CN105075397B - 可调光发光装置 - Google Patents

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Abstract

可调光发光装置(100、200、300、400)在经调暗状态下具有相对低的相关色温、和相对高的并且恒定的显色指数。可调光发光装置(100、200、300、400)包括适于发射在380nm和460nm之间的第一波长范围的光的第一光源(10、10a、10b)、适于发射在570nm和610nm之间的第二波长范围的光的第二光源(20、20a、20b)、第一波长转换材料(30)、以及第二波长转换材料(40)。第一波长转换材料(30)接收来自第一光源(10、10a、10b)的光并且将第一波长范围的光转换为具有在470nm和570nm之间的第三波长范围内的发射峰值的光。第二波长转换材料(40)接收来自第一和第二光源的光，并且将第一波长范围的光和第二波长范围的光转换为具有在590nm和630nm之间的第四波长范围内的发射峰值的光。

Description

可调光发光装置
技术领域
本发明涉及包括第一光源、第二光源、第一波长转换材料、以及第二波长转换材料的可调光发光装置。其进一步涉及包括所述可调光发光装置的改型灯或者灯具。
背景技术
如今，白炽光源频繁地被基于固态光源的发光装置替代。基于固态光源(例如LED)的发光装置相比于白炽光源具有很多优势，诸如减少的功率消耗、长的使用寿命、以及环境保护。然而，期望现代的发光装置采用常规白炽光源的至少一些特征。
白炽光源是从热产生光的光源。当从100％光输出调暗到5％光输出时，白炽光源将其色温从大约2700K改变到大约1900K。在CIE色度图中，从白炽光源发射的光的所谓调光曲线理想地遵循普朗克曲线(还称为黑体曲线)。对于人眼而言，更低的色温使光呈现为更加泛红。因此，更低的色温关联于更暖的、更舒适的并且愉快的氛围。
将期望提供基于固态光源的发光装置，其在经调暗的状态下(即在低光通量水平下)模仿白炽光源的行为。这种行为是有利的，例如当发光装置用于待客场景中时。优选地，从发光装置(基于固态光源)发射的光的相关色温在CIE色度图中也应该遵循普朗克曲线。
US2012/0104935A1公开了固态照明设备，其包括发射具有第一光谱的光的第一发光元件和发射具有第二光谱的光的第二发光元件。第一发光元件包括其发射第一泵浦光的第一电致发光元件和其将至少一些第一泵浦光转换为第一再发射光分量的第一光转换元件。第二发光元件包括其发射第二泵浦光的第二电致发光元件和其将至少一些第二泵浦光转换为第二再发射光分量的第二光转换元件。由第一和第二发光元件发射的光组合以提供其可以表现出至少60、70或80的显色指数的设备输出。
WO2010/122312A1公开了颜色可调谐照明模块，该颜色可调谐照明模块具有至少三个固态光发射器和至少两个波长转换元件，至少两个波长转换元件用于将来自发射器中的两个发射器的一些光再发射在具有更长主波长的更宽光谱内，而第三发射器被选择为发射来自两个发射器和两个转换器的光的主波长之间的波长处的光。控制系统监控和控制照明模块，以针对白光应用情况下的可调谐高颜色质量进行优化。
WO 2010/103480公开了包括LED驱动器、两端子LED模块、第一LED组、以及第二LED组的照明设备，其中LED模块被设计为分别变化去往第一LED组和第二LED组的LED电流，使得调光中的LED模块的光输出的颜色行为类似白炽灯的颜色行为。
然而，本领域仍然需要在经调暗状态下具有相似于白炽光源的色温的相对低的相关色温、并且具有接近白炽光源的显色指数的相对高的并且恒定的显色指数的发光装置。
发明内容
本发明的目的是，至少部分地克服现有技术中的问题，并且提供在经调暗状态下具有相对低的相关色温、并且具有相对高的并且恒定的显色指数的可调光发光装置。
根据本发明的第一方面，这一目的和其它目的通过包括第一光源、第二光源、第一波长转换材料、以及第二波长转换材料的可调光发光装置来实现。第一光源适于发射在380nm和460nm之间的第一波长范围的光。第二光源适于发射在570nm和610nm之间的第二波长范围的光。第一波长转换材料被布置为接收从第一光源发射的光，并且能够将第一波长的光转换为具有在470nm和570nm之间的第三波长范围内的发射峰值的光。第二波长转换材料被布置为接收从第一光源发射的光和从第二光源发散的光，并且能够将第一波长范围的光和第二波长范围的光转换为具有在590nm和630nm之间的第四波长范围内的发射峰值的光。
可选地，第二波长转换材料还可以能够将第三波长范围的光通常转换为具有在第四波长范围内的发射峰值的光。
有利地，根据本发明的可调光发光装置允许在经调暗状态下的令人满意的红色渲染(即在相对低的光通量水平下的相对低的相关色温)以及在所有光通量水平下的相对高的并且恒定的显色指数。本发明的可调光发光装置的另一优势是，其可以提供与现有技术相比高的发光效率(以流明每瓦(lm/W)来表达)并且因此可以更加节能。
此外，可调光发光装置的另一优势是可以使用低成本电子器件。通过使用经磷光体转换的LED代替直接红色LED，可以使用较不复杂的电子器件。
根据本发明的可调光发光装置在经调暗状态下可以模仿白炽光源的行为。通过允许以相对高的强度以相对低的光通量水平来发射对应于泛红光的波长，实现了经调暗状态下的令人满意的红色渲染。因此，可调光发光装置适合于在很多应用中使用，例如待客场景。
根据实施例，第二波长转换材料具有150nm或者更少(例如100nm或者更少，或者50nm或者更少)的斯托克斯(Stokes)位移。通常，斯托克斯位移的范围可以在25nm和150nm之间、在25nm和100nm之间、或者在25nm和50nm之间。具有这种小的斯托克斯位移的第二波长转换材料可以将第一波长范围的光和第二波长范围的光两者都转换为具有在590nm和630nm之间的第四波长范围内的发射峰值的光。
根据实施例，第二波长转换材料为红色有机波长转换材料。红色有机波长转换材料可以能够将第一波长范围的光和第二波长范围的光两者都转换为具有在590nm和630nm之间的第四波长范围内的发射峰值的光。
根据实施例，第二波长转换材料被装置为远离第一光源和第二光源。这种布置允许光源之间的串扰。换句话说，在这种布置中，第二波长转换材料通常可以接收从第一光源和第二光源两者发射的光。可选地，第二波长转换材料还可以接收被第一波长转换材料转换的光。
根据实施例，第一波长转换材料被布置为远离第一光源。
根据实施例，可调光发光装置进一步包括波长转换构件，该波长转换构件包括第一波长转换材料和第二波长转换材料。
这种波长转换构件可以被布置为远离第一光源和第二光源。具有包括第一和第二波长转换材料两者的波长转换构件的优势是波长转换构件可以容易地被布置为覆盖第一光源和第二光源两者。此外，波长转换构件可以被布置为覆盖多个第一光源和多个第二光源中的至少一个。
根据实施例，波长转换构件被布置为接收由第一光源发射的光，并且可调光发光装置进一步包括第二波长转换构件，该第二波长转换构件包括第二波长转换材料，第二波长转换构件被布置为接收由第二光源发射的光。
包括第一波长转换材料和第二波长转换材料、并且被布置为接收由第一光源发射的光的波长转换构件可以被布置为与第一光源直接接触、邻近或者远离。波长转换构件的形状可以为例如膜、板或者圆顶。
包括第二波长转换材料并且被布置为接收由第二光源发射的光的第二波长转换构件可以被布置为与第二光源直接接触、邻近或者远离。第二波长转换构件的形状可以为例如膜、板或者圆顶。
根据实施例，可调光发光装置进一步包括光混合腔室。第一光源和第二光源被布置在光混合腔室内部。
光混合腔室可以包括光出射窗口。优选地，第一光源和第二光源被布置为使得它们面对光出射窗口。
根据实施例，至少第二波长转换材料被布置在光混合腔室的出射窗口中。
可选地，光出射窗口还可以包括第一波长转换材料。
根据实施例，第一光源和第二光源中的每个光源包括至少一个固态光源。至少一个固态光源通常可以为发光二极管(LED)。
根据实施例，第一光源包括至少一个蓝色LED或者UV LED，例如品蓝LED。第一光源可以是蓝色直接发射LED。备选地，第一光源可以是蓝色的经磷光体转换LED，其通常包括UV发射LED芯片和用于将UV光转换为蓝光的蓝色磷光体。优选地，第一光源包括至少一个蓝色LED。
根据实施例，第二光源包括至少一个经磷光体转换琥珀色LED。经磷光体转换琥珀色LED相比于直接红色LED通常蓝移，这允许从经磷光体转换的琥珀色LED发射的光由第二波长转换材料进行转换。
经磷光体转换LED通常指代包括波长转换材料的LED，该波长转换材料被直接设置在LED芯片的顶部上以便产生经转换的光，该经转换的光可能与任何透射的光组合产生期望的颜色(例如，对于经磷光体转换的琥珀色LED而言是琥珀色)。相比之下，“直接LED”指代直接发射期望的颜色(例如，对于直接红色LED而言是红色)的LED芯片。
根据本发明的另一方面，提供了包括可调光发光装置的改型灯。这种灯也可以是可调光的。
根据本发明的另一方面，提供了包括可调光发光装置的灯具。这种灯具也可以是可调光的。
要注意的是，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。
附图说明
现在将参照示出了本发明的(多个)实施例的附图，更详细地描述本发明的这一方面和其它方面。
图1示出了根据本发明的实施例的可调光发光装置。
图2示出了根据本发明的实施例的包括波长转换构件的可调光发光装置。
图3示出了根据本发明的实施例的包括光混合腔室的可调光发光装置。
图4示出了根据本发明的实施例的包括若干波长转换构件的可调光发光装置。
图5示出了根据本发明的实施例的可调光发光装置的显色指数(CRI)和相关色温(CCT)。
图6示出了1976CIE色度图的一部分，其包括根据本发明的实施例的可调光发光装置的在不同通量水平下测量的色点。
图7至图8分别示出了根据本发明的实施例的可调光发光装置中的在相对高的光通量水平下测量的光谱图和在相对低的光通量水平下测量的光谱图。
如图所示，层和区域的尺寸为了说明性的目的而被夸大，并且因此，被提供用于说明本发明的实施例的总体结构。相同的附图标记始终指代相同的元件。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施例。然而，本发明可以以很多不同形式体现并且不应该被解释为限于本文中阐述的实施例；更确切地说，这些实施例被提供用于透彻性和完整性，以及向技术人员充分传达本发明的范围。
通过术语“色温”意指表示光源的色度的数值。色温指示在加热到某个温度的情况下完全不反射光的物体(即黑体)的颜色。色温的单位是开尔文(K)。泛红的颜色的色温相对低。泛蓝的颜色的色温相对高。
通过术语“相关色温”(CCT)意指将光源的外观联系到被加热到某个温度的理论黑体的外观的数值。光源的以开尔文(K)为单位的CCT是经加热的黑体最接近地匹配所讨论的光源的颜色时的温度。CCT表征所发射的光的颜色。
通过术语“显色指数”(CRI)意指对保真度的量度，即当与参考源相比时，光源多么“真”。CRI是基于参考的度量标准，并且通过利用具有适中亮度并且具有近似相等色调差(即在色度图上间隔相等)的八个标准颜色样本来估算CRI值。可选地，还可以利用六个特殊颜色样本。对于每个颜色样本，在要为之定义CRI的光源下的色度可以与在相等CCT的参考源下的色度进行比较。然后，对于每个颜色样本，光源和参考源之间的色差的测量用数学方法进行调整并且从100(Ri)减去。CRI(对于八个标准测试颜色，其将Ri得分平均)通常具有在0和100之间的范围。得分为100指示源以与参考相同的方式渲染颜色。
通过术语“光通量”意指可见光源的辉度的定量表达，其中可见光是在近似390nm和近似770nm之间的波长范围内的电磁能量。光通量(还称为光功率)是对光的感知功率的量度，并且被调整为反映人眼对光的不同波长的变化灵敏度。光通量的标准单位是流明(lm)。
通过术语“普朗克曲线”(还称为Planck曲线或者黑体曲线)意指由热物体发射的辐射强度依赖于频率的特性方式。所发射的强度为最高时所处的频率是对辐射物体的温度的指示。
通过术语“CIE色度图”意指三角形图，可以在图上为所有色度坐标系统地绘制点，三角形的顶点表示基色。它是指定人眼将如何体验具有给定光谱的光的工具。色度坐标通过其在对应颜色空间图中的位置来定义特定颜色。
通过术语“白炽光源”意指从热产生光的光源。
通过术语“斯托克斯位移”意指由相同电子跃迁引起的吸收谱和发射谱(荧光和拉曼是两个示例)的带顶的光谱位置之间的差异(以波长或者频率为单位)。斯托克斯位移越大，能量消散越多。
本发明涉及可调光发光装置。
图1示意性示出了根据本发明的实施例的可调光发光装置100，其包括第一光源10、第二光源20、第一波长转换材料30、以及第二波长转换材料40。
第一光源10可以是单个光源或者多个光源。这种多个光源可以被布置在单个集合中。第一光源可以是固态光源，例如LED。例如，第一光源可以是蓝色LED或者UV LED。第一光源可以是蓝色直接发射LED。备选地，第一光源可以是蓝色的经磷光体转换LED，其通常包括发射UV的LED芯片和用于将UV光转换为蓝光的蓝色磷光体。优选地，第一光源为蓝色LED。
在图1中，第一光源是单个LED 10。
第一光源10适于发射第一波长范围的光，该第一波长范围可以在380nm和460nm之间。通常，第一波长范围的光对于人眼而言呈现蓝色或者紫色。
第二光源20可以是单个光源或者多个光源。这种多个光源可以被布置在单个集合中。第二光源可以是固态光源，例如LED。例如，第二光源可以是直接琥珀色LED或者经磷光体转换的琥珀色LED。优选地，第二光源是经磷光体转换的琥珀色LED。
直接琥珀色LED从LED的光有源层(light active layer)向人眼发射呈现琥珀色的光。
相比之下，在经磷光体转换的琥珀色LED中，LED的有源层发射比对应于琥珀色光的波长短的波长的光。波长转换材料(例如磷光体)被直接布置在LED芯片的顶部上，以接收较短波长的光并且将较短波长的光转换为另一波长。波长转换材料发射对于人眼而言呈现琥珀色的光。通常，波长转换材料被布置为与LED直接接触。
在图1中，第二光源是单个LED 20。
第二光源适于发射第二波长范围的光，该第二波长范围可以在570nm和610nm之间的范围。通常，第二波长范围的光对于人眼而言呈现琥珀色或者橙色。
第一波长转换材料30可以是黄色波长转换材料、绿色波长转换材料、或者黄绿色波长转换材料。这种波长转换材料的示例是(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-z-uGazSiu)5O12-uNu:CeaPrb，其中0≤x≤1、0≤y≤1、0<z≤0.1、0≤u≤0.2、0<a≤0.2并且0<b≤0.1，诸如Lu3Al5O12:Ce3+(LuAG)和Y3Al5O12:Ce3+(YAG)；(Sr1-a-b-cCabBac)SixNyOz:Eua 2+，其中a＝0.002-0.2、b＝0.0-0.25、c＝0.0-1.0、x＝1.5-2.5、y＝0.67-2.5、z＝1.5-4。
此外，这种波长转换材料的示例包括例如SrSi2N2O2:Eu2+和BaSi2N0.67O4:Eu2+；(Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+，包括例如SrGa2S4:Eu2+；(Sr1-xBax)2SiO4:Eu，其中0<x≤1，包括例如BaSrSiO4:Eu2+；(Ca1-x-y-a-bYxLuy)3(Sc1-zAlz)2(Si1-x-yAlx+y)3O12:CeaPrb，其中0≤x≤1、0≤y≤1、0<z≤1、0≤u≤0.2、0<a≤0.2以及0<b≤0.1，诸如Ca3Sc2Si3O12:Ce3+；Ba3Si6O15-3xN2x，包括例如Ba3Si6O12N2:Eu2+(半高全宽FWHM＝68nm)。LuAG是绿色波长转换材料的示例，并且YAG是黄色波长转换材料的示例。这些材料通常是掺杂的，通常使用铈(Ce)进行掺杂。
第一波长转换材料可以是LuAG(Ce 1.5％)。
第一波长转换材料可以被布置为直接接触、邻近、或者远离第一光源。优选地，波长转换构件包括第一波长转换材料。
在图1中，第一波长转换构件51包括第一波长转换材料30并且被布置为远离第一光源10。
第一波长转换材料30通常被布置为接收从第一光源10发射的光。第一波长转换材料能够将第一波长范围的光转换为具有在第三波长范围内的发射峰值的光，该第三波长范围可以在470nm和570nm之间的范围。通常，具有在第三波长范围内的发射峰值的光对于人眼而言呈现黄色或者绿色。
优选地，包括第一波长转换材料的波长转换构件至少对于具有在第三波长范围内的发射峰值的光是半透明的。然而，优选地，包括第一波长转换材料的波长转换构件还可以透射第一波长范围的光的一部分。
第二波长转换材料40可以是红色波长转换材料，通常为红色有机波长转换材料。第二波长转换材料可以具有如上文描述的150nm或者更少的斯托克斯位移，例如在25nm和150nm之间的范围内。红色波长转换材料可以包括发射红光的二萘嵌苯材料。这种发射红光的二萘嵌苯材料的示例是Lumogen F305(BASF)，其具有在578nm处的吸收最大值和在613nm处的发射最大值。
第二波长转换材料40可以被布置为远离第一光源10和第二光源20。第二波长转换材料可以被包括在波长转换构件内或者形成其部分。包括第二波长转换材料的波长转换构件还可以包括第一波长转换材料的至少一部分。
如图1所示，第二波长转换构件53包括第二波长转换材料40并且被布置为远离第一光源10和第二光源20。包括第二波长转换材料40的第二波长转换构件53被布置在包括第一波长转换材料30的第一波长转换构件51的下游，如沿从第一光源10和第二光源20发射的光的路径所看到的。
在本发明的实施例中，包括第二波长转换材料的波长转换构件可以被布置为接收从第一光源10和第二光源20两者发射的光，从而共用于第一和第二光源10、20两者。备选地，包括第二波长转换材料的相应单独第二波长转换构件可以与第一光源10和第二光源20中的每个关联。
在图1中，包括第二波长转换材料40的第二波长转换构件53被布置为接收来自第一光源10和第二光源20两者的光。因此，这一第二波长转换构件53可以被视为共用于第一光源10和第二光源20两者的波长转换构件。
在图1中，包括第一波长转换材料30的第一波长转换构件51被布置为接收主要来自第一光源10的光。因此，这一第一波长转换构件51可以被视为用于第一光源10的独立的、单独的波长转换构件。
第二波长转换材料40通常被布置为接收从第一光源10发射的光以及从第二光源20发射的光，并且能够将第一波长范围的光和第二波长范围的光转换为具有在第四波长范围内的发射峰值的光，该第四波长范围可以在590nm和630nm之间的范围。第二波长转换材料40还可以被布置为接收从第一波长转换材料30发射的光，并且可选地，能够将此光(通常具有在上述第三波长范围内的发射峰值)转换为具有在第四波长范围内的发射峰值的光。通常，具有在第四波长范围内的发射峰值的光对于人眼而言呈现红色或者橙色。
优选地，包括第二波长转换材料40的波长转换构件至少对于具有在第四波长范围内的发射峰值的光是半透明的。然而，优选地，包括第二波长转换材料40的波长转换构件还可以透射第一波长范围的光、第二波长范围的光、以及具有在第三波长范围内的发射峰值的光的一部分。
波长转换构件可以具有任何合适的形状。例如，第一和/或第二波长转换构件51、53中的每个可以独立地为片、膜、板、圆顶以及膜。波长转换构件可以具有任何合适的形状和尺寸。
在本发明的使用波长转换构件的实施例中，至少一种波长转换材料可以被包括在波长转换构件内。备选地，一种或者多种波长转换材料可以被应用(例如涂覆)在波长转换构件上以形状一个或者多个层。在前一情形和后一情形两者下，认为波长转换构件包括波长转换材料。
在一些实施例中，第一光源包括被布置在第一集合中的多个光源，并且第二光源包括被布置在第二集合中的多个光源，所述第一集合和所述第二集合可以串联或者并联布置。在根据所述实施例的可调光发光装置中，通过第一光源(例如第一集合)的电流可以不同于通过第二光源(例如第二集合)的电流。通过第一光源的电流和通过第二光源的电流两者可以随时间变化。
在下面的实施例中，第一和第二光源以及第一和第二波长转换材料可以是如上文所描述的那样，除非另外明确陈述。
在图2中，示出了包括第一光源10a、10b、第二光源20a、20b、第一波长转换材料30、以及第二波长转换材料40的可调光发光装置200。在这一实施例中，第一光源和第二光源均包括多个(两个)光源。这里的第一光源包括LED 10a和LED 10b。第二光源包括LED20a和LED20b。远离第一光源10a、10b中的每个，布置了两个相应的波长转换构件51a、51b，每个波长转换构件均包括第一波长转换材料30，以接收第一波长范围的光并且将第一波长范围的光转换为具有在第三波长范围内的发射峰值的光。优选地，包括第一波长转换材料30的波长转换构件51a、51b至少对于第三波长范围的光是半透明的。然而，优选地，波长转换构件51a、51b还可以透射第一波长范围的光的一部分。
此外，包括第二波长转换材料40的第二波长转换构件53被布置为远离第一两个光源10a、10b、第二两个光源20a、20b以及包括第一波长转换材料30的两个波长转换构件51a、51b。包括第二波长转换材料40的第二波长转换构件53被布置为接收第一波长范围的光、第二波长范围的光以及可选地第三波长范围的光，并且能够将它们转换为具有在第四波长范围内的发射峰值的光。
包括第二波长转换材料40的第二波长转换构件53被布置在包括第一波长转换材料30的波长转换构件51a、51b的下游，如沿从第一两个光源10a、10b和第二两个光源20a、20b发射的光的路径所看到的。
可调光发光装置可以进一步包括光混合腔室。优选地，第一光源和第二光源被布置在所述光混合腔室内部。
图3示出了包括第一光源10、第二光源20、光混合腔室60、以及光出射窗口的可调光发光装置300。光混合腔室由反射支撑或者底部部分、至少一个反射侧壁、以及与底部部分相对的光出射窗口来限定。第一波长转换材料30和第二波长转换材料40两者以包括波长转换材料30、40两者的波长转换构件55的形式被布置在光出射窗口中。在备选实施例中，波长转换构件55可以包括第二波长转换材料40，但是不包括第一波长材料30。
在图3中，第一光源10和第二光源20被布置在光混合腔室60的底部上。通常，包括波长转换构件55的光出射窗口面对第一光源10和第二光源20。
第一波长转换材料30被布置在所述光出射窗口中以接收并且转换第一波长范围的光。第二波长转换材料40被布置在所述光出射窗口中以至少接收并且转换第一波长范围的光和第二波长范围的光。
在一些实施例中，包括第二波长转换材料的相应的单独波长转换构件可以与第一光源和第二光源中的每个关联，使得包括第二波长转换材料的一个单独波长转换构件被布置为主要接收从第一光源发射的光，并且包括第二波长转换材料的另一单独波长转换构件被布置为主要接收来自第二光源的光。在这种实施例中，针对第一光源独立布置的波长转换构件可以包括第一波长转换材料和第二波长转换材料两者。
图4示出了包括第一光源(在这一情形下为LED 10a、10b)、第二光源(在这一情形下为LED 20a、20b)、第一波长转换材料30、以及第二波长转换材料40的可调光发光装置400。
包括第一波长转换材料30和第二波长转换材料40的波长转换构件52a被布置在远离的位置以接收来自第一光源10a的光。也包括第一波长转换材料30和第二波长转换材料40的另一波长转换构件52b被布置在远离的位置以接收来自光源10b的光。两个相应的波长转换构件52a、52b被布置为，使得第一波长转换材料30可以接收并且转换第一波长范围的光。
此外，包括第二波长转换材料40的波长转换构件54a被布置在远离的位置以接收来自光源20a的光。也包括第二波长转换材料40的另一波长转换构件54b被布置在远离的位置以接收来自光源20b的光。
因此，在这一实施例中，波长转换材料40可以接收并且转换第一和第二波长范围两者的光。
在图4中，所有波长转换构件52a、52b、54a、54b被布置为在从相应光源发射的光的方向上相距它们相应的光源10a、10b、20a、20b近似相同的距离。然而，第二波长转换材料40可以被布置在分别从第一光源10a或者10b发射的光的路径中的第一波长转换材料30的下游。
根据本发明的可调光发光装置的电子器件可以是低成本电子器件，不包括昂贵的直接红色LED并且不包括复杂的电子器件。可以不包括的复杂电子器件的示例是智能控制和反馈传感器。可以使用的电子器件相似于在WO 2010/103480 A2(尤其从第6页第3行至第7页第10行)中描述的电子器件。
通常，可调光发光装置的电子器件可以包括可调光电流源、和包括(至少)两个端子的LED模块。除了第一光源和第二光源，LED模块可以进一步包括电子除法电路。电子除法电路通常可以连接到或者包括电流传感器装置和存储器。
示例
发明人研究了可调光发光装置的显色指数(CRI)和相关色温(CCT)。
对根据本发明的实施例的可调光发光装置进行了研究。可调光发光装置包括作为第一光源的蓝色LED、作为第二光源的经磷光体转换的琥珀色LED、以及包括作为第一波长转换材料的LuAG(Ce1.5％)和作为第二波长转换材料的Lumogen F305(BASF)两者的波长转换构件。波长转换构件被布置为远离第一光源和第二光源两者。
图5示出了可调光发光装置的显色指数(CRI)和相关色温(CCT)。显色指数和相关色温两者均是光通量的函数。
从发光装置发射的光在近似50lm的相对低的光通量下具有近似80的显色指数，并且在近似1600lm的相对高的光通量下具有近似87的显色指数。因此，显色指数在从50lm到1600lm的光通量范围内是相对恒定的。本发明模仿了白炽光源的行为，在所有流明输出(即色温)下保持高的CRI(>80)。大于80的CRI值(虽然没有白炽光源高)通常被认为对于室内照明应用而言是足够高的。
从发光装置发射的光在近似50lm的相对低的光通量下具有近似2000K的相关温度。从发光装置发射的光在近似1600lm的相对高的光通量下具有近似3050K的相关温度。因此，在较低光通量下(即在经调暗状态下)，相关色温相对低。可调光发光装置的这种行为有利于模仿白炽光源的用途，因为当相关色温在较低光通量水平下相比于较高光通量水平朝向较低温度位移时，在经调暗状态下，所发射的光得到泛红的颜色。
此外，发明人研究了在可调光发光装置的不同光通量水平下的色点。
在图6中，示出了包括在可调光发光装置的不同通量水平下测量的色点的CIE u’-v’图。(在图7中进行分析的)可调光发光装置包括作为第一光源的蓝色LED、作为第二光源的经磷光体转换的琥珀色LED、以及包括LuAG和Lumogen F305两者的远离的波长转换构件，其中LuAG为第一波长转换材料而Lumogen F305为第二波长转换材料。
CIE u’-v’图表示如由CIE在1976年定义的颜色空间。示出的是，所测量的可调光发光装置的色点靠近白炽光源的线，从而指示可调光发光装置在相对高的光通量水平下(例如在全(未调暗)状态下)(其中CCT约为3000K)和相对低的光通量水平下(即在经调暗的状态下)(其中CCT约为2000K)都很好地模仿了白炽光源的行为。
此外，发明人研究了可调光发光装置分别在低光通量水平和高光通量水平下的不同波长的强度。
在图7至图8中，示出了在两个不同光通量水平下所测量的光谱图。在图7中，示出了在相对高的光通量水平下(即在当前示例中在大约1500lm下)所测量的光谱图。在图8中，示出了在相对低的光通量水平下(即在当前示例中在大约50lm下)所测量的光谱图。
相对低的光通量水平通常为相对高的光通量水平的大约1％到5％。在相对高的光通量水平和相对低的光通量水平两者下，在近似590nm和近似650nm之间的范围内的波长处，并且更具体地，在近似从595nm和近似620nm之间(对应于对人眼呈现橙色的光)的范围内的波长处，获得强度峰值。因此，对于人眼而言呈现泛红的光发射在相对低的光通量水平和相对高的光通量水平两者下都具有高强度。
本领域技术人员意识到，本发明决不限于上文描述的优选实施例。相反地，很多修改和变化可能在所附权利要求的范围内。此外，对所公开的实施例的变化可以由技术人员在实践所要求保护的发明中，从学习附图、公开内容以及所附权利要求中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元素或者步骤，并且不定冠词“一(a)”或者“一个(an)”不排除多个。仅凭在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (15)

1.一种可调光发光装置(100、200、300、400)，包括：
第一光源(10、10a、10b)，适于发射在380nm和460nm之间的第一波长范围的光，
第二光源(20、20a、20b)，适于发射在570nm和610nm之间的第二波长范围的光，
第一波长转换材料(30)，以及
第二波长转换材料(40)，
其中所述第一波长转换材料(30)被布置为接收从所述第一光源(10、10a、10b)发射的光并且能够将所述第一波长范围的光转换为具有在470nm和570nm之间的第三波长范围内的发射峰值的光，并且
其中所述第二波长转换材料(40)被布置在从所述第一光源发射的光的路径中的所述第一波长转换材料的下游，并且被布置为接收从所述第一光源(10、10a、10b)发射的光和从所述第二光源(20、20a、20b)发射的光，并且能够将所述第一波长范围的光和所述第二波长范围的光转换为具有在590nm和630nm之间的第四波长范围内的发射峰值的光，并且所述第二波长转换材料(40)能够输出白光，所述白光至少部分地包括具有所述第四波长范围的发射峰值的经转换的光；
其中所述第一光源和所述第二光源能在第一光通量与第二光通量之间进行调光，所述第一光通量大于所述第二光通量，其中输出的所述白光具有与所述第一光通量相关联的第一色温以及与所述第二光通量相关联的第二色温，所述第一色温大于所述第二色温。
2.根据权利要求1所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第二波长转换材料(40)具有150nm或者更少的斯托克斯位移。
3.根据权利要求1所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第二波长转换材料(40)是红色有机波长转换材料。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第二波长转换材料(40)被布置为远离所述第一光源(10、10a、10b)和所述第二光源(20、20a、20b)。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第一波长转换材料(30)被布置为远离所述第一光源(10、10a、10b)。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的可调光发光装置(300、400)，包括波长转换构件(52a、52b、55)，所述波长转换构件包括所述第一波长转换材料(30)和所述第二波长转换材料(40)。
7.根据权利要求6所述的可调光发光装置(300、400)，其中所述波长转换构件(52a、52b、55)被布置为远离所述第一光源(10、10a、10b)和所述第二光源(20、20a、20b)。
8.根据权利要求6所述的可调光发光装置(400)，其中所述波长转换构件(52a、52b)被布置为接收由所述第一光源(10a、10b)发射的光，并且所述可调光发光装置进一步包括第二波长转换构件(54a、54b)，所述第二波长转换构件包括所述第二波长转换材料(40)，所述第二波长转换构件被布置为接收由所述第二光源(20a、20b)发射的光。
9.根据权利要求1至3、7和8中的任一项所述的可调光发光装置(300)，进一步包括光混合腔室(60)，其中所述第一光源(10)和所述第二光源(20)被布置在所述光混合腔室(60)内部。
10.根据权利要求9所述的可调光发光装置(300)，其中至少所述第二波长转换材料(40)被布置在所述光混合腔室(60)的出射窗口中。
11.根据权利要求1至3、7、8和10中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第一光源(10、10a、10b)和所述第二光源(20、20a、20b)中的每个光源包括至少一个固态光源。
12.根据权利要求1至3、7、8和10中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第一光源(10、10a、10b)包括至少一个蓝色LED。
13.根据权利要求1至3、7、8和10中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)，其中所述第二光源(20、20a、20b)包括至少一个经磷光体转换的琥珀色LED。
14.一种改型灯，包括根据权利要求1至13中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)。
15.一种灯具，包括根据权利要求1至13中的任一项所述的可调光发光装置(100、200、300、400)。
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Patentee before: PHILIPS LIGHTING HOLDING B.V.

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Granted publication date: 20180202

Termination date: 20210227