CN111357122A - 具有改进的暖白色点的发光器件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光器件，并且该发光器件包括配置成发射初级蓝光的发射源和配置成将初级蓝光转换成次级光的波长转换元件，该次级光具有在1600K‑2500K范围内的相关色温（CCT）和在40‑60范围内的显色指数（CRI），该波长转换元件包括具有小于620 nm的峰值发射波长的红色磷光体材料和具有大于530 nm的峰值发射波长的绿色磷光体材料。该器件可以呈现小于0.25的黑视/明视比和/或可以呈现低于0.1的具有低于530 nm的波长的光的辐射功率分数。

Description

具有改进的暖白色点的发光器件
背景技术
发光二极管（“LED”）通常在各种应用中用作光源。例如，LED比传统光源更能量高效，比白炽灯和荧光灯提供更高的能量转换效率。此外，与传统光源相比，LED向照射区域辐射更少的热量，并且提供对亮度、发射颜色和光谱更大的控制幅度。这些特性使LED成为范围从街道照明到交通灯和街道标志的各种室外照明应用的可行选择。
发明内容
根据本公开的方面，公开了一种发光器件，并且该发光器件包括被配置成发射初级蓝光的发射源，以及被配置成将初级蓝光转换成次级光的波长转换元件，该次级光具有在1600K-2500K范围内的相关色温（CCT）、小于0.25的黑视/明视比以及在40-60范围内的显色指数（CRI）。波长转换元件包括具有小于620 nm的峰值发射波长的红色磷光体材料和具有大于530 nm的峰值发射波长的绿色磷光体材料。
根据本公开的方面，公开了一种发光器件，并且该发光器件包括被配置成发射初级蓝光的发射源，以及被配置成将初级蓝光转换成次级光的波长转换元件，该次级光具有在1600K-2500K范围内的相关色温（CCT）、低于0.1的具有低于530 nm的波长的光的辐射功率分数以及在40-60范围内的显色指数（CRI）。波长转换元件包括具有小于620 nm的峰值发射波长的红色磷光体材料和具有大于530 nm的峰值发射波长的绿色磷光体材料。
附图说明
下面描述的附图仅用于说明目的。附图不旨在限制本公开的范围。在各种实施例中，图中所示的相同附图标记指定相同的部分。
图1A是包括发光半导体结构和多孔结构的示例发光元件（LEE）的图；
图1B是可以包括在图1A的LEE中的示例发光半导体结构的图；
图2A是可以包括图1A的LEE的示例发光器件（LED）的图；
图2B是可以包括图1A的LEE的另一示例LED的图；
图3是根据本公开的方面的发光器件的示意性透视图，该发光器件包括通过使用属于暖白色磷光体系统的磷光体组合形成的波长转换元件；
图4是根据本公开的方面的图3的发光器件的示意性透视图，其中移除了波长转换元件以显示位于波长转换元件下方的部件；
图5是根据本公开的方面的图3的发光器件的截面侧视图；
图6是根据本公开的方面的图示出可以由属于暖白色磷光体系统的不同磷光体组合产生的发射光谱的图；
图7是根据本公开的方面的图示出暖白色磷光体系统的显色性能的图；
图8A是根据本公开的方面的图示出由暖白色磷光体系统产生的发射中蓝光含量的量的图；
图8B是根据本公开的方面的图示出由暖白色磷光体系统产生的发射中蓝光含量的量的图；
图8C是根据本公开的方面的图示出由暖白色磷光体系统产生的发射的转换效率的图；
图8D是根据本公开的方面的图示出由暖白色磷光体系统产生的发射的CRI的图；
图9A是根据本公开的方面的图示出HPS光源的显色性能的TM-30颜色矢量图；以及
以及图9B是根据本公开的方面的图示出图3的器件的显色性能的TM-30颜色矢量图。
具体实施方式
室外照明应用可以使用高压钠（HPS）光源，其提供具有在1900-2800 K范围内的相关色温（CCT）的光发射。相比之下，室外应用中通常使用的LED可以具有约为4000K的CCT以及约为70的CRI。当现有的HPS装置被转换为LED时，典型的4000K/70的LED光谱由于相对高的短波长（蓝色）光谱含量而可能变得不是最佳的。虽然3000K/70的LED光谱可以在降低的蓝光含量、颜色可见性和功效之间提供合理的折衷，但是一些应用需要甚至更低的约2000K的CCT。例如，为了保护历史街区中的HPS“外观”，或者为了从生态立场最小化特别敏感的区域中的蓝光，可能需要具有约为2000K的CCT的光源。
根据本公开的方面，公开了一种与HPS光源的发射光谱紧密匹配的发光器件。该发光器件包括作为其初级发射源的蓝光LED和通过使用改进的暖白色磷光体系统（以下称为“暖白色磷光体系统”）形成的波长转换元件。暖白色磷光体系统可以由绿色磷光体和红色磷光体的组合表征。绿色磷光体可以具有高于530 nm的峰值发射波长。红色磷光体可以具有低于620 nm的峰值发射波长。本文进一步详细地讨论暖白色磷光体系统。
根据一些实施方式，发光器件可以提供具有在1600K和2500K之间的CCT的光发射，其具有降低的蓝光含量。例如，发射在低于530 nm的波长中可以具有小于10%（0.1）的辐射光谱功率和/或小于0.25的黑视/明视比。发射的颜色保真度可以由大于40的CRI Ra或大于40的TM-30 Rf来表征。因此，发光器件可以具有类似于和/或优于HPS光源的发射光谱的发射光谱。
通过改进的暖白色磷光体系统来使发光器件的这些性能特征成为可能，该暖白色磷光体系统用于形成器件的波长转换元件。与照明级暖白色LED中的传统磷光体系统不同，发光器件使用的暖白色磷光体系统不满足具有大于70的CRI的传统显色要求。然而，暖白色磷光体系统能够实现许多室外照明应用所期望的较低蓝光含量和较高功效，同时仍提供比HPS光源更好的显色。下面进一步详细讨论改进的暖白色磷光体系统。
将在下文中参考附图更全面地描述不同发光器件和/或波长转换元件实施方式的示例。这些示例并不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现附加的实施方式。因此，将理解，附图中所示的示例仅仅是为了说明的目的而提供，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。贯穿全文，相同的数字指代相同的元件。
将理解，尽管术语第一、第二等可以在本文用来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项中的一个或多个的任何和所有组合。
将理解，当诸如层、区或衬底的元件被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，它可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，不存在中间元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。将理解，除了图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在包含元件的不同取向。
诸如“之下”或“之上”或者“上面”或“下面”或者“水平”或“垂直”的相对术语在本文中可以用来描述如图中所图示的一个元件、层或区与另一个元件、层或区的关系。将理解，除了图中描绘的取向之外，这些术语旨在包含器件的不同取向。
图1A是示例发光元件（LEE）100的图，其包括发光半导体结构115、波长转换材料110和波长转换材料110上的可选涂层105。接触部120和125可以直接或经由诸如底座的另一结构耦合到发光半导体结构115，来电连接到电路板或其他衬底或器件。在实施例中，接触部120和125可以通过间隙127彼此电绝缘，间隙127可以填充有电介质材料。发光半导体结构115可以是发射光的任何发光半导体结构，该光可以经由波长转换材料转换成具有不同色点的光。例如，发光半导体结构115可以由包括但不限于AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb的III-V族半导体、包括但不限于ZnS、ZnSe、CdSe、CdTe的II-VI族半导体、包括但不限于Ge、Si、SiC的IV族半导体及其混合物或合金形成。这些示例半导体在它们所在的LED的典型发射波长处具有范围从大约2.4到大约4.1的折射率。例如，诸如GaN的III族氮化物半导体在500 nm处具有约为2.4的折射率，而诸如InGaP的III族磷化物半导体在600 nm处具有约为3.7的折射率。接触部120和125可以由焊料（诸如AuSn、AuGa、AuSi或SAC焊料）形成。
图1B是可以包括在图1A的LEE 100中的示例发光半导体结构115的图。所图示的示例是倒装芯片结构。然而，本领域普通技术人员将理解，本文描述的实施例可以应用于其他类型的LED设计，诸如垂直、横向和多结器件。
在图1B中所图示的示例中，发光半导体结构115包括发光有源区135，该发光有源区135设置在n型导电的半导体层或半导体区（也称为n型区）130和p型导电的半导体层或区（也称为p型区）140之间。接触部145和150设置成与发光半导体结构115的表面（诸如p型导电的半导体层或区140的表面）接触，并且通过间隙155彼此电绝缘，间隙155可以由电介质材料（诸如硅的氧化物或氮化物（即，SiO2或Si3N4））填充。在所图示的实施例中，接触部145（也称为p接触部）与p型区140的表面直接接触，并且接触部150（也称为n接触部）与n型区130的表面直接接触。虽然在图1B中未示出，但是诸如设置在间隙155中的电介质材料也可以衬在发光有源区135和p型区140的侧壁上，以使那些区与接触部150电绝缘，从而防止p-n结短路。
n型区130可以生长在生长衬底上，并且可以包括一个或多个半导体材料层。这样的一个或多个层可以包括不同的成分和掺杂剂浓度，包括例如准备层（诸如缓冲层或成核层）和/或被设计成有助于去除生长衬底的层。这些层可以是n型的或者非有意掺杂的，或者甚至可以是p型器件层。这些层可以针对发光区高效地发射光所期望的特定光学、材料或电学属性而被设计。类似n型区130，p型区140可以包括不同成分、厚度和掺杂剂浓度的多个层，包括非有意掺杂的层或n型层。虽然层130在本文被描述为n型区，并且层140在本文被描述为p型区，但是在不脱离本文描述的实施例的范围的情况下，n型区和p型区也可以被切换。
发光有源区135可以是例如与p区140和n区135的界面相关联的p-n二极管结。可替代地，发光有源区135可以包括一个或多个掺杂n型或p型或未掺杂的半导体层。例如，发光有源区135可以包括单个厚或薄的发光层。这包括同质结、单异质结构、双异质结构或单量子阱结构。可替代地，发光有源区135可以是多量子阱发光区，其可以包括由阻挡层分离的多个量子阱发光层。
p接触部145可以形成在p型区140的表面上。p接触部145可以包括多个导电层，诸如反射金属和保护金属，该保护金属可以防止或减少反射金属的电迁移。反射金属可以是银或任何其他合适的材料，并且保护金属可以是TiW或TiWN。n接触部150可以被形成为与n型区130的表面在一区域中接触，在该区域中，有源区135、n型区140和p接触部145的部分已经被去除，以暴露n型区130的表面的至少一部分。暴露的台面或过孔的侧壁可以涂覆有电介质以防止短路。接触部145和150可以是例如由金属形成的金属接触部，该金属包括但不限于金、银、镍、铝、钛、铬、铂、钯、铑、铼、钌、钨及其混合物或合金。在其他示例中，接触部145和150中的一个或两个可以由透明导体（诸如氧化铟锡）形成。
n接触部150和p接触部145不限于图1B中所图示的布置，并且可以以任何数量的不同方式布置。在实施例中，可以在发光半导体结构115中形成一个或多个n接触部过孔，以在n接触部150和n型层130之间形成电接触。可替代地，n接触部150和p接触部145可以被重新分布以形成具有本领域已知的电介质/金属堆叠的接合焊盘。p接触部145和n接触部150可以直接或经由另一结构（诸如底座）分别电连接到图1A的接触部120和125。
参考图1A，波长转换材料110可以是任何发光材料，诸如磷光体、透明或半透明粘合剂或基质中的磷光体颗粒或陶瓷磷光体元件，其吸收一种波长的光并发射不同波长的光。波长转换材料110可以是陶瓷磷光体元件，使得陶瓷磷光体元件可以是例如陶瓷磷光体板，诸如用于生成一种颜色的光的磷光体片，或者用于生成不同颜色的光的陶瓷磷光体片的堆叠。陶瓷磷光体板在由发光半导体结构115发射的波长处可以具有1.4或更大（例如，1.7或更大）的RI。
波长转换材料110可以被应用在具有一厚度的层中，该厚度可以取决于所使用的波长转换材料或者与根据驱动电流增强色点偏移相关的其他因素，如下面更详细描述的。例如，波长转换材料110的层的厚度可以大约为50 μm，而其他波长转换材料可以形成为薄至20 μm或厚至200 μm的层。在实施例中，波长转换材料110（诸如陶瓷磷光体元件）可以预先形成为波长转换元件，并使用粘合剂或本领域已知的任何其他方法或材料附接到发光半导体结构115。
在实施例中，发光半导体结构115可以发射蓝光。在这样的实施例中，波长转换材料110可以包括例如黄色发射波长转换材料或者绿色和红色发射波长转换材料，当由相应磷光体发射的光与由发光半导体结构115发射的蓝光组合时，该材料将产生白光。在其他实施例中，发光半导体结构115发射UV光。在这样的实施例中，波长转换材料110可以包括例如蓝色和黄色波长转换材料或者蓝色、绿色和红色波长转换材料。可以添加发射其他颜色的光的波长转换材料，以定制从器件100发射的光的光谱。
在实施例中，波长转换材料110可以由Y3Al5O12:Ce3+构成。波长转换材料110可以是琥珀色至红色发射稀土金属活化的氧化氮铝硅酸盐（oxonitridoalumosilicate），其通式为(Ca1-x-y-zSrxBayMgz)1-n(Al1-a+bBa)Si1-bN3-bOb:Ren，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤a≤1，0≤b≤1并且0.002≤n≤0.2，并且RE可以选自铕（II）和铈（III）。陶瓷磷光体板中的磷光体也可以是氧化氮硅酸盐，其通式为EA2-zSi5-aBaN8-aOa:Lnz，其中0≤z≤1且0<a<5，包括选自由Mg、Ca、Sr、Ba和Zn组成的组的至少一种元素EA和选自由Al、Ga和In组成的组的至少一种元素B，并且被选自由铈、铕、铽、镨及其混合物组成的组的镧系元素（Ln）活化。
在其他实施例中，波长转换材料110可以包括铝石榴石磷光体，其具有通式(Lu1-x-y-a-bYxGdy)3(Al1-zGaz)5O12:CeaPrb，其中0<x<1，0<y<1，0≤z≤0.1，0<a≤0.2和0≤b≤0.1，诸如Lu3Al5O12:Ce3+和Y3Al5O12:Ce3+，其发射黄绿色范围内的光；和(Sr1-x-yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Euz 2+，其中0≤a<5，0≤x≤1，0≤y≤1，以及0≤z≤1，诸如Sr2Si5N8:Eu2+，其发射红色范围内的光。其他绿色、黄色和红色发射磷光体也可能是合适的，包括(Sr1-a-bCabBac)SixNyOz:Eua2+；（a=0.002-0.2，b=0.0-0.25，c=0.0-0.25，x=1.5-2.5，y=1.5-2.5，z=1.5-2.5），包括SrSi2N2O2:Eu2+；(Sr1-u-v-xMguCavBax)(Ga2-y-zAlyInzS4):Eu2+，包括例如SrGa2S4:Eu2+；Sr1-xBaxSiO4:Eu2+；和(Ca1-xSrx)S:Eu2+，其中0≤x≤1，包括CaS:Eu2+和SrS:Eu2+。其他合适的磷光体包括CaAlSiN3:Eu2+，(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+和(Sr, Ca, Mg, Ba, Zn)(Al, B, In, Ga)(Si, Ge)N3:Eu2+。
在其他实施例中，波长转换材料110还可以具有通式(Sr1-a-bCabBacMgdZne)SixNyOz:Eua 2+，其中0.002≤a≤0.2，0.0≤b≤0.25，0.0≤c≤0.25，0.0≤d≤0.25，0.0≤e≤0.25，1.5≤x≤2.5，1.5≤y≤2.5和1.5≤z≤2.5。波长转换材料还可以具有通式MmAaBbOoNn:Zz，其中元素M是一种或多种二价元素，并且元素A是一种或多种三价元素，元素B是一种或多种四价元素，O是氧，它是可选的并且可以不在磷光体板中，N是氮，元素Z是催化剂，n=2/3m+a+4/3b-2/3o，其中m、a、b都可以是1，并且o可以是0，并且n可以是3。M是选自Mg（镁）、Ca（钙）、Sr（锶）、Ba（钡）和Zn（锌）的一种或多种元素，元素A是选自B（硼）、Al（铝）、In（铟）和Ga（镓）的一种或多种元素，元素B是Si（硅）和/或Ge（锗），并且元素Z是选自稀土或过渡金属的一种或多种元素。元素Z至少是选自Eu（铕）、Mg（镁）、Sm（钐）和Ce（铈）的一种或多种元素。元素A可以是Al（铝），元素B可以是Si（硅），并且元素Z可以是Eu（铕）。
波长转换材料110也可以是具有式(Sr1-a-bCabBac)SixNyOx:Eua的Eu2+活化的Sr-SiON，其中a=0.002-0.2，b=0.0-0.25，c=0.0-0.25，x=1.5-2.5，y=1.5-2.5。
波长转换材料110也可以是通过利用镨（Pr）的三价离子掺杂Ce：YAG磷光体而产生的化学改变的Ce：YAG（钇铝石榴石）磷光体。波长转换材料110可以包括主荧光材料和补充荧光材料。主荧光材料可以是Ce：YAG磷光体，并且补充荧光材料可以是铕（Eu）活化的硫化锶（SrS）磷光体（“Eu:SrS”）。主荧光材料也可以是Ce：YAG磷光体或任何其他合适的黄色发射磷光体，并且补充荧光材料也可以是利用铕活化的硫化钙（CaS）和硫化锶（SrS）的混合三元晶体材料（(CaxSr1_x)S:Eu2+）。主荧光材料也可以是Ce：YAG磷光体或任何其他合适的黄色发射磷光体，并且补充荧光材料也可以是掺杂有铕的氮硅酸盐。氮硅酸盐补充荧光材料可以具有化学式(Sr1-x-y-zBaxCay)2Si5N8:Euz 2+，其中0≤x，y≤0.5且0≤z≤0.1。
在实施例中，波长转换材料110可以包括锶-锂-铝：铕（II）离子（SrLiAl3 N4:Eu2+）类（也称为SLA），包括MLiAl3N4：Eu2+（M = Sr，Ba，Ca，Mg）。在具体实施例中，发光颗粒可以选自以下发光材料系统的组：MLiAl3N4:Eu（M=Sr，Ba，Ca，Mg），M2SiO4:Eu（M=Ba，Sr，Ca），MSe1-xSx:Eu（M=Sr，Ca，Mg），MSr2S4:Eu（M=Sr，Ca），M2SiF6:Mn（M=Na，K，Rb），M2TiF6:Mn（M=Na，K，Rb），MSiAlN3:Eu（M=Ca，Sr），M8Mg(SiO4)4Cl2:Eu（M=Ca，Sr），M3MgSi2O8:Eu（M=Sr，Ba，Ca），MSi2O2N2:Eu（M=Ba，Sr，Ca），M2Si5-xAlxOxN8-x:Eu（M=Sr，Ca，Ba）。然而，其他系统也可能是感兴趣的，并且可以被涂层保护。也可以应用两种或更多种不同发光材料的颗粒的组合，诸如例如绿色或黄色发光材料与红色发光材料组合。
在实施例中，波长转换材料110可以是上述磷光体中的任一种的混合物。
图2A是示例发光器件（LED）200A的图。在图2A所图示的示例中，LED 200A包括图1B的发光半导体结构115，其安装到包括接触部120和125的底座205。发光半导体结构115可以通过发光半导体结构115上的接触部145和150与底座205的相邻表面上的底座电极（图2A中未示出）之间的电耦合来安装到底座205。底座电极可以经由过孔（未示出）电连接到底座205的相对表面上的接触部120和125。在实施例中，LED 200A可以安装到印刷电路板（PCB）215。在这样的实施例中，底座205可以经由接触部120和125安装到PCB 215。电路板上的金属迹线可以将接触部120和125电耦合到电源，使得当期望开启LED时，可以向LED施加操作或驱动电压和电流。
底座205可以由任何合适的材料形成，诸如陶瓷、Si或铝。如果底座材料是导电的，那么绝缘材料可以设置在衬底材料上，并且金属电极图案可以形成在绝缘材料上。底座205可以充当机械支撑件，在LED芯片上的n和p电极与电源之间提供电接口，并提供散热。在实施例中，散热器可以替代地或附加地设置在PCB 215上，诸如图2A中图示的金属芯PCB-MCPCB散热器220。虽然散热器220在图2A中被图示为附接到PCB 215的底部，但是本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本文描述的实施例的范围的情况下，其他布置是可能的。
在示例LED 200A中，波长转换材料110在除了将发光半导体结构115电连接到底座205的表面之外的所有表面上完全围绕发光半导体结构115。可选涂层105可以设置成与波长转换材料110直接接触。涂层可以不是单独的层，可以是各个磷光体颗粒上的涂层，或者可以形成在陶瓷磷光体上，并且该涂层可以包括孔。这些孔可以填充有粘合剂或基质材料，并且可以是波长转换器110的一部分。美国专利申请15/802,273号中描述了磷光体材料的涂层，该申请于2017年11月2日提交并且其全部内容通过引用并入本文。溶胶-凝胶、原子层沉积（ALD）、蒸发、溅射、浸渍和干燥或旋涂方法的磷光体涂层包括SiO2、Al2O3、HfO2、Ta2O5、ZrO2、TiO2、Y2O3和Nb2O5。涂层可以足够厚，以包括可以在沉积期间或之后形成的孔。
图2B是另一示例LED 200B的图。在示例LED 200B中，波长转换材料110沉积在发光半导体结构115上。可选涂层105可以设置成与波长转换材料110直接接触。诸如框架的结构210被设置成邻近由发光半导体结构115、波长转换材料110和可选涂层105形成的堆叠的侧表面，并且可以围绕该堆叠。整个结构210、至少结构210的邻近堆叠的内表面可以由光反射材料形成或以光反射材料涂覆，诸如干涉层或强散射层，以进一步最小化对任何散射光的吸收。
图3是器件300的示意性透视图，该器件300是光发射的并且包括波长转换元件360，波长转换元件360可以与图1的波长转换材料110相同或相似，使用上文讨论的暖白色磷光体系统形成。图4是器件300的示意性透视图，其中波长转换元件360被移除以暴露位于其下方的光源350。图5是发光器件300的示意性截面图。
如图3-5所图示的，器件300包括基座310，基座310包括第一导电引线框架312，第一导电引线框架312通过非导电元件316耦合到第二导电引线框架314。反射层320形成在基座310上，并且侧壁330形成在反射层320上以限定反射杯340。反射层320可以包括第一部分322和第二部分324。反射层320的第一部分322和第二部分324可以通过非导电元件316彼此电绝缘。接触部354和356可以整体形成在引线框架312和314的底表面上，以提供用于将器件300连接到各种类型的电子电路的构件。引线框架312可以耦合到光源350的接触焊盘372，并且引线框架314可以耦合到光源350的接触焊盘374。非导电底部填充元件376可以形成在接触焊盘372和374之间，以进一步加强光源350和基座310之间的接合。
如示出的，光源350可以设置在反射杯340中。光源350可以是器件300的初级发射源。在一些实施方式中，光源350可以是被配置成发射蓝光的LED。在一些实施方式中，由光源350发射的蓝光的波长可以在400-550 nm（或400-530 nm）的范围内。然而，将理解，本公开不限于任何特定的蓝光光谱，因为不同制造商生产的蓝色LED可以具有不同的蓝光发射光谱。
波长转换元件360可以通过将属于暖白色磷光体系统的磷光体组合（例如，绿色磷光体材料和红色磷光体材料的组合）悬浮到硅树脂浆（或另一种基质材料）中以形成封装化合物来形成，该封装化合物被注入到反射杯340中以将光源350密封在内部。根据一实施方式，将属于暖白色磷光体系统的磷光体组合悬浮在基质材料中，可以形成波长转换元件360。根据替代实施方式，使用一种或多种替代技术可以形成波长转换元件360。例如，磷光体组合可以被烧结以产生瓦片，该瓦片然后被设置在光源350的发光表面之上或上方。作为另一示例，磷光体组合可以被施加在衬底（例如，玻璃瓦片）上，然后该衬底被设置在光源350的发光表面之上或上方。作为又一示例，磷光体组合可以用于形成涂层，然后该涂层被施加在反射杯340的侧面和/或覆盖光学元件的一个或多个表面上。作为又一示例，磷光体组合可以用于形成膜，该膜随后被层压到光源350的表面和/或器件300的表面上。作为又一示例，形成磷光体组合的绿色磷光体和红色磷光体可以施加在光源350上方的单独层中。简而言之，本公开不限于使用暖白色磷光体系统来将光源350发射的初级（蓝色）光转换成次级（暖白色）光的任何特定技术。
如本文所公开的，暖白色磷光体系统可以被布置成产生具有在1600K和2500K之间的CCT的暖白色光，并且可以包括绿色磷光体和红色磷光体。绿色磷光体可以具有大于530nm的峰值发射波长。并且红色磷光体可以具有小于620 nm的峰值发射波长。在一些实施方式中，暖白色磷光体系统可以具有在380 nm和530 nm之间的激发范围。附加地或替代地，在一些实施方式中，暖白色磷光体系统可以具有在580 nm和620 nm之间（例如，大约600 nm）的峰值发射波长。
绿色磷光体可以是任何合适类型的绿色磷光体。附加地或替代地，在一些实施方式中，绿色磷光体可以是任何合适类型的YAG磷光体。附加地或替代地，在一些实施方式中，绿色磷光体可以包括具有在535 nm和560 nm之间的峰值发射波长的任何合适类型的磷光体。附加地或替代地，绿色磷光体可以包括具有在400 nm和480 nm之间的激发范围的任何合适类型的绿色磷光体。例如，在一些实施方式中，绿色磷光体可以是NYAG4355磷光体，其由美国加利福尼亚州弗里蒙特的Intematix公司投放和销售。在这种情况下，绿色磷光体可以是密度为4.8 g/cm且颗粒大小为13.5 μm的Ce掺杂的YAG磷光体。此外，在这种情况下，绿色磷光体的峰值发射波长可以是551 nm，并且其激发范围可以在430 nm和490 nm之间。
红色磷光体可以是任何合适类型的红色磷光体。附加地或替代地，在一些实施方式中，红色磷光体可以是任何合适类型的BSSNE磷光体（例如，(BS)2S8N5:E磷光体）。附加地或替代地，红色磷光体可以包括具有在580 nm和620 nm之间的峰值发射波长的任何合适类型的磷光体。附加地或替代地，红色磷光体可以包括具有在350 nm和580 nm之间的激发范围的任何合适类型的红色磷光体。在一些实施方式中，红色磷光体可以是Ba：Sr比为1∶1且Eu浓度为1%的(Ba,Sr)AlSiN3:Eu磷光体。关于可以用于暖白色磷光体系统中的红色BSSNE磷光体的进一步信息可以在美国专利申请13/988,852中找到，其通过引用并入本文。
在一些实施方式中，暖白色磷光体系统的绿色与红色磷光体重量比可以在1.5和0.64之间。如贯穿本公开所使用的，术语“绿色与红色磷光体重量比”是指在属于暖白色磷光体系统的特定磷光体组合中绿色磷光体的重量与红色磷光体的重量的比。当属于暖白色磷光体系统的磷光体组合悬浮在硅树脂浆中时，所得化合物的磷光体与硅树脂的重量比可以在0.6和0.7之间。如贯穿本公开所使用的，在将磷光体组合与硅浆混合的上下文中，术语“磷光体与硅树脂重量比”是指磷光体组合（例如，绿色和红色磷光体的组合）的重量与硅树脂的重量的比。
在一些实施方式中，暖白色磷光体系统的绿色与红色磷光体重量比可以约为1.6。附加地或替代地，在一些实施方式中，暖白色磷光体系统的绿色与红色磷光体重量比可以大约为1.01。附加地或替代地，在一些实施方式中，暖白色磷光体系统的绿色与红色磷光体重量比可以大约为0.67。
图6是光谱图，其图示出了改变绿色与红色磷光体比可以如何影响暖白色磷光体系统的性能。更具体地，图6包括示出属于暖白色磷光体系统的三种不同磷光体组合的发射光谱的图。这些磷光体组合在本文被称为第一磷光体组合、第二磷光体组合和第三磷光体组合。所有三种组合都是通过在硅浆中混合红色磷光体和绿色磷光体来形成。更具体地，第一磷光体组合的绿色与红色磷光体重量比可以是1.6，并且其磷光体与硅重量比可以是0.623。第二磷光体组合的绿色与红色磷光体重量比可以是1.01，并且其磷光体与硅重量比可以是0.638。第三磷光体组合的绿色与红色磷光体重量比可以是0.64，并且其磷光体与硅重量比可以是0.677。
如图6所图示的，曲线610表示第一磷光体组合的功率谱密度（W/nm）。曲线620表示第二磷光体组合的功率谱密度（W/nm）。曲线630表示第三磷光体组合的功率谱密度（W/nm）。在图6的示例中，第一、第二和第三组合可以使用具有541 nm的峰值发射波长的绿色磷光体和具有604 nm的峰值发射波长的红色磷光体来形成。可以容易认识到的是，第一、第二和第三磷光体组合仅作为示例提供。因此，本公开不以任何方式限于关于图6讨论的示例。
图7是图示出可以由暖白色磷光体系统产生的不同发射的颜色的图。更具体地，图7是图示出不同色点的CIE1931色度图，这些色点可以通过属于暖白色磷光体系统的相应磷光体组合实现。点710中的每一个指示由属于暖白色磷光体系统的特定磷光体组合产生的光发射的颜色（在CIE1931颜色空间中），如本文所公开的。点720指示以nm为单位的所列出的波长的光谱轨迹上的单色光的色点。利用光源的色点和参考白色点（例如，CIE-D65），外部边界上的这些波长可以限定光谱分布的主导波长。
图8A和8B是图示出由本文公开的暖白色磷光体系统产生的发射中的蓝光含量的图。更具体地，图8A是具有x轴和y轴的图，其中该图的y轴表示范围从0.00到0.30的黑视/明视比，并且x轴表示CIE1931颜色空间中的x坐标，并且其范围可以从0.30到0.60。点612表示可以由属于暖白色磷光体系统的相应磷光体组合产生的不同颜色的光的相应的黑视/明视比。如图示的，所有光发射的黑视/明视比低于0.25。
图8B是图示出对于可以由本文公开的暖白色磷光体系统产生的不同光发射，波长低于530 nm的光（例如，蓝光）的辐射分数的图。该图的y轴表示范围从0.00到0.12的辐射功率分数值。x轴表示CIE1931颜色空间中的x坐标，并且其范围可以从0.30到0.60。点614表示不同颜色的光发射中具有低于530 nm的波长的光的辐射功率分数，该不同颜色的光发射可以由属于暖白色磷光体系统的相应磷光体组合产生。如图示的，在各发射中的每一个中，具有低于530 nm的波长的光的辐射功率分数低于0.1。
图8C图示出了本文公开的暖白色磷光体系统的转换效率。该图包括x轴和y轴。该图的y轴表示范围从150 lm/W到220 lm/W的转换效率。x轴表示CIE1931颜色空间中的x坐标，并且范围可以从0.30到0.60。点616表示可以由属于暖白色磷光体系统的相应磷光体组合产生的不同颜色的光的转换效率。如图示的，可以由暖白色磷光体系统产生的光发射的转换效率在170 lm/W和220 lm/W之间。
图8D图示出了可以由本文公开的暖白色磷光体系统产生的不同发射的CRI。该图包括x轴和y轴。y轴表示显色指数（CRI）Ra。x轴表示CIE1931颜色空间中的x坐标，并且其范围可以从0.30到0.60。点618表示可以由属于暖白色磷光体系统的相应磷光体组合产生的不同颜色的光的CRI Ra值。如图示的，光发射的CRI Ra值在40和60之间变化。
如可以从图8A-D看出的，由本文公开的暖白色磷光体系统产生的发射的蓝光含量低于0.25暗视/明视比以及针对具有低于530 nm的波长的光的0.1辐射功率分数的预定义限度。由本文公开的暖白色磷光体系统产生的发射的CRI Ra在40和60之间。暖白色磷光体系统的模型化转换效率（CE）约为200 lm/W。
如上所述，器件300的波长转换元件360可以由属于暖白色磷光体系统的磷光体组合形成。在器件300的当前技术墙壁插头效率（WPE）约为65%的情况下，器件300在该光谱中的总功效估计在130-135 lm/W范围内。
下面的表1比较了器件300的一种实施方式的功率效率与示例100W HPS光源的功率效率：
HPS 100W 器件300
源功效（lm/W） 95 lm/W 133 lm/W
镇流器/驱动器效率 85% 85%
光学效率 70% 88%
灯具功效（lm/W） 57 lm/W 100 lm/W
表1–器件100和HPS光源的功率效率的比较。
表1图示了器件300可以提供优于传统HPS光源的显著性能改进。具体而言，表1示出了在典型的道路光中，由器件300呈现的灯具级效率改进可以是大约75%。此外，由于较小的源大小提供了更好的光学控制，所以LED系统的光利用效率比HSP光源高。因此，在典型应用中，“传输”的流明每瓦特的增益甚至可以更高。
下面的表2比较了器件300的一种实施方式的显色性能与示例100W HPS光源的显色性能。更具体地，表2比较了示例HPS光源和器件300的CCT、CRI、颜色保真度（TM-30 Rf）和色域（TM-30 Rg）。色域和颜色保真度依照TM-30系统测量。TM-30是测量和图形系统，其可以用于评估和传送光源的显色属性。
HPS 100W LED
CCT（K） 1971 K 1944 K
CRI Ra 17 51
TM-30 Rf 32 51
TM-30 Rg 61 86
表2–器件100和HPS光源的功率效率的比较。
表2图示了器件300可以提供优于可比的HPS光源的显著性能改进。更具体地，由于绿色和红色的改进的呈现，器件300可以具有比传统HPS光源好得多的颜色保真度（TM-30Rf）和色域（TM-30 Rg）。这进而可以提高室外应用（诸如车辆和交通标志识别）中的颜色可见性，并改进整体用户感知。
表2中提供的数据在图9A-9B中图形地表示。图9A是示出HPS光源的显色性能的TM-30颜色矢量图。并且图9B是示出器件300的显色性能的颜色矢量图。如图9A-B和表2中所图示的，HPS光源和器件300两者都产生类似相应色温（分别为1917 K和1944 K）的光发射。然而，器件300可以具有更高的CRI、颜色保真度（TM-30 Rf）和色域（TM-30 Rg）。
尽管本公开是在室外照明应用的背景下提供的，但是将理解，上述暖白色磷光体系统可以在任何照明背景下使用，包括但不限于室内照明、园艺照明、装饰照明等。尽管在本示例中，器件300是中功率LED，但是本公开不限于任何特定类型的LED。此外，本公开不限于任何特定类型的LED封装。例如，上述暖白色磷光体系统可以用于芯片级封装和/或任何其他合适类型的LED封装。
图1-9B仅作为示例提供。关于这些附图讨论的元件中的至少一些可以以不同的顺序布置、组合和/或完全省略。将理解，短语“属于暖白色磷光体系统的磷光体组合”是指由上述暖白色磷光体系统表示的特定种属。将理解，本文描述的示例的提供以及措辞为“诸如”、“例如”、“包括”、“在一些方面中”、“在一些实施方式中”等的短句不应被解释为将所公开的主题限制于特定示例。
已经详细描述了本发明，本领域技术人员将认识到，在给定本公开的情况下，可以对本发明进行改进而不脱离本文描述的发明构思的精神。因此，并不旨在将本发明的范围限于所图示和描述的特定实施例。

Claims (20)

1. 一种发光器件，包括：
发射源，被配置为发射初级蓝光；和
波长转换元件，被配置为将所述初级蓝光转换成次级光，所述次级光具有在1600K-2500K范围内的相关色温（CCT）、小于0.25的黑视/明视比以及在40-60范围内的显色指数（CRI），所述波长转换元件包括具有小于620 nm的峰值发射波长的红色磷光体材料和具有大于530 nm的峰值发射波长的绿色磷光体材料。
2. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述红色磷光体具有大约604 nm的峰值发射波长，并且所述绿色磷光体具有大约543 nm的峰值发射波长。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述发射源包括至少一个发光二极管。
4. 根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述绿色磷光体材料的峰值发射波长大约在530-560 nm的范围内，并且所述红色磷光体材料的峰值发射波长大约在580-620 nm的范围内。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约1.6的绿色与红色磷光体重量比。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约1.01的绿色与红色磷光体重量比。
7.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约0.64的绿色与红色磷光体重量比。
8.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述绿色磷光体材料包括YAG磷光体。
9.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述红色磷光体材料包括BSSNE磷光体。
10.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述红色磷光体材料和所述绿色磷光体材料悬浮在硅树脂基质中，并且所述波长转换元件具有在0.62-0.68范围内的磷光体与硅质量比。
11. 一种发光器件，包括：
发射源，被配置为发射初级蓝光；和
波长转换元件，被配置为将所述初级蓝光转换成次级光，所述次级光具有在1600K-2500K范围内的相关色温（CCT）、低于0.1的具有低于530 nm的波长的光的辐射功率分数以及在40-60范围内的显色指数（CRI），所述波长转换元件包括具有小于620 nm的峰值发射波长的红色磷光体材料和具有大于530 nm的峰值发射波长的绿色磷光体材料。
12. 根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述红色磷光体具有大约604 nm的峰值发射波长，并且所述绿色磷光体具有大约543 nm的峰值发射波长。
13.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述发射源包括至少一个发光二极管。
14. 根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述绿色磷光体材料的峰值发射波长大约在530-560 nm的范围内，并且所述红色磷光体材料的峰值发射波长大约在580-620 nm的范围内。
15.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约1.6的绿色与红色磷光体重量比。
16.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约1.01的绿色与红色磷光体重量比。
17.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述波长转换元件具有大约0.64的绿色与红色磷光体重量比。
18.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述绿色磷光体材料包括YAG磷光体。
19.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述红色磷光体材料包括BSSNE磷光体。
20.根据权利要求11所述的发光器件，其中，所述红色磷光体材料和所述绿色磷光体材料悬浮在硅树脂基质中，并且所述波长转换元件具有在0.62-0.68范围内的磷光体与硅质量比。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10837607B2 (en) 2017-09-26 2020-11-17 Lumileds Llc Light emitting device with improved warm-white color point
EP3505503B1 (en) * 2017-12-27 2020-04-08 Schott Ag Optical converter
CN112262282B (zh) * 2018-05-29 2022-01-18 朱伽努有限责任公司 可调白光照明设备
US11391439B2 (en) 2018-05-29 2022-07-19 Juganu Ltd. Lighting systems for general illumination and disinfection
US11006493B1 (en) 2018-05-29 2021-05-11 Juganu Ltd. Lighting systems for general illumination and disinfection
US20200405997A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-31 Qifeng Shan Systems for emitting light with tunable circadian effects and substantially consistent color characteristics and methods of making and/or operating the same
US11289630B2 (en) * 2019-12-20 2022-03-29 Lumileds Llc Tunable lighting system with preferred color rendering
JP7174266B2 (ja) * 2020-06-30 2022-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2023007059A (ja) * 2021-07-01 2023-01-18 日亜化学工業株式会社 発光装置、灯具及び照明器具
JP2023007713A (ja) * 2021-07-02 2023-01-19 日亜化学工業株式会社 発光装置、灯具及び街路灯
WO2023063251A1 (ja) * 2021-10-11 2023-04-20 三菱ケミカル株式会社 蛍光体、発光装置、照明装置、画像表示装置及び車両用表示灯

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022582A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-02 Gelcore, Llc White LEDs with tunable CRI
CN101108965A (zh) * 2006-07-19 2008-01-23 株式会社东芝 荧光材料、其制造方法及发光装置
CN101370906A (zh) * 2006-01-16 2009-02-18 飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司 磷光体转换的发光器件
CN101694863A (zh) * 2009-10-13 2010-04-14 中外合资江苏稳润光电有限公司 高显色指数白光led的制作方法
JP2010277952A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明用光源
TW201102694A (en) * 2009-05-12 2011-01-16 Philips Lumileds Lighting Co Wavelength conversion for producing white light from high power blue LED
CN102893365A (zh) * 2010-03-09 2013-01-23 克里公司 形成具有高显色指数值的暖白光发光器件的方法和相关的发光器件
US20130082289A1 (en) * 2011-06-02 2013-04-04 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor light-emitting device, semiconductor light-emitting system and illumination fixture
US20150334789A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 Cree, Inc. Solid state lighting devices with color point non-coincident with blackbody locus
CN105164464A (zh) * 2013-12-17 2015-12-16 皇家飞利浦有限公司 固态发光器封装、光发射设备、柔性led条体以及灯具

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851063A (en) * 1996-10-28 1998-12-22 General Electric Company Light-emitting diode white light source
US5813753A (en) * 1997-05-27 1998-09-29 Philips Electronics North America Corporation UV/blue led-phosphor device with efficient conversion of UV/blues light to visible light
JP2003133595A (ja) * 2001-10-24 2003-05-09 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光ダイオードランプ、これに用いられる赤色蛍光体及びこれに用いられるフィルタ
US6744077B2 (en) * 2002-09-27 2004-06-01 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
JP4128564B2 (ja) * 2004-04-27 2008-07-30 松下電器産業株式会社 発光装置
JP4543253B2 (ja) * 2004-10-28 2010-09-15 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 蛍光体混合物および発光装置
TW201010125A (en) * 2008-08-22 2010-03-01 Univ Nat Taiwan Science Tech White light light-emitting diodes
GB0821122D0 (en) * 2008-11-19 2008-12-24 Nanoco Technologies Ltd Semiconductor nanoparticle - based light emitting devices and associated materials and methods
US8643038B2 (en) * 2010-03-09 2014-02-04 Cree, Inc. Warm white LEDs having high color rendering index values and related luminophoric mediums
US8512599B2 (en) * 2010-05-14 2013-08-20 Lightscape Materials, Inc. Carbonitride based phosphors and light emitting devices using the same
CN107011904A (zh) * 2010-12-01 2017-08-04 皇家飞利浦电子股份有限公司 发射红光的发光材料
JP6121915B2 (ja) * 2011-03-07 2017-04-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 発光モジュール、ランプ、照明器具、及び表示装置
US8449129B2 (en) * 2011-08-02 2013-05-28 Xicato, Inc. LED-based illumination device with color converting surfaces
RU2502917C2 (ru) * 2011-12-30 2013-12-27 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" Светодиодный источник белого света с комбинированным удаленным фотолюминесцентным конвертером
JP2013207241A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置、半導体発光システムおよび照明器具
US20150226386A1 (en) * 2012-08-30 2015-08-13 The Regents Of The University Of California High-power, laser-driven, white light source using one or more phosphors
US8845380B2 (en) 2012-12-17 2014-09-30 Xicato, Inc. Automated color tuning of an LED based illumination device
US9410664B2 (en) * 2013-08-29 2016-08-09 Soraa, Inc. Circadian friendly LED light source
KR102098245B1 (ko) * 2014-02-11 2020-04-07 삼성전자 주식회사 광원 패키지 및 그를 포함하는 표시 장치
WO2016102295A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Koninklijke Philips N.V. Phosphor converted led
WO2016110415A1 (en) * 2015-01-06 2016-07-14 Koninklijke Philips N.V. Wavelength converted light emitting device
EP3271013B1 (en) * 2015-03-19 2018-08-22 Philips Lighting Holding B.V. Bio hue lamp
US9927097B2 (en) * 2015-07-30 2018-03-27 Vital Vio Inc. Single diode disinfection
JP6122528B2 (ja) * 2015-08-31 2017-04-26 シャープ株式会社 発光装置および画像表示装置
WO2017073815A1 (ko) * 2015-10-30 2017-05-04 주식회사 포스포 형광체 및 이를 포함하는 발광 장치
WO2017106759A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Musco Corportion Lighting optimized for melanopic vision
US10786648B2 (en) * 2016-06-03 2020-09-29 Musco Corporation Apparatus, method, and system for providing tunable circadian lighting at constant perceived brightness and color
TWI756262B (zh) * 2016-09-12 2022-03-01 荷蘭商露明控股公司 具有減少之黑視素(melanopic)光譜內容的發光系統
US10837607B2 (en) 2017-09-26 2020-11-17 Lumileds Llc Light emitting device with improved warm-white color point

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022582A1 (en) * 2004-08-02 2006-02-02 Gelcore, Llc White LEDs with tunable CRI
CN101032037A (zh) * 2004-08-02 2007-09-05 吉尔科有限公司 具有可调cri的白光led
CN101370906A (zh) * 2006-01-16 2009-02-18 飞利浦拉米尔德斯照明设备有限责任公司 磷光体转换的发光器件
CN101108965A (zh) * 2006-07-19 2008-01-23 株式会社东芝 荧光材料、其制造方法及发光装置
TW201102694A (en) * 2009-05-12 2011-01-16 Philips Lumileds Lighting Co Wavelength conversion for producing white light from high power blue LED
JP2010277952A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明用光源
CN101694863A (zh) * 2009-10-13 2010-04-14 中外合资江苏稳润光电有限公司 高显色指数白光led的制作方法
CN102893365A (zh) * 2010-03-09 2013-01-23 克里公司 形成具有高显色指数值的暖白光发光器件的方法和相关的发光器件
US20130082289A1 (en) * 2011-06-02 2013-04-04 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor light-emitting device, semiconductor light-emitting system and illumination fixture
CN105164464A (zh) * 2013-12-17 2015-12-16 皇家飞利浦有限公司 固态发光器封装、光发射设备、柔性led条体以及灯具
US20150334789A1 (en) * 2014-05-15 2015-11-19 Cree, Inc. Solid state lighting devices with color point non-coincident with blackbody locus

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