-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lichtemittierende Vorrichtung
und bezieht sich insbesondere auf eine lichtemittierende Vorrichtung vom
Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
LED
(lichtemittierende Diode) ist eine Halbleiterkomponente. Sie hat
eine geringe Größe und ihr Vorteil
liegt darin, dass sie in effizienter Weise farbiges Licht mit einer
Peakwellenlänge
erzeugen kann, welche einer einzelnen Farbe entspricht. Wenn Licht unterschiedlicher
Farben, welches von unterschiedlichen LEDs emittiert wird, gemischt
wird, kann eine weiße
Lichtquelle erhalten werden.
-
Beispielsweise
können
drei LEDs miteinander kombiniert werden, wie beispielsweise eine
rote LED, eine grüne
LED und eine blaue LED, die Licht von drei unterschiedlichen Wellenlängen im
sichtbaren Bereich erzeugen. Weil jede LED eine Lichtquelle mit
einer anderen Peakwellenlänge
und einer einzelnen Farbe ist, ist die weiße Lichtquelle, die sich aus dem
Mischen der drei unterschiedlichen Wellenlängen ergibt stets uneinheitlich.
-
Es
ist eine Priorität
des Konstrukteurs, eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung
mit hohem Farbwiedergabeindex (CRI) zu entwerfen. Allerdings kann
man mit dem herkömmlichen
Mischverfahren unter Verwendung mehrerer LEDs (wie beispielsweise
roter LED, grüner
LED, blauer LED) mit unterschiedlichen Peakwellenlängen, um
weißes
Licht zu erzeugen, nur einen Farbwiedergabeindex von ungefähr 80 erhalten,
und das erzeugte weiße
Licht ist uneinheitlich.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Ein
besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex bereitzustellen.
Die lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ ist zusammengesetzt
aus einem Satz Chips, welche blaues Licht emittieren, der von einem Satz
wellenlängenkonvertierender
Schichten bedeckt ist, einem Satz Chips, welche rotes Licht emittieren,
der von einem Satz transparenter Schichten bedeckt ist, einem Satz
Chips, welche grünes
Licht emittieren, der von einem Satz transparenter Schichten bedeckt
ist, einem Satz Chips, welche gelbes Licht emittieren, der von einem
Satz transparenter Schichten bedeckt ist, und einem Satz Chips,
welche bernsteinfarbenes Licht emittieren, der von einem Satz transparenter
Schichten bedeckt ist. Somit wird das projizierte Licht, das von
den lichtemittierenden Chipsätzen
emittiert wird miteinander gemischt, um dafür zu sorgen, dass die lichtemittierende
Vorrichtung vom Feld-Typ weißes
Licht mit einem hohen Farbwiedergabeindex erzeugt.
-
Um
die zuvor erwähnten
Aspekte zu verwirklichen, stellt die vorliegende Erfindung eine
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex
bereit, welche beinhaltet: ein Substrat, ein lichtemittierendes
Modul vom Feld-Typ, einen Satz wellenlängenkonvertierender Schichten und
eine Mehrzahl von Sätzen
transparenter Schichten.
-
Das
lichtemittierende Modul vom Feld-Typ ist elektrisch auf dem Substrat
aufgebracht. Das lichtemittierende Modul vom Feld-Typ ist zusammengesetzt
aus einem Satz Chips, welche blaues Licht emittieren, einem Satz
Chips, welche rotes Licht emittieren, einem Satz Chips, welche grünes Licht emittieren,
einem Satz Chips, welche gelbes Licht emittieren, und einem Satz
Chips, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren. Der Satz wellenlängenkonvertierender
Schichten bedeckt den Satz Chips, welche blaues Licht emittieren.
Die Sätze
transparenter Schichten bedecken jeweils den Satz Chips, welche rotes
Licht emittieren, den Satz Chips, welche grünes Licht emittieren, den Satz
Chips, welche gelbes Licht emittieren, und den Satz Chips, welche
bernsteinfarbenes Licht emittieren.
-
Folglich
wird ein Teil des sichtbaren Lichts, welches von dem Satz Chips,
welche blaues Licht emittieren, emittiert wird, absorbiert wird,
mittels des Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten in sichtbares Licht mit einem anderen Emissionspeakwellenlängenbereich
konvertiert, und das sichtbare Licht mit einem anderen Emissionspeakwellenlängenbereich
mischt sich mit dem projizierten Licht, welches von dem Satz Chips,
welche rotes Licht emittieren, dem Satz Chips, welche grünes Licht emittieren,
dem Satz Chips, welche gelbes Licht emittieren, und dem Satz Chips,
welche bernsteinfarbenes Licht emittieren mischt, um die lichtemittierende
Vorrichtung vom Feld-Typ
dazu zu bringen, weißes
Licht mit einem Farbwiedergabeindex von zwischen 90 und 96 zu erzeugen.
-
Weiterhin
beinhaltet die vorliegende Erfindung, unter Bezug auf die Zusammensetzung
der lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ, zwei Typen von
Zusammensetzung der lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ,
wie folgt:
- 1. Erster Typ: Der Satz Chips, welche
blaues Licht emittieren, besteht aus acht blauen LED-Chips, der
Satz Chips, welche rotes Licht emittieren, besteht aus zwei roten
LED-Chips, der Satz
Chips, welche grünes
Licht emittieren, besteht aus vier grünen LED-Chips, der Satz Chips,
welche gelbes Licht emittieren, ist ein gelber LED-Chip und der Satz
Chips, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren, ist eine bernsteinfarbener
LED-Chip.
- 2. Zweiter Typ: Der Satz Chips, welche blaues Licht emittieren,
besteht aus acht blauen LED-Chips, der Satz Chips, welche rotes
Licht emittieren, ist ein roter LED-Chip, der Satz Chips, welche
grünes
Licht emittieren, besteht aus vier grünen LED-Chips, der Satz Chips,
welche gelbes Licht emittieren, ist ein gelber LED-Chip und der Satz
Chips, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren, besteht aus zwei
bernsteinfarbenen LED-Chips.
-
Weiterhin
beinhaltet die vorliegende Erfindung vier Typen von wellenlängenkonvertierenden Sätzen von
Schichten, wie folgt:
- 1. Erster Typ: Der Satz
wellenlängenkonvertierender
Schichten ist eine Mischung von gelben Phosphorpulvern und einem
Packungskolloid, und Licht das von dem Satz Chips, welche blaues Licht
emittieren, projiziert wird, wird absorbiert und mittels des Satzes
wellenlängenkonvertierender
Schichten in projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich
zwischen 2800 K und 10000 K konvertiert.
- 2. Zweiter Typ: Der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten
ist eine Mischung von orangefarbenen und grünen Phosphorpulvern und einem Packungskolloid,
und Licht das von dem Satz Chips, welche blaues Licht emittieren,
projiziert wird, wird absorbiert und mittels des Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten in projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich
zwischen 2800 K und 10000 K konvertiert.
- 3. Dritter Typ: Der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten
ist aus einer Mehrzahl erster und zweiter wellenlängenkonvertierender
Schichten zusammengesetzt, wobei die ersten wellenlängenkonvertierenden
Schichten eine Mischung von gelben Phosphorpulvern und einem Packungskolloid
sind, und Licht das von dem Satz Chips, welche blaues Licht emittieren,
projiziert wird, absorbiert wird und mittels des ersten Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten in projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich
zwischen 2800 K und 10000 K konvertiert wird. Die zweiten wellenlängenkonvertierender Schichten
sind eine Mischung von grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid, und Licht das von dem
Satz Chips, welche blaues Licht emittieren, projiziert wird, wird
absorbiert und mittels des zweiten Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten in projiziertes Licht mit einem Emissionspeakwellenlängenbereich
zwischen 480 nm und 495 nm konvertiert.
- 4. Vierter Typ: Der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten
ist aus einer Mehrzahl erster und zweiter wellenlängenkonvertierender
Schichten zusammengesetzt, wobei die ersten wellenlängenkonvertierenden
Schichten eine Mischung von orangefarbenen und grünen Phosphorpulvern
und einem Packungskolloid sind, und Licht das von dem Satz Chips,
welche blaues Licht emittieren, projiziert wird, absorbiert wird
und mittels des ersten Satzes wellenlängenkonvertierender Schichten
in projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800
K und 10000 K konvertiert wird. Die zweiten wellenlängenkonvertierenden
Schichten sind eine Mischung von grünen Phosphorpulvern und einem
Packungskolloid, und Licht das von dem Satz Chips, welche blaues
Licht emittieren, projiziert wird, wird absorbiert und mittels des
zweiten Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten in projiziertes Licht mit einem Emissionspeakwellenlängenbereich zwischen
480 nm und 495 nm konvertiert.
-
Folglich
besteht die Eigenschaft der vorliegenden Erfindung darin, dass die
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ aus dem Satz Chips, welche
blaues Licht emittieren, dem Satz Chips, welche rotes Licht emittieren,
dem Satz Chips, welche grünes
Licht emittieren, dem Satz Chips, welche gelbes Licht emittieren,
und dem Satz Chips, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren, zusammengesetzt werden
und dann der Satz wellenlängenkonvertierender
Schichten auf den Satz Chips, welche blaues Licht emittieren aufgebracht
wird und die Sätze
transparenter Schichten jeweils auf den Satz Chips, welche rotes
Licht emittieren, den Satz Chips, welche grünes Licht emittieren, den Satz
Chips, welche gelbes Licht emittieren, und den Satz Chips, welche bernsteinfarbenes
Licht emittieren aufgebracht werden. Auf diese Weise erzeugt die
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ weißes Licht mit einem Farbwiedergabeindex
von zwischen 90 und 96.
-
Es
muss verstanden werden, dass sowohl die vorhergehende allgemeine
Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft
sind und vorgesehen sind, um eine weitergehende Erklärung der
beanspruchten Erfindung zu liefern. Weitere Vorteile und Eigenschaften
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, Zeichnungen
und Ansprüchen
offensichtlich werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
verschiedenen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillieren Beschreibung besser verstanden werden,
wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen
wird, in denen:
-
1 eine
Aufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex ist, die einen Typ von wellenlängenkonvertierender
Schicht gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
-
2 eine
Querschnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1 ist;
-
3 eine
Aufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex ist, die zwei Typen von wellenlängenkonvertierenden
Schichten gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
-
4 ein
schematisches Schaltungsdiagramm einer lichtemittierenden Vorrichtung
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
-
5A eine
schematische Ansicht einer Anordnung lichtemittierender Vorrichtungen
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
5B ein
Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
6A eine
schematische Ansicht einer Anordnung lichtemittierender Vorrichtungen
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
6B ein
Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
7A eine
schematische Ansicht einer Anordnung lichtemittierender Vorrichtungen
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
7B ein
Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
8 eine
Aufsicht auf einen anderen Typ einer lichtemittierenden Vorrichtung
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
-
9 eine
Querschnittansicht entlang der Linie 9-9 in 8 ist.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Unter
Bezug auf 1–2 zeigt 1 eine
Aufsicht auf eine lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex, die einen Typ von wellenlängenkonvertierender
Schicht gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, und 2 zeigt eine Querschnittansicht
entlang de Linie 2-2 in 1. Die vorliegende Erfindung
stellt eine lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ mit hohem
Farbwiedergabeindex bereit, welche beinhaltet: ein Substrat 1,
ein lichtemittierendes Modul vom Feld-Typ 2, einen Satz
wellenlängenkonvertierender Schichten 3 und
eine Mehrzahl von Sätzen
transparenter Schichten 4.
-
Weiterhin
ist das lichtemittierende Modul vom Feld-Typ 2 elektrisch
auf dem Substrat 1 aufgebracht. Das lichtemittierende Modul
vom Feld-Typ 2 ist zusammengesetzt aus einem Satz Chips 2B,
welche blaues Licht emittieren, einem Satz Chips 2R, welche
rotes Licht emittieren, einem Satz Chips 2G, welche grünes Licht
emittieren, einem Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren,
und einem Satz Chips 2A, welche bernsteinfarbenes Licht
emittieren.
-
Des
weiteren hat der Satz Chips 2B, welche blaues Licht emittieren,
einen Emissionswellenlängenbereich
zwischen 450 nm und 460 nm, der Satz Chips 2R, welche rotes
Licht emittieren, einen Emissionswellenlängenbereich zwischen 620 nm
und 630 nm, der Satz Chips 2G, welche grünes Licht
emittieren, einen Emissionswellenlängenbereich zwischen 520 nm
und 540 nm, der Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren,
einen Emissionswellenlängenbereich
zwischen 585 nm und 595 nm, und der Satz Chips 2A, welche
bernsteinfarbenes Licht emittieren, einen Emissionswellenlängenbereich
zwischen 600 nm und 610 nm.
-
Zudem
kann der Satz Chips 2B, welche blaues Licht emittieren,
ein blauer LED-Chip oder mehr als ein blauer LED-Chip 20B sein,
der Satz Chips 2R, welche rotes Licht emittieren, ein roter
LED-Chip oder mehr als ein roter LED-Chip 20R sein, der
Satz Chips 2G, welche grünes Licht emittieren, ein grüner LED-Chip
oder mehr als ein grüner
LED-Chip 20G sein,
der Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren, ein
gelber LED-Chip oder mehr als ein gelber LED-Chip 20V sein,
und der Satz Chips 2A, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren,
ein bernsteinfarbener LED-Chip oder mehr als ein bernsteinfarbener LED-Chip 20A sein.
-
Beispielsweise
ist das lichtemittierende Modul vom Feld-Typ 2 in 1 aus
einer ersten lichtemittierenden Chipreihe 21, einer zweiten
lichtemittierenden Chipreihe 22, einer dritten lichtemittierenden Chipreihe 23 und
einer vierten lichtemittierenden Chipreihe 24 zusammengesetzt.
Jede lichtemittierende Chipreihe hat vier LED-Chips. Vier blaue
LED-Chips 20B sind
jeweils an vier ersten Positionen lichtemittierender Chipreihen
(21, 22, 23, 24) angeordnet. Zwei
rote LED-Chips 20R sind jeweils an zwei dritten Positionen
der zweiten lichtemittierender Chipreihe 22 und der vierten
lichtemittierenden Chipreihe 24 angeordnet. Zwei grüne LED-Chips 20G sind
jeweils an einer dritten Position der ersten lichtemittierenden Chipreihe 21 und
einer zweiten Position der zweiten lichtemittierenden Chipreihe 22 angeordnet.
Ein gelber LED-Chip 20Y ist an einer zweiten Position der dritten
lichtemittierenden Chipreihe 23 angeordnet. Ein bernsteinfarbener
LED-Chip 20A ist an einer zweiten Position der ersten lichtemittierenden
Chipreihe 21 angeordnet. Zudem sind die LED-Chips (20R, 20G, 20Y, 20A)
voneinander durch einen vorherbestimmten Abstand getrennt. Weiterhin
ist der Satz wellenlängenkonvertierender
Schichten 3 auf den Satz Chips 2B, welche blaues
Licht emittieren, aufgebracht. Gemäß unterschiedlichen Anforderungen
hat der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten 3 die
beiden folgenden Möglichkeiten:
- (1) Der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten 3 ist
eine Mischung von gelben Phosphorpulvern und ein Packungskolloid,
und Licht das von dem Satz Chips 2B, welche blaues Licht
emittieren, projiziert wird, wird absorbiert und mittels des Satzes
wellenlängenkonvertierender
Schichten 3 in projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich
zwischen 2800 K und 10000 K konvertiert. Erneut unter Bezug auf 1 ist
der Satz wellenlängenkonvertierender
Schichten 3 aus einer Mehrzahl wellenlängenkonvertierender Schichten 30 zusammengesetzt,
die jeweils auf die blauen LED-Chips 20B aufgebracht sind.
Zudem können die
gelben Phosphorpulver durch orangefarbene und grüne Phosphorpulver ersetzt werden.
- (2) Unter Bezug auf 3 ist der Satz wellenlängenkonvertierender
Schichten 3' aus
einer Mehrzahl erster wellenlängenkonvertierender
Schichten 31' und
zweiter wellenlängenkonvertierender Schichten 32' zusammengesetzt.
Die ersten wellenlängenkonvertierenden
Schichten sind Mischungen von gelben Phosphorpulvern und einem Packungskolloid,
und Licht das von dem Satz Chips 2B, welche blaues Licht
emittieren, projiziert wird, absorbiert wird und mittels des ersten
Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten 31' in
projiziertes Licht mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800
K und 10000 K konvertiert wird. Die zweiten wellenlängenkonvertierenden
Schichten 32' sind
Mischungen von grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid, und Licht das von dem
Satz Chips 2B, welche blaues Licht emittieren, projiziert
wird, wird absorbiert und mittels des zweiten Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten 32' in
projiziertes Licht mit einem Emissionspeakwellenlängenbereich
zwischen 480 nm und 495 nm konvertiert wird. Zudem können die
gelben Phosphorpulver durch orangefarbene und grüne Phosphorpulver ersetzt werden.
-
Weiterhin
entspricht jeder Satz transparenter Schichten 4 jedem Satz
lichtemittierender Chips (2R, 2G, 2V oder 2A).
Die Sätze
transparenter Schichten 4 bedecken jeweils den Satz Chips 2R,
welche rotes Licht emittieren, den Satz Chips 2G, welche
grünes Licht
emittieren, den Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren,
und den Satz Chips 2A, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren.
Zudem haben die Sätze
transparenter Schichen 4 eine Mehrzahl transparenter Schichten 40,
welche jeweils die LED-Chips (20R, 20G, 20V oder 20A)
der Sätze
lichtemittierender Schichten (2R, 2G, 2V oder 2A)
bedecken.
-
Folglich
wird ein Teil des sichtbaren Lichts, welches von dem Satz Chips 2B,
welche blaues Licht emittieren, emittiert wird, absorbiert wird,
mittels des Satzes wellenlängenkonvertierender
Schichten 3 in sichtbares Licht mit einem anderen Emissionspeakwellenlängenbereich
konvertiert, und das sichtbare Licht mit einem anderen Emissionspeakwellenlängenbereich
mischt sich mit dem projizierten Licht, welches von dem Satz Chips,
welche rotes Licht emittieren, dem Satz Chips, welche grünes Licht emittieren,
dem Satz Chips, welche gelbes Licht emittieren, und dem Satz Chips,
welche bernsteinfarbenes Licht emittieren (2R, 2G, 2V oder 2A)
mischt, um die lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ dazu zu
bringen, weißes
Licht mit einem Farbwiedergabeindex von zwischen 90 und 96 zu erzeugen.
-
4 zeigt
ein schematisches Schaltungsdiagramm einer lichtemittierenden Vorrichtung
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezug auf 1 bis 4 ist die
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ 2 aus vier Reihen
lichtemittierender Chips (21, 22, 23, 24)
zusammengesetzt. Jede Reihe lichtemittierender Chips hat mindestens
zwei blaue LED-Chips 20B und mindestens zwei LED-Chips
die ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus den LED-Chips (20R, 20G, 20V oder 20A)
des Satzes Chips 2R, welche rotes Licht emittieren, des
Satzes Chips 2G, welche grünes Licht emittieren, des Satzes Chips 2V,
welche gelbes Licht emittieren, und des Satzes Chips 2A,
welche bernsteinfarbenes Licht emittieren, um ein lichtemittierendes
Modul vom 4×4 Feld-Typ
zu bilden.
-
Des
Weiteren sind die Reihen lichtemittierender Chips (21, 22, 23, 24)
elektrisch parallel geschaltet auf dem Substrat 1 angeordnet.
Die LED-Chips (20R, 20G, 20V oder 20A)
jeder Reihe lichtemittierender Chips (21, 22, 23, 24)
sind elektrisch in Reihe geschaltet auf dem Substrat 1 angeordnet.
-
Zudem
hat jeder blaue LED-Chip 20B und jeder grüne LED-Chip 20G eine
Betriebsspannung zwischen 2,9 V und 4,0 V. Jeder rote LED-Chip 20R,
jeder gelbe LED-Chip 20V und
jeder bernsteinfarbene LED-Chip 20A hat eine Betriebsspannung
zwischen 1,8 V und 2,8 V. Gemäß unterschiedlicher
Anforderungen kann der Konstrukteur jeden LED-Chip (20B, 20R, 20G, 20V, 20A)
mit unterschiedlicher Spannung wählen,
so dass eine Gesamtspannung jeder lichtemittierenden Chipreihe (21, 22, 23, 24)
ungefähr
12 V beträgt.
In der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beträgt
die Gesamtspannung jeder lichtemittierenden Chipreihe (21, 22, 23, 24)
12 V.
-
Unter
Bezug auf 5A und 5B zeigt 5A eine
schematische Ansicht einer Anordnung einer lichtemittierenden Vorrichtung
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und 5B zeigt
ein Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ
mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform
ist wie folgt:
Die Fläche
B + P(OG) bedeutet, dass jeder blaue LED-Chip B sich mit einer Mischung
P(OG) von orangen und grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid verbindet und ein Teil
des sichtbaren Lichts, welches von jedem blauen LED-Chip B emittiert
wird, absorbiert und mittels der Mischung P(OG) in eine weiße, projizierende
Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800 K und
10000 K konvertiert wird;
Die Fläche R bedeutet, dass jeder
rote LED-Chip R direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine rote projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
620 nm und 630 nm zu erzeugen;
Die Fläche G bedeutet, dass jeder
grüne LED-Chip
G direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht hindurchgeht,
um eine grüne
projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
520 nm und 540 nm zu erzeugen;
Die Fläche Y bedeutet, dass jeder
gelbe LED-Chip Y direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine gelbe projizierende Lichtquelle mit einem
Emissionswellenlängenbereich zwischen
585 nm und 595 nm zu erzeugen; und
Die Fläche A bedeutet, dass jeder
bernsteinfarbene LED-Chip A direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente
Schicht hindurchgeht, um eine bernsteinfarbene projizierende Lichtquelle
mit einem Emissionswellenlängenbereich
zwischen 600 nm und 610 nm zu erzeugen.
-
Darüber hinaus
ist die Anordnung der ersten Ausführungsform dieselbe wie jene
in 1.
-
Somit
wird ein Teil des sichtbaren Lichts, welches von den blauen LED-Chips
B emittiert wird, absorbiert und mittels der wellenlängenkonvertierenden Schicht
(der Mischung P(OG) von orangen und grünen Phosphorpulvern und einem
Packungskolloid) in eine weiße,
projizierende Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen
2800 K und 10000 K konvertiert.
-
Weiterhin
werden die weiße,
projizierende Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen
2800 K und 10000 K und das projizierte Licht, welches von den roten,
den grünen,
den gelben und den bernsteinfarben lichtemittierenden Chipsätzen (R,
G, Y, A) projiziert wird, miteinander gemischt, um die lichtemittierende
Vorrichtung vom Feld-Typ der ersten Ausführungsform dazu zu bringen,
weißes Licht
mit einem Farbwiedergabeindex (CRI) von 92 und einem Farbtemperaturbereich
zwischen 2500 K und 4000 K zu erzeugen, wie in 5B gezeigt.
-
Unter
Bezug auf 6A und 6B zeigt 6A eine
schematische Ansicht einer Anordnung lichtemittierender Vorrichtungen
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und 6B zeigt
ein Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ
mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung der zweiten Ausführungsform
ist wie folgt:
Die Fläche
B + P(OG) bedeutet, dass jeder blaue LED-Chip B sich mit einer Mischung
P(OG) von orangen und grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid verbindet und ein Teil
des sichtbaren Lichts, welches von jedem blauen LED-Chip B emittiert
wird, absorbiert und mittels der Mischung P(OG) in eine weiße, projizierende
Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800 K und
10000 K konvertiert wird;
Die Fläche B + P(G) bedeutet, dass
jeder blaue LED-Chip B sich mit einer Mischung P(G) von grünen Phosphorpulvern
und einem Packungskolloid verbindet und ein Teil des sichtbaren
Lichts, welches von jedem blauen LED-Chip B emittiert wird, absorbiert
und mittels der Mischung P(G) in eine grüne, projizierende Lichtquelle
mit einem Emissionswellenlängenbereich
zwischen 480 nm und 495 nm konvertiert wird;
Die Fläche R bedeutet,
dass jeder rote LED-Chip R direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine rote projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
620 nm und 630 nm zu erzeugen;
Die Fläche G bedeutet, dass jeder
grüne LED-Chip
G direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht hindurchgeht,
um eine grüne
projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
520 nm und 540 nm zu erzeugen;
Die Fläche Y bedeutet, dass jeder
gelbe LED-Chip Y direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine gelbe projizierende Lichtquelle mit einem
Emissionswellenlängenbereich zwischen
585 nm und 595 nm zu erzeugen; und
Die Fläche A bedeutet, dass jeder
bernsteinfarbene LED-Chip A direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente
Schicht hindurchgeht, um eine bernsteinfarbene projizierende Lichtquelle
mit einem Emissionswellenlängenbereich
zwischen 600 nm und 610 nm zu erzeugen.
-
Weiterhin
ist, unter Bezug auf die Zusammensetzung der zweiten Ausführungsform,
der blaue lichtemittierende Chipsatz aus acht blauen LED-Chips B
zusammengesetzt, der rote lichtemittierende Chipsatz aus zwei roten
LED-Chips R zusammengesetzt, der grüne lichtemittierende Chipsatz aus
vier grünen
LED-Chips G zusammengesetzt, der gelbe lichtemittierende Chipsatz
aus einem gelben LED-Chip Y zusammengesetzt und der bernsteinfarbene
lichtemittierende Chipsatz aus einem bernsteinfarbenen LED-Chip
A zusammengesetzt.
-
Des
Weiteren ist, unter Bezug auf die Anordnung der zweiten Ausführungsform,
die erste Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B,
einem grünen
LED-Chip G und einem bernsteinfarbenen LED-Chip A zusammengesetzt,
die zweite Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips
B, einem grünen
LED-Chip G und einem roten LED-Chip R zusammengesetzt, die dritte
Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B, einem
grünen
LED-Chip G und einem gelben LED-Chip Y zusammengesetzt und die vierte
Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B, einem
grünen
LED-Chip G und einem roten LED-Chip R zusammengesetzt.
-
Somit
wird ein Teil des sichtbaren Lichts, welches von den blauen LED-Chips
B emittiert wird, absorbiert und mittels der ersten wellenlängenkonvertierenden
Schichten (die Mischung P(OG) von orangen und grünen Phosphorpulvern und einem
Packungskolloid) in eine weiße
projizierende Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen
2800 K und 10000 K konvertiert und der andere Teil des sichtbaren
Lichts, welches von den blauen LED-Chips B emittiert wird, wird absorbiert
und mittels der zweiten wellenlängenkonvertierenden Schicht
(der Mischung P(G) von grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid) in eine grüne, projizierende
Lichtquelle mit einem Emissionspeakwellenlängenbereich zwischen 480 nm
und 495 nm konvertiert.
-
Weiterhin
werden die weiße,
projizierende Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen
2800 K und 10000 K, die grüne
projizierte Lichtquelle mit der Emissionspeakwellenlänge zwischen
480 nm und 495 nm und das projizierte Licht, welches von den roten,
den grünen,
den gelben und den bernsteinfarben lichtemittierenden Chipsätzen (R,
G, Y, A) projiziert wird, miteinander gemischt, um die lichtemittierende
Vorrichtung vom Feld-Typ der zweiten Ausführungsform dazu zu bringen,
weißes Licht
mit einem Farbwiedergabeindex (CRI) von 96 und einem Farbtemperaturbereich
zwischen 4000 K und 6000 K zu erzeugen, wie in 6B gezeigt.
-
Unter
Bezug auf 7A und 7B zeigt 7A eine
schematische Ansicht einer Anordnung lichtemittierender Vorrichtungen
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und zeigt 7B ein
Spektrogramm einer lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ mit
hohem Farbwiedergabeindex gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Beschreibung der zweiten Ausführungsform
ist wie folgt:
Die Fläche
B + P(OG) bedeutet, dass jeder blaue LED-Chip B sich mit einer Mischung
P(OG) von orangen und grünen
Phosphorpulvern und einem Packungskolloid verbindet und ein Teil
des sichtbaren Lichts, welches von jedem blauen LED-Chip B emittiert
wird, absorbiert und mittels der Mischung P(OG) in eine weiße, projizierende
Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800 K und
10000 K konvertiert wird;
Die Fläche R bedeutet, dass jeder
rote LED-Chip R direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine rote projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
620 nm und 630 nm zu erzeugen;
Die Fläche G bedeutet, dass jeder
grüne LED-Chip
G direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht hindurchgeht,
um eine grüne
projizierende Lichtquelle mit einem Emissionswellenlängenbereich zwischen
520 nm und 540 nm zu erzeugen;
Die Fläche Y bedeutet, dass jeder
gelbe LED-Chip Y direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente Schicht
hindurchgeht, um eine gelbe projizierende Lichtquelle mit einem
Emissionswellenlängenbereich zwischen
585 nm und 595 nm zu erzeugen; und
Die Fläche A bedeutet, dass jeder
bernsteinfarbene LED-Chip A direkt durch eine (nicht gezeigte) transparente
Schicht hindurchgeht, um eine bernsteinfarbene projizierende Lichtquelle
mit einem Emissionswellenlängenbereich
zwischen 600 nm und 610 nm zu erzeugen.
-
Weiterhin
ist, unter Bezug auf die Zusammensetzung der dritten Ausführungsform,
der blaue lichtemittierende Chipsatz aus acht blauen LED-Chips B
zusammengesetzt, der rote lichtemittierende Chipsatz aus zwei roten
LED-Chips R zusammengesetzt, der grüne lichtemittierende Chipsatz aus
vier grünen
LED-Chips G zusammengesetzt, der gelbe lichtemittierende Chipsatz
aus einem gelben LED-Chip Y zusammengesetzt und der bernsteinfarbene
lichtemittierende Chipsatz aus einem bernsteinfarbenen LED-Chip
A zusammengesetzt.
-
Des
Weiteren ist, unter Bezug auf die Anordnung der dritten Ausführungsform,
die erste Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B,
einem grünen
LED-Chip G und einem bernsteinfarbenen LED-Chip A zusammengesetzt,
die zweite Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips
B, einem grünen
LED-Chip G und einem roten LED-Chip R zusammengesetzt, die dritte
Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B, einem
grünen
LED-Chip G und einem gelben LED-Chip Y zusammengesetzt und die vierte
Reihe lichtemittierender Chips aus zwei blauen LED-Chips B, einem
grünen
LED-Chip G und einem bernsteinfarbenen LED-Chip A zusammengesetzt.
-
Somit
wird ein das sichtbare Licht, welches von den blauen LED-Chips B
projiziert wird, absorbiert und mittels der ersten wellenlängenkonvertierenden
Schicht (der Mischung P(OG) von orangen und grünen Phosphorpulvern und einem
Packungskolloid) in eine weiße, projizierende
Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen 2800 K und 10000
K konvertiert.
-
Weiterhin
werden die weiße,
projizierende Lichtquelle mit einem Farbtemperaturbereich zwischen
2800 K und 10000 K und das projizierte Licht, welches von den roten,
den grünen,
den gelben und den bernsteinfarben lichtemittierenden Chipsätzen (R,
G, Y, A) projiziert wird, miteinander gemischt, um die lichtemittierende
Vorrichtung vom Feld-Typ der zweiten Ausführungsform dazu zu bringen,
weißes Licht
mit einem Farbwiedergabeindex (CRI) von 95,5 und einem Farbtemperaturbereich
zwischen 6000 K und 9000 K zu erzeugen, wie in 7B gezeigt.
-
Zusammenfassend
besteht die Eigenschaft der vorliegenden Erfindung darin, dass die
lichtemittierende Vorrichtung vom Feld-Typ 2 aus dem Satz Chips 2B,
welche blaues Licht emittieren, dem Satz Chips 2R, welche
rotes Licht emittieren, dem Satz Chips 2G, welche grünes Licht
emittieren, dem Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren,
und dem Satz Chips 2A, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren,
zusammengesetzt werden und dann der Satz wellenlängenkonvertierender Schichten 3 oder 3' auf den Satz
Chips 2B, welche blaues Licht emittieren, aufgebracht wird
und die Sätze
transparenter Schichten 4 jeweils auf den Satz Chips 2R,
welche rotes Licht emittieren, den Satz Chips 2G, welche
grünes Licht
emittieren, den Satz Chips 2V, welche gelbes Licht emittieren,
und den Satz Chips 2A, welche bernsteinfarbenes Licht emittieren
aufgebracht werden. Auf diese Weise erzeugt die lichtemittierende Vorrichtung
vom Feld-Typ weißes
Licht mit einem Farbwiedergabeindex von zwischen 90 und 96.
-
Unter
Bezug auf 8 und 9 zeigt 8 eine
Aufsicht auf einen anderen Typ einer lichtemittierende Vorrichtung
vom Feld-Typ mit hohem Farbwiedergabeindex gemäß der vorliegenden Erfindung
und zeigt 9 eine Querschnittansicht entlang
der Linie 9-9 in 8. Der Unterschied zwischen
dem Typ der lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ und der
zuvor erwähnten
lichtemittierenden Vorrichtung vom Feld-Typ besteht darin, dass ein
Substrat 1' eine
Mehrzahl an Aufnahmevertiefungen 10' aufweist, die aneinander anstoßen, und
die LED-Chips (20R, 20G, 20V, 20A)
der Reihen lichtemittierender Chips (21', 22', 23', 24') eines lichtemittierenden Moduls
vom Feld-Typ 2' jeweils
in den Aufnahmevertiefungen 10' aufgenommen sind.
-
Auch
wenn die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die bevorzugtesten
Ausführungsformen davon
beschrieben wurde, so wird doch verstanden werden, dass die Erfindung
nicht auf Details davon eingeschränkt ist. Verschiedene Ersetzungen
und Modifikationen wurden in der voranstehenden Beschreibung vorgeschlagen
und dem Fachmann werden weitere einfallen. Daher ist vorgesehen,
dass all diese Ersetzungen und Modifikationen vom Umfang der Erfindung
umfasst werden, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.