MX2012010239A - Modulos de iluminacion eficiente a base de diodo fotoemisor con un alto indice de suministro de color. - Google Patents

Modulos de iluminacion eficiente a base de diodo fotoemisor con un alto indice de suministro de color.

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MX2012010239A
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Abstract

Un módulo de iluminación (100) incluye una cavidad de mezclado de luz (109) con un área superficial interior (104, 106, 110) y la ventana (108) que está separada físicamente de un LED (102); una porción de la ventana (108) está revestida con un primera material convertidor de longitud de onda y una porción del área superficial interior (104, 106, 110) está revestida con un segunda material convertidor de longitud de onda; la ventana (108) puede estar revestida con LuAG:Ce; la ventana (108) también puede estar revestida con un tercera material convertidor de longitud de onda con una longitud de onda de emisión máxima entre 615- 655nm donde la respuesta espectral de la luz emitida desde la ventana (108) está dentro del 20% de un radiador de cuerpo negro en el mismo CCT; el LED (102) puede emitir una luz que es convertida por la cavidad de mezclado de luz (109) con una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 1301m/W donde la cavidad de mezclado de luz (109) incluye dos materiales fotoluminiscentes con longitudes de onda de emisión máxima entre 508- 528nm y 61 5-655nm.

Description

MÓDULOS DE ILUMINACIÓN EFICIENTE A BASE DE DIODO FOTOEMISOR CON UN ALTO ÍNDICE DE SUMINISTRO DE COLOR REFERENCIA CRUZADA Esta solicitud reclama prioridad de la EEUU No. de serie 12/717,880, presentada el 4 de marzo de 2010, la cual es incorporada como referencia en la presente en su totalidad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN Las modalidades descritas se relacionan a módulos de iluminación que incluyen Diodos Fotoemisores (LEDs).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El índice de suministro de color (CRI, por sus siglas en inglés) es una medida cuantitativa de la capacidad de una fuente de luz para reproducir los colores de varios objetos de manera fiel en comparación con una fuente de luz ideal o natural. El sistema del CRI es administrado por la Comisión Internacional en Iluminación (CIE). El CIE seleccionó quince muestras de color de prueba para graduar las propiedades de color de una fuente de luz blanca. Las primeras ocho muestras de color de la prueba son colores relativamente poco saturados y están distribuidos uniformemente sobre el intervalo completo de matices. Estas ocho muestras son empleadas para calcular el índice general de suministro de color Ra. El índice general de suministro de color Ra es simplemente calculado como el promedio de los primeros ocho valores del índice de suministro de color, Ri - R8. Siete muestras adicionales proporcionan información complementaria sobre las propiedades de suministro de color de la fuente de luz; las primeras cuatro se enfocan en la alta saturación, y las últimas tres son representativas de objetos bien conocidos.
Un conjunto de valores de índice de suministro de color, R1-R15, puede ser calculado para una temperatura de color correlacionada particular (CCT, por sus siglas en inglés) comparando la respuesta espectral de una fuente de luz contra esa de cada muestra de color de prueba, respectivamente. Los cálculos consisten en tomar las diferencias AEj, entre la distribución de energía espectral de una muestra de color de prueba y la distribución de energía espectral de la fuente de luz bajo prueba en cualquier número de longitudes de onda separadas equidistantemente sobre el intervalo de longitudes de onda bajo prueba. Basado en estas diferencias, cada valor específico del índice de suministro de color es calculado de la siguiente manera: Las muestras de color de prueba asociadas con los varios índices de CRI son diseñados de manera que ciertas fuentes ideales o naturales de luz deban lograr un valor de CRI de 100 para cada índice. Por ejemplo, debajo de 4,727°C (5,000°K), el radiador de cuerpo negro es tomado como la fuente de luz ideal. Así, un radiador de cuerpo negro debajo de 4,727°C (5,000°K) tiene un CRI de 100 para cada valor específico de CRI. Las lámparas incandescentes tienen una tasación de CRI que se acerca a 100 ya que pueden ser construidos para ser una aproximación muy cercana de un radiador de cuerpo negro. Las fuentes de luz de distribución de energía espectral limitada, tales como las lámparas de arco o diodos fotoemisores (LEDs) exhiben típicamente valores muy bajos de CRI. En general, las fuentes de iluminación que logran valores altos de CRI son deseables ya que ofrecen un suministro de color brillante de los objetos de color a través del espectro visible. Se desea una fuente de luz que incorpore LEDs y que tenga valores altos de CRI.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un módulo de iluminación incluye una cavidad de mezclado luz con un área superficial interior que está separada físicamente de por lo menos un Diodo Fotoemisor (LED) y está configurado para dirigir la luz emitida del LED a una ventana de salida, que también está separada físicamente del LED y está dispuesta encima del LED. Una porción de la ventana está revestida con un primer material convertidor de longitud de onda y una porción del área superficial interior está revestida con un segundo material convertidor de longitud de onda. El material convertidor de longitud de onda en la ventana de salida puede incluir Granate de Aluminio-Lutecio barnizado con Cerio (LuAG:Ce). El material convertidor de longitud de onda en la ventana de salida también puede incluir un material convertidor de longitud de onda con una longitud de onda máxima de emisión entre 615 y 655 nanómetros donde la respuesta espectral de luz emitida de la ventana de salida está dentro de 20% y más específicamente, 15% de un radiador de cuerpo negro en el mismo CCT, medido como max((prueba(A)-cuerpo negro(A))/cuerpo negro(A)) para A=500nm a A=650nm. El LED puede emitir una primera luz de color que es convertida por la cavidad de mezclado de luz a una segunda luz de color con una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 130lm/W, medido como flujo luminoso fuera del módulo dividido por energía de salida radiométrica de los LEDs, donde la cavidad de mezclado luz incluye un primer material foto-luminiscente con longitudes de ondas de emisión máxima entre 508 y 528 nanómetros y un segundo material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 615 y 655 nanómetros.
Mayores detalles y modalidades y las técnicas son descritos en la siguiente descripción detallada. Este resumen no pretende definir la invención. La invención es definida por las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los dibujos adjuntos, donde numerales iguales indican componentes iguales, ilustran modalidades de la invención.
La Fig. 1 ilustra la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro con una temperatura de color correlacionada (CCT) de 2,727°C (3,000°K) y la respuesta espectral de un LED ejemplar con una emisión máxima cerca de 450 nanómetros.
La Fig. 2 ilustra los espectros de emisión de un LED y varios materiales foto-luminiscentes.
La Fig. 3 ilustra los espectros de emisión de un LED y los espectros de excitación de los tres luminóforos discutidos con respecto a la Fig. 2.
La Fig. 4 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un dispositivo de iluminación de diodo fotoemisor (LED).
La Fig. 5 muestra una vista en explosión que ilustra los componentes del dispositivo de iluminación de LED.
La Fig. 6 ilustra una vista en perspectiva, en sección transversal de una modalidad del dispositivo de iluminación de LED.
La Fig. 7 ilustra el espectro de emisión simulado de un radiador de cuerpo negro a 2,427°C (2,700°K) y los espectros de emisión medidos de un módulo de iluminación de referencia y un módulo de iluminación de alto CRI.
La Fig. 8 ¡lustra el espectro de emisión simulado de un radiador de cuerpo negro a 2,727°C (3,000°K) y los espectros de emisión medidos de un módulo de iluminación de referencia y un módulo de iluminación de alto CRI.
La Fig. 9 ilustra el espectro de emisión simulado de un radiador de cuerpo negro a 3,727°C (4,000°K) y los espectros de emisión medidos de un módulo de iluminación de referencia y un módulo de iluminación de alto CRI.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ahora se hará referencia con más detalle a ejemplos de antecedentes y algunas modalidades de la invención, ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos anexos.
La Fig. 1 ilustra la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro con una temperatura de color correlacionada (CCT) de 2,727°C (3,000°K). Como fue discutido antes, debajo de 4,727°C (5,000°K), los varios valores de índice de CRI son diseñados para ser 100 para un radiador de cuerpo negro. Así, un enfoque al diseño de un módulo de iluminación que exhibe valores altos de CRI en un CCT debajo de 4,727°C (5,000°K) es de diseñar el módulo para emitir luz con una distribución de energía espectral que iguala cercanamente esa de un radiador de cuerpo negro sobre el intervalo de la longitud de onda de interés, por ejemplo el espectro visible. La Fig. 1 también ilustra la respuesta espectral de un LED ejemplar con una emisión máxima cerca de 450 nanómetros. Los LEDs con una emisión máxima entre 380 y 490 nanómetros pueden ser seleccionados como la fuente de luz en un módulo de iluminación a base de LED a causa de la eficiencia radiométrica de los LEDs en este régimen de longitud de onda máxima. Sin embargo, como es ilustrado en la Fig. 1 , la respuesta espectral del LED es muy estrecha, varía mucho de la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro, y sufre de un CRI muy bajo.
Para lograr la salida de luz con valores altos de CRI de un módulo de iluminación a base de LED, una porción de la emisión de banda estrecha del LED es convertida a varias longitudes de ondas más altas para emular más cercanamente la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro. La Fig. 2 ilustra los espectros de emisión de un LED y varios materiales foto-luminiscentes, que cuando se combinan como se describe en este documento de patente, igualan cercanamente la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro en 2,727°C (3,000°K). Cada uno de los materiales foto-luminiscentes ejemplares tiene una composición química única, tal como un luminóforo particular. Aunque luminóforos diferentes puedan ser mezclados, para propósitos de este documento de patente, un material foto-luminiscente es sólo un compuesto químico distinto, no una mezcla. Los luminóforos de ejemplo que pueden ser utilizados para obtener módulos de iluminación eficiente con valores altos de CRI para cada uno de los índices de CRI R1-R15 incluyen luminóforos tales como CaAISiN3:Eu, SrAIS¡N3:Eu, CaAIS¡N3:Eu, Ba3SÍ6012N2:Eu, Ba2Si04:Eu,Sr2Si04:Eu,Ca2Si04:Eu, Ca3Sc2S¡30i2:Ce, Ca3Mg2S¡30i2:Ce, CaSc204:Ce, CaS¡202N2:Eu, SrS¡202N2:Eu, BaS^^iEu, Ca5(P04)3CI:Eu, Ba5(P04)3CI:Eu, Cs2CaP207,Cs2SrP207ISrGa2S4:Eu>Lu3Al50i2:Ce, Ca8Mg(Si04)4CI2:Eu, SreMgíSiO^C iEu.LaaSieNniCe, YsAlsO^iCe.YsGasO^iCe, GdsAlsO^Ce.GdsGasO^Ce, Tb3AI50i2:Ce, Tb3Ga50i2:Ce, y Lu3Ga50i2:Ce.
La Fig. 2 ilustra la respuesta espectral de un luminóforo de CaAISiN3:Eu emisor de rojo fabricado por Mitsubishi Chemical Corporation (Japón), que es diseñado para exhibir una emisión máxima a aproximadamente 650 nanómetros. La Fig. 2 también ilustra los espectros de emisión de un luminóforo de LuAG:Ce fabricado por Merck (Alemania), que es diseñado para exhibir una emisión máxima a aproximadamente 518 nanómetros. La Fig. 2 también ilustran los espectros de emisión de un luminóforo de Y3AI50i2:Ce (YAG) fabricado Phosphor Technology Ltd. (Inglaterra), que es diseñado para exhibir una emisión máxima a aproximadamente 555 nanómetros. Estos luminóforos específicos son ejemplares y muchas otras composiciones de luminóforo pueden también o alternativamente ser empleadas. En el ejemplo presente, estos luminóforos son seleccionados para la estabilidad de temperatura, para la confiabilidad a largo plazo, y para la durabilidad ante condiciones ambientales presentes en varios ambientes de iluminación. Para obtener módulos de iluminación eficientes con valores altos de CRI para cada uno de los índices R1-R15 de CRI, un luminóforo emisor de rojo con una longitud de onda de emisión máxima entre 618 y 655 nanómetros puede ser empleado. Para compensar una deficiencia en la respuesta espectral en el intervalo de la longitud de onda entre 460 y 525 nanómetros creada por el uso del luminóforo emisor de rojo, un luminóforo emisor de verde con una longitud de onda de emisión máxima entre 508 y 528 nanómetros puede ser empleado. De esta manera es posible obtener un módulo de iluminación con una respuesta espectral que está dentro de 20% de un espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de la longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros. En otros ejemplos, es posible obtener un módulo de iluminación con una respuesta espectral que está dentro de 15% de un espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de la longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros. En otros ejemplos, es posible obtener un módulo de iluminación con una respuesta espectral que está dentro de 10% de un espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de la longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros. Además, los módulos de iluminación construidos en esta manera pueden exhibir proporciones de eficiencia en la conversión de color mayores que 130lm/W, como se discute posteriormente. Además, un luminóforo emisor de amarillo con una emisión máxima en el intervalo de longitud de onda entre 545 y 565 nanómetros puede ser empleado. En algunos ejemplos, el luminóforo emisor de verde, el luminóforo emisor de rojo, y el luminóforo emisor de amarillo son mezclados en proporción por peso entre 55 y 90 partes de luminóforo verde, entre 5 y 25 partes de luminóforo rojo, y entre 5 y 35 de partes luminóforo amarillo para obtener módulos de iluminación de alta eficiencia, y alto CRI. En general, por lo menos tres materiales foto-luminiscentes son seleccionados de manera que cada una de sus longitudes de onda de emisión máxima estén por lo menos treinta y cinco nanometros aparte entre sí y no más que ciento cincuenta nanometros entre sí. Por ejemplo, por lo menos tres luminóforos con longitudes de onda de emisión máxima espaciados entre 505 nanometros y 655 nanometros son empleados para convertir porciones de luz emitida de un LED para producir luz convertida de color con valores altos de CRI. Seleccionando tres luminóforos con longitudes de onda de emisión máxima espaciados de esta manera, la luz convertida de color se aproxima más cercanamente a la respuesta espectral de un radiador de cuerpo negro.
Además de lograr la conversión en color con valores altos de CRI, también se desea hacer esto con alta eficiencia. La selección de luminóforos con espectros de excitación que igualan cercanamente el espectro de emisión del LED mejora la eficiencia de conversión de color. La Fig. 3 ilustra los espectros de excitación de los tres luminóforos discutidos con respecto a la Fig. 2. El espectro de emisión del LED azul marino de ejemplo cae dentro de los espectros de excitación de los luminóforos de LuAG y YAG. Es decir, estos luminóforos convierten eficientemente la luz azul marino. Si la fuente de excitación fuera una luz roja, cada uno de estos luminóforos exhibiría muy poca respuesta, así la eficiencia de conversión de color sería muy baja. En un ejemplo, por lo menos dos luminóforos son seleccionados con valores máximos de sus espectros de excitación dentro de cien nanometros del valor máximo de los espectros de emisión de la luz emitida de los LEDs del módulo de iluminación a base de LED. En otro ejemplo, por lo menos dos luminóforos son seleccionados con valores máximos de sus espectros de excitación dentro de cincuenta nanometros del valor máximo de los espectros de emisión de la luz emitida de los LEDs del módulo de iluminación a base de LED.
La Fig. 4 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un dispositivo de iluminación de diodo fotoemisor (LED) 100. El módulo de iluminación 100 puede ser utilizado, por ejemplo, como un módulo de iluminación de estante, un módulo de iluminación de calle, un módulo de iluminación de lavado de pared, un módulo de iluminación de acento, un módulo de iluminación de orientación o cualquier otro módulo de iluminación deseado. La Fig. 5 muestra una vista en explosión que ilustra los componentes del dispositivo de iluminación de LED 100. Debe ser comprendido que como es definido en la presente un dispositivo de iluminación de LED no es un LED, sino es una fuente de luz LED o instalación o parte componente de una fuente o instalación de luz LED. El dispositivo de iluminación LED 100 incluye una o más matrices de LED o LEDs empacados y un tablero de montaje al que la matriz de LED o LEDs empacados son unidos. La Fig. 6 ilustra una vista en perspectiva, en sección transversal de una modalidad del dispositivo de iluminación de LED 100.
Haciendo referencia a la Fig. 5, el dispositivo de iluminación de LED 100 incluye uno o más elementos fotoemisores en el estado sólido, tales como los diodos fotoemisores LEDs) 102, montados en el tablero de montaje 104. El tablero de montaje 104 está unido a la base de montaje 101 y asegurado en su posición por medio de un anillo de retención de tablero de montaje 103, por ejemplo, utilizando sujetadores adecuados, accesorios de sujeción, o adhesivos de sujeción. Juntos, el tablero de montaje 104 poblado por LEDs 102 y el anillo de retención del tablero de montaje 103 comprenden un subensamble de fuente de luz 115. El subensamble de fuente de luz 1 15 opera para convertir energía eléctrica en luz utilizando los LEDs 102.
El dispositivo de iluminación LED 100 también puede incluir un subensamble de conversión de luz 1 16, que puede incluir un cuerpo de cavidad 105 y ventana de salida 108, e incluye opcionalmente un inserto de reflector inferior 106 que puede ser colocado sobre el tablero de montaje 104 e inserto de pared lateral 107 que puede ser colocado dentro del cuerpo de cavidad 105. La ventana de salida 108 puede ser fabricada de un material acrílico que incluye partículas de dispersión, por ejemplo, formadas de ??02, ZnO, o BaS04, o de AI02, ya sea en la forma cristalina (Zafiro) o en la forma cerámica (Alúmina), u otro material que tenga absorción baja sobre el espectro visible completo. La ventana de salida 108 está fija a la parte superior del cuerpo de cavidad 105. El cuerpo de cavidad 105 o el inserto de pared lateral 107, si son utilizados, incluyen paredes laterales interiores 1 10, ilustradas en la Fig. 6. Las paredes laterales interiores 110 deben ser sumamente reflectoras, lo que puede ser logrado, por ejemplo, puliendo el interior del cuerpo de cavidad 105, que puede ser de aluminio, o utilizando un revestimiento reflector que contiene partículas de bióxido de titanio (??02), óxido de zinc (ZnO), y sulfato de bario (BaS04), o una combinación de estos materiales. Donde el inserto de pared lateral 107 es utilizado, mayor la reflectividad de las paredes laterales interiores 1 10 puede ser lograda fabricando el inserto de pared lateral de un material reflector tal como Miro®, producido por Alanod, una compañía Alemana. El inserto de reflector inferior 106, si es utilizado, puede ser fabricado asimismo de Miro®, producido por Alanod.
Cuando el cuerpo de cavidad 105 esté montados sobre un subensamble de fuente de luz 1 15, las paredes laterales interiores 1 10 del cuerpo de cavidad 105 (o inserto de pared lateral 107, si es utilizado), la parte superior del tablero de montaje 104 (o inserto de reflector inferior 106, si es utilizado), y la ventana de salida 108 encierran un volumen que define una cavidad de mezclado de luz primaria 109 en el dispositivo de iluminación LED 100, ilustrado en la Fig. 6. Dentro de la cavidad de mezclado de luz 109 una porción de luz de los LEDs 102 son reflejados hasta que salgan por la ventana de salida 108. El inserto de reflector inferior 106, que opcionalmente puede ser colocado sobre el tablero de montaje 104, incluye hoyos de manera que la porción emisora de luz de cada LED 102 no es bloqueada por el inserto de reflector inferior 106.
Para propósitos de realizar la conversión de color, la luz emitida del subensamble de fuente de luz 115 es dirigida a la cavidad de mezclado de luz 109 para la conversión de color y el mezclado de color. En una modalidad, el subensamble de conversión de luz 1 16 incluye múltiples materiales convertidores de longitud de onda que revisten por lo menos una porción de una o de más de las paredes laterales interiores 1 10, la ventana de salida 108 y la parte superior del tablero de montaje 104 (o inserto de reflector inferior 106, si es utilizado). Para propósitos de este documento de patente, un material convertidor de longitud de onda es un compuesto químico o la mezcla de diferentes compuestos químicos que realizan una función de conversión de color, por ejemplo absorben luz de una longitud de onda máxima y emiten luz a otra longitud de onda máxima. A manera de ejemplo, las porciones de las paredes laterales interiores 1 10 del inserto de pared lateral 107 pueden ser revestidas con uno o más material convertidores de longitud de onda 1 10A, mientras que las porciones de ventana de salida 108 pueden ser revestidas con uno o más materiales convertidores de longitud de onda diferentes 108B, como es ilustrado en la Fig. 6. Si se desea, los materiales convertidores de longitud de onda 1 10A y 108B pueden incluir más de un tipo de materiales convertidores de longitud de onda, que puede ser mezclados juntos, estratificados uno sobre al otro, o aplicados en áreas distintas, o en cualquier combinación de los anteriores. Si se desea, partículas de dispersión, tales como partículas de ??02, ZnO, y/o BaS04, pueden ser mezcladas en las capas de material convertidor de longitud de onda.
Reflejar la luz dentro de la cavidad 109 antes de que salga por la ventana de salida 108 tiene el efecto de mezclado de la luz y proporciona una distribución más uniforme de la luz que es emitida del dispositivo de iluminación de LED 100. Así, las propiedades foto-convertídoras de los materiales convertidores de longitud de onda en combinación con el mezclado de luz dentro de la cavidad 109 resulta en una salida de luz convertida en color distribuida uniformemente por la ventana de salida 108. Afinando las propiedades químicas de los materiales convertidores de longitud de onda y las propiedades geométricas de los revestimientos en las superficies interiores de la cavidad 109, las propiedades de color específicas de la salida de luz por la ventana de salida 108 pueden ser especificados, por ejemplo punto de color, temperatura de color, e índice y el índice de conversión de color (CRI).
En esta modalidad, los LEDs 102 pueden emitir todos luz de diferentes longitudes de onda de emisión máxima dentro del intervalo UV a azul. Cuando se usa en combinación con los luminóforos (u otros medios de conversión de longitud de onda), que pueden estar, por ejemplo, en o sobre la ventana de salida 108, aplicados a las paredes laterales de la cavidad 109, aplicados a la parte superior del tablero de montaje 104 (o inserto de reflector inferior 106, si es utilizado) o aplicados a otros componentes colocados al interior de la cavidad (no mostrados), la luz de salida del dispositivo de iluminación 100 tiene el color deseado con los valores de alto CRI. El ajuste del punto de color del dispositivo de iluminación puede ser logrado reemplazando el inserto de pared lateral 107 y/o la ventana de salida 108, que similarmente puede estar revestida o impregnada con uno o más materiales convertidores de longitud de onda. El ajuste del punto de color puede ser logrado escogiendo la forma y la altura de las paredes laterales que definen la cavidad, seleccionando cuál de las partes en la cavidad será revestida con luminóforo o no, y por optimización del espesor o la densidad de los luminóforos.
En un primer ejemplo, el desempeño de dos módulos de iluminación 100 con un CCT objetivo de 2,427°C (2,700°K) son comparados. Un módulo de iluminación de referencia incluye 9 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino entre 440 y 460 nanómetros y un LED seleccionado para emitir en el intervalo de azul entre 460 y 490 nanómetros. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 630 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, un luminóforo que emite amarillo Y3AI50i2:Ce es entonces mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen, aplicado uniformemente a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 110 micrómetros, y curado. Opcionalmente, alguna cantidad de luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu también puede ser mezclado con el luminóforo que emite amarillo YsAlsO-^Ce.
Un módulo de iluminación de alto CRI incluye 7 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino entre 440 y 460 nanómetros y tres LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul entre 460 y 490 nanómetros. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 650 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, una mezcla de luminóforos en los intervalos de aproximadamente 10-25 partes de YAG, 5-15 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y 60-80 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Las condiciones ambientales y la condición de cada luminóforo afectan los resultados obtenidos para cualquier combinación particular de luminóforos. En un ejemplo, una mezcla de luminóforos que incluye aproximadamente 17 partes de YAG, aproximadamente 1 1 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y aproximadamente 72 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Esta mezcla entonces es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen de silicón, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, la mezcla es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 75% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor de aproximadamente 1 10 micrómetros, y curado.
La Fig. 7 ilustra el espectro simulado de emisión de un radiador de cuerpo negro a 2,427°C (2,700°K) y los espectros de emisión medidos de ambos del módulo de iluminación de referencia y del módulo de iluminación de alto CRI de este ejemplo. En esta figura, el espectro de emisión del radiador de cuerpo negro ha sido normalizado a 640 nanómetros. Comparando los espectros resultantes, la respuesta espectral del módulo de iluminación de alto CRI se aproxima más cercanamente al radiador de cuerpo negro que el módulo de iluminación de referencia en el intervalo de 500 nanómetros a 650 nanómetros. Más específicamente, utilizando la fórmula siguiente: El módulo de iluminación de la referencia tiene una respuesta espectral que está dentro de 48% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de la longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros, el módulo de iluminación de alto CRI está dentro del 14% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el mismo intervalo de longitud de onda.
El cuadro A compara cada valor específico de CRI para ambos módulos y cada valor de CRI es mejorado. En particular, R9, que es pertinente para el suministro de color de rojo intenso, es mejorado de una calificación de 27 a 97 en este ejemplo. En resumen, un módulo de iluminación de alto CRI construido en una manera como se discute anteriormente emite con Ra > 95, R9 > 95, valor promedio de valores de CRI Río - Ri4 > 95, y R15 > 95 para los módulos con un CCT objetivo de 2,427°C (2,700°K).
CUADRO A En un segundo ejemplo, es comparado el desempeño de dos módulos de iluminación 100 con un CCT objetivo de 2,727°C (3,000°K). Un módulo de iluminación de referencia incluye 9 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino y un LED seleccionado para emitir en el intervalo de azul. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 630 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, un luminóforo que emite amarillo Y3AI50i2:Ce entonces es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen de silicón, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 110 micrómetros, y curado. Opcionalmente, alguna cantidad de luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu también puede ser mezclado con el luminóforo que emite amarillo Y3AI50i2:Ce.
Un módulo de iluminación de alto CRI incluye 7 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino entre 440 y 460 nanómetros y tres LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul entre 460 y 490 nanómetros. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 650 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, una mezcla de luminóforos en los intervalos de aproximadamente 0-25 partes de YAG, 5-15 partes de (SrCa)AIS¡N3:Eu, y 60-80 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Las condiciones ambientales y la condición de cada luminóforo afectan los resultados obtenidos para cualquier combinación particular de luminóforos. En un ejemplo, una mezcla de luminóforos que incluye aproximadamente 17 partes de YAG, aproximadamente 1 1 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y aproximadamente 72 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Esta mezcla es entonces mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, la mezcla es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor de aproximadamente 110 micrómetros, y curado.
La Fig. 8 ilustra el espectro simulado de emisión de un radiador de cuerpo negro a 2,727°C (3,000°K) y los espectros de emisión medidos de ambos del módulo de iluminación de referencia y del módulo de iluminación de alto CRI de este ejemplo. En esta figura, el espectro de emisión del radiador de cuerpo negro ha sido normalizado a 640 nanómetros. La respuesta espectral del módulo de iluminación de alto CRI se aproxima más cercanamente al radiador de cuerpo negro que el módulo de iluminación de referencia en el intervalo de 500 nanómetros a 650 nanómetros. Más específicamente, utilizando la fórmula de la ecuación (2), el módulo de iluminación de referencia tiene una respuesta espectral que está dentro del 49% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros, el módulo de iluminación de alto CRI está dentro del 12% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el mismo intervalo de longitud de onda.
El cuadro B compara cada valor específico de CRI para ambos módulos y cada valor de CRI es mejorado. En particular, R9 es mejorado de una calificación de 16 a 98 en este ejemplo. En resumen, un módulo de iluminación de alto CRI construido en una manera como es discutido entes emite con Ra > 95, Rg > 90, valor promedio de valores de CRI Río - R > 95, y Ri5 > 95 para los módulos con un CCT objetivo de 2,727°C (3,000°K).
CUADRO B En un tercer ejemplo, es comparado el desempeño de dos módulos de iluminación 100 con un CCT objetivo de 3,727°C (4,000°K). El módulo de iluminación de referencia incluye 7 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino y tres LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 630 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, un luminóforo que emite amarillo Y3AI50i2:Ce entonces es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen de silicón, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 65% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 110 micrómetros, y curado. Opcionalmente, alguna cantidad de luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu también puede ser mezclado con el luminóforo que emite amarillo YijAlsO^Ce.
El módulo de iluminación de alto CRI también incluye 7 LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul marino y tres LEDs seleccionados para emitir en el intervalo de azul. Un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 650 nanómetros cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor en el intervalo de 60-120 micrometros, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 en un espesor de aproximadamente 90 micrómetros, y curado. Además, una mezcla de luminóforos en los intervalos de aproximadamente 10-25 partes de YAG, 5-15 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y 60-80 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Las condiciones ambientales y la condición de cada luminóforo afectan los resultados obtenidos para cualquier combinación particular de luminóforos. En un ejemplo, una mezcla de luminóforos que incluye aproximadamente 17 partes de YAG, aproximadamente 11 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y aproximadamente 72 partes de LuAG:Ce por peso es ensamblada. Esta mezcla es entonces mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, la mezcla es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor de aproximadamente 1 10 micrómetros, y curado.
La Fig. 9 ilustra el espectro simulado de emisión de un radiador de cuerpo negro a 3,727°C (4,000°K) y los espectros de emisión medidos de ambos del módulo de iluminación de referencia y del módulo de iluminación de alto CRI de este ejemplo. En esta figura, el espectro de emisión del radiador de cuerpo negro ha sido normalizado a 635 nanómetros. La respuesta espectral del módulo de iluminación de alto CRI se aproxima más cercanamente al radiador de cuerpo negro que el módulo de iluminación de referencia en el intervalo de 500 nanómetros a 650 nanómetros. Más específicamente, utilizando la fórmula de la ecuación (2) el módulo de iluminación de referencia tiene una respuesta espectral que está dentro del 57% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el intervalo de longitud de onda entre 500 y 650 nanómetros, el módulo de iluminación de alto CRI está dentro del 19% del espectro de emisión de un radiador de cuerpo negro en el mismo intervalo de longitud de onda.
El cuadro C compara cada valor específico de CRI para ambos módulos y cada valor de CRI es mejorado. En particular, R9 es mejorado de una calificación de 22 a 90 en este ejemplo. En resumen, un módulo de iluminación de alto CRI construido en una manera como es discutido entes emite con Ra > 95, R9 > 85, valor promedio de valores de CRI Río - R14 > 95, y Ri5 > 95 para los módulos con un CCT objetivo de 33727°C (4,000°K).
CUADRO C El cuadro D resume la desviación del porcentaje de los espectros medidos de las Figs. 7-9 de cada respectiva curva de cuerpo negro sobre un conjunto de intervalos de longitud de onda de 450 a 750 nanómetros. Cada valor de la desviación del porcentaje es calculado con base en la fórmula de la ecuación (2) evaluado dentro del correspondiente intervalo de longitud de onda del conjunto de intervalos de longitud de onda. Por ejemplo, el espectro medido de un módulo de iluminación de alto CRI con un CCT objetivo de 2,727°C (3,000°K) (vea la Fig. 8) exhibe una desviación máxima de porcentaje de una curva de cuerpo negro de 2,727°C (3,000°K) de 9% en el intervalo de la longitud de onda de 500-525 nanómetros. Además, en el intervalo de longitud de onda de 500-650 nanómetros, la desviación máxima del porcentaje es 12% y, como es ilustrado, esto ocurre en el intervalo de longitud de onda de 625-650 nanómetros.
CUADRO D En otra modalidad, un módulo de iluminación 100 es realizado que logra un valor general de CRI, Ra, mayor que 80 al mantener una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 130lm/W. Para propósitos de este documento de patente, una proporción de eficiencia de conversión de color es definida como la proporción de la salida fotométrica de un módulo de iluminación medido en lúmenes dividido por la energía radiométrica de la salida de luz de los LEDs medida en vatios. Esta definición de eficiencia de conversión de color se enfoca en la eficiencia del procedimiento de conversión de color del módulo de iluminación.
En un primer ejemplo, es comparado el desempeño de dos módulos de iluminación 100 con un CCT objetivo de 2,727°C (3,000°K) para ¡lustrar el desempeño general del CRI y la eficiencia mejorada de conversión de color. Ambos del módulo de iluminación de referencia y el módulo de iluminación de alta eficiencia, alto CRI incluyen 10 LEDs seleccionados todos para emitir en el intervalo de azul marino. Los LEDs azul marino son seleccionados porque exhiben mayor eficiencia radiante que LEDs fotoemisores de longitud de onda más larga. Además, la tendencia actual en la fabricación de LED es de mejorar además la eficiencia radiante de los LED de longitud de onda más corta tales como ésos en el intervalo de longitud de onda entre 440 y 460 nanómetros.
El módulo de iluminación de alta eficiencia, alto CRI que emplea tres luminóforos, incluye un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 618 nanómetros que cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107, y curado. Una mezcla de luminóforos en los intervalos de 5-15 partes de YAG, 5-15 partes de (SrCa)AISiN3:Eu, y 70-95 partes de LuAG por peso es ensamblada. Las condiciones ambientales y la condición de cada luminóforo afectan los resultados obtenidos para cualquier combinación particular de luminóforos. En un ejemplo, una mezcla de luminóforos incluyendo aproximadamente 8 partes de YAG, aproximadamente 8 partes de (SrCa) AIS¡N3:Eu y aproximadamente 84 partes de LuAG por peso es ensamblada. Esta mezcla entonces es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción en el intervalo de 50-80% por volumen de silicón, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor en el intervalo de 90-130 micrómetros, y curado. En un ejemplo, esta mezcla es mezclada en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108 en un espesor de aproximadamente 110 micrómetros, y curado. (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima de aproximadamente 618 nanómetros es empleado a causa de su eficiencia relativamente alta de conversión de color con respecto a luminóforos rojos con mayores longitudes de ondas de emisión máxima. El módulo de iluminación de referencia, por otro lado, que emplea dos luminóforos, incluye un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima a aproximadamente 630 nanómetros que cubre una porción del inserto de pared lateral 107. El luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en un intervalo de 2-6% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107 y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 4% por volumen, uniformemente aplicado al inserto de pared lateral 107, y curado. Además, un luminóforo de YAG con una emisión máxima en aproximadamente 555 nanómetros es mezclado en un aglutinante de silicón en un intervalo de 50-80% por volumen, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108, y curado. En un ejemplo, el luminóforo es mezclado en un aglutinante de silicón en una proporción de aproximadamente 70% por volumen de silicón, uniformemente aplicado a la ventana de salida 108, y curado.
El cuadro E ilustra la mejora en la eficiencia de conversión de color y CRI. El módulo de iluminación de referencia de dos luminóforo emite luz con un CRI general de 78 y una proporción de eficiencia de conversión de color de 136. El módulo de Iluminación de tres luminóforos de eficiencia alta, de alto CRI logra un CRI de 81 y una proporción de eficiencia de conversión de color de 141 . Mejoras similares son ilustradas en la comparación de un módulo de referencia y un módulo de eficiencia alta, de alto CRI construido como fue discutido antes, pero con un CCT objetivo de 3,727°C (4,000°K). En este caso, el módulo de referencia emite luz con un CRI general de 74 y una proporción de eficiencia de conversión de color de 146. El módulo de iluminación de alta eficiencia, de alto CRI logra un CRI de 81 y una proporción de eficiencia de conversión de color de 158. Son obtenidas mejoras inesperadas en ambos del CRI y de la eficiencia de conversión de color. Estas mejoras son inesperadas porque típicamente el uso de un número mayor de luminóforos en una cavidad de mezclado de luz crea un aumento en la reabsorción y pérdidas asociadas que reducen la eficiencia de conversión de color. Sin embargo, por la selección cuidadosa de los luminóforos, de sus proporciones, y de su colocación en la cavidad de mezclado de luz como es descrito en este documento de patente, estas pérdidas pueden ser mitigadas efectivamente.
CUADRO E El cuadro F ¡lustra las eficiencias de conversión de color de tres grupos de dos módulos de alta eficiencia, de alto CRI construidos en la manera discutida antes. Cada grupo de módulos es distinguido por el número de LEDs que emiten luz en la cavidad de mezclado de luz 109. Un primer grupo incluye cuatro LEDs, un segundo grupo incluye siete LEDs, y un tercer grupo incluye diez LEDs. Dentro de cada grupo un módulo exhibe un CRI objetivo de 2,727°C (3,000°K) y el otro un CRI objetivo de 3,727°C (4,000°K). Ambos módulos dentro de cada grupo exhiben un CRI general de por lo menos 80. El cuadro F ilustra que cada módulo puede lograr una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 140. Así, para un intervalo de LEDs que emiten luz en una cavidad de mezclado de luz 109, se obtienen eficiencias de conversión de color similares.
CUADRO F El cuadro G ¡lustra las eficiencias de conversión de color de tres otros grupos de dos módulos de alta eficiencia, de alto CRI. Estos módulos son construidos en la manera discutida con respecto al cuadro F sin embargo una porción de los insertos de pared lateral de estos tres módulos es revestida con un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 630 nanómetros (Rojo 630), más que un luminóforo emisor de rojo (SrCa)AISiN3:Eu con una emisión máxima en aproximadamente 618 nanómetros (Rojo 618). La Fig. 12B ilustra que cada módulo puede lograr una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 130. Aunque el uso de Rojo 630 en las paredes laterales más que el Rojo 618 tenga como resultado una proporción de eficiencia de conversión de color más baja, en general, hay también un aumento en el CRI. En esta manera, módulos de alta eficiencia pueden ser diseñados con valores más altos de CRI.
CUADRO G Aunque ciertas modalidades específicas fueron descritas antes para propósitos instruccionales, las enseñanzas de este documento de patente tienen aplicabilidad general y no son limitadas a las modalidades específicas descritas antes. Por ejemplo, aunque los LEDs 102 sean descritos como LEDs con una emisión máxima en el intervalo de UV a azul, los LEDs 102 pueden emitir diferentes o los mismos colores, ya sea por emisión directa o por conversión de luminóforo, por ejemplo, donde capas de luminóforo son aplicadas a los LEDs como parte del paquete del LED. Así, el dispositivo de iluminación 100 puede usar cualquier combinación de LEDs coloridos 102, tales como rojo, verde, azul, ámbar, o cían, o los LEDs 102 pueden todos producir la luz con el mismo color o pueden todos producir luz blanca. En las modalidades descritas, luminóforos específicos fueron descritos para propósitos ejemplares, pero cualquier número de luminóforos cada uno con una emisión máxima en los intervalos discutidos antes puede ser empleado. Por ejemplo, los luminóforos pueden ser escogidos del conjunto denotado por las siguientes fórmulas químicas: Y3AI50i2:Ce, (también conocido como YAG:Ce, o simplemente YAG) (Y,Gd)3AI50i2:Ce, CaS:Eu, SrS:Eu, SrGa2S4:Eu, Ca3(Sc,Mg)2Si30i2:Ce, Ca3Sc2SÍ30 2:Ce, Ca3Sc204:Ce, Ba3Si60i2N2:Eu, (Sr, Ca)AISiN3:Eu, CaAISiN3:Eu. Además, en las modalidades descritas, proporciones específicas de luminóforos fueron descritas para propósitos ejemplares, pero estas proporciones pueden ser variadas para producir resultados similares. Por ejemplo, las proporciones pueden ser ajustadas por 20% y todavía lograr el suministro de color y desempeño de eficiencia descrito en este documento de patente. En las modalidades descritas, porcentajes específicos de los luminóforos combinados con aglutinantes de silicón y espesores de películas fueron descritos para propósitos ejemplares. Estos porcentajes y los espesores pueden ser variados producir resultados similares. Por consiguiente, varias modificaciones, adaptaciones, y combinaciones de varias características de las modalidades descritas pueden ser practicadas sin separarse del alcance de la invención como se expone en as reivindicaciones.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1 .- Un aparato que comprende: por lo menos un Diodo Fotoemisor (LED (102)) opera para emitir una primera luz de color caracterizada por un espectro de emisión con una longitud de onda máxima entre 380 nanómetros y 490 nanómetros; y una cavidad de mezclado de luz primaria (109) operable para convertir la primera luz de color a una segunda luz de color con una proporción de eficiencia de conversión de color mayor que 130lm/W, medida como flujo luminoso dividida por la energía de salida radiométrica del por lo menos un LED (102), en donde una porción de la cavidad de mezclado de luz primaria (109) que está separada físicamente del por lo menos un LED (102) incluye un primer material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 508 y 528 nanómetros y un segundo material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 615 y 655 nanómetros.
2 - El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la cavidad de mezclado de luz primaria (109) incluye un tercer material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 545 y 565 nanómetros.
3.- El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los primeros, segundos y terceros materiales foto-luminiscentes son mezclados juntos en una proporción por peso, en donde la proporción está entre 55 y 90 partes del primer material, entre 5 y 25 partes del segundo material, y entre 5 y 35 partes del tercer material.
4. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el primer material es un Granate de Aluminio- Lutecio barnizado con Cerio (LuAG:Ce), el segundo material es un (SrCa)AISiN3:Eu, y el tercer material son un Oxido de Itrio Aluminio barnizado con Cerio (Y3AI50i2:Ce).
5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los primeros, segundos y terceros materiales son aplicados a una ventana de salida (108) de la cavidad de mezclado de luz primaria (109).
6. - El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la cavidad de mezclado de luz primaria (109) comprende adicionalmente: el inserto de pared lateral (107), en donde el inserto de pared lateral (107) incluye por lo menos uno de los primeros, segundos y terceros materiales foto-luminiscentes.
7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los valores máximos de los espectros de excitación de los primeros y segundos materiales foto-luminiscentes están dentro de cincuenta nanómetros de longitud de onda de emisión máxima del subensamble de la fuente de luz (1 15).
8. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la segunda luz coloreada tiene un valor general de índice de suministro de color (CRI) mayor que 80.
9. - El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la segunda luz coloreada tiene un valor de índice de suministro de color (CRI), Rg, mayor que 85. 10. - Un aparato que comprende: un primer Diodo Fotoemisor (LED (102)) montado a una superficie superior de un tablero de montaje (104); y una cavidad de mezclado de luz primaria (109) teniendo un área superficial interior (104, 106, 110) separada físicamente del primer LED (102) y configurada para dirigir la luz emitida del primer LED (102) a una ventana de salida (108), en donde la ventana de salida (108) está separada físicamente de y dispuesta encima del primer LED (102), en donde una primera porción de la ventana de salida (108) está revestida con un primer material convertidor de longitud de onda que incluye un Granate de Aluminio Lutecio barnizado con Cerio (LuAG:Ce), y en donde una primera porción del área superficial interior (104, 106, 110) de la cavidad de mezclado de luz primaria (109) está revestida con un segunda material convertidor de longitud de onda. 1 1. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el primer tipo de material convertidor de longitud de onda incluye un primer material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 615 y 655 nanómetros y un segundo material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 545 y 565, y en donde el LuAG:Ce tiene una longitud de onda de emisión máxima entre 508 y 528 nanómetros. 12. - El aparato de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el LuAG:Ce, el primer material foto-luminiscente, y el segundo material foto-luminiscente son mezclados juntos en una proporción por peso, y en donde la proporción está entre 55 y 90 partes de LuAG:Ce, entre 5 y 25 partes del primer material foto-luminiscente, y entre 5 y 35 partes del segundo material foto-luminiscente. 13. - El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el primer material foto-luminiscente es un (SrCa)AISiN3:Eu, y en donde el segundo material foto-luminiscente es un Oxido de Itrio Aluminio barnizado con Cerio (Y3AI5O-i2:Ce). 14. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el primer LED (102) es operable emitir luz caracterizada por un espectro de emisión con una longitud de onda máxima entre 440 nanómetros y 460 nanómetros. 15. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el segunda material convertidor de longitud de onda incluye un (SrCa)AISiN3:Eu con una longitud de onda de emisión máxima entre 615 y 655 nanómetros. 16. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque una luz emitida de la ventana de salida (108) tiene un valor de índice de suministro de color, Ra, de 80 o mayor. 17. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el aparato comprende por lo menos un LED (102), en donde la proporción de eficiencia de conversión de color de la cavidad de mezclado primaria (109) es mayor que 130lm/W, medida como flujo luminoso de la cavidad de mezclado primara (109) dividida por la energía de salida radiométrica del por lo menos un LED (102). 18. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque una luz emitida de la ventana de salida (108) está dentro de -203X (70°K) de una Temperatura de Color Correlacionada Objetivo (CCT), en donde el CCT objetivo es tomado del grupo que consiste en: 2,427°C (2,700°K), 2,727°C (3,000°K), y 3,727°C (4,000°K). 19. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el aparato es un módulo de iluminación (100) y en donde el módulo de iluminación (100) es tomado del grupo que consiste en: un módulo de iluminación de estante, un módulo de iluminación de calle, un módulo de iluminación de lavado de pared, un módulo de iluminación de acento, y un módulo de iluminación de orientación. 20. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10 caracterizado además porque partículas dispersoras de luz son mezcladas con el primer material convertidor de longitud de onda. 21. - El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el primer LED (102) es operable emitir luz caracterizada por un espectro de emisión con una longitud de onda máxima entre 460 nanómetros y 490 nanómetros. 22. - El aparato de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el segunda material convertidor de longitud de onda incluye un (SrCa)AISiN3:Eu con una longitud de onda de emisión máxima entre 620 y 640 nanómetros. 23. - El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque una luz emitida de la ventana de salida (108) tiene un valor de índice de suministro de color, Ra, de 95 o mayor, un valor de índice de suministro de color, R9, de 85 o mayor, un valor promedio de índice de suministro de color, R
10-14, de 95 o mayor, y un valor de índice de suministro de color, R15, de 95 o mayor. 24. - Un aparato que comprende: una cavidad de mezclado de luz primaria (109) que tiene un área superficial interior (104, 106, 1 10) separada físicamente de un primer diodo fotoemisor (LED (102)) y configurada para dirigir luz emitida del primer LED (102) a una ventana de salida (108), en donde la ventana de salida (108) está separada físicamente de y dispuesta encima del primer LED (102), en donde una primera porción de la ventana de salida (108) está revestida con un primer material convertidor de longitud de onda que incluye un primer material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 615 y 655 nanómetros y un Granate de Aluminio Lutecio barnizado con Cerio (LuAG:Ce) de manera que una respuesta espectral de una luz emitida de la ventana de salida (108) esté dentro de 20% de un radiador de cuerpo negro de la misma temperatura de color medida como máx ((aparato(A)-cuerpo negro(A))/cuerpo negro(A)) para A=500nm a A=650nm. 25. - El aparato de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el primera material convertidor de longitud de onda incluye un segundo material foto-luminiscente con una longitud de onda de emisión máxima entre 545 y 565 nanómetros. 26. - El aparato de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el LuAG:Ce, el primer material foto-luminiscente, y el segundo material foto-luminiscente son mezclados juntos en una proporción por peso, y en donde la proporción está entre 55 y 90 partes de LuAG:Ce, entre 5 y 25 partes del primer material foto-luminiscente, y entre 5 y 35 partes del segundo material foto-luminiscente. 27. - El aparato de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el primer material foto-luminiscente es un (SrCa)AISiN3:Eu, y en donde el segundo material foto-luminiscente es un Oxido de Itrio Aluminio barnizado con Cerio (Y3AI5Oi2:Ce). 28. - El aparato de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque una luz emitida de la ventana de salida (108) tiene un valor de índice de suministro de color, Ra, de 80 o mayor.
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Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080151143A1 (en) * 2006-10-19 2008-06-26 Intematix Corporation Light emitting diode based backlighting for color liquid crystal displays
US8104908B2 (en) 2010-03-04 2012-01-31 Xicato, Inc. Efficient LED-based illumination module with high color rendering index
US20110220920A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Brian Thomas Collins Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices
US8643038B2 (en) * 2010-03-09 2014-02-04 Cree, Inc. Warm white LEDs having high color rendering index values and related luminophoric mediums
JP2013004481A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Sharp Corp 発光装置、車両用前照灯、及び照明装置
US20130094179A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Solid-state light emitting devices with multiple remote wavelength conversion components
IN2014CN02633A (es) * 2011-10-14 2015-06-26 3M Innovative Properties Co
JP5715307B2 (ja) * 2011-10-26 2015-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 発光装置
CN104011456A (zh) * 2011-12-19 2014-08-27 皇家飞利浦有限公司 利用远程荧光体和粉光led的光源
WO2013123128A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Intematix Corporation Solid-state lamps with improved emission efficiency and photoluminescence wavelength conversion components therefor
JP6435258B2 (ja) 2012-03-30 2018-12-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 波長変換側面被覆を具備する発光装置
CN104247058B (zh) 2012-04-26 2017-10-03 英特曼帝克司公司 用于在远程波长转换中实施色彩一致性的方法及设备
DE112013002990T5 (de) * 2012-06-13 2015-03-19 Innotec Corp. Beleuchtete Zubehöreinheit
RU2015105357A (ru) 2012-07-18 2016-09-10 Конинклейке Филипс Н.В. Источник белого света на основе сид с настраиваемой коррелированной цветовой температурой со смесительной камерой и окном выхода с удаленным люминофором
KR20150035742A (ko) * 2012-07-20 2015-04-07 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 발광 장치, 파장 변환 부재, 형광체 조성물 및 형광체 혼합물
JP2014130998A (ja) * 2012-07-20 2014-07-10 Mitsubishi Chemicals Corp 発光装置、波長変換部材、蛍光体組成物、及び蛍光体混合物
JP2014170895A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Mitsubishi Chemicals Corp 波長変換部材及びこれを用いた発光装置
WO2014014079A1 (ja) * 2012-07-20 2014-01-23 三菱化学株式会社 発光装置、波長変換部材、蛍光体組成物、及び蛍光体混合物
US9612002B2 (en) 2012-10-18 2017-04-04 GE Lighting Solutions, LLC LED lamp with Nd-glass bulb
US8845380B2 (en) * 2012-12-17 2014-09-30 Xicato, Inc. Automated color tuning of an LED based illumination device
US8870617B2 (en) * 2013-01-03 2014-10-28 Xicato, Inc. Color tuning of a multi-color LED based illumination device
JP2014139998A (ja) * 2013-01-21 2014-07-31 Toshiba Corp 半導体発光装置
US8916896B2 (en) * 2013-02-22 2014-12-23 Cree, Inc. Light emitter components and methods having improved performance
EP2959215A4 (en) * 2013-02-25 2017-02-01 Rensselaer Polytechnic Institute Low luminance lighting
US10288227B2 (en) * 2013-03-11 2019-05-14 Signify Holding B.V. Dimable light emitting arrangement
CN103186025B (zh) * 2013-03-19 2015-04-29 海信集团有限公司 光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
CN104347606B (zh) * 2013-08-09 2017-03-01 启耀光电股份有限公司 发光二极管封装结构及光源模块
WO2015042193A2 (en) 2013-09-17 2015-03-26 Xicato, Inc. Led based illumination device with integrated output window
USD744964S1 (en) * 2013-10-18 2015-12-08 Osram Gmbh LED lighting module
US9902320B2 (en) 2013-11-21 2018-02-27 Ford Global Technologies, Llc Photoluminescent color changing dome map lamp
US20150184813A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-02 Xicato, Inc. Efficient led-based illumination modules with high color rendering index
US9784422B2 (en) * 2014-02-27 2017-10-10 Abl Ip Holding Llc Self-centering hyperbolic trim
USD744963S1 (en) * 2014-04-01 2015-12-08 Xicato, Inc. LED module
KR101601531B1 (ko) * 2014-11-07 2016-03-10 주식회사 지엘비젼 조명장치
JP2016219519A (ja) * 2015-05-18 2016-12-22 サンケン電気株式会社 発光装置
JP2017526148A (ja) * 2015-05-22 2017-09-07 エスティキューブ インコーポレーテッドＳｔｃｕｂｅ，Ｉｎｃ． 自由な色温度変換が可能なｌｅｄランプおよびこれを用いたｌｅｄランプの色温度変換方法
KR102222254B1 (ko) * 2015-06-24 2021-03-04 가부시끼가이샤 도시바 백색 광원 시스템
WO2016208684A1 (ja) * 2015-06-24 2016-12-29 株式会社 東芝 白色光源システム
ITUB20153566A1 (it) * 2015-09-11 2017-03-11 Clay Paky Spa Modulo di illuminazione a led e gruppo di illuminazione avente moduli di illuminazione a led
JP6712768B2 (ja) * 2015-09-28 2020-06-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置及び照明装置
JP6555111B2 (ja) * 2015-12-09 2019-08-07 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
US10197226B2 (en) * 2016-01-28 2019-02-05 Ecosense Lighting Inc Illuminating with a multizone mixing cup
WO2017131715A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Ecosense Lighting Inc. Methods for generating melatonin-response-tuned white light with high color rendering
US10492264B2 (en) 2016-01-28 2019-11-26 EcoSense Lighting, Inc. Lighting systems for providing tunable white light with functional diode emissions
WO2019139638A1 (en) 2018-01-11 2019-07-18 Ecosense Lighting Inc Multi-channel systems for providing tunable light and functional diode emissions
WO2017131721A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Ecosense Lighting Inc Illuminating with a multizone mixing cup
CN111511066A (zh) 2016-01-28 2020-08-07 生态照明公司 用于产生具有高显色性的可调白光的方法
US11047534B2 (en) 2016-01-28 2021-06-29 EcoSense Lighting, Inc. Multizone mixing cup illumination system
JPWO2017175858A1 (ja) * 2016-04-08 2019-02-21 富士フイルム株式会社 面状光源、バックライトユニット及び液晶表示装置
JP6917986B2 (ja) 2016-05-20 2021-08-11 東芝マテリアル株式会社 白色光源
FR3053434B1 (fr) * 2016-06-30 2019-06-28 Valeo Vision Module d'emission de lumiere blanche a spectre enrichi
CN106871009A (zh) * 2017-01-18 2017-06-20 北京工业大学 一种路灯
CN108345161B (zh) * 2017-01-22 2021-02-26 深圳光峰科技股份有限公司 一种光转换元件、光源系统及显示装置
JP7004892B2 (ja) * 2017-04-11 2022-01-21 日亜化学工業株式会社 発光装置
US10446722B2 (en) 2017-09-29 2019-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. White light emitting device
JP6773018B2 (ja) * 2017-12-26 2020-10-21 日亜化学工業株式会社 発光装置
US10991855B2 (en) * 2018-04-16 2021-04-27 Lextar Electronics Corporation White light emitting device
US10779369B2 (en) 2018-10-04 2020-09-15 Electronic Theatre Controls, Inc. Light fixture with LEDs of multiple different wavelengths
US20220022381A1 (en) * 2018-11-09 2022-01-27 Ying Li Lighting device for horticulture
US11202920B2 (en) * 2018-12-07 2021-12-21 Ledvance Llc Luminaire for enhanced color rendition and wellness
JP6623434B1 (ja) * 2019-03-13 2019-12-25 済南通▲べい▼灯具有限公司 安全カンテラ
JP6870707B2 (ja) * 2019-07-11 2021-05-12 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
CN113025305B (zh) * 2019-12-09 2023-07-14 上海航空电器有限公司 高折射率包边宽谱发射复合荧光体及其制备方法

Family Cites Families (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593055A (en) * 1969-04-16 1971-07-13 Bell Telephone Labor Inc Electro-luminescent device
US6600175B1 (en) * 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
DE19638667C2 (de) * 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
KR20050053798A (ko) 1996-06-26 2005-06-08 오스람 게젤샤프트 미트 베쉬랭크터 하프퉁 발광 변환 소자를 포함하는 발광 반도체 소자
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US5966393A (en) * 1996-12-13 1999-10-12 The Regents Of The University Of California Hybrid light-emitting sources for efficient and cost effective white lighting and for full-color applications
JP4271747B2 (ja) 1997-07-07 2009-06-03 株式会社朝日ラバー 発光ダイオード用透光性被覆材及び蛍光カラー光源
US5962971A (en) * 1997-08-29 1999-10-05 Chen; Hsing LED structure with ultraviolet-light emission chip and multilayered resins to generate various colored lights
US6340824B1 (en) * 1997-09-01 2002-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device including a fluorescent material
US5982092A (en) * 1997-10-06 1999-11-09 Chen; Hsing Light Emitting Diode planar light source with blue light or ultraviolet ray-emitting luminescent crystal with optional UV filter
US6255670B1 (en) * 1998-02-06 2001-07-03 General Electric Company Phosphors for light generation from light emitting semiconductors
US6469322B1 (en) * 1998-02-06 2002-10-22 General Electric Company Green emitting phosphor for use in UV light emitting diodes
US6252254B1 (en) * 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US6068383A (en) * 1998-03-02 2000-05-30 Robertson; Roger Phosphorous fluorescent light assembly excited by light emitting diodes
US6220725B1 (en) * 1998-03-30 2001-04-24 Eastman Kodak Company Integrating cavity light source
US5959316A (en) * 1998-09-01 1999-09-28 Hewlett-Packard Company Multiple encapsulation of phosphor-LED devices
DE69937993C5 (de) * 1998-09-28 2019-01-10 Koninklijke Philips N.V. Beleuchtungsanordnung
US6429583B1 (en) * 1998-11-30 2002-08-06 General Electric Company Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors
US6680569B2 (en) * 1999-02-18 2004-01-20 Lumileds Lighting U.S. Llc Red-deficiency compensating phosphor light emitting device
US6351069B1 (en) * 1999-02-18 2002-02-26 Lumileds Lighting, U.S., Llc Red-deficiency-compensating phosphor LED
TW455908B (en) * 1999-04-20 2001-09-21 Koninkl Philips Electronics Nv Lighting system
US6504301B1 (en) * 1999-09-03 2003-01-07 Lumileds Lighting, U.S., Llc Non-incandescent lightbulb package using light emitting diodes
WO2001036864A2 (en) 1999-11-18 2001-05-25 Color Kinetics Systems and methods for generating and modulating illumination conditions
EP1104799A1 (en) * 1999-11-30 2001-06-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Red emitting luminescent material
US6621211B1 (en) * 2000-05-15 2003-09-16 General Electric Company White light emitting phosphor blends for LED devices
WO2002011173A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminescence conversion based light emitting diode and phosphors for wavelength conversion
JP2002076434A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Toyoda Gosei Co Ltd 発光装置
DE10105800B4 (de) * 2001-02-07 2017-08-31 Osram Gmbh Hocheffizienter Leuchtstoff und dessen Verwendung
US6616862B2 (en) * 2001-05-21 2003-09-09 General Electric Company Yellow light-emitting halophosphate phosphors and light sources incorporating the same
DE60330023D1 (de) * 2002-08-30 2009-12-24 Lumination Llc Geschichtete led mit verbessertem wirkungsgrad
KR100499129B1 (ko) * 2002-09-02 2005-07-04 삼성전기주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US6765237B1 (en) * 2003-01-15 2004-07-20 Gelcore, Llc White light emitting device based on UV LED and phosphor blend
WO2005004202A2 (en) * 2003-06-24 2005-01-13 Gelcore Llc Full spectrum phosphor blends for white light generation with led chips
TW200512949A (en) * 2003-09-17 2005-04-01 Nanya Plastics Corp A method to provide emission of white color light by the principle of secondary excitation and its product
US7250715B2 (en) * 2004-02-23 2007-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength converted semiconductor light emitting devices
EP1566426B1 (en) * 2004-02-23 2015-12-02 Philips Lumileds Lighting Company LLC Phosphor converted light emitting device
US7453195B2 (en) * 2004-08-02 2008-11-18 Lumination Llc White lamps with enhanced color contrast
US20070241657A1 (en) * 2004-08-02 2007-10-18 Lumination, Llc White light apparatus with enhanced color contrast
US7601276B2 (en) * 2004-08-04 2009-10-13 Intematix Corporation Two-phase silicate-based yellow phosphor
US7575697B2 (en) * 2004-08-04 2009-08-18 Intematix Corporation Silicate-based green phosphors
US8278816B2 (en) * 2004-09-30 2012-10-02 Global Tungsten & Powders Corp. High CRI electroluminescent lamp
JP2006127798A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 照明装置および液晶表示装置
CN100547815C (zh) * 2004-12-24 2009-10-07 株式会社东芝 白色led、背光和液晶显示器
US7564180B2 (en) * 2005-01-10 2009-07-21 Cree, Inc. Light emission device and method utilizing multiple emitters and multiple phosphors
US7350933B2 (en) * 2005-05-23 2008-04-01 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd Phosphor converted light source
KR101266130B1 (ko) * 2005-06-23 2013-05-27 렌슬러 폴리테크닉 인스티튜트 단파장 ｌｅｄ들 및 다운-컨버젼 물질들로 백색광을생성하기 위한 패키지 설계
JP2007081234A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Toyoda Gosei Co Ltd 照明装置
US7543959B2 (en) 2005-10-11 2009-06-09 Philips Lumiled Lighting Company, Llc Illumination system with optical concentrator and wavelength converting element
US7213940B1 (en) * 2005-12-21 2007-05-08 Led Lighting Fixtures, Inc. Lighting device and lighting method
WO2007073496A2 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device
WO2007080541A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Light emitting device with a eu-comprising phosphor material
WO2007080555A1 (en) 2006-01-16 2007-07-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Phosphor converted light emitting device
JP4822919B2 (ja) * 2006-04-26 2011-11-24 シャープ株式会社 発光装置および車両用ヘッドランプ
CN101449100B (zh) * 2006-05-05 2012-06-27 科锐公司 照明装置
US8523924B2 (en) 2006-06-02 2013-09-03 Koninklijke Philips N.V. Colored and white light generating lighting device
US8080828B2 (en) * 2006-06-09 2011-12-20 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Low profile side emitting LED with window layer and phosphor layer
US7902560B2 (en) * 2006-12-15 2011-03-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Tunable white point light source using a wavelength converting element
KR100793463B1 (ko) * 2006-12-29 2008-01-14 주식회사 포스포 실리케이트계 형광체, 그 제조방법 및 이를 이용한발광장치
JP2008218998A (ja) 2007-02-09 2008-09-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
WO2008101156A2 (en) 2007-02-15 2008-08-21 Lighting Science Group Corporation High color rendering index white led light system using multi-wavelength pump sources and mixed phosphors
WO2008142638A1 (en) 2007-05-24 2008-11-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color-tunable illumination system
US8785906B2 (en) * 2007-05-30 2014-07-22 Eastman Kodak Company Lamp with controllable spectrum
ES2379129T3 (es) * 2007-06-04 2012-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Sistema de iluminación con ajuste de color, lámpara y luminaria
US7494246B2 (en) * 2007-06-06 2009-02-24 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Thin luminaire for general lighting applications
DE102007037875A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-12 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierende Vorrichtung
US9086213B2 (en) * 2007-10-17 2015-07-21 Xicato, Inc. Illumination device with light emitting diodes
US7984999B2 (en) 2007-10-17 2011-07-26 Xicato, Inc. Illumination device with light emitting diodes and moveable light adjustment member
WO2009093163A2 (en) 2008-01-22 2009-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with led and a transmissive support comprising a luminescent material
CN101231244A (zh) * 2008-02-15 2008-07-30 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪
WO2009107052A1 (en) 2008-02-27 2009-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Illumination device with led and one or more transmissive windows
CN101280893A (zh) * 2008-05-28 2008-10-08 上海飞锐光电科技有限公司 Led红、绿、蓝三色光的双通道合色系统
US8220971B2 (en) * 2008-11-21 2012-07-17 Xicato, Inc. Light emitting diode module with three part color matching
EP2432037B1 (en) 2009-08-26 2019-05-22 Mitsubishi Chemical Corporation Semiconductor white light-emitting device
US8104908B2 (en) * 2010-03-04 2012-01-31 Xicato, Inc. Efficient LED-based illumination module with high color rendering index

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