TWI616619B - 波長轉換構件及包含其之發光裝置 - Google Patents

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Abstract

一種可調式的發光裝置係包含複數個固態光源、一被配置以產生一用於該發光裝置的輸出功率的範圍的調光器開關、一被配置以轉變一藉由該調光器開關所產生的輸出功率成為該複數個光源的一開/關的配置的控制電路、以及一包括兩個或多個具有不同的光致發光材料之區域的波長轉換構件，該波長轉換構件係位在該複數個固態光源的遠端並且可運作以轉換藉由該複數個固態光源所產生的光的至少一部分成為具有一不同波長的光，其中該裝置的發射產物係包括藉由該複數個光源以及該波長轉換構件的兩個或多個區域所產生之組合的光。

Description

波長轉換構件及包含其之發光裝置
此揭露內容係有關於利用遠端的波長轉換之固態發光裝置，並且尤其是有關於一種可調式的發光裝置。
色溫是可見光的一項特徵，其在照明上具有重要的應用。一光源的色溫是由該光源所產生的色相(hue)的一項量測，其係對應於一輻射具有相當的色相的光之理想的黑體輻射體的溫度。色溫傳統上是以絕對溫度(凱氏溫度)的單位來敘述，其係具有單位符號K。超過5,000K的色溫係稱為冷色(帶藍色的白色)，而較低的色溫(2,700-3,000K)係稱為暖色(淡黃色的白色到紅色)。
傳統的白熾燈泡係被配置以在調光動作期間產生具有變化的亮度的光。一調光器開關通常控制提供到燈泡的功率。提供到燈泡的功率越大，燈泡燈絲的溫度越高，並且產生的光越亮。對於白熾燈泡而言，光係藉由熱輻射而產生的，因而其色溫實質上是燈絲的溫度。典型的白熾燈泡係在全功率下產生具有暖淡黃色的白色色相(例如，2,700-3,000K)的光，並且在較低的功率下可以產生一更暖的帶橙色的白色色相(例如，1500K)的光，這是非白熾燈泡所不可得的。
近來，白光發光LED("白光LED")已經變成更普及並且更普遍使用的，其係取代習知的螢光、小型螢光以及白熾 光源。白光LED一般包含一或多種光致發光材料(例如，一或多種磷光體(phospor)材料)，其吸收由LED發射的輻射的一部分並且再發射出具有一不同色彩(波長)的光。該磷光體材料可被設置成一波長轉換構件上的一層、或是被納入在一波長轉換構件中，該波長轉換構件係位在LED晶粒的遠端。通常，LED係產生藍光，並且該一或多種磷光體係吸收該藍光的某個百分比而且再發射出黃光、或是綠光及紅光、綠光及黃光、綠光及橙光、或黃光及紅光的組合。由LED所產生且未被該磷光體材料吸收的藍光的部分結合由該磷光體所發射出的光係提供對於眼睛而言在色彩上看似近乎白色的光。此種白光LED的特徵是其長的操作預期壽命(>50,000小時)以及高的發光效能(每瓦70流明及更高)。
對於白光LED而言，光係藉由兩個過程來加以產生：電致發光以及光致發光，而不是熱輻射。因此，發出的輻射並不依循黑體的頻譜之型式。這些來源係被指定已知的相關色溫(CCT)。CCT是黑體輻射體的色溫，其對於人類色彩感知而言是最緊密符合來自燈的光。
然而，如上所述，某些白熾燈泡是能夠產生範圍從暖淡黃色的白色到更暖的帶橙色的白色的光，但是白光LED發光裝置並不同樣呈現這些特徵。這是因為白熾燈泡的色溫係響應於提供到燈泡的功率而改變，但是白光LED發光裝置的相關色溫(CCT)係響應於光致發光材料或是製造該LED的材料上的變化而改變。因為該光致發光材料以及LED材料是固定的，因此當施加至白光LED發光裝置的功率降 低時，發射產物的強度會改變，但是相關色溫係維持相同的。
因此，此種裝置的一個問題係牽涉到此種裝置的調光/相關色溫(CCT)的特徵。再者，儘管某些白熾燈可能是能夠產生具有色溫範圍是在暖淡黃色的白色與更暖的帶橙色的白色之間的光，但是具有更大範圍的色溫可能是所期望的。例如，餐廳可能會想要調光燈泡以對於大型派對產生亮的帶藍色的白光以產生興奮的氛圍，而對於私密聚會則產生較柔和的淡黃色的白光以產生溫暖且浪漫的氛圍。
本發明的實施例係有關一種具有遠端的波長轉換之可調式的發光裝置。在某些實施例中，該可調式的發光裝置係包含複數個固態光源、一被配置以產生一用於該發光裝置的輸出功率的範圍的調光器開關、一被配置以轉變一藉由該調光器開關所產生的輸出功率成為該複數個光源的一開/關的配置的控制電路、以及一包括兩個或多個具有不同的光致發光材料之區域的波長轉換構件，該波長轉換構件係位在該複數個固態光源的遠端並且可運作以轉換藉由該複數個固態光源所產生的光的至少一部分成為具有一不同波長的光，其中該裝置的發射產物係包括藉由該複數個光源以及該波長轉換構件的兩個或多個區域所產生之組合的光。
在某些其它實施例中，一種用於調整一發光裝置之方 法，其係包含藉由該發光裝置的一調光器開關以產生一輸出功率，藉由一控制電路以轉換該產生的輸出功率成為該發光裝置的複數個光源的一開/關的配置，以及建立一包括藉由該複數個光源以及一波長轉換構件所產生之組合的光之發射產物，其中該波長轉換構件係包括兩個或多個具有不同的光致發光材料之區域，其係位在該複數個固態光源的遠端。
在某些其它實施例中，該可調式的發光裝置係包含複數個固態光源，該複數個固態光源係包括一第一組固態光源以及一第二組固態光源；一被配置以產生一用於該發光裝置的輸出功率的範圍的調光器開關；一被配置以轉變一藉由該調光器開關所產生的輸出功率成為該複數個光源的一開/關的配置的控制電路；一包括一第一光致發光材料之第一波長轉換構件，其中該第一組固態光源係對應於該第一波長轉換構件，並且該第一波長轉換構件係封入該第一組固態光源；以及一包括一第二光致發光材料之第二波長轉換構件，其中該第二組固態光源係對應於該第二波長轉換構件，並且該第二波長轉換構件係封入該第二組固態光源；以及其中該裝置的一發射產物係包括藉由該複數個光源、第一波長轉換構件以及第二波長轉換構件所產生之組合的光。
本發明的特點、目的及優點的進一步細節係在以下的詳細說明、圖式及申請專利範圍中加以描述。前述一般的說明以及以下的詳細說明是範例及解釋性的，因而對於本 發明的範疇而言並不欲為限制性的。
各種實施例係在以下參考該些圖示來加以描述。應注意到的是，該些圖示並不一定按照比例繪製。同樣應注意到的是，該些圖示僅打算使得實施例的說明變得容易，因而並不欲作為本發明之竭盡的說明或是作為本發明的範疇上的限制。此外，一舉例的實施例並不必要具有全部所示的特點或優點。結合一特定實施例所述的一特點或優點並不一定受限於該實施例，而是可被實施在任何其它實施例中，即使並未如此說明。再者，此整篇說明書對於"某些實施例"或"其它實施例"的參照係表示相關該些實施例所述之一特定的特點、結構、材料或特徵是內含在至少一實施例中。因此，在此整篇說明書的各處出現的詞語"在某些實施例中"或是"在其它實施例中"並不必然是參照到相同的一或多個實施例。
僅為了說明之目的，以下所做的說明是參照被明確體現為磷光體材料的光致發光材料。然而，本發明係可應用於任意類型的光致發光材料，例如，不是磷光體材料、就是量子點。量子點是物質(例如半導體)的一部分，該物質的激子(exciton)係被侷限在所有三個空間維度中，其可藉由輻射能量而被激勵，以發出一特定波長或是波長範圍的光。因此，除非如此主張，否則本發明並不限於磷光體為基礎的波長轉換構件。
圖1A及1B係描繪一種利用遠端的波長轉換之已知的發光裝置100的一個例子之概要的部分剖視平面圖及截面圖。該裝置100係包括一中空圓柱形的主體101，其係具有一基座105以及多個側壁103。該裝置100進一步包括複數個被安裝到該裝置100的基座105的藍光發光LED(藍光LED)107。該些LED 107可以用各種的配置來加以配置。
該裝置100進一步包括一被設置在該些LED 107的遠端之波長轉換構件109。該波長轉換構件109係可運作以吸收由該些LED 107所產生的藍光λ1的一個比例，並且藉由一光致發光的過程來將其轉換成為具有一不同波長λ2的光。該裝置100的發射產物係包括藉由該些LED 107以及該波長轉換構件109所產生的具有波長λ1,λ2之組合的光。藉由該波長轉換構件109所產生的光係指透過光致發光而產生自該LED光轉換成為具有一不同波長的光之發出的光。
該波長轉換構件109可包括磷光體材料。在此情況中，藉由該波長轉換構件所產生的發射產物的色彩將會依據在該波長轉換構件中的磷光體材料成分以及每單元面積的磷光體材料量而定。
該典型的發光裝置100對於某些照明應用係遭遇到不希望有的調光特徵。然而，如上所述，某些白熾燈泡係能夠產生範圍從一暖淡黃色的白色到一更暖的帶橙色的白色之光，但是該典型的發光裝置100並不同樣呈現這些特徵。這是因為白熾燈泡的色溫係響應於提供到該燈泡的功率而 改變，然而一典型的發光裝置100的相關色溫(CCT)係響應於該波長轉換構件109之光致發光材料的變化而改變。因為該波長轉換構件109之光致發光材料是固定的，所以當一典型的裝置100中的該些LED 107的輸出功率被降低時，該發射產物的強度係改變，但是該相關色溫係維持相同的。因此，當提供至該些LED 107的輸出功率被降低時，並非看到該裝置100的CCT從一暖淡黃色的白色色彩變化到一更暖的帶橙色的白色色彩，而是該CCT係從一強烈帶藍色的白色改變成為一較不強烈帶藍色的白色。對於某些應用而言，此種有關輸出功率的色彩變化類型是不希望有的。反而，更密切相似於上述的可調光的白熾燈泡之色彩變化可能是所要的。
圖2A、2B及2C係描繪根據某些實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的發光裝置200。圖2A、2B及2C係欲同時來檢視，其中圖2A係描繪該發光裝置200之截面圖，其中圖2B係描繪該發光裝置200的波長轉換構件209之俯視圖，並且其中圖2C係描繪該發光裝置200的複數個LED 219的一種配置之俯視圖。
如上相關圖1所述，該裝置200係包括一中空圓柱形的主體101，其係具有一基座105以及多個側壁103。該裝置200可進一步包括複數個被安裝到該裝置200的基座105的藍光發光LED(藍光LED)219。通常，該些LED 219係包括一例如是InGaN/GaN(氮化銦鎵/氮化鎵)為基礎的LED晶片的發光二極體(LED)，其係可運作以產生波長400到465nm 的藍光。
該裝置200進一步包括一被設置在該些LED 219的遠端的波長轉換構件209。在某些實施例中，該波長轉換構件209可包含一位在一透光基板(未顯示)上的包括光致發光材料之波長轉換層。該波長轉換構件209係包括由一第一光致發光材料所構成的一第一區域211以及由一第二光致發光材料所構成的一第二區域213。該第一及第二光致發光材料可包括一種無機或有機磷光體，例如，具有一般成分A3Si(O,D)5或是A2Si(O,D)4的矽酸鹽基磷光體，其中Si是矽，O是氧，A係包括鍶(Sr)、鋇(Ba)、鎂(Mg)或鈣(Ca)，並且D係包括氯(Cl)、氟(F)、氮(N)或硫(S)。矽酸鹽基磷光體的例子係被揭示在美國專利US 7,575,697 B2"矽酸鹽基綠色磷光體"、US 7,601,276 B2"雙相矽酸鹽基黃色磷光體"、US 7,655,156 B2"矽酸鹽基橙色磷光體"以及US 7,311,858 B2"矽酸鹽基黃綠色磷光體"中。該磷光體亦可包括一種鋁酸鹽基材料，例如在共同申請之專利申請案US2006/0158090 A1"新穎的鋁酸鹽基綠色磷光體"以及專利US 7,390,437 B2"鋁酸鹽基藍色磷光體"中所教示者、一種如同在共同申請之申請案US2008/0111472 A1"矽酸鋁橙紅色磷光體"中所教示的矽酸鋁磷光體、或是一種氮化物基紅色磷光體材料，例如在共同申請之美國專利申請案US2009/0283721 A1"氮化物基紅色磷光體"以及國際專利申請案WO2010/074963 A1"在RGB(紅光-綠光-藍光)照明系統中之氮化物基紅光發光"中所教示者。將會體認到的是，該 磷光體材料並不限於所述的例子，並且可包括任何磷光體材料，其包含氮化物及/或硫酸鹽磷光體材料、氮氧化物以及過硫酸磷光體、或是石榴石材料(YAG)。
如圖2B中所繪，在某些實施例中，該第一區域211可被設置在該波長轉換構件209的中心，並且該第二區域213可被設置在該第一區域211的周圍。在其它實施例中，該第一區域211以及第二區域213可以不同地加以設置在該波長轉換構件209內。在某些實施例中，該第一區域211可以佔用該波長轉換構件209的面積的30%，並且該第二區域213可以佔用該波長轉換構件209的面積的70%。在其它實施例中，該第一區域211以及第二區域213可以佔用該波長轉換構件之不同的面積。在某些其它實施例中，該波長轉換構件可包含一第一區域以及一第二區域以外的區域。
如圖2中所繪，在某些實施例中，該些LED 219可被配置成使得一第一組LED 208對應於該波長轉換構件209的第一區域211，並且一第二組LED 207對應於一第二區域213的波長轉換構件209。在其它實施例中，該複數個LED 219可被均勻地配置、或是用其它某種佈局來加以配置。
該波長轉換構件209係可運作以吸收藉由該些LED 219所產生的藍光λ1的一個比例並且藉由一光致發光的過程以將其轉換成為具有一不同波長的光(例如，第一區域係將光轉換成為λ2，並且第二區域係將光轉換成為λ3)。並非所有藉由該些LED 219所產生的藍光λ1都被該波長轉換構件209 所吸收，而是其一部分被發射出。因此，該裝置200的發射產物221係包括藉由該些LED 219以及該波長轉換構件209的第一區域211及第二區域213所產生的具有波長λ1,λ2,λ3之組合的光。藉由該波長轉換構件209的一區域211、213所產生的光係指透過光致發光而產生自該LED光轉換成為具有一不同波長的光之發出的光。因此，具有波長λ2的光係藉由該第一區域211而被產生，並且具有波長λ3的光係藉由該第二區域213而被產生。因此，該發射產物221的CCT是藉由該LED所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一區域211所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二區域213所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
在某些實施例中，該波長轉換構件209的第一區域211可包含產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材料，並且該波長轉換構件209的第二區域213可包含產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。在此例子中，該裝置200的發射產物221將會是藉由該第一區域211所產生的暖淡黃色的白光、藉由該第二區域213所產生的冷帶藍色的白光、以及藉由該些LED 219所產生的藍光的一組合。
在某些其它實施例中，該波長轉換構件209的第一區域211可包含產生具有一對應於冷帶藍色的白色的CCT的光之光致發光材料，並且該波長轉換構件209的第二區域213可包含產生具有一對應於暖淡黃色的白色的CCT的光之光致發光材料。在此例子中，該裝置200的發射產物221 將會是該藉由該第一區域211所產生的冷帶藍色的白光、藉由該第二區域213所產生的暖淡黃色的白光、以及藉由該些LED 219所產生的藍光的一組合。
一調光器開關215可以是可操作地連接至一控制電路217，該控制電路217係可操作地連接至該複數個LED 219。該調光器開關215係被配置以產生輸出功率之一連續的範圍，以被利用於調整該發光裝置200。該控制電路217係被配置以轉變該產生的輸出功率成為一用於該複數個LED 219之開/關的配置及/或可調整的功率配置。
儘管白熾燈泡的色溫上的變化是直接相關於調光器開關的輸出功率，但是該發光裝置200的發射產物的CCT並非直接相關於該調光器開關215的輸出功率。因此，該控制電路217必須轉變該調光器開關215的輸出功率成為一用於該複數個LED 219的控制配置，使得該裝置200的調光特性類似於上述的可調光的白熾燈泡的調光特性。
因為該裝置的發射產物221是藉由該些LED 219所產生的光(λ1)以及藉由該波長轉換構件209的第一區域211及第二區域213所產生的光(λ2,λ3)之一組合，因此該發射產物221的CCT可以藉由修改光的組合來加以改變。進一步論述以上的例子，一對應於一暖淡黃色的白色色彩的CCT可藉由使得該發射產物221的較大部分是從該第一區域(例如，產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光之區域)211發出，並且該發射產物的較小部分是從該第二區域(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之 區域)213發出而加以產生。一對應於一冷帶藍色的白色色彩的CCT可藉由使得該發射產物221的較小部分是從該第一區域211發出，並且該發射產物221的較大部分是從該第二區域213發出而加以產生。
因為該波長轉換構件209的第一區域211及第二區域213的成分、尺寸及位置是固定的，因此該發射產物221的組合可例如是藉由改變該複數個LED 219的開/關的配置來加以修改。因此，當對應於該波長轉換構件209的第二區域213的第二組LED 207被關斷，同時對應於該波長轉換構件209的第一區域211的第一組LED 208保持導通時，該發射產物221的CCT可以變為較接近一暖淡黃色的色彩。在某些實施例中，當全體複數個LED 219被導通時，該發射產物221的CCT可以對應於一冷帶藍色的白色色彩，並且當對應於該波長轉換構件209的第二區域(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之區域)213的第二組LED 207被關斷時，其係移動朝向一暖淡黃色的白色色彩。
當對應於該波長轉換構件209的第二區域213的第二組LED 207被導通時，該發射產物221的CCT亦可以從一暖淡黃色的白色色彩移動到一冷帶藍色的白色色彩。在某些實施例中，當只有對應於該第一區域(例如，產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光之區域)211的第一組LED 208被導通時，該發射產物221的CCT可以對應於一暖淡黃色的白色色彩，並且當對應於該波長轉換構件209 的第二區域(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之區域)213的第二組LED 207被導通時，其係移動朝向一冷帶藍色的白色色彩。
因此，藉由配置該發光裝置200的控制電路217以轉變該調光器開關215的輸出功率成為該複數個LED 219之一對應的開/關的配置，該發光裝置200可以像是典型的白熾燈泡來加以調光，同時相較於典型的白熾燈泡，其亦提供一顯著較大的CCT範圍給該發射產物。或者是，其並非一開/關的控制，而是個別的功率位準係藉由控制電路217來加以調整以提供至不同組207及208的LED，因而獲得來自不同區域211及213的發射之一所選的比例，以獲得該發射產物221之一所要的CCT。在此方法中，依據被提供至該第一組LED 208以及該第二組LED 207之相對的功率大小，該發射產物221的CCT係對應於一冷帶藍色的白色色彩或是一暖淡黃色的白色色彩。
圖3A、3B及3C係描繪根據某些實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的發光裝置300。圖3A、3B及3C係欲同時來檢視，其中圖3A係描繪該發光裝置300之截面圖，其中圖3B係描繪該發光裝置300的一波長轉換構件209之俯視圖，並且其中圖3C係描繪該發光裝置300的複數個LED 219的一種配置之俯視圖。
圖3A、3B及3C的發光裝置300的操作和圖2A、2B及2C的發光裝置為實質相同的。為了討論之目的，圖3A的發光裝置300只有相對於圖2A的實施例為新的特點才會 加以描述。
圖3A、3B及3C的發光裝置300係包含一圓柱形的壁301以分開對應於該第一區域208的LED與對應於該第二區域207的LED。藉由在該些LED 207、208之間引入一圓柱形的壁301，該發光裝置300可以確保藉由對應於該第一區域211的LED 208所發出的光將只會照射該波長轉換構件209的第一區域211，並且藉由對應於該第二區域213的LED 207所發出的光將只會照射該波長轉換構件209的第二區域213。該圓柱形的壁301係容許該波長轉換構件209能夠位在離該複數個LED 219之一較大的距離處，而不會在藉由對應於該第一區域211的LED 208所產生的光以及藉由對應於該第二區域的LED 207所產生的光之間產生干擾。
圖4係描繪根據某些其它實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的發光裝置400之截面圖。該裝置400可包括複數個被安裝至該裝置400的基座105之藍光發光LED(藍光LED)219。
該裝置400係包含一包括一第一光致發光材料且在該些LED 219的遠端的第一波長轉換構件211'以及一包括一第二光致發光材料且同樣在該些LED 219的遠端的第二波長轉換構件213'。該第一及第二光致發光材料可包括一種例如是那些在以上相關圖2A、2B及2C所述的無機或有機磷光體。
該第一波長轉換構件211'可具有一種三維的構形(例如，細長圓頂狀及/或橢圓形的外殼)並且封入一第一組LED 208。該第二波長轉換構件213'亦可具有一個三維的構形(例如，細長圓頂狀及/或橢圓形的外殼)並且封入一第二組LED 207、該第一波長轉換構件211'以及該第一組LED 208。
如圖4中所繪，該些LED 219可被配置成使得該第一組LED 208對應於該第一波長轉換構件211'，並且該第二組LED 207對應於該第二波長轉換構件213'。
該第一波長轉換構件211'係可運作以吸收藉由該第一組LED 208所產生的藍光λ1的實質全部並且藉由一光致發光的過程以將其轉換成為具有一不同波長的光λ2。然而，藉由該第一組LED 208所產生的藍光λ1並非全部都被該第一波長轉換構件211'所吸收，而是有一小量被發射出。因此，該第一波長轉換構件211'的發射產物是藉由該第一波長轉換構件211'所產生的光λ2以及該小量的藉由該第一組LED 208所產生的光λ1，而該小量的光λ1係藉由該第一波長轉換構件211'來加以透射的。
該第二波長轉換構件213'係可運作以實質吸收藉由該第二組LED 207所產生的藍光λ1的全部並且藉由一光致發光的過程以將其轉換成為具有一不同波長的光λ3。然而，藉由該第二組LED 207所產生的藍光λ1並非全部都被該第二波長轉換構件213'所吸收，而是有一小量被發射出。藉由該第一組LED 208所產生且被該第一波長轉換構件211'透射的該小量的光λ1的一比例係被該第二波長轉換構件213'所吸收，並且藉由一光致發光的過程轉換成為具有一不同波長的光λ3。藉由該第一組LED 208所產生且被該第一波 長轉換構件211'透射的該小量的光λ1的一比例係藉由該第二波長轉換構件213'所透射。藉由該第一波長轉換構件211'所產生的光λ2係藉由該第二波長轉換構件213'所透射。因此，該裝置400的發射產物221'係包括藉由該些LED 219以及該第一波長轉換構件211'以及第二波長轉換構件213'所產生的具有波長λ1、λ2、λ3的組合的光。
藉由一波長轉換構件211'、213'所產生的光係指透過光致發光而產生自該LED光轉變成為具有一不同波長的光之發出的光。因此，具有波長λ2的光是藉由該第一波長轉換構件211'所產生，而具有波長λ3的光是藉由該第二波長轉換構件213'所產生。因此，該發射產物221'的CCT係藉由該些LED所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一波長轉換構件211'所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二波長轉換構件213'所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
在某些實施例中，該第一波長轉換構件211'可包含產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材料，並且該第二波長轉換構件213'可包含產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。在此例子中，該裝置400的發射產物221'將會是藉由該第一波長轉換構件211'所產生的暖淡黃色的白光、藉由該第二波長轉換構件213'所產生的冷帶藍色的白光、以及藉由該些LED 219所產生的藍光之一組合。
該裝置400可進一步包括一可操作地連接至一控制電路217的調光器開關215，該控制電路217係可操作地連接 至該複數個LED 219。該調光器開關215係被配置以產生輸出功率之一連續的範圍，以被利用於調整該發光裝置400。該控制電路217係被配置以轉變該產生的輸出功率成為一用於該複數個LED 219之一開/關的配置。
因為該裝置400的發射產物221'是藉由該些LED 219所產生的光(λ1)以及藉由該第一波長轉換構件211'以及第二波長轉換構件213'所產生的光(λ2、λ3)之一組合，因此該發射產物221'的CCT可藉由修改光的組合來加以改變。一對應於一暖淡黃色的白色色彩的CCT可藉由使得該發射產物221'的較大部分是從該第一波長轉換構件(例如，產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光之構件)211'發出，並且該發射產物的較小部分是從該第二波長轉換構件(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之構件)213'發出而加以產生。一對應於一冷帶藍色的白色色彩的CCT可藉由使得該發射產物221'的較小部分是從該第一波長轉換構件211'發出，並且該發射產物221'的較大部分是從該第二波長轉換構件213'發出而加以產生。
因為該第一波長轉換構件211'以及該第二波長轉換構件213'的成分、尺寸及位置是固定的，因此該發射產物221'的組合僅可藉由改變該複數個LED 219的開/關的配置來加以修改。因此，當對應於該第二波長轉換構件213'的第二組LED 207被關斷，同時對應於該第一波長轉換構件211'的第一組LED 208保持導通時，該發射產物221'的CCT可以變為較接近一暖淡黃色的色彩。在某些實施例中，當全 體複數個LED 219被導通時，該發射產物221'的CCT可以對應於一冷帶藍色的白色色彩，並且當對應於該第二波長轉換構件(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之構件)213'的第二組LED 207被關斷時，其係移動朝向一暖淡黃色的白色色彩。
當對應於該第二波長轉換構件213'的第二組LED 207被導通時，該發射產物221'的CCT亦可以從一暖淡黃色的白色色彩移動到一冷帶藍色的白色色彩。在某些實施例中，當只有對應於該第一波長轉換構件(例如，產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光之構件)211'的第一組LED 208被導通時，該發射產物221'的CCT可以對應於一暖淡黃色的白色色彩，並且當對應於該第二波長轉換構件(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之構件)213的第二組LED 207被導通時，其係移動朝向一冷帶藍色的白色色彩。
因此，藉由配置該發光裝置400的控制電路217以轉變該調光器開關215的輸出功率成為該複數個LED 219之一對應的開/關的配置，該發光裝置400可以像是典型的白熾燈泡來加以調光，同時相較於典型的白熾燈泡，其亦提供一顯著較大的CCT範圍給該發射產物。
圖5係描繪用於圖2A、2B及2C的裝置的色彩調整之CIE(國際照明委員會)1931色度圖。曲線305是一黑體曲線，其係描繪對應於白光(例如，帶藍色的白光到淡黃色的白光)的CCT之一絕對範圍。線300係描繪對應於圖2A、 2B、2C、3A、3B、3C及4中所敘述的發光裝置的發射產物之CCT的範圍。點301係指出一對應於冷帶藍色的白光的發射產物的CCT(例如，5000K)，其係發生在該發射產物僅包含藉由該波長轉換構件209的第二區域213(如圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中)所產生的光、或是只有藉由該第二波長轉換構件213'(如圖4中)所產生的光。點303係描繪一對應於暖淡黃色的白光的發射產物的CCT(例如，2700K)，其係發生在該發射產物僅包含藉由該波長轉換構件209的第一區域211(如圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中)所產生的光、或是只有藉由該第一波長轉換構件211'(如圖4中)所產生的光。圖2A、2B、2C、3A、3B、3C及4之可調式的發光裝置200、300、400可被配置以藉由調整該些LED 207、208的一開/關的配置來產生一CCT範圍是從點301到點303的發射產物。僅管線300並未位在該黑體曲線305上，但是其係顯著地足夠接近該黑體曲線305，使得和線300相關的CCT範圍係對應於看起來是白色(例如，帶藍色的白色到淡黃色的白色)的光。
此外，因為該波長轉換構件209(如圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中)或是第一波長轉換構件211'(如圖4中)的第一區域211以及該波長轉換構件209(如圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中)或是第二波長轉換構件213'(如圖4中)的第二區域213都產生具有一對應於一"白色"色彩(例如，位於線300上)的CCT的光，因此該控制電路217沒有風險會為該發光裝置200、300、400產生具有一對應於一"非白色"色彩 (例如，並不位在線300上)的CCT的發射產物221、221'。此係和其它利用一琥珀光或紅光LED以產生此調光功能的可調式的系統相反。在那些系統中，在控制電路上的變化可能導致發射產物具有一偏離線300的CCT，此係產生可能具有一"非白色"色彩的發射產物。
再者，儘管以上的實施例係描述一種具有一對應於範圍從暖淡黃色的白光(例如，2700K)到冷帶藍色的白光(例如，5000K)的一CCT的發射產物之可調式的發光裝置，但重要的是注意到該可調式的發光裝置可被配置以產生對應於一具有一不同範圍的CCT之發射產物。
此外，儘管以上的實施例係描繪一種利用一具有兩個區域的波長轉換構件或是兩個波長轉換構件之發光裝置，但重要的是注意到在某些其它實施例中，該發光裝置可以利用一具有超過兩個區域的波長轉換構件、或是可以利用超過兩個波長轉換構件。然而，一種利用一具有兩個區域的波長轉換構件或是兩個波長轉換構件之發光裝置可能是比一種利用一具有超過兩個區域的波長轉換構件或是超過兩個波長轉換構件之發光裝置更容易實施的。
圖6係描繪根據某些實施例的一種用於調整一發光裝置的方法400之流程圖。一發光裝置可以產生一具有對應於某一色彩的一CCT之發射產物。如同步驟401中所示，該發光裝置的一調光器開關接著可被調整以產生一對應的輸出功率。例如，當想要一具有對應於一較冷的帶藍色的白色之一CCT的輸出時，該發光裝置的使用者可以調整該 調光器開關以產生一大的輸出功率。或者是，當想要一具有對應於一較暖的淡黃色的白色的一CCT的輸出時，該發光裝置的使用者可以調整該調光器開關以產生一小的輸出功率。
如同步驟403中所示，藉由該調光器開關所產生的輸出功率接著可以藉由一控制電路而被轉變成為該發光裝置中的複數個LED的一開/關的配置。在某些實施例中，該發光裝置可包括一對應於該波長轉換構件的一第一區域(例如，產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光之區域)或是一第一波長轉換構件(例如，產生具有一對應於暖淡黃色的白色的CCT的光之構件)的第一組LED、以及一對應於該波長轉換構件的一第二區域(例如，產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光之區域)或是一第二波長轉換構件(例如，產生具有一對應於冷帶藍色的白色的CCT的光之構件)的第二組LED。一具有一對應於冷帶藍色的白色的CCT之發射產物的一開/關的配置可以使得兩組LED都導通。一具有一對應於暖淡黃色的白色的CCT之發射產物的一開/關的配置可以使得只有該第一組LED導通、或是使得該第一組LED以及一小部分的第二組LED導通。
如同步驟405中所示，該發光裝置的一對應於藉由該複數個LED所產生的光以及藉由該波長轉換構件的一第一區域或一第一波長轉換構件以及該波長轉換構件的一第二區域或一第二波長轉換構件所產生的光之組合的發射產物接著可被建立。如同已經在以上提及的，該發射產物可具 有一CCT對應於該發光裝置中的複數個LED的一開/關的配置。因此，介於冷帶藍色的白色以及暖淡黃色的白色之間的一色彩滑尺可以根據在步驟403中所決定的開/關的配置來加以建立。
如同先前在圖4中所揭露的，該波長轉換構件針對於不同的應用而具有一種三維的配置是可能的。圖7係描繪根據某些實施例的一種替代的波長轉換構件500之橫截面圖，其係具有圖2A及2B中所揭露的配置的一個三維的版本。為了討論之目的，圖7的波長轉換構件500只有相對於圖2A及2B的實施例為新的特點才會加以描述。
儘管圖2A及2B中的波長轉換構件209具有一個二維的形狀(例如，實質為平面的)，但是圖7的波長轉換構件500具有一個三維的形狀(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)。圖7中之三維的波長轉換構件500係包含一個三維的第一區域501以及一個三維的第二區域503，而不是一平面的第一區域以及一平面的第二區域。
將該波長轉換構件500配置成三維而不是二維的，對於其中從發光裝置發射出的光擴散在一較大的立體角範圍上是必要的應用而言，此可能是有用的。
圖8A、8B及8C係描繪根據本發明的某些實施例的一種波長轉換構件的應用之一例子。圖8A、8B及8C係描繪根據某些實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的LED下照燈1000。圖8A是該LED下照燈1000之分解立體圖，圖8B是該下照燈1000之端視圖，並且圖8C是該下照 燈1000之截面圖。該下照燈1000係被配置以產生具有650-700流明的發射強度以及60°的標稱光束角(寬泛光式)的光。其係打算被使用作為習知白熾的六吋下照燈之一節約能源的替代物。
該下照燈1000係包括一中空大致圓柱形的導熱的主體1001，其係由例如是壓鑄鋁所製成。該主體1001係作用為一散熱器並且耗散該發光器207、208所產生的熱。為了增進從該下照燈1000的熱輻射並且藉此增進該下照燈1000的冷卻，該主體1001可包含位在朝向該主體1001的基座之一系列緯度的成螺旋形地延伸的散熱鰭片1003。為了進一步增進熱的輻射，該主體的外表面可被處理以增進其發射率(emissivity)，例如塗成黑色或是陽極處理(anodized)。該主體1001進一步包括一大致截頭錐的(亦即，一圓錐體的頂端係藉由一平行於該基座的平面來截頭的)軸向室1005，該軸向室1005係從該主體的前面延伸主體長度的大約三分之二的深度。該主體1001的形狀因數係被配置以使得該下照燈能夠直接修改到一在美國普遍使用的標準的六吋下照燈的燈具(容器)中。
例如那些在以上圖2A及2B中所述的發光器207、208係安裝在一圓形的MCPCB(金屬基印刷電路板)1009之上。如同已知的，MCPCB係包括一分層式結構，其係由一通常是鋁的金屬核心基底、一熱傳導/電氣絕緣的介電層、以及一用於以一所要的電路配置來電連接電氣構件的銅電路層所構成。該MCPCB 1009的金屬核心基底係藉助於一種例 如是包含鈹氧化物或鋁氮化物之標準的散熱化合物的熱傳導化合物而被安裝，以透過該室1005的底板和該主體熱連通。如同圖5中所示，該MCPCB 1009可藉由一或多個螺絲、螺栓或是其它機械的緊固件來加以機械式固定到該主體底板。
該下照燈1000進一步包括一圍繞發光器207、208之中空的大致圓柱形的光反射的室壁遮罩1015。該室壁遮罩1015可以是由一種塑膠材料所做成，並且較佳的是具有一白色或是其它光反射的表面處理。一例如是在以上圖2A中所述的波長轉換構件209可以利用例如是一環狀的鋼夾而被安裝成覆蓋該室壁遮罩1015的前面，該鋼夾係具有可彈性變形的倒鉤，該些倒鉤係嚙和該主體中之對應的孔。該波長轉換構件209係位在該發光器207、208的遠端。
該波長轉換構件209係包括一包含一第一光致發光材料的第一區域211以及一包含一第二光致發光材料的第二區域213。該第一區域211可被設置在該波長轉換構件209的中心，並且該第二區域213可被設置在該第一區域211的周圍。該第一區域211可包含被配置以產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材料，並且該第二區域213可包含被配置以產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。因此，該下照燈1000的發射產物的CCT是藉由該些發光器所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一區域211所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二區域213所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
該些發光器207、208可被配置成使得一第一組發光器208係對應於該第一區域211，並且一第二組發光器207係對應於該第二區域213。該下照燈1000可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置。因此，如以上在圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中所論述，藉由將該下照燈的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置，該下照燈1000可以像是典型的白熾燈泡來加以調光。
該下照燈1000進一步包括一光反射罩1025，該罩1025係被配置以界定該下照燈之所選的發射角度(光束角，在此例子中亦即為60°)。該罩1025係包括一大致圓柱形的外殼，其係具有三個連續的(相連的)內部光反射的截頭錐的表面。該罩1025較佳的是由具有一金屬化層的丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)所做成。最後，該下照燈1000可包括一同樣可以是由ABS製成的環狀的邊緣(表框)1027。
圖9A、9B及9C係描繪根據某些實施例的一種發光裝置的應用之另一例子。圖9A、9B及9C係描繪根據某些實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的LED下照燈1100。圖9A是該LED下照燈1100之分解立體圖，圖9B是該下照燈1100之端視圖，並且圖9C是該下照燈1100之截面圖。該下照燈1100係被配置以產生具有650-700流明的發射強度以及60°的標稱光束角(寬泛光式)的光。其係打算被使用作為習知白熾的六吋下照燈之一節約能源的替代 物。
圖9A、9B及9C的下照燈1100係和圖8A、8B及8C的下照燈1000實質相同的。為了討論之目的，該下照燈1100只有相對於圖8A、8B及8C的實施例為新的特點才會加以描述。
其並非是一具有兩種不同的光致發光材料的兩個區域之波長轉換構件，在圖9A、9B及9C中的下照燈1100係包含一個包括一第一光致發光材料之三維的(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)第一波長轉換構件211'、以及一個包括一第二光致發光材料之三維的(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)第二波長轉換構件213'，例如是那些在以上相關圖4所述者。
該些發光器207、208可被配置成使得一第一組發光器208係對應於第一波長轉換構件211'而且被該第一波長轉換構件211'所封入，並且一第二組發光器207係對應於第二波長轉換構件213'而且被該第二波長轉換構件213'所封入。該下照燈1100可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置。因此，如以上在圖4中所論述，藉由將該下照燈的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器之一對應的開/關的配置，該下照燈1100可以像是典型的白熾燈泡來加以調光。
圖10係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應 用之另一例子。圖10係描繪根據某些實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的LED反射燈1200之分解立體圖。該反射燈1200係被配置以產生具有650-700流明的發射強度以及60°的標稱光束角(寬泛光式)的光。其係打算被使用作為習知白熾的六吋下照燈之一節約能源的替代物。
該反射燈1200係包括一大致矩形導熱的主體1201，其係由例如是壓鑄鋁所製成。該主體1201係作用為一散熱器並且耗散由例如是上述的發光裝置200所產生的熱。為了增進從該反射燈1200的熱輻射並且藉此增進該發光裝置200的冷卻，該主體1201可包含位在該主體1201的側邊上之一系列的散熱鰭片1207。為了進一步增進熱的輻射，該主體1201的外表面可被處理以增進其發射率，例如塗成黑色或是陽極處理。該主體1201進一步包括一可被設置以接觸該發光裝置200的一導熱基座之導熱墊。該主體1201的形狀因數係被配置以使得該反射燈1200能夠直接修改到一在美國普遍使用的標準的六吋下照燈的燈具(容器)中。
一種包含一例如是以上相關圖2A、2B及2C所述的波長轉換構件209之發光裝置200可以附接至該主體1201，使得該發光裝置200的導熱基座可以和該主體1201的導熱墊熱接觸。該發光裝置200可包含一具有一基座以及多個側壁之中空圓柱形的主體，該主體係和圖2A、2B及2C中所述的被配置以容置該波長轉換構件209之圓柱形的主體實質相同的。該發光裝置進一步包含如同圖2A、2B及2C中所述的發光器(未顯示)。
儘管未描繪出，該波長轉換構件209可包含一包括一第一光致發光材料的第一區域以及一包括一第二光致發光材料的第二區域。如同圖2A、2B及2C中所述，該第一區域可被設置在該波長轉換構件的中心，並且該第二區域可被設置在該第一區域的周圍。該第一區域可包含被配置以產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材料，並且該第二區域可包含被配置以產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。因此，該反射燈1200的發射產物的CCT是藉由該些發光器所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一區域所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二區域所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
該些發光器可被配置成使得一第一組發光器係對應於該第一區域，並且一第二組發光器係對應於該第二區域。該反射燈1200可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該發光裝置200的該些發光器之一對應的開/關的配置。因此，如以上在圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中所論述，藉由將該反射燈1200的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器之一對應的開/關的配置，該反射燈1200可以像是典型的可調光的白熾燈泡來加以調光。
該反射燈1200進一步包括一大致截頭錐的光反射器1205，該光反射器1205係具有一拋物面光反射的內表面，其係被配置以界定該下照燈之所選的發射角度(光束角，在 此例子中亦即為60°)。該反射器1205較佳的是由具有一金屬化層的丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)所做成。
圖11A及11B係描繪根據某些實施例的一種發光裝置的應用之立體圖及橫截面圖。圖12A及12B係描繪一種利用遠端的波長轉換之可調式的LED燈泡。該LED燈泡1400係欲被使用作為習知的可調光的白熾燈泡之一節約能源的替代物。
該燈泡1400係包括一被配置以容納到標準的燈座中之螺旋基座1401，例如其係被實施為一標準的螺旋式基座。該燈泡1400可進一步包括一由例如是壓鑄鋁所製成之導熱的主體1403。該主體1403係作用為一散熱器並且耗散由被安裝在一MCPCB 1405之上的發光器207、208所產生的熱。該MCPCB 1405可以是和該主體1403熱接觸。為了增進從該燈泡1400的熱輻射並且藉此增進該燈泡1400的冷卻，該主體1403可包含一系列緯度的徑向地延伸的散熱鰭片1407。為了進一步增進熱的輻射，該主體1403的外表面可被處理以增進其發射率，例如塗成黑色或是陽極處理。
圖11A及11B中的燈泡1400係包含一個包括一第一光致發光材料之三維的(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)第一波長轉換構件211'以及一個包括一第二光致發光材料之三維的(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)第二波長轉換構件213'，例如那些在以上相關圖4所述者。
該些發光器207、208可被配置成使得一第一組發光器208係對應於第一波長轉換構件211'而且被該第一波長轉 換構件211'所封入，並且一第二組發光器207係對應於第二波長轉換構件213'而且被該第二波長轉換構件213'所封入。該燈泡1400可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置。因此，如以上在圖4中所論述，藉由將該燈泡1400的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置，該LED燈泡1400可以像是典型的可調光的白熾燈泡來加以調光。
一外殼1411可以延伸在該LED燈泡1400的上方部分周圍，其係封入該些發光器207、208以及該第一及第二波長轉換構件211'、213'。該外殼1411是一種透光的材料(例如，玻璃或塑膠)，其係提供保護及/或擴散性質給該LED燈泡1400。
圖12係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的另一應用之立體圖。圖12係描繪一種利用遠端的波長轉換之可調式的LED提燈1500。該LED光提燈1500係欲被使用作為習知的煤氣及螢光提燈(例如，野營提燈)之一節約能源的替代物。
該提燈1500係包括一由例如是塑膠材料或是壓製的金屬所製成之大致圓柱形的導熱的主體1501。該主體1501進一步包含一內部的散熱器，其耗散由該些被安裝到一圓形的MCPCB 1505之上的發光器219所產生的熱。該MCPCB 1505可以是和該主體1501熱接觸。
該提燈1500係包括一個從該MCPCB 1505延伸之三維的(例如，細長的圓頂狀及/或橢圓形的外殼)波長轉換構件500，例如是在以上圖7中所述者。如圖7中所述，該波長轉換構件500可包含一個包括一第一光致發光材料之三維的第一區域501、以及一個包括一第二光致發光材料之三維的第二區域503。如圖2A、2B及2C中所述，該第一區域501可被設置在該波長轉換構件500的中心，並且該第二區域503可被設置在該第一區域501的周圍。該第一區域501可包含被配置以產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材料，並且該第二區域503可包含被配置以產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。因此，該提燈1500的發射產物的CCT是藉由該些發光器所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一區域所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二區域所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
該些發光器219可被配置成使得一第一組發光器係對應於該第一區域501，並且一第二組發光器係對應於該第二區域503。該提燈1500可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該些發光器219之一對應的開/關的配置。因此，如以上在圖2A、2B、2C、3A、3B及3C中所論述，藉由將該提燈1500的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器219之一對應的開/關的配置，該提燈1500可以像是典型的可調光的白熾燈泡來加以調光。
一透光覆蓋(例如，塑膠)1507可以延伸在該提燈的上方部分的周圍，其係圍繞該些發光器219以及該波長轉換構件500。該透光覆蓋1507係包括一種透光的材料(例如玻璃或塑膠)，其係提供保護及/或擴散性質給該LED提燈1500。該提燈1500可進一步包括一位在該透光覆蓋1507的頂端上的蓋子，以封入該些發光器219以及該波長轉換構件500。
圖13A及13B係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應用之另一例子。圖13A及13B係描繪根據某些實施例的一種LED線型燈1300。圖13A是該線型燈1300之三維的立體圖，並且圖13B是該線型燈1300之橫截面圖。該LED線型燈1300係欲被使用作為習知的白熾或螢光直管燈之一節約能源的替代物。
該線型燈1300係包括一由例如是壓鑄鋁所製成之細長的導熱的主體1301。該主體1301的形狀因數係被配置以被安裝於一標準的線型燈殼體中。該主體1301進一步包括一第一凹陷通道1304，其中一包含該線型燈1300的某些電氣構件(例如，電線)之矩形管狀的殼體1307可以位在該第一凹陷通道1304中。該殼體1307可進一步包括一在一端延伸超出該主體1301的長度之電連接器1309(例如，插頭)，以及一被配置以在另一端接收一連接器之凹陷互補的插座(未顯示)。此係容許數個線型燈1300能夠串聯連接以涵蓋一所要的區域。個別的線型燈1300在長度上的範圍可以從1呎到6呎。
該主體1301係作用為一散熱器並且耗散由例如是那些在以上圖2A、2B及2C中所述的發光器207、208所產生的熱。為了增進從該線型燈1300的熱輻射並且藉此增進該些發光器207、208的冷卻，該主體1301可包含位在該主體1301的側邊上之一系列的散熱鰭片1302。為了進一步增進從該線型燈1300的熱輻射，該主體1301的外表面可被處理以增進其發射率，例如塗成黑色或是陽極處理。
發光器207、208係被安裝在一長條(矩形)MCPCB 1305之上，該MCPCB 1305被配置以位在該第一凹陷通道1304之上。該MCPCB 1305的下表面係處於和一第二凹陷通道1306熱接觸，該第二凹陷通道1306係包含傾斜壁1308。
一大致半球狀的細長的波長轉換構件1311可被設置在該些發光器1307的遠端。該波長轉換構件1311可以藉由將波長轉換構件1311滑到在該傾斜壁1308之下以使得波長轉換構件1311和傾斜壁1308嚙合而被固定在該第二凹陷通道1306內。該波長轉換構件1311亦可以有彈性地被置放在該傾斜壁1308之下，使得該波長轉換構件1311係和該傾斜壁1308嚙合。
該波長轉換構件1311可包含一包括一第一光致發光材料的第一區域1315以及一包括一第二光致發光材料的第二區域1313。該第一區域1315可被設置在該波長轉換構件1311的中心，並且該第二區域1313可被設置在該第一區域1315的周圍。該第一區域1315可包含被配置以產生具有一對應於一暖淡黃色的白色的CCT的光(λ2)之光致發光材 料，並且該第二區域1313可包含被配置以產生具有一對應於一冷帶藍色的白色的CCT的光(λ3)之光致發光材料。因此，該線型燈1300的發射產物的CCT是藉由該些發光器207、208所產生的光(λ1)的CCT、藉由該第一區域1315所產生的光(λ2)的CCT、以及藉由該第二區域1313所產生的光(λ3)的CCT之一組合。
該些發光器207、208可被配置成使得一第一組發光器207係對應於該第一區域1315，並且一第二組發光器208係對應於該第二區域1313。該線型燈1300可進一步包括一控制電路(未顯示)，該控制電路係被配置以轉變一調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置。因此，如上所論述，藉由將該線型燈1300的控制電路配置成轉變該調光器開關的輸出功率成為該些發光器207、208之一對應的開/關的配置，該線型燈1300可以像是典型的白熾燈泡來加以調光。
在替代的實施例中，該線型燈的波長轉換構件可被配置成一大致平面的長條形狀。在此種實施例中，將會體認到的是該第二凹陷通道可替代地具有垂直壁，該些垂直壁係延伸成容許該波長轉換構件能夠被該第二凹陷通道所容納。
以上發光裝置的應用係描述一種遠端的波長轉換的配置，其中一或多個波長轉換構件係在一或多個發光器的遠端。該些波長轉換構件以及該些發光裝置的主體係界定一或多個該些發光器被設置在其中的內部體積。該些內部體 積亦可被稱為光混合室。例如，在圖8A、8B、8C的下照燈1000中，一內部體積1029係藉由該下照燈的波長轉換構件209、光反射的室遮罩1015、以及主體1001所界定。在圖13A及13B的線型燈1300中，一內部體積1325係藉由該線型燈的波長轉換構件1311及主體1301所界定。在圖11A及11B的燈泡1400中，一內部體積1415係藉由該燈泡的第一波長轉換構件211'及主體1403所界定，並且另一內部體積1417係藉由該燈泡的第二波長轉換構件213'及主體1403所界定。此種內部體積係提供該波長轉換構件與該些發光器的實體分開(空氣間隙)，此係改善該發光裝置的熱特徵。由於光致發光的光產生之等向性的本質，藉由該磷光體材料所產生的光的大約一半可以在一朝向該些發光器的方向上發射並且可以最終是在該光混合室中。相信平均10,000次的一光子和一磷光體材料粒子的互動只有低到1次的互動會導致吸收以及光致發光的產生。光子和一磷光體粒子的大多數(大約99.99%)的互動係導致該光子的散射。由於該散射過程的等向性本質，因此平均一半的散射的光子將會是在一朝向回到該些發光器的方向上。因此，高達一半的未被該磷光體材料吸收之藉由該些發光器所產生的光亦可以最終回到該光混合室中。為了最大化從該裝置的發光並且改善該發光裝置的整體效率，該混合室的內部體積係包含光反射的表面，以重新導引在該內部體積中的光朝向該波長轉換構件並且離開該裝置。該光混合室亦可以運作以在該室內混合光。該光混合室可以藉由該波長 轉換構件結合該裝置的另一構件，例如一裝置主體或殼體來加以界定(例如，圓頂狀波長轉換構件係封入位在裝置主體的基座上的發光器以界定光混合室、或是平面的波長轉換構件係被置放在一室狀的構件上以封入位在裝置主體的基座上且被該室狀的構件所圍繞的發光器以界定光混合室)。例如，圖8A、8B、8C的下照燈1000係包含一包括光反射的材料之MCPCB 1009(該些發光器207、208被安裝在其上)以及一光反射的室壁遮罩1015，以促進光被反射回到該內部體積而朝向該波長轉換構件209的重新導引。圖13A及13B的線型燈1300係包含一包括光反射的材料之MCPCB 1305(該些發光器1303被安裝在其上)，以促進光被反射回到該內部體積而朝向該波長轉換構件1311的重新導引。圖11A及11B的燈泡1400亦包含該些發光器207、208被安裝在其上的一MCPCB 1405，以促進光被反射回到該內部體積而朝向該波長轉換構件211'、213'的重新導引。
以上發光裝置的應用僅描述所主張的發明能夠應用的一些實施例。重要的是應注意到所主張的發明可被應用至其它類型的發光裝置的應用，其包含但不限於：壁燈、吊燈、大吊燈、崁燈、軌道燈、強光燈、舞台燈、電影燈光、路燈、探照燈、指標燈、安全燈、交通號誌、頭燈、尾燈、招牌、等等。
因此，已經敘述的是一種可調式的固態發光裝置，其係解決習知技術的固態照明裝置所不希望有的調光特徵的問題。在某些實施例中，本發明係提供一被配置以產生一 用於該發光裝置的輸出功率的範圍的調光器開關、一被配置以轉變一藉由該調光器開關所產生的輸出功率成為該複數個光源的一開/關的配置的控制電路、以及一包括兩個或多個具有不同的光致發光材料之區域的波長轉換構件，該波長轉換構件係位在該複數個固態光源的遠端並且可運作以轉換藉由該複數個固態光源所產生的光的至少一部分成為具有一不同波長的光，其中該裝置的發射產物係包括藉由該複數個光源以及該波長轉換構件的兩個或多個區域所產生之組合的光。此配置係容許該照明裝置能夠產生範圍從一亮的帶藍色的白色到一暖淡黃色的白色的光，並且能夠提供一色彩變化為更接近地類似於該可調光的白熾燈泡的色彩變化。
在先前的說明書中，本發明已經參考其特定的實施例來加以敘述。然而，將會明顯的是可以對於實施例做成各種修改及改變而不脫離本發明之更廣的精神及範疇。例如，上述的波長轉換構件係參考兩個區域來加以描述。然而，在該波長轉換構件中的區域數目可加以修改而不影響到本發明的範疇或操作。於是，該說明書及圖式係欲以舉例說明而非限制性的意思來視之。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧主體
103‧‧‧側壁
105‧‧‧基座
107‧‧‧LED
109‧‧‧波長轉換構件
200‧‧‧發光裝置
207‧‧‧第二組LED
208‧‧‧第一組LED
209‧‧‧波長轉換構件
211‧‧‧第一區域
211'‧‧‧第一波長轉換構件
213‧‧‧第二區域
213'‧‧‧第二波長轉換構件
215‧‧‧調光器開關
217‧‧‧控制電路
219‧‧‧LED
221、221'‧‧‧發射產物
300‧‧‧發光裝置(線)
301‧‧‧壁(點)
303‧‧‧點
305‧‧‧黑體曲線
400‧‧‧發光裝置(方法)
401、403、405‧‧‧步驟
500‧‧‧波長轉換構件
501‧‧‧第一區域
503‧‧‧第二區域
1000‧‧‧LED下照燈
1001‧‧‧主體
1003‧‧‧散熱鰭片
1005‧‧‧軸向室
1009‧‧‧MCPCB(金屬基印刷電路板)
1015‧‧‧室壁遮罩
1025‧‧‧光反射罩
1027‧‧‧邊緣(表框)
1029‧‧‧內部體積
1100‧‧‧LED下照燈
1200‧‧‧LED反射燈
1201‧‧‧主體
1205‧‧‧光反射器
1207‧‧‧散熱鰭片
1300‧‧‧LED線型燈
1301‧‧‧主體
1302‧‧‧散熱鰭片
1304‧‧‧凹陷通道
1305‧‧‧MCPCB
1306‧‧‧第二凹陷通道
1307‧‧‧殼體
1308‧‧‧傾斜壁
1309‧‧‧電連接器
1311‧‧‧波長轉換構件
1313‧‧‧第二區域
1315‧‧‧第一區域
1325‧‧‧內部體積
1400‧‧‧LED燈泡
1401‧‧‧螺旋基座
1403‧‧‧主體
1405‧‧‧MCPCB
1407‧‧‧散熱鰭片
1411‧‧‧外殼
1415、1417‧‧‧內部體積
1500‧‧‧LED提燈
1501‧‧‧主體
1505‧‧‧MCPCB
1411‧‧‧外殼
1415、1417‧‧‧內部體積
1500‧‧‧LED提燈
1501‧‧‧主體
1505‧‧‧MCPCB
1507‧‧‧透光覆蓋
為了更加瞭解本發明，根據本發明的發光裝置及波長轉換構件現在將會僅藉由舉例，參考所附的圖式來加以描述，其中相同的元件符號係被用來指出類似的部件，並且 其中：圖1A及1B係描繪一種利用遠端的波長轉換之已知的發光裝置之概要的部分剖視平面圖及截面圖；圖2A係描繪根據某些實施例的一種可調式的發光裝置之橫截面圖；圖2B係描繪根據某些實施例的圖2A中的可調式的發光裝置的波長轉換構件之俯視圖；圖2C係描繪根據某些實施例的圖2A中的可調式的發光裝置的複數個LED的配置之俯視圖；圖3A係描繪根據某些實施例的一種可調式的發光裝置之橫截面圖；圖3B係描繪根據某些實施例的圖3A中的可調式的發光裝置的波長轉換構件之俯視圖；圖3C係描繪根據某些實施例的圖3A中的可調式的發光裝置的複數個LED的配置之俯視圖；圖4係描繪根據某些其它實施例的一種利用遠端的波長轉換之可調式的發光裝置400之截面圖；圖5係描繪用於圖2A、2B、2C、3A、3B、3C及4的裝置的色彩調整之CIE(國際照明委員會)1931色度圖。
圖6係描繪根據某些實施例的一種用於調整一發光裝置之方法之流程圖。
圖7係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件之橫截面。
圖8A、8B及8C係描繪根據某些實施例的一種波長轉 換構件的應用之一例子。
圖9A、9B及9C係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應用之另一例子。
圖10係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應用之另一例子。
圖11A及11B係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應用之另一例子。
圖12係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的另一應用之立體圖。
圖13A及13B係描繪根據某些實施例的一種波長轉換構件的應用之另一例子。
101‧‧‧主體
103‧‧‧側壁
105‧‧‧基座
200‧‧‧發光裝置
207‧‧‧第二組LED
208‧‧‧第一組LED
209‧‧‧波長轉換構件
211‧‧‧第一區域
213‧‧‧第二區域
215‧‧‧調光器開關
217‧‧‧控制電路
219‧‧‧LED
221‧‧‧發射產物

Claims (25)

  1. 一種發光裝置，其包括：複數個固態光源；一控制電路，其用以控制至該複數個固態光源之功率分布的以響應於一經選擇的調光準位；以及一波長轉換構件，其位於遠離該等複數個固態光源並且包括至少兩個波長轉換區域，一第一波長轉換區域包含一第一光致發光材料且一第二波長轉換區域包含一第二光致發光材料，其中藉由該第一波長轉換區域所產生的光具有一第一色溫且藉由該第二波長轉換區域所產生的光具有一第二色溫，其中該第二波長轉換區域圍繞該第一波長轉換區域，其中一第一組固態光源對應於該第一波長轉換區域，並且一第二組固態光源對應於該第二波長轉換區域，並且其中該經選擇的調光準位對應於一經給定的功率輸出位準，且該控制電路分布功率至該複數個固態光源使得藉由該裝置所發射的光具有對應於該經選擇的調光準位之一經選擇的色溫，並且藉由該裝置所發射的光的色溫在該裝置調光時減少。
  2. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該第一波長轉換區域是位在該波長轉換構件的中央並且該第二波長轉換區域圍繞該第一波長轉換區域。
  3. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該波長轉換構件是二維形式。
  4. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該第一和該第二波長轉換區域具有三維的構形。
  5. 如申請專利範圍第4項之發光裝置，其中該第一波長轉換區域包封該第一組固態光源並且該第二波長轉換區域包封該第二組固態光源和該第一波長轉換區域。
  6. 如申請專利範圍第4項之發光裝置，其中該第一波長轉換區域包含細長的圓頂狀或橢圓形的外殼。
  7. 如申請專利範圍第4項之發光裝置，其中該第二波長轉換區域包含細長的圓頂狀或橢圓形的外殼。
  8. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其包含一大致半球狀的細長的波長轉換構件。
  9. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該第一組固態光源係藉由一壁以和該第二組固態光源隔開，使得來自該第一組固態光源的激發光僅照射該波長轉換構件的該第一波長轉換區域並且來自該第二組固態光源的激發光僅照射該波長轉換構件的該第二波長轉換區域。
  10. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中在調光時，該控制電路係組態以關斷該第一組固態光源的一部分而讓該第二組固態光源的全部為導通的。
  11. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中藉由該第一波長轉換區域所產生的光包含暖白光，並且藉由該第二波長轉換區域所產生的光包含冷白光。
  12. 如申請專利範圍第10項之發光裝置，其中藉由該第一波長轉換區域所產生的暖白光具有2700K的色溫並且藉 由該第二波長轉換區域所產生的冷白光具有5000K的色溫。
  13. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該第一波長轉換區域係佔用該波長轉換構件的一面積的大約30%，並且該第二波長轉換區域係佔用該波長轉換構件的該面積的大約70%。
  14. 如申請專利範圍第1項之發光裝置，其中該控制電路係成比例地施加功率至該複數個固態光源以調光該發光裝置，使得來自該調光器開關之相對較大的輸出功率對應於一較冷色的發射光且來自該調光器開關之相對較小的輸出功率對應於一較暖色的發射光。
  15. 如申請專利範圍第14項之發光裝置，其中該控制電路係被組態以提供一開/關的配置以控制該複數個固態光源來調光該發光裝置。
  16. 一種波長轉換構件，其係包括：一第一波長轉換區域；一第二波長轉換區域；其中藉由該第一波長轉換區域所產生的光對應於一第一色溫以及該第二波長轉換區域所產生的光對應於一第二色溫並且其中該第二波長轉換區域圍繞該第一波長轉換區域。
  17. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中藉由該第一波長轉換區域所產生的光是暖白色，並且藉由該第二波長轉換區域所產生的光是冷白色。
  18. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中藉由 該第一波長轉換區域所產生的暖白光具有2700K的色溫並且藉由該第二波長轉換區域所產生的冷白光具有5000K的色溫。
  19. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中該第一波長轉換區域係佔用該波長轉換構件的一面積的大約30%，並且該第二波長轉換區域係佔用該波長轉換構件的該面積的大約70%。
  20. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中該第一波長轉換區域位在該波長轉換構件的中央並且該第二波長轉換區域圍繞該第一波長轉換區域。
  21. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中該波長轉換構件是二維形式。
  22. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其中該第一和該第二波長轉換區域具有三維的構形。
  23. 如申請專利範圍第22項之波長轉換構件，其中該第一波長轉換區域包含細長的圓頂狀或橢圓形的外殼。
  24. 如申請專利範圍第22項之波長轉換構件，其中該第二波長轉換區域包含細長的圓頂狀或橢圓形的外殼。
  25. 如申請專利範圍第16項之波長轉換構件，其包含一大致半球狀的細長的波長轉換構件。
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