固態照明設備的製作方法

2023-05-20 12:20:16 2

專利名稱：固態照明設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種普通照明領域，更具體地，涉及使用例如發光二極體(LED)或半導體雷射器作為光源的照明設備。
背景技術：
由於工作溫度、顏色性能、色感一致性以及效率的限制，固態光源仍然沒有經常地應用到普通照明。例如，輸入功率在IOW到40W範圍的固態光源具有較高的工作溫度，因此，需要使用相對大的散熱器和冷卻結構。此外，LED具有有限的頻譜寬度，因此，由於已經發 現的只有有限數量的有效磷光體，所以，限制了產生顏色的性能。另外，由於溫度和化學不相容性，使得在LED附近的磷光體的使用限制了磷光體的選擇。由于波長轉換材料應用過程的生產公差和波長轉換材料本身的變化，對色感一致性也造成問題。最後，與傳統的氣體放電燈相比，傳統的固態光源的冷卻效率較低，因此，需要大的冷卻結構。相對例如在白熾燈泡中的燈絲、以氣體放電為基礎的螢光燈中的陰極、或在高亮度放電燈中的等離子體的其它照明類型的光源，例如LED和雷射器的固態光源的光源以低溫(在60° -200°C的範圍)操作。這些傳統光源的高溫造成由燈產生的大量熱散發到周圍環境，並傳播到更大的面積。LED的較低工作溫度造成較少熱量散失到周圍環境中，因為需要更高容量的冷卻結構，所以，LED的較低工作溫度使得很難將LED燈在和傳統光源具有同樣輸入功率的情況下用於現有照明器材中。幸運地，在大多數情況中，由於現有的LED已經變的比白熾燈更有效率(產生的光輸出對輸入電功率)，並且很快將變得比基於氣體放電的傳統燈泡更有效率，LED系統的輸入功率可以比用於傳統光源的輸入功率低，但冷卻效率仍然是採用固態光源的考慮因素。克服固態光源應用的挑戰所需要的工程和製造投資使得與傳統的光源解決方案相比，固態照明設備的成本較高。結果，延遲了高效和環境安全的固態照明技術的引入。因此，希望的是一種照明設備，其包括解決前述許多缺點的方案，且其可以在現有基礎設施上使用和安裝。

發明內容
根據本發明實施例的固態照明設備包括安裝在基座上並由至少一個側壁環繞的半導體光發射器。基座包括用於半導體光發射器的電連接裝置以及熱耦合到半導體光發射器的散熱器。反射性頂部連接到所述至少一個側壁，使得由基座、頂部和至少一個側壁限定腔室。從腔室發射的至少70%的光線從腔室的側壁發射。在另一實施例中，固態照明設備包括安裝在基座上並由至少一個側壁環繞的半導體光發射器。頂部連接到至少一個側壁，使得由頂部、基座和至少一個側壁限定腔室。可調節波長轉換件連接到腔室，並構造為調節暴露到由腔室中的半導體光發射器發射的光線下的表面面積，以改變腔室的例如光輸出的色彩或亮度的光學特性。在一個實施例中，頂部和基座之一包括使可調節波長轉換件可調節地延伸進腔室的孔。可調節波長轉換件可以為具有連接到杆的波長轉換材料的杆。在一個實施例中，杆包括膨脹和收縮以例如膨脹或收縮長度或直徑的可膨脹部分。在另一實施例中，根據本發明實施例的固態照明設備包括安裝在基座上並由至少一個側壁環繞的半導體光發射器。基座包括用於半導體光發射器的電連接裝置以及熱耦合到半導體光發射器的散熱器。基座和至少一個側壁限定具有高度與直徑比為2或更大的腔室。


圖I顯示根據本發明實施例的具有半導體光發射器的固態照明設備的視圖；圖2A和2B顯示在各種裝配狀態的固態照明設備的側視圖；圖3A、3B和3C顯示在裝置的頂部元件上的波長轉換材料的視圖；圖4顯示根據本發明另一實施例的具有半導體光發射器的固態照明設備的視圖；圖5顯示固態照明設備的簡化視圖；圖6A和6B顯示固態照明設備的性能模擬結果以及高度/直徑比的函數的效率的 視圖；圖7A和7B顯示固態照明設備的另外實施例；圖8A和SB顯示根據本發明另一實施例的沒有單獨的頂部元件的固態照明設備的截面剖視圖；圖9A和9B顯示設備的側壁的另外形狀的視圖；圖IOA和IOB顯示各種組裝狀態的固態照明設備的另一實施例的側視圖；圖IlAUlB和IlC顯示根據本發明另一實施例的具有固態照明設備的可調節波長轉換件以及可調節波長轉換件的操作的視圖；圖12A和12B顯示手動調節的可調節波長轉換件的實施例的視圖；圖13A和13B顯示通過致動器調節的可調節波長轉換件的實施例的視圖；圖14A、14B、14C、14D和14E顯示可調節波長轉換件的可供選擇的實施例的視圖；圖15A、15B、15C和I 顯示可調節波長轉換件的可供選擇的實施例的視圖；圖16A和16B顯示其中頂部元件為可調節波長轉換件的可供選擇的實施例的視圖；圖17A顯示使用反射性元件以形成反光燈的固態照明設備的實施例的視圖；圖18A和18B顯示使用反射性元件以形成具有使用可調節波長轉換件的反光燈的固態照明設備的另外實施例的視圖；圖19A、19B和19C顯示固態照明設備作為背光裝置使用的視圖；圖20A顯示固態照明設備的應用的視圖；圖20B說明使用具有例如圖19B顯示的照明設備的可調節波長轉換件的視圖；圖2IA和2IB顯示使用有固態照明設備的蠟燭型燈泡的視圖；圖22A、22B、22C、22D和22E顯示可以使用固態照明設備並將燈泡安裝到設備的不同燈泡形狀的視圖；以及圖23顯示使用固態照明設備的燈泡的螺紋連接的放大視圖。
具體實施例方式圖I說明了固態照明設備100的側視圖，其中使用例如光發射二極體(LED)的至少一個半導體光發射器102。半導體光發射器102在此稱作光發射二極體102或可交換地LED 102。在一個實施例中，LED 102包括透鏡104，並可以是由例如Philips LumiledsLighting LLC生產的Luxeon Rebel或Luxeon K2。如果需要，也可以使用其它市面上的半導體光發射器，例如，由Nichia(日本)、Cree (USA)、Osram(德國)以及Toyoda Gosei (日本)生產的半導體光發射器。雖然由這些不同的製造商生產的半導體光發射器具有不同形式、尺寸以及連接方法，但所有這些產品都可以安裝進圖I所示的照明設備100中。此外，雖然半導體光發射器102顯示有透鏡104，但也可以使用沒有透鏡的半導體光發射器，例如由 Philips Lumileds Lighting LLC 生產的 Luxeon Flash LED、或由 Osram生產的Ostar LED裝置。Ostar裝置為其中多個管芯(die)成套使用的LED的例子。LED102典型地，但不是必須地，由稱為LED管芯或LED晶片106的光發射元件以及稱為下部支架108的晶片載體組成。如果需要，可以使用多個半導體光發射器。如圖I所示，LED 102安裝在基座110上，此實施例中，基座110由印刷電路板114和散熱器112構成。在一個實施例中，可以使用例如由CIRE Bree Industries製造的金屬芯印刷電路板(MC-PCB)。對於一些LED (例如Luxeon K2)，可以直接將LED 102安裝在散熱器112上(通過膠粘、或釺焊、或使用熱漿糊或膠帶)，並將導線連接到常規的PCB (例如由FR4材料製作)上的連接墊上、或直接將導線釺焊到LED導線上。散熱器112可以由例如美國的Aavid Thermalloy或通過ThermalFlo有限公司製造。典型地,散熱裝置為壓延招製品，並可以為所謂的徑向壓延(Radial Extrusion),其由中心核心和徑向設置的散熱片組成。散熱裝置112應該具有低的熱阻，對於達到5W的LED功率優選低於10K/W，而對於達到IOW的全LED輸入功率優選低於5K/W，而對於達到25W的全LED輸入功率優選低於2K/W。散熱裝置112也可以由多個部分構成，各個部分可以具有不同的形狀和尺寸。散熱裝置112也可以與照明器材的殼體形成整體，或形成照明器材的殼體。除了 LED外，基座110可以包括其它電子部件(未顯示)，例如溫度傳感器(例如，NTC熱敏電阻器)，或光學RGB 傳感器(例如由Hamamatsu(日本)製造的零件S10170)。此外，基座110可以包括LED驅動器，例如，由Maxim(USA)製造的MAX16803或MAX16819，以及需要與這些驅動器組合的部件。此外，基座110包括電連接裝置116，以將照明設備100電連接到電源或插座。照明設備100包括至少一個側壁120，所述至少一個側壁120從頂部看可以為圓形、橢圓形、三角形、矩形或多邊形，並可以由光學透明或半透明材料、玻璃、塑料和/或AlO2製作。由於高的熱傳導性和高的光學透過性能，AlO2作為用於側壁120的材料使用具有優勢。AlO2可以混合進塑料，但也可以以純AlO2的形式使用，例如以陶瓷形式(氧化鋁)，或以晶體形式(蘭寶石)使用。例如，當側壁120具有圓形或橢圓形時，可以使用單一的連續側壁。當使用三角形、矩形或其它相似的不連續形狀時，可以使用單獨的側壁部分，為簡化起見，本公開將稱為側壁120。在一個實施例中，側壁120的部分可以為連續的，而其它部分可以為不連續的，例如形成具有「D」型的結構。在一個實施例中，側壁120可以由例如PC(聚碳酸酯)、PMMA(丙烯酸)、或Zeonex(由日本的Zeon公司製作)的塑料製作，其可以與例如MgO2或AlO2金屬氧化物顆粒混合，以製造更分散的材料。塑料和金屬氧化物顆粒可以注射成型或擠出成型。側壁120的厚度120t可以在例如0. I到3mm的範圍內。側壁120的直徑120d與LED 102的尺寸、或使用的LED的數量有關，但也可以在3到13mm的範圍內。照明設備100可以包括由例如具有高反射性(優選至少80%反射)的光學材料製作的頂部元件122,並且頂部元件可以以漫射方式反射,例如，由Furukawa(日本)製作的稱為MC-PET的材料獲得，或可以具有例如用由Alanod (德國)製作，品牌為Miro的材料獲得的鏡面反射性質，或可以具有鏡面和漫射反射的組合。由Alanod製作的幾種材料具有漫射和鏡面反射性質的組合特性，或通過在鏡面上的絲網印刷白點、以及通過改變點的密度和尺寸在鏡面反射材料上產生漫射效應。絲網印刷白點可以用於實現高效率和均勻性。頂部元件122可以包括微結構，以控制效率和均勻性。另外，頂部元件122也可以包括電子部件，例如色彩傳感器122cs(例如由日本的Hamamatsu製造，零件號S10170)或溫度傳感器122ts(NTC熱敏電阻器)。這些電子零件可以通過在由頂部元件122、側壁120和基座110 限定的腔室130的大約中間延伸的細電線(未顯示)連接到基座110，並優選用高反射的白塗層塗覆，或可以用如磷光體的波長轉換材料塗覆。照明設備100可以具有反射性元件124a和/或124b。作為頂部元件122，反射性元件124a和/或124b可以具有高光學反射性和低吸收性，並具有鏡面和/或漫射反射性質，並可以包括微結構以控制反射光的光分布。為了避免反射性元件124a和124b的邊緣阻擋來自LED 102的光線，反射性元件124a和124b可以為薄的並靠近裝配在LED 102的發射區域周圍。通過例子，由3M(USA)製造的材料、例如Vikuiti Enhanced SpecularReflector (ESR膜)製作的反射性元件124a和124b具有高反射性並具有大約65微米的厚度且為柔性的，其用於實現在LED周圍的緊密配合，而不損壞LED或LED透鏡。薄的漫射反射材料的例子為由Toray (日本)製造的E60L。在一個實施例中，照明設備100作為背光裝置使用，例如，使用紅、綠、藍LED 102，並與在頂部元件122上安裝的反饋傳感器122cs和/或122ts組合使用。圖2A和2B顯示固態照明設備150的另一實施例的側視圖，其與圖I顯示的照明設備100相似，在此同樣的標號表示同樣的元件。圖2A顯示照明設備150的裝配的視圖，而圖2B顯示裝配形式的照明設備150的視圖。在此實施例中，反射性元件124用安裝板172連接到側壁170，安裝板設計為配合到安裝LED 102的基座110上。在此實施例中的反射性元件124可以由薄的、柔性材料製作，例如3M製造的Vikuiti Enhanced Specular Ref lector (ESR膜)，該材料具有高反射性並具有65微米的厚度，或由Toray (日本)製作的E60L，其是高漫射白反射膜，並具有188微米的厚度。通過使用用於反射性元件124的薄的柔性材料，可避免在安裝期間損壞LED102。此外，通過使用很薄的材料，來自LED 102 (平行於支撐結構110發射)的光線幾乎不會受到反射性元件124的邊緣阻擋。在此實施例中，頂部元件180具有邊緣182，其裝配進側壁結構170中，並由壓緊配合、粘接、卡扣配合或螺紋配合固定。如果需要，頂部元件180可以包括在頂部反射性器186上的波長轉換層184。如圖3A、3B和3C所示，波長轉換層184既可以為波長轉換材料埋在粘接劑中的均勻層，也可以由頂部反射器186上的點組成。點可以通過例如絲網印刷產生。波長轉換層184可以包括一種或多種磷光體材料，例如，琥珀色或紅色光發射磷光體、琥珀色和紅色光發射磷光體的組合、黃色或綠色光發射磷光體或其組合。製造具有波長轉換層184的頂部元件180的一個方法是絲網印刷此材料的大板件，並印出具有所需形狀的頂部元件。如圖3A和3B所示，波長轉換層184可以由不同數量(和/或尺寸)的波長轉換材料的點185形成於頂部反射器186 (或安裝到頂部反射器186上的另一材料)上。如圖3C所示，不同的波長轉換材料可以用於形成點185a和185b。可供選擇地，波長轉換材料的混合物可以用於形成每個點，該點提供高度的色點(colorpoint)調節性，並通過產生更連續和平的光譜，改進所謂的顯色指數。點185可以通過例如絲網印刷或噴墨印刷施加到頂部反射器186。雖然在圖3A-3C中只顯示相對少量的點，但應該理解，在實際應用中，用這些技術可以使用大量的點，這有助於從頂部元件180獲得均勻的反射。偵彳壁170包括連接到安裝板172的透明內壁132和安裝到內壁172的波長轉換層 171。波長轉換層171可以是波長轉換材料埋在粘接劑中的均勻層，或可以由內壁172上的多個點組成。如果需要，波長轉換層171可以在內壁172的內側。側壁既可以為單件，其中磷光體埋在擠出材料的塑料材料中(與有色飲料吸管的生產一樣)，或磷光體也可以施加到透明或半透明圓柱形載體的內側或外側。如果磷光體施加到『載體管』上，磷光體優選施加到管的內側，以避免損壞磷光體層。管的外部優選製作為粗糙的(通過刻蝕、或砂紙打磨或磨削)，或具有微結構。本實施例的重要方面是組合具有固態光發射裝置的不同顏色、以及不同波長轉換組合、波長轉換層厚度、波長轉換濃度、和/或用於側面和頂部元件13和12的不同覆蓋係數的不同頂部、側部以及底部的能力。給定主光發射器11的特徵以及應用要求，選擇具有公知特徵的適合側壁13以及頂部元件12，使得照明設備根據顧客要求儘可能產生符合要求的色點(color point)、顯色係數、以及空間光輸出。對不同固態照明發射器可以使用不同底部，其允許根據主光發射器11的可用性轉換供應者，而不必改變產品的規格，或使用由特定供應商製造的成批的主光發射裝置，給定裝置的目標規格，通過仔細選擇和組合不同的發射器、側壁和頂部元件，改變波長、光輸出、和/或正向電壓。這些通過例如使用裝置的計算機模型，訪問可用部件的資料庫來完成。圖4顯不照明設備200的另一實施例的側視圖，同照明設備150 —樣，同樣的標號表示同樣的元件。照明設備200包括安裝在下支座206上的LED晶片204A和204B形式的多個LED 202、連接到晶片204周圍的下支座206的反射性元件208、放置在晶片204和反射性元件208周圍並連接到下支座206的側壁部分210。如果需要，可以使用更多或更少的LED。頂部元件180可以與圖2A所示一樣構成。照明設備200包括在由下支座206和側壁部分210限定的腔室213內的透明光學材料214。透明光學材料214可以為矽樹脂材料，並可以為相對軟或相容矽樹脂材料，例如由Dow Corning生產，型號為JCR 6109或JCR6110A/B的材料。可供選擇地，環氧樹脂或任何其它透明光學材料都可以代替矽樹脂材料使用。使用軟矽樹脂材料214的優點是其可以保護LED晶片204，並避免可能損壞LED晶片204或任何連接到晶片的引線結合的熱或機械應力。當將透明光學材料214應用於由下支座206和側壁210形成的腔室213中後，頂部元件180連接到側壁210，而矽樹脂可以通過例如熱凝固、UV凝固、或其它適合的方法凝固。如圖4所示,頂部元件180可以包括空腔181，以允許腔室213中的矽樹脂膨脹。此結構具有的優點是矽樹脂214保護LED晶片204，且由於更好的折射率匹配，所以其可以改進晶片204的提取效率。並且，照明設備200可以具有緊湊的結構。圖5顯示了圖I的照明設備100的簡化側視圖。圖5說明了照明設備100的光學性質，但沒有顯示照明設備的所有部件。可以看出，為主光源的LED 102在由射線132表示的側壁120的方向以及射線134表示的頂部元件122的方向的兩個方向發射來自LED晶片104的光線。射線132碰到側壁120且根據側壁120的光學性質，部分朝向圖I所示的期望目標140傳遞，而部分反射。在側壁120反射的光線可能碰撞到頂部元件122、或側壁120的另一部分、或底部(由反射性元件124a和LED102組成)。最後，設備100發射的至少70%的光線從側壁120發射。在此設備中的光線路徑的另一例子由射線134表示。在此情況下，來自LED 102的光線直接碰撞到頂部元件122。由於頂部元件122設計為具有高反射率，所以，大多數光線將從頂部元件122反射。從頂部元件122反射的光線或者碰撞到側壁120,或碰撞到反射 性元件124a、或LED 102。顯示在圖5中的照明設備100的結構具有用於照明場合的多種優點，特別適用於光發射二極體。首先，大多數光線通過側壁離開設備，在圖17A、18和22E的反光燈的情況下，在那裡光線可以容易地被反射器捕捉，或如圖19和20所示，進一步在例如背光結構中傳播。第二，來自一個或多個主光發射器的光線在由頂部兀件122、側壁120和底部(由反射性元件124a和LED102組成)形成的腔室130內混合。在腔室130內混合光線是有利的，因為，由於製造誤差，LED可以改變顏色和亮度。此外，來自不同LED的不同顏色可以成組使用，且各個LED的驅動電流可以改變，以改變設備的輸出顏色。第三，照明設備100的亮度圖案(在角度上的亮度變化)與白熾滷素燈泡中的線性燈絲的輻射圖案相似，從而現有的光學設計和製造技術可以用於開發基於照明設備100的裝置。第四，在實施例中，側壁120和/或頂部元件122包括波長變換材料，照明設備100的結構允許使用具有不同磷光體的不同頂部和側壁122和120，或不同的磷光體變換係數，使得不同的色點可以通過代替側面和/或頂部元件實現。第五，由於此空腔優選由具有(很)低吸收性的材料製成，所以，效率可以很高，特別是如果此結構與波長轉換層沉積在LED晶片的頂部的情況相比更是如此，在該情況中一小部分光線直接返回進入晶片而部分吸收。第六，在實施例中，其中側壁120和/或頂部元件122包括波長轉換材料，當LED 120產生藍或UV泵(pump)光線時，當LED 102的波長和光輸出已經測量或確定後，照明設備100的光輸出的色點或白點由例如在裝配過程的最後階段加入的側壁120和頂部元件122的部件確定。因此，波長轉換材料和側面和頂部元件122和120的材料濃度和/或厚度可以根據LED 102的測量或已知的波長和光輸出被選擇，以實現需要的光輸出。在照明設備100的輸出上、即沿側壁120的亮度分布與主光發射器，即LED 102的亮度圖案以及頂部元件122、側壁120與反射性元件124a的光學和幾何性質有關，也與使用的LED晶片的數量、以及在空腔室內晶片的位置有關。側壁120的高度H和側壁120的直徑D是光學設計中影響亮度分布的參數。在一個實施例中，H/D比可以為0. 5到2. O。圖6顯示了作為不同H/D比的側壁的高度上的位置的函數的裝置的發射率的變化。在圖6A所示的模擬中，側壁120給出了 48%的透射率以及48%的反射率，並給出了與丙烯酸擴散體的性質相同的朗伯(Iambertian)漫射散射性質。在模擬中使用圓筒形狀、直徑為12mm的側壁。給出頂部元件為98%的反射係數,其通過使用由Furkawa(日本)製造的MC-PET材料實現，並模擬漫反射材料。頂部元件也具有12_的直徑。對於光源的發射區域以外的區域，反射性底部部件給出了 98%的反光效率，且光源的發射區域假設具有0%的反射係數。在實際中，光源具有一些反射，但很低，且隨著選擇的不同發射器改變。在此情況下，對應於Luxeon Rebel LED的近似透鏡直徑，發射區域假設為3mm直徑的圓片。作為在圓筒側壁的長度上的位置的函數的發射率的結果作為圓筒空腔的高度直徑比的函數在圖6A中給出。圖中顯示了 5個曲線，具有0. 5,0. 83,1. 17,1. 50和2. 0的H/D比,對於12_圓筒空腔的實際長度對應6mm、10mm、14mm、18mm和24mm的高度。在低的H/D比下，可獲得具有相對高均勻度的發射率，而對於較高的H/D比，均勻度降低。圖6B顯示了在與採用圖6A所示的裝置的同樣光學參數下作為H/D比的函數的效 率。效率是從側壁朝向目標發射的光線除以由晶片產生的光線獲得的結果。通常，光線用流明(光通量單位)測量。如果使用波長轉換器，則需要使用輻射度功率以定義效率，但在這種情況下，由於所謂的斯託克司頻移，效率將低於圖中顯示的效率，斯託克司頻移基本上是在波長轉換光子以及(較高能量)藍或UV光子之間的能量差異。在磷光體轉換的情況下，曲線圖中顯示的效率將減少另外的15到25%。對於低的H/D比，由於一定量的光線散射回底部，由於光源的吸收性這被假設具有低的反射效率，因此效率相對低。對於大H/Dt匕，效率達到幾乎90%的值，而在I. 25的H/D因數的情況下，效率值為85%。在實際中，輸出區域上的可接受均勻度以及(總)效率可以通過H/D比的明智選擇實現。適合的H/D比在0.5到2的範圍內，特別是在0.8到1.6的範圍內更好。圖7A和圖7B分別顯示了固態照明設備250A和250B (在此有時統稱為照明設備250)的兩個實施例。照明設備250與圖I和圖5中所不的照明設備100相似，同樣的標號表示同樣的元件。此外，在圖7A和圖7B中只顯示了一部分照明設備250。照明設備250包括可以用於進一步改進效率和色彩均勻度的特徵。在圖7A中，頂部元件252A製作為向內朝向LED 102彎曲的凹進形狀。凹進的頂部元件252A具有在頂部元件處反射的光線被導向側壁120的效果，且較少的光線返回到主光源，因此，只有很少的光線被光源吸收。頂部元件252A的形狀可以根據需要改變，以實現高效率和/或光輸出的高均勻度，且可以包括非球面或圓錐形狀。如果需要，頂部元件252A可以具有與凹進形狀相反的凸起形狀。對於特殊幾何形狀的最佳形狀可以很容易地利用例如由Breault研究組織生產的ASAP的市場上出售的光線跟蹤程序、或由光學研究協會生產的LightTools確定。圖7B顯示了具有凸起頂部元件352B的照明設備250B和具有橢圓或拋物線形狀的反射性元件254。如果需要，凹入頂部元件252A可以用於照明設備250B。彎曲的反射性元件254具有來自主光發射器102的大多數光線指向頂部元件252B而較少的光線指向側壁120的作用。當頂部元件252B包括與側壁120不同的色彩波長轉換器時，引導大多數光線到頂部元件252B可能對於控制設備250B的輸出光線的顏色有用。在一個實施例中，頂部元件252B具有紅光發射磷光體層，而側壁具有綠光發射磷光體層。通過使用橢圓形反射性元件代替平反射性元件124a，來自主光發射器102的大多數光線都被引導到頂部元件252B,且大多數光線都轉換為紅光，這將導致具有較低相關色溫的光輸出。通過將較大角度的發射光線引導到側壁120的頂部，反射性元件254的形狀還可以用於改進側壁發射率的均勻度。圖8A和圖8B顯示了各個照明設備300A和300B (在此有時統稱為照明設備300)的截面剖視圖。照明設備300與圖I和圖5顯示的照明設備100相似。同樣的標號表示同樣的元件，但照明設備300不包括單獨的頂部元件。當使用大H/D比時，例如如圖8A所示，照明設備300特別有用。來自主光發射器102的大多數光線直接入射到側壁120 (由射線132表示)上，而只有一小部分光線洩漏到設備的頂部(由射線134表示)。在一個實施例中，照明設備300具有2.0或更大的H/D比，優選為3.0或更大。圖8B顯示了側壁302集合在一起形成頂部元件304的照明設備300B的結構。照明設備300B的優點是相對便宜的擠出成型方法可以用於製作側壁302。側壁302可以用夾緊、膠粘、熱成形或其它適合的技術封閉以形成頂部304。圖9A和圖9B顯示了各個照明設備350A和350B (在此有時統稱為照明設備350)的截面剖視圖。照明設備350與圖I和圖5顯示的照明設備100相似。同樣的標號表示同樣的元件，但照明設備350包括不同形狀的側壁。如圖9A所示，頂部元件352和側壁354兩者都彎曲，這導致更多光線向上發射，即通過側壁354遠離基座110。這在例如以下應用中很有用，在所述應用中，照明設備350A在光線應用中位於相對低的位置，而該光線應用期望在較高位置接收光線。在圖9B中，可以獲得同樣的效果，但使用直線側壁356。圖9A和9B中的兩個側壁形狀354和356都優選通過注模製作，其中波長轉換器通過噴漆被沉積，或磷光體分散在塑料中。在噴漆的情況下，漆可以用作粘合劑，且5到50微米範圍的整個層的厚度施加到側壁部分。適用於注模側壁的塑料材料的例子包括PMMA或 Zeonex0圖IOA和圖IOB顯示了在非裝配狀態和裝配狀態的照明設備的另一實施例的截面剖視圖。照明設備400與圖I所示的照明設備100相似，同樣的標號表示同樣的元件。照明設備400包括連接外部側壁402的底部110。頂部元件406連接到內部的第二側壁404。反射性元件408連接到內部側壁404。如圖所示，照明設備400通過將內部側壁404插入到外部側壁402中被裝配。此結構的優點是實現高度的色彩均勻性，且不同的色彩或白點可以通過利用具有不同波長轉換器或波長轉換效率的頂部元件實現。作為此實施例的代替，反射性元件408可以連接到底部110，而外部側壁402連接到頂部元件406，而內部側壁404連接到底部110。如果需要，例如，在設備用在反光燈中，並且希望的照明模式是光束的外側具有與光束中心不同的顏色或亮度的情況下，內部側壁404可以不覆蓋整個外部側壁402 (反之亦然)。圖IlAUlB和IlC顯示了根據另一實施例的可調節波長轉換件452並可調節波長轉換件與照明設備450 —起使用的視圖。照明設備與圖I所示的照明設備100相似，同樣的標號表示同樣的元件。顯示在圖IlA中的可調節波長轉換件452是例如金屬或塑料杆或線的部件454，其用波長轉換材料或染料的層456塗覆。可調節波長轉換件452不必是實心的，也可以是中空管，並且，代替塗以波長轉換材料或染料，其可以至少部分地包含波長轉換材料或染料塗層。在此實施例的一個實際應用中，光源102為冷白色(即，具有高於5000K 的相關色溫的白色)高功率 LED，例如，Luxeon K2 (由 Philips Lumileds Lighting製造)，而調節件由塗有紅或琥珀色光發射磷光體的金屬絲製作。在此情況下，側壁120由、半透明材料構成。如圖IlB和IlC所示，可調節波長轉換件452通過頂部元件460中的孔458被引入設備450，並可以沿著調節範圍A保持在不同的位置。如果需要，LED可以以要求的驅動電流操作，而設備的光輸出用色點計(color point meter)監測。通過將可調節波長轉換件452進一步插入到設備450中，可以減小相關色溫。可調節波長轉換件452可以進一步插入到設備450，直到達到所需的色點為止，然後，通過例如膠粘、或釺焊或雷射焊接或其它機械方法固定到頂部元件，以固定兩個部件。然後，可以通過切割去除在設備450外部的可調節波長轉換件的部分。在另一例子中，側壁120可以包括YAG磷光體，藍色LED 102可以與包括紅或琥珀色光發射磷光層456的可調節波長轉換件452 —起使用。此實施例的優點是當YAG磷光體兼有波長轉換器和漫射體的功能時，可以獲得更高的效率。由YAG磷光體產生的光線遠離藍色發射器，藍色發射器部分吸收由磷光體產生的光線，因此，與磷光體接近光發射器周圍的情況一樣，很少的光線由LED 102吸收。圖12A和圖12B顯示了可調節波長轉換件502從頂部插入到照明設備500中的照 明設備500的另一實施例。可調節波長轉換件502由塗有例如紅色或琥珀色的光發射磷光體的螺杆形成。例如，可以通過將磷光體混合進UV固化漆中，並將常規(金屬)螺紋在漆中浸塗，以及在水平位置旋轉螺紋的同時用UV燈凝固漆來產生塗層。具有螺紋結構的可調節波長轉換件的優點是光線可以更好地在設備的側壁上傳播。在圖12A中，可調節波長轉換件502顯示為完全插進照明設備500，因此，在螺杆上的光線變換材料具有最大的作用。另一方面，在圖12B中，顯示了在其最高位置處的可調節波長轉換件502，因此，與調節件502相應的光線變換材料對設備500的光輸出具有最小的作用。螺杆型調節件的一個優點是色點由設備使用者改變，並可以實現精確的控制。照明設備500顯示了使用多個安裝在照明設備500的底部110上的主光發射器504a和504b。頂部元件508為反射拱，並包括用於插入可調節波長轉換件502的螺紋孔510。用於頂部元件508的反射拱的使用提供了光線在設備500的側壁上的更好的分布，且將更多光線引導到調節件502，特別是當使用多個光源時更是如此。如果需要，也可以使用平頂反光器、或凹進或凸起頂部元件。圖12A和12B中的可調節波長轉換件502顯示具有相對大的頭部503，使得螺杆的深度可以用手調節。在另一實施例中，可調節波長轉換件502可能需要螺紋驅動器調節螺紋的深度，當可調節波長轉換件502較熱時，優選使用螺紋驅動器。圖13A和圖13B顯示了使用可調節波長轉換件522的照明設備520的另一實施例的側視圖和頂視圖，可調節波長轉換件522用電動機526移進或移出裝置520的腔室524。可調節波長轉換件522可以具有螺紋結構，並可以塗有例如紅色或琥珀色光發射磷光體。可調節波長轉換件522通過底部528進入腔室524，在此例中，所述底部528具有三個主光發射器530A、530B和530C，所述主光發射器可以為例如Luxeon Rebel型。可調節波長轉換件522用齒輪系統527連接到電動機526。當然，也可以使用不同形式的電動機，例如步進電機等。圖13B顯示了具有三個LED 530A、530B和530C的底部分528的頂視圖。三個LED的每個相對其鄰近的一個旋轉120度。在此結構中優選使用Luxeon Rebel LED。可調節波長轉換件522通過三個LED之間的中心被引入。圖14A到圖14E顯示了可以用於照明設備550的可調節波長轉換件522的另外實施例的視圖。照明設備550與圖IlB和圖IlC顯示的照明設備450相似，但包括安裝在底部554上的多個主光發射器552A和552B。圖14A、14B和14C顯示了由柔性管562製作的可調節波長轉換件522，柔性管562塗覆有或埋有波長轉換材料，並包括沿著管562的部分566的長度的多個狹縫564，部分566定位為接近照明設備550的腔室551的中間。管562通過例如膠粘或夾緊固定到裝置的底部110，而具有切口 564的部分566構造為當管562從被頂部推動時膨脹。在圖14A中，顯示的結構為部分566膨脹，而在圖14B中，顯示的結構為部分566收縮。圖14C顯示了部分566的細節，其顯示在垂直方向即沿部分566的長度具有切口 564。管562還可以包括在部分566的頂部、中部和底部處的預成型部分568，以有利於容易地彎曲。當部分566膨脹時，與當部分566為收縮形式相比，管562的較大的面積暴露到光源522A和522B的光線下。因此，照明設備550的光輸出可以通過改變部分566的膨脹來改變。通過例子，如果管560具有紅色或琥珀色光發射磷光體，且側壁部分120具有黃色或綠色的光發射磷光體，則在部分566為收縮形式(圖14B所示)時實現高的相關色溫，而當部分566為膨脹形式(圖14A所示)時實現低的相關色溫，同時保持高的顯色指數。 在另一實施例中，可調節波長轉換件560可以由例如連接到設備550的底部110以及頂部的控制杆的矽樹脂圓筒製作。通過向下推動杆，矽樹脂可以從圓筒形轉變為更接近橢圓形，具有與如上所述同樣的效果。矽樹脂可調節波長轉換件560可以包括例如磷光體的光譜改進材料。在另一結構中，如圖14D和14E所示，可調節波長轉換件570由塗覆有染料或磷光體的波紋管形成。這樣的波紋部分例如用於飲料管中以彎曲管的頂部。在此實施例中，可調節波長轉換件570的可膨脹部分將管從圖14D所示的很短的長度膨脹到如圖14E所示的較長的長度。控制杆572通過管延伸，並連接到管的底部，以控制可調節波長轉換件570的
膨脹量。圖15A到圖15B顯示了可以用於照明設備600的可調節波長轉換件602的另一實施例。照明設備600與圖14A到圖14E所示的照明設備550相似，其中同樣的標號表示同樣的元件。在圖15A和15B中，可調節波長轉換件602為塗有或埋有例如磷光體的波長轉換材料的管。管602的端部以例如接近設備600的腔室601的高度的長度分成兩個或更多個端部606。端部606進入頂部元件610中的分開的孔608中。孔608位於例如以管604為中心的圓上，而該圓的直徑大於可調節波長轉換件602的直徑。當可調節波長轉換件602進一步插入到設備600中時，如圖15B所示，端部606將展開，因此，與可調節波長轉換件602如圖15A所示從設備600更多抽出的情況相比，將更多地暴露到LED 612的光線下。在一個實施例中，使用具有高相關色溫(例如6500K)的白色LED。在一個實施例中，大量例如3、6、9、12或15個CCT白色LED可以與具有光學微結構616的側壁614 —起使用，以控制從設備出來的亮度圖案。微結構616可以為例如由3M生產的BEF膜。主光發射器612的透鏡形狀可以最佳化以使得在側壁614上的光線分布更均勻。圖15C和圖MD顯示了具有端部606』的可調節波長轉換件602』的照明設備600』的另一結構，端部606』靠近主發射器618，且其中當可調節波長轉換件602』下降進入照明設備600』中時，端部606』覆蓋主發射器618的透鏡620。如果需要，可調節波長轉換件602』可以具有比透鏡620的直徑大的直徑，在這種情況下，中空的可調節波長轉換件602』不必分開(劈開)。例如，可調節波長轉換件602』可以為具有染料或磷光體的管，並具有單個(圓筒)端部，在最低位置覆蓋透鏡。圖16A到圖16B顯示了具有由頂部元件660產生的可調節波長轉換件的照明設備650的另一實施例，頂部元件660可以由例如橡膠或矽樹脂的柔性材料製作。在此情況下，柔性材料包含染料或波長轉換材料，其既可以施加到其表面，也可以埋在材料中。臂662可以例如在中間部分連接到頂部元件660。通過拉或推臂662，可以改變頂部元件660的形狀，例如，從圖16B中由線660a顯示的凹進頂的形狀改變為由線660b顯示的凸起的反轉頂的形狀，或由線660c顯示的中間的某個位置。通過改變頂部元件660的形狀,通過側壁發射的光學性質將改變，並可以用於根據需要調節光學性質。圖17A是反光燈700的部分側面剖視圖，其可以和上述的任何照明設備一起使用，例如圖I所示的照明設備100。通過例子，照明設備100的H/D比可以為I. 00，在此情況下，照明設備100的直徑和高度為12mm。照明設備100使用2W的輸入功率以及501m/W功效的LED形式的單個主光發射器。反光燈700使用拋物線形的反射器702，其焦距長度為10_， 約95mm的直徑以及約56mm的深度(從拋物線的頂部測量到出口孔)。這些尺寸只是例子，可根據需要使用其它尺寸。樣本射線顯示在圖17A中，沒有顯示反光燈700的空腔內的射線反射性。產生的亮度曲線顯示在圖17B中。對於上述使用條件，射線跟蹤模擬表示在14°的全寬度最大半角時的大約450cd的軸向亮度。在此例子中，如果使用包括四個LED晶片的LED，則輸入功率可以增加係數4，並可以在8W的輸入功率時實現1800cd的亮度。當然，也可以使用其它數量的LED晶片。由於照明設備100的側壁的固定尺寸和光學性質，如果增加照明設備100中的LED晶片的數量，則不必改變反光燈700的光學設計，其優點是簡化製造並減少需要的零件。如圖17A所示，燈700可以包括具有螺絲型連接器706的基座704。圖18A顯示了可以與照明設備760—起使用的反光燈750的另一實施例。如圖18A所示，照明設備760的頂部元件762可以通過例如臂764升高和降低距離A，以控制照明設備760的發射區域的高度。改變照明設備760的發射區域的高度具有改變反光燈750的光束寬度的作用，而不改變反射器752的形狀。燈750顯示為具有帶插頭756的基座754。圖18B顯示了具有包括波紋側壁766的照明設備760』的反光燈的另一實施例。波紋側壁766通過例如臂764延伸或收縮，以控制照明設備760的發射區域的高度。圖19A、圖19B和圖19C顯示了使用固態照明設備(例如圖I的照明設備100)的商業(廣告)標記或液晶顯示器的背光裝置的截面側視圖。圖19A顯示了包括由背面802、側面804和前板806限定的空腔801。一個或多個固態照明設備100安裝在背光裝置800的背面802上。背面802可以由例如鋁的熱導材料製作，而每個照明設備100的底部安裝為使得其與背面802有良好的熱接觸。背面802由例如Alanod(德國)製造的Miro材料的高反射材料製作，或單獨的高反射性板或膜808放置在背光裝置800的底部，使得反光板或膜808將大多數由照明設備800發射的光反射到背光裝置800的側面或前面。背光裝置800的前板806具有光學漫射性質，例如，通過將漫射光學層或膜807增加到前板806上產生所述性質，或通過將散射顆粒增加進用於製造前板的塑料或玻璃中產生所述性質。這些形式的板由例如Fuxion Optix製造。在一個實施例中，波長轉換材料可以加入到前板806的散射材料例如膜807中。其它的光學膜也可以增加到背光裝置800的前板806上，就像通常在液晶顯示器的背光裝置中使用的那樣，例如由3M製作的亮度增強材料(BEF)、或同樣由3M製作的反射偏光器。背光裝置800的優點是產生均勻和恆定的輻射圖案，而不直接在照明設備100上方產生熱點。圖19B顯示了具有一個照明設備100的背光裝置810的視圖，根據背光裝置810的尺寸和要求的亮度，照明設備100可以包括多個數量的LED晶片。例如，對於18到21英寸的背光裝置810，照明設備100可以包括IX Imm的6到9個LED晶片。使用的LED晶片可以全部為藍色，同時例如以包含黃色或綠色光發射磷光體的圓筒作為側壁，以及在頂部元件上具有紅色光發射磷光體。可供選擇地，可以使用彩色LED，例如，發射紅光(AIInGaP)、發射綠光(InGaN)、以及發射藍光(InGaN) LED的組合。當然，也可以是混合的方案，例如，在照明設備100的側壁中使用發射綠光或黃光的磷光體，而在照明設備100的底部中使用發射藍光和紅光的晶片。在此結構中，最好使用所謂的板載晶片的方案，並將晶片緊密地包裝在一起，且如果使用直接發射紅光的AlInGaP LED，封裝如圖4所示的照明設備也是有利的，以最大化來自特殊的紅光晶片中的光線提取，紅色晶片由具有高折射率的材料製作。代替直接發射綠光和紅光的晶片，也可以使用覆蓋有發射綠光和/或紅光的磷光體層、磷光體膜、或磷光體板的藍光晶片。
除了背光裝置810中間部分的固態照明設備100外，還可以使用光學傳播結構812，其由中間厚度接近等於設備的高度的矩形、橢圓形、或矩形導光件組成，中間厚度典型地為3到9mm的範圍，在側面上逐漸變細到0. I到2mm的厚度範圍。光學傳播結構為例如由PMMA製造的光學導向件,並可以製作為單一件,但也可以由幾個較小的件裝配成。如果需要獲得大背光裝置，使用多個件特別有利，因為這些類型的導光件優選由注模成型，而模具就尺寸而言具有有限的容量。導光件在中間具有孔，其典型的直徑為3到13mm，在其中放置本發明的設備主體。照明設備100的側壁和導光件812之間的間隙優選製作為儘可能地小，典型地在0. 05到0. 5mm的範圍內。來自照明設備100的光線連接進導光件812中，且由於導光件812的錐度在背光裝置810的整個面積上展開。導光件812可以具有由絲網印刷製作的白點形式的提取特徵或通過注射或傳遞模塑法由模具複製到導光件中的微結構，以便根據需要在背光裝置上更均勻地分布照明。背光裝置810的後面802由例如Alanod (德國)製造的Miro材料、或由Funrakawa(日本)製作的MC-PET的高反光材料組成。當例如Miro材料的高熱導性板用作後面802時，優選在照明設備100的後面和背光裝置810的後面802之間具有良好的熱接觸。如果使用絕緣材料，則可以使用單獨的散熱器。例如，除了在背光裝置810的前面上的漫射體外，在導光件810的頂部可以使用中間漫射體814。另外，在此位置可以使用具有微結構的光學板816，例如由3M(美國)生產的重新定向膜。導光件812放置在背光裝置810的後面。間隙可以包含在導光件812和前面806、中間漫射體814和背光裝置810的光學板816之間，以改進均勻性。在此情況下，背光裝置810的總厚度為大約6到25mm，且導光件812加上漫射體814和重新定向膜816以及前面之間的間隙達到20mm。如果需要，背光裝置810的後側802的形狀可以朝向邊緣逐漸變細，使得產生薄的外觀。對於例如用於標記或IXD-TV的大的背光裝置，可以使用具有如圖19C所示結構的背光裝置830，其由多個錐形導光件832組成，其具有如圖19B所示的實施例相似的形狀和尺寸，並在背光裝置830上分布。件832a和832b可以獨立控制以改變在背光裝置830上的照明分布，以便例如降低背光裝置830的功率消耗(在LCD上顯示的圖像不需要均勻的背光的情況下)，或改進IXD上顯示的圖像的對比度。通過例子，如果圖像具有亮和暗的部分，例如在頂部為亮(天空)而底部相對暗(森林、或建築)的圖像中，可以降低底部的亮度級以減少黑暗水平，從而增加對比度。圖20A顯示了圖19B的背光裝置810安裝櫥櫃下的燈。背光裝置810倒轉安裝在櫥櫃850 (只部分顯示)下方，背光裝置810的光輸出852用於照明例如架子854的工作區域。圖20B顯示了與背光裝置860 —起使用的可調節波長轉換件862的視圖，背光裝置860與上述背光裝置810相似，為例如圖20A所示的櫥櫃下照明應用。可調節波長轉換件862可以包括染料或磷光體，並類似於圖12A和圖12B所示的可調節波長轉換件502，或在此公開的任何其它可調節波長轉換件。通過使可調節波長轉換件862進入到照明設備100中，可以改變櫥櫃下光的光輸出，例如，從冷白色到暖白色溫度。如圖20B所示，電源864可以放置在背光裝置860內，例如，在導光件812後面。圖21A和圖21B顯示了蠟燭型燈形式的照明設備900的另一實施例的側視圖。照明設備900包括蠟燭型燈泡902，其可以為半透明的，並可以由塑料或玻璃製作。如果需要，燈泡902可以具有其它形狀。與上述照明設備相似，腔室910和LED 912被包含並安裝在基座904上，基座優選由熱導材料製作，以通過對流增加熱交換，並連接到例如E26型底座的螺絲型底座906。燈泡902可以包括在頂部和底部的孔，以增強空氣流動(未顯示)。燈泡902可以在同樣連接到螺絲型底座906的管908中滑動。管908還可以包括孔以增強在LED基座904的壁上的空氣流動。LED基座904可以包括用於設備的電源以及控制電子裝置。可調節波長轉換件914可以通過向下或向上滑動燈泡902分別移進或移出腔室910。在圖21A中，燈泡902在頂部位置，其中，如果將紅色或橙色的光發射磷光體用在可調節波長轉換件914上，則光輸出具有高的相關色溫。在圖21B中，燈泡902在較低的位置， 顯示為圖21A和圖21B之間的差A，其中，可以實現較低的相關色溫。在此實施例中，色溫可以在燈泡的安裝期間設定，或者，如果照明設備900可以由使用者方便地接近，在燈泡的常規操作中設定，以獲得所需照明效果的燈泡的色溫。圖22A、22B和22C分別顯示了不同形狀的件902a，902b和902c，其可以與照明設備900 —起使用。在圖22A中，顯示了具有半透明特性的球形燈泡902a。圖22B顯示了反射器型外殼902b。圖22C顯示了類似於圖21A所示的另一蠟燭型燈泡902c。在一個實施例中，不同的反射器/燈泡件902連接到使用螺絲底座920的螺絲型底座906。圖22D顯示了沿著螺絲型底座906和螺紋連接器922的腔室910和LED912的側視圖，螺紋連接器922用於代替圖21A顯示的管908以容納接收燈泡902a、902b和902c的螺絲底座920。通過將反射器/燈泡件902的螺絲底座920旋進或旋出圖22D所示的螺紋連接器922，可調節波長轉換件914進出腔室910。圖22E顯示了連接到具有可調節波長轉換件914的螺紋連接器922的反射器902b的視圖，可調節波長轉換件914可以為連接到反射器902b的頂部的塗有磷光體的管。如果需要，照明設備900可以配置有上述的不同的調節件。此外，代替通過操縱反射器/燈泡902控制色點，可調節波長轉換件914可以通過環或旋鈕的單獨件控制，環或旋鈕例如機械連接到可調節波長轉換件914，且控制調節件到腔室910的進入。圖23顯示了圖22A中顯示的燈泡902a的螺紋連接的放大視圖，螺紋連接器922連接到螺絲型底座906。如圖23所示，燈泡902a可以包括夾子926，使得當燈泡902a的螺絲底座920與連接器922旋鬆時，燈泡902a不會與底座906分離。這樣，如果需要更換，可以旋鬆燈泡902a。通過壓緊燈泡902a並將其擰到連接器922上，燈泡902a可以一開始就連接到底座906。
雖然用於示例說明的目的顯示了具體的實施例，但本發明不局限於此。可以在此基礎上做出各種改變和改進形式而不脫離本發明的範圍。因此，附屬權利要求的主題和範圍不局限於前述說明。
權利要求
1.一種設備，所述設備包括 至少一個可操作以發射光線的半導體光發射器； 光混合腔，所述光混合腔包括基座元件、至少一個側壁元件和頂部元件，其中光混合腔可操作以接收由所述至少一個半導體光發射器發射的光線； 具有第一光轉換性質的第一波長轉換材料，其中第一波長轉換材料覆蓋至少一個側壁並且與所述至少一個半導體光發射器物理分離； 具有第二光轉換性質的第二波長轉換材料，第二光轉換性質與第一光轉換性質不同，其中第二波長轉換材料覆蓋所述頂部元件並且與所述至少一個半導體光發射器物理分離。
2.根據權利要求I所述的設備，其中所述至少一個側壁為第一可替換部件，而所述頂部元件為第二可替換部件。
3.根據權利要求I所述的設備，其中第一波長轉換材料和第二波長轉換材料包括不同的磷光體。
4.根據權利要求I所述的設備，其中光線通過所述至少一個側壁離開光混合腔。
5.一種生產照明設備的方法，所述方法包括 測量至少一個光發射二極體的波長和光輸出； 根據測量的所述至少一個光發射二極體的波長和光輸出，選擇具有第一波長轉換材料的第一部件，第一波長轉換材料具有第一光轉換性質，其中所述第一部件包括光混合腔的至少一個側壁元件； 根據測量的所述至少一個光發射二極體的波長和光輸出，選擇具有第二波長轉換材料的第二部件，所述第二波長轉換材料具有第二光轉換性質，其中所述第二部件包括光混合腔的頂部元件；以及 將所述至少一個光發射二極體和第一部件和第二部件組裝在一起，第一部件和第二部件形成光混合腔的至少一部分，來自所述至少一個光發射二極體的光線發射到所述光混合腔中。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述第一部件和第二部件與所述至少一個光發射二極體物理分離。
7.根據權利要求5所述的方法，其中根據測量的所述至少一個光發射二極體的波長和光輸出選擇第一部件和第二部件，以獲得期望的色點。
8.根據權利要求5所述的方法，其中第一波長轉換材料和第二波長轉換材料包括不同的磷光體。
9.根據權利要求5所述的方法，其中對于波長轉換材料、濃度、覆蓋係數以及厚度中的至少一項，選擇具有第一波長轉換材料的第一部件以產生第一光轉換性質，對于波長轉換材料、濃度、覆蓋係數以及厚度中的至少一項，選擇具有第二轉換波長材料的第二部件以產生第二光轉換性質。
10.一種設備，所述設備包括 可操作以發射光線的至少一個半導體光發射器； 光混合腔，所述光混合腔包括基座元件、至少一個側壁元件，和頂部元件，其中光混合腔可操作以接收由所述至少一個半導體光發射器發射的光線； 光混合腔的第一可選部件，第一可選部件包括至少一個側壁，第一可選部件包括具有第一光轉換性質的第一波長轉換材料，第一可選部件能夠根據第一波長轉換材料的濃度、覆蓋係數以及厚度中的至少一項來選擇； 光混合腔的第二可選部件，第二可選部件包括所述頂部元件，第二可選部件與第一可選部件物理分離，第二可選部件包括具有第二光轉換性質的第二波長轉換材料，第二可選部件能夠根據第二波長轉換材料的濃度、覆蓋係數以及厚度中的至少一項來選擇； 其中第一可選部件和第二可選部件轉換由所述至少一個半導體光發射器發射的光線，以產生具有所需色點的光線。
11.根據權利要求10所述的設備，其中第一波長轉換材料和第二波長轉換材料包括不同的磷光體。
12.根據權利要求10所述的設備，其中光線通過所述至少一個側壁元件離開光混合腔。
全文摘要
本發明涉及一種固態照明設備，所述固態照明設備包括安裝在基座(110)上，並由例如圓形、橢圓形、三角形、矩形或其它適合形狀的側壁(120)環繞以限定腔室(130)的半導體光發射器(106)。可以是反射性的頂部元件(122)可以連接到側壁以進一步限定腔室。由半導體光發射器(106)產生的光線通過腔室的側壁(120)發射。側壁和/或頂部元件可以包括例如作為表面上的多個點的波長轉換材料。可調節波長轉換件(452)可以在腔室內使用，其中可調節波長轉換件(452)構造為調節暴露到由腔室中的半導體光發射器發射的光線中的表面面積，以改變腔室的光學性質。
文檔編號H01L33/60GK102748608SQ201210181659
公開日2012年10月24日 申請日期2008年6月6日 優先權日2007年6月18日
發明者傑勒德·哈伯斯, 馬克·A·皮尤 申請人:吉可多公司