用于基于led照明模塊的顏色轉(zhuǎn)換腔的制作方法
【專利摘要】照明模塊(100)包括多個發(fā)光二極管(LED)(102a、102b、102c)。存在多個顏色轉(zhuǎn)換腔(160a、160b、160c)，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔都具有涂覆有波長轉(zhuǎn)換材料(162，16、165)的側(cè)壁。一個或者多個LED位于每一個顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)。透射層(134)可以設(shè)置在所述顏色轉(zhuǎn)換腔的上方并且可以包括附加的波長轉(zhuǎn)換材料?？梢赃x擇所述波長轉(zhuǎn)換材料，以產(chǎn)生具有目標(biāo)顏色點的輸出光。另外，在所述多個顏色轉(zhuǎn)換腔的上方可以存在第二光混合腔(170)。
【專利說明】用于基于LED照明模塊的顏色轉(zhuǎn)換腔
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年3月27日遞交的美國專利申請N0.13 / 431，796的優(yōu)先權(quán)，進而所述專利申請根據(jù)35USC119要求2011年3月31日遞交的美國臨時專利申請N0.61 /470，389的優(yōu)先權(quán)，將這兩個專利申請的全部內(nèi)容一并在此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]所述實施例涉及包括發(fā)光二極管(LED)的照明模塊。
【背景技術(shù)】
[0004]由于在所述照明設(shè)備產(chǎn)生的光輸出電平或者通量(flux)中的限制，發(fā)光二極管在普通照明中的使用仍然受到限制。使用LED的照明設(shè)備通常還遭受以顏色點(colorpoint)不穩(wěn)定性為特征的較差的顏色質(zhì)量。所述顏色點不穩(wěn)定性隨著時間變化并且在部分之間變化。較差的顏色質(zhì)量還以較差的顯色性(poor color rendering)為特征,所述較差的顯色性是由于不具有功率或者具有很小功率的頻帶的LED光源產(chǎn)生的光譜。此外，使用LED的照明設(shè)備通常在所述顏色中具有空間和/或角度變化。另外，除了其他方面，由于所需顏色控制電子學(xué)和/或傳感器來維持所述光源的顏色點或者只使用一小部分生產(chǎn)的LED以滿足所述應(yīng)用的顏色和/或通量要求的必要性，使用LED的照明設(shè)備是昂貴的。
[0005]因此，需要對利用發(fā)光二極管作為光源的照明設(shè)備進行改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]照明模塊包括多個發(fā)光二極管(LED)。存在多個顏色轉(zhuǎn)換腔，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔都具有涂覆有波長轉(zhuǎn)換材料的側(cè)壁。一個或者多個LED位于每一個顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)。透射層可以沉積在所述顏色轉(zhuǎn)換腔的上方并且可以包括另外的波長轉(zhuǎn)換材料?？梢赃x擇所述波長轉(zhuǎn)換材料以產(chǎn)生具有目標(biāo)顏色點的`輸出光。另外，在所述多個顏色轉(zhuǎn)換腔的上方可以存在第二光混合腔(light mixing cavity)。
[0007]在下面的詳細描述中描述了其他細節(jié)以及實施例和技術(shù)。本概要不限定本發(fā)明。本發(fā)明由所述權(quán)利要求限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1、2和3闡釋了三個示例性光源，所述光源包括照明設(shè)備、反射體反射體和固定
>J-U ρ?α裝直。
[0009]圖4示出了分解圖，闡釋了如圖1所述的基于LED的照明設(shè)備的組件。
[0010]圖5A和5B闡釋了如圖1所述的基于LED的照明設(shè)備的透視圖和橫截面圖。
[0011]圖6闡釋了基于LED的照明模塊的橫截面圖，所述基于LED的照明模塊包括涂覆有突光層(layer of phosphor)的反射和透射顏色轉(zhuǎn)換元件。
[0012]圖7闡釋了具有透射顏色轉(zhuǎn)換元件的LED照明模塊的一部分的橫截面圖，所述透射顏色轉(zhuǎn)換元件具有帶有熒光顆粒的顏色轉(zhuǎn)換層。
[0013]圖8闡釋了具有反射顏色轉(zhuǎn)換元件的LED照明模塊的一部分的橫截面圖，所述反射顏色轉(zhuǎn)換元件具有熒光顆粒。
[0014]圖9-13描述了包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔的基于LED的照明模塊100的各種實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖14A-14E描述了基于LED的照明模塊的各種實施例的橫截面頂視圖，所述基于LED的照明模塊包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔。
[0016]圖15、16和17描述了基于LED的照明模塊的各種實施例的橫截面?zhèn)纫晥D，所述基于LED的照明模塊具有安裝至透射層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0017]圖18描述了基于LED的照明模塊的橫截面頂視圖，所述基于LED的照明模塊具有安裝至透射層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0018]圖19描述了基于LED的照明模塊的另一實施例的橫截面?zhèn)纫晥D，所述基于LED的照明模塊具有安裝至透射層的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0019]圖20闡釋了包括顏色轉(zhuǎn)換腔的基于LED的照明模塊的橫截面圖，所述顏色轉(zhuǎn)換腔配置用于在較寬區(qū)域上方對從LED發(fā)射的光進行色散和顏色轉(zhuǎn)換。
[0020]圖21闡釋了具有顏色轉(zhuǎn)換腔的基于LED的照明模塊的橫截面圖。
[0021]圖22、23和24闡釋了基于LED的照明模塊的橫截面?zhèn)纫晥D，所述基于LED的照明模塊包括設(shè)置在LED上方并且與LED間隔開的半透明非平面的非平面形狀的窗口。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在將詳細參考在附圖中所闡釋的本發(fā)明的【背景技術(shù)】示例和一些實施例。
[0023]圖1、2和3闡釋了三個示例性光源，全都標(biāo)記為150。圖1所闡釋的光源包括具有矩形形狀因子的照明模塊100。圖2所闡釋的光源包括具有圓形形狀因子的照明模塊100。圖3所闡釋的光源包括集成在改造燈裝置中的照明模塊100。這些示例是出于闡釋的目的。還可以構(gòu)想一般多邊形和橢圓形的照明模塊的示例。光源150包括照明模塊100、反射體125和固定裝置120。如圖所示，固定裝置120包括熱沉能力，并且因此有時可以稱作熱沉120。然而，固定裝置120可以包括其他結(jié)構(gòu)的和裝飾的元件(未示出)。反射體125安裝至照明模塊100來對從照明模塊100發(fā)射的光進行校準或者偏轉(zhuǎn)(deflect)。所述反射體125可以由導(dǎo)熱材料制成，諸如包括鋁或者銅的材料并且可以熱耦合至照明模塊100。熱量由傳導(dǎo)通過照明模塊100和導(dǎo)熱反射體125流動。熱量還流經(jīng)所述反射體125上方的熱對流。反射體125可以是復(fù)合拋物面聚光器，其中所述聚光器由高反射材料構(gòu)成或者涂覆有高反射材料。光學(xué)元件(諸如漫射器或者反射體125)可以可拆卸地耦合至照明模塊100，例如利用線、夾子、扭轉(zhuǎn)鎖定機構(gòu)或者其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。如圖3所示，所述反射體125可以包括側(cè)壁126和窗口 127，所述側(cè)壁和窗口可選地用例如波長轉(zhuǎn)換材料、擴散材料或者任何其他所需材料涂覆。
[0024]如圖1、2和3所示，照明模塊100安裝至熱沉120。熱沉120可以由導(dǎo)熱材料制成，諸如包括鋁或者銅的材料，并且可以熱耦合至照明模塊100。熱量由傳導(dǎo)通過照明模塊100和所述導(dǎo)熱熱沉120流動。熱量還流經(jīng)熱沉120上方的熱對流。照明模塊100可以利用螺紋連接至熱沉120，以將所述照明模塊100夾緊至所述熱沉120。為了方便照明模塊100的拆卸和更換，照明模塊100可以可拆卸地耦合至熱沉120，例如利用夾緊機構(gòu)、扭轉(zhuǎn)鎖定機構(gòu)或者其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。照明模塊100包括至少一個導(dǎo)熱表面，所述導(dǎo)熱表面例如直接地或者利用導(dǎo)熱膏、導(dǎo)熱膠帶、導(dǎo)熱墊片或者熱環(huán)氧樹脂熱耦合至熱沉120。為了 LED的足夠冷卻，每瓦特流入板上LED的電能應(yīng)當(dāng)使用至少50平方毫米但是優(yōu)選地100平方毫米的熱接觸面積。例如，在使用20個LED的情況下，應(yīng)當(dāng)使用1000至2000平方毫米的熱沉接觸面積。使用較大的熱沉120可以允許在較高功率下驅(qū)動所述LED102，并且還允許不同的熱沉設(shè)計。例如，一些設(shè)計可以呈現(xiàn)較少依賴于所述熱沉方向的冷卻性能。此外，風(fēng)扇或者用于強制冷卻的其他解決辦法可以用于從所述設(shè)備去除熱量。所述底部熱沉可以包括一個孔，使得可以完成至所述照明模塊100的電連接。
[0025]圖4示出了分解圖，以示例的形式闡釋了如圖1所述的基于LED的照明設(shè)備的組件。應(yīng)當(dāng)理解，如在此所限定的，基于LED的照明模塊不是LED，而是LED光源或固定裝置或者LED光源或固定裝置的組成部分。例如，基于LED的照明模塊可以是如圖3所示的基于LED的替換燈泡?；贚ED的照明模塊100包括一個或者多個LED管芯或者封裝LED以及安裝板，LED管芯或者封裝LED連接至所述安裝板。在一個實施例中，所述LED102是封裝LED,諸如由Philips Lumileds Lighting公司制造的Luxeon Rebel。也可以使用其他類型的封裝LED,諸如由OSRAM公司(歐司朗封裝，Oslon package)、朗明納斯設(shè)備(LuminusDevices)公司(美國)、科銳(Cree)公司(美國)、日亞(Nichia)公司(日本)或者銳高(Tridonic)公司(奧地利)制造的那些。如在此所限定的，封裝LED是一個或者多個LED管芯的組裝，所述管芯包含電氣連接，諸如引線鍵合連接或者柱形凸起，并且可能包括光學(xué)元件和熱、機械和電氣接口。所述LED芯片典型地具有大約1_X1_X0.5mm的大小，但是這些尺寸可以變化。在一些實施例中，所述LED102可以包括多個芯片。所述多個芯片可以發(fā)射類似或者不同顏色(例如，紅色、綠色和藍色)的光。安裝板104連接至安裝基座101并且通過安裝板定位環(huán)103固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｍ瑫r，由LED102填充的安裝板104和安裝板定位環(huán)103包括光源子組件115。光源子組件115可用于利用LED102將電能轉(zhuǎn)換為光。將從光源子組件115發(fā)射的光指向光轉(zhuǎn)換子組件116用于顏色混合和顏色轉(zhuǎn)換。光轉(zhuǎn)換子組件116包括腔體105和輸出端口，所述輸出端口被表示為輸出窗口 108但是不限于此。光轉(zhuǎn)換子組件116可選地包括底部反射體插入件106和側(cè)壁插入件107的任一個或者兩個。如果用作所述輸出端口，用膠黏劑(adhesive)將輸出窗口 108固定至腔體105。為了促進從所述輸出窗口至腔體105的熱耗散，導(dǎo)熱的膠黏劑是期望的。所述膠黏劑應(yīng)當(dāng)可靠地經(jīng)受在所述輸出窗口 108和腔體105的界面處出現(xiàn)的溫度。此外，優(yōu)選的是，所述膠黏劑反射或者透射盡可能多的入射光，而不是吸收從輸出窗口 108發(fā)射的光。在一個示例中，由道康寧(Dow Corning)公司(美國)制造的若干膠黏劑(例如Dow Corning公司型號SE4420、SE4422、SE4486、1-4173或SE9210)的其中之一的耐熱性、導(dǎo)熱性和光學(xué)屬性的組合提供了合適的性能。然而，也可以考慮其他導(dǎo)熱膠黏劑。
[0026]當(dāng)可選地放置在腔體105內(nèi)時，腔體105的內(nèi)側(cè)壁或者側(cè)壁插入件107是反射性的，使得來自LED102的光以及任何波長的轉(zhuǎn)換光在透射通過所述輸出端口(例如輸出窗口108)之前在所述腔160內(nèi)反射，所述輸出端口安裝在光源子組件115的上方。底部反射體插入件106可以可選地放置在安裝板104的上方。底部反射體插入件106包括孔，使得每一個LED102的發(fā)光部分不被底部反射體插入件106阻擋。側(cè)壁插入件107可以可選地放置在腔體105內(nèi)，使得當(dāng)腔體105安裝在光源子組件115的上方時，側(cè)壁插入件107的內(nèi)表面將光從所述LED102指向所述輸出窗口。盡管如圖所示，從照明模塊100的頂部看，腔體105的內(nèi)側(cè)壁是矩形的，但是可以構(gòu)想其他形狀(例如三葉形或者多邊形)。此外，腔體105的內(nèi)側(cè)壁可以從安裝板104至輸出窗口 108逐漸變細或者向外彎曲，而不是如圖所示與輸出窗口 108垂直。
[0027]底部反射體插入件106和側(cè)壁插入件107可以是高反射的，使得在所述腔160中向下反射的光通常發(fā)射回至所述輸出段闊，例如輸出窗口 108。另外，插入件106和107可以具有高的導(dǎo)熱性，使得它用作附加的散熱器。作為示例，所述插入件106和107可以由高導(dǎo)熱材料制成，諸如基于鋁的材料，所述基于鋁的材料能夠處理成高反射性和耐用的材料。作為示例，可以使用由德國Alanod公司制造的被稱作Miro?的材料?？梢酝ㄟ^對鋁進行拋光或者通過用一種或者多種反射性涂層覆蓋插入件106和107的內(nèi)表面實現(xiàn)高的反射性。插入件106和107可以替代地由高反射薄材料制成，諸如由3M公司(美國)出售的Vikuiti?ESR、由東麗(Toray)公司(日本)制造的Lumirror?E60L或者微晶聚對苯二甲酸乙二醇酯(MCPET),諸如由古河電氣(Furukawa Electric)有限公司(日本)制造的。在其他示例中，插入件106和107可以由聚四氟乙烯(PTFE)材料制成。在一些示例中，插入件106和107可以由I至2毫米厚的PTFE材料制成，如由W.L Gore公司(美國)和Berghof公司(德國)出售的。在另外一些實施例中，插入件106和107可以由PTFE材料構(gòu)成，背后是薄的反射層，諸如金屬層或者非金屬層，諸如ESR、E60L或者MCPET。同樣，可以將高漫反射涂層施加至側(cè)壁插入件107、底部反射體插入件106、輸出窗口 108、腔體105和安裝板104的任一個。這種涂層可以包括二氧化鈦(Ti02)、氧化鋅(ZnO)和硫酸鋇(BaS04)粒子，或者這些材料的組合。
[0028]圖5A和5B闡釋了如圖1所述的基于LED的照明模塊100的透視圖和橫截面圖。在這個實施例中，所述側(cè)壁插入物107、輸出窗口 108和設(shè)置在安裝板104上的底部反射體插入件106限定了在所述基于LED的照明模塊100中的光混合腔160 (如圖5A所示)。來自所述LED102的一部分光在通過輸出窗口 108離開之前在光混合腔160內(nèi)反射。在離開所述輸出窗口 108之前在所述腔160內(nèi)反射具有對光進行混合并且提供從所述基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的更均勻分布的效果。此外，由于在離開所述輸出窗口 108之前光在所述腔160內(nèi)反射，一部分光通過與包括在所述腔160中的波長轉(zhuǎn)換材料相互作用進行顏色轉(zhuǎn)換。
[0029]盡管如圖1-5B所示，基于LED的照明模塊100包括單個顏色轉(zhuǎn)換腔160，但是在此可以介紹其他實施例。在一方面中，輸出窗口 108可以是三維形狀的殼體結(jié)構(gòu)，以促進光的提取、顏色轉(zhuǎn)換和對輸出光束剖面的成形。在另一方面中，形成多個袋狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可以連接至所述基于LED的照明模塊100的窗口。通過用不同波長轉(zhuǎn)換材料涂覆不同的袋狀結(jié)構(gòu)，可以調(diào)諧從照明模塊100發(fā)射的光的顏色點并且可以提高輸出光束均勻性。在另外一個方面中，基于LED的照明模塊100可以包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔160，每一個腔都圍繞著不同的LED或者LED組。通過變化不同顏色轉(zhuǎn)換腔160的顏色轉(zhuǎn)換屬性，可以調(diào)諧從照明模塊100發(fā)射的光的顏色點并且可以提高輸出光束均勻性。此外，可以安置第二混合腔以收集從每一個顏色轉(zhuǎn)換腔發(fā)射的光并且在離開照明模塊100之前對所述光進一步進行混合。在另一方面中，通過在所述顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)一系列反射對光進行橫向透射并且遠離LED，顏色轉(zhuǎn)換腔可以配置用于在較寬區(qū)域上方對從LED102發(fā)射的光進行色散和顏色轉(zhuǎn)換。在一些示例中，可以通過嵌入在所述顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)的波長轉(zhuǎn)換材料對從所述LED發(fā)射的光進行顏色轉(zhuǎn)換。在一些示例中，可以通過位于所述顏色轉(zhuǎn)換腔輸出處的波長轉(zhuǎn)換材料對從所述LED發(fā)射的光進行顏色轉(zhuǎn)換。
[0030]LED102可以通過直接發(fā)光或者通過熒光粉轉(zhuǎn)換發(fā)射不同或者相同的顏色，其中將熒光層施加至所述LED作為所述LED封裝的一部分。所述照明設(shè)備100可以使用顏色LED102(諸如紅色、綠色、藍色、琥珀色或者青色)的任何組合，或者所述LED102可以全都產(chǎn)生相同顏色的光。一些或者全部LED102可以產(chǎn)生白光。此外,所述LED102可以發(fā)射偏振光或者非偏振光，并且基于LED的照明設(shè)備100可以利用偏振或者非偏振LED的任何組合。在一些實施例中，由于LED在這些波長范圍內(nèi)的發(fā)光效率，LED102發(fā)射藍光或者紫外光。當(dāng)LED102與包括在顏色轉(zhuǎn)換腔160中的波長轉(zhuǎn)換材料組合使用時，從所述照明設(shè)備100發(fā)射的光具有所需的顏色。與所述腔160內(nèi)的光混合組合的所述波長轉(zhuǎn)換材料的照片(感覺有誤，是不是應(yīng)該是photon)轉(zhuǎn)換屬性導(dǎo)致進行了顏色轉(zhuǎn)換的光輸出。通過調(diào)諧所述波長轉(zhuǎn)換材料的化學(xué)和/或物理(諸如厚度和濃度)屬性以及在腔160內(nèi)表面上涂層的幾何屬性，可以指定由輸出窗口 108輸出的光的具體顏色屬性，例如顏色點、色溫和顯色指數(shù)(CRI)。
[0031]為了本專利文件，波長轉(zhuǎn)換材料是任何單一的化學(xué)化合物或者不同化學(xué)化合物的混合物，所述化學(xué)化合物執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換功能，例如吸收一個峰值波長的一些光，并且作為回應(yīng)，發(fā)射處在另一峰值波長處的一些光。
[0032]腔160的某些部分，諸如所述底部反射體插入件106、側(cè)壁插入件107、腔體105、輸出窗口 108和放置在所述腔內(nèi)的其他組件(未示出)可以涂覆或者包括波長轉(zhuǎn)換材料。圖5B闡釋了涂覆有波長轉(zhuǎn)換材料的所述側(cè)壁插入物107的部分。此外，腔160的不同組件可以涂覆相同或者不同的波長轉(zhuǎn)換材料。
[0033]作為示例，熒光粉可以從以下化學(xué)式表示的組中選擇:Y3A15012:Ce，(又稱YAG:Ce，或者簡單地 YAG)、(Y, GcO3Al5O12:Ce、CaS:Eu、SrS:Eu、SrGa2S4:Eu、Ca3 (Sc, Mg)2Si3012:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、Ca3`Sc2O4:Ce、Ba3Si6O12N2:Eu、(Sr, Ca)AlSiN3:Eu、CaAlSiN3:Eu、CaAlSi(ON)3:Eu^Ba2SiO4:Eu>Sr2SiO4:Eu^Ca2SiO4:Eu>CaSc2O4:Ce^CaSi2O2N2:Eu> SrSi2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca5(PO4)3Cl:Eu, Ba5(PO4)3Cl:Eu、Cs2CaP2O7^ Cs2SrP2O7^ Lu3Al5O12:Ce、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu、Sr8Mg(SiO4)4C12:Eu、La3Si6Nn =Ce^Y3Ga5O12 =CeXd3Ga5O12 =Ce^Tb3Al5O12:Ce、Tb3Ga5O12:Ce、and Lu3Ga5O12:Ce。
[0034]在一個示例中，可以通過更換側(cè)壁插入物107和/或所述輸出窗口 108實現(xiàn)所述照明設(shè)備的顏色點的調(diào)節(jié)，類似地可以涂覆或者浸潰一種或者多種波長轉(zhuǎn)換材料。在一個示例中，紅色發(fā)光熒光粉(諸如銪激活堿土金屬氮化硅，例如(Sr，Ca) AlSiN3:Eu)覆蓋在所述腔160底部的側(cè)壁插入物107和底部反射體插入物106的一部分，并且YAG熒光粉覆蓋所述輸出窗口 108的一部分。在另一個實施例中，紅色發(fā)光突光粉(諸如堿土金屬氧氮化硅)覆蓋在所述腔160底部的側(cè)壁插入物107和底部反射體插入物106的一部分，并且紅色發(fā)光堿土金屬氧氮化娃和黃色發(fā)光YAG突光粉的混合物覆蓋所述輸出窗口 108的一部分。
[0035]在一些實施例中，在合適的溶液介質(zhì)中將所述熒光粉與粘合劑(binder)以及可選地表面活性劑和增塑劑進行混合。所述結(jié)果混合物通過噴涂、絲網(wǎng)印刷、刮涂或者其他合適手段的任一種沉積。通過選擇限定所述腔的側(cè)壁的形狀和高度，以及選擇在所述腔中的哪些部分將由熒光粉覆蓋或者不覆蓋，并且通過所述光混合腔160表面上的熒光層的層厚和濃度的最優(yōu)化，可以按照需要調(diào)諧從所述模塊發(fā)射的光的顏色點。
[0036]在一個示例中，可以將單一類型的波長轉(zhuǎn)換材料圖案化在所述側(cè)壁上，例如可以是如圖5B所示的側(cè)壁插入物107。作為示例，可以將紅色熒光粉圖案化在所述側(cè)壁插入物107的不同區(qū)域上并且黃色熒光粉可以覆蓋所述輸出窗口 108?？梢宰兓鰺晒夥鄣母采w區(qū)域和/或濃度以產(chǎn)生不同的色溫。應(yīng)該理解，如果由所述LED102產(chǎn)生的光發(fā)生變化，那么將需要變化所述紅色的覆蓋區(qū)域和/或所述紅色和黃色熒光粉的濃度以產(chǎn)生所需的色溫。可以在組裝之前測量并且根據(jù)性能選擇所述LED102的顏色性能、所述側(cè)壁插入物107上的紅色熒光粉和所述輸出窗口 108上的黃色熒光粉，使得所述組裝件產(chǎn)生所需的色溫。
[0037]在許多應(yīng)用中，期望的是產(chǎn)生具有小于3100開爾文度相關(guān)色溫(CCT)的白光輸出。例如，在許多應(yīng)用中，需要具有2700開爾文度CCT的白光。通常需要一些紅色發(fā)光，以將從所述光譜的藍色或者紫外部分發(fā)光的LED產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換成具有小于3100開爾文度CCT的白光輸出。正在努力將黃色熒光粉與紅色發(fā)光熒光粉，諸如CaS:Eu, SrS:Eu, SrGa2S4:Eu,Ba3Si6O12N2:Eu, (Sr, Ca)AlSiN3:Eu, CaAlSiN3:Eu, CaAlSi(ON)3:Eu, Ba2SiO4:Eu, Sr2SiO4:Eu, Ca2SiO4:Eu, CaSi2O2N2:Eu, SrSi2O2N2:Eu, BaSi2O2N2:Eu, Sr8Mg(SiO4)4Cl2:Eu, Li2NbF7:Mn4+，Li3ScF6:Mn4+，La2O2S:Eu3+and Mg0.MgF2.GeO2:Mn4+，進行混合以達到所需的 CCT。然而，由于所述輸出光的CCT對混合中的紅色熒光粉組分敏感，所述輸出光的顏色一致性通常較差。較差的顏色分布在混合熒光粉的情況中更為顯著，特別是在照明應(yīng)用中。通過用不包括任何紅色發(fā)光熒光粉的熒光粉或者熒光粉混合物涂覆輸出窗口 108，可以避免顏色一致性的問題。為了產(chǎn)生具有小于3100開爾文度CCT的白光輸出，在基于LED的照明模塊100的側(cè)壁和底部反射體的任一個上沉積紅色發(fā)光熒光粉或者熒光粉混合物。選擇指定的紅色發(fā)光熒光粉或者熒光粉混合物(例如峰值發(fā)射波長從600納米至700納米)以及所述紅色發(fā)光熒光粉或者熒光粉混合物的濃度，以產(chǎn)生具有小于3100開爾文度CCT的白光輸出。按照這種方式，基于LED的照明模塊可以用不包括紅色發(fā)光熒光粉組分的輸出窗口產(chǎn)生具有小于3100K CCT的白光。
[0038]對于基于LED的照明模塊，期望的是在使光子損失降至最低的同時，在至少一個光混合腔160中將所述LED發(fā)射的光的一部分轉(zhuǎn)換成更長波長的光。密集堆積的熒光粉薄層適用于對入射光的重要部分進行有效地顏色轉(zhuǎn)換，同時使與相鄰熒光顆粒的再吸收、全內(nèi)反射(TLR)和菲涅耳效應(yīng)(Fresnel effects)相關(guān)的損失降至最低。
[0039]圖6闡釋了顏色轉(zhuǎn)換腔160的橫截面圖，重點在于LED102發(fā)射的光與腔160的組件的相互作用。如圖所示，顏色轉(zhuǎn)換腔160包括反射顏色轉(zhuǎn)換元件130和透射顏色轉(zhuǎn)換元件133。透射顏色轉(zhuǎn)換元件133包括固定至光學(xué)透射層134的顏色轉(zhuǎn)換層135。反射顏色轉(zhuǎn)換元件130包括固定至反射層131的顏色轉(zhuǎn)換層132。
[0040]透射顏色轉(zhuǎn)換元件133按照透射模式提供高效的顏色轉(zhuǎn)換。顏色轉(zhuǎn)換層135包括稀疏的熒光粉薄層。在由紫外或者子紫外輻射泵送的照明設(shè)備中，未轉(zhuǎn)換光的透射是不期望的，因為暴露在這些波長下的輻射中對人體有健康風(fēng)險。然而，對于由紫外以上發(fā)射波長的LED泵送的基于LED的照明模塊，期望的是，顯著比例的未轉(zhuǎn)換光(例如從LED102發(fā)射的藍光)穿過光混合腔160，而無顏色轉(zhuǎn)換。這提升了高的效率，因為避免了所述顏色轉(zhuǎn)換過程所固有的損失。稀疏堆積的熒光粉薄層適用于對入射光的一部分進行顏色轉(zhuǎn)換。例如，期望的是，允許至少10%的入射光透射通過所述層，而無轉(zhuǎn)換。
[0041]反射顏色轉(zhuǎn)換元件130按照反射模式提供高效的顏色轉(zhuǎn)換。將在高密度下具有所需厚度的顏色轉(zhuǎn)換層132沉積在反射層131上。在一些實施例中，需要具有堆積密度大于90%的是所述熒光顆粒平均直徑兩倍的厚度。在這些實施例中，所述平均熒光顆粒直徑在6至8微米之間。
[0042]圖7闡釋了 LED照明模塊100橫截面圖，重點在于LED102發(fā)射的光子與透射顏色轉(zhuǎn)換元件133的相互作用。透射層134可以由光學(xué)透明介質(zhì)(例如玻璃、藍寶石、聚碳酸酯、塑料)構(gòu)成。透射層134也可以由半透明材料(例如PTFE薄層或者已經(jīng)刻蝕的光學(xué)透明介質(zhì))構(gòu)成。透射顏色轉(zhuǎn)換元件133可以包括附加層(未示出)，以提高光學(xué)系統(tǒng)性能。在一個示例中，透射顏色轉(zhuǎn)換元件133可以包括光學(xué)薄膜(諸如雙色向濾光鏡)、低折射率涂層、附加層(諸如散射粒子層)或者包括熒光顆粒的附加顏色轉(zhuǎn)換層。在一些實施例中，半透明的顏色轉(zhuǎn)換層135包括嵌入在高分子粘合劑142中的熒光顆粒141。熒光顆粒141設(shè)置用于使得部分光能夠透射通過透射顏色轉(zhuǎn)換元件133，而無顏色轉(zhuǎn)換。
[0043]在一個實施例中，沉積在光學(xué)透射層134上的半透明的顏色轉(zhuǎn)換層135具有厚度T135，所述厚度是具有堆積密度大約80 %的是所述熒光顆粒平均直徑的三倍。在這個實施例中，所述平均熒光顆粒直徑是10微米。
[0044]如圖7所示，LED102發(fā)射的藍色光子139通過透射顏色轉(zhuǎn)換元件133而無顏色轉(zhuǎn)換，并且有助于組合光140作為藍色光子。然而，LED102發(fā)射的藍色光子138被嵌入在顏色轉(zhuǎn)換層135中的熒光顆粒吸收。作為由藍色光子138提供的激勵的響應(yīng)，所述熒光顆粒按照各向同性發(fā)射圖案發(fā)射更長波長的光。在所闡釋的示例中，所述熒光顆粒發(fā)射黃光。如圖7所示，所述發(fā)射黃光的一部分通過透射顏色轉(zhuǎn)換元件133并且有助于組合光140作為黃色光子。所述發(fā)射黃光的另一部分由相鄰的熒光顆粒吸收并且被重新發(fā)射或者丟失。所述發(fā)射黃光的另一部分被散射回至光混合腔160，其中它被反射回至透射顏色轉(zhuǎn)換元件133或者在光混合腔160內(nèi)被吸收和丟失。
[0045]圖8闡釋了顏色轉(zhuǎn)換腔160的橫截面圖，重點在于LED102發(fā)射的光子與反射顏色轉(zhuǎn)換元件130的相互作用。在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換層132具有厚度T132小于熒光顆粒141平均直徑的五倍。熒光顆粒141的平均直徑可以在I微米至25微米。在一些實施例中，熒光顆粒141的平均直徑在5至10微米。熒光顆粒141設(shè)置為大于80%的堆積密度，來增加入射光子與熒光顆粒相互作用以產(chǎn)生已轉(zhuǎn)換光的概率。例如，LED102發(fā)射的藍色光子137入射至反射顏色轉(zhuǎn)換元件130并且由顏色轉(zhuǎn)換層132的熒光顆粒吸收。作為由藍色光子137提供的激勵的響應(yīng)，所述熒光顆粒按照各向同性發(fā)射圖案發(fā)射更長波長的光。在所闡釋的示例中，所述熒光顆粒發(fā)射紅光。如圖8所示，所述發(fā)射紅光的一部分進入光混合腔160。所述發(fā)射紅光的另一部分由相鄰的熒光顆粒吸收并且被重新發(fā)射或者丟失。所述發(fā)射紅光的另一部分被反射離開反射層131并且被透射通過顏色轉(zhuǎn)換層132至光混合腔160或者被相鄰的熒光顆粒吸收并且被重新發(fā)射或者丟失。
[0046]圖9-13描述了基于LED的照明模塊100的各種實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。圖9闡釋了包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔160的基于LED的照明模塊100的一個方面。每一個顏色轉(zhuǎn)換腔(例如160a、160b和160c)都配置用于在來自每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的光組合之前分別對每一個LED (例如102a、102b、102c)發(fā)射的光進行顏色轉(zhuǎn)換。通過變化一個或者多個顏色轉(zhuǎn)換腔的任何化學(xué)組成、一個或者多個顏色轉(zhuǎn)換腔中波長轉(zhuǎn)換涂層的幾何屬性、提供給發(fā)射進入任何顏色轉(zhuǎn)換腔的任何LED的電流以及一個或者多個顏色轉(zhuǎn)換腔的形狀，可以控制從基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的顏色并且可以提高輸出光束均勻性。
[0047]如圖9所示，LED102a只將光直接發(fā)射進入顏色轉(zhuǎn)換腔160a。類似地，LED102b只將光直接發(fā)射進入顏色轉(zhuǎn)換腔160b并且LED102C只將光直接發(fā)射進入顏色轉(zhuǎn)換腔160c。每一個LED都通過反射側(cè)壁彼此隔離。例如，如圖所示，反射側(cè)壁161將LED102a與102b隔離。
[0048]反射側(cè)壁161是高反射的，使得例如將從LED102b發(fā)射的光向上指向到顏色轉(zhuǎn)換腔160b中，通常朝向照明模塊100的輸出窗口 108。此外，反射側(cè)壁161可以具有高的導(dǎo)熱性，使得它用作附加的散熱器。作為示例，所述反射側(cè)壁161可以由高導(dǎo)熱材料制成，諸如基于鋁的材料，所述基于鋁的材料能夠處理成高反射性和耐用的材料。作為示例，可以使用由德國Alanod公司制造的被稱作MirO?的材料?？梢酝ㄟ^對招進行拋光或者通過用一種或者多種反射性涂層覆蓋反射側(cè)壁161的內(nèi)表面實現(xiàn)高的反射性。反射側(cè)壁161可以替代地由高反射薄材料制成，諸如由3M公司(美國)出售的Vikuiti?ESR、由Toray公司(日本)制造的Lumirror?E60L或者微晶聚對苯二甲酸乙二醇酯(MCPET),諸如由FurukawaElectric有限公司(日本)制造的。在其他示例中，反射側(cè)壁161可以由PTFE材料制成。在一些示例中，反射側(cè)壁161可以由I至2毫米厚的PTFE材料制成，如由W.L.Gore公司(美國)和Berghof公司(德國)出售的。在另外一些實施例中，反射側(cè)壁161可以由PTFE材料構(gòu)成，背后是薄的反射層，諸如金屬層或者非金屬層，諸如ESR、E60L或者MCPET。同樣，可以將高漫反射涂層施加至反射側(cè)壁161。這種涂層可以包括二氧化鈦(Ti02)、氧化鋅(ZnO)和硫酸鋇(BaS04)粒子,或者這些材料的組合。
[0049]在一方面中，基于LED的照明模塊100包括第一顏色轉(zhuǎn)換腔(例如160a)，所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔具有涂覆有第一波長轉(zhuǎn)換材料162的內(nèi)表面區(qū)域，以及第二顏色轉(zhuǎn)換腔(例如160b)，所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔具有涂覆有第二波長轉(zhuǎn)換材料164的內(nèi)表面區(qū)域。在一些實施例中，所述基于LED的照明模塊100包括第三顏色轉(zhuǎn)換腔(例如160c)，所述第三顏色轉(zhuǎn)換腔具有涂覆有第三波長轉(zhuǎn)換材料165的內(nèi)表面區(qū)域。在一些其他的實施例中，所述基于LED的照明模塊100可以包括附加的顏色轉(zhuǎn)換腔，所述附加的顏色轉(zhuǎn)換腔包括附加的、不同的波長轉(zhuǎn)換材料。在一些實施例中，多個顏色轉(zhuǎn)換腔包括涂覆有相同波長轉(zhuǎn)換材料的內(nèi)表面區(qū)域。
[0050]如圖9所示，在一個實施例中，基于LED的照明模塊100還包括安裝在所述顏色轉(zhuǎn)換腔160上方的透射層134。在一些實施例中，用包括波長轉(zhuǎn)換材料163的顏色轉(zhuǎn)換層135涂覆透射層134。在一個示例中，波長轉(zhuǎn)換材料162、164和165可以包括發(fā)射紅光熒光粉材料并且波長轉(zhuǎn)換材料163包括發(fā)射黃光熒光粉材料。透射層134促進每一個顏色轉(zhuǎn)換腔輸出的光的混合。
[0051 ] 在一些示例中，選擇包括在顏色轉(zhuǎn)換腔160中的每一種波長轉(zhuǎn)換材料和顏色轉(zhuǎn)換層135，使得從基于LED的照明模塊100發(fā)射的組合光140的顏色點與目標(biāo)顏色點匹配。
[0052]在一些實施例中，在所述顏色轉(zhuǎn)換腔160的上方安裝第二混合腔170。第二混合腔170是促進所述顏色轉(zhuǎn)換腔160輸出的光混合的封閉腔，使得從基于LED的照明模塊100發(fā)射的組合光140是顏色均勻的。如圖9所示，第二混合腔170包括沿著顏色轉(zhuǎn)換腔160的周邊安裝的反射側(cè)壁171，以捕獲所述顏色轉(zhuǎn)換腔160輸出的光。第二混合腔170包括安裝在所述反射側(cè)壁171上方的輸出窗口 108。從所述顏色轉(zhuǎn)換腔160發(fā)射的光反射離開所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔的內(nèi)部相對表面并且作為組合光140離開所述輸出窗口 108。
[0053]如圖10所示，在一個實施例中，基于LED的照明模塊100包括顏色轉(zhuǎn)換腔160和第二混合腔170。如圖所示，第二混合腔170的輸出窗口 108由包括波長轉(zhuǎn)換腔材料163的顏色轉(zhuǎn)換層135涂覆。在一個示例中，波長轉(zhuǎn)換材料162、164和165可以包括發(fā)射紅光熒光粉材料并且波長轉(zhuǎn)換材料163包括發(fā)射黃光熒光粉材料?？梢钥蛇x地包括安裝在顏色轉(zhuǎn)換腔160上方的擴散層143，以促進每一個顏色轉(zhuǎn)換腔輸出的光的混合。在一些實施例中，擴散層143不執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換功能。擴散層143可以由半透明材料(例如PTFE薄層)或者光學(xué)透明介質(zhì)(例如玻璃、藍寶石、聚碳酸酯、塑料)構(gòu)成，所述光學(xué)透明介質(zhì)已經(jīng)被處理(例如刻蝕)或者用材料(例如TiO2)涂覆以使它更光學(xué)擴散。
[0054]如圖9和10所示，LED102安裝在一個平面上并且反射側(cè)壁161包括與其上安裝有LED102的平面垂直定位的平整表面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)平整的、垂直定位的表面在使背反射降至最低的同時可以對光進行有效地顏色轉(zhuǎn)換。然而，也可以考慮其他表面形狀和定位。例如，圖11描述了反射側(cè)壁161，所述反射側(cè)壁包括相對于其上安裝有LED102的平面成傾斜角度定位的平整表面。在一些示例中，這種配置促進從所述顏色轉(zhuǎn)換腔160的光的提取。
[0055]圖12描述了在另一個實施例中的反射側(cè)壁161。如圖所示，反射側(cè)壁161包括錐形部分，所述錐形部分包括相對于其上安裝有LED102的平面成傾斜角度定位的平整表面。所述錐形部分過渡至與其上安裝有LED102的平面垂直定位的平整表面。在其他實施例中，所述錐形部分包括過渡至平整的、垂直定位表面的曲面。在一些示例中，這些實施例在對所述LED102發(fā)射的光有效地進行顏色轉(zhuǎn)換的同時促進從所述顏色轉(zhuǎn)換腔160的光的提取。同樣，如圖11所示，在反射側(cè)壁161的所述平整的、垂直定位的表面上設(shè)置波長轉(zhuǎn)換材料(例如波長轉(zhuǎn)換材料162、164和165)。
[0056]如上所討論的，通過選擇包括在所述顏色轉(zhuǎn)換腔160中的每一種波長轉(zhuǎn)換材料并且通過選擇包括在顏色轉(zhuǎn)換層135中的波長轉(zhuǎn)換材料，可以調(diào)諧從包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔的基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的顏色，以與目標(biāo)顏色點匹配。在其他的實施例中，通過選擇具有不同峰值發(fā)射波長的LED102，可以調(diào)諧從所述基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的顏色。例如，可以選擇LED102a以具有480納米的峰值發(fā)射波長，同時可以選擇LED102b以具有460納米的峰值發(fā)射波長。
[0057]圖13描述了另一實施例，用于調(diào)諧從包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔的基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的顏色。通過獨立地控制提供給不同LED102的電流，可以確定從每一個獨立控制的顏色轉(zhuǎn)換腔中發(fā)射的通量。按照這種方式，可以調(diào)諧具有不同顏色轉(zhuǎn)換特性的顏色轉(zhuǎn)換腔的輸出通量，使得從基于LED的照明模塊100輸出的光的顏色與目標(biāo)顏色點匹配。例如，電源180在導(dǎo)體183上提供電流184至LED102a。LED102a發(fā)射的光進入顏色轉(zhuǎn)換腔160a，經(jīng)歷顏色轉(zhuǎn)換并且作為進行了顏色轉(zhuǎn)換的光167發(fā)射。類似地，電源181在導(dǎo)體185上提供電流186至LED102b。LED102b發(fā)射的光進入顏色轉(zhuǎn)換腔160b，經(jīng)歷顏色轉(zhuǎn)換并且作為進行了顏色轉(zhuǎn)換的光168發(fā)射。通過調(diào)節(jié)電流184和186，可以調(diào)諧進行了顏色轉(zhuǎn)換的光167的通量和進行了顏色轉(zhuǎn)換的光168的通量，使得進行了顏色轉(zhuǎn)換的光167和168的組合與目標(biāo)顏色點匹配。類似地，可以獨立地控制附加顏色轉(zhuǎn)換腔，以調(diào)諧基于LED的照明模塊100的輸出光的顏色點。如圖13所示，電源182在導(dǎo)體187上提供電流188至LED102c。從LED102C發(fā)射的光進入顏色轉(zhuǎn)換腔160c，經(jīng)歷顏色轉(zhuǎn)換并且作為進行了顏色轉(zhuǎn)換的光169發(fā)射。按照這種方式，可以調(diào)諧電流184、186和188，使得進行了顏色轉(zhuǎn)換的光167、168和169的組合與目標(biāo)顏色點匹配。
[0058]圖14A-14E描述了基于LED的照明模塊100的各種實施例的橫截面頂視圖。圖14A描述了按照緊密堆積結(jié)構(gòu)設(shè)置的六邊形顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160g，其中每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的側(cè)壁都與另一個共享。例如，顏色轉(zhuǎn)換腔160g的每一個側(cè)壁都分別與另一個顏色轉(zhuǎn)換腔(160a-160f)共享。圖14B描述了按照矩形網(wǎng)格設(shè)置的矩形顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160i。在這種配置中，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的側(cè)壁都與另一個共享。例如，顏色轉(zhuǎn)換腔160g的每一個側(cè)壁都分別與顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160f和160h-160i共享。圖14C描述了按照六邊形網(wǎng)格設(shè)置的矩形顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160f。在這種配置中，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的側(cè)壁都與多個顏色轉(zhuǎn)換腔共享。例如，顏色轉(zhuǎn)換腔160g的側(cè)壁與顏色轉(zhuǎn)換腔160e和160f共享。圖14D描述了按照六邊形網(wǎng)格設(shè)置的圓形顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160i。圖14E描述了按照緊密堆積六邊形網(wǎng)格設(shè)置的三角形顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160f。在這種配置中，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的側(cè)壁都與另一個共享。圖14A-E的實施例是示例性的，但是也可以考慮不同形狀和不同布局的顏色轉(zhuǎn)換腔。例如，顏色轉(zhuǎn)換腔可以是橢圓形、星形、一般多邊形等形狀。此外，可以選擇導(dǎo)致緊密堆積配置的網(wǎng)格圖案。然而，在其他實施例中，可以考慮不是緊密堆積的網(wǎng)格圖案。
[0059]圖15、16和17描述了基于LED的照明模塊100的各種實施例的橫截面?zhèn)纫晥D，所述基于LED的照明模塊具有安裝至透射層134的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)196。在一些實施例中，透射層134是基于LED的照明模塊100的輸出窗口。安裝至所述透射層134的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)196形成了多個袋狀結(jié)構(gòu)。任意數(shù)量的袋狀結(jié)構(gòu)可以被一些波長轉(zhuǎn)換材料至少部分地涂覆。安裝至透射層的或者作為透射層一部分的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)提供了一種利用含有不同波長轉(zhuǎn)換材料的物理隔離的袋狀結(jié)構(gòu)進行顏色控制的手段。通過變化具有不同波長轉(zhuǎn)換材料的袋狀結(jié)構(gòu)的數(shù)量，控制所述輸出光的顏色。此外，通過平均分配不同波長轉(zhuǎn)換材料的袋狀結(jié)構(gòu)，提升了輸出光束均勻性。最后，通過隔離平面上不同類型的波長轉(zhuǎn)換材料可以提高效率，使得從LED發(fā)射的光的顯著部分被波長轉(zhuǎn)換材料一次吸收并且被作為輸出光重新發(fā)射。這個結(jié)構(gòu)使所述進行了顏色轉(zhuǎn)換的光被第二種波長轉(zhuǎn)換材料重新吸收的可能性降至最低。
[0060]在圖15所述的實施例中，一些袋狀結(jié)構(gòu)由發(fā)射紅光熒光粉191填充，另外的袋狀結(jié)構(gòu)由發(fā)射綠光熒光粉材料192填充，并且還有其他的袋狀結(jié)構(gòu)由發(fā)射黃光熒光粉材料190填充。按照這種方式，從每一個LED發(fā)射的光的一部分被顏色轉(zhuǎn)換成紅色、綠色和黃色光，成為從基于LED的照明模塊100發(fā)射的組合光140的一部分。在一些實施例中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)196由PTFE材料構(gòu)成。由于其有效的擴散反射屬性，PTFE提升了有效的顏色轉(zhuǎn)換并且允許來自LED102的光的一些透射通過透射層134，而無顏色轉(zhuǎn)換。
[0061]在一些實施例中，諸如圖15和16所述的那些，所述袋狀結(jié)構(gòu)特征在于深度D和寬度W。通過調(diào)諧所述袋狀結(jié)構(gòu)的寬度和深度尺寸以及所述波長轉(zhuǎn)換材料的組分，從基于LED的照明模塊100發(fā)射的光可以與目標(biāo)顏色點匹配。圖17闡釋了一個實施例，其中所述網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的深度從所述透射層134延伸至其上安裝有所述LED102平面。[0062]圖18描述了基于LED的照明模塊100的橫截面頂視圖。如圖所示，每一個袋狀結(jié)構(gòu)都由發(fā)射紅光熒光粉191或者發(fā)射黃光熒光粉190涂覆。在這個實施例中，具有發(fā)射紅光熒光粉191的袋狀結(jié)構(gòu)與發(fā)射黃光熒光粉190平均分配。在其他實施例中，更多數(shù)量的袋狀結(jié)構(gòu)可以涂覆一種熒光粉或者另一種，以與目標(biāo)顏色點匹配。在一些其他的實施例中，附加的熒光粉可以包括在一些袋狀結(jié)構(gòu)中。
[0063]在一些其他的實施例中，每一個都包括熒光粉組合的不同波長轉(zhuǎn)換材料可以涂覆不同的袋狀結(jié)構(gòu)，以與目標(biāo)顏色點匹配。例如，一些袋狀結(jié)構(gòu)可以由發(fā)射具有3000K CCT的白光的波長轉(zhuǎn)換材料涂覆，而其他袋狀結(jié)構(gòu)可以由發(fā)射具有4000K CCT的白光的熒光粉涂覆。按照這種方式，通過變化產(chǎn)生3000K光和4000K光的袋狀結(jié)構(gòu)的相對數(shù)量，可以調(diào)諧由基于LED的照明模塊100輸出的組合光140，以具有3000K至4000K之間的CCT。如圖18所示，每一個袋狀結(jié)構(gòu)都一律是正方形。然而，在其他實施例中，每一個袋狀結(jié)構(gòu)可以是任意的形狀(例如一般多邊形和一般橢圓形)。期望的是成形的袋狀結(jié)構(gòu)，以提高從基于LED的照明模塊100發(fā)射的光的輸出光束均勻性和顏色控制。
[0064]如圖19(和圖16)所示，袋狀結(jié)構(gòu)的圖案特征在于網(wǎng)格間隔距離G，而LED的圖案特征在于LED間隔距離L。在一些實施例中，所述網(wǎng)格間隔距離可以小于所述LED間隔距離(參見圖19)。在一些其他的實施例中，所述網(wǎng)格間隔距離可以與所述LED間隔距離相同(參見圖16)。在一些其他的實施例中，所述網(wǎng)格間隔距離可以大于所述LED間隔距離(未示出)。同樣，如圖19所示，所述網(wǎng)格間隔距離大于所述袋狀結(jié)構(gòu)寬度W，以保證從LED102發(fā)射的足夠的光被波長轉(zhuǎn)換材料進行顏色轉(zhuǎn)換。在一些實施例中，所述網(wǎng)格間隔距離是所述袋狀結(jié)構(gòu)寬度W的至少兩倍。
[0065]圖20闡釋了包括顏色轉(zhuǎn)換腔160的基于LED的照明模塊100的另一方面的橫截面圖，所述顏色轉(zhuǎn)換腔配置用于在較寬區(qū)域上方對從LED102發(fā)射的光進行色散和顏色轉(zhuǎn)換。按照這種方式，在薄的剖面結(jié)構(gòu)中可以實現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)換并且提升輸出光束均勻性。如圖20所示，顏色轉(zhuǎn)換腔160a包括至少一個反射側(cè)壁161，將從LED102a發(fā)射的光指向設(shè)置在LED102a上方的透射層134。所述反射側(cè)壁161相對于設(shè)置有LED102的平面204成傾斜角度定位。如圖20所示，反射側(cè)壁161向外并且向上延伸至透射層134與反射側(cè)壁161的附著點207。透射層134包括設(shè)置在每一個LED102上方的凸反射體205。如圖所示，反射體205的中心軸與每一個LED102的中心軸202是共線的，使得每一個反射體205在每一個LED102的上方是居中的。如圖所示，透射層134的一部分涂覆有波長轉(zhuǎn)換材料206。按照這種方式，從LED102a發(fā)射的光在從顏色轉(zhuǎn)換腔160a發(fā)射之前被橫向色散和顏色轉(zhuǎn)換。例如，光子208 (例如藍色光子)從LED102a中發(fā)射，反射離開反射體205，隨后反射離開反射側(cè)壁161，并且激發(fā)波長轉(zhuǎn)換材料206。所述波長轉(zhuǎn)換材料206吸收光子208并且發(fā)射進行了顏色轉(zhuǎn)換的光(例如紅光)，所述進行了顏色轉(zhuǎn)換的光通過透射層134并且離開顏色轉(zhuǎn)換腔 160a。
[0066]如圖20所示，顏色轉(zhuǎn)換腔160a從LED102a的中心軸202至附著點207橫向延伸一段距離Dwe。為了在較寬區(qū)域上促進光的分散，透射層134與平面204之間的距離H小于Dwg的一半。如圖所示，在圖20中，通過在所述顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)一系列反射對光進行橫向透射并且遠離LED102a并且然后通過所述光與設(shè)置在水平表面上的波長轉(zhuǎn)換材料的相互作用對從LED發(fā)射的光進行顏色轉(zhuǎn)換，顏色轉(zhuǎn)換腔160配置用于在較寬區(qū)域上對LED102發(fā)射的光進行分散和顏色轉(zhuǎn)換。為了進一步促進光的橫向分散，在所述LED的上方引入反射體以在顏色轉(zhuǎn)換之前對光進行橫向反射。
[0067]圖21闡釋了在另一個實施例中的顏色轉(zhuǎn)換腔160。在這個實施例中，透射層134是半透明層。例如，透射層134可以由燒結(jié)PTFE的薄層構(gòu)成。如圖所示，透射層134不包括如圖20的實施例所述的反射體。作為反射體的替代，所述半透明層允許從每一個LED102發(fā)射的一部分光的透射以及另一部分的反射，以在每一個顏色轉(zhuǎn)換腔內(nèi)促進光的橫向散射。
[0068]在另一個實施例中，每一個顏色轉(zhuǎn)換腔160都包括透明介質(zhì)210，所述透明介質(zhì)具有顯著高于空氣的折射率(例如硅樹脂)。在一些實施例中，透明介質(zhì)210填充所述顏色轉(zhuǎn)換腔。在一些示例中，透明介質(zhì)210的折射率與作為所述封裝LED102 —部分的任何封裝材料的折射率匹配。在所闡釋的實施例中，透明介質(zhì)210填充每一個顏色轉(zhuǎn)換腔的一部分，但是與所述LED102物理隔離。這可以期望用于促進從所述顏色轉(zhuǎn)換腔的光的提取。如圖所示，波長轉(zhuǎn)換層206設(shè)置在透射層134上。在一些實施例中，波長轉(zhuǎn)換層206包括多個部分，每一個部分都具有不同的波長轉(zhuǎn)換材料。盡管如圖所示，波長轉(zhuǎn)換層206被設(shè)置在透射層134的頂上使得透射層134位于波長轉(zhuǎn)換層206與每一個LED102之間，但是在一些實施例中，波長轉(zhuǎn)換層206可以設(shè)置在透射層134上，位于透射層134與每一個LED102之間。此夕卜，或者替代地，波長轉(zhuǎn)換材料可以嵌入在透明介質(zhì)210中。
[0069]在另一方面中，基于LED的照明模塊100包括設(shè)置在LED102上方并且與LED隔離的半透明非平面的非平面形狀窗口 220，如圖22所示。在一些實施例中，半透明非平面形狀窗口 220可以由模塑或者玻璃材料構(gòu)成。在其他實施例中，半透明非平面形狀窗口 220可以由燒結(jié)PTFE材料的薄層構(gòu)成或者包括燒結(jié)PTGE材料的薄層。與所述LED物理隔離的成形窗口在執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換的同時促進了光的混合和顏色均勻性。所述成形窗口所述成形窗口由反射體包圍。所述反射體進一步提供了光的混合以促進均勻性和輸出光束成形。所述成形窗口結(jié)合所述反射體設(shè)計，以提供顏色控制和輸出光束均勻性，特別是用于狹窄輸出光束設(shè)計。
[0070]所述半透明非平面形狀窗口 220包括波長轉(zhuǎn)換材料，所述波長轉(zhuǎn)換材料對從LED102發(fā)射的一部分光進行顏色轉(zhuǎn)換。例如，如圖22所示，從LED102發(fā)射的藍光223由包括在顏色轉(zhuǎn)換層135中的波長轉(zhuǎn)換材料吸收，所述顏色轉(zhuǎn)換層設(shè)置在半透明非平面形狀窗口 220上。作為響應(yīng)，所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射更長波長的光(例如黃光)。在圖22所示的實施例中，包括波長轉(zhuǎn)換材料的所述顏色轉(zhuǎn)換層135設(shè)置在成形輸出窗口 220上。在一些其他的實施例中，波長轉(zhuǎn)換材料嵌入在所述半透明非平面形狀窗口 220中。
[0071]如圖22所示，所述基于LED的照明模塊100包括與所述半透明非平面形狀窗口220接觸的反射側(cè)壁161。按照這種方式，從LED102發(fā)射的光在離開所述基于LED的照明模塊之前被指向通過所述半透明非平面形狀窗口 220。在一些實施例中，反射側(cè)壁161用波長轉(zhuǎn)換材料涂覆，所述波長轉(zhuǎn)換材料具有與設(shè)置在所述半透明非平面形狀窗口 220上的波長轉(zhuǎn)換材料不同的顏色轉(zhuǎn)換特性。例如，如圖22所示，從LED102發(fā)射的藍光被設(shè)置在反射側(cè)壁161上的波長轉(zhuǎn)換材料吸收。作為響應(yīng)，所述波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射更長波長的光(例如紅光)。
[0072]如圖22所示，反射體125貼附至基于LED的照明模塊100以形成光源150。反射體125具有包圍半透明非平面形狀窗口 220的內(nèi)部空間221。按照這種方式，從LED102發(fā)射的光在到達反射體125的反射表面之前必須通過半透明非平面形狀窗口 220。通過用半透明非平面形狀窗口 220封閉LED102，保護LED102免受環(huán)境污染。另外，光源150發(fā)射的光的顏色點受控于基于LED的照明模塊100的函數(shù)，與反射體125無關(guān)。此外，通過封閉半透明非平面形狀窗口 220，反射體125能夠控制光源150提供的輸出光束剖面。在一些實施例中，內(nèi)部空間221被折射率大于空氣折射率的透明材料(例如硅樹脂)填充。按照這種方式，增強了從基于LED的照明模塊100的光的提取。
[0073]在一些實施例中，所述半透明非平面形狀窗口 220包括反射部分222。通過反射部分222的適當(dāng)定位，可以改善由半透明非平面形狀窗口 220發(fā)射的光的輸出光束均勻性。如圖22所示，半透明非平面形狀窗口 220包括設(shè)置在半透明非平面形狀窗口 220的反射部分222上的反射層。在一些其他的實施例中，半透明非平面形狀窗口 220可以由漫反射材料層構(gòu)成或者包括漫反射材料層(例如燒結(jié)PTFE)。在這些實施例中，可能不需要獨立的反射部分222，因為足夠的光將被反射并且重新指向至所述半透明非平面形狀窗口 220的另一部分。在這些實施例中，半透明非平面形狀窗口 220的一部分不包括波長轉(zhuǎn)換材料。
[0074]可以對半透明非平面形狀窗口 220進行成形，以促進輸出光束均勻性和從LED102有效的光的提取。在如圖23所示的實施例中，半透明非平面形狀窗口 220是拱頂形的。在一些實施例中，所述拱頂形可以是拋物線形狀，配置用于將從LED102發(fā)射的光集中到指定的輸出光束角度。
[0075]在一些實施例中，基于LED的照明模塊100包括設(shè)置在多個顏色轉(zhuǎn)換腔160上方的半透明非平面形狀窗口 220。如圖24所示，作為示例，基于LED的照明模塊100包括多個顏色轉(zhuǎn)換腔160a-160d，配置成如圖20所述。半透明非平面形狀窗口 220設(shè)置在所述顏色轉(zhuǎn)換腔的上方，使得從每一個顏色轉(zhuǎn)換腔發(fā)射的光在與反射體125相互作用之前都通過半透明非平面形狀窗口 220。
[0076]在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的組件可以由PTFE材料構(gòu)成或者包括PTFE材料。在一些示例中，所述組件可以包括PTFE層，所述PTFE層背后是反射層，諸如拋光金屬層。所述PTFE材料可以由燒結(jié)PTFE粒子形成。在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的內(nèi)部相對表面的任何部分都可以由PTFE材料構(gòu)成。在一些實施例中，所述PTFE材料可以涂覆波長轉(zhuǎn)換材料。在其他的實施例中，波長轉(zhuǎn)換材料可以與所述PTFE材料混合。
[0077]在其他的實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的組件可以由反射的陶瓷材料構(gòu)成或者包括反射的陶瓷材料，諸如由CerFlex International公司(荷蘭)生產(chǎn)的陶瓷材料。在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的內(nèi)部相對表面的任何部分可以由陶瓷材料構(gòu)成。在一些實施例中，所述陶瓷材料可以涂覆波長轉(zhuǎn)換材料。
[0078]在其他的實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的組件可以由反射的金屬材料構(gòu)成或者包括反射的金屬材料，諸如Alanod公司(德國)生產(chǎn)的招或者Mir(#。在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的內(nèi)部相對表面的任何部分都可以由反射的金屬材料構(gòu)成。在一些實施例中，所述反射的金屬材料可以涂覆波長轉(zhuǎn)換材料。
[0079]在其他的實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的組件可以由反射的塑料材料構(gòu)成或者包括反射的塑料材料，諸如由3M(美國)公司出售的Vikuiti?ESR、由Toray公司(日本)制造的LumirrorTME60L或者微晶聚對苯二甲酸乙二醇酯(MCPET),諸如由Furukawa Electric有限公司(日本)制造的。在一些實施例中，顏色轉(zhuǎn)換腔160的內(nèi)部相對表面的任何部分都可以由反射的塑料材料構(gòu)成。在一些實施例中，所述反射的塑料材料可以涂覆波長轉(zhuǎn)換材料。
[0080]腔160可以由非固體材料填充，諸如空氣或者惰性氣體，使得LED102發(fā)射光進入所述非固體材料。作為示例，所述腔可以是密封的并且氬氣可以用于填充所述腔。替代地，可以使用氮氣。在其他的實施例中，腔160可以用固體封裝材料填充。作為示例，硅樹脂可以用于填充所述腔。
[0081]所述PTFE材料比可以用于構(gòu)成或者包括在顏色轉(zhuǎn)換腔160的組件中的其他材料(諸如Alanod公司生產(chǎn)的Miro? )反射性低。在一個示例中，對基于LED的照明模塊100的藍光輸出，所述基于LED的照明模塊由未涂覆i Ι.α?'的側(cè)壁插入件107構(gòu)成，與由未涂覆PTFE側(cè)壁插入件107構(gòu)成的相同模塊的藍光輸出，所述側(cè)壁插入件由Berghof公司(德國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成，進行對比。通過使用PTFE側(cè)壁插入件，來自照明模塊100的藍光輸出減少7%。類似地，與未涂覆Miro?側(cè)壁插入件107相比，通過使用由W.L.Gore公司(美國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成的未涂覆PTFE側(cè)壁插入件107，來自照明模塊100的藍光輸出減少5%。從所述照明模塊100的光的提取與所述腔160內(nèi)的反射率直接相關(guān)，因此，與其他可獲得的反射材料相比，所述PTFE材料的較差的反射率將與在所述腔160中使用所述PTFE材料的目的相偏離。然而，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定，當(dāng)所述PTFE材料涂覆熒光粉時，與具有類似的熒光粉涂層的其他反射性更強的材料(諸如Miro?)相比，所述PTFE材料意外地產(chǎn)生了光輸出的增加。在另一個不例中，對照明模塊100的白光輸出，所述照明模塊由熒光粉涂覆的丨M i ro?_側(cè)壁插入件107構(gòu)成，目標(biāo)相關(guān)色溫(CCT)為4000Κ，與由熒光粉涂覆的PTFE側(cè)壁插入件107構(gòu)成的相同模塊的白光輸出，所述側(cè)壁插入件由Berghof公司(德國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成，進行比較。與熒光粉涂覆Miro?:相比，通過使用熒光粉涂覆PTFE側(cè)壁插入件，來自照明模塊100的白光輸出增加7 %。類似地，與熒光粉涂覆Mir(^側(cè)壁插入件107相比，通過使用由W.L.Gore公司(美國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成的PTFE側(cè)壁插入件107，來自照明模塊100的白光輸出增加14%。在另一個示例中，對
照明模塊100的白光輸出，所述照明模塊由熒光粉涂覆的丨Miro?側(cè)壁插入件107構(gòu)成，目標(biāo)
相關(guān)色溫(CCT)為3000K，與由熒`光粉涂覆的PTFE側(cè)壁插入件107構(gòu)成的相同模塊的白光輸出，所述側(cè)壁插入件由Berghof公司(德國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成，進行比較。與熒光粉涂覆i_Ii相比，通過使用熒光粉涂覆PTFE側(cè)壁插入件，來自照明模塊100的白光輸出增加10%。類似地，與熒光粉涂覆liro?1 則壁插入件107相比，通過使用由W.L.Gore公司(美國)制造的燒結(jié)PTFE材料構(gòu)成的PTFE側(cè)壁插入件107，來自照明模塊100的白光輸出增加12%。
[0082]因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管反射性較低，期望的是用PTFE材料構(gòu)成所述光混合腔160的熒光粉覆蓋部分。此外，本發(fā)明還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外露于LED的熱量時，例如在光混合腔160中，與具有類似的熒光粉涂層的其他反射性更強的材料(諸如Miro?)相比，熒光粉涂覆PTFE材料具有更高的耐用性。
[0083]盡管以上出于指導(dǎo)目的描述了某些具體的實施例，本專利文獻的教義具有普遍的適用性并且不限于上述具體實施例。例如，顏色轉(zhuǎn)換腔160的任何組件都可以用熒光粉圖案化。所述圖案本身和所述熒光粉組分都可以變化。在一個實施例中，所述照明設(shè)備可以包括位于光混合腔160不同區(qū)域的不同類型的熒光粉。例如，紅色熒光粉可以位于所述插入件107和所述底部反射體插入件106的任一個或者兩個上，而黃色和綠色熒光粉可以位于所述輸出窗口 108的上表面或者下表面上或者嵌入在所述輸出窗口 108內(nèi)。在一個實施例中，不同類型的熒光粉(例如紅色和綠色)可以位于所述側(cè)壁107上的不同區(qū)域上。例如，可以將一種類型的熒光粉圖案化在所述側(cè)壁插入件107上的第一區(qū)域，例如按照條紋、斑點或者其他圖案，而另一種類型的熒光粉位于所述插入件107的不同第二區(qū)域上。如果需要，附加的熒光粉可以使用并且位于所述腔160的不同區(qū)域中。另外，如果需要，可以只在所述腔160中(例如在所述側(cè)壁上)使用并且圖案化一種類型的波長轉(zhuǎn)換材料。在另一個示例中，腔體105用于將安裝板104直接夾緊至安裝基座101，無需使用安裝板定位環(huán)103。在其他的示例中，安裝基座101和熱沉120可以是單個組件。在另一個示例中，基于LED的照明模塊100如圖1-3所述作為光源150的一部分。如圖3所示，基于LED的照明模塊100可以是可更換燈或者改造燈的一部分。但是，在另一個實施例中，基于LED的照明模塊100可以成形為可更換燈或者改造燈，并且被認為如此。因此，可以在不背離權(quán)利要求中所述的本發(fā)明范圍的情況下，實踐各種修改、適應(yīng)和所述實施例各種特征的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LED的照明設(shè)備，包括: 側(cè)壁，具有包括第一顏色轉(zhuǎn)換腔的內(nèi)部表面區(qū)域的一部分的第一表面區(qū)域，以及包括第二顏色轉(zhuǎn)換腔的內(nèi)部表面區(qū)域的一部分的第二表面區(qū)域，其中所述第一表面區(qū)域涂覆有第一波長轉(zhuǎn)換材料，以及其中所述第二表面區(qū)域涂覆有第二波長轉(zhuǎn)換材料； 第一 LED，其中從所述第一 LED發(fā)射的光直接進入所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔并且不直接進入所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔；以及 第二 LED，其中從所述第二 LED發(fā)射的光直接進入所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔并且不直接進入所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的照明設(shè)備，還包括: 安裝在所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔和所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔上方的透射層，其中所述透射層的第一部分覆蓋所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔，以及其中所述透射層的第二部分覆蓋所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述透射層涂覆有第三波長轉(zhuǎn)換材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述透射層耦合至所述側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述第一波長轉(zhuǎn)換材料和第二波長轉(zhuǎn)換材料是相同的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LED的照明設(shè)備，其中將所述第一波長轉(zhuǎn)換材料、所述第二波長轉(zhuǎn)換材料和所述第三波長轉(zhuǎn)換材料的任一個選擇為使得從基于LED的照明設(shè)備發(fā)射的輸出光的顏色點與目標(biāo)顏色點匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的照明設(shè)備，其中選擇供應(yīng)給所述第一LED的電流，使得從所述基于LED的照明設(shè)備發(fā)射的輸出光的顏色點與目標(biāo)顏色點匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的照明設(shè)備，還包括: 設(shè)置在所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔和所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔上方的第二光混合腔，所述第二光混合腔包括: 反射側(cè)壁，以及 所述基于LED的照明設(shè)備的輸出窗口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述第一LED的峰值發(fā)射波長不同于所述第二 LED的峰值發(fā)射波長。
10.一種基于LED的照明設(shè)備，包括: 多個LED ； 設(shè)置在所述多個LED的上方并且與所述多個LED間隔開的半透明非平面形狀窗口，所述半透明非平面形狀窗口包括第一波長轉(zhuǎn)換材料，所述第一波長轉(zhuǎn)換材料對從所述多個LED發(fā)射的光的一部分進行顏色轉(zhuǎn)換，其中貼附至所述基于LED的照明設(shè)備的反射體具有包圍所述半透明非平面形狀窗口的內(nèi)部空間；以及 包括反射側(cè)壁的第一顏色轉(zhuǎn)換腔，所述反射側(cè)壁沿著從設(shè)置有所述多個LED的至少一個LED的平面向設(shè)置在所述多個LED與所述半透明非平面形狀窗口之間的透射層的方向延伸，其中所述透射層的一部分涂覆有第二波長轉(zhuǎn)換材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述反射側(cè)壁包括第三波長轉(zhuǎn)換材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，還包括: 其上貼附有所述多個LED的安裝板；以及 設(shè)置在所述安裝板上方的基座反射體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述半透明非平面形狀窗口是拱頂形的。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述半透明非平面形狀窗口包括設(shè)置在所述半透明非平面形狀窗口的頂點的反射部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述多個LED安裝在所述平面中以及其中所述半透明非平面形狀窗口的表面相對于所述平面成傾斜角度朝向。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，其中所述反射側(cè)壁圍繞所述多個LED中的所述至少一個LED并且相對于設(shè)置有所述至少一個LED的平面成傾斜角度朝向。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于LED的照明設(shè)備，還包括: 第二顏色轉(zhuǎn)換腔，設(shè)置在所述多個LED的第二 LED與所述半透明非平面形狀窗口之間，其中所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔的內(nèi)部表面區(qū)域的一部分涂覆有第三波長轉(zhuǎn)換材料，其中從所述多個LED中的第一 LED發(fā)射的光直接進入所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔并且不直接進入所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔，以及其中從所述多個LED中的第二 LED發(fā)射的光直接進入所述第二顏色轉(zhuǎn)換腔并且不直接進入所述第一顏色轉(zhuǎn)換腔。
18.一種裝置，包括: 設(shè)置在第一平面中的多個發(fā)光二極管LED中LED，所述LED具有沿與所述LED的管芯區(qū)域垂直地延伸的中心軸；以及 顏色轉(zhuǎn)換腔，包括:圍繞所述LED的反射側(cè)壁，其中所述反射側(cè)壁相對于所述第一平面成傾斜角度朝向并且從所述第一平面延伸至第二平面，所述第二平面位于所述第一平面上方第一距離；以及設(shè)置在所述第二平面中并且貼附至所述反射側(cè)壁的透射層，其中所述透射層的一部分涂覆有第一波長轉(zhuǎn)換材料，以及其中所述第一距離小于在所述第二平面中測量的從所述透射層與所述反射側(cè)壁的附著點到所述LED的中心軸的距離的一半。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，還包括: 凸球面反射體，貼附至所述透射層并且在所述透射層與所述LED之間設(shè)置于所述LED的上方。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，還包括: 窗口，設(shè)置在所述透射層的上方并且與所述透射層間隔開，其中所述窗口的一部分涂覆有第二波長轉(zhuǎn)換材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述反射側(cè)壁是漫反射的并且所述反射側(cè)壁的至少一部分涂覆有所述第一波長轉(zhuǎn)換材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中在所述LED與所述反射側(cè)壁之間的空間由固體透明介質(zhì)填充。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述第一波長轉(zhuǎn)換材料嵌入在所述固體透明介質(zhì)中。
【文檔編號】F21V7/00GK103562622SQ201280026612
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】杰勒德·哈伯斯, 格雷戈里·W·恩格, 彼特·K·曾, 約翰·S·日貝里 申請人:吉可多公司