專(zhuān)利名稱(chēng)：用于動(dòng)態(tài)原位磷光體混合和噴射的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)內(nèi)容涉及發(fā)光器件的制造并且更具體地涉及具有磷光體層的寬光譜發(fā)光二極管的制造。
背景技術(shù)：
固態(tài)器件(比如發(fā)光二極管(LED))是用于取代常規(guī)光源(比如白熾燈和熒光燈)的有吸引力的候選。LED具有比白熾燈明顯更高的光轉(zhuǎn)換效率和比兩種類(lèi)型的常規(guī)光源更長(zhǎng)的壽命。此外，一些類(lèi)型的LED現(xiàn)在具有比熒光光源更高的轉(zhuǎn)換效率，并且已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中展示了進(jìn)一步更高的轉(zhuǎn)換效率。最后，LED需要比熒光燈更低的電壓、并因此提供各種功率節(jié)省益處。遺憾的是，LED在相對(duì)窄的光譜中產(chǎn)生光。為了取代常規(guī)照明系統(tǒng)，希望有產(chǎn)生白 光的基于LED的光源。一種用于產(chǎn)生白光的方式是在LED上沉積磷光體材料,從而將從藍(lán)色或者UV LED發(fā)射的單色光轉(zhuǎn)換成寬光譜白光。通過(guò)在預(yù)定義濃度或者以預(yù)定義配方將磷光體粉末混合到聚合物(比如娃樹(shù)脂)中來(lái)形成磷光體材料從而在娃樹(shù)脂中產(chǎn)生磷光體粒子懸浮物。這一混合物然后以預(yù)定義體積和/或重量沉積到LED上并且隨后受到固化過(guò)程。然后測(cè)試所得的涂敷磷光體的LED并且根據(jù)實(shí)際測(cè)試顏色將這些LED放入不同顏色倉(cāng)(bin)中。在本領(lǐng)域中已知用于在硅樹(shù)脂載體中懸浮磷光體粒子的各種過(guò)程。使用這些過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)一致的光學(xué)性質(zhì)，比如顏色一致性。經(jīng)常由于在載體中懸浮磷光體粒子的過(guò)程而難以維持在大量LED之間光的一致性。操作者誤差可能造成錯(cuò)誤混合從而導(dǎo)致整批的顏色偏離事故。另外，磷光體混合物的粘度可能在沉積期間改變，或者磷光體懸浮物可能在適用期(pot life)內(nèi)沉淀從而引起寬范圍的顏色倉(cāng)。另外，即使在配給(dispense)體積和重量一致時(shí)，諸如芯片波長(zhǎng)、磷光體分布、襯底反射率等其它因素也可能引起變動(dòng)。一般不能實(shí)時(shí)捕捉上述問(wèn)題，因此當(dāng)在測(cè)試期間發(fā)現(xiàn)它們時(shí)已太遲而無(wú)法恢復(fù)零件并且必須廢棄它們。制造過(guò)程本身經(jīng)常耗費(fèi)時(shí)間并且成本高，需要完成多個(gè)制造步驟。所有這些問(wèn)題導(dǎo)致寬光譜LED的制造成本增加。因而本領(lǐng)域需要用于向LED和其它固態(tài)照明器件施加磷光體材料的簡(jiǎn)化和改進(jìn)的過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
在各種有代表性的方面中，本公開(kāi)內(nèi)容提供一種向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的方法。根據(jù)一種示例方法，向控制器中輸入光的期望特性(比如相關(guān)色溫(CCT)和/或在顏色空間(例如CIE 1931顏色空間)中的坐標(biāo)集)和磷光體組合物的期望總配給體積或者重量。利用多個(gè)噴射頭向發(fā)光器件的表面上配給第一量的磷光體組合物，噴射頭包括用于配給基本上純硅樹(shù)脂的基本上純硅樹(shù)脂噴射頭和每個(gè)用于配給相應(yīng)有色磷光體的多個(gè)有色磷光體噴射頭。在配給第一量的磷光體組合物之后，向發(fā)光器件施加脈沖功率從而使發(fā)光器件發(fā)射光，該光然后用光檢測(cè)器檢測(cè)。比較檢測(cè)到的光的特性與期望特性，并且如果需要?jiǎng)t調(diào)節(jié)純硅樹(shù)脂和至少一個(gè)有色磷光體的相對(duì)配給以朝著期望特性移動(dòng)檢測(cè)到的特性。重復(fù)該過(guò)程，并且當(dāng)光的檢測(cè)到的特性在光的所需特性的預(yù)定范圍內(nèi)并且發(fā)光器件的表面上的磷光體組合物的量滿(mǎn)足或者超過(guò)期望總配給體積時(shí)，磷光體組合物的配給停止。在一些實(shí)施例中，一種向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的方法包括向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的部分。檢測(cè)發(fā)光器件發(fā)射的光的特性，并且調(diào)整磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量以減少在光的檢測(cè)到的特性與光的所需特性之間的差異。在一些實(shí)施例中，一種用于向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的系統(tǒng)包括用于檢測(cè)從發(fā)光器件發(fā)射的光的特性的光傳感器以及用于向發(fā)光器件的表面上配給相應(yīng)顏色的磷光體和純娃樹(shù)脂的多個(gè)磷光體配給器。磷光體和娃樹(shù)脂配給器適于響應(yīng)于從發(fā)光器件發(fā)射的光的檢測(cè)到的特性來(lái)被控制。在一些實(shí)施例中，一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于制造發(fā)光器件的過(guò)程。計(jì)算機(jī)程序包括用于向發(fā)光器件上配給 磷光體組合物的部分的代碼、用于檢測(cè)發(fā)光器件發(fā)射的光的特性的代碼和用于調(diào)整磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量以減少在光的檢測(cè)到的特性與光的所需特性之間的差異的代碼。在閱讀本公開(kāi)內(nèi)容時(shí)更完全理解本發(fā)明的這些和其它方面。


附圖與說(shuō)明書(shū)一起舉例說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例并且與描述一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖I是圖示了用于向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的系統(tǒng)的框圖；圖2是圖示了用于向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的過(guò)程的流程圖；并且圖3是圖示了根據(jù)CIE 1931顏色空間的光特性的顏色圖表。圖中的元素和步驟出于簡(jiǎn)化和清楚的目的而加以圖示并且不一定已經(jīng)根據(jù)任何特定序列來(lái)呈現(xiàn)。例如在圖中圖示了可以并行或者以不同順序執(zhí)行的步驟以幫助增進(jìn)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施例方式在下文具體描述中，通過(guò)示例示出和描述本發(fā)明的僅某些示例實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)的那樣，本發(fā)明可以用諸多不同形式來(lái)體現(xiàn)而不應(yīng)解釋為限于這里闡述的例子。另外，在本公開(kāi)內(nèi)容的上下文中，當(dāng)元素稱(chēng)為“在”另一元素“上”或者配給“到”另一元素“上”時(shí)，它可以直接在所述另一元素上或者間接在所述另一元素上而一個(gè)或者多個(gè)居間元素置于其間。這里就功能塊部件和各種處理步驟而言描述本發(fā)明的某些方面。這樣的功能塊可以由配置成執(zhí)行指定功能并且實(shí)現(xiàn)各種結(jié)果的任何數(shù)目的硬件或者軟件部件實(shí)現(xiàn)。例如描述控制器用于執(zhí)行某些計(jì)算、做出判決并且提供控制信號(hào)?？梢杂糜布?或軟件實(shí)施這樣的控制器，并且可以在存儲(chǔ)如下計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中體現(xiàn)描述的功能，該計(jì)算機(jī)程序在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行描述的功能。
此外，除了發(fā)光器件之外還可以與任何數(shù)目的器件的制造結(jié)合實(shí)施本發(fā)明，并且描述的系統(tǒng)僅為用于本發(fā)明的一個(gè)示例應(yīng)用。另外，本發(fā)明可以運(yùn)用任何數(shù)目的用于對(duì)控制點(diǎn)編程、感測(cè)光特性、計(jì)算和調(diào)整組合物的性質(zhì)等的常規(guī)技術(shù)。相似標(biāo)號(hào)在說(shuō)明書(shū)全文中表示相似元素。用于制造具有磷光體組合物的發(fā)光器件的常規(guī)系統(tǒng)和方法包括在硅樹(shù)脂中預(yù)混合磷光體粉末以利用預(yù)定配方制作磷光體組合物，其目的在于實(shí)現(xiàn)寬光譜“白”光。也就是說(shuō)，典型LED在相對(duì)窄光譜中產(chǎn)生光，而白光通常是照明用途所希望的。因此，常規(guī)過(guò)程通常包括基于對(duì)組合物的磷光體成分的性質(zhì)的了解、對(duì)LED發(fā)射的輻射光譜的了解和可能影響發(fā)射光譜的其它因素來(lái)預(yù)定用于組合物的配方，其目的在于來(lái)自受激磷光體和LED的發(fā)射光的互補(bǔ)相加混合以產(chǎn)生白光感知。這一磷光體組合物然后以預(yù)定體積和/或重量沉積于LED上并且固化，然后測(cè)試所得的涂敷磷光體的LED?；趶拿總€(gè)個(gè)別LED測(cè)量的光譜，LED —般被放置于例如基于相關(guān)色溫(CCT)和/或在顏色空間(比如CIE顏色空間)中的 坐標(biāo)集來(lái)分離器件的不同倉(cāng)或者類(lèi)別中。使用這些常規(guī)過(guò)程，難以實(shí)現(xiàn)一致的光學(xué)性質(zhì)。經(jīng)常由于在載體中懸浮磷光體粒子的過(guò)程而難以維持在LED之間光的一致性。操作者誤差可能造成錯(cuò)誤混合從而導(dǎo)致整批的顏色偏離事故。另外，磷光體懸浮物可能在適用期內(nèi)沉淀或者磷光體混合物的粘度可能改變，從而引起寬顏色倉(cāng)范圍。另外，即使在配給體積和重量一致時(shí)，諸如芯片波長(zhǎng)、磷光體分布、襯底反射率等其它因素也可能引起變動(dòng)。不能實(shí)時(shí)捕捉上述問(wèn)題，因此當(dāng)在測(cè)試期間發(fā)現(xiàn)它們時(shí)已太遲而無(wú)法恢復(fù)零件并且必須廢棄它們。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容一個(gè)方面的一種過(guò)程通過(guò)利用在配給磷光體期間的反饋以動(dòng)態(tài)控制向發(fā)光器件(比如LED)上配給的磷光體組合物的相對(duì)量，來(lái)避免多個(gè)這些和其它問(wèn)題。用于制造發(fā)光器件的方法和系統(tǒng)可以與生產(chǎn)系統(tǒng)100結(jié)合操作。圖I圖示了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的生產(chǎn)系統(tǒng)100，該系統(tǒng)包括控制器110、配給器120、傳感器130、電源140和發(fā)光器件150?？刂破?10可以是微處理器或者其它計(jì)算機(jī)、可編程門(mén)陣列、專(zhuān)用電路或者任何其它類(lèi)型的控制器，該控制器具有計(jì)算、輸入和輸出功能以及用于執(zhí)行存儲(chǔ)的指令、執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作等的能力。傳感器130可以是光學(xué)傳感器或者其它測(cè)量傳感器，該傳感器能夠檢測(cè)發(fā)光器件150發(fā)射的光的一個(gè)或者多個(gè)特性，比如相關(guān)色溫和/或顏色點(diǎn)(即在顏色空間中的坐標(biāo)集)。例如傳感器130可以是電荷耦合器件(CCD)、色度計(jì)或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它適當(dāng)傳感器。傳感器130可以包括用于將來(lái)自發(fā)光器件的光引向傳感器的光纖光導(dǎo)。傳感器130可以向控制器110的輸入發(fā)送信息，比如光的一個(gè)或者多個(gè)特性。配給器120可以耦合到控制器110的輸出，從而控制器110向配給器120提供信號(hào)以控制配給器120。配給器可以包括可以執(zhí)行多種功能的諸如熱噴射器、壓電噴射器、連續(xù)噴射器、擠壓管、注射器等各種硅樹(shù)脂和磷光體配給器中的一種或多種。配給器120可以包括用于向發(fā)光器件的表面上噴射相應(yīng)顏色的磷光體的小滴的一個(gè)或者多個(gè)噴射配給器。例如在一個(gè)示例實(shí)施例中，配給器120包括用于配給黃色磷光體的黃色噴射配給器、用于配給綠色磷光體的綠色噴射配給器和用于配給紅色磷光體的紅色噴射配給器。在又一實(shí)施例中，用于配給有色磷光體的噴射配給器被配置成噴射在基本上透明介質(zhì)(比如硅樹(shù)脂)中懸浮的高濃度(例如懸浮物大于30wt%、近似50wt%*者近似80wt% )的它們的相應(yīng)顏色的磷光體粉末。配給器120還可以包括用于與有色磷光體配給器結(jié)合向發(fā)光器件的表面上配給基本上透明或者清澈的硅樹(shù)脂的基本上純硅樹(shù)脂配給器(例如硅樹(shù)脂噴射頭)。配給器120還可以包括用于存儲(chǔ)液體形式的濃縮磷光體懸浮物和透明硅樹(shù)脂用于以后配給的多個(gè)貯存器。在一些實(shí)施例中，每個(gè)配給器或者配給器120的每個(gè)頭(例如噴射頭)被配置成以個(gè)別可變和可控速率和/或持續(xù)個(gè)別可變和可控時(shí)間量分別配給純硅樹(shù)脂或者高濃度有色磷光體的小滴以產(chǎn)生磷光體組合物，該組合物包括若干顏色的磷光體粉末、純硅樹(shù)脂并且在一些實(shí)施例中包括其它成分。噴射頭可以用范圍從I納升至數(shù)百毫升的體積配給小滴或者可以作為恒定流配給磷光體組合物的相應(yīng)部分。純硅樹(shù)脂和各種顏色的濃縮磷光體的部分的配給可以在時(shí)間上相對(duì)于彼此偏移或者可以在基本上相同時(shí)間。另外，每個(gè)配給 器在發(fā)光器件的表面上配給磷光體組合物的其相應(yīng)部分的精確位置可以在相同位置或者互不相同的位置。配給器120可以被配置用于在至少部分真空中噴射磷光體組合物。以這一方式，可以減少或者消除配給后對(duì)磷光體組合物的脫氣和/或混合的需要。如上文描述的系統(tǒng)減少或者消除將磷光體組合物混合到有色粉末狀磷光體和硅樹(shù)脂的預(yù)定比例的分離處理步驟，因?yàn)橄鄳?yīng)顏色和硅樹(shù)脂隨著它們例如在發(fā)光器件的表面上配給而原位(in situ) “混合”。因此，可以在配給磷光體組合物時(shí)精確控制和變化混合的磷光體組合物的成分之比。另外，混合的磷光體組合物的成分之比可以在批次之間或者甚至在器件之間而不同，但是如上文討論的那樣，由于除了磷光體組合物之外的其它因素也可能影響所得光譜，所以器件和批次可以具有精確控制和一致的顏色特性。另外，上文描述的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在任何表面(包括發(fā)光器件的表面)上創(chuàng)建多樣地分層或者布圖的磷光體結(jié)構(gòu)。發(fā)光器件150或者發(fā)光器件150所在的平臺(tái)可以包括加熱元素151。加熱元素151實(shí)現(xiàn)在配給期間或者緊接其后固化磷光體組合物以減少或者消除與磷光體粉末懸浮物在硅樹(shù)脂中沉淀有關(guān)的問(wèn)題。另外，加熱元素例如通過(guò)加熱組合物以減少它的粘度并且使組合物在發(fā)光器件150的表面之上更均勻和/或更快速流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)磷光體組合物的粘度的控制。電源140可以向發(fā)光器件150供應(yīng)功率?？刂破?10可以提供用于控制電源140的控制信號(hào)，或者電源140可以獨(dú)立于控制器110而操作。電源140可以向發(fā)光器件150提供電壓/電流，該電壓/電流為恒定(DC)、交變(AC)或者脈沖。在電源140提供脈沖功率的實(shí)施例中，可以在脈沖的幅度、它們的高和/或低峰電壓/電流、它們的周期、頻率和/或它們的占空比方面控制它們。另外，發(fā)光器件150可以包括一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光器件，并且電源150可以向多個(gè)發(fā)光器件中的一個(gè)或者任何數(shù)目的發(fā)光器件提供功率。在發(fā)光器件150包括多個(gè)發(fā)光器件的實(shí)施例中，電源150可以向多個(gè)發(fā)光器件中的一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光器件(即任何子集以至全部，并且包括全部)提供個(gè)別可控功率。
圖2是圖示了向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的示例過(guò)程的流程圖。該過(guò)程可以由電路、網(wǎng)絡(luò)處理器、具有反饋的由計(jì)算機(jī)控制的配給系統(tǒng)或者由某一其它適當(dāng)裝置執(zhí)行。例如，該過(guò)程可以由圖I的系統(tǒng)執(zhí)行。現(xiàn)在一起參照?qǐng)DI和圖2，在塊210中，可以向系統(tǒng)中輸入目標(biāo)光特性。目標(biāo)光特性的輸入可以由向用戶(hù)接口(比如耦合到控制器110的鍵盤(pán)或者觸屏接口)中輸入發(fā)光器件發(fā)射的光的一個(gè)或者多個(gè)所需特性的操作者實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)光特性可以存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器(比如ROM、磁儲(chǔ)存器或者EEPR0M)中或者易失性存儲(chǔ)器(比如RAM)中。目標(biāo)光特性的一些例子包括相關(guān)色溫(CCT)和顏色坐標(biāo)(例如在顏色空間中的坐標(biāo)，比如CIEx和CIEy)。在系統(tǒng)中輸入的一個(gè)或者多個(gè)目標(biāo)光特性還可以包括范圍，從而允許在滿(mǎn)足光的目標(biāo)特性時(shí)容許某些誤差。 在塊220中，可以設(shè)置配給比。也就是說(shuō)，配給器120可以包括多個(gè)配給頭，其中的一些配給頭可以適于配給有色磷光體。在一個(gè)示例實(shí)施例中，三個(gè)配給頭適于分別配給紅色、黃色或者綠色磷光體，其中紅色、黃色或者綠色磷光體可以是介質(zhì)(比如硅樹(shù)脂)中懸浮的高濃度(例如大于約30% )磷光體粉末。這里，配給比對(duì)應(yīng)于不同顏色磷光體的相對(duì)量。例如，配給比可以是2 2 I，也就是說(shuō)，2份紅色磷光體比2份黃色磷光體比I份綠色磷光體。配給比還可以包括來(lái)自配給器120中的第四配給頭(包括透明或者清澈介質(zhì)(比如硅樹(shù)脂))的磷光體組合物的部分。也就是說(shuō)，配給比在一個(gè)示例實(shí)施例中可以是 2:2:1: 1，也就是說(shuō)，兩份紅色磷光體比2份黃色磷光體比I份綠色磷光體比I份硅樹(shù)脂。在一些實(shí)施例中，配給比可以可控制成很精細(xì)的精確度，并且在一些實(shí)施例中，少量不同的配給比可以可用。另一方面，根據(jù)各種示例實(shí)施例的過(guò)程可以放棄塊220中的配給比的初始設(shè)置。也就是說(shuō)，在下文將更具體討論的包括配給比的反饋控制和自動(dòng)校正的實(shí)施例中，配給比的初始化可以不是必需的。因此，每次運(yùn)行該過(guò)程時(shí)初始配給比可以是相同初始值，或者初始配給比可以是系統(tǒng)上次利用的無(wú)論什么比值，或者在一些實(shí)施例中，初始配給比可以是任何值。在塊230中，可以設(shè)置磷光體組合物的目標(biāo)量。也就是說(shuō)，可以向系統(tǒng)提供配給器120將向一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光器件150上配給的磷光體組合物的預(yù)定量(例如重量或者體積)?？梢匀缦挛拿枋龅哪菢釉谠撨^(guò)程中以后利用這一目標(biāo)量作為用于確定何時(shí)結(jié)束磷光體組合物的配給的一個(gè)準(zhǔn)則。目標(biāo)量可以在工廠預(yù)設(shè)、由操作者向控制器110中手工輸入或者從耦合到控制器110的通信接口加載。跳過(guò)下文將描述的塊290，在塊240中，配給器120可以向發(fā)光器件150上配給磷光體組合物的部分?？梢钥刂坪拖拗茐K240的特定迭代中實(shí)際上配給的磷光體組合物的量為預(yù)定量(例如預(yù)定重量或者體積)。配給器120還可以包括加熱器和/或冷卻器，其用于控制溫度并且因此控制向發(fā)光器件150上配給的磷光體組合物的粘度。這實(shí)現(xiàn)對(duì)在步驟240中配給的量的改進(jìn)的控制。塊240還可以包括如下子過(guò)程，這些子過(guò)程包括對(duì)發(fā)光器件150和/或配給器120中的配給頭定位、在配給磷光體組合物之后通過(guò)利用加熱器151來(lái)烘烤和/或固化發(fā)光器件150或者在配給之后等待一段時(shí)間。在包括加熱器151和加熱子過(guò)程的各種實(shí)施例中，在配給之后迅速固化磷光體和/或硅樹(shù)脂小滴可以減少或者消除磷光體沉積、因此提高磷光體分布的可預(yù)測(cè)性和一致性并且由此減少最終產(chǎn)品的可變性。在塊250中，可以向發(fā)光器件150 (例如LED)施加功率。例如可以在兩個(gè)端子上施加直流電壓以前向偏置LED從而產(chǎn)生經(jīng)過(guò)LED的電流和發(fā)光。功率可以例如是脈沖功率，其中施加的電壓采用方波的形式。這里，從LED發(fā)射的光根據(jù)脈沖功率的幅度、相位、脈沖寬度、頻率和占空比閃爍。在包括脈沖電源的實(shí)施例中，經(jīng)過(guò)LED驅(qū)動(dòng)的電流與DC電流相比可以減少，并且隨之減少LED的加熱。在塊260中，可以檢測(cè)從發(fā)光器件150發(fā)射的光。例如在一些實(shí)施例中，傳感器130感測(cè)光并且向控制器110通信光的至少一個(gè)特性。傳感器130可以與一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光器件近鄰，或者傳感器可以不緊接近鄰，并且光導(dǎo)(例如一個(gè)或者多個(gè)光纖光導(dǎo))可以用來(lái)將來(lái)自一個(gè)或者多個(gè)發(fā)光器件150的光引向傳感器130。如上文討論的那樣，光的至少一個(gè)特性可以包括相關(guān)色溫和/或在顏色空間中的坐標(biāo)集。
在塊270中，該過(guò)程可以確定在塊260中檢測(cè)到的光的至少一個(gè)特性是否處于在步驟210中設(shè)置的目標(biāo)特性處或者其附近。也就是說(shuō)，控制器110可以執(zhí)行在傳感器130確定的檢測(cè)到的特性與向控制器110中輸入的目標(biāo)特性之間的比較?？梢杂糜布容^器、差值放大器或者軟件執(zhí)行比較。另外，用于比較的目標(biāo)可以包括硬閾值，或者可以根據(jù)多個(gè)因素(包括但不限于已經(jīng)配給的磷光體組合物的量)對(duì)比較加權(quán)。如果檢測(cè)到的特性與目標(biāo)特性的比較結(jié)果不佳，也就是說(shuō)，如果在光偏離目標(biāo)或者檢測(cè)到的特性與目標(biāo)特性之間的差異大于預(yù)定閾值，則該過(guò)程可以分支至塊280。然而如果檢測(cè)到的特性與目標(biāo)特性的比較結(jié)果良好，也就是說(shuō)，光在目標(biāo)上或者在檢測(cè)到的特性與目標(biāo)特性之間的差異少于預(yù)定閾值，則該過(guò)程可以分支至塊290。在塊280中，該過(guò)程可以調(diào)整配給比。例如控制器110可以向配給器120發(fā)送指令以調(diào)整濃縮有色磷光體懸浮物和/或透明硅樹(shù)脂的相對(duì)量以便“移動(dòng)”從發(fā)光器件發(fā)射的光的特性“更接近”目標(biāo)特性。例如圖3是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的國(guó)際照明委員會(huì)(CIE) 1931顏色空間的圖示。這一顏色空間是根據(jù)坐標(biāo)集(也就是CIEx和CIEy坐標(biāo))的對(duì)整個(gè)人類(lèi)可感知色域的繪圖。線(xiàn)320示出了黑體輻射體在標(biāo)注溫度(即色溫)的顏色坐標(biāo)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，光的目標(biāo)特性為近似3100K的相關(guān)色溫或者在另一實(shí)施例中為坐標(biāo)集CIEx = 0. 4±0. OOUCIEy = 0. 4±0. 001。作為例子，假設(shè)在塊260，檢測(cè)到的光包括坐標(biāo)集CIE x = 0. 2,CIE y =0. I。在塊270，該過(guò)程確定檢測(cè)到的光偏離目標(biāo)，因而該過(guò)程分支至塊280，并且調(diào)整配給t匕。也就是說(shuō)，調(diào)整紅色、綠色和黃色磷光體以及透明硅樹(shù)脂的相對(duì)量以便朝著目標(biāo)坐標(biāo)移動(dòng)顏色坐標(biāo)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，配給比的調(diào)整可以根據(jù)檢測(cè)到的特性相對(duì)于色溫線(xiàn)320的位置來(lái)做出調(diào)整。例如，如果檢測(cè)到的特性在色溫線(xiàn)320以下，則調(diào)整可以包括增加綠色磷光體的比例。如果檢測(cè)到的特性在色溫線(xiàn)320以上，則調(diào)整可以包括增加紅色磷光體的比例。類(lèi)似地，增加黃色磷光體的比例可以在減少色溫的方向上沿著色溫線(xiàn)移動(dòng)光特性。如果該過(guò)程在塊270確定光充分在目標(biāo)上，則該過(guò)程可以分支至塊290。在塊290中，該過(guò)程可以確定向發(fā)光器件上配給的磷光體組合物的總量是否滿(mǎn)足或者超過(guò)在塊230中設(shè)置的目標(biāo)量。在各種實(shí)施例中，這一確定可以由控制器110、配給器120或者耦合到發(fā)光器件150的另一裝置做出。注意各種實(shí)施例可以基于配給量等于(=)、大于( > )或者大于或者等于O)目標(biāo)量或者基于在配給量與目標(biāo)量之間的其它適當(dāng)關(guān)系來(lái)做出判決。如果已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)量，則該過(guò)程可以結(jié)束。否則，該過(guò)程可以分支至塊240執(zhí)行另一迭代(包括配給磷光體、測(cè)量光的特性并且可能包括調(diào)整配給比)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解圖2中所示過(guò)程僅為本公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)的過(guò)程的一個(gè)例子并且可以做出變化和修改而不脫離既定范圍。例如另一過(guò)程可以在塊280之后或者在該過(guò)程內(nèi)的任何其它中間步驟添加確定磷光體組合物的總量是否滿(mǎn)足和/或超過(guò)目標(biāo)量的另一步驟。另外，描述的步驟順序或者序列未必是僅有的可能實(shí)施方式。例如在一些方面中，與向發(fā)光器件上配給磷光體組合物并行地連續(xù)執(zhí)行向發(fā)光器件施加功率并且檢測(cè)光的特性。在某些方面中，不連續(xù)完成施加功率并且檢測(cè)光的特性，也不以任何特定序列完成它們，但是在向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的同時(shí)定期地(例如從每IOOms至每I分鐘)、但是與其它過(guò)程步驟的時(shí)序獨(dú)立地完成它們。 通過(guò)利用根據(jù)上文描述的過(guò)程，可以更精確地控制涂敷有磷光體的發(fā)光器件發(fā)射的光的特性從而保證大量器件發(fā)射的光的顏色點(diǎn)或者其它特性將具有低可變性、因此減少或者消除對(duì)裝倉(cāng)的需要并且提高生產(chǎn)量。另外，減少或者消除預(yù)混合磷光體組合物的必要性從而減少生成成本。在前文說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)參照多個(gè)示例實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而可以做出各種修改和改變而不脫離如在權(quán)利要求及其等效含義中闡述的本發(fā)明的范圍。說(shuō)明書(shū)和附圖為示例而非限制，并且修改旨在于包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。因而，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)取決于權(quán)利要求及其法律等效含義而不是僅取決于描述的例子。例如，在任何方法或者過(guò)程權(quán)利要求中記載的步驟可以按任何順序來(lái)執(zhí)行而不限于在權(quán)利要求中呈現(xiàn)的具體順序。此外，在任何裝置權(quán)利要求中記載的部件和/或元素可以以多種排列來(lái)組裝或者以別的方式在操作上被配置、因而不限于在權(quán)利要求中記載的具體配置。上文已經(jīng)關(guān)于具體實(shí)施例描述益處、其它優(yōu)點(diǎn)和對(duì)問(wèn)題的解決方案；然而任何益處、優(yōu)點(diǎn)、對(duì)問(wèn)題的解決方案或者任何可能使任何特定益處、優(yōu)點(diǎn)或者解決方案出現(xiàn)或者變得更明顯的元素將不理解為任何或者所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或者基本特征或者部件。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”或者其任何變體旨在于指代非窮舉包括，從而包括元素列表的過(guò)程、方法、物品、組合物或者裝置不僅包括記載的那些元素而且也可以包括未明確列舉的或者這樣的過(guò)程、方法、物品、組合物或者裝置固有的其它元素。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)使用的上文描述的結(jié)構(gòu)、布置、應(yīng)用、比例、元素、材料或者部件的除了未具體記載的組合和/或修改之外的其它組合/或修改也可以加以變化或者以別的方式具體適應(yīng)具體要求、制造規(guī)范、設(shè)計(jì)參數(shù)或者其它操作要求而不脫離其一般原理。提供前文描述以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠完全理解本公開(kāi)內(nèi)容的完全范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易清楚對(duì)這里公開(kāi)的各種配置的修改。因此，權(quán)利要求并非旨在于限于這里描述的本公開(kāi)內(nèi)容的各種方面、但是將被賦予以與權(quán)利要求語(yǔ)言一致的完全范圍，其中對(duì)元素的單數(shù)引用除非這樣明示則并非旨在于意味著“一個(gè)并且僅一個(gè)”而實(shí)際上為“一個(gè)或者多個(gè)”。除非另有明示，術(shù)語(yǔ)“一些”指代一個(gè)或者多個(gè)、記載元素組合中的至少一個(gè)元素(例如“A、B或者C中的至少一個(gè)”)的權(quán)利要求指代記載的元素中的一個(gè)或者多個(gè)元素(例如A或者B或者C或者其任何組合)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知或者以后變成已知的與在本公開(kāi)內(nèi)容全文中描述的各種方面的元素等效的所有結(jié)構(gòu)和功能等效物通過(guò)引用而明確結(jié)合于此并且旨在于為權(quán)利要求所涵蓋。另外，這里公開(kāi)的內(nèi)容不管是否在權(quán)利要求中
明確記載這樣的公開(kāi)內(nèi)容都并非旨在于奉獻(xiàn)給公眾。除非使用短語(yǔ)“用于的......裝置” 來(lái)明確記載權(quán)利要求元素或者在方法權(quán)利要求的情況下使用短語(yǔ)“用于......的步驟”來(lái)
記載該元素，將不根據(jù)35U. S. C § 112第六段的規(guī)定來(lái)理解該元素。
權(quán)利要求
1.一種向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的方法，包括 向所述發(fā)光器件上配給所述磷光體組合物的部分； 檢測(cè)所述發(fā)光器件發(fā)射的光的特性；并且 調(diào)整所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量，以減少在所述光的檢測(cè)到的特性與所述光的所需特性之間的差異。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述光的所需特性包括相關(guān)色溫(CCT)或者在顏色空間中的坐標(biāo)集中的至少一項(xiàng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述光的所需特性包括所述CCT和在所述顏色空間中的坐標(biāo)集。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分包括在硅樹(shù)脂中懸浮的相應(yīng)顏色的磷光體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述磷光體組合物的配給包括利用多個(gè)配給器中的相應(yīng)配給器配給所述顏色中的每個(gè)相應(yīng)顏色的磷光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個(gè)配給器中的每個(gè)配給器包括噴射配給器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個(gè)配給器中的每個(gè)配給器適于配給硅樹(shù)脂中的它的相應(yīng)顏色的磷光體粉末大于約30wt %的懸浮物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述多個(gè)配給器包括紅色磷光體配給器、綠色磷光體配給器和黃色磷光體配給器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量的調(diào)整包括控制每個(gè)所述相應(yīng)配給器的配給時(shí)間和/或速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分還包括基本上純硅樹(shù)脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述磷光體組合物的配給包括利用硅樹(shù)脂配給器來(lái)配給所述基本上純硅樹(shù)脂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括當(dāng)所述光的檢測(cè)到的特性在所述光的所需特性的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括當(dāng)已經(jīng)配給預(yù)定體積或者預(yù)定重量的所述磷光體組合物時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括向所述發(fā)光器件施加功率以發(fā)光。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中向所述發(fā)光器件施加的功率適于在脈沖條件測(cè)試所述發(fā)光器件。
16.一種在發(fā)光器件制造系統(tǒng)中可操作的裝置，所述裝置包括 用于向所述發(fā)光器件上配給所述磷光體組合物的裝置； 用于檢測(cè)所述發(fā)光器件發(fā)射的光的特性的裝置；以及 用于調(diào)整所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量，以減少在所述光的檢測(cè)到的特性與所述光的所需特性之間的差異的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述光的所需特性包括相關(guān)色溫(CCT)或者在顏色空間中的坐標(biāo)集中的至少一項(xiàng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述光的所需特性包括所述CCT和在所述顏色空間中的所述坐標(biāo)集。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分包括在硅樹(shù)脂中懸浮的相應(yīng)顏色的磷光體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述用于配給磷光體組合物的裝置包括用于利用用于配給相應(yīng)顏色的磷光體的相應(yīng)裝置來(lái)配給所述顏色中的每個(gè)相應(yīng)顏色的磷光體的 裝直。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中每個(gè)所述用于配給顏色的磷光體的相應(yīng)裝置包括噴射配給器。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中每個(gè)所述用于配給顏色的磷光體的相應(yīng)裝置適于配給硅樹(shù)脂中的其相應(yīng)顏色的磷光體粉末大于約30wt%的懸浮物。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述用于配給相應(yīng)顏色的磷光體的相應(yīng)裝置包括用于配給紅色磷光體的裝置、用于配給綠色磷光體的裝置和用于配給黃色磷光體的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述用于調(diào)整磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量的裝置包括用于控制每個(gè)所述用于配給所述顏色的磷光體的裝置的配給時(shí)間和/或速度的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分還包括基本上純硅樹(shù)脂。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其中所述用于配給磷光體組合物的裝置包括用于配給所述基本上純硅樹(shù)脂的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，還包括用于當(dāng)所述光的檢測(cè)到的特性在所述光的所需特性的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，還包括用于當(dāng)配給的所述磷光體組合物的量滿(mǎn)足或者超過(guò)預(yù)定體積或者預(yù)定重量中的至少一項(xiàng)時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，還包括用于向所述發(fā)光器件施加功率以發(fā)光的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中用于向所述發(fā)光器件施加功率的裝置被配置用于在脈沖條件測(cè)試發(fā)光器件。
31.一種用于向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的系統(tǒng)，包括 光傳感器，用于檢測(cè)從所述發(fā)光器件發(fā)射的光的特性；以及 多個(gè)磷光體配給器，每個(gè)用于向所述發(fā)光器件的表面上配給相應(yīng)顏色的磷光體，其中所述磷光體配給器適于響應(yīng)于從所述發(fā)光器件發(fā)射的所述光的檢測(cè)到的特性而被控制。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述磷光體配給器還被配置成在配給所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的同時(shí)，調(diào)整所述相應(yīng)顏色的磷光體之比以動(dòng)態(tài)減少在所述光的檢測(cè)到的特性與所述光的所需特性之間的差異。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述磷光體配給器還被配置成在配給所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的同時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整配給時(shí)間和/或速度，以減少在所述光的檢測(cè)到的特性與所述光的所需特性之間的所述差異
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述光的檢測(cè)到的特性包括相關(guān)色溫(CCT)或者在顏色空間中的坐標(biāo)集中的至少一項(xiàng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述光的檢測(cè)到的特性包括所述CCT和在所述顏色空間中的坐標(biāo)集。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，還包括用于向所述發(fā)光器件的表面上配給基本上純硅樹(shù)脂的硅樹(shù)脂配給器。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述磷光體配給器和所述硅樹(shù)脂配給器每個(gè)分別包括用于噴射相應(yīng)顏色的磷光體或者基本上純硅樹(shù)脂的噴射頭。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中所述磷光體配給器還被配置成當(dāng)所述磷光體組合物的配給量滿(mǎn)足或者超過(guò)預(yù)定目標(biāo)量時(shí)，或者當(dāng)所述光的檢測(cè)到的特性在所述光的所需特性的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，停止配給磷光體和基本上純硅樹(shù)脂。
39.一種存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于制造發(fā)光器件的過(guò)程，所述計(jì)算機(jī)程序包括 用于向所述發(fā)光器件上配給所述磷光體組合物的部分的代碼； 用于檢測(cè)所述發(fā)光器件發(fā)射的光的特性的代碼；以及 用于調(diào)整所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量，以減少在所述光的檢測(cè)到的特性與所述光的所需特性之間的差異的代碼。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述光的所需特性包括相關(guān)色溫(CCT)或者在顏色空間中的坐標(biāo)集中的至少一項(xiàng)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述光的所需特性包括所述CCT和在所述顏色空間中的所述坐標(biāo)集。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分包括在硅樹(shù)脂中懸浮的相應(yīng)顏色的磷光體。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述用于配給所述磷光體組合物的代碼包括用于利用多個(gè)磷光體配給器中的相應(yīng)磷光體配給器來(lái)配給所述顏色中的每個(gè)相應(yīng)顏色的磷光體的代碼。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述磷光體配給器中的每個(gè)磷光體配給器包括噴射配給器。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述磷光體配給器中的每個(gè)磷光體配給器適于配給硅樹(shù)脂中的其相應(yīng)顏色的磷光體粉末大于約30wt%的懸浮物。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述磷光體配給器包括紅色磷光體配給器、綠色磷光體配給器和黃色磷光體配給器。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述用于調(diào)整所述磷光體組合物的相應(yīng)部分的相對(duì)量的代碼包括用于控制每個(gè)所述磷光體配給器的配給時(shí)間和/或速度的代碼。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述磷光體組合物的相應(yīng)部分還包括基本上純娃樹(shù)脂。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述用于配給磷光體組合物的代碼包括用于配給所述基本上純硅樹(shù)脂的代碼。
50.根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于當(dāng)所述光的檢測(cè)到的特性在所述光的所需特性的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給的代碼。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于當(dāng)配給的所述磷光體組合物的量滿(mǎn)足或者超過(guò)預(yù)定體積或者預(yù)定重量中的至少一項(xiàng)時(shí)，結(jié)束所述磷光體組合物的配給的<
52.根據(jù)權(quán)利要求39所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括用于向所述發(fā)光器件施加功率以發(fā)光的代碼。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述用于向發(fā)光器件施加功率的代碼包括用于在脈沖條件測(cè)試所述發(fā)光器件的代碼。
全文摘要
一種用于向發(fā)光器件上沉積磷光體組合物的系統(tǒng)和方法提高制造產(chǎn)量、簡(jiǎn)化常規(guī)過(guò)程并且減少成本。例如，一種向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的方法包括利用各自用于配給相應(yīng)類(lèi)型的磷光體的多個(gè)有色磷光體配給器向發(fā)光器件上配給磷光體組合物的部分。向發(fā)光器件施加功率以發(fā)光，并且檢測(cè)發(fā)光器件發(fā)射的光的特性。動(dòng)態(tài)控制磷光體混合和磷光體配給。因此，在LED上配給的磷光體的顏色特性一致。該系統(tǒng)和方法也可以減少在光的檢測(cè)到的特性與光的所需特性之間的差異。
文檔編號(hào)B05D5/06GK102781593SQ201080054614
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者R·黑爾賓, 徐濤 申請(qǐng)人:普瑞光電股份有限公司