发光设备、照明装置和液晶显示设备的制作方法

专利名称：发光设备、照明装置和液晶显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光设备，所述发光设备使用半导体发光二极管 (LED)元件和改变来自所述发光二极管(LED)元件的输出光波长的磷 光体，能够实现诸如白光之类的光发射；本发明还涉及一种使用所述发光 设备作为光源的照明装置和一种使用所述发光设备作为背光的液晶显示 设备。
背景技术：
诸如使用半导体发光二极管(LED)元件的照明装置之类的传统发光 设备己经用于各种目的。需要能够具有更高色彩再现性质和发出更自然白 光的发光设备。具体地，公知的是将白光的发射调节到黑体辐射的路径， 以便向人们提供安全的视觉，并且具有平稳效应以向人们提供平静感觉。
例如，参考文献1公开了一种LED照明设备，包括具有红光LED、 蓝光LED和绿光LED的发光部分；以及光接收传感器，用于测量从所述 发光部分输出的光。所述LED照明设备通过调节提供给各个LED的驱动 电流值，使得LED照明设备基于从所述光接收传感器的测量值获得黑体 辐射路径(黑体辐射轨迹)上的白平衡(例如，白色)，获得了白光。
图8是示出了蓝光LED、绿光LED和红光LED的发射谱的表。
从图8可以看出，蓝色、绿色和红色的三原色LED中的每一个的发 射在半宽度方面较窄，并且在颜色纯度方面较高。因此，因为在蓝光LED 和绿光LED的发射谱之间以及在绿光LED和红光LED的发射谱之间存在凹谷(valley),在通过三原色LED的发射获得的白光中存在显著的暗波 长区。
图9是示出了为了获得白光、所述三原色LED中的每一个的色度坐 标的曲线图。
如图9所示，为了获得白光，例如，蓝光LED的色度坐标(x， y) 是(0.152， 0.025)，绿光LED的色度坐标(x， y)是(0.194， 0.725)， 以及红光LED的色度坐标(x， y)是(0.696， 0.304)。
图10是示出了图9中为了获得白光、各个彩色LED的色度坐标的 CIE1931色度图，所述色度图解释了蓝光、绿光和红光LED的发射与黑体 辐射之间的关系。
在图10中，使用图9所示的色度坐标，将三原色LED的发射绘制在 CIE 1931色度图中，并且调节各个颜色的发射强度，以产生由三种彩色 LED所形成的三角形中的色彩。此外，如从图10中可以看出的，各个LED 的发射也延伸到CIE 1931色度图的周边区域，从而产生较宽的颜色范围。 充分利用这种特性，将LED用于多种显示装置，例如用于液晶显示设备 的背光。
另外，参考文献2公开了一种白光LED，包括蓝光LED和两种类型 的磷光体作为所述蓝光LED的密封树脂。从所述蓝光LED发射的光的波 长通过所述磷光体进行转换，使得该白光LED获得了具有2300K至7000K 色温的白光。
参考文献l:日本未审公开No. 2004-253309
参考文献2:日本未审公开No. 2007-50709
发明内容
然而，上述传统技术具有下述问题。
上述传统LED照明设备通过使用三种类型的LED (即红光LED、蓝 光LED和绿光LED)来实现白光发射。然而，如图8所示，各种颜色的 LED具有较窄的发射谱宽度(半宽度或半高全宽，表示扩展程度)。即使 通过对三原色的LED进行组合来表达白色，仍然存在具有较弱光强度的 一些波长区域。结果，产生了未能维持足够色彩再现性质的问题。例如，当进入人眼时，蓝光和绿光被识别为天蓝色。诸如490nrn附 近的光之类的真实天蓝色定位于由三种类型的LED发射的白光中的蓝光 LED的发射谱和绿光LED的发射谱之间的凹谷处，并且只有较弱的发射 光存在，如图8所示。假设存在只反射4卯nm附近的光并且吸收全部其他 颜色光的物体。当用通过使用图9所示的三种类型的LED产生的白光辐 射该物体时，蓝色和绿色由所述物体吸收，因此将几乎不反射光，从而改 变了所述物体的颜色。当只存在较弱发射的波长区域存在时，所辐射物体 的真实颜色将不会通过反射光再现，这导致较差的颜色再现性质。因此， 如果将这种光用于照明装置，将导致所述光是较差颜色再现性质光源的问 题。
图11是示出了当通过使用三种彩色LED，将色温相对于白光的发射 从2500k改变到7000k时，平均颜色再现指标(Ra)的变化。
如图ll所示，相对于所述LED，所述平均颜色再现指标的值的变化 不会超过值45。考虑到三波长荧光灯的平均颜色再现指标约为70，可以 看出所述LED的值相当低。
参考文献1中所公开的LED发光设备100使用三原色LED。然而， 三种类型的LED中的每一个均具有不同的特性，因此，LED驱动电路(控 制电路102)需要根据针对相应颜色的LED特性进行优化。例如，所述驱 动电压对于红色(R) LED、蓝色(B) LED和绿色(G) LED分别不同， 所述发光设备中的每一个LED总体上需要按照优化的状态来驱动。
此外，红光LED随着其温度变化而改变特性。具体地，所发射红色 的波长具有随着温度增加而变得更长的特性。这与使人眼的敏感性变弱的 波长方向相对应，结果人们将识别出更暗的红光。另外，所述LED具有 发射效率随温度增加而降低的特性。由于这两个因素，如果温度上升，所 述红光将由人眼识别为更暗。因此，为了补偿这种暗度，需要增加LED 的电流量。然而，增加电流量引起LED中产生的热的增加，导致不可靠 性的问题。
此外，绿光LED受到压电效应问题的显著影响。压电效应是这样一 种现象发射波长依赖于电流的量，并且一直到特定电流为止将变成短波 长，并且在饱和之后，由于所增加的温度而变为更长的波长。压电效应是可以在氮化镓LED中发现的特性。这种特性也可以在蓝光LED中发现， 尽管波长变化在蓝光LED中相当小，不会引起什么明显的问题。然而， 绿光LED中的波长变化较大，引起其颜色变化。为了抑制所述波长变化， 例如采用PWM驱动方法。PWM驱动方法保持恒定的峰值电流，并且改 变脉冲宽度以调节光的亮度。根据这种驱动方法，可以调节所述亮度而不 会引起波长变化；然而这种驱动方法具有使驱动电路复杂的问题。
另外，尽管在上述参考文献2中公开的传统白光LED是能够发射白 光的白光LED芯片，所述白光用在2300k 7000k的色温范围内，但是用 于照明目的的发光设备需要使用大量这种LED，因为这种照明设备需要足 够量的光。在这种情况下，存在由于每个LED亮度的变化导致的颜色不 规则的可能性。另外，对于使用多个白光LED芯片的发光设备，不能独 立地控制三原色的颜色分量，因此所述发光设备不能够沿黑体辐射的路径 改变色温或者不能够发射其他颜色的光。
本发明致力于解决上述传统的问题。本发明的目的是提出一种发光设 备，所述发光设备具有良好的颜色再现性质，并且能够通过沿黑体辐射路 径改变色温来发射白光和其他颜色的光，而无需复杂的驱动方法(例如 PWM驱动方法)；本发明还提出了一种使用所述发光设备作为光源的照明 装置以及一种使用所述发光设备作为背光的液晶显示设备。
根据本发明的发光设备包括发光部分，具有多个光源，所述多个光 源中的每一个均包括半导体发光元件和一种或更多种类型的磷光体，所述 磷光体用于对从所述半导体发光元件输出的光的一部分执行波长转换以 辐射荧光，所述多个光源中的每一个均发射不同颜色的光；以及发光控制 部分，用于控制所述多个光源中的每一个的发射强度，以控制从所述多个 光源发射的组合光的色温。
优选地，在根据本发明的发光设备中，在输出具有蓝色波长的光的半 导体发光元件上，所述一种或更多种类型的磷光体辐射具有绿色、黄色和 红色中的至少一种波长荧光。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括至少两种类型的光源作为 所述多个光源，其中所述发光控制部分控制针对所述至少两种类型的光源的驱动电流，并且改变所述至少两种类型的光源的发光比以改变所述组合 光的色温。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述发光部分包括所述至 少两种类型的光源和第三调节光源，并且所述发光部分控制所述驱动电流 并且改变每一个光源的发光比，以改变可以发射组合光的色温范围。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述第三调节光源或者是 单独的半导体发光元件的光源，或者是具有半导体发光元件和磷光体的光 源，所述磷光体用于执行从所述半导体发光元件发射的光的波长转换。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括具有辐射黄色波长荧光 的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第一光源，所述磷光体在输出具 有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射黄色波长荧光；以及具有辐射黄 色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个 光源中的第二光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元 件上分别辐射黄色波长荧光和红色波长荧光。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括具有辐射绿色波长荧光 的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第 一光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐 射绿色波长荧光和红色波长荧光；以及具有辐射黄色波长荧光的磷光体和 辐射红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第二光源，所 述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐射黄色波 长荧光和红色波长荧光。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括具有辐射绿色波长荧光 的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第 一光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐 射绿色波长荧光和红色波长荧光；具有辐射黄色波长荧光的磷光体和辐射 红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第二光源，所述磷 光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐射黄色波长荧 光和红色波长荧光；以及具有辐射绿色波长荧光的磷光体的光源，作为所 述第三调节光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件 上辐射绿色波长荧光。仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括具有辐射绿色波长荧光 的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第一光源，所述磷光体在输出具 有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射绿色波长荧光；具有辐射红色波 长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第二光源，所述磷光体在 输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射红色波长荧光；以及具有 半导体发光元件的光源，作为所述第三调节光源，所述半导体发光元件输 出具有蓝色波长的光。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括所述多个光源中的第四 光源，所述第四光源具有在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐 射红色波长荧光的磷光体。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，将需要在黑体辐射轨迹 (locus)上改变的色温范围包括在由第一光源、第二光源和第三光源形成 的三角形中。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，并且在不能将需要在黑体 辐射轨迹上改变的色温范围包括在由第一光源、第二光源和第三光源形成 的三角形中的情况下，设置第四光源，使得将需要在黑体辐射轨迹上改变 的色温范围包括在由所述四个光源形成的四边形中。
仍然优选地，根据本发明的发光设备还包括一种或更多种类型其他颜 色的光源，以便扩展所述色温的可变范围。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述其他颜色的光源是用 于高色温扩展和/或低色温扩展的光源。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述半导体发光元件是半 导体发光二极管元件。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，蓝光半导体发光元件是
InGaN半导体发光二极管元件。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，绿光磷光体是氮氧硅化物 MSi202N2(M=Ca、 Sr、Ba)，其中以二价Eu来激活所述氮氧硅化物MSi202N2 (M=Ca、 Sr、 Ba)，在一些情况下，进一步添加Mn作为共激活剂。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，红光磷光体或者是 Sr2Si5N8:Eu或者是CaAlSiN3:Eu2+。仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，黄色磷光体或者是BOS
磷光体(BaSr)2Si04:Eu"或者是YAG (钇铝石榴石)。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，用于密封所述磷光体的密 封树脂是硅树脂。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述发光控制部分配置有 用于测量来自所述发光部分的输出光的光接收传感器，并且基于来自所述 光接收传感器的测量值控制所述多个光源的驱动电流，从而使所述多个光 源的发光比达到预定的发光比。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，所述发光控制部分配置有 用于测量来自所述发光部分的输出光的光接收传感器，并且基于来自所述 光接收传感器的测量值控制所述多个光源的驱动电流，从而获得所述黑体 辐射轨迹上的光。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，组合光是所述黑体辐射轨 迹上的光。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，沿所述黑体辐射轨迹上的 光的黑体辐射路径来调节色温。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，获得除白光之外的彩色光 作为组合光。
仍然优选地，在根据本发明的发光设备中，按照如下方式获得所述彩
色光通过外部操作信号或内部控制信号，经由所述发光控制部分，主动 设定所述光远离所述黑体辐射轨迹，来调节所需颜色色度。
本发明的照明装置使用根据本发明的发光设备作为光源，从而实现上 述目的。
本发明的液晶显示设备使用根据本发明的发光设备作为背光，从而实 现上述目的。
将解释具有上述结构的本发明的功能。
根据本发明，设置了多个光源，每一个光源发射具有不同色温的光，
并且所述多个光源中的每一个均包括半导体发光元件(LED)和磷光体。 控制部分控制每一个光源的驱动以控制发射强度。因为磷光体发射的光谱半宽度比LED发射的更宽，可以将磷光体与LED发射进行结合。结果， 因为与传统LED相比，几乎不存在较弱光发射的波长区域，可以获得具 有良好颜色再现性质的发光设备。
此外，至于所述半导体发光元件，将蓝光LED用于全部光源，而不 使用红光LED和绿光LED。代替地，所述磷光体的每一个辐射红色、绿 色或黄色分量。该结构允许驱动电路只需要与蓝光LED的特性相对应， 从而简化了驱动电路的设计。因为不使用绿光LED，所以不需要使用复杂 的驱动方法，例如PWM驱动方法。此外，使用红光磷光体，所述红光磷 光体的由于温度而导致的特性变化比红光LED的特性变化更小，从而抑 制了红色的温度变化。
另外，通过提供三种或更多种类型的光源，例如第三调节光源，可以 更加精细地控制色温。甚至在来自两种类型的光源发射不在所述黑体辐射 路径上的情况下，通过调节来自各个光源的发光平衡，也可以获得沿所述 黑体辐射路径的发射。
另外，可以提供四种或更多种类型的光源，使得可以单独地控制各种 颜色的颜色分量，从而增加覆盖黑体辐射路径的区域并且也可以发射其他 颜色的光。
如上所述，根据本发明的发光设备，对来自半导体发光元件的发射和 来自磷光体的发射进行结合，由此获得了几乎不存在其中只有较弱发射的 波长区域、同时具有良好颜色再现性质的发光设备。结果，提出了一种光 源，所述光源能够在追踪黑体辐射轨迹的同时维持颜色的再现性。此外， 对蓝光LED和磷光体进行结合，由此通过沿黑体辐射路径改变色温来发 射白光，而无需使用针对红光LED和绿光LED的复杂驱动方法。可以将 这种光应用于液晶显示设备的背光和照明装置(在这种情况下是调色LED 照明装置)。通过发射控制，可以与黑体辐射轨迹无关地获得任意颜色色 度。结果，可以辐射出彩色光，这种彩色光可以应用于针对环境照明的照 明装置。


在参考附图阅读和理解以下详细描述时，本发明的这些和其他优势对于本领域普通技术人员将是清楚的。
图1是示意性地示出了根据本发明实施例的发光设备的基本结构的 透视图。
图2 (a)和2 (b)是示出了在图1所示的发光部分中的LED光源模 块的排列示例的示意图。
图3是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹之间的典型关系的色度 图，其中示出了如下情况将连接从第一光源11到第二光源12的每一个 发射的直线或者定位于黑体辐射轨迹上、或者定位于黑体辐射轨迹的y坐 标以下。
图4 (a)和4 (b)是示出了光源排列示例的图。 图5是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹之间的典型关系的色度 图，其中示出了如下情况连接从第一光源11到第二光源12的每一个发
射的直线不与黑体辐射轨迹交叉,并且定位于黑体辐射轨迹的y坐标以上。 图6是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹之间的典型关系的色度
图，其中示出了如下情况连接从第一光源11到第二光源12的每一个发
射的直线与黑体辐射轨迹交叉。
图7 (a)和图7 (b)是示出了光源的排列示例的图。
图8是示出了蓝光LED、绿光LED和红光LED的发射谱的图。
图9是示出了在获得白光的情况下三原色LED的每一个的色度坐标的图。
图IO是示出了蓝光、绿光和红光LED的发射与黑体辐射轨迹之间的 关系的色度图。
图11是示出了当LED的色温从2500k变化到7000k时平均颜色再现 指标的图。
图12是示出了光源和位于色度图上的黑体辐射轨迹之间关系的色度图。
图13是示出了从2500k到8000k色温时LED的发射谱的图。
1 发光设备
2 发光部分3 发光控制部分
10 光源模块
11、 12、 13、 14、 15、 16 光源
21 基板
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的发光设备的实施例。 图1是示意性地示出了根据本发明实施例的发光设备的基本结构的 透视图。
在图1中，根据实施例的发光设备1包括发光部分2，在基板21 上配置有多个光源模块10并且用作多个光源；以及发光控制板部分3，用
于控制每一个光源模块10的驱动以控制每一个光源模块10的发射强度。 尽管在图1中未示出，所述基板21添加有连接至光源模块10的导电布线， 以及用于释放在光源模块10中产生的热的功能装置。
光源模块10包括作为半导体发光元件的半导体发光二极管(LED) 元件，以及一种或更多类型的磷光体，用于执行从LED输出的一部分光 的波长转换以辐射荧光，从而发射具有不同色温的光。
将一种或更多类型的磷光体配置为在输出具有蓝色波长的光的LED 上辐射具有绿色、黄色和红色的至少一种的波长的荧光。
图2是在图1的发光部分2中的多个光源模块10的排列图；以及图 2 (a)是排列成16个模块正方形图案的多个光源的示意图；以及图2 (b) 是示出了添加有光源模块的图2 (a)所示光源模块的示意图，
如图2所示，根据图2中发光设备的使用，应该将多个发光模块IO 的排列(LED芯片排列)设计成任意图案，因此所述排列不应该局限于图 中所示的这些。
发光控制部分3控制多个光源模块10的驱动以控制它们的发射强度， 使得控制来自多个光源模块10的组合光的色温。例如，所述发光控制部 分3能够调节和控制光源模块10的亮度以便获得黑体辐射轨迹上的白光。
此外，发光控制部分3基于来自光接收传感器(未示出)的测量值来 控制针对多个光源的驱动电流，所述光接收传感器测量来自发光部分2的输出光，使得针对多个光源的发光比达到预定比。例如，发光控制部分3 基于来自所述光接收传感器的测量值控制针对多个光源的驱动电流，以便 获得黑体辐射轨迹上的白光。另外，所述光接收传感器可以包括在发光部
分2或发光控制部分3中，或者所述光接收传感器可以定位于与以上部分 无关的位置处。
接下来，将描述光源模块io的结构示例。
例如，多个光源模块10基本上是两种类型的光源，每一种光源发射 具有不同色温的光。每一个光源模块10由LED芯片构成，并且用树脂铸 模以密封所述LED芯片。在所铸模的树脂(密封树脂)中适当地混合一 种或更多种类型的磷光体，所述磷光体执行对从LED输出的一部分光的 波长转换以辐射荧光。可选地，存在这样的情况依赖于光源模块10而 不混合这些磷光体。
将蓝光LED用于所述LED。这是因为可以只根据蓝光LED的特性来 设计驱动电路，而不必结合红光LED和绿光LED来设计所述驱动电路， 这节省了时间和精力，另外红光LED由于温度变化而改变其特性，绿光 LED受到压电效应的显著影响。对于绿色、黄色和红色的波长，对从所述 LED发射的蓝色波长执行波长转换。这是因为如果组合三原色(红光、绿 光和蓝光)LED的相应发射，将产生只有较弱发射光的波长区域并且降低 颜色再现性质。但是，在使用磷光体的情况下，由于磷光体发射的半宽度 比LED发射更宽，因此磷光体的发射位于色度图内部。尽管通过磷光体 的发射不会获得纯净的颜色，纯的蓝色、绿色或红色很少用于照明装置， 因此在使用磷光体作为光源时没有什么明显的问题。
作为两个光源的这种光源模块10由发光控制部分3驱动和控制以改 变发光比，从而改变从发光设备1发射的光的色温。另外，在通过只改变 作为两个光源的各个光源模块10的发光比不能跟踪黑体辐射轨迹的情况 下，可以提供另一个调节光源。另外，可以添加另一种颜色的光源(例如 第四光源、第五光源等)，以便扩展可发射颜色的范围。
艮P，在通过只改变作为两个光源的各个光源模块10的发光比不能跟 踪黑体辐射轨迹的情况下，可以提供另一个光源作为第三调节光源，所述 第三调节光源连接来自各个光源模块10的光的发射，并且能够跟踪所述黑体辐射轨迹，并且各个光源模块10的发光比可以通过发光控制部分3 来改变，使得黑体辐射轨迹是通过发光控制部分可跟踪的。换句话说，对 于多个光源模块10，提供了围绕黑体辐射轨迹的三种类型的光源模块10，
并且发光控制部分3控制针对这三种类型的光源模块10的驱动电流，以 改变这三种类型光源模块10的发光比，从而改变组合光的色温。
可以将上述两种类型的光源和色度图中的黑体辐射轨迹之间的几种 可能关系描述如下。
图3是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹B之间以及所述光源和调 节范围A之间的典型关系的色度图，在所述调节范围A中要求色温沿黑 体辐射轨迹B改变。图3是示出了以下情况的色温图连接两个光源模块 10中的第一光源11到第二光源12的直线沿Y坐标位于所述调节范围A 下面。
在这种情况下，还提供了另一个第三调节光源13。按照以下方式将 第三光源13设置在色度图中，使得将调节范围A包括在连接第一光源11、 第二光源12和第三光源13的三角形内部。在图3所示的示例中，将第一 光源ll的色度坐标(x， y)设定为(0.250， 0.250)，将第二光源12的色 度坐标(x， y)设定为(0.500， 0.415)，以及将第三光源13的色度坐标 (x， y)设定为(0.400， 0.500)。这种情况下的光源典型排列如图4 (a) 所示。结果，光源ll、 12和13形成图3所示的三角形，并且由控制部分 3控制各个光源11 13的发光比，使得可以控制所述调节范围A以跟踪 所需的黑体辐射轨迹B。
基本上，因为通过上述第一光源11和第二光源12的磷光体的发射， 确保了从绿色波长区到红色波长区的光发射，并且改善了色彩再现性质， 第三光源13可以是单独的LED或配置用于执行从LED发射的光的波长 转换的磷光体。
此外，可以添加图3中所示的第四光源14和第五光源15，以便扩展 色温的可调范围。例如，添加第四光源14使得能够将所述范围扩展到更 高的色温范围，以及添加第五光源15使得能够将所述范围扩展到更低的 色温范围。根据图3中的示例，将第四光源14的色度坐标(x， y)设定 为(0.120， 0.120)，以及将第五光源15的色度坐标(x， y)设定为(0.650，0.340)。这种情况下的光源的典型排列如图4 (b)所示。
图5是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹B之间以及所述光源和调 节范围A之间的典型关系的色度图，在所述调节范围中需要沿黑体辐射轨 迹B改变色温。图5是示出了以下情况的色度图连接第一光源ll和第 二光源12的直线沿Y方向位于所述调节范围A的上面。
在这种情况下，还提供了另一个第三调节光源13。按照以下方式将 第三光源13设置在色度图中，使得将调节范围A包括在连接第一光源11、 第二光源12和第三光源13的三角形内部。在图5所示的示例中，将第一 光源ll的色度坐标(x， y)设定为(0.250， 0.300)，将第二光源12的色 度坐标(x， y)设定为(0.470， 0.470)，以及将第三光源13的色度坐标 (x， y)设定为(0.400， 0.200)。这种情况下的光源典型排列如图4 (a) 所示。结果，光源ll、 12和13形成图5所示的三角形，并且由控制部分 3控制各个光源11 13的发光比，使得可以控制所述调节范围A以跟踪 所需的黑体辐射轨迹B。
基本上，因为通过上述第一光源11和第二光源12的磷光体的发射， 确保了从绿色波长区到红色波长区的光发射，并且实现了色彩再现性质的 改善，第三光源13可以是单独的LED或配置用于执行从LED发射的光 的波长转换的磷光体。
此外，可以添加图5中所示的第四光源14和第五光源15，以便扩展 色温的可调范围。例如，添加第四光源14使得能够将所述范围扩展到更 高的色温范围，以及添加第五光源15使得能够将所述范围扩展到更低的 色温范围。根据图5中的示例，将第四光源14的色度坐标(x， y)设定 为(0.120， 0.120)，以及将第五光源15的色度坐标(x， y)设定为(0.650， 0.340)。这种情况下的光源的典型排列如图4 (b)所示。
图6是示出了色度图中光源和黑体辐射轨迹之间的典型关系的色度 图，所述色度图示出了以下情况连接第一光源11的发射与第二光源12 的发射的直线与黑体辐射轨迹交叉。
如图6所示，将描述这样的情况连接第一光源11的发射与第二光 源12的发射的直线与调节范围A交叉。
在这种情况下，除了提供第三光源13外还提供另一个第四调节光源13b。仅使用第三光源13a，不能按照以下方式设定所述调节范围A:调节 范围A被包括在连接第一光源11、第二光源12和第三光源13的三角形 内部。因此，提供第四光源13b，按照以下方式将第四光源13b设置在色 度图中将调节范围A包括在连接第一光源11、第二光源12、第三光源 13a和第四光源13b的四边形内部。根据图6的示例，将第一光源11的色 度坐标(x， y)设定为(0.250， 0.270)，将第二光源12的色度坐标(x， y)设定为(0.480， 0.440)，将第三光源13a的色度坐标(x， y)设定为 (0.400， 0.500)，以及将第四光源13b的色度坐标(x， y)设定为(0.500， 0.280)。这种情况下的光源典型排列如图7 (a)所示。用如图6所示的第 一光源11、第二光源12、第三光源13a和第四光源13b形成了两个三角 形，并且由控制部分3控制第一光源11至第四光源13b的各个发光比， 使得可以控制所述调节范围A以跟踪所需的黑体辐射轨迹B。
此外，可以添加图6中所示的第四光源14和第五光源15，以便扩展 色温的可调范围。例如，添加第四光源14使得能够将所述范围扩展到更 高的色温范围，以及添加第五光源15使得能够将所述范围扩展到更低的 色温范围。根据图6中的示例，将第四光源14的色度坐标(x， y)设定 为(0.120， 0.120)，以及将第五光源15的色度坐标(x， y)设定为(0.650， 0.340)。这种情况下的光源的典型排列如图7 (b)所示。
下面将详细地描述根据本发明的发光设备1的具体示例1 4。 (示例l)
根据示例1，描述了以下情况将光源设置为在蓝光LED上面作为具 有辐射绿色波长荧光的磷光体(下文中的绿色磷光体)和发射红色波长荧 光的磷光体(下文中的红色磷光体)的第一光源ll;以及将光源设置为具 有辐射黄色波长荧光的磷光体(下文中的黄色磷光体)和红色磷光体的第 二光源。
将InGaN LED用于第一光源11中的蓝光LED。此外，将a-硅铝氧 氮聚合材料U-SiA10N:Ce3+)、广硅铝氧氮聚合材料(^-SiA10N:Eu2+)、 Sr-铝酸盐(SrAl204: Eu2+)、 (Sr， Ba)2Si04:Eu2+、 Ca3(Sc, Mg)2Si3012:Ce3+等用于绿色磷光体。将Sr2SisN8:Eu或CaAlSiN3:Ei^+用于红色磷光体。另 外，这里使用硅树脂，并且将绿色磷光体与红色磷光体的比率设定为使得 所述磷光体能够产生白光的预定比率。结果，获得了白光的发射，所述白 光的色度坐标(x， y) = (0.342， 0.312)，具有约5000K的较高色温。
将InGaN LED用于第二光源12中的蓝光LED。此外，将BOS磷光 体(BaSr)2Si04:Ei^+或YAG (钇铝石榴石)用于黄色磷光体，以及将 Sr2Si5N8:Eu或CaAlSiN3:E,用于红色磷光体。此外，这里使用硅树脂， 并且将黄色磷光体与红色磷光体的比率设定为使得所述磷光体能够产生 白光的预定比率。结果，获得了白光的发射，所述白光的色度坐标(x， y) =(0.410， 0.350)，具有约3000K的较低色温。
艮口，将光源设置为多个光源模块10中的第一光源11，所述光源在蓝 光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体， 所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；以及将光源设置 为所述多个光源模块10中的第二光源12，所述光源在蓝光LED上具有辐 射黄色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体，所述蓝光LED 是输出蓝色波长的光的半导体发光元件。
将第一光源11和第二光源12设置为，使得发光控制部分3控制第一 光源11和第二光源12的驱动，从而改变发光比。结果，在色度坐标(x， y)中，可以在连接来自第一光源11的发射和来自第二光源12的发射的 直线上改变来自所述光源的发射。根据本发明的示例1，因为色温的可调 范围较窄，即使线性地改变这两个光源，与黑体辐射轨迹的背离也较小。 因此，获得了具有两个光源的结构。
如上所述，与参考文献1所公开的使用红光LED、蓝光LED和绿光 LED的传统发光设备100相比，根据示例1的发光设备1 (使用分别具有 LED和磷光体的第一光源11和第二光源12)具有较小的、只存在较弱的 光发射的波长区域，从而获得了具有良好颜色再现性质的发光设备。另外， 因为在示例1中没有使用红光LED或绿光LED,可以设计不受PWM控 制限制的驱动电路。
(示例2)根据示例2，描述了以下情况通过只改变两种类型光源(第一光源 11和第二光源12)的发光比不能跟踪黑体辐射轨迹，并且除了上述示例1
的第一光源11和第二光源12之外，在蓝光LED上设置作为第三调节光 源13的光源，所述第三光源具有绿色磷光体。
在第三调节光源13中，将InGaN LED用于蓝光LED。此外，将a-硅铝氧氮聚合材料(a -SiA10N:Ce3+ ) 、 / -硅铝氧氮聚合材料 (p-SiA10N:Eu2+)、 Sr-铝酸盐(SrAl204: Eu2+)、 (Sr， Ba)2Si04:Eu2+、 Ca3(Sc, Mg)2Si30,2:C^+等用于绿色磷光体。另外，这里使用硅树脂。结果，获得 了发白的绿光发射，其中色度坐标(x， y) = (0.325， 0.522)。
艮口，将光源设置为多个光源模块10中的第一光源11，所述光源在蓝 光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体， 所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；将光源设置为所 述多个光源模块10中的第二光源12，所述光源在蓝光LED上具有辐射黄 色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体，所述蓝光LED是输 出蓝色波长的光的半导体发光元件；以及将光源设置为所述多个光源模块 10中的第三光源13，所述光源在蓝光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷 光体，所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件。
将上述第一光源11、第二光源12和第三调节光源13如图4 (a)或4 (b)那样设置，使得发光控制部分3控制第一光源11、第二光源12和第 三光源13的驱动，从而改变发光比。结果，在色度图中，黑体辐射轨迹B 由第一光源11、第二光源12和第三调节光源13围绕，因此可以跟踪黑体 辐射轨迹B，以更精确地控制色温。
(示例3)
根据示例3，描述了以下情况将光源设置为第一光源ll，所述光源 在蓝光LED上面具有绿色磷光体；将光源设置为第二光源12，所述光源 在蓝光LED上具有红色磷光体；以及将蓝光LED设置为第三调节光源13。
在第一光源11中，将InGaN LED用于蓝光LED。此外，将a-硅铝 氧氮聚合材料(a-SiA10N:Ce3+)、 A-硅铝氧氮聚合材料(/ -SiA10N:Eu2+)、 Sr-铝酸盐(SrAl204: Eu2+)、 (Sr， Ba)2Si04:Eu2+、 Ca3(Sc, Mg)2Si3012:Ce3+等用于绿色磷光体。另外，这里使用硅树脂。结果，获得了发白的绿光，
其中色度坐标(x， y) = (0.325， 0.522)。
在第二光源12中，将InGaN LED用于蓝光LED。此夕卜，将Sr2Si5N8:Eu 或CaAlSiN3:Ei^+用于红色磷光体。另外，这里使用硅树脂。结果，获得了 发白的红光，其中色度坐标(x， y) = (0.643， 0.306)。
在第三调节光源13中，将InGaNLED用于蓝光LED。此外，使用硅 树脂，并且这里没有混合磷光体。结果，获得了蓝光，其中色度坐标(x， y) = (0.153， 0.025)。
艮口，将光源设置为多个光源模块10中的第一光源11，所述光源在蓝 光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷光体，所述蓝光LED是输出蓝色波 长的光的半导体发光元件；以及将光源设置为所述多个光源模块10中的 第二光源12，所述光源在蓝光LED上具有辐射红色波长荧光的磷光体， 所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；以及将蓝光LED 设置为所述多个光源模块10中的第三调节光源，所述蓝光LED是输出蓝 色波长的光的半导体发光元件。
将第一光源11、第二光源12和第三调节光源13如图4 (a)或4 (b) 那样设置，使得发光控制部分3控制第一光源11、第二光源12和第三光 源13的驱动，从而改变发光比。结果，在色度图中，黑体辐射轨迹B由 第一光源11、第二光源12和第三调节光源13围绕，因此即使第一光源 II和第二光源12中的每一个发射都不在黑体辐射轨迹B上，也可以通过 所述发光比来跟踪所述黑体辐射轨迹B。
(示例4)
根据示例4，描述了以下情况将光源设置为第一光源ll，所述光源 在蓝光LED上面具有绿色磷光体和红色磷光体，如示例1所述；以及将 光源设置为第二光源12，所述光源在蓝光LED上面具有黄色磷光体和红 色磷光体，如示例l所述；以及将光源设置为第三光源13，所述光源在蓝 光LED上具有绿色磷光体，如示例2所述；以及将光源设置为第四光源 13，所述光源在蓝光LED上具有红色磷光体，如示例3所述。此外，提 供了将蓝光LED添加为第三调节光源13的情况，并且还提供了没有设置第三调节光源13的情况。
艮口，将光源设置为多个光源模块io中的第一光源ii，所述光源在蓝 光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体， 所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；以及将光源设置 为所述多个光源模块10中的第二光源12，所述光源在蓝光LED上具有辐 射黄色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体，所述蓝光LED 是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；将光源设置为所述多个光源模块 10中的第三光源13，所述光源在蓝光LED上具有辐射绿色波长荧光的磷 光体，所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的半导体发光元件；以及将光 源设置为所述多个光源模块10中的第四光源16，所述光源在蓝光LED上 具有辐射红色波长荧光的磷光体，所述蓝光LED是输出蓝色波长的光的 半导体发光元件。
将第一光源11、第二光源12、第三调节光源13和第四光源16这样 设置，使得发光控制部分3控制第一光源1K第二光源12和第三光源13 以及另外的第四光源16的驱动，从而改变发光比。结果，光源发射新的 颜色，并且增加了能够覆盖黑体辐射轨迹B的区域。
根据上述实施例和示例1 4，发光部分2配置有两个或更多类型的 光源模块10，包括LED和磷光体的每一个光源模块均发射具有不同色温 的光，并且控制部分3控制每一个光源模块10的驱动，从而控制发射强 度。因为磷光体发射的光谱半宽度比LED发射的光谱半宽度更宽，可以 将磷光体与LED的发射结合，结果可以获得没有波长损失和具有良好颜 色再现性质的发光设备1。此外，发光设备1使用蓝光LED并且通过磷光 体发射红光分量、绿光分量、黄光分量等，使得发光设备1不会受到传统 的复杂PWM驱动方法的限制。结果，发光设备l将具有良好的颜色再现 性质，并且能够通过沿黑体辐射的路径改变色温，发射白光和其他颜色的 光，而不会受限于传统的PWM驱动方法。
尽管在上述实施例和示例1 4中没有描述，每一个光源模块10均包 括半导体发光元件和一种或更多类型的磷光体，所述磷光体用于执行从半
导体发光元件输出的一部分光的波长转换以辐射荧光；以及发光设备1配置有发光部分2和控制部分3，其中发光部分2具有多个光源，所述光源 分别发射具有不同色温的光，以及控制部分3用于控制多个光源的驱动并 且控制来自光源的发射强度以控制光的色温。在这种情况下，发光设备l
具有两种类型的光源作为所述多个光源。通过发光控制部分3控制所述两
种类型的光源的驱动电流，以改变所述两种类型的光源的发光比，由此改
变从发光部分2发射的组合光的色温。可选地，在即使改变所述两种类型
的光源的发光比，发光设备l仍不能跟踪黑体辐射轨迹的情况下，通过提 供能够实现对黑体辐射轨迹跟踪的第三调节光源，可以对来自所述两种类
型的光源的光发射进行校正，并且通过发光控制部分3改变每个光源的发 光比。结果，发光设备1能够跟踪黑体辐射轨迹。即，发光部分2是配置 有LED和磷光体的光源，具有跟踪黑体辐射轨迹的功能。因此，发光部 分2包括发射高色温白光的第一光源11、发射低色温白光的第二光源12; 以及其y轴色度坐标大于这两种白光的第三光源B。当第一光源11和第 二光源12的发光比改变时，改变了组合光的色温。然而，色度坐标的y 坐标将从黑体辐射轨迹偏移至较低的y值。为了校正这种偏移，另外设置 了第三光源13，所述第三光源13的色度坐标的y坐标大于第一光源11或 第二光源12的y坐标，由此将组合光的色温移回黑体辐射轨迹。结果， 当使用磷光体作为光源时，发光设备1将具有比使用三色LED更好的颜 色再现性质。此外，通过沿黑体辐射的路径改变色温，无需诸如PWM驱 动方法之类的复杂驱动方法,发光设备l就能够发射白光和其他颜色的光， 从而实现了本发明的目的。
尽管在上述实施例和示例1 4中没有特别描述，下面将解释图12和13。
图12是示出了光源和色度图中的黑体辐射轨迹之间的关系的色度 图。图13是示出了从2500k到8000k色温时LED的发射谱的图。
如图13所示，在发射谱的650nm (红色)、600nm (橙色)、550nm (绿 色)、500nm (蓝绿色)和450nm (蓝色)的光波长处，图12中所示的黑 体辐射路径上的相同白光变为色温较低的(2500K 3000K)、类似日光灯 的、略带红色的白色，5000K的略带黄色的白色，以及色温较高的(8000K)、 略带暗蓝色的白色。因此，对于黑体辐射线上的相同白色， 一方面需要降低色温以在白光中减小略带蓝色的颜色以及增加略带红色的颜色，另一方 面需要增加色温以在白光中增加略带蓝色的颜色以及降低略带红色的颜色。
此外，尽管在上述实施例和示例1 4中没有具体描述，根据本发明 的发光设备1可以应用于使用发光设备1作为光源的环境光照明装置。另 外，也可以将根据本发明的发光设备1应用于液晶显示设备中作为背光。 在这些情况下，从多个光源发射的光的组合光或者是黑体辐射轨迹上的 光，或者是没有固定到黑体辐射轨迹上的彩色光。可以沿黑体辐射路径调 节黑体辐射轨迹上的光的色温。可选地，可以通过用户操作工作按钮以输 出外部操作命令、或者通过根据预定条件自动输出的内部控制信号，经由 发光控制部分3调节色温，以便增加略带蓝色的颜色并且降低略带红色的 颜色或者增加红色的颜色并且降低略带蓝色的颜色。此外，可以按照以下 方式获得上述彩色光，通过外部操作信号或内部控制信号，经由发光控制 部分3，主动设定所述光远离黑体辐射轨迹，来调节所需颜色色度。
例如，相对于用于环境照明的发光设备，可以增加色温，以在上述黑 体辐射线上的相同白光中，增加略带蓝色的颜色并且降低略带红色的颜 色，以获得略带蓝色的白光，可以具有预防犯罪的效果。可选地，可以降 低色温，以增加偏红的颜色并降低偏蓝的颜色，以获得比较温暖的光，适 于睡前环境。可选地，可以根据预定条件沿黑体辐射路径调节这些色温。
当在室内进行卡拉OK或者收听音乐时，通过沿黑体辐射路径改变色温， 可以发射白光以获得与音乐相匹配的光。通过发光控制部分3主动调节所 述光远离黑体辐射轨迹，可以与黑体辐射轨迹无关地获得任意颜色色度。 结果，辐射出多种偏好颜色的光，可以表达微弱和精细的差别。这些彩色 光也可以应用于针对环境照明的照明装置。
如上所述，通过使用本发明的优选实施例和示例1 4说明了本发明。 然而，本发明不应该仅是基于上述实施例和示例1 4进行解释。应该理 解的是，本发明的范围应该仅基于权利要求进行解释。还应该理解的是本 领域普通技术人员可以基于本发明的描述以及从本发明的详细优选实施 例和示例1 4的描述所知的公知常识来实现等效技术范围。另外，应该理解的是，本发明中所引用的任何专利、任何专利申请和任何参考资料一 并在本发明的说明书中作为参考，与在此详细描述其内容的方式无异。
工业适用性
根据本发明，在发射诸如白光之类的光的发光设备领域(所述发光设
备使用半导体发光二极管(LED)元件和转换来自发光二极管(LED)元 件的输出光波长的磷光体)，在使用所述发光设备作为光源的照明装置领 域，以及在使用所述发光设备作为背光的液晶显示设备领域，对来自半导 体发光元件的发射和来自磷光体的发射进行组合，使得发光设备几乎不具 有只存在较弱发射的波长区域，并且实现良好颜色再现性质，从而实现了 可以在维持颜色再现性的同时跟踪黑体辐射轨迹的光源。此外，对蓝光 LED和磷光体进行组合，使得通过沿黑体辐射路径改变色温，来发射白光， 而无需使用针对红光LED和绿光LED的复杂驱动方法。这种光可以应用 于液晶显示设备的背光和照明装置(在这种情况下是调色LED照明装置)。 通过发射控制，可以与黑体福射轨迹无关地获得任意颜色色度。结果，辐 射出彩色光，并且可以将这种彩色光应用于针对环境照明的照明装置。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对于本领域普通技术人员而 言，各种其他修改将是清楚且易于实现的。因此，所附权利要求的范围并 不局限于说明书中的以上描述，而是要求保护更宽的权利范围。
权利要求
1.一种发光设备，包括发光部分，具有多个光源，所述多个光源中的每一个均包括半导体发光元件和一种或更多种类型的磷光体，所述磷光体用于对从所述半导体发光元件输出的一部分光执行波长转换以辐射荧光，所述多个光源中的每一个均发射不同颜色的光；以及发光控制部分，用于控制所述多个光源中的每一个的发射强度，以控制从所述多个光源发射的组合光的色温。
2. 根据权利要求1所述的发光设备，其中在输出具有蓝色波长的光的所述半导体发光元件上，所述一种或更多种类型的磷光体辐射具有绿 色、黄色和红色中的至少一种波长的荧光。
3. 根据权利要求1或2所述的发光设备，还包括至少两种类型的光 源作为所述多个光源，其中所述发光控制部分控制针对所述至少两种类型 的光源的驱动电流，并且改变所述至少两种类型的光源的发光比以改变所 述组合光的色温。
4. 根据权利要求3所述的发光设备，其中所述发光部分包括所述至 少两种类型的光源和第三调节光源，并且所述发光部分控制所述驱动电流 并改变每一个光源的发光比，以改变可以发射的组合光的色温范围。
5. 根据权利要求4所述的发光设备，其中所述第三调节光源或者是 单独的半导体发光元件的光源，或者是具有半导体发光元件和磷光体的光 源，所述磷光体用于执行从所述半导体发光元件发射的光的波长转换。
6. 根据权利要求1或2所述的发光设备，还包括 具有辐射黄色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第一光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射黄色 波长荧光；以及具有辐射黄色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光 源，作为所述多个光源中的第二光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的 光的半导体发光元件上分别辐射黄色波长荧光和红色波长荧光。
7. 根据权利要求1或2所述的发光设备，还包括具有辐射绿色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光 源，作为所述多个光源中的第一光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐射绿色波长荧光和红色波长荧光；以及具有辐射黄色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光 源，作为所述多个光源中的第二光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的 光的半导体发光元件上分别辐射黄色波长荧光和红色波长荧光。
8. 根据权利要求4所述的发光设备，还包括具有辐射绿色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光 源，作为所述多个光源中的第一光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐射绿色波长荧光和红色波长荧光；具有辐射黄色波长荧光的磷光体和辐射红色波长荧光的磷光体的光 源，作为所述多个光源中的第二光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上分别辐射黄色波长荧光和红色波长荧光；以及具有辐射绿色波长荧光的磷光体的光源，作为所述第三调节光源，所 述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射绿色波长荧 光。
9. 根据权利要求4所述的发光设备，还包括具有辐射绿色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第一 光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射绿色波长荧光；具有辐射红色波长荧光的磷光体的光源，作为所述多个光源中的第二 光源，所述磷光体在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上辐射红色 波长荧光；以及具有半导体发光元件的光源，作为所述第三调节光源，所述半导体发 光元件输出具有蓝色波长的光。
10. 根据权利要求4所述的发光设备，还包括所述多个光源中的第 四光源，所述第四光源具有在输出具有蓝色波长的光的半导体发光元件上 辐射红色波长荧光的磷光体。
11. 根据权利要求6所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源形成的三角形包括黑体辐射轨迹的 一部分。
12. 根据权利要求7所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源形成的三角形包括黑体辐射轨迹的一部分。
13. 根据权利要求8所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述第 一光源、所述第二光源和所述第三光源形成的三角形包括黑体辐射轨迹的 一部分。
14. 根据权利要求9所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述第 一光源、所述第二光源和所述第三光源形成的三角形包括黑体辐射轨迹的一部分。
15. 根据权利要求11所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述第四光源形成的四边形包 括黑体辐射轨迹的一部分。
16. 根据权利要求12所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述 第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述第四光源形成的四边形包 括黑体辐射轨迹的一部分。
17. 根据权利要求13所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述 第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述第四光源形成的四边形包 括黑体辐射轨迹的一部分。
18. 根据权利要求14所述的发光设备，其中在色度坐标中，由所述 第一光源、所述第二光源、所述第三光源和所述第四光源形成的四边形包 括黑体辐射轨迹的一部分。
19. 根据权利要求4所述的发光设备，还包括一种或更多种类型其他 颜色的光源，以便扩展所述色温的可调范围。
20. 根据权利要求6所述的发光设备，还包括一种或更多种类型其他 颜色的光源，以便扩展所述色温的可调范围。
21. 根据权利要求7所述的发光设备，还包括一种或更多种类型其他 颜色的光源，以便扩展所述色温的可调范围。
22. 根据权利要求19所述的发光设备，其中所述其他颜色的光源是用于高色温扩展和/或低色温扩展的光源。
23. 根据权利要求20所述的发光设备，其中所述其他颜色的光源是 用于高色温扩展和/或低色温扩展的光源。
24. 根据权利要求21所述的发光设备，其中所述其他颜色的光源是 用于高色温扩展和/或低色温扩展的光源。
25. 根据权利要求1或2所述的发光设备，其中所述半导体发光元件 是半导体发光二极管元件。
26. 根据权利要求2所述的发光设备，其中所述蓝光半导体发光元件 是InGaN半导体发光二极管元件。
27. 根据权利要求2所述的发光设备，其中所述绿光磷光体是氮氧硅 化物MSi202N2， M=Ca、 Sr、 Ba，其中以二价Eu来激活所述氮氧硅化物 MSi202N2,在一些情况下，进一步添加Mn作为共激活剂。
28. 根据权利要求2所述的发光设备，其中所述红光磷光体或者是 Sr2Si5N8:Eu或者是CaAlSiN3:Eu2+。
29. 根据权利要求2所述的发光设备，其中所述黄色磷光体是钇铝石 榴石YAG。
30. 根据权利要求1所述的发光设备，其中用于密封所述磷光体的密 封树脂是硅树脂。
31. 根据权利要求1所述的发光设备，其中所述发光控制部分配置有 用于测量来自所述发光部分的输出光的光接收传感器，并且基于来自所述 光接收传感器的测量值控制所述多个光源的驱动电流，从而使所述多个光 源的发光比达到预定的发光比。
32. 根据权利要求l所述的发光设备，其中所述发光控制部分配置有 用于测量来自所述发光部分的输出光的光接收传感器，并且基于来自所述 光接收传感器的测量值控制所述多个光源的驱动电流，从而获得所述黑体 辐射轨迹上的光。
33. 根据权利要求1所述的发光设备，其中所述组合光是所述黑体辐 射轨迹上的光。
34. 根据权利要求33所述的发光设备，其中沿所述黑体辐射轨迹上 的光的黑体辐射路径来调节色温。
35. 根据权利要求1所述的发光设备，其中获得除白光之外的彩色光 作为组合光。
36. 根据权利要求35所述的发光设备，其中按照如下方式获得所述彩色光通过外部操作信号或内部控制信号，经由所述发光控制部分，主动设定所述光远离所述黑体辐射轨迹，来调节所需颜色色度。
37. —种照明装置，使用根据权利要求l、 2和26 36中任一项所述 的发光设备作为光源。
38. —种液晶显示设备，使用根据权利要求l、 2和26 36中任一项 所述的发光设备作为背光。
全文摘要
本发明描述了一种发光设备。所述设备包括发光部分，具有多个光源，所述多个光源中的每一个均包括半导体发光元件和一种或更多种类型的磷光体，所述磷光体用于对从所述半导体发光元件输出的一部分光执行波长转换以辐射荧光，所述多个光源中的每一个均发射不同颜色的光；以及发光控制部分，用于控制所述多个光源中的每一个的发射强度，以控制从所述多个光源发射的组合光的色温。此外，本发明还公开了一种使用所述发光设备作为光源的照明装置、以及一种使用所述发光设备作为背光的液晶显示设备。
文档编号F21Y101/02GK101309536SQ20081009951
公开日2008年11月19日 申请日期2008年5月13日 优先权日2007年5月14日
发明者森本泰司 申请人:夏普株式会社