专利名称：针对单一白色色区选择多芯片发光器中的荧光体和led的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及基于发光二极管(LED)的灯，尤其涉及针对多管芯发光器(mult1-die emitter)的突光体和LED管芯的选择，以支持将发光器调谐到单一白色色区(color bin)。
背景技术：
由于白炽灯泡产生的热量比光多，世界急切需要更加高效的人造光源。LED是有发展潜力的技术并且已经广泛地用于具体的目的，诸如交通信号灯和手电筒。然而，通用照明的基于LED的灯的开发遇到了各种困难。其中就包括，难于大批量生产提供一致的色温的灯。本领域内已知的是，并非所有的白光都是相同的。白光的质量的特征在于色温，色温从标准的钨丝灯泡的暖色(略带红色或微黄色的)到荧光灯的冷色(带蓝色的)。在LED制造的现有工艺的情况下，大批量制造具有一致的色温的白色LED被证明是一项具有挑战性的工作。人们已尝试了各种解决方案。例如，可以根据色温划分白色LED并且可以从期望的色区中选择用于具体的灯的LED。然而，人眼对色温的变化足够敏感，使得需要有大量的色区，而且在任何特定色区中的产率相对较低。另一个解决方案依赖于混合不同颜色的光以产生期望的温度。例如，LED灯可以包括许多白色LED加上一些红色LED。可以增加红色LED的亮度以使光变暖到期望色温。这种灯通常需要主动反馈机构以保持色温，部分原因是因为使用的LED随着时间变化它们的颜色特性不稳定。主动反馈机构需要检测所产生的光的传感器、确定光是否为期望颜色的分析器以及需要用来保持期望颜色而调整白色和红色LED的相对亮度的调整机构。这些反馈回路元件可能是系统中的弱点，例如，如果光传感器随着时间变化而渐变(大部分如此)，光的颜色也会渐变。此外,将主动反馈部件并入到灯中抬高了灯的制造(及操作)成本。
发明内容
本发明的实施例涉及在多管芯发光器中使用的LED管芯和荧光体的选择以产生可以调谐到单一白色色区的光。发光器被有利地设计成使得不同的LED组是可独立寻址(independently addressable)的，也就是说,传递到各组的电流是可单独控制的。这种发光器允许包含发光器的灯所产生的光的净颜色被调谐到介于由不同的LED组(例如，通过调整传递到不同的组的相对电流)所产生的颜色之间的颜色。为了产生期望的白色(例如，具有特定色温的白光)，LED管芯和各管芯的包含荧光体的元件可以被选择成使得可独立寻址的LED组之一产生比期望的颜色更暖的白光而另一组产生比期望的颜色更冷的白光，使得期望的白色介于较暖色温与较冷色温之间，从而，灯可以被调谐到期望的白色。在一些实施例中，具体的颜色(例如，蓝色)的单独的LED管芯是根据LED管芯产生的光的特定光谱特性(例如，峰值波长)进行划分的。包含荧光体的元件可以被提供作为由固体基质(matrix)材料制成的“芯片”，该材料中分布了已知浓度的荧光化学物(例如，常规的黄色、绿色和/或红色荧光体)；可以提供多种不同“类型”的荧光芯片，使得各种类型的荧光芯片例如由荧光化学物的厚度、组成(混合)和/或荧光化学物相对于基质材料的浓度(密度)来表征。可以通过生产大片的包含荧光体的材料并且将片材切成芯片，使得每个芯片的面积近似等于LED管芯的顶部表面的面积，来制作荧光芯片。当被包含主要是黄色的荧光体的荧光芯片所覆盖时，蓝色LED管芯可以产生白光。白光的特定颜色(或色温)以可再现的方式取决于蓝光的初始波长(和/或其他光谱特性)以及荧光芯片的特定特性或芯片类型。给定有限数目个类型的荧光芯片以及基于光谱特性(例如，峰值波长)而被分类成管芯类型的蓝色LED管芯划分成有限数目个色区的情况下，可以形成有限数目个管芯类型/荧光体类型的组合。各组合产生的颜色例如可以通过对各样本进行测量来确定。使用这个颜色数据，可以针对多管芯发光器选择LED管芯的集合以及针对每个LED管芯选择荧光芯片，使得旨在用于包含发光器的灯的白色色区介于一个LED组产生的“暖白”色与另一 LED组产生的“冷白”色之间。因此，发光器可以被设计成使得灯可以调谐到具体期望的白色色区。白色色区在颜色空间中可以被定义成相对较小的区域，使得色区中灯之间的颜色变化是觉察不到的或几乎难以觉察到的。针对多管芯的发光器的LED和突光体的选择可以是自动的。例如,基于LED管芯类型和荧光芯片类型的各种组合的多个测试样本产生的光的颜色测量，可以建立将各组合与产生的光的颜色相关联的查找表。一旦建立了表格，就可以使用该表格来给具有已知的峰值波长的LED管芯(或其他的光谱特性)的给定发光器来选择针对各LED管芯的合适的荧光芯片，使得每个可独立寻址的LED组产生该组所期望的色温的光。本发明的某些方面涉及发光设备。这种设备可以包括:基底，多个LED管芯布置在基底的表面上；多个荧光芯片，布置成使得各荧光芯片覆盖一个不同的LED管芯的发光表面。电连接LED管芯以形成至少两个可独立寻址的LED组，包括第一组以产生其颜色在颜色空间的第一区域(例如，暖白区域)中的光以及第二组以产生其颜色在颜色空间的第二区域(例如，冷白区域)中的光，第一区域与第二区域不重合。一些实施例可以包括额外的组(例如，红色组、绿色组或第二暖白或冷白组)；所有的组有利地在颜色空间中的非重叠区域产生光。覆盖每个LED管芯的荧光芯片是基于给定的LED管芯产生的光的已知的光谱特性(例如，峰值波长)以及其中包括给定的LED管芯的组产生的光的颜色而单独选择的。在一些实施例中，LED管芯是蓝色LED管芯(主要或全部发出电磁光谱的蓝色区域中的光)并且荧光芯片包含至少一种黄色的荧光体。荧光芯片有利地在至少以下各方面之一互不相同:芯片厚度、包含在其中的荧光材料的浓度、包含在其中的荧光材料的混合物(或组合物)。本发明的某些方面涉及用于制作发光设备的方法。例如，可以确定用于针对发光设备的色区。可以提供发光器基底，该基底有利地具有用于连接发光二极管(LED)的多个位置并且提供这些位置之间的电连接，使得LED位置布置成至少两个可单独地寻址的组。颜色空间中的源区域被选择为与可独立寻址的组相关联，使得用于设备的色区介于颜色空间中的源区域之间。对于每个LED位置，选择LED管芯和荧光芯片，使得LED管芯和荧光芯片在与LED位置所属的可独立寻址的组相关联的源区域中一起产生光。选择的LED管芯和突光芯片安装在发光器基底上的LED位置处。比如,可以操作贴片系统(pick-and-placesystem)以将选择的LED管芯和荧光芯片放置在发光器基底上。在一些实施例中，选择的LED管芯首先被放置于并且电连接至基底，此后荧光芯片附接到LED管芯，例如，通过在LED管芯的顶部表面上涂布粘合剂并且将荧光芯片放置在粘合剂上。在一些实施例中，选择LED管芯和突光芯片包括从多个选项中选择突光芯片类型；各个荧光芯片类型可以在以下一个或多个方面互不相同:芯片厚度、荧光材料的浓度和/或荧光材料的混合物(组合物)。选择LED管芯和荧光芯片可以包括针对LED管芯选择波长区。本发明的某些面涉及用于组装发光设备的装置。这种装置可以包括机器人贴片系统以从部件托盘选择LED管芯和突光芯片并且将选择的LED管芯和突光芯片放置在发光器基底上；部件托盘有利地容纳分类成多个波长区的LED管芯以及分类成多个荧光芯片类型的荧光芯片。控制贴片系统的控制系统可以包括接口、存储器和耦合到接口的处理器。接口可操作以接收输入，该输入指定了发光器配置以及要与发光器相关联的色区。发光器配置可以在发光器基底上指定多个LED位置，使得每个LED位置与多个可独立寻址的LED组之一相关联。存储器可操作以存储将颜色空间中多个源区域中的每一个与LED波长和荧光芯片类型的选择相关联的数据。处理器可操作来:基于输入建立每个可独立寻址的LED组与源区域之一的关联，使得不同的可独立寻址的组与不同的且非重叠的源区域相关联；基于存储在存储器中的数据确定针对发光器基底上的每个位置的LED波长和荧光芯片类型；指导贴片系统的操作使得贴片系统针对每个位置选择具有所确定的波长的LED和具有所确定的荧光芯片类型的荧光芯片。在一些实施例中，控制系统还可以控制额外的工具以将LED电连接至发光器基底。以下详细描述和附图一起将会使得更好地理解本发明的属性和优点。
图1A是根据本发明的实施例的具有可调谐的发光器的基于LED的灯的简化横截面侧视图。图1B是根据本发明的实施例的图1A的灯的发光器基底的近距离视图。图1C是根据本发明的实施例的图1A的灯中可以使用的发光器基底的俯视图。图1D是根据本发明的实施例的图1A的灯中可以使用的另一发光器基底的俯视图。图2是图示了可以用于提供暖白和冷白LED的可独立寻址性的电连接的简化示意图。图3A-3B是根据本发明的实施例图示了对等灯进行调谐并且特别是将LED约束为特定源区域的效果的颜色空间图。图4是根据本发明的实施例图示了调谐到多个色区的颜色空间图。图5A是根据本发明的实施例图示了针对具有荧光芯片的LED的测量数据的表格。图5B是根据本发明的实施例图示了可以使用图5A的数据来建立的查找表的表格。
图6是根据本发明的实施例用于组装发光器的装置的简化视图。图7是根据本发明的实施例用于图6的装置的基于计算机的控制系统的简化方框图。图8是根据本发明的实施例用于将LED和荧光体组装到发光器上的处理的流程图。图9是根据本发明的另一实施例用于将LED和荧光体组装到发光器上的处理的流程图。图10是根据本发明的实施例的LED发光器组件的俯视图。图11是根据本发明的另一实施例的LED发光器组件的俯视图。图12根据本发明的又一实施例的LED布置的俯视图。图13是根据本发明的实施例图示了针对图12的发光器的源区域的颜色空间图。
具体实施例方式本发明的实施例涉及一种用于基于LED的照明设备的发光器，该发光器具有多个LED组，这些LED组是可独立寻址的，从而允许通过调整供应到不同的组的相对电流来将发光器调谐到期望的色区(例如，特定的白色)。通过选择LED管芯并针对每个LED管芯选择荧光芯片使得每个管芯/荧光体组合在与LED所属的组相关联的期望源区域中产生光，而实现了对发光器的调谐性控制进行的改进。选择源区域使得它们在颜色空间中不会互相重叠并且使得期望的色区介于源区域之间。机器人贴片系统通过基于已知的光谱特性(例如，峰值波长)选择LED管芯以及从多个不同的荧光芯片类型选择荧光芯片而可以用于自动组装发光器。可以将多LED可调谐的发光器结合在各种灯中。图1A是根据本发明的实施例的具有可调谐的发光器的基于LED的灯的简化横截面侧视图。灯100可以是绕着轴线101的圆柱体(也可以使用其他的形状)，具有壳体102，壳体可以是由铝、其他金属、塑料和/或其他合适的材料制成的。壳体102将灯100的各种部件保持在一起并且可以提供方便的结构以便在安装或从灯具移除时供用户抓取灯100。壳体102的外部可以包括机械的和/或电气的配件(未示出)来将灯100固定在灯具中和/或提供用于产生光的电力。在一些实施例中，壳体102可以包括翅片或其他结构以便于耗散在灯100的操作期间产生的热量。在壳体102内部是LED组件104。组件104包括安装有各个LED 108的基底106。每个LED 108可以是被制备成响应于电流而产生特定颜色的光的分开的半导体管芯结构。在一些实施例中，每个LED 108都被包含变色的荧光体的材料覆盖使得LED 108产生期望的颜色的光。例如，发蓝光的LED管芯可以被包含黄色的荧光体的材料覆盖；人们感觉蓝光和黄光所形成的混合是具有特定色温的白光。图1B是根据本发明的实施例的基底106和LED 108的近距离视图。在此实施例中，LED 108具有放置在每个LED管芯107的顶部上的荧光体“芯片”109。荧光芯片109可以是由透光的固体基质材料制成的，荧光材料的颗粒(“荧光体”)散布在该基质材料中。可以使用常规的荧光体，诸如YAG(黄色荧光体)等。不同的荧光芯片109可以在厚度、荧光体的类型和混合、和/或基质材料中的荧光体的浓度(密度)方面互不相同。(图1B示出了具有不同厚度的的荧光芯片109和表示荧光体的不同密度的点；该图没有把荧光体的特定混合区分开，但应当明白，不同的荧光芯片109可以包含不同的荧光体的混合物。)在一些实施例中，包含荧光体的基质材料的片材可以被生产并且切成条状；例如，MitsubishiChemical Corp.生产了合适的片材。每个荧光芯片109的表面积有利地大到足以覆盖单个LED管芯107的发光表面(在此实例中，为顶部表面)但不是大到足以延伸到其他的LED管芯107。这允许每个LED管芯107的荧光芯片109以独立于所有其他的荧光芯片的方式被选择。在一些实施例中，荧光芯片109可以被固定到LED管芯107上，例如，使用透光的粘合剂的薄层或薄膜。也可以使用机械附件，例如，荧光芯片109可以形成为以便拟合为LED管芯107上的盖。在操作上，每个LED管芯107在电磁频谱的蓝色区域(大约450_500nm)中发出光，并且一些发出的光通过与荧光芯片109中的荧光体的交互作用而变化到更低的波长。在适当地选择荧光芯片109的情况下，从荧光芯片109发出的变化的和未变化的光的组合在人眼中显示为白色。如以上所描述的，有利地选择荧光芯片109和LED管芯107使得每个管芯/荧光体在颜色空间的期望的“源”区域中产生光；不同的管芯/荧光体有利地在不同的源区域中产生光。如以上所描述的，这种选择有利地允许灯100发出的光的整个颜色被可靠地并且以高产率的方式调谐到在颜色空间中期望的小区域或“区”，即使LED管芯108自身在它们的光输出特性中发生显著地变化。再次参照图1A，灯100还包括主透镜110，主透镜可以是由玻璃、塑料或其他透光的材料制成的，主透镜被放置成引导从LED 108发出的光进入到辅助光学器件112。辅助光学器件112有利地包括全内反射(TIR)透镜，全内反射透镜还提供从LED 108发出的光的颜色的混合，使得从前表面114出来的光具有均一的颜色。美国专利申请N0.2010/0091491中描述了合适的透镜的实例；也可以使用其他混色透镜设计。在一些实施例中，灯100还包括控制电路116，控制电路控制从外部电源(未示出)到LED 108提供电力。如以上所描述的，控制电路116有利地允许不同量的功率供应到不同的LED 108。在一些实施例中，LED 108有利地包括“暖”和“冷”白LED两者。(LED分类为“暖白”或“冷白”应当理解为包括了由荧光芯片109覆盖LED管芯107的效果。)图1C中图示了一个实例，此实例是根据本发明的实施例的基底106的俯视图。如图所示，12个LED108a-l布置在基底106上的凹槽156内。6个LED是冷白(“CW”)LED 108a_f ;其他6个是暖白(“WW”)LED 108g-l。本文使用的“冷”白和“暖”白指的是产生的光的色温。例如，冷白可以对应于例如约4000K以上的色温，而暖白可以对应于例如约3000K以下的色温。期望的是，冷白LED 108a-f具有比用于灯100的目标色温更冷的色温，而暖白LED 108g_l具有比目标色温更暖的色温。当混合透镜112使来自冷白LEDs 108a-f的光与来自暖白LEDsIOSg-1的光发生混合时，就可以达到目标色温。更一般地说，为了实现提供可调谐的灯的目的，灯可以包括属于任何数量的“组”的LED，各组被定义为在颜色空间的不同“源区域”内产生光，其中源区域可以参照色温或颜色空间坐标(例如，CIE色度空间中(x，y)坐标)的范围进行定义。与暖白和冷白组相关联的源区域有利地不发生重叠，并且灯将会被调谐到的期望的色区有利地介于与LED组相关联的源区域之间。为了允许灯被调谐到期望的色区，有利地连接灯100的LED 108使得冷白LEDs108a-f和暖白LEDs 108g_l是可独立寻址的，S卩，不同的电流可以供应到不同的LED组。图2是图示了可以用于提供暖白和冷白LED的可独立寻址性的电连接的简化示意图。这些电连接可以实施为例如使用被置于基底106的表面上和/或基底106的电绝缘层之间的迹线(trace)。图1D是示出了可以用于代替图1C的布置的基底126上的LED布置的俯视图。如图所示，16个LED 128a-p布置在基底126上的凹槽130内。8个LED是冷白LED128a_h，其他8个是暖白1281-p。可取的是，冷白LED 128a_h具有比用于灯100的目标色温更冷的色温，而暖白LED1281-p具有比目标色温更暖的色温。当混合透镜112使来自冷白LED128a_h的光与来自暖白LED 1281-p的光发生混合时，就可以达到目标色温。美国专利申请公开N0.2010/0259930中描述了提供用于LED组的可独立寻址性的基底的额外的实例，也可以使用其他的基底。在一些实施例中，诸如图1C和ID图示的实施例中，布置LED以提供冷白和暖白LED基本上一致的环形分布。也就是说，冷白和暖白LED互相混合并且布置成使得在发光器基底的不同部分上以大约相等的强度产生暖光和冷光。这允许使用诸如图1A的TIR透镜112的辅助光学器件的最佳混合。在图2中，冷白LED108a_f在第一输入节点202与第一输出节点204之间串联；暖白LED108g-l在第二输入节点206与第二输出节点204之间串联。因此，可以将一个电流(Ic)供应到冷白LED 108a-f，而将不同的电流(Iw)供应到暖白LED 108g_l。可以单独地控制电流Ic和Iw，从而允许控制冷白LED 108a-f和暖白LED 108g-l的相对亮度；这提供了对灯100产生的光的颜色的控制。例如，可以将控制电路116(图1A)连接到节点202和206以及204和208以传递期望的电流Ic and Iffo (参照图1D，对于冷白LED 128a_h和暖白LED 1281-p可以进行类似的连接。)也可以使用其他的寻址方案，例如，每个LED 108a_l可以是可独立寻址的。在一些实施例中，可以电连接LED 108以形成3个或更多个可独立寻址的组。(以下描述了超过两组的配置的实例。)可以理解的是，本文描述的灯100是示例性的并且可以进行变化和修改。在一个实施例中，灯100可以类似于LedEngin Inc.(本发明的受让人)制造并且销售的LuxSpot 灯。接触到本教导内容的本领域的技术人员将会认识到本文描述的实施例可以实施为各种的灯，因此，灯的细节不是理解本发明的关键。通过调整供应到不同的LED组的相对电流，不同的LED组(如以上所描述的)在颜色空间的不同源区域中产生光，可以调谐具有可调谐的发光器的灯(如图1A-1C中所示出的)以在期望的白色色区中产生光。共同转让并一同在审的美国专利申请N0.13/106,808中描述了用于调谐灯的技术实例。只要期望的白色色区在颜色空间上介于与不同的LED组相关联的源区域之间，这种技术就是有效的。本发明的实施例涉及控制源区域使得对于相对较小的白色色区也会以很高的可靠性满足这个条件。具体地讲，可以对于发光器基底(例如，图1C的基底106)上的每个位置选择LED管芯和相关联的荧光芯片使得管芯/荧光芯片组合产生的颜色处于良好控制的源区域中。将发光器中的单个LED约束到特定源区域可以提高将合并有发光器的灯调谐到小色区的能力。图3A-3B是图示了对等灯进行调谐并且特别是将LED约束为特定源区域的效果的颜色空间图。图3A是表示CIE颜色空间的一部分的图，黑体的曲线图示为300。椭圆302表示多种灯100的“暖白” LED组可以占用的颜色空间中的源区域，并且椭圆304表示同一个灯的“冷白” LED组可以占用的颜色空间中的源区域。在此实例中，假定没必要特别注意来选择LED和荧光体以便约束源区域的大小。对于各种可能的灯，点划线306表示特定的灯可以调谐到的颜色空间中点的近似轨迹。任何灯都可以调谐到黑体曲线300附近的点，但是曲线300上不同的点对应于不同的白光色温，并且人眼可觉察到这些差异。图3B是类似于图3A的图。然而，在此情形下，由于使用本文描述的技术来单独地选择用于灯荧光芯片和LED管芯的效果，源区域322和324在大小上减小(与图3A中的区域302和304相比)。在此实例中，可以单独地选择用于暖白组的LED管芯和相关联的荧光芯片使得每个LED在区域322内产生光，而可以单独地选择用于冷白组的LED管芯和相关联的荧光芯片使得每个LED在区域324内产生光。对于多种可能的灯，点划线326表示特定的灯可以调谐到颜色空间中的点的近似轨迹。如图所指示，LED组在源区域322和324中的所有灯可以被调谐到黑体曲线的非常小的范围内，例如，调谐到沿着线段328的点。(线段328基本上沿黑体曲线300的法向；在一些实施例中，调谐到线段328比追随黑体曲线更优选，因为人眼对线段328方向上的偏差没有沿着黑体曲线300的偏差敏感。)因此，选择要在特定发光器中使用的单独的LED管芯和荧光芯片提供了对发光器使用在其中的灯的调谐的更大程度的控制。从另一方面看，图3B可以看成是用于在要被调谐到线段(或“区”)328的灯的LED的颜色空间中限定可接受的源区域322、324，并且选择处理详述了对将会在期望的源区域中产生光的LED管芯/荧光芯片组合进行选择。所选择的特定源区域部分地取决于要产生的期望的灯的特性。通常，可以基于期望的色区(例如，区328)来选择用于灯的源区域(例如，区域322、324)。有利地选择源区域使得它们不会互相重叠或与应当介于它们之间的期望色区重叠。源区域有利地具有这样的特性:期望的色区的中的点介于源区域中的任两点之间；这由点划线326表示。在图3B的实例中，区域322、324是椭圆形的，区328的期望尺寸能用来限制短轴的长度。在一些实施例中，期望的是，选择源区域使得对于大部分灯，在不同的组中的LED接收大致相等的电流的条件下，调谐到期望的色区是可以实现的，因为这通常会导致灯更亮。在图3B的实例中，可以进行这方面的考虑以限制椭圆形区域322、324的长轴的长度。在一些实施例中，可以延伸源区域选择的原则以产生可以调谐到多个不同的色区的不同的灯，每个区被视为单一白色。作为示例，图4是类似于图3A和3B的颜色空间图。这里，不同的灯可以被调谐到沿着黑体曲线400的三个不同的区(线段402、404、406表示区)中的任意一个。因此，一个灯可以具有选择的LED管芯和荧光芯片，使得其暖白LED在区域412中产生光而其冷白LED在区域414中产生光；此灯可以被调谐到区402。类似地，另一个灯可以具有选择的LED管芯和荧光芯片，使得其暖白LED在区域416中产生光而其冷白LED在区域418中产生光；此灯可以被调谐到区404。并且第三灯可以具有选择的LED管芯和荧光芯片，使得其暖白LED在区域420中产生光而其冷白LED在区域422中产生光；此灯可以被调谐到区406。(在一个实例中，区402可以与暖白灯相关联，区404与中白相关联并且区406与冷白相关联。)因此，为了产生可以调谐到特定白色色区的灯，一组选择用于暖白组和冷白组的LED管芯和荧光芯片使得它们在期望的源区域中产生光。可以定义任意数量的区，并且与不同的白色色区相关联的源区域可以或不可以重叠。在此实例中，区402、404、406大约在黑体曲线400上，而源区域412、414、416、418、420、422在黑体曲线400之上亦或之下。选择用于发光器的单独的LED管芯和荧光芯片可以是高度自动化的，因为特定LED管芯上荧光芯片的特定类型是可以从LED管芯的光谱特性以及限定其类型(例如，厚度、荧光体混合、荧光体浓度)的荧光芯片的特定特性进行预测的。在一些实施例中，例如，突光芯片是由突光体(可以包括任何突光材料)分散在其中的固体基质材料制成的。不同的芯片可以包括不同的混合物和荧光体的浓度。在一些实施例中使用了蓝色LED，荧光体混合物可以包括主要为黄色的荧光体，诸如YAG (钇铝石榴石)等。可以添加更为少量的非黄色荧光体。例如，可以添加红色荧光体(例如，基于CaAlSiN3 (CASN)的荧光体)用于更暖的输出光或可以添加绿色荧光体用于更冷的输出光。可以制备N个不同的厚度、对于每个厚度制备M个不同的荧光体混合物(不同的混合物例如可以是仅为黄色、95%的黄色加5%的红色、90%的黄色加10%的红色、95%的黄色加5%的绿色等)并且对于每个荧光体混合物制备C个不同的浓度(相对于基质材料,例如，按重量计)的多个批次的荧光体，对于总数为T = N*M*C个类型的荧光芯片。并不需要所有的荧光体混合物在所有的浓度或所有的厚度都是可用的，只要多个不同的荧光芯片类型(对光具有不同的效果)是可用的。LED管芯可以根据它们的光谱特性进行分级。例如，给定的蓝色LED管芯在相对较窄的区域(例如，约25nm FffHM)中产生在特定波长具有峰值密度的光。由于工艺变化，来自同一个工艺(例如，来自晶圆的不同部分)的不同的LED管芯的峰值波长可以变化20nm或更多。在一些实施例中，LED管芯根据峰值波长(本文还简单地指管芯的“波长”)进行分级。因此，例如蓝色LED管芯可以分级为460nm、462.5nm、464nm等，最高达到例如480nm的最长波长。可以使用荧光芯片的每个可用的类型(例如，T个不同类型)来测试来自每个区的LED管芯的取样以测量所得的光的颜色空间分量。图5A是图示了可以获得的测量结果的表格500。(在此实例中，504列中的荧光体类型使用数字代码n-m-c来指定，其中指数η表示N个可能的厚度之一，指数m表示M个可能的荧光体混合物之一，并且指数c表示C个可能的荧光体浓度之一。)在此实例中，使用每个可用的荧光体类型(列504)测量来自给定的波长区(列502)的LED管芯产生的光的颜色；可以使用已知的仪器和技术来测量颜色(列506)作为CIE颜色空间中的(X，y)坐标。然后测量的颜色(列506)与用于期望的灯的色区的源区域进行比较，例如，图4中示出的6个区域412、414、416、418、420、422。如果测量的颜色落入源区域中，就记录在列508中。(如果用于不同的灯的色区的源区域发生重叠，LED和荧光体的特定组合可以在多个源区域中产生光，并且每个这种区域都可以记录在列508中。)在某些情况下，灯的颜色可能不会在任何的源区域中，例如，在行512中。基于图5A中已知的这种数据，图5B中可以建立查找表550。对于给定的源区域(列552)，此查看表指示在该区域中将会产生光的LED管芯波长(列554)与荧光芯片类型(列556)的所有组合。在任何源区域中不会产生光的组合(诸如图5A的行512中的组合)可以从查找表550中忽略。查找表550可以用于使发光器的选择和组装处理实现自动化。例如，计算机控制的机器人组装系统可以被编程以生产在给定的色区中用于灯的发光器，例如，图4的区404。对于区404，系统可以编程有信息，即，暖白LED应当全部在源区域416 (这可以对应于图5A-5B标记的区域“ffff-2”)中而冷白LED应当全部在源区域418 (这可以对应于图5A-5B标记的区域“CW-2”)中。基于这一点，系统可以通过查找表550确定合适的选择LED管芯和荧光芯片并且可以操作机器人贴片组装装置以将LED管芯和荧光芯片安装在发光器基底上合适的位置处。图6是根据本发明的实施例用于组装发光器的装置600的简化视图。组装装置600包括控制系统602、发光器台604、部件托盘606和机器人贴片系统608。控制系统602可以是控制装置600的操作的计算机系统。图7是根据本发明的实施例的基于计算机的控制系统602的简化方框图。在此实施例中，控制系统602包括处理器702、存储器704、用户接口 706和贴片控制器708。处理器702可以包括任何类型的微处理器、微控制器或能执行响应于输入的本文描述的控制操作的专用集成电路。存储器704包括任何的计算机可读的存储介质，包括磁盘、光盘、静态随机存储器、动态随机存取存储器、闪存等。存储器704可以用于存储处理器702执行的程序代码以及诸如发光器规格710和查找表712 (可以是图5B的查找表550的实施方式)的数据。用户接口 706可以包括标准的接口部件，诸如键盘、鼠标、轨迹球、轨迹板、触控板、显示器、打印机等，与处理器702执行的相关联的软件一起控制接口部件并且与其进行通信。通过用户接口 706，用户可以与控制系统602进行通信以控制其操作。例如，用户可以控制组装处理的开始和结束，例如在颜色空间中选择用于LED组的发光器配置和源区域，以下描述实例。贴片控制器708可以包括提供处理器702与图6的贴片系统608之间的控制接口的硬件和/或软件部件的组合。例如，响应于来自处理器702的信号，贴片控制器708可以控制贴片系统608中的制动器以实现将部件选择并且放置在发光器上，如以下所描述的。控制器708可以是常规的设计。再次参照图6，发光器台604可以是能将发光器基底610保持在相对于控制系统602的特定取向的任何结构。在一些实施例中，发光器台604可以发光器可以放置在上面的平台；平台可以包括对准或键控特征以控制发光器基底610的位置和/或取向使得LED位置处于已知的位置。部件托盘606保持可用于放置在发光器基底上的部件,包括LED管芯和/或突光芯片。在一些实施例中，部件托盘606可以分段成节段612，每个节段保持特定类型的部件。因此，例如，节段612a可以保持在460-nm(峰值)波长区的LED管芯，节段612b可以保持在462.5-nm(峰值)波长区的LED管芯，节段612e可以保持第一种类型的LED管芯，节段612f可以保持第二种类型的LED管芯，等等。节段612的数量可以考虑为比示出的更大，大到足以容纳不同的管芯波长区和荧光芯片类型的总数。在一些实施例中，LED管芯和荧光芯片可以保持在单独的托盘中。贴片系统608可以包含机器人组件，机器人组件包括活动臂614。可以使用常规的机器人系统。活动臂614有利地能从托盘606的节段612之一选择部件并且将部件放置在发光器基底610上期望的位置处(例如，位置616之一)。活动臂614的操作有利地受到控制系统602的指导,基于查找表712、发光器规格710以及来自用户的关于发光器包括里面的灯的期望的色区的指令。
可以理解的是，本文描述的组装装置是示例性的，可以进行变化和修改。可以提供更多的自动化部件。例如，自动化机器人组件可以将发光器基底610放置在台阶604上用于LED管芯和荧光芯片的连接并且在LED管芯和荧光体完成连接之后移除基底610。可以提供电线接合装置等以在LED与发光器基底610之间建立电连接。在将荧光芯片放置到上面之前，额外的装置可以供应粘合剂到LED管芯的顶部表面上。在一些实施例中，发光器组装处理可以是全部自动化的，从而便于大批量生产用于单一的色区的发光器。此外，发光器组装装置600等可以实施为用于灯的更大的生产线的一部分，并且生产线可以按照需要是全部或部分地自动化的。在一些实施例中，控制系统602可以提供额外的功能，诸如基于选择的和使用的份数来跟踪库存；通知用户低库存、机械故障或其他出错状态等。图8是根据本发明的实施例用于将LED管芯和荧光芯片组装到发光器上的处理800的流程图。处理800可以在(例如)装置600的控制系统602中实施。在块802处，接收输入，该输入表明期望的色区。此输入可以指的是灯将会产生的光的颜色，发光器最终旨在包括在该灯中。例如，参照图4，输入可以选择区402、404、406之一。在一些实施例中，用户通过对系统602的用户接口 706(图7)进行操作而提供区选择输入，并且用户可以随着时间变化而改变选择。在一些实施例中，输入也可以指示发光器配置。例如，装置600可以是由制造商操作的，制造商生产多种不同的大小不一的可调谐的发光器、多种LED、多种可独立寻址的LED组以及LED布置；可以要求用户输入指定在给定的时间生产的特定发光器的配置。在块804处，确定了用于每个LED组和源区域。如以上所描述的，对于给定的色区和发光器配置(特别是可独立寻址的LED组的数量)，可以确定用于每个组的颜色空间中的源区域。因此，例如，如果选择了图4的区404，源区域将是用于暖白LED组的区域416和用于冷白LED组的区域418。在一些实施例中，对于每个发光器配置，发光器规格710(图7)可以包括每个组中LED的数量和位置以及对于给定的灯的色区指示要用于选择每个组用的LED的源区域的映射。块804可以包括从存储器读取规格710。在块806处，通过(例如)使用查找表712 (图7)和在块804处认定的源区域，可以选择用于发光器上每个位置的LED管芯波长和荧光芯片类型。例如，在给定图1C的发光器配置并且选择图4的区404的情况下，可以确定的是，例如，基于发光器规格710，LED108a-f需要在颜色空间的区域418中产生光而LED 108g-l需要在颜色空间的区域416中产生光。然后，参照图5B的查找表550并且假定“WW-2”指的是区域416，而“CW-2”指的是区域418，可以确定合适的选择LED管芯波长和荧光芯片类型。在一些情况下，LED管芯波长和荧光芯片类型的多个组合可以在期望的源区域中产生光(如同图5B中区域WW-2的情况)。当发生这种情况时，可以实施选择规则以选择一个特定组合。例如，选择可以基于不同的LED管芯的库存水平(例如，使用具有最大数量的可用单位的LED管芯波长)、成本考虑(例如，一些荧光芯片类型比其他的类型更加便宜地用于制造)或其他实际考虑。在一些实施例中，由于性能的原因，一个组合可以优选于其他的组合；例如，对于给定的LED管芯，具有更高浓度的荧光体材料的更薄的荧光芯片可以比具有更低浓度的同一种荧光体材料的更厚荧光芯片产生更亮的光，即使两个组合在颜色空间中的同一个源区域中产生输出光。当了解到这种不同时，这种不同可以用于限定选择规则(例如，优选更亮的光)。在块808处，可以控制贴片系统以将LED管芯和荧光芯片组装在发光器基底上。例如，图7的贴片控制器708可以驱动贴片系统608使得臂614从托盘612的合适的节段拾取部件并且将其放置在发光器610上期望的位置处。一些实施例中，块808也可以包括操作其他的自动化组装部件。例如，在一个实施例中，首先放置LED管芯，然后电线接合步骤建立到发光器基底的电连接，然后将粘合剂涂布在LED管芯的顶部表面，此后可以放置荧光芯片。在一些实施例中，组装步骤通过使用完全自动化的(例如，机器人)系统来实施；在其他实施例中，可以手动地执行一些或全部的组装。在其它实施例中，选择LED管芯波长和荧光芯片类型可以分开成不同的处理阶段。图9是根据本发明的实施例的处理900的流程图，其中首先选择LED管芯波长，然后选择用于每个LED管芯的荧光芯片类型。在块902处，接收输入，该输入表明期望的色区；在块904处，基于期望的色区确定用于发光器中每个可独立寻址的LED组的源区域。这些块可以相似或类似于以上描述的处理800的块802和804。在块906处，基于源区域选择用于发光器上的每个位置的LED管芯。在此实施例中，可以提供指定LED管芯波长以用于每个源区域的查找表。在某些情况下，多个LED管芯波长可以与单个源区域相关联，并且选择规则(例如，如以上所描述的)可以用于确定在给定的情形下将会使用哪个LED管芯波长。在块908处，选择的LED管芯放置在发光器基底上。块908可以包括通过电线接合来建立到发光器基底的电连接。在块910处，基于已知的源区域和LED建立波长确定用于每个LED管芯的荧光芯片类型；可以使用查找表。只要用于发光器上每个LED管芯的LED管芯波长是已知的，就可以基于期望的源区域选择 合适的荧光芯片类型。在块912处，控制贴片系统608以将合适类型的荧光芯片放置在每个LED管芯上。如以上所述，此块可以包括涂布粘合剂或以其他方式将选择的荧光芯片固定到每个LED管
-!-H
Λ ο可以理解的是，本文描述的组装处理是示例性的并且可以进行变化和修改。顺序描述的步骤可以并行执行，步骤的顺序可以变化，并且步骤可以修改、组合、增加或省略。在一些实施例中，荧光芯片可以在LED管芯连接到发光器之前连接到LED管芯。因此，例如，部件托盘606的每个节段612可以包括LED/荧光体子组件(即，具有已经连接了荧光芯片的LED);每个节段可以包括具有特定类型的荧光芯片的特定波长的LED管芯。通过使用类似于图5B的表格550，可以做出合适的选择。应当指出的是，在这种实施例中，没有必要制造LED管芯波长和荧光芯片类型的所有可能的组合；可用的组合可以局限在用于至少一个灯的色区的源区域内的组合。另一个选项是在部件托盘606的每个节段612中存储在给定的源区域中产生光的LED/荧光体子组件，控制系统602可以确定源区域和并且从合适的节段612中选择LED/荧光体子组件。在此情况下，不同波长的LED管芯可以在同一个节段612中，只要连接的荧光芯片在期望的源区域中产生光。在上述描述中，参考了两个LED组(暖白和冷白)的实施例，但是接触到本发明的的本领域的技术人员将会认识到本发明并不局限于这个具体的情况。如以上参照美国专利申请N0.13/106，808所描述的，可以对具有多于两个可独立寻址的LED组的发光器执行调谐。在多于两个组的情况下，为了按照以上描述的选择LED管芯和荧光芯片的目的，每个组可以与源区域相关联。为了可靠地调谐操作，与不同的组相关联的源区域有利地不发生重叠，并且灯的色区在颜色空间上介于源区域之间。在一些实施例中，这些组可以包括两个或多个不同的白色组加上一个或多个非白色(例如，红色或绿色)组。通过说明的方式，图10是LED发光器组件1000的俯视图。其中基底1001具有凹槽1002。在凹槽1002内安装了 12个冷白(CW)LED 1004a_l，6个暖白(Wff)LED 1004m-x和一个红色LED 1004y，布置方式如图所示，因此提供了三个LED组。本领域的技术人员将会理解的是，每个组中LED的数量和LED的布置可以按照需要进行修改。发光器组件1000可以包括在类似于图1的灯100或任何其他类型的灯中。在此实例中，控制电路和电耦合是使得冷白组、暖白组和红色组各个都是可独立寻址的，并且灯发出的光的颜色可以通过对供应到每个组的相对电流进行调整而实现调谐。在此实例中，红色LED “组”包括单个LED，更一般地说，应当理解单个指数可寻址的LED可以构成一个组。在可替代的实施例中，红色LED 1004y可以替换为传感器(例如，环境光传感器，红外线传感器等)，在这种情况下发光器组件1000可以具有两个可独立寻址的LED组。图11是LED发光器组件1100的俯视图，其中基底1101具有凹槽1102。在凹槽1102 中安装了 6 个冷白(Cff)LED 1104a_f、6 个暖白(Wff)LEDl 104g_l、一个红色 LED 1104m和4个绿色LED 1104n-q，布置方式如图所示，因此提供4个LED组。本领域的技术人员将会理解的是，每个组中LED的数量和LED的布置可以按照需要进行修改。发光器组件1100可以包括在类似于图1的灯100或任何其他类型的灯中。在此实例中，控制电路和电耦合是使得冷白组、暖白组、红色组和绿色组各个都是可独立寻址的，并且灯发出的光的颜色可以通过对供应到每个组的相对电流进行调整而实现调谐。在此实例中，红色LED “组”包括单个LED，更一般地说，应当理解单个指数可寻址的LED可以构成一个组。红色LED 1104m和绿色LED 1104n_q可以是常规的单色LED。如本领域中已知的，红色和绿色LED可以在颜色空间中以相对较小的分散度进行生产。因此，对这些组没必要选择荧光体以产生特定的红色和绿色。例如，使用以上描述的技术，有利地执行LED和荧光体选择以控制冷白LED 1104a-f和暖白LED 1104g_l所占据的颜色空间区域。在其他实施例中，可独立寻址的组可以包括在颜色空间中占用不同的源区域的多于两个白色LED组，例如，两个不同的冷白组和一个暖白组。图12图示了一个可能的LED布置。16个LED 1202a-p形成可独立寻址的暖白LED组；8个LED 1204a_h形成第一个可独立寻址的冷白LED组，并且8个以上的LED 1206a_h形成可独立寻址的冷白LED组。中心位置1208的左边可以空出，或者可以由不同的LED(例如，红色LED)或光传感器占据。在此实例中，可以选择两个冷白组以位于黑体曲线的相对侧。图13是图示了位置1208是空白的情况下用于图12的发光器的源区域的颜色空间图，黑体曲线1300图示作为参考。暖白LED 1202a-p可以选择在颜色空间区域1302中，第一组冷白LED1204a_h可以选择在颜色空间区域1304中，并且第二组冷白LED 1206a-h可以选择在颜色空间区域1306中。应当理解的是，以上描述的用于选择LED管芯波长和荧光芯片类型在期望的源区域中的技术同样地用于此实例中，即使此实施例包括多于两个源区域。在具有这些源区域选择的情况下，有可能调谐到三角形1308内的任何点。例如，黑体曲线1300上的点1310可以作为灯的色区。可以选择源区域使得期望的调谐点位于不同的组贡献的颜色大约平衡的位置处，这对于特定的灯一般可能会产生最亮的光，当不是必须的。如以上所描述的，选择用于发光器的单独地荧光芯片和LED管芯可以提供对LED产生光的颜色空间中的源区域的控制。这继而减少了包括发光器的灯所调谐到的色区的大小，从而允许光的颜色从一个灯到下一个灯变得更加均一。此外，与所有的LED使用相同的荧光体混合物、厚度和浓度的标准技术相比，主动选择单独的荧光芯片和LED管芯可以减少制造成本。例如，在蓝色LED管芯特别地可以在波长上发生显著地变化(由于制造处理)的情况下，通过以每个管芯为基础选择合适的荧光体而将LED调整到期望的颜色的能力允许使用更大比例的制造的LED管芯；这继而可以将生产成本减少到更少的由于无法使用而被丢弃的LED管芯的程度。在单个灯中使用多个源区域允许源区域变得比灯最终调谐到的单一色区更大(在颜色空间上)。这还可以有助于扩展可用于进一步节省制造成本的LED管芯的比例。对于典型的蓝色LED生产处理，足够的颜色控制以允许所有的LED波长“达到”至少一个有用的源区域可以使用易管理的荧光芯片类型的数量(例如，12个左右)来实现。使用的荧光芯片可以使用现有的工艺进行制造，现有的工艺对厚度和荧光体密度提供的足够的控制以对给定类型的荧光芯片提供可预测的响应。因此，发光器制造处理不需要包括光的颜色测试。相反，一旦确定了特定LED管芯波长和荧光芯片类型产生给定的光的颜色，就可以在制造过程中依赖这个知识。发光器的质量控制测试可以因此仅仅局限于测试当供应电力时LED接通。(颜色测试仍然可以在随后的阶段进行，例如，作为对灯的颜色调谐的一部分。)荧光芯片还非常适合用于与现有的贴片系统一起使用，从而允许制造处理变得高度自动化。此外，使用离散的荧光芯片导致高度可控地实现了在每个LED管芯上期望的荧光体的数量和浓度，使得可以可靠地产生期望的颜色的光。不同的荧光芯片类型之间有意的变化可以有利地用于控制由于LED管芯制造处理导致的LED管芯波长的变化；在使用合适的荧光芯片选项的范围的情况下，具有不同的波长的许多LED管芯可以在颜色空间上被调谐到期望的区域。尽管相对于具体的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员会认识到可以进行多种修改。例如，本发明并不局限于特定的灯的几何外形或形成因素或LED的数量和类型。LED组的数量、任何组中LED的数量和/或组的颜色可以变化。LED可以按照要求进行布置，图1C、1D和10-12示出的实例图示了可以便于从不同的组混合不同的颜色的光(例如，使用光学元件)的均一的环形分布的组以便在灯的输出产生均一的颜色，尽管这并不是必须的。通常，用于可调谐的灯的发光器将会包括至少两个LED组，每个组在颜色空间的不同源区域中产生光。源区域的大小可以被调整到对所得的灯的色区进行期望的控制程度。与不同的组相关联的源区域被有利地选择为使得区域不发生重叠并且灯所产生的光的期望的(调谐的)颜色介于源区域之间。在一些实施例中，选择源区域使得当几乎相等的电流供应到多个组时实现期望的色区，因为这趋向于使得灯的亮度最大化。以上描述的实施例使用峰值波长来表征LED管芯产生的光其他的实施例可以使用其他的参数，诸如峰值波长与光谱宽度参数(例如，半最大值全宽度(FWHM))的组合。任何光谱特性和光谱特性的组合可以用于将LED管芯分类成多个区，并且LED管芯可以按照需要进行粗略地或精细地分级。实施例并不局限于任何特定数量的LED管芯区或荧光芯片类型。尽管本说明书特别地描述了由蓝色LED管芯与包含主要为黄色荧光体的荧光芯片的组合来产生白光，本领域的技术人员将会认识到可以使用其他颜色的组合。荧光芯片可以是由多种材料制成的，这些材料和荧光材料的任何混合物和浓度一起使用，并且与多种不同波长或颜色的LED管芯一起使用。因此，尽管相对于具体的实施例描述了本发明，但是应当理解的是本发明旨在覆盖权利要求书的范围内的所有的修改和等同形式。
权利要求
1.一种发光设备，包括: 基底； 多个LED管芯，所述多个LED管芯布置在所述基底的表面，其中，这些LED管芯电连接以形成至少两个可独立寻址的LED组，这些LED组包括第一组和第二组，所述第一组产生的光的颜色在颜色空间的第一区域中，所述第二组产生的颜色在颜色空间的第二区域中，其中，所述第一区域和所述第二区域是非重叠的区域；以及 多个荧光芯片，每个所述荧光芯片被布置来覆盖这些LED管芯中的一个不同LED管芯的发光表面，其中，覆盖每个LED管芯的荧光芯片是基于该LED管芯产生的光的已知光谱特性以及包含该LED管芯的那个组所产生的光的颜色而选择的。
2.按权利要求1所述的发光设备，其中，所述第一颜色是暖白色，所述第二颜色是冷白色。
3.按权利要求2所述的发光设备，其中，所述LED组还包括第三组以产生第三颜色的光，其中，所述第三颜色是不同于所述第二颜色的暖白色。
4.按权利要求2所述的发光设备，其中，所述LED组还包括第三组以产生第三颜色的光，其中，所述第三颜色是红色。
5.按权利要求2所 述的发光设备，其中，所述LED组还包括第三组以产生第三颜色的光，其中，所述第三颜色是绿色。
6.按权利要求2所述的发光设备，其中，所述LED管芯产生具有蓝色波长的光，所述荧光芯片包含黄色荧光体。
7.按权利要求1所述的发光设备，其中，所述荧光芯片中的至少两个荧光芯片在以下方面中的至少一个方面彼此不同:芯片厚度、荧光材料的浓度、荧光材料的混合物。
8.一种用于制造发光设备的方法，所述方法包括: 确定用于所述发光设备的色区； 提供发光器基底，该基底具有用于连接发光二极管(LED)的多个位置，其中，所述发光器基底提供这些位置之间的电连接，使得这些位置被布置成至少两个可独立地寻址的组； 对于所述可独立地寻址的组中的至少两个组，在颜色空间中选择要与所述可独立地寻址的组相关联的不同的源区域，使得所述色区介于所述颜色空间中不同的源区域之间并且这些不同的源区域互不重叠； 对于所述发光器基底上的所述多个LED位置中的每一个，选择LED管芯和荧光芯片，使得所述LED管芯和所述荧光芯片在与该LED位置所属于的那个可独立地寻址的组相关联的源区域中一起产生光；并且 将所选择的LED管芯和荧光芯片在所述发光器基底上安装在所述LED位置处。
9.按权利要求8所述的方法，其中，所述源区域包括暖白区域和冷白区域。
10.按权利要求9所述的方法，其中，所述LED管芯产生具有蓝色波长的光，所述荧光芯片至少包含黄色荧光体。
11.按权利要求8所述的方法，其中，选择所述LED管芯和所述荧光芯片的步骤包括从多个荧光芯片类型选择荧光芯片类型，其中，这些荧光芯片类型中的至少两个类型在以下方面中的至少一个方面彼此不同:芯片厚度、荧光材料的浓度、荧光材料的混合物。
12.按权利要求8所述的方法，其中，选择所述LED管芯和所述荧光芯片的步骤包括选择用于每个所述LED管芯的波长区。
13.按权利要求8所述的方法，其中，将所选择的LED管芯和荧光芯片附接到所述发光器基底的步骤包括:操作贴片系统将所选择的LED管芯和荧光芯片放置在所述发光器基底上。
14.按权利要求8所述的方法，其中，将所选择的LED管芯和荧光芯片附接到所述发光器基底的步骤包括: 将所选择的LED管芯在所述发光器基底上放置在所述LED位置处； 在所述LED管芯与所述发光器基底之间建立电连接；并且 将所选择的荧光芯片附接到所述LED管芯上。
15.按权利要求14所述的方法，其中，将所选择的荧光芯片附接到所述LED管芯的步骤包括:在每个所述LED管芯的顶表面上涂布粘合剂，并将每个荧光芯片放置在所述粘合剂上。
16.一种用于组装发光设备的装置，所述装置包括: 机器人贴片系统，用于从部件托盘选择发光二极管(LED)管芯和突光芯片，并将所选择的LED管芯和荧光芯片放置在发光器基底上；其中，所述部件托盘容纳被分类成多个波长区的LED管芯以及被分类成多个荧光芯片类型的荧光芯片；以及控制系统，用于控制所述 片系统，所述控制系统包括: 接口，用于接收输入，所述输入指定了发光器配置和要与该发光器相关联的色区，其中，所述发光器配置在发光器基底上指定多个LED位置，其中，每个LED位置与多个可独立寻址的LED组之一相关联； 存储器，用于存储数据，所述数据把颜色空间中的多个源区域中的每个源区域与对LED波长和荧光芯片类型的选择相关联；以及 处理器，所述处理器耦合到所述接口和所述存储器， 其中，所述处理器被配置成: 基于所述输入，建立每个所述可独立寻址的LED组与所述多个源区域之一的关联，使得不同的可独立寻址的组与不同的并且非重叠的源区域相关联； 基于存储在所述存储器中的数据，确定用于所述发光器基底上的每个位置的LED波长和荧光芯片类型；并且 指导所述贴片系统的操作，使得所述贴片系统对于每个位置选择具有所确定的波长的LED管芯和具有所确定的荧光芯片类型的荧光芯片。
17.按权利要求16所述的装置，其中，所述LED管芯是蓝色LED管芯。
18.按权利要求17所述的装置，其中，所述荧光芯片类型中的至少两个类型在以下方面中的至少一个方面彼此不同:芯片厚度、荧光体材料的浓度、荧光体材料的类型。
19.按权利要求16所述的装置，其中，所述控制系统还控制一个或多个额外的机器人工具，以将所述LED管芯电连接至所述发光器基底。
20.按权利要求16所述的装置，其中，所述处理器被配置成使得确定所述LED波长和所述荧光芯片类型的步骤包括:首先确定所述LED波长，随后基于以下各项来确定所述荧光芯片类型:所述LED波长、存储在所述存储器中的数据、和所述源区域关联。
全文摘要
本申请涉及针对单一白色色区选择多芯片发光器中的荧光体和LED，公开了一种用于基于LED的照明设备的发光器，具有多个LED组，这些LED组是可独立寻址的，从而允许通过调整供应到不同的组的相对电流来将发光器调谐到期望的色区(例如，特定的白色)。用于这些组的LED管芯以及用于每个LED管芯的荧光芯片被单独地选择使得每个LED管芯/荧光芯片组合在与LED所属的组相关联的期望的源区域中产生光。机器人贴片系统通过基于光谱特性从区中选择LED管芯以及从多个不同的荧光芯片类型选择荧光芯片而可以用于自动组装发光器。
文档编号F21S2/00GK103090222SQ20121036386
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月24日 优先权日2011年9月22日
发明者严贤涛, 李家骏 申请人:里德安吉公司