Led照明布置的制作方法
【专利摘要】一种照明布置（100），包括：第一组光源（102），其包括提供具有第一色温的白光的至少一个LED；第二组光源（110），其包括提供具有第二色温的白光的至少一个LED；以及第三组光源（116），其包括提供具有预定主波长的光的至少一个LED；其中第三组光源（116）被配置成接收包括磷光体（208,208’,208’’,208’’’,414）的光转换设备（200,400），光转换设备（200,400）被配置用于将来自第三组光源（116）的光转换为具有第三色温的白光，其中光转换设备（200,400）被配置成具有电连接装置（120）以用于在第一组光源（102）和第二组光源（110）中的一组与第三组光源（116）之间提供电连接。
【专利说明】LED照明布置
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管的领域，并且更具体地涉及发光二极管的色彩转换。
【背景技术】
[0002]发光二极管LED被采用在广泛的照明应用中。LED光源例如被用来产生白光，并且对于不同的应用需要不同的光质量。对于一些应用，期望提供具有例如大约2700K的色温的白光，即暖白光，然而对于其它应用，期望提供具有例如大约6000K的色温的白光，即冷白光。
[0003]为了提供白光，一个方法是用磷光体涂敷(一个或多个)蓝LED。来自蓝LED的蓝光的一小部分由此被磷光体从较短波长变换为较长波长，由此产生所谓的基于磷光体的白LED。白光的特性(例如色温)能够通过提供不同的磷光体材料而被改变或者变化。白光特性还可以通过提供不同厚度和/或涂层的磷光体而变化。此外，为了提供具有所期望的色温的白光，提供不同温度的白光的LED常常被使用并且与彼此混合。例如，提供冷白光的LED可以与提供较暖白光的LED组合和混合。
[0004]由于各种应用需要不同种类的白光特性和与半导体产品(诸如LED)的制造有关的性能的固有变化，所以如果例如可调的白色温是需要的，则相当多的组合是可能的。因此，上面提到的组合具有不同白光的LED的方法的问题是许多光模块必须可用于实现期望的组合。
【发明内容】
[0005]本发明的目标是提供改进的照明布置以便至少部分地克服上面提到的问题。
[0006]根据本发明的一个方面提供了照明布置，包括:第一组光源，其包括提供具有第一色温的白光的至少一个LED;第二组光源，其包括提供具有第二色温的白光的至少一个LED ;以及第三组光源，其包括提供具有预定主波长的光的至少一个LED ;其中第三组光源被配置成接收包括磷光体的光转换设备，光转换设备被配置用于将来自第三组光源的光转换为具有第三色温的白光，其中光转换设备被配置成具有电连接装置以用于在第一和第二组光源中的一组与第三组光源之间提供电连接。
[0007]本发明是基于这样的见解的:照明布置可以提供有第三组光源，所述第三组光源包括提供具有预定主波长的光的至少一个LED并且被配置成接收具有电连接装置的光转换设备，所述电连接装置可以被适应性地连接到第一或第二组光源中的一个。据此，由照明布置所发射的总的光因此可以通过选择性地连接要被与第一或第二组光源相结合地并且一起电力地控制的第三组光源基于来自照明布置的白色温的特定期望的输出而被控制和调整。例如，如果由第一组光源所提供的光的混合比所期望的稍微更冷，则色温可以通过使用预定主波长和光转换设备来配置第三组而被调整，以便提供较暖的白色温，由此补偿第一组光源的稍微较冷的色温。据此，照明布置的调整因此成为可能的，而不必求助于单独地控制第三组光源。因此，在这种情况下，光转换设备的磷光体可以被选择，使得第三色温比第一色温暖(即，较低的开尔文(Kelvin))。
[0008]在具有提供比所期望色温的稍微更暖的白色温的第一组并且据此通过将第三组光源配置成提供较冷的白色温进行补偿的情况下，相同的情况当然是有效的。据此，来自照明布置的白光的总输出可以被调整成满足来自照明布置的期望的白光输出的准则。一个优点至少是，第一组和第二组的LED可以被更自由地选择，并且可能地在白色温方面借助于第三组光源被补偿。
[0009]此外，本发明不限于布置在光转换设备中的磷光体的特定类型和特性，即磷光体的材料、厚度、涂层等的选择可以取决于例如来自光转换设备的白光的期望输出而变化。同样，第一和第二组光源中的每一个也可以装配有布置有磷光体的至少一个LED，以便提供具有第一色温第二色温的白光。磷光体的特性对于第一和第二组光源来说可以是不同的以便提供不同的白色温。更进一步地，贯穿本描述，光转换设备应该被解释为形成照明布置的一部分。而且，代替朝着白色转换光，布置在光转换设备中的磷光体还可以被配置成将光转换为多少有点饱和的色彩，诸如例如琥珀色。
[0010]优选地，预定主波长是在440 - 460 nm之间，其例如借助于适合于磷光体转换的蓝光源被提供。在替代实施例中，第三组的光源提供UV或紫色光。
[0011]此外，第一和第二组光源可以包括多个LED模块。在第一和第二组光源中的每一个中所提供的多个LED模块可以提供具有基本上相同的色温的白光或者它们可以提供具有稍微不同的色温的白光，以便它们与彼此相结合地提供具有第一色温和第二色温的白光。而且，多个LED模块中的每一个可以被电力地串联连接到彼此并且连接到光转换设备的电连接装置。据此，电驱动电流能够通过第一和第二组光源的LED模块中的每一个以及通过光转换设备被提供。
[0012]措词“冷白色温”应该被解释为具有在大约3500 - 7000开尔文范围内的色温的白色彩，而措词“暖白色温”应该被解释为具有在大约1800 - 3500开尔文范围内的色温的白色彩。
[0013]此外，光转换设备可以借助于例如压焊或胶合被提供给第三组光源。
[0014]而且，照明布置优选地作为LED模块的构件被提供，其中LED模块进一步包括光混合设备，所述光混合设备被配置成从照明布置接收光并且配置成提供混合的光输出。据此，从LED模块发射的光可以被混合，以便期望的白色温从LED模块被提供。
[0015]此外，LED模块可以包括用于控制第一组和/或第二组光源的操作的控制单元。据此，控制单元可以确定和控制光的混合以便提供具有期望的色温的输出白光。
[0016]当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的另外的特征和本发明的优点将变得明显。技术人员认识到，在不背离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以被组合以便创建在下文中所描述的那些以外的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现将参考示出本发明的示例性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面，其中:
图1图示了根据本发明的照明布置的示例性实施例；
图2a-2d图示了用于与本发明的照明布置一起使用的光转换设备的例子； 图3a_3c图示了照明布置和光转换设备的例示的连接方案；以及图4图示了连接到根据本发明的照明布置的光转换设备的替代配置。
【具体实施方式】
[0018]现将参考附图在下文中更全面地描述本发明，其中本发明的当前优选的实施例被示出。然而，本发明可以被以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文中所阐述的实施例；相反，这些实施例是出于彻底性和完整性而提供的，并且完全将本发明的范围传达给技术人员。同样的附图标记自始至终指代同样的元件。
[0019]现参考图并且特别地参考图1，描绘了根据本发明的当前优选的实施例的照明布置100。照明布置100包括第一组光源102，在所图示的实施例中被描绘为包括三个光源104、104’、104’ ’，其中光源104、104’、104’ ’中的每一个包括至少一个LED并且被布置成提供具有第一色温的白光。第一色温在下文中以及贯穿剩余描述将被描述为冷白色温，所述冷白色温应该被解释为具有在大约3500 - 7000开尔文范围内的色温的白色彩。而且，图1中所描绘的三个光源104、104’、104”借助于电接线108 (例如印刷电路板(在这里未示出)上的迹线)被与彼此电力地串联连接，并且被适配成提供有电驱动电流Icw。
[0020]此外，照明布置100同样包括第二组光源110，在所图示的实施例中被描绘为三个光源112、112’、112’’，其中光源112、112’、112’’中的每一个包括至少一个LED并且被布置成提供具有第二色温的白光。第二色温在下文中以及贯穿剩余描述将被描述为暖白色温，所述暖白色温应该被解释为具有在大约1800 - 3500开尔文范围内的色温的白色彩。而且，以与上面关于第一组光源102所描述的相同方式，第二组光源110的三个光源112、112’、112’’借助于电接线108’(例如印刷电路板(在这里未示出)上的迹线)被与彼此电力地串联连接，并且被适配成提供有电驱动电流1胃。
[0021]更进一步地，照明布置100同样包括第三组光源116。第三组光源116包括提供具有预定波长的光的至少一个LED 118，其在下文中以及贯穿剩余描述是配置成提供具有在例如440 - 460 nm范围内的波长的蓝光的LED。蓝LED 118被电力地连接到印刷电路板(在这里未示出)。
[0022]转向图2a_2d，图2a_2d图示了用于与根据本发明的照明布置100 —起使用的光转换设备200的示例性实施例。从图2a开始，图2a图示了光转换设备200的第一实施例。光转换设备200包括支持器202、内部电接线的第一集合204和第二集合205、电连接装置206以及磷光体208。而且，光转换设备200被适配成被提供给第三组光源116或者与第三组光源116组合，以便布置在光转换设备200的支持器202中的磷光体208能够借助于例如布置在支持器202中的磷光体材料的选择将蓝光转换成第三色温。此外，图2a中所图示的光转换设备200被适配成被提供给第三组光源116或者与第三组光源116组合以用于提供冷白色温。这通过选择适当的磷光体208并且通过经由将内部电接线的第一集合204电力地连接到第一组光源102来与第一组光源102的供电相结合地给第三组光源116供电而被实现，使得第三组光源116被第一组光源102的电驱动电流Icw电力地串联驱动。第二组光源110被电力地连接到布置在光转换设备200中的内部电接线的第二集合205，使得电驱动电流Iww仅被提供给第二组光源HO，即内部电接线的第二集合205关闭第二组光源110的电路。关于图3a的描述将对此进行更详细的描述。
[0023]图2b图示了光转换设备200的另一实施例。光转换设备200被适配成被提供给第三组光源116或者与第三组光源116组合，以便布置在光转换设备200的支持器202中的磷光体208’能够借助于例如布置在支持器202中的磷光体材料的选择将蓝光转换成第三色温，如关于图2a上面所描述的那样。在图2a中所图示的光转换设备与图2b中所图示的光转换设备之间的差异是内部电接线的第一集合204’提供第三组光源116与第二组光源110之间的连接，使得它们一起被第二组光源110的电驱动电流Iffff电力地驱动。内部电接线的第二集合205’从而被连接到第一组光源102，使得电驱动电流1?仅被提供给第一组光源102，即内部电接线的第二集合205’关闭第一组光源102的电路。据此，光转换设备200将与第二组光源110相结合地被供电，并且可以在适当的磷光体208’被选择用于光转换设备时，提供暖白色温，其将关于图3b被更详细地描述。
[0024]图2c图示了光转换设备200的又一个实施例。图2c中所描绘的光转换设备被适配成提供冷白色温，但是其中具有磷光体208’’的第三组光源116被提供有来自第二组光源110的电驱动电流Iffff的电流，或者用来自第二组光源110的电驱动电流Iffff的电流供电。从而，内部电接线的第一集合204’提供第三组光源116与第二组光源110之间的连接，使得它们一起被第二组光源110的电驱动电流Iffff电力地驱动。内部电接线的第二集合205’从而被连接到第一组光源102，使得电驱动电流1?仅被提供给第一组光源102，即内部电接线的第二集合205’关闭第一组光源102的电路。以类似的方式，图2d中所描绘的光转换设备的实施例被适配成提供暖白色温，但是其中具有磷光体208’ ’ ’的第三组光源116被提供有来自第一组光源102的电驱动电流Icw的电流。从而，内部电接线的第一集合204提供第三组光源116与第一组光源102之间的连接，使得它们一起被第一组光源102的电驱动电流Icw电力地驱动。内部电接线的第二集合205从而被连接到第二组光源110，使得电驱动电流Iww仅被提供给第二组光源HO，即内部电接线的第二集合205关闭第二组光源110的电路。图2c-2d中所图示的光转换设备200的实施例将关于图3c的描述被更详细地描述。
[0025]为了更详细地描述照明布置的功能性，注意力被吸引到图3a_3c，其图示了根据本发明的照明布置的三个不同的示例性实施例。从图3a开始，光转换设备200是图2a中所图示的一个。图3a中所描绘的配置例如旨在供当例如第一组光源102提供比所期望的稍微更暖的白色温时使用。光转换设备200被连接到第三组光源116。这能够通过例如将光转换设备200压、插入或焊接到第三组光源被实现。执行光转换设备200与第三组光源116之间的连接的其它方式当然是可想象的。而且，第三组光源116的电连接装置120 (见图1)被电力地连接到内部电接线的第一集合204，其进而被电力地连接到第一组光源102的电驱动电流It?。据此，第一组光源102的电驱动电流Icw被供应给第一组光源102和第三组光源116。而且，内部电接线的第二集合205关闭第二组光源110的电路。因此，如果第一组光源102的白色温提供比所期望的稍微更暖的白色温，则如在图3a的配置中所图示的光转换设备200因此可以与第三组光源116相结合地通过提供稍微较冷的色温来补偿稍微较暖的色温。因此，在这种情况下光转换设备200的磷光体208被选择，使得第三色温比第一色温冷(即，较高的开尔文)。
[0026]转向图3b，所图示的光转换设备200是图2b中所描绘的一个。图3b中所描绘的配置例如是旨在供例如当第二组光源110提供比所期望的稍微更冷的白色温时使用。光转换设备200被以与上面关于图3a所描述的相同的方式连接到第三组光源。在图3a和图3b的照明布置100之间的主要差异是:在图3b中，第三组光源116的电连接装置120被配置使得它被电力地连接到内部电接线的第一集合104’，其进而被电力地连接到第二组光源110的电驱动电流1胃。据此，第二组光源110的电驱动电流Iwff被供应给第二组光源110和第三组光源116。而且，内部电接线的第二集合205’关闭第一组光源102的电路。因此，如果第二组光源110的总白色温提供比所期望的稍微更冷的白色温，则如在图3b的配置中所图示的光转换设备200因此可以与第三组光源116相结合地通过提供稍微较暖的色温来补偿稍微较冷的色温，即第三组光源116与第二组光源110相结合地提供增加数量的暖白光。因此，在这种情况下，光转换设备200的磷光体208’被选择，使得第三色温比第二色温暖(即，较低的开尔文)。
[0027]照明布置的另一实施例在图3c中被图示，其包括图2d中所图示的光转换设备。图3c中所描绘的配置例如旨在供当例如第一组光源110提供比所期望的稍微更泠的白色温时使用。而且，第三组光源116的电连接装置120被电力地连接到内部电接线的第一集合204，其进而被电力地连接到第一组光源102的电驱动电流1?。据此，第一组光源102的电驱动电流Icw被供应给第一组光源102和第三组光源116。而且，内部电接线的第二集合205关闭第二组光源110的电路。因此，如果第一组光源102的白色温提供比所期望的稍微更冷的白色温，则如在图3c的配置中所图示的光转换设备200因此可以与第三组光源116的磷光体208’ ’ ’的适当选择相结合地通过提供稍微较暖的色温来补偿稍微较冷的色温。
[0028]现参考图4，图4图示了连接到根据本发明的照明布置100的光转换设备400的替代配置。光转换设备400包括LED封装402，所述LED封装402包括上面描述的第三组光源，或者是来自第三组光源的LED中的一个。LED封装被提供有用于电驱动通道404、406、408的触点，其中第一驱动通道404被电力地连接到第一组光源，第二驱动通道406被电力地连接到第二组光源，以及第三驱动通道被电力地连接到第四组光源。第四组光源包括被布置成提供具有第四色温的白光的至少一个LED。据此，光转换设备400因此可以比关于例如图3a-3c所描绘的上面描述的光转换设备被电力地连接到更多的光源。而且，在所图示的图4的实施例中，第三组光源经由诸如例如电端子这样的电输入接口 410被电力地连接到电功率源(在这里未示出)以用于将功率供应给LED封装402。LED封装402经由布置于在LED封装402之上提供的磷光体帽414中的内部电接线412并且经由第一驱动通道404被进一步连接到第一组光源。此外，第二电驱动通道406和第三电驱动通道408分别关闭第二和第四组光源的电路。因此，如图4中所图示的光转换设备400可以通过经由布置在磷光体帽414中的内部电接线412将电输入接口 410连接到第一驱动通道404(即，到第一组光源)对从照明布置输出的总的光作出贡献。内部电接线412当然还可以经由相应的第二 416或第三408驱动通道被连接到第二或第四组光源中的一个，而不是上面描述的第一组光源。还应注意，内部电接线412可以被定位到图4中所描绘的磷光体帽414外的其它位置，使得内部电接线412对来自LED封装402的已发射光提供较少影响。
[0029]图4中所描绘的实施例的优点至少是光转换设备的尺寸能够被减少，因为内部电接线412在磷光体帽414内被提供。其它优点与关于例如图3a - 3c上面所描述的那些类似。
[0030]此外，照明布置的上面描述的示范性实施例还可以被提供有编码准则。据此，光转换设备可以被配置有电连接元件，所述电连接元件可以可控制地且电力地将光转换设备连接到第一、第二或对于图4中所描绘的示例性实施例来说的第四组光源中的任一个。这可以通过例如提供第三组光源116的电连接装置206的形状和位置被实现，使得光转换设备200的定向选择第一、第二或第四组光源中的哪一组将与第三组光源电连接。
[0031]尽管图4中所描绘的实施例被图示用于借助于第一驱动通道404、第二驱动通道406以及第三驱动通道408连接到三组光源，但是技术人员自然地认识到，光转换设备400可以同样被用于例如图1中所描绘的照明布置100。
[0032]即使本发明已参考其特定例示的实施例被描述，但是许多不同的变更、修改等等对于本领域的技术人员来说将变得明显。根据对附图、公开内容以及所附权利要求的研究，对于所公开的实施例的变化可以被技术人员在实践所要求保护的发明时理解和实现。例如，光转换设备可以被连接到甚至另一组光源，即，使第一、第二以及第四组光源连接到光转换设备的上面描述的示例性实施例不应该被解释为限制本发明的范围。此外，在权利要求中，词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
【权利要求】
1.一种照明布置(100),包括: -第一组光源(102)，其包括提供具有第一色温的白光的至少一个LED ； -第二组光源(110)，其包括提供具有第二色温的白光的至少一个LED ;以及 -第三组光源(116)，其包括提供具有预定主波长的光的至少一个LED ； 其中第三组光源(116)被配置成接收包括磷光体(208，208’，208’’，208’’’，414)的光转换设备(200，400)，光转换设备(200，400)被配置用于将来自第三组光源(116)的光转换为具有第三色温的白光，其中光转换设备(200，400)被配置成具有电连接装置(120)以用于在第一(102)和第二(110)组光源中的一组与第三组光源(116)之间提供电连接。
2.根据权利要求1所述的照明布置(100)，其中预定主波长是在440- 460 nm之间。
3.根据前述权利要求中任何一项所述的照明布置(100)，其中第一(102)和第二(110)组光源包括多个LED模块。
4.根据权利要求3所述的照明布置(100)，其中所述多个LED模块中的每一个被电力地串联连接到彼此，并且连接到光转换设备(200，400)的电连接装置(120)。
5.根据前述权利要求中任何一项所述的照明布置(100)，进一步包括第四组光源，所述第四组光源包括提供具有第四色温的白光的至少一个LED。
6.根据前述权利要求中任何一项所述的照明布置(100)，其中第一色温是冷白色温并且第二色温是暖白色温。
7.根据前述权利要求中任何一项所述的照明布置(100)，其中光转换设备(200，400)借助于压焊或胶合被提供给第三组光源(116)。
8.一种LED模块，包括: -根据权利要求1-7中任何一项的照明布置(100),以及 -光混合设备，其被配置成从照明布置接收光并且配置成提供混合的光输出。
9.根据权利要求8的LED模块，进一步包括用于控制第一和/或第二组光源的操作的控制单元。
【文档编号】F21V17/00GK104160212SQ201380011942
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年3月1日
【发明者】H.J.G.拉德马赫 申请人:皇家飞利浦有限公司