具有氟化磷光体的LED光源的制作方法

本发明涉及照明装置、包括这样的照明装置的灯或灯具、以及用于制造包括例如在这样的照明装置中使用的发光材料的聚合物主体材料的方法。

背景技术：

具有发光材料的半导体照明装置在本领域中是已知的。例如，us2017/0158957描述了用于彩色图像显示装置的设置在背光上的光源，彩色图像显示装置具有半导体发光装置，半导体发光装置包括用于发射在蓝色或深蓝色区域或在紫外区域内的光的固态发光装置以及磷光体的组合。磷光体包括绿色发射磷光体和红色发射磷光体。在激发光的波长为400nm或455nm的情况下，绿色发光磷光体和红色发光磷光体在100℃的发射峰值强度相对于在25℃的发射强度的变化率最多为40％。该文档提到了k2[alf5]:mn⁴⁺、k3[alf6]:mn⁴⁺、k3[gaf6]:mn⁴⁺、zn2[alf7]:mn⁴⁺、k[in2f7]:mn⁴⁺、k2[sif6]:mn⁴⁺、na2[sif6]:mn⁴⁺、k2[tif6]:mn⁴⁺、k3[zrf7]:mn⁴⁺、ba[tif6]:mn⁴⁺、k2[snf6]:mn⁴⁺、na2[tif6]:mn⁴⁺、na2[zrf5]:mn⁴⁺、krb[tif6]:mn⁴⁺和k2[si0.5ge0.5f6]:mn⁴⁺。

技术实现要素：

特别是对于高cri，发光材料k2sif6:mn⁴⁺似乎使能暖白led的显著提高的效率。然而，似乎在湿度、光和高温存在的情况下，发光材料缓慢降解，即，量子效率降低，导致色点偏移。如果发光材料颗粒直接暴露于水(即，不受硅树脂保护)，则除了该缓慢过程外，还会发生更严重、更快的降解机理。当暴露于水时，发光材料看起来变成棕色。棕色材料的存在可以导致led输出功率大幅下降，从而导致局部发热。例如由于引线键合断裂，硅树脂可能会变得太热而导致led故障。

因此，本发明的一个方面在于提供备选照明装置和/或提供用于发光材料的主体基质的方法，其优选地进一步至少部分地消除了一个或多个上述缺点。本发明可以以克服或改进现有技术的至少一个缺点为目的，或者提供有用的备选方案。

令人惊讶地似乎是，即使水分子可以通过硅树脂到达颗粒，远离硅树脂-空气界面的发光材料颗粒也不会总体上变成棕色。

因此，在第一方面，本发明提供了照明装置，该照明装置包括：被配置为生成光源光的光源，特别是固态光源；以及转换器元件，该转换器元件被配置为将光源光的至少一部分转换为转换器元件光，其中转换器元件包括聚合物主体基质元件(“主体”或“基质”或“聚合物基质”)，聚合物主体基质元件容纳掺杂有四价锰的m2ax6类型的颗粒状第一发光材料(以及可选的其他材料)，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，其中x包括至少包括氟(f)的一价阴离子，其中颗粒状第一发光材料可从聚合物基质元件中获得，对颗粒状第一发光材料在聚合物主体基质元件上求平均所得的平均重量百分比(或“体积重量百分比”)为x，其中聚合物主体基质元件具有第一外表面，其中由第一外表面的至少一部分和距所述第一外表面的第一距离限定的外层体积容纳颗粒状第一发光材料，对颗粒状第一发光材料在外层体积上求平均所得的第一局部重量百分比为y，其中第一局部重量百分比y与平均重量百分比x之比为y/x≤0.1，特别是y/x≤0.05，并且其中具体地，第一距离为至少5μm，例如特别是至少10μm。由第一外表面的至少一部分和距所述第一外表面的第一距离限定的外层包括腔。

看来这样的照明装置可以具有更加稳定的色点和效率。此外，即使暴露在湿度中，色点和/或效率也基本上没有受到影响，或者与没有这种第一发光材料不良层的照明装置相比，其影响程度低得多。

代替术语“发光材料”，还可以使用术语“磷光体”。

如上所述，照明装置包括固态光源。术语“光源”或“固态光源”可以指代半导体发光装置(例如，发光二极管(led)、谐振腔发光二极管(rcled)、垂直腔激光二极管(vcsel)和边射型激光等。术语“光源”还可以指代有机发光二极管(例如，无源基质(pmoled)或有源基质(amoled))。在实施例中，光源包括固态光源(例如，led或激光二极管)。在一个实施例中，光源包括led(发光二极管)。术语led也可以指代多个led。此外，在实施例中，术语“光源”也可以指代所谓的板上芯片(cob)光源。术语“cob”特别地指代既不封装也不连接、而是直接安装在诸如pcb的衬底上的半导体芯片形式的led芯片。因此，可以在同一衬底上配置多个半导体光源。在实施例中，cob是一起被配置为单个照明模块的多led芯片。术语“光源”还可以涉及多个光源(例如，2-2000个固态光源)。

光源被配置为生成光源光。该光源光具体地可以包括uv辐射和蓝光中的一个或多个。术语“uv辐射”、“uv光”或“uv发射”在本文中具体指代具有在300nm-380nm的范围内的波长的辐射，但是较小的波长是可能的(例如，在250nm-380nm的范围内)。术语“蓝光”或“蓝光发射”具体指代波长在约440nm-495nm范围内的光(包括一些紫光和青色光)。光源光可以是在uv或蓝色范围内的窄带(例如，最大约20nm的半峰全宽)，或者可以是在uv和/或蓝色范围内的宽带。具体地，光源生成具有在uv和/或蓝色范围内、特别是在300nm-495nm范围内的至少50％的功率(例如，至少80％、至少90％)的光谱功率分布的光源光。

照明装置还包括转换器元件，转换器元件被配置为将光源光的至少一部分转换为转换器元件光。因此，照明装置具体地被配置为生成照明装置光，其中照明装置光包括转换器元件光以及可选地还包括光源光。特别地，当光源光主要由蓝光组成时，照明装置光还可以包括光源光，例如在实施例中提供白色照明装置光。

特别地，转换器元件被配置为与光源成光接收关系。转换器元件具体地与光源辐射地耦合。术语“辐射地耦合”具体是指光源和发光材料彼此关联，使得由光源发出的辐射的至少一部分被发光材料接收(并且至少部分地转换成荧光)。更具体地，转换器元件具体地被配置在光源的下游并且处于透射模式(无论光源光是否可以从转换器元件逸出)。因此，当照明装置光包括光源光时，则光源光已透射穿过光转换器元件。

术语“上游”和“下游”涉及项或特征相对于来自光生成部件(这里特别是光源)的光传播的布置，其中相对于来自光生成部件的光束内的第一位置，更靠近光生成部件的光束中的第二位置是“上游”，而更远离光生成部件的光束内的第三位置是“下游”。

转换器元件包括一种或多种不同的发光材料。一种或多种发光材料可由本领域技术人员选择和配置。然而，转换器元件至少包括容纳第一发光材料、具体是mn(iv)(“四价锰”)型发光材料的聚合物主体基质元件。因此，在一个实施例中，第一发光材料包括选自由mn(iv)发光材料组成的组的(红色)发光材料，甚至更特别地，第一发光材料包括掺杂有四价锰的m2ax6类型的发光材料，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，并且其中x包括至少包括氟(f)的单价阴离子。例如，m2ax6可以包括k1.5rb0.5ax6。m涉及单价阳离子(例如，选自由钾(k)、铷(rb)、锂(li)、钠(na)、铯(cs)和铵(nh4⁺)组成的组)，并且具体地，m至少包括k和rb中的一个或多个。优选地，至少80％、甚至更优选地至少90％(例如，95％)的m由钾和/或铷组成。阳离子a可以包括硅(si)、钛(ti)、锗(ge)、锡(sn)和锌(zn)中的一个或多个。优选地，至少80％、甚至更优选地至少90％(例如，至少95％)的a由硅和/或钛和/或锗组成(不考虑mn⁴⁺的部分取代)。具体地，m包括钾，并且a包括钛。x涉及单价阴离子，但具体地至少包括氟。可以可选地存在的其他单价阴离子可以选自由氯(cl)、溴(br)和碘(i)组成的组。优选地，至少80％、甚至更优选地至少90％(例如，95％)的x由氟组成。术语“四价锰”指代mn⁴⁺。这是众所周知的发光离子。在如上所述的式中，部分四价阳离子a(例如，si)被锰取代。因此，掺杂有四价锰的m2ax6也可以表示为m2a1-mmnmx6。锰的摩尔百分数(即，它取代四价阳离子a的百分比)通常在0.1％-15％的范围内(特别是1％-12％)，即，m在0.001-0.15的范围内、特别是在0.01-0.12的范围内。可以从wo2013/088313导出进一步的实施例，其通过引用并入本文。

因此，在一个实施例中，第一发光材料包括掺杂有四价锰的m2ax6，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，并且其中x包括单价阴离子(至少包括氟)。甚至更具体地，其中m包括k和rb中的至少一个或多个，其中a包括si和ti中的一个或多个，并且其中x＝f。合适的第二发光材料的一个示例是例如k2sif6:mn(5％)(即，k2si(1-x)mnxf6，其中x＝0.05)。此处，m基本上是100％k，a基本上是100％si，但利用5％mn取代(实际上是95％si和5％mn)，x基本上是100％f。在特定实施例中，m具体是k。由于四价锰，这样的发光材料特别地可以发出红光。术语“第一发光材料”还可以指代掺杂有四价锰的m2ax6类型的多个不同的第一发光材料(例如，k2sif6:mn和k1.5rb0.5ax6)。在实施例中，m包括钾，并且a包括硅。因此，在实施例中，颗粒状第一发光材料包括掺杂有四价锰的k2sif6。注意，当存在不同的第一发光材料时，重量百分比和/或y/x比分别与每个类型的第一发光材料有关。

具体地，第一发光材料是颗粒状第一发光材料。使用相对较大的颗粒可以获得良好的结果。因此，在实施例中，颗粒状第一发光材料具有选自5μm-50μm、例如特别是10μm-40μm范围内的体积平均粒径，例如更特别是选自15μm-40μm的范围内的体积平均粒径。在实施例中，颗粒状第一发光材料的d50值选自5μm-50μm、例如特别是10μm-40μm、例如更特别是15μm-40μm、例如在20μm-35μm的范围。此外，特别是至少50wt％、例如至少80wt％的第一发光材料颗粒的粒径在10μm-40μm的范围内、特别是在15μm-40μm的范围内、甚至更特别是在20μm-35μm的范围内。另外，当在主体基质中有其他发光材料可用时(也参见下文)，它们的体积平均粒径特别小(例如，在约7μm-20μm的范围以下)。但是，体积平均粒径也可以更大。

颗粒状第一发光材料可在聚合物主体基质元件中获得，对颗粒状第一发光材料在聚合物主体基质元件上求平均所得的平均重量百分比为x。因此，重量涉及聚合物主体基质元件的总重量(包括聚合物材料、第一发光材料和可选的基质中可获得的其他材料(例如，第二发光材料和/或散射粒子等))。因此，例如，假设主体基质的聚合物材料为50份，并且主体基质中的第一发光材料为50份，并且聚合物主体基质元件中没有其他材料，则第一发光材料的重量百分比x为50wt％。重量百分比x因此指代体积重量(bulkweight)。

精确的重量百分比可能取决于基质的厚度、光源光(其由发光材料用作激发光)的光谱分布、期望的色点、基质中的其他发光材料和/或散射元件的可及性。

术语“聚合物主体基质元件”指代聚合物主体以及由聚合物主体承载的可选的一种或多种非主体材料。因此，本文中的聚合物主体基质元件包括聚合物主体，其中第一外层包括：可以容纳第一发光材料(以减少的含量)并且可以容纳一种或多种其他材料(例如，第二发光材料、散射材料等)的聚合物主体材料，但是在实施例中，聚合物主体材料可以基本上由聚合物材料组成(因此有效地不具有基质功能)；以及包括容纳第一发光材料并可选地容纳一种或多种其他材料(例如，第二发光材料、散射材料等)的聚合物基质材料的其他部分。

转换器元件包括聚合物主体基质元件和可选的一个或多个其他元件(例如，在聚合物主体基质元件上(在聚合物主体基质元件的下游，例如在第一外表面上)的诸如光学层的层、或者在光源的发光表面与聚合物主体基质元件之间的层和/或反射层等)。因此，在实施例中，除了聚合物主体基质元件之外，转换器元件还可以包括其他元件(例如，光学功能层)。

聚合物主体基质元件具有第一外表面。该第一外表面可以是主体基质中被配置为最远的部分。具体地，第一外表面是转换器光可以从主体基质逸出到主体基质外部的表面。此外，该第一外表面具体指代主体基质元件的可暴露于气体环境的表面。主体基质还可以包括例如与支撑体接触并且基本上不暴露于气体环境的一个或多个其他外表面。因此，特别地，来自环境的对主体基质和第一发光材料的影响可以开始于该第一外表面。

令人惊讶地似乎是，即使水和/或空气可以渗透(扩散)穿过该层，具有显著降低的第一发光材料含量的外层也可能具有有益的效果。然而，当至少为5μm、甚至更特别地至少10μm、例如甚至更特别地至少15μm、例如至少20μm的该层基本上不包含第一发光材料时，第一发光材料和/或照明装置的稳定性被显著提高。

因此，在实施例中，由第一外表面的至少一部分和距所述第一外表面的第一距离(d1)限定的外层体积容纳了颗粒状第一发光材料，对颗粒状第一发光材料在外层(体积)上求平均所得的第一局部重量百分比为y，其中第一局部重量百分比y与平均重量百分比x的比率y/x≤0.1，并且其中具体地，第一距离(d1)至少为10μm、例如甚至更具体地为至少15μm、例如至少20μm。具体地，在外层中第一发光材料的可及性可以基本上为零，具体是y/x≈0。因此，例如，当主体基质的外层包括5份聚合物材料，并且主体基质的外层中的第一发光材料包括0.05份时，则重量百分比y为1wt％。将其与以上示例进行比较，其中x为50wt％，则y/x＝0.02，这符合y/x≤0.1的条件。第一局部重量百分比y因此可以被认为是局部体积重量百分比。术语“第一局部重量百分比y”指代第一发光材料相对于外层的总重量的重量。如上所述，该外层至少包括聚合物材料(在聚合物主体基质元件的其余部分中也可用)。该外层可以进一步可选地包括第一发光材料，并且还可选地包括一种或多种其他材料(例如，可选的第二发光材料)。

具体地，外层中的第一发光材料相对于外层的体积的第一局部重量百分比最大为100mg/cm³、例如最大为50mg/cm³、最大为20mg/cm³。

此外，在特定实施例中，第一距离不大于150μm、例如不大于100μm。因此，在实施例中，第一距离可以选自10μm-100μm的范围。

聚合物主体基质元件具体地包括光透射材料(即，对于光源光和转换器光是透射的)。其中，尤其是硅树脂可能是有用的(作为主体基质材料)。因此，主体基质可以具体地包括聚硅氧烷主体材料。用于led应用的聚硅氧烷是本领域众所周知的。聚硅氧烷在本文中也可以表示为“硅树脂”。合适的材料可商购获得，例如也称为“硅树脂密封剂”。备选地或附加地，光透射材料(用于主体)可以包括环氧树脂(材料)。其他光透射密封剂也是可能的。两个或更多个不同材料作为密封剂的组合也是可能的。密封剂可以具体地包围(固态)光源的发光表面。

如将在下面进一步阐明的，在实施例中，可以使用液体来处理外层，使得第一发光材料的一部分被液体提取。在这样的实施例中，外层中主体基质中的先前位置可以变成腔。因此，由第一外表面的至少一部分和距所述第一外表面的第一距离所限定的外层包括腔。这些腔可以是内部腔，基本上具有腔中可用颗粒的尺寸，并且这些腔可以具有通向外部的通道。腔可以改进来自聚合物主体基质元件的光提取。附加地，腔可以防止由第一和/或第二发光材料生成的光的重吸收。硅树脂可以具有一些孔隙。因此，液体可以借助孔进入外层、从中去除第一发光材料、从而导致(内部)腔形成。

照明装置具体地可以基于具有反射器杯的(固态)光源，反射器杯用于对光源光和/或转换器光进行光束成形。因此，在特定实施例中，照明装置还包括具有第一端、第二端和在第一端和第二端之间的反射器杯壁的反射器杯，其中反射器杯从第二端到第一端逐渐变细。此外，聚合物主体基质元件具有第二外表面，其中反射器杯容纳聚合物主体基质元件，其中第一外表面被配置为更靠近第二端而不是第一端，其中第二外表面被配置为更靠近第一端而不是第二端。

转换器元件可以完全驻留在反射器杯中，或者转换器元件的一部分可以驻留在反射器杯中。同样，聚合物主体基质元件可以完全驻留在反射器杯中，或者聚合物主体基质元件的一部分可以驻留在反射器杯中。具体地，第一外表面处在与第二端在基本上相等的位置处。更进一步地，具体地，固态光源包括发光表面，并且其中发光表面与聚合物主体基质元件接触。照明装置可以具有光轴，其中反射器杯被配置为围绕该光轴基本对称。此外，主体基质(也)可以被配置为围绕该光轴基本对称。

转换器元件还可包括一种或多种其他发光材料。这些发光材料在本文中表示为“第二发光材料”。这样的第二发光材料可以在外层中获得或者可以不在外层中获得。具体地，聚合物主体基质元件还可包括一种或多种第二发光材料。

具体地，第二发光材料可以包括m3a5o12:ce³⁺，其中m选自由sc、y、tb、gd和lu组成的组，其中a选自由al、ga、sc和in组成的组。

优选地，m至少包括y和lu中的一个或多个，甚至更特别地m至少包括lu，并且a至少包括al和/或ga，甚至更特别地a至少包括al，甚至更特别地a基本上仅包括al。然而，在其他实施例中，a包括al和ga。在其他实施例中，a基本上包括ga。这些类型的材料可以给出最高的效率。具体地，在实施例中，m由至少50％、例如特别是至少75％的lu(例如，(y0.05lu0.9ce0.05)3al5o12:ce³⁺)组成，与第二发光材料组合提供了良好的结果。因此，在实施例中，m的75％由lu组成。特别是对于含高lu的石榴石，光谱位置和半峰全宽可能是期望的。使用镥，可以实现至少100nm的fwhm。因此，第一发光材料光具体具有至少100nm的半峰全宽(fwhm)。同样，这可以适用于其中a基本上包括ga的石榴石。因此，特别是当lu/y比率低时，al/ga比率低，或者当y/lu比率低时，ga/al比率低。因此，在特定实施例中，第一发光材料包括lu3al5o12:ce³⁺和y3ga5o12:ce³⁺中的一个或多个。备选地或附加地，可以应用lu3a5o12:ce³⁺，其中a选自al和ga中的一个或多个；增加ga含量可以导致主波长移位至较短波长。

石榴石的实施例具体包括m3a5o12石榴石，其中m至少包括钇和/或镥，并且其中a至少包括铝。这样的石榴石可以掺杂有铈(ce)、镨(pr)或铈和镨的混合物、特别是ce。具体地，a包括铝(al)，然而，a还可以部分地包括镓(ga)和/或钪(sc)和/或铟(in)，特别是高达约20％的al，更特别地是高达约10％的al(即，a离子基本上由90％或更多摩尔％的al和10％或更少摩尔％的ga、sc和in中的一个或多个组成)；a特别地可以包括高达约10％的镓。在另一变型中，a和o可以至少部分地被si和n取代。元素m可以具体地选自由钇(y)、钆(gd)、铽(tb)和镥(lu)组成的组。此外，gd和/或tb特别地仅以高达约20％的m的量存在。在一个特定实施例中，石榴石发光材料包括(y1-xlux)3a5o12:ce，其中x等于或大于0并且等于或小于1。术语“:ce”或“:ce³⁺”表示发光材料中的部分金属离子(即，石榴石中的部分“m”离子)被ce取代。例如，假设(y1-xlux)3al5o12:ce，y和/或lu的一部分被ce取代。该符号是本领域技术人员已知的。ce取代m的比例通常不超过10％；通常，ce浓度将具体在0.1％-4％的范围内、尤其是在0.1％-2％(相对于m)的范围内。假设1％的ce和10％的y，则完全正确的公式可能是(y0.1lu0.89ce0.01)3al5o12。如本领域技术人员已知的，石榴石中的ce基本上或仅处于三价状态。术语“yag”具体指代m＝y且a＝al；术语“luag”具体指代m＝lu且a＝al。

备选地或附加地，第二发光材料可以包括选自由以下构成的组中的一种或多种材料：(ba,sr,ca)(s,se):eu、(ba,sr,ca)alsin3:eu和(ba,sr,ca)2si5n8:eu。在这些化合物中，铕(eu)基本或仅是二价的，并取代了一种或多种所示的二价阳离子。通常，eu的含量不会超过阳离子的10％；相对于其取代的(多个)阳离子，其存在将具体在约0.5％-10％的范围内、更特别是在约0.5％-5％的范围内。术语“:eu”表示部分金属离子被eu(在这些示例中为eu²⁺)取代。例如，假设caalsin3:eu中的eu为2％，则正确的公式可以是(ca0.98eu0.02)alsin3。二价铕通常将取代二价阳离子，例如上述二价碱土金属阳离子(特别是ca、sr或ba)。

材料(ba,sr,ca)(s,se):eu也可以表示为m(s,se):eu或ml，其中m是选自由钡(ba)、锶(sr)和钙(ca)组成的组中的一个或多个元素；具体地，m在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶、更特别是钙。此处，eu被引入并取代m(即，ba、sr和ca中的一个或多个)的至少一部分。l可以指代硫(s)和硒(se)中的一个或多个。元素“(s，se)”可以(因此)表示可以应用元素硫和/或元素硒。通常，可以主要应用硫，例如对于ml中的l元素使用100％的s。

此外，材料(ba,sr,ca)2si5n8:eu也可以表示为m2si5n8:eu，其中m是选自由钡(ba)、锶(sr)和钙(ca)组成的组中的一个或多个元素；具体地，m在该化合物中包括sr和/或ba。在另一具体实施例中，m由sr和/或ba(不考虑eu的存在)组成(特别是50％至100％、更特别是50％至90％的ba和50％至0％、特别是50％至10％的sr，例如ba1.5sr0.5si5n8:eu(i.e.75％ba；25％sr))。此处，eu被引入并取代m(即，ba、sr和ca中的一个或多个)的至少一部分。

同样，材料(ba,sr,ca)alsin3:eu也可以表示为malsin3:eu，其中m是选自由钡(ba)、锶(sr)和钙(ca)组成的组中的一个或多个元素；具体地，m在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶、更特别是钙。此处，eu被引入并取代m(即，ba、sr和ca中的一个或多个)的至少一部分。

具体地，将(i)绿色和/或黄色发光材料和(ii)橙色发光材料的组合作为(多个)第二发光材料与第一发光材料组合使用。因此，在实施例中，聚合物主体基质元件还包括第二发光材料，其中第二发光材料包括选自由以下构成的组的一种或多种发光材料：(a)类型为m3a5o12:ce³⁺的发光材料，其中m选自由sc、y、tb、gd和lu组成的组，其中a选自由al、ga、sc和in组成的组，以及(b)选自malsin3:eu类型的发光材料，其中m选自由钡(ba)、锶(sr)和钙(ca)组成的组。甚至更特别地，应用m3a5o12:ce³⁺，其中m至少包括钇，并且其中a至少包括镓、例如至少镓和铝，和/或malsin3:eu，其中m包括锶和钙两者。具体地，应用这些第二发光材料以及第一发光材料两者。利用这样的实施例，可以提供照明装置，该照明装置被配置为提供特别是具有等于或低于3000k的色温并且具有至少80的cri的白色照明装置光。

照明装置可以可选地包括其他光学元件。这样的其他光学元件可以配置在聚合物主体基质元件的下游。合适的光学元件可以包括例如透镜、基于折射或基于tir(全内反射)的结构。透镜的示例可以包括以下中的一种或多种：球形、非球形、双凸、平凸、双凹、平凹透镜、菲涅耳透镜、全息透镜或这些的任意组合。基于折射的结构的示例可以是微透镜结构、基于棱镜的结构或基于可变棱镜的结构。基于tir的结构的示例可以是被配置为经由基于tir的反射侧壁(部分地)引导入射光的棱镜结构。此外，在实施例中，这样的光学结构可以是聚合物主体基质元件的组成部分。

在一个方面，本发明还提供了例如可通过本文所述的方法获得的聚合物主体基质本身(也参见下文)。因此，在一个方面，本发明还提供了容纳掺杂有四价锰的m2ax6类型的颗粒状第一发光材料的聚合物主体基质元件，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，并且其中x包括单价阴离子(至少包括氟(f))，其中颗粒状第一发光材料在所述聚合物主体基质元件中可获得，对颗粒状第一发光材料在聚合物主体基质元件上求平均所得的平均重量百分比为x，其中聚合物主体基质元件具有第一外表面，其中由第一外表面的至少一部分和距所述第一外表面的第一距离限定的外层体积容纳了颗粒状第一发光材料，对颗粒状第一发光材料在外层体积上求平均所得的第一局部重量百分比为y，其中第一局部重量百分比y相对于平均重量百分比x的比率y/x≤0.1，并且其中第一距离至少为5μm、例如至少是至少10μm、例如在10μm-100μm的范围内。关于照明装置描述的实施例本身也涉及主体基质本身。主体基质是可以被布置在反射器杯中或可以在反射器杯中使用的固体本体、特别是固体硅树脂本体。

照明装置可以进一步包括控制系统或者可以在功能上耦合至控制系统。术语“控制”和类似术语具体至少指代确定元件的行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似术语可以例如指代将行为施加到元件(确定元件的行为或监督元件的运行)等(例如，测量、显示、致动、断开、移动、改变温度等)。除此之外，术语“控制”和类似术语可以附加地包括监视。因此，术语“控制”和类似术语可以包括将行为施加于元件以及还将行为施加于元件并监视元件。元件的控制可以利用控制系统来完成。控制系统和元件因此可以至少临时地或永久地在功能上耦合。元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可以不物理耦合。可以经由有线和/或无线控制来完成控制。术语“控制系统”还可以指代特别是在功能上耦合的多个不同的控制系统，并且其中一个控制系统可以是主控制系统且一个或多个其他控制系统可以是从属控制系统。

在另一方面，本发明提供了包括本文所限定的一个或多个照明装置的灯具或灯。这样的灯具或灯还可以包括不同于本文描述的照明装置的其他照明装置。此外，这样的灯具或灯可以包括被配置为控制一个或多个照明装置和可选的其他照明装置的控制系统。灯可以例如是聚光灯。

在又一方面，本发明还提供了例如以上(和以下)具体描述的用于提供聚合物主体基质元件的方法。因此，在一个方面，本发明提供了聚合物主体基质元件，方法包括：起始阶段，其中材料以混合物的形式提供；固化阶段，其中混合物中的聚合物起始材料被聚合和/或交联来提供(经交联的)聚合物主体基质元件；以及在固化阶段之前、期间和/或之后的发光材料去除阶段，其中降低了外层中第一发光材料的可及性。

具体地，起始阶段可以包括在支撑体上提供包括聚合物起始材料和颗粒状第一发光材料的混合物，从而在支撑体上提供混合物的布置。聚合物起始材料可包括(单体)材料，其在适当条件下可以聚合和/或交联为聚合物主体材料(例如，聚硅氧烷(例如，经交联的聚硅氧烷))。在实施例中，支撑体可以是反射器杯和第一端处的支撑体。例如，在第一端处，可以使用固态光源或具有固态光源的支撑体(例如，cob)，支撑体在第一端处并且在第一端处将反射器杯闭合。这样，可以在反射器杯中提供混合物。混合物(在固化之前)具体是粘性材料(例如，至少2pa.s、例如至少5pa.s)。合适的起始原料可以例如是dowcorning硅氧烷树脂(例如，dowcorningoe6650)。合适的可聚合和/或可交联材料可以是已知形成用于固态应用的透镜或光学部件的材料。

起始材料中第一发光材料的重量百分比可以与平均重量百分比x基本相同。同样，聚合物主体基质元件的聚合物材料的重量百分比可以与混合物中聚合物起始材料的重量百分比基本相同。

当将混合物被提供在支撑体上时，可以进行固化阶段。但是，如下所述，发光材料去除阶段可以首先执行，或者可以与固化阶段部分重叠。固化阶段包括将混合物固化来提供聚合物主体基质元件。粘性混合物由此成为固态主体。诸如硅氧烷的固化是本领域已知的。聚合物主体基质元件可以具体地包括经交联的聚硅氧烷。在本文中，相对于主体基质的术语硅树脂或硅氧烷具体指代经交联的聚硅氧烷。

固化阶段之前、之中和/或之后，可以执行发光材料去除阶段。因此，发光材料去除阶段可以在固化状态之前、可以与固化阶段至少部分重叠、或者可以在固化阶段之后执行。固化阶段也可以在发光材料去除阶段的一部分期间执行。在发光材料去除阶段中，降低了外层中的颗粒状第一发光材料的可及性，使得对第一发光材料在外层的外层体积上求平均所得的第一局部重量百分比y与对第一发光材料在聚合物主体基质元件(120)上求平均所得的平均重量百分比x达到y/x≤0.1。

发光材料去除阶段可以包括将布置离心。以这种方式，第一发光材料的(相对大的)颗粒可以被迫使在背离第一外表面的方向上和/或在支撑体的方向上迁移。因此，在实施例中，第二发光材料可至少部分仍在外层中保持可用，并且可以相对于体积重量百分比(或对第二发光材料在聚合物主体基质元件上求平均所得的平均重量百分比)减少(或不减少)。注意，当存在不同的第二发光材料时，重量百分比分别与每个类型的第二发光材料有关。

术语“支撑体”可以指代反射器杯。术语“支撑体”还可以指代光源的顶部(例如，在实施例中，光源的发光表面)。术语“支撑体”也可以指代光源的支撑体。

反射器杯和用于光源的支撑体可以反射光源的光和转换器元件的光。例如，这样的反射器杯和/或光源的支撑体可以包括白色材料或金属材料来提供镜面或朗伯反射(特别是镜面反射)。而且，在实施例中，一些部分可以包括白色反射材料，而其他部分可以包括金属材料。

反射器杯可以进一步成形为经由离心来支持沉降。反射器杯可以具有在壁和第二端之间具有小角度的相对浅的杯。在本发明中，该角度可以例如大于约15°、例如至少25°、但是特别地小于90°、例如小于80°。

发光材料去除阶段包括使得聚合物主体基质元件的第一外表面的至少一部分与酸性水液体接触。可以利用含柠檬酸的(水性)液体(例如，ph选自6或更低、例如4或更低的柠檬酸水溶液)来获得特别好的结果。也可以应用具有这样的ph值的其他酸性液体。此外，具体地，可以应用酸和/或可以应用与锰离子形成络合物的另一络合剂(例如，柠檬酸盐(来自柠檬酸)、草酸盐(来自草酸)等)。此外，具体地，液体可以处于高温(例如，至少40℃)下。因此，在实施例中，酸性水液体包括柠檬酸，并且其中酸性水液体具有至少40℃的温度。处理时间可以在10-120分钟的范围内。聚合物主体可以被浸入液体中。具体地，基本上仅第一外表面与液体接触。

由于在固化之后从外层去除第一发光材料可能比在固化基本终止之前更困难，所以在特定实施例中，发光材料去除阶段在固化阶段的至少一部分之前。

此外，以上关于装置描述的实施例通常也可以应用于方法。具体地，颗粒状第一发光材料包括掺杂有四价锰的k2sif6，其中颗粒状第一发光材料具有选自10μm-40μm的体积平均粒径。此外，在特定实施例中，聚合物起始材料包括聚合和/或交联为聚硅氧烷(例如，经交联的聚硅氧烷)的材料。

从以上可以清楚地看出，起始材料还可以包括第二发光材料，但是不排除第二发光材料被提供作为主体基质的涂层。因此，在实施例中，混合物可以进一步包括第二发光材料。具体地，第二发光材料包括选自以下组的一种或多种发光材料：(a)m3a5o12:ce³⁺类型的发光材料，其中m选自由sc、y、tb、gd和lu组成的组，其中a选自由al、ga、sc和in组成的组，以及(b)选自malsin3:eu类型的发光材料，其中m选自由钡(ba)、锶(sr)和钙(ca)组成的组。

如上所述，主体基质可以被提供在反射器杯中。因此，在实施例中，方法可以进一步包括：(i)在反射器杯的第一端与反射器杯的第二端之间提供包括反射器杯壁的反射器杯，其中反射器杯从第二端到第一端逐渐变细；(ii)提供包括被配置为更靠近第一端而不是第二端的发光表面的光源、特别是固态光源，其中支撑体包括反射器杯壁的至少一部分和发光表面的至少一部分。

在本发明中，聚合物主体基质元件特别地是单体式元件。将起始混合物浇铸在支撑体上并固化来提供主体。因此，主体基质特别地不是多层系统，而是单体式主体(例如，单体式聚硅氧烷主体)包括第一发光材料以及可选地还包括第二发光材料，其中因为存在外层，所以前者不均匀分布，其中第一发光材料的重量百分比显著低于平均(体积)重量百分比。

因此，具体地，提供了单体式聚合物主体基质元件。

然而，在另一方面，提供了包括元件的基于多层的聚合物主体基质。例如，在一个方面，本发明提供了提供包括元件的聚合物主体基质的方法，方法包括：(i)起始阶段，包括在支撑体上提供第一混合物和第二混合物作为多层，第一混合物包括聚合物起始材料和颗粒状第一发光材料，第二混合物包括聚合物起始材料和可选的颗粒状第一发光材料，从而在支撑体上提供混合物的多层布置；(ii)固化阶段，包括将第一混合物和第二混合物固化来提供聚合物主体基质元件。第一混合物可以包括具有(平均)重量百分比x的第一发光材料。第二混合物可以包括具有(平均)重量百分比y(可以为零)的第一发光材料，其中y/x≤0.1。可以首先在支撑体上提供第一混合物，然后可以在第一混合物上提供第二混合物，以提供多层。备选地，在支撑体(例如，光透射支撑体)上提供第二混合物，并且在第二混合物上提供第一混合物，以提供多层。可以在沉积第二层之前固化首先沉积的层。备选地，可以沉积第二层，然后将两层均固化。通常，当提供包括元件的基于多层的聚合物主体基质时，第二层基本上不包含第一发光材料。然而，第二层、或者第一层和第二层两者、或者仅第二层(也)可以可选地包括第二发光材料。此外，以上关于提供聚合物主体基质的方法描述的实施例也适用于该多层方法。第二层的厚度为至少5μm、例如至少10μm、例如在10μm-100μm的范围内。在本文中，因为就可以包括多层，所以应用术语“包括元件的基于多层的聚合物主体基质”，其中一个层具有用于第一发光材料的基质的功能，而第二层可以具有这样的功能，但是也可以不包括第一发光材料，因此可以基本上不具有用于第一发光材料的基质功能。

因此，在另一方面，本发明还提供了包括元件的基于多层的聚合物基质，包括：(i)包括聚合物主体基质的第一层，聚合物主体基质容纳掺杂有四价锰的m2ax6类型的颗粒状第一发光材料，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，其中x包括单价阴离子(至少包括氟(f))，其中颗粒状第一发光材料在第一层中可用，对颗粒状第一发光材料在第一层上求平均所得的平均重量百分比为x；(ii)与第一层形成多层的第二层，第二层包括第二聚合物材料，其中第二聚合物材料(用于第二层)也可以可选地被配置为第一发光材料的聚合物主体基质，对第一发光材料在第二层上求平均所得的平均重量百分比为y，y/x≤0.1。第二层的厚度为至少5μm、例如至少10μm、例如在10μm-100μm的范围内。具体地，第一层和第二层包括相同的聚合物材料。甚至更具体地，第一层和第二层包括聚硅氧烷(例如，经交联的聚硅氧烷)作为聚合物材料，其中聚硅氧烷在第一层中容纳第一发光材料(和可选地第二发光材料)，并且其中第二层可选地是第一发光材料和/或第二发光材料，但是特别是仅第二发光材料或没有发光材料。

本文的聚硅氧烷可以具体地包括甲基聚硅氧烷和/或苯基聚硅氧烷和/或甲基苯基聚硅氧烷。装置中的聚硅氧烷可以因此被交联。

照明装置可以是例如以下系统的一部分或可以应用在以下系统备中：办公照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、点光源系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(室外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明或lcd背光。

如上所述，照明单元可以用作lcd显示装置中的背光单元。因此，本发明还提供包括被配置为背光单元的如本文所限定的照明单元的lcd显示装置。在另一方面，本发明还提供了包括背光照明单元的液晶显示装置，其中背光照明单元包括如本文所限定的一个或多个照明装置。

术语“紫光”或“紫光发射”具体涉及波长在约380nm-440nm范围内的光。术语“绿光”或“绿光发射”具体涉及波长在约495nm-570nm范围内的光。术语“黄光”或“黄光发射”具体涉及波长在约570nm-590nm范围内的光。术语“橙色光”或“橙色光发射”具体涉及波长在约590nm-620nm范围内的光。术语“红光”或“红光发射”具体涉及具有在约620nm-780nm范围内的波长的光。术语“粉红光”或“粉红光发射”指代具有蓝色和红色组分的光。术语“可见”、“可见光”或“可见光发射”指代波长在约380nm-780nm范围内的光。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附的示意图来描述本发明的实施例，在附图中，对应的附图标记指示对应的部件，并且其中：

图1a-图1c示意性地描绘了该方法以及聚合物主体基质元件和照明装置的实施例，以及一些其他方面。

图2示出了聚合物主体基质元件的示图，其中外层被处理以减少第一发光材料的含量，从而导致空隙或腔。

示意图不一定按比例绘制。

具体实施方式

图1a示意性地描绘了提供聚合物主体基质元件120的方法的一个实施例。该实施例中的方法包括起始阶段、固化阶段和发光材料去除阶段。

起始阶段包括提供混合物410，混合物410包括聚合物起始材料420和颗粒状第一发光材料110(以及可选地一种或多种其他材料)，以及提供支撑体。混合物410被提供在支撑体400上，从而提供在图1a的中间图中的支撑体400上的混合物410的布置450。然后，执行固化阶段和第一发光材料去除阶段，其中通常首先执行第一发光材料去除阶段，然后执行固化阶段。图1a在单个步骤中示出了最终结果。

固化阶段包括将混合物410固化来提供聚合物主体基质元件120。发光材料去除阶段在固化阶段之前、之中和/或之后执行，其中发光材料去除阶段包括降低外层124中的颗粒状第一发光材料110的可及性，使得对第一发光材料110在外层124的外层体积上求平均所得的第一局部重量百分比y与对第一发光材料110在聚合物主体基质元件(120)上求平均所得的平均重量百分比x达到y/x≤0.1的比率。聚合物主体基质元件120包括外层124和由附图标记125表示的其余部分(即，非外层部分)。

方法可以导致聚合物主体基质元件120将颗粒状第一发光材料110容纳在支撑体上。在此，支撑体包括反射器杯的至少一部分和光源10，更确切地说，是针对一个或多个光源的支撑体。针对光源的支撑体使用附图标记400a来表示。由于提供了这样的支撑体400，因此本文示意性描绘的方法实施例提供了照明装置1。

照明装置1包括被配置为生成光源光11的固态光源10。此处，通过示例的方式示意性地描绘了两个光源10。照明装置还包括转换器元件100，转换器元件100被配置为将光源光11的至少一部分转换为转换器元件光101，其中转换器元件100包括聚合物主体基质元件120，聚合物主体基质元件120容纳掺杂有四价锰的m2ax6类型的颗粒状第一发光材料110，其中m包括碱性阳离子，其中a包括四价阳离子，并且其中x包括单价阴离子(至少包括氟)。

颗粒状第一发光材料110在聚合物主体基质元件120中可获得，对颗粒状第一发光材料110在聚合物主体基质元件120上求平均所得的平均重量百分比为x，其中聚合物主体基质元件120具有第一外表面121。如在图1a的下部图中示意性地描绘的，外层体积由第一外表面121的至少一部分和距所述第一外表面121的第一距离d1来限定。使用附图标记124指示的该外层具有外层体积，容纳颗粒状第一发光材料110，对颗粒状第一发光材料110在外层体积上求平均所得的平均第一局部重量百分比为y，其中第一局部重量百分比y与平均重量百分比x的比率为y/x≤0.1。第一距离d1为至少5μm(例如，10μm-100μm)。

可选地，混合物410还可以包括第二发光材料112。因此，然后聚合物主体基质元件120也进一步包括第二发光材料112。

在实施例中，发光材料去除阶段包括将布置450离心。

在实施例中，发光材料去除阶段包括使得第一外表面121的至少一部分与酸性水液体接触。具体地，在这样的实施例中，由第一外表面121的至少一部分和距所述第一外表面121的第一距离d1限定的外层124可以包括腔123。

图1a还示意性地描绘了其中支撑体400的至少一部分由反射器杯300来提供的一个实施例。

因此，在实施例中，照明装置1可以进一步包括反射器杯300，反射器杯具有第一端301、第二端302以及在第一端301和第二端302之间的反射器杯壁305。如图所示，反射器杯300从第二端302到第一端301逐渐变细。固态光源10包括发光表面12。聚合物主体基质元件120具有第二外表面122，其中反射器杯300容纳聚合物主体基质元件120。外表面121被配置为比第一端301更靠近第二端302。第二外表面122被配置为比第二端302更靠近第一端301。发光表面12与聚合物主体基质元件120接触。

参考图1a，发光表面12或(固态)光源10的顶部与第一外表面121之间的距离使用附图标记d2来表示。具体地，该高度可以为至少100μm，并且当然大于外层124的厚度。具体地，高度大于200μm(例如，在200μm-600μm的范围内)。

反射器杯300包括反射器壁305。该壁可以与第二端302具有角度α。当该角度α大于约15°(例如，至少25°、例如在20°-60°范围内、甚至高达约90°)时，可能是有益的。反射器壁305可以与第一端301具有角度β。该角度β可以特别地小于约145°(例如，等于或小于135°、例如在95°-135°的范围内)。

附图标记o表示照明装置1的光轴。

图1b非常示意性地描绘了方法的流程图，流程图从提供包括聚合物起始材料和第一发光材料以及可选地第二发光材料以及可选地另外的材料(例如，散射颗粒等)的起始材料开始。这作为混合物410提供。在第一阶段i中，与支撑体400一起提供混合物410和支撑体400的布置450。

方法继续到最后阶段，其中经由阶段ii和发光材料去除阶段iii来提供聚合物主体基质元件120，阶段ii是固化阶段(固化还使用“c”来指示)。如图1b中示意性所示，固化阶段可以在发光材料去除阶段iii之前、之中或之后开始，特别是在此之后开始。

本发明提供了其中第一发光材料基本上不暴露于空气的解决方案：去除靠近硅树脂-空气界面的所有第一发光材料颗粒，并且所有剩余的颗粒均使用硅树脂来覆盖。假设基于液体的第一发光材料去除阶段，硅树脂中(先前被磷光体颗粒占据的位置)存在具有例如～20μm-40μm的直径的一些空隙(腔123)。

在一个示例中，使用黄色/绿色磷光体、橙色磷光体和红色磷光体的混合物k2sif6:mn⁴⁺(ksf)来制成暖白色led。由于低ksf吸收强度，橙红色磷光体的主要部分由ksf组成(ksf与橙色磷光体的重量比率约为～10：1)。由于ksf(和led处理)的高体积分数，某些ksf不受(足够厚的)硅树脂层的保护。

靠近表面/表面之上的ksf颗粒可能受到水的侵蚀，导致褐变，这是非常不期望的，因为这还会导致过度加热，从而导致硅树脂破裂和引线键合断裂。这导致流明衰减。样本的显微镜显示在测试时间之后出现棕色颗粒：测试了低ksf含量和高ksf含量的样本。对于高ksf含量的样本，在小时后已观察到严重的褐变，而对于低ksf含量的样本，在小时之后已观察到了严重的褐变。可以通过将led浸入(热)水中来加快棕色斑点的形成。在高[ksf]led的情况下，在85℃的水中浸没3小时后，已观察到30％的光输出衰减；因此，该测试的加速因子约为300/3＝100。

令人惊讶地发现，使用柠檬酸溶液处理led导致在没有形成棕色斑点的情况下，去除了暴露的ksf颗粒。该处理导致led具有更高的稳定性。

在一个示例中，利用热(85℃)0.1m柠檬酸水溶液来在不同时间(高达8小时)处理led。测量了处理对led色点和光输出的影响。cieu’略有降低(某些ksf已从led封装中去除)。这表明在靠近装置顶部的空间中去除ksf颗粒不会引起色偏。洗涤时的色点偏移很小，根据需要，可以通过将磷光体分配过程步骤中的目标色点调整为稍高的u'和较低的v'来进行补偿，以在洗涤时达到真实目标色点。利用柠檬酸处理后，在不会变成褐色的情况下，led被浸入85

℃的(正常)水中，这表明从封装中有效去除了对水敏感的ksf颗粒。

参见图2，洗涤处理的应用导致在ksf中耗尽了硅树脂层，其中存在的孔。孔或腔123的尺寸可以与所使用的第一发光材料颗粒的粒度分布相关。

如上所述，通过在硅树脂-空气界面处形成无磷光体的顶层，可以显著降低ksf的降解，因此可靠性可以提高几个数量级。无磷光体的顶层的厚度具体是10μm-100μm，特别是在管芯之上和靠近管芯的区域中，生成大部分的光。令人惊讶地发现，即使水分子可以借助硅树脂到达ksf颗粒，的无磷光体层也足以防止ksf褐变。

其中，本发明在实施例中提供了包含氟化锰磷光体和在顶部处的5μm-100μm(特别是10μm-100μm)的无磷光体层的led。并且通过关于方法的如下所述的从属权利要求来获得这样的led。

在一个实施例中，包含ksf磷光体的led涂覆有第二硅树脂层(类似于磷光体-硅树脂混合物中使用的硅树脂)。led在水浸测试中进行了测试。在没有这样的附加层的情况下，led的流明维持率平均为67％，而具有附加无磷光体硅树脂层的相同led的平均维持率为91％。因此，也可以应用多层解决方案。因此，创建无磷光体的第二硅树脂层可以显著改进照明装置的可靠性。在另一实施例中，通过离心过程步骤(2分钟)来使得磷光体沉淀。在水浸测试中测试led，并且看起来创建20微米的无磷光体层确实显著改进了led的可靠性。

图1c更详细地示意性地描绘了聚合物主体基质元件120的一个实施例。此处，聚合物主体基质元件具有可以由反射器杯提供的形状。聚合物主体基质元件120具有第一外表面121和第二外表面122。这些表面之间的距离可以限定聚合物主体基质元件120的高度h1。如本文所示，第二外表面121可以与光源10的支撑体接触。光源10不必精确地在聚合物主体基质元件120的中间。聚合物主体基质元件和反射器杯均可以相对于光轴o基本对称。聚合物基质主体120和反射器杯可以具有圆锥台形、四角锥台形、抛物线形等。

图2示出了可通过本发明的方法获得的聚合物主体基质元件120的截面图的sem照片，聚合物主体基质元件120包括作为第一发光材料去除阶段的洗涤阶段。腔123是可见的。

术语“多个”指代两个或更多个。

本领域技术人员将理解本文中的术语“基本上”(例如，“基本上所有的光”或“基本上包括”)。术语“基本上”还可以包括具有“全部”、“完全”、“所有”等的实施例。因此，在实施例中，形容词基本上也可以被去除。根据需要，术语“基本上”还可以涉及90％或更高、例如95％或更高、特别是99％或更高、甚至更特别是99.5％或更高、包括100％。术语“包括”还包括其中术语“包括”是指“由...组成”的实施例。术语“和/或”特别地涉及“和/或”之前和之后提及的一个或多个项。例如，短语“项1和/或项2”以及类似的短语可以涉及项1和项2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指代“由…组成”，但是在另一实施例中可以指代“至少包含所限定的种类和可选地一个或多个其他种类”。

此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，而不必用于描述顺序或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文所述的本发明的实施例能够以不同于本文所述或所示的其他顺序来操作。

本文中的装置是在操作期间描述的其他装置。如本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作方法或操作中的装置。

应当注意，上述实施例例示而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下，设计出许多备选实施例。在权利要求中，在括号之间的任何附图标记不应解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其词形变化的使用不排除权利要求中所述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非上下文清楚地另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应理解为包含性含义，而不是排他性或穷举性含义；即，“包括但不限于”的意义。元素之前的冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除存在多个这样的元素。本发明可以借助包括若干不同元件的硬件以及借助适当编程的计算机来实现。在列举若干部件的设备权利要求中，这些部件中的若干可以由一个相同的硬件项来体现。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不意味着这些措施的组合不能用于有利。

本发明还适用于包括说明书中描述的和/或附图中示出的一个或多个特征的装置。本发明还涉及包括说明书中描述的和/或附图中示出的一个或多个特征的方法或过程。

该专利中讨论的各个方面可以进行组合来提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，实施例可以进行组合，并且多于两个的实施例也可以进行组合。此外，某些特征可以构成一个或多个分案申请的基础。