[发明专利]颜色调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括第一波长转换材料和互补波长转换材料的颜色调节装置。

背景技术

基于发光二极管（LED）的照明设备日益用于各种各样的光照和信令应用。LED相对于诸如白炽灯和荧光灯之类的传统光源提供了优势，包括长寿命、高流明效能、低工作电压和流明输出的快速调制。

高效的高功率LED经常基于蓝光发射InGaN材料。为了产生基于LED的具有希望的颜色（例如白色）输出的照明设备，可以提供通常称为磷光体的适当波长转换材料，该材料将LED发射的光的部分转换成较长波长的光以便产生具有希望的光谱特性的光的组合。用于基于蓝色LED的设备中以便发射白色光的适当波长转换材料的一个实例是掺铈钇铝石榴石（YAG:Ce）。

基于LED磷光体的照明设备的一个缺点在于，在设备的功能断开状态下，磷光体的颜色可以清晰可见。例如，YAG:Ce具有明显的淡黄色外观。由于在许多应用中，断开状态下光源的彩色外观是不希望的，因而开发了若干技术以产生在断开状态下具有中性的（例如白色或者稍带白色的）外观的基于LED的照明设备。WO2008/044171中公开了一种这样的技术，该文献描述了一种包括LED和磷光体层的光照设备。该光照设备进一步包括用于在功能断开状态下向LED提供残余电流的构件。作为在光照设备的功能断开状态下流经LED的残余电流的结果，LED产生的微量光比反射的外界光更亮，并且因而LED将对于人眼看起来具有中性色。

然而，在本领域中存在对于改进的发光设备的需要，所述改进的发光设备在功能断开状态下具有白色或中性外观。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术问题中的至少一些，并且提供一种可以在断开状态下降低发光设备的波长转换材料的彩色外观的颜色调节装置。

在一个方面中，本发明涉及一种颜色调节装置，该装置包括：

第一波长转换材料，其被设置成接收从颜色调节装置外部的观看位置入射的外界光，并且能够将第一波长范围的外界光转换成第二波长范围的光和/或反射所述第二波长范围的外界光，所述第二波长范围为可见光谱的一部分；以及

互补波长转换材料，其被设置成接收外界光并且能够将所述外界光的部分转换成与所述第二波长范围互补的互补波长范围的光，并且被设置成允许所述第二波长范围和所述互补波长范围的光混合，

从而由所述第一波长转换材料反射和/或发射的所述第二波长范围的光在朝着所述观看位置离开颜色调节装置时与所述互补波长范围的光混合，离开颜色调节装置的光具有基本上在黑体线附近的色点，因此，从而看起来彩色较少，即优选地为中性，例如稍带白色的或者白色的。因此，当暴露于外界光时，用于通过转换LED发射的蓝色光而获得白色光的磷光体的颜色从外部不可见，或者至少不那么可见。颜色调节装置可应用于基于不同磷光体的LED，这些LED包含蓝色磷光体、橙色/琥珀色磷光体、红色磷光体或者绿色磷光体，这通过在每种情况下添加适当的互补色（波长范围）而实现。

利用依照本发明的颜色调节装置，无需附加的散射材料用于给出较少彩色的断开状态外观的目的，这可以导致效率提高，因为可以降低由于接通状态下的散射而损失的光量。

例如，互补波长转换材料可能能够将高达420nm的，例如从250nm至420nm，比如从350nm至420nm的波长范围内的外界光转换成所述互补波长范围的光。有利的是，可以使用适当的波长转换材料将UV或深蓝色光转换成任何可见光波长。使用UV吸收互补波长转换材料的另一个优点在于，它可以向颜色调节装置的第一波长转换材料和任何其他结构或者包括颜色调节装置的照明设备的任何结构提供保护以免受UV光。典型地，互补波长范围可以为从400nm至500nm。

第一波长范围可以为从300nm至520nm，例如为从420nm至480nm。此外，第二波长范围可以为从490nm至780nm。

颜色调节装置可以包括包含所述第一波长转换材料的第一域（例如层）以及包含所述互补波长转换材料的互补域（例如层）。因此，第一波长转换材料和互补波长转换材料可以在空间上分开，这可以降低第一波长转换材料重新吸收由互补波长转换材料发射的互补波长范围的光的风险。这样的重新吸收可能降低互补波长转换材料的颜色调节效果。因此，通过将第一波长转换材料和互补波长转换材料设置在分开的域中，较少量的互补波长转换材料可以用来实现颜色调节效果。