[发明专利]具光致发光波长转换的固态发光装置及标牌

说明书

技术领域

本发明的一些实施例涉及固态发光装置及标牌，其使用光致发光波长转换，以将由固态发光体产生的光转换为期望色彩的光。

背景技术

所属技术领域已知白色发光LED(“白色LED”)，且是相对较新近的创新。由于其较长的操作寿命期望值(>50,000小时)及较高的发光效率(每瓦特70流明及更高)，越来越多高亮度白色LED用于代替常规荧光光源、小型荧光光源及白炽光源。

直到开发出在电磁光谱的蓝色/紫外线部分中发射的LED，开发基于LED的白光源才变得实际。如在例如US5,998,925中所教示，白色LED包含一种或一种以上光致发光材料(例如，磷光体材料)，其吸收由所述LED发射的一部分辐射，且重新发射不同色彩(波长)的辐射。通常，LED芯片或裸片产生蓝光，且所述磷光体吸收某个百分比的蓝光，且重新发射黄光或绿光及红光、绿光及黄光、绿光及橙光或黄光及红光的组合。由所述LED产生的未被所述磷光体吸收的蓝光部分与由所述磷光体发射的光组合，提供对于人眼呈现为接近白色的光。

由所述LED光产生的确切色彩在很大程度上取决于由所述磷光体材料发射的光的量，因为所述磷光体发射的光的量(及波长)及残余的蓝光的量(及波长)的组合决定所得光的色彩。因此，用来产生白光的基于磷光体的LED装置将需要足够量的磷光体以正确运作，因为不具有足够量的磷光体材料的所述基于磷光体的LED装置将无法产生呈现为白色的光。

问题在于磷光体材料相对昂贵，且因此对应于生产基于磷光体的LED装置的成本的主要部分。通常，在LED灯中的磷光体材料与光透射材料(例如硅酮或环氧树脂材料)混合，且所述混合物直接施覆到所述LED裸片的发光表面。此导致直接置于所述LED裸片上的磷光体材料的较小覆盖面积层，但其在生产上仍然较昂贵，部分是因为所述磷光体材料的高昂成本。

如颁予Li的第US2008/02118992A1号美国专利申请案中所揭示，还已知将所述磷光体材料作为光学组件上的一层而提供，或将所述磷光体材料合并在光学组件内，所述光学组件在物理上位于所述LED裸片远程。此通常导致具有比前述段落中描述的方法大很多的覆盖面积的一层磷光体材料。因为其较大尺寸，通常需要更大量的磷光体，以制造此些“远程磷光体”LED装置。结果，为提供此些远程磷光体LED装置需要的增加量的磷光体材料，成本也相应更大。例如，颁予Li等人的第US2007/0240346A1号美国专利申请案教示固态发光标志，其中来自LED的蓝光用于激发发光标牌表面上的磷光体材料，以产生期望色彩的光。通常必须存在大量磷光体材料，才能装填所述发光标牌的宽阔表面，以使所述装置针对其所要的光功能性而产生适当色彩。

因此，需要实施LED照明装备的改进方法，其保持装置的期望色彩性质，但不需要使用在现有方法中需要的大量光致发光材料(例如，磷光体材料)。

本发明的一些实施例的目的是提供发光装置、发光标志、光致发光波长转换组件及光致发光标牌表面，其至少部分克服已知装置的限制。

发明内容

本发明的实施例涉及固态发光装置及标牌，其包括一个或一个以上固态发光体，通常为LED，其可操作以产生蓝光，所述蓝光用于激发光致发光波长转换组件或光致发光的发光标牌表面，所述发光标牌表面含有可激发蓝光的光致发光(例如，磷光体材料)粒子。根据本发明的一些实施例，且为增加由所述磷光体材料产生的光致发光的光，所述波长转换组件及/或标牌表面进一步包括将光反射材料(在本文中还称为“光散射材料”)的粒子与磷光体材料合并。增强的光产生源自所述光反射材料增加所述LED产生的光与所述磷光体材料的粒子碰撞的数目，此减小磷光体材料的使用量，以产生所选择的发射产物色彩。