[发明专利]具有改进的颜色均匀性的光源组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光源组件，所述光源组件具有固态照明（SSL）设备和波长转换元件，所述波长转换元件布置成接收由SSL设备发射的光并且适配成将所接收的光中的一些转换成不同的波长。本发明还涉及一种用于生产这样的光源组件的方法。

背景技术

提供白光的常见技术是组合非白光源与波长转换体，恰当的例子是具有磷光体层的蓝色发光二极管（LED），所述磷光体层具有在黄光波长范围中的发射谱。来自发光二极管的一些蓝光被磷光体吸收，所述磷光体然后发射黄光，所述黄光与其余蓝光混合以形成白光。由这些类型的照明设备发射的光通常不是完全均匀的白色，而是在颜色上略微变化，并且本领域中已知用于颜色校正的各种技术。例如，US2009/0236967A1教导了可以借助于施加在磷光体层顶部上的墨层来调节来自具有磷光体层的LED的光的色品。尽管已经投入精力开发这些技术，但是仍然存在对于该领域中的进一步工作的需要。

发明内容

将有利的是提供一种具有改进的颜色均匀性的光源组件，特别是旨在生成白光的这样的光源组件。

为了解决这一顾虑，根据第一方面，呈现了一种光源组件，所述光源组件包括：固态照明设备；波长转换元件，所述波长转换元件布置成接收由固态照明设备发射的光并且适配成将所接收的光中的一些转换成不同的波长；以及施加到波长转换元件的发光表面的散射层。散射层适配成将光散射回到波长转换元件，并且散射层的反向散射强度在所述发光表面之上变化以便减少从发光表面发射的光的颜色中的变化。

“反向散射强度”此处意指散射层以其将从发光表面发射的光散射回到波长转换元件的程度。

SSL设备可以例如是半导体LED、有机LED、聚合物LED或激光二极管。

由散射层提供的反向散射使得从发光表面发射的光的颜色中的变化减少。减少的变化使光对于远场中的观察者而言看起来更加均匀。

相比于没有这样的层的光源组件而言，近场和远场中的颜色均匀性可以通过以上描述的散射层来改进。散射层可以适配成校正各种类型的颜色变化，诸如位置之上的颜色（即，所发射的光的颜色取决于发射的位置）、角度之上的颜色（即，所发射的光的颜色取决于发射角度）以及不同LED封装的LED之间的色温变化。散射层可以借助于增材制造过程而应用于标准“现成的”LED封装，例如中等功率白色LED封装，从而使它们更适于要求均匀颜色光的高端照明应用。散射层的应用可以容易地与已经存在的LED封装制造过程集成或者是完全分离的步骤，可能地在不同的制造设施处执行。散射层使得能够实现最终产品的高度定制并且可以减少对于LED“装箱（binning）”的需要。而且，通过将光散射回到波长转换元件，散射层增加了光通过波长转换元件的路径长度，以及作为结果，经波长转换的光的量。因而，可以使用较薄的波长转换元件而不降低总体转换性能，由此可以降低材料成本。

根据一个实施例，散射层具有变化的密度，反向散射强度由所述密度确定。这样的散射层可以通过标准技术生产并且可以用于减少许多不同种类的颜色变化。

根据一个实施例，散射层具有垂直于发光表面的变化的厚度，并且反向散射强度由所述厚度确定。这样的散射层可以用于减少许多不同种类的颜色变化并且可以通过各种技术生产，诸如3D打印、喷墨打印和激光烧蚀，例如CO2激光烧蚀。通过这些技术，创建具有精细调谐的变化厚度的散射层是可能的。

根据一个实施例，散射层包括从包含以下各项的组选取的散射元件：气泡、氧化钛颗粒、磷光体颗粒、金属化薄片、聚合物珠和玻璃珠。

根据一个实施例，散射层包括波长转换颗粒。在散射层中包括波长转换颗粒可以增加以其减少颜色变化的效率并且强化散射层的颜色校正能力。然后可以使用较薄的散射层，由此，生产该层所必要的材料的量减少。而且，波长转换颗粒创建附加的自由度，从而促进成本和性能优化。

根据一个实施例，波长转换层和散射层包括相同类型的波长转换颗粒。从生产角度来看这可以是优选的，因为生产过程可以流线化。

根据一个实施例，波长转换颗粒是磷光体颗粒。磷光体是高效的波长转换体并且因此特别适于本发明。

根据一个实施例，离开发光表面的光的颜色取决于光从其离开发光表面的位置。所发射的光对发射位置的这种颜色依赖性通常称为位置之上的颜色变化。这是典型地与中等功率发光二极管相关联的问题。

根据一个实施例，发光表面是平坦的。这通常是针对“现成的”LED封装的情况，并且这样的层可以特别地鲁棒。