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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    Eine Licht emittierende Vorrichtung weist mindestens drei Licht emittierende Quellen und einen Phosphor auf, wobei die drei Lichtquellen aus den folgenden, Licht emittierenden Dioden (LED) bestehen, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. Zwei dieser Lichtquellen werden verwendet, um den Phosphor zu erregen, damit Licht mit ausgeprägter Wellenlänge entsteht, die von den Wellenlängen der beiden Lichtquellen unteschiedlich ist. Das Licht ausgeprägter Wellenlänge wird mit Teilen der beiden Lichtquellen und einer Lichtquelle von einer anderen unabhängigen Lichtquelle gemischt und es wird ein Mischlicht ausgelöst, um ein weißes Licht zu erzielen, das einen ausgezeichneten Farbwiedergabe-Index hat.
    公开号:DE102004023110A1
    申请号:DE102004023110
    申请日:2004-05-11
    公开日:2005-06-30
    发明作者:Jung-Pin Cheng；Tzu-Chi Baoshan Cheng；Kun-Chui Lee
    申请人:Jung-Pin Cheng；Cheng, Tzu-Chi；Kun-Chui Lee；
    IPC主号:C09K11-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Licht emittierende Vorrichtung und insbesondereeine solche Licht emittierende Vorrichtung, die drei Licht emittierendeDioden (LED) und einen Phosphor aufweist. Der Phosphor wird durchAbsorbieren von Licht aus ersten und zweiten Lichtquellen erregt,um ein ausgeprägtes Lichtzu emittieren. Das ausgeprägteLicht wird mit einem roten Licht aus der dritten Lichtquelle undnicht erregtem blauen Licht aus den ersten und zweiten Lichtquellengemischt, und es wird ein gemischtes Licht ausgelöst, damitein weißesLicht mit einem ausgezeichneten Farbwiedergabe-Index erzielt wird.
    [0002] InVerbindung mit 8 istein Kurvendiagramm aufgrund von natürlichem Sonnenlicht (natürlichemweißemLicht) dargestellt, wobei die Wellenlänge des Lichtes zwischen 360und 750 nm liegt.
    [0003] ZumHerstellen einer weißesLicht emittierenden Vorrichtung mit einer Wellenlänge, dienahe der von natürlichemSonnenlicht (weißemLicht) ist, schlägtdie taiwanesische Patentanmeldung Nr. 383508 eine Licht emittierendeVorrichtung und eine Display-Vorrichtungvor, bei der eine blaues Licht emittierende Diode als eine blaueLichtquelle zur Erregung des Phosphors dient, derart, dass der erregte Phosphorein Licht emittiert, das eine Wellenlänge unterschiedlich von derdes blauen Lichtes hat. WeißesLicht wird erhalten, wenn das unterschiedliche Licht mit dem nichterregten blauen Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, gemischtwird. Nach 9 wird eineKurve S2, die ein Spektrum des erzielten weißen Lichtes darstellt, miteiner Kurve verglichen, die das natürliche weiße Licht (Sonnenlicht) in 8 ergibt, und es wird festgestellt,dass eine verhältnismäßig hoheAbweichung zwischen den beiden Kurven besteht. Ein Grund dafür ist, dassdas „weiße Licht", das dadurch definiertwird, dass das Licht mit einer größeren Wellenlänge, dasdurch den durch das blaue Licht erregten Phosphor emittiert wird,mit dem nicht erregten blauen Licht, verglichen mit natürlichemSonnenlicht, gemischt wird, nicht zufriedenstellende Farbwiedergabe-Effekte hat.
    [0004] Deshalbist es fürvorliegende Erfindung von entscheidender Bedeutung, wie ein weißes Lichterzielt werden kann, das dem natürlichenSonnenlicht angenähertist.
    [0005] Mitder Erfindung wird eine Licht emittierende Vorrichtung vorgeschlagen,die zwei Lichtquellen zum Erregen eines Phosphor verwendet, um Licht mitWellenlängenzu erzeugen, die von denen verschieden sind, die durch die beidenLichtquellen emittiert werden. Die beiden unterschiedlichen Licht-Wellenlängen werdenmit Teilen der beiden Lichtquellen und einem Licht aus einer anderenunabhängigenLichtquelle gemischt, und es wird ein gemischtes Licht ausgelöst, um einweißesLicht mit einem ausgezeichneten Farbwiedergabe-Index zu erzielen.
    [0006] Nachden 1 und 5 weist eine Licht emittierendeVorrichtung gemäß der Erfindungauf mindestens drei Licht emittierende Quellen und einen Phosphor,wobei die drei Lichtquellen durch die folgenden Licht emittierendenDioden (LED) bestimmt sind, die unterschiedliche Wellenlängen haben,nämlich eineerste Lichtquelle A durch mindestens eine erste LED gebildet wird,die in der Lage ist, blaues Licht mit einer Wellenlänge im Bereichzwischen 360 nm und 480 nm zu emittieren, eine zweite LichtquelleB, die durch mindestens eine zweite LED gebildet wird, die in derLage ist, ein blaues bis grünesLicht mit einer Wellenlängezwischen 480 nm und 570 nm zu emittieren, eine dritte LichtquelleR, die durch mindestens eine dritte LED gebildet wird, die in derLage ist, ein rotes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 585 nm und 780nm zu emittieren, und einen Phosphor, der Licht mit unterschiedlichenWellenlängenabsorbiert, das von den ersten und zweiten Lichtquellen A und Bemittiert und so erregt wird, dass er Licht mit einer Wellenlänge emittiert,die sich von der der ersten und zweiten Lichtquellen deutlich unterscheidet,wobei das ausgeprägteLicht mit dem roten Licht, das von der dritten Lichtquelle R emittiert wird,und dem Licht, das von den ersten und zweiten Lichtquellen A undB emittiert wird, gemischt wird, und dabei ein Mischlicht entsteht,um ein weißes LichtW mit einem ausgezeichneten Farbwiedergabe-Index zu erzielen.
    [0007] Inweiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass derPhosphor Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen aus den ersten und zweitenLichtquellen A und B aufnimmt und so erregt wird, dass ein ausgeprägtes Lichtemittiert wird. Das ausgeprägteLicht hat eine Wellenlänge,die sich von den Wellenlängender ersten und zweiten Lichtquellen A und B unterscheidet und zwischen500 nm und 585 nm liegt.
    [0008] Vorzugsweiseist der Phosphor so beschaffen, dass er aus mindestens einem derfolgenden Materialien ausgewähltist: (a) Yttium-Aluminium-Garnet (YAG); (b) Sim O4– n,und (c) BxOy3–.
    [0009] Desweiteren wird bei vorliegender Erfindung ein Aktivator des Phosphor 40 auseiner oder mehreren der folgenden Komponenten ausgewählt: (a) YAG☐Ce3+ mitCe als Aktivator zum Aktivieren des Phosphors, (b) YAG☐Eu2+/3+ mit Eu alsAktivator zum Aktivieren des Phosphors, und (c) YAG☐Tb3+ mit Tb als Aktivatorzum Aktivieren des Phosphors.
    [0010] Beieiner speziellen Ausführungsformder Erfindung ist die Vorrichtung 10 eine gedruckte Schaltungsplatte(PCB), mit der stromleitende Pins der ersten, zweiten und drittenLichtquellen A, B und R verlötetsind, um eine elektrische Schleife auszubilden.
    [0011] 1 zeigteine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,bestehend aus drei Licht emittierenden Dioden (LED) und einem Phosphor.
    [0012] 2 zeigteine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,bestehend aus drei LEDs und zwei Phosphorkörpern.
    [0013] 3 zeigteine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,bestehend aus drei LEDs, die in einem Phosphor eingekapselt sind.
    [0014] 4 zeigteine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,bestehend aus drei LEDs und zwei Phosphorkörpern.
    [0015] 5 stelltein Blockschaltbild nach der Erfindung dar, das die Ausbildung einesweißenLichtes zeigt.
    [0016] 6 isteine ebene schematische Ansicht, die eine Vorrichtung nach der Erfindungzeigt, die in einer gedruckten Schaltungsplatte installiert ist.
    [0017] 7 istein Kurvendiagramm, das ein Spektrum eines weißen Lichtes nach der Erfindungzeigt.
    [0018] 8 istein Kurvendiagramm, das ein Spektrum des natürlichen Sonnenlichtes darstellt.
    [0019] 9 zeigtin einem Kurvendiagramm ein Spektrum, das aus einem Phosphor gewonnenwird, der durch eine Blaulicht-Quelle nach dem Stand der Technikerregt wird.
    [0020] Nachden 1 und 6 weist eine Vorrichtung einegedruckte Schaltungsplatte oder eine andere modularisierte Basisauf. Stromleitende Pins 22, 32 und 42 derersten LED 20, der zweiten LED 30 und der drittenLED 40 sind mit der Vorrichtung 10 zur Herstellungeiner elektrischen Schleife verlötet.Die dritte LED 40 ist zwischen den ersten und zweiten LEDs 20 und 30 angeordnet.Der Phosphor 50 wird durch Mischen von transparentem Harzund Phosphor-Pulver erhalten und wird um die erste LED 20 herumangeordnet. Wenn die erste LED 20 durch ein Elektrode getriggertwird, sendet sie ein blaues Licht mit einer Wellenlänge im Bereichzwischen 360 nm und 480 nm auf und dient als erste Lichtquelle A. Wirddie zweite LED 30 durch eine Elektrode getriggert, emittiertsie ein blaues bis grünesLicht, das mit dem bloßenAuge definiert wird und das eine Wellenlänge hat, die im Bereich zwischen480 nm und 570 nm liegt; sie dient als zweite Lichtquelle B. Wenndie dritte LED 40 durch eine Elekrode getriggert wird, emittiertsie ein rotes Licht mit einer Wellenlänge, die im Bereich zwischen585 nm und 780 nm liegt, und dient als dritte Lichtquelle R.
    [0021] Wiein 5 dargestellt, ist der Phosphor 50 zurDarstellung des blauen Lichtes bestimmt, das als die erste LichtquelleA dient, die aus dem Inneren an die Außenseite des Phosphors 50 emittiertund von dem Phosphor 50 absorbiert wird. Die zweite LichtquelleB emittiert ein blaues bis grünesLicht, und ein Teil davon dringt in die Phosphor-Substanz 50 von außen ein.Damit werden die ersten und zweiten Lichtquellen A und B gleichzeitigvon dem Phosphor 50 so beaufschlagt, dass der Phosphor 50 Wellenlängen derersten und zweiten Lichtquellen A und B gleichzeitig absorbiert,wodurch er erregt wird und ein ausgeprägtes Licht 60 miteiner Wellenlängeim Bereich zwischen 500 nm und 585 nm emittiert. Das ausgeprägte Licht 60 wirdmit Licht aus der ersten Lichtquelle A, der zweiten LichtquelleB und der dritten Lichtquelle R gemischt, wobei ein Mischlicht ausgelöst und einweißesLicht mit einem ausgezeichneten Farbwiedergabe-Index erzielt wird.
    [0022] 2 zeigteine weitere Ausführungsform nachder Erfindung, bei der die erste LED 20 und die dritteLED 40 an zwei versetzten Stellen angeordnet und beidein Phosphor 50 eingebettet sind. Somit ist die Vorrichtung 10 anjeder der linken und rechten Seiten mit einem Phosphor 50 (50)versehen, und eine zweite LED 30 ist in einem Mittenabschnittangeordnet. Die dritte Lichtquelle R emittiert ein rotes Licht miteiner Wellenlängeim Bereich zwischen 585 nm und 780 nm, das nicht von dem Phosphor 50 absorbiertwird; das rote Licht ist theoretisch nicht in der Lage, den Phosphor 50 zuerregen. Blaues Licht mit einer Wellenlänge zwischen 360 nm und 480nm aus den beiden ersten LEDs 20 (20) auf derlinken und auf der rechten Seite werden vom Inneren nach außen in bezugauf den Phosphor 50 emittiert und erregen ein ausgeprägtes Licht 60 mitunterschiedlicher Wellenlänge.In der Zwischenzeit wird das rote Licht aus der dritten LichtquelleR vom Inneren an die Außenseitedes Phosphors 50 emittiert und es wird Licht mit einerWellenlängeaus der zweiten LED 30 emittiert, die im Bereich zwischen480 nm und 570 nm liegt (bei einer Farbe, die von blau bis grün erscheint).Deshalb werden die Lichtstrahlen aus der ersten, der zweiten undder dritten Lichtquelle A, B und R sowie das ausgeprägte Licht 60 über derVorrichtung 10 gemischt, wodurch ein Licht entsteht, das für das bloße Augeals weißesLicht definiert wird. Deshalb haben das weiße Licht, das aus den dreiunabhängigenLichtstrahlen aus den ersten, zweiten und dritten Lichtquellen A,B und R erhalten wird, und das ausgeprägte Licht 60 alleunterschiedliche Wellenlängen,wobei das weißeLicht W einen ausgezeichnten Farbwiedergabe-Index hat.
    [0023] 7 zeigtein Kurvendiagramm, das experimentelles weißes Licht gemäß der Erfindungdarstellt, wobei eine Kurve S mit einer Kurve S1 basierend auf Sonnenlichtnach 8 verglichen wird, und es wird festgestellt, dassdie beiden Kurven S und S1 weitgehend verschieden sind. Deshalbhat das experimentelle weißeLicht einen Farbwiedergabe-Index (CRI) von über 90%.
    [0024] 3 zeigteine andere Ausführungsform derErfindung, bei der die ersten, zweiten und dritten LEDs 20, 30 und 40 allemiteinander in Phosphor 50 eingebettet sind. Unter Verwendungder ersten und zweiten Lichtquellen A und B wird der Phosphor 50 soerregt, dass er ein ausgeprägtesLicht 60 emittiert. Das ausgeprägte Licht 60 wirdmit Teilen von Licht mit Wellenlängender ersten und zweiten Lichtquellen A und B und der Wellenlänge derdritten Lichtquelle R gemischt, wobei ein weißes Licht W über derVorrichtung 10 dargestellt wird.
    [0025] 4 zeigteine weitere Ausführungsform derErfindung, bei der die Vorrichtung 10 mit ersten und zweitenLEDs 20 und 30 an den linken und rechten Seitenverlötetund die dritte LED 40 mit einem mittleren Abschnitt verbundenist. Zwei Phosphorkörper 50 (50)kapseln die ersten und zweiten LEDs 20 und 30 ein.Wenn in ähnlicherWeise die ersten, zweiten und dritten LEDs 20, 30 und 40 Lichtder ersten, zweiten und dritten Lichtquellen A, B und R emittieren,werden die beiden Phosphorkörper 50 (50)erregt und emittieren ein ausgeprägtes Licht 60. Das ausgeprägte Licht 60 wirdmit Licht der Wellenlängen derersten, zweiten und dritten Lichtquellen A, B und R gemischt, wodurchLicht, das fürdas bloßeAuge als weißesLicht definiert wird, entsteht, das einen ausgezeichneten Farbwiedergabe-Indexbesitzt.
    [0026] DerPhosphor 50 kann aus Yttium-Aluminium-Garnet (YAG), Sim O4– n oderBxOy3 hergestellt werden.
    [0027] Wennder Phosphor 50 aus YAG ausgewählt wird, kann der PhosphorYAG☐Ce3+ mit Y und Al sein, wobeiCe als Aktivator dient. Wenn der Phosphor 50 aus YAG ausgewählt wird,kann der Phosphor 50 YAG☐Eu2+ 3+ mit Eu als Aktivator sein. Der Phosphor 50 kannauch YAG☐Tb3☐+ mit Tbals Aktivator sein.
    [0028] Dievorbeschriebenen Ausführungsformen habenlediglich beispielhaften Charakter zur Erläuterung der Erfindung und esexistieren eine Vielzahl von Modifikationen, die vom Fachmann variiertund abgeändertwerden können,ohne dass vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Licht emittierende Vorrichtung (10)mit mindestens drei Licht emittierenden Quellen (A, B, R) und einemPhosphor (50), wobei die drei Lichtquellen aus Licht emittierendenDioden (LED) (20, 30, 40) bestehen, dieLicht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, gekennzeichnetdurch eine erste Lichtquelle (A), die durch mindestens eine ersteLED (20) gebildet ist, die in der Lage ist, blaues Lichtmit einer Wellenlängezwischen 360 nm und 480 nm zu emittieren, eine zweite Lichtquelle(B), die durch mindestens eine zweite LED (30) gebildetist, die in der Lage ist, blaues bis grünes Licht mit einer Wellenlänge zwischen480 nm und 570 nm zu emittieren, eine dritte Lichtquelle (R),die durch mindestens eine dritte LED (40) gebildet ist,die in der Lage ist, rotes Licht mit einer Wellenlänge zwischen585 nm und 780 nm zu emittieren, und der Phosphor (50),der Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen absorbiert, das von denersten und zweiten Lichtquellen (A, B) emittiert wird, und der so erregtwird, dass er Licht mit einer Wellenlänge emittiert, die sich vonder der ersten und zweiten Lichtquellen deutlich unterscheidet,wobei das ausgeprägteLicht (60) mit dem Rotlicht, das von der dritten Lichtquelle(R) emittiert wird, und dem Licht, das von den ersten und zweitenLichtquellen emittiert wird, gemischt wird, und wobei ein Mischlichtentsteht, um ein weißesLicht mit einem ausgezeichnete Farbwiedergabe-Index zu erzielen.
    [2] Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, beider der Phosphor Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen ausden ersten und zweiten Licht- quellen (A, B) aufnimmt und so erregtwird, dass ein ausgeprägtesLicht emittiert wird, das eine Wellenlänge hat, die von denen derersten und zweiten Lichtquellen (A, B) unterschiedlich ist und zwischen 500nm und 585 nm liegt.
    [3] Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, beider der Phosphor aus mindestens einem der folgenden Materialienausgewähltwird (a) YAG, (b) Sim O4– n, und (c) BxOy3.
    [4] Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, beider der Phosphor aus einer oder mehreren der folgenden Komponentenausgewähltist: (a) YAG☐Ce3+ mit Ce alsAktivator zum Aktivieren des Phosphors, (b) YAG☐Eu2+/3+ mit Eu als Aktivator zum Aktivieren desPhosphors, und c) YAG☐Tb3+ mitTb als Aktivator zum Aktivieren des Phosphors.
    [5] Licht emittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, beider die Vorrichtung eine gedruckte Schaltungsplatte (PCB) ist, mitder stromleitende Pins der ersten, zweiten und dritten Lichtquellen(A, B, R) verlötet sind,um eine elektrische Schleife auszubilden.
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    引用文献:
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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