JP2013524532A - 調整可能な色度を有する発光デバイス及びシステム並びに発光デバイス及びシステムの色度を調整する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1A
Description
本発明は、2009年2月19日出願の「発光デバイスをパッケージに組み合わせる方法、及び組み合わされた発光デバイスを含むパッケージ(METHODS FOR COMBINING LIGHT EMITTING DEVICES IN A PACKAGE AND PACKAGES INCLUDING COMBINED LIGHT EMITTING DEVICES)」という名称の米国特許仮出願第61/153,889号明細書に対して利益及び優先権を請求する2009年4月17日出願の「発光デバイスをパッケージに組み合わせる方法、及び組み合わされた発光デバイスを含むパッケージ(METHODS FOR COMBINING LIGHT EMITTING DEVICES IN A PACKAGE AND PACKAGES INCLUDING COMBINED LIGHT EMITTING DEVICES)」という名称の米国特許出願出願番号第12/425,855号明細書の一部継続出願であり、これらの出願の各々の開示内容は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている。
x=(x1*m1+x2*m2)/(m1+m2)
及び
y=(y1*m1+y2*m2)/(m1+m2)
ここで、x1及びy1はビン1の色度中心点値であり、x2及びy2はビン2の色度中心点値である。ビン1及び2それぞれの中心点光束値Y1及びY2を組合せ色度成分値内に組み込む上で中間値m1及びm2を使用することができ、中間値m1及びm2は次式で判断することができる。
m1=Y1/y1
及び
m2=Y2/y2
Y=Y1+Y2
110 本体
114 サブマウント
118 反射器
127、129 凹部
Claims (43)
- 発光デバイスパッケージ本体と、
2次元色度空間内で少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離された該2次元色度空間内の第1、第2、及び第3の非重ね合わせ色度領域のそれぞれの1つの範囲に収まる色度を有する光を各々が励起時に放出する前記パッケージ本体上の第1、第2、及び第3の白色発光デバイスと、
を含むことを特徴とする発光デバイスパッケージアセンブリ。 - 前記第1の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第2の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第1の側と反対の第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。 - 前記第1及び第2の色度領域は、4500Kよりも高くない相関色温度を有する光を含み、前記第3の色度領域は、4500Kよりも低くない色温度を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、2700Kと5000Kの間の相関色温度を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも14段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも20段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記発光デバイスパッケージ本体は、互いに相互に絶縁されて前記第1、第2、及び第3の発光デバイスのそれぞれのアノード及びカソードに電気的に接続された少なくとも3対の電気リードを含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記パッケージ本体上の第4の白色発光デバイスを更に含み、
前記第4の白色発光デバイスは、前記第1、第2、及び第3の色度領域と重ならずに少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって該第1、第2、及び第3の色度領域から分離された前記2次元色度空間内の第4の色度領域内に収まる色度を有する光を励起時に放出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。 - 前記第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の前記第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第4の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。 - 前記第3及び第4の色度領域は、前記黒体軌跡に重ならないことを特徴とする請求項8に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の白色発光デバイスからの組合せ光が、前記黒体軌跡上の点の7段階MacAdam楕円内に収まることを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ、
を有することを特徴とする固体照明器具。 - 前記第1及び第2の色度領域は、前記黒体軌跡に重ならないことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第3の色度領域は、前記黒体軌跡に重なることを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1及び第2の色度領域は、3000Kよりも高くない相関色温度を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第3の色度領域は、3000Kよりも低くない色温度を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1及び第2の色度領域は、(0.4373,0.3893)、(0.4562,0.4260)、(0.4813,0.4319)、及び(0.4593,0.3944)の座標を有する点によって定義される「1931 CIE色度図」上の区域内にx,y色座標を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第3の色度領域は、(0.3080,0.3110)、(0.3010,0.3420)、(0.3290,0.3690)、及び(0.3290,0.3300)の座標を有する点によって定義される「1931 CIE色度図」上の区域内にx,y色座標を有する光を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の白色発光デバイスのうちの少なくとも1つが、該第1、第2、及び第3の白色発光デバイスのうちの別の1つの演色評価数よりも少なくとも約10ポイント高い演色評価数を有することを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の白色発光デバイスのうちの前記少なくとも1つは、85よりも大きい演色評価数を有し、該第1、第2、及び第3の白色発光デバイスのうちの他方の1つは、85よりも小さい演色評価数を有することを特徴とする請求項1に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 固体照明器具であって、
第1、第2、及び第3の白色発光デバイスストリングの各々が、2次元色度空間内の第1、第2、及び第3の非重ね合わせ色度領域のそれぞれの1つの範囲に収まる色度を有する光を励起時に放出する第1、第2、及び第3の白色発光デバイス群、
を含み、
前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離される、
ことを特徴とする固体照明器具。 - 前記第1の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第2の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第1の側と反対の第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。 - 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも14段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも20段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。
- 第4の白色発光デバイス群を更に含み、
前記第4の白色発光デバイス群は、前記第1、第2、及び第3の色度領域と重ならずに少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって該第1、第2、及び第3の色度領域から分離された前記2次元色度空間内の第4の色度領域内に収まる色度を有する光を励起時に放出する、
ことを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。 - 前記第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の前記第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第4の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項25に記載の固体照明器具。 - 前記第1、第2、及び第3の白色発光デバイス群のうちの少なくとも第1の白色発光デバイスが、該第1、第2、及び第3の白色発光デバイス群のうちの第2の白色発光デバイスの演色評価数よりも少なくとも約10ポイント高い演色評価数を有することを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。
- 前記第1の白色発光デバイスは、85よりも大きい演色評価数を有し、前記第2の白色発光デバイスは、85よりも小さい演色評価数を有することを特徴とする請求項27に記載の固体照明器具。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、2700Kと5000Kの間の相関色温度を有する光を含むことを特徴とする請求項21に記載の固体照明器具。
- 発光デバイスパッケージアセンブリを形成する方法であって、
発光デバイスパッケージ本体を準備する段階と、
2次元色度空間内で少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離された第1、第2、及び第3の非重ね合わせ色度領域を該2次元色度空間内に定義する段階と、
前記定義された色度領域内に収まる色度を有する光を放出する複数の白色発光デバイスを準備する段階と、
前記定義された色度領域のうちの異なる1つからの光を各々が放出する前記複数の白色発光デバイスのうちの少なくとも3つを選択する段階と、
前記選択された白色発光デバイスを前記発光デバイスパッケージ本体上に装着する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第2の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第1の側と反対の第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項30に記載の方法。 - 前記色度領域の各々が、複数の補完的部分領域対を含み、
1対の補完的部分領域内のそれぞれの部分領域が、前記色度領域の中心点から互いに反対の位置に配置され、
前記複数の発光デバイスのうちの前記少なくとも3つを選択する段階は、それぞれの補完的部分領域対からの対で少なくとも6つの補完的部分領域から該複数の発光デバイスのうちの少なくとも6つを選択する段階を含む、
ことを特徴とする請求項30に記載の方法。 - 1対の補完的部分領域から1対の発光デバイスを選択する段階は、前記色度領域の中心点から第1の距離に位置した中心点を有する第1の部分領域からの第1の光束を有する第1の発光デバイスを選択する段階と、該第1の部分領域に対して補完的であり、かつ該色度領域の中心点から第2の距離に位置した中心点を有する第2の部分領域からの第2の光束を有する第2の発光デバイスを選択する段階とを含み、
前記第1の距離は、前記第2の距離よりも小さく、
前記第1の光束は、前記第2の光束よりも大きい、
ことを特徴とする請求項32に記載の方法。 - 第1、第2、及び第3の白色発光デバイス群を含み、該第1、第2、及び第3の白色発光デバイス群の各々が、2次元色度空間内で少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離される該2次元色度空間内の第1、第2、及び第3の非重ね合わせ色度領域のそれぞれの1つの範囲に収まる色度を有する光を励起時に放出する固体照明器具を作動させる方法であって、
白色発光ダイオードの第1、第2、及び第3のストリングのそれぞれのものを通る電流を独立に制御して第1、第2、及び第3の色度領域の中間の色度を有する組合せ白色光を発生させる段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記発光デバイスは、電気的に直列に接続された発光デバイスのストリングを有することを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 前記第1の色度領域は、前記2次元色度空間内で黒体軌跡の第1の側に収まる色度を有する光を含み、
前記第2の色度領域は、前記2次元色度空間内で前記黒体軌跡の前記第1の側と反対の第2の側に収まる色度を有する光を含む、
ことを特徴とする請求項34に記載の方法。 - 前記組合せ光の前記色度を測定する段階と、
前記測定された色度に応答して前記白色発光ダイオードの第1、第2、及び第3のストリングのうちの少なくとも1つを通る電流を変更する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項34に記載の方法。 - 発光デバイスパッケージアセンブリであって、
発光デバイスパッケージ本体と、
2次元色度空間内の第1、第2、及び第3の非重ね合わせ色度領域のそれぞれの1つの範囲に収まる色度を有する光を励起時に各々が放出する前記パッケージ本体上の第1、第2、及び第3の白色発光デバイスと、
を含み、
発光ダイオードパッケージアセンブリによって出力される組合せ光の色度が、少なくとも前記第1、第2、及び第3の発光デバイスの前記色度によって定義される前記2次元色度空間内の調整領域内の複数の点のうちの少なくとも1つに対して調整可能である、
ことを特徴とするアセンブリ。 - 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、7段階MacAdam楕円と少なくとも同じ大きさであることを特徴とする請求項38に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも7段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項38に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも14段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項38に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 前記第1、第2、及び第3の色度領域は、前記2次元色度空間内で少なくとも20段階MacAdam楕円のサイズを有するそれぞれの領域によって分離されることを特徴とする請求項38に記載の発光デバイスパッケージアセンブリ。
- 固体照明装置を作動させる方法であって、
2次元色度空間内でそれぞれの非重ね合わせ色度領域内に収まる色度を有する光を励起時に放出する少なくとも第1、第2、及び第3の白色発光デバイスを固体照明装置に設ける段階と、
前記固体デバイスによって出力される組合せ光の色度を該第1、第2、及び第3の白色発光デバイスの少なくともそれぞれの前記色度によって定義される前記2次元色度空間内の調整領域内の複数の点のうちのいずれかに対して調整する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
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