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TW201335546A - 利用頻譜陷波的發光二極體照明技術 - Google Patents

利用頻譜陷波的發光二極體照明技術 Download PDF

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Publication number
TW201335546A
TW201335546A TW101150591A TW101150591A TW201335546A TW 201335546 A TW201335546 A TW 201335546A TW 101150591 A TW101150591 A TW 101150591A TW 101150591 A TW101150591 A TW 101150591A TW 201335546 A TW201335546 A TW 201335546A
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TW
Taiwan
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led
light
optical component
optical
cerium
Prior art date
Application number
TW101150591A
Other languages
English (en)
Inventor
裴尼特 亞瑟李
傑拉德Ｈ 尼格利
安東尼Ｐ 凡迪文
Original Assignee
科銳股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明係揭露一利用具有頻譜陷波的光學元件之發光二極體(LED)照明技術。本發明的實施例係提供一光學元件以及利用如是一光學元件的LED裝置及系統，其中藉由光學元件導入的頻譜陷波過濾係改良所發射光的演色性指數(CRI)。在本發明的部分實施例中，藉由在構成光學元件的材料中或上包括一諸如氧化釹等稀土化合物以使光學元件作為一陷波濾器。亦可利用一色彩顏料對於一光學元件賦予陷波過濾性質。亦可使用一光學干涉膜。光學元件係可被包括在一諸如多晶片組件等LED裝置中，或可用來作為用於一諸如燈或配件等LED照明系統之一包圍件或反射器。

Description

利用頻譜陷波的發光二極體照明技術
本發明係有關於利用頻譜陷波的發光二極體照明技術。
發明背景
發光二極體(LED)照明系統變得更加普及作為既有照明系統的取代品。LED系統係為固態照明(SSL)的一範例並因為使用較少能源、更加耐久、運作更長、可被組合於可受控制以傳輸幾乎任何色光的多色陣列中、且概括不含鉛或汞而具有優於諸如白熾及螢光照明等傳統照明解決方案之優點。一固態照明系統可採行一照明單元、光配件、光燈泡或一“燈”的形式。
一LED照明系統係可包括譬如一包括一或多個發光二極體(LED)之經封裝發光裝置，該一或多個發光二極體(LED)可包括可含有形成p-n接面的半導體層之無機LED、及/或可含有有機發光層之有機LED(OLED)。可藉由紅、綠及藍(“RGB”)LED的一組合產生被感受成白色或近白色的光。可藉由分開地調整對於紅、綠及藍LED的電流供應來更改如是一裝置的輸出色。另一產生白色或近白色光 的方法係利用一諸如磷光體等發光體(lumiphor)。又另一產生白色光的途徑係以一LED供源來刺激多色的磷光體或染料。可採行許多其他途徑。
可以容許其取代一標準白熾燈泡、或不同類型螢光燈的任一者之一形狀因數(form factor)來製造一LED燈。LED燈時常包括某類型的一或多個光學元件以容許色彩的局部化混合、將光準直、或提供一特定光圖案。有時，光學元件亦作為用於一燈中的電子件及或LED之一包套或包圍件。LED燈及LED光配件可使用透射性光學元件抑或反射性光學元件。譬如，一所謂“凹槽(troffer)”型天花板配件係包括一反射器，其作為及一光學元件，且在部分情形中可包括諸如玻璃板或透鏡等額外的光學元件。
色彩再生(color reproduction)係可為包括LED照明等任何類型人工照明的一重要特徵。色彩再生典型係利用演色性指數(CRI)被測量。CRI係為一照射系統相較於一理論黑體輻射體呈現如何演色性之一相對測量。以特定用語，CRI係為一物體在被一特定供源照明時之表面色偏移的一相對測量。若受燈照射之一組測試表面的色座標與受理論黑體輻射體所輻照之相同測試表面的座標相同，則CRI等於100。日光具有最高的CRI(100)，白熾燈泡相對地接近，而螢光照明較不精確(70至85)。諸如汞蒸氣及鈉光等特定類型的特化照明係展現一相對低的CRI(低到約40或甚至更低)。
一LED燈或配件可能需為自我圍堵式。在如是一 實例中，一電源供應器連同LED或LED封裝體及光學組件被包括在燈結構或配件中。亦常需要一散熱器來冷卻LED及/或電源供應器，藉以維持適當的操作溫度。電源供應器及尤其是散熱器常會在至少一方向阻絕來自LED的部分光。若配件的燈泡意圖作為一傳統燈泡或配件的一取代品，此光阻絕會造成固態系統以實質不同於傳統光源所產生的光圖案之圖案來發射光。用於固態照明系統的光學元件有時係被定形或放置以補償如是效應。
發明概要
本發明的實施例係提供一光學元件、利用如是一光學元件的LED裝置及LED照明系統(燈及/或配件)，其中藉由光學元件所導入的頻譜陷波過濾係改良光的演色性指數(CRI)。由LED及/或磷光體的一組合所生成之暖白光係可能被頻譜的特定色不足地飽和抑或被特定色過度地飽和。在部分裝置、配件及/或燈中，可利用根據本發明的範例實施例之陷波過濾來減輕過度飽和，藉此改良裝置及/或系統的CRI。
在部分實施例中，一光學元件被定形以影響來自至少一LED的至少部分光。光學元件係過濾光使得穿過該光學元件或被其反射的光在被該光學元件影響之後展現一頻譜陷波。在部分實施例中，頻譜陷波係發生於可見頻譜中的520nm與605nm波長之間。在部分實施例中，頻譜陷波發生於565nm與600nm波長之間。在部分實施例中，頻譜陷 波發生於570nm與595nm波長之間。在部分實施例中，藉由在構成光學元件的材料中或上包括一稀土化合物以令光學元件作為一陷波濾器。稀土化合物可譬如為氧化釹。在部分實施例中，稀土化合物可為氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩的任一者或一組合。在部分實施例中，特別是在光學元件為反射器的反射性應用中，可藉由一光學干涉膜來塗覆光學元件或以某其他方式造成光學干涉而令光學元件類似一陷波濾器般產生作用。亦可將一色彩顏料添加至一光學元件以對於光學元件賦予陷波過濾性質。
在部分實施例中，陷波過濾光學元件使用在一具有複數個互連的LED晶片之裝置中。在部分如是實施例中，光學元件被定形及定位以藉由將從LED晶片發射的光頻譜作陷波過濾而影響來自LED晶片的光。在部分實施例中，至少部分的LED晶片係包括一相關聯的磷光體以提供波長轉換。此磷光體係可與一晶片被封裝或包封在一具有一小透鏡或窗的封裝體中，或者可以一塗覆物被施加至晶粒。多重之互連的LED晶片、磷光體及一陷波過濾光學元件之組合係能夠在部分實施例中具有一至少約84的CRI之光源。在部分實施例中，光源具有至少約89的CRI。在部分實施例中，光源具有至少約91的CRI。如是一LED裝置係可實施於一燈、一燈組件、或多重裝置中。
在部分實施例中，一LED照明系統利用頻譜陷波。照明系統可組構成一LED燈。如是一LED燈係可包括一LED陣列，其可操作以當經由一電連接件被增能時發射 光，以及一光學包圍件，其係透射光同同時陷波過濾該光。根據至少部分實施例的一燈亦包括一電源供應器或驅動器以經由電連接件供電至LED陣列。一磷光體可再度用來提供波長轉換。磷光體係可如先前描述般與一或多個LED晶片局部地相關聯，或可藉由遠端地位居包圍件或系統內的一載體上而與LED陣列中的全部LED晶片相關聯。在部分實施例中，包圍件可充填有一熱性導通於LED陣列之光學透射性、流體介質。流體介質可冷卻LED晶片且在部分實施例中冷卻驅動器，以能夠建構一具有較小組件或不具有一散熱器阻擋住光之燈。
在部分實施例中，照明系統係組構成一具有一反射器作為光學元件的至少一者之LED光配件。譬如，配件可懸吊自一天花板或裝設於一落掛式天花板中。如是一配件可為任何形狀或尺寸。在部分範例實施例中，可使用一諸如凹槽配件等線性配件。在部分實施例中，反射器係被塗覆一包括有一已討論類型的一稀土化合物之層。可以其他方式、譬如藉由將顆粒物浸入表面內或摻雜用以構成反射器的材料，而將稀土化合物導入反射器中。對於稀土化合物亦可以添加或取代方式使用一色彩顏料。亦可使用一光學干涉膜塗覆物以將陷波濾器導入一反射器中。根據本發明部分實施例的一系統可具有至少約84的CRI、至少約89的CRI、且在部分實施例中至少約91的CRI，不論系統是否組構成一燈或配件皆然。
可藉由以所欲光輸出特徵為基礎選擇複數個 LED晶片、將LED晶片互連及將陷波過濾光學元件附接至裝置，藉以組裝根據本發明的範例實施例之一LED裝置。在部分實施例中，包括磷光體。在部分實施例中，藉由如前述般將一稀土化合物或色彩顏料添加至塑膠、玻璃、矽氧或其他材料來製造光學元件。稀土化合物可被分配於材料中或以一塗覆物形式施加，或藉由任何其他手段。
在部分實施例中，可藉由提供一光學元件使LED陣列所發射光的頻譜作陷波過濾，藉以組裝一諸如燈或配件等照明系統。亦提供且連接一電源供應器。亦可選用性包括磷光體及/或一光學透射性流體介質。可使用具有一稀土化合物或一光學干涉膜的玻璃、矽氧、塑膠、紙或其他材料。
本發明的實施例可包括一包含至少一LED及一光學元件之LED系統，該光學元件係影響光俾以在系統所發射光的一可見頻譜之一預定部分內降低光強度(light intensity)。一LED系統可為一燈、一配件、一多晶片組件、或上述各物的任何部分或組合。一用於如是一系統的光學元件係可為反射性或透射性。一光學元件可說是影響來自一LED的光，縱使光已在與光學元件交互作用前被一磷光體有效地作波長轉換、或者縱使利用來自至少一LED的光及至少一磷光體之一組合亦然。當根據本發明的範例實施例之一LED系統操作時，一或多個LED以及一或多個磷光體係被增能且可見光強度若被過濾，使得強度在可見頻譜的一預定部份內被相較降低。相較降低(comparatively reduced)用語係指相對於不具有一包含陷波過濾性質的光學元件之相同或相似系統的輸出而言被降低。效應係在於增大如是系統中的CRI。在部分實施例中，該增加值可為至少四點。
在一LED系統的部分實施例中，光強度被相較降低達約75%的一峰值。在部分實施例中，光強度被相較降低達約50%的一峰值。在部分實施例中，光強度被相較降低達約5%與約100%的一峰值量。在部分實施例中，與一半最大值的相較降低呈現對應之一頻譜陷波的全寬度係為約10nm，且其中LED系統的演色性指數(CRI)為至少約84。在部分實施例中，與一半最大值的相較降低呈現對應之一頻譜陷波的全寬度係為約20nm，且其中LED系統的演色性指數(CRI)為至少約91。在部分實施例中，對於頻譜陷波的一中心波長係為580與600nm之間。在部分實施例中，一半最大值之相較降低係為10與20nm之間，且對於陷波的中心波長係為約520與約605nm之間。陷波可展現一預定形狀輪廓。
100,208,550‧‧‧光學元件
102‧‧‧圓頂形形式
104‧‧‧開口
200,500‧‧‧燈
202,300,400,505,726‧‧‧LED裝置
204‧‧‧電源供應器
205,702‧‧‧散熱器
302,452‧‧‧次基座(submount)
304,454‧‧‧金屬
310‧‧‧LED晶片
316‧‧‧引線結合
350,410‧‧‧透鏡
360‧‧‧正方形平坦部分
402‧‧‧LED晶粒
404‧‧‧正形磷光體層
485‧‧‧連接墊
492‧‧‧絕緣材料
502,610‧‧‧艾迪森(Edison)基底
504‧‧‧LED
507‧‧‧電路板
509‧‧‧電源供應器組件
510‧‧‧矽氧透鏡
515,520‧‧‧引線
560‧‧‧光學透射性流體介質
600‧‧‧PAR型燈
604,708‧‧‧反射器
606‧‧‧玻璃或塑膠透鏡
608‧‧‧基底部分
700‧‧‧光配件
701‧‧‧盆
710,711‧‧‧端蓋
715,716‧‧‧透鏡板
718‧‧‧塗覆物
724‧‧‧安裝表面
900,1000,1100‧‧‧圖形
902,904,1202,1204,1206,1208‧‧‧曲線
906‧‧‧測量
1002,1004,1102‧‧‧陷波
圖1是根據本發明的部分實施例之一透射性光學元件的橫剖視圖；圖2是根據本發明的部分實施例之一LED燈的橫剖視圖；圖3是根據本發明的部分範例實施例之一LED裝置的立體圖；圖4是根據本發明的部分範例實施例之另一LED 裝置的橫剖視圖；圖5是根據本發明的額外範例實施例之一LED燈的橫剖視圖；圖6是根據本發明的其他範例實施例之另一LED燈的立體圖；圖7是其中藉由一反射光學元件而非一透射性光學元件提供光的陷波過濾之一配件的立體圖；圖8是圖7的配件之橫剖視圖，其中藉由一反射光學元件提供陷波過濾；圖9是根據本發明的實施例顯示配合一LED裝置使用之摻雜有一釹化合物之玻璃的陷波過濾性質之圖形；圖10是顯示由於使用一不同類型光學處理所導致處於與圖9所示者不同的一頻率之陷波過濾的另一圖形；圖11是顯示一具有一色彩顏料之光學元件的陷波過濾性質之另一圖形；圖12A及12B是以本發明的部分範例實施例顯示諸如演色性指數(CRI)色品質尺度(CQS)等性質相對於陷波深度之圖形。
詳細描述
現在將在下文參照顯示本發明實施例之附圖更完整地描述本發明的實施例。然而，本發明可以許多不同形式實施且不應視為受限於本文提出的實施例。而是，提供這些實施例以使此揭示徹底且完整，且將對於熟習該技 術者完整傳達本發明的範圍。類似的編號係指全文中類似的元件。
將瞭解：雖然本文可使用第一、第二等用語來描述不同元件，這些元件不應受限於這些用語。這些用語只用來區分一元件與另一元件。譬如，第一元件可稱為第二元件，且類似地，第二元件可稱為第一元件，而不脫離本發明的範圍。如同本文所用，“及/或”用語係包括相關聯所列項目的一或多者之任一或全部組合。
將瞭解：當一元件、諸如一層、區或基材稱為位於另一元件“上”或延伸至“其上”時，其可直接位於該另一元件上或直接延伸至其上，或者亦可出現有中介元件。相反地，當一元件稱為“直接位於”另一元件“上”或“直接”延伸“至其上”時，未出現有中介元件。亦將瞭解：當一元件稱為“連接”或“耦合”至另一元件時，其可直接連接或耦合至另一元件或可出現有中介元件。相反地，當一元件稱為“直接連接”或“直接耦合”至另一元件時，未出現有中介元件。
本文可利用諸如“下方”或“上方”或“上”或“下”或“水平”或“垂直”等相對用語來描述一元件、層或區對於另一元件、層或區之一關係，如圖所示。將瞭解：這些用語係意圖涵蓋除圖式所描繪定向外之裝置的不同定向。
本文所用術語僅來描述特定實施例而無意限制本發明。除非上下文另外明述，本文所用的單數形式“一”、及“該”亦意圖包括複數形式。將進一步瞭解：本文所用的“包含”、及/或“包括”用語在使用時係指明所陳述特徵構 造、整數、步驟、操作、元件及/或組件之出現，但未排除一或多個其他特徵構造、整數、步驟、操作、元件及/或組件及/或其群組之出現或添加。
除非另外界定，本文使用的全部用語(包括技術及科學用語)係具有一般熟習本發明所屬技術者通常瞭解的相同意義。將進一步瞭解：本文用語應詮釋成具有與其在此說明書脈絡及相干技藝中的意義呈現一致之一意義，且除非本文明確界定，否則將不以理想化或過度正式意義作詮釋。
除非另外明述，比較性、數量用語諸如“更小”、及“更大”係意圖涵蓋相等的概念。在一範例中，更小不但可指嚴格數學意義的“更小”，且亦指“小於或等於”。
本發明的實施例提供一光學元件、LED裝置及LED系統諸如燈及配件，其中光學元件所導入的頻譜陷波過濾係改良所發射光的演色性指數(CRI)。由LED及/或磷光體的一組合所生成之暖白光係可能被頻譜的特定色不足地飽和抑或被特定色過度地飽和。在部分裝置及/或系統中，可利用根據本發明的範例實施例之陷波過濾來減輕過度飽和，藉此改良裝置及/或系統的CRI。光學元件可採行用於一燈的一組件之一透鏡、用於一燈之一“球體”或外部包圍件、一反射器、或一裝置或裝備的任何其他光學部分之形式。
已在習見白熾燈泡中使用從一白熾絲發射的陷波過濾光來生成用於所發射光的一較舒適、類似日光之色 彩。然而，在白熾燈泡中，陷波過濾實際係降低燈泡的CRI。利用陷波過濾來增加其他類型照明中的CRI之概念，對於其在白熾照明中的效應而言係違反直覺。此外，利用諸如LED照明等固態照明，一般係欲盡量加大光學組件的光透射以獲得最高可能的效率。將任何光學濾器施加至一LED照明系統係至少某程度地降低總輸出且更顯著地降低位於陷波的中心頻率處及附近之輸出。對於在LED照明系統中使用光學陷波過濾而言，這些效應係違反直覺。
圖1是根據本發明的部分實施例之一光學元件的橫剖視圖。光學元件100包括由玻璃製成的一圓頂形形式102，其已摻雜有一稀土化合物，在此範例中為氧化釹，以玻璃厚度內的點狀圖案示意性顯示。如是一光學元件亦可由一聚合物製成，包括一芳族聚合物，諸如一先天UV安定性聚酯。在使用中，光學元件100係為一燈的部份，故使一LED總成駐留於開口104處、恰位於其內側、或與其接近。為清楚起見可誇大如圖1所示的光學元件之圓頂部分的厚度、暨本文全部圖式的部分之厚度與尺寸。如是特徵構造在任一圖中未必依實際比例繪製。
光學元件圖1係透射光。然而，由於玻璃中的氧化釹，穿過光學元件的圓頂之光係被過濾以使離開圓頂的光展現一頻譜陷波。一頻譜陷波係為其中使光被衰減之色彩頻譜的一部分，藉此當相對於波長描繪光強度時形成一“陷波”。依據玻璃或用以形成光學元件的其他材料之類型或組成物、出現的釹化合物量、及光學元件中的其他痕量 物質之數量與類型而定，頻譜陷波可發生於520nm與605nm波長之間。在部分實施例中，頻譜陷波可發生於565nm與600nm波長之間。在其他實施例中，頻譜陷波可發生於570nm與595nm波長之間。一反射器亦可作為用於一照明系統的一陷波過濾光學元件。如是一反射器在本文稍後對於圖7及8作討論。
圖2是根據本發明的範例實施例之一完成的LED照明系統之橫剖視圖。圖2的LED照明系統係組構成一燈200並包括一包含複數個LED裝置202及電源供應器204之LED總成。電源供應器係屬習見本質，因此不顯示細節。LED裝置及電源供應器204的冷卻皆藉由散熱器205被增強。燈200包括光學元件208以保護部分其他燈組件並對於來自燈的光提供導引及/或擴散。光學元件208在此實施例中基本上係為一光透射性球體。光學元件208可由玻璃或塑膠製成。
在圖2的範例中，一如同圖1所示者的玻璃光學元件係使用在燈200中。由於玻璃中的氧化釹，穿過光學元件208的圓頂之光係被過濾，俾使離開圓頂的光展現先前所描述的頻譜陷波。根據本發明的範例實施例之LED燈200的不同額外部分可由不同材料的任一者製成。散熱器可由金屬製成，用於燈的組件之殼體的不同部分亦然。亦可使用具有增強熱傳導率的塑膠來形成散熱器，且亦可對於燈的其他部分使用不同塑膠及聚合物。
一如同圖2所示者之燈可製成具有或沒有一內部 結構以攜載一磷光體來提供波長轉換。光學元件208的尺寸可廣泛地變動。在圖2的範例中，光學元件係包括一唇，該唇係休止於散熱器205頂部的空間中。光學元件可隨後以熱環氧樹脂被緊固就位。可使用其他緊固方法將一光學元件緊固至燈的其他部份。在範例中，球體可為螺紋式並可螺接至燈內或燈上。可使用一籤片與槽或是類似的機械配置，諸如螺絲或夾件等緊固件亦然。
再度參照圖2，藍或紫LED可使用於燈中，且適當的磷光體可配合使用一選用性內部載體或球體並被增能以生成白光。LED裝置係可配合使用與LED局部地封裝的磷光化塗覆物以生成不同色的光，其隨後可混合及組合以發射白光，其隨後被光學元件208陷波過濾以生成實質白光。一如同圖2所示者的燈之範例實施例可產生具有至少84、至少89、或至少91的CRI之光。實質白光用語係可指包括點的一黑體軌跡之色品度圖，其中供源的點係落在點的黑體軌跡中之任何點的四、六或十麥克亞當(MacAdam)橢圓內。應注意：雖使用氧化釹作為本文的範例稀土元素，可使用其他稀土元素來導入陷波過濾性質。其他範例包括釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩。
圖3是根據本發明的部分範例實施例之一LED裝置300的立體圖。LED裝置300利用具有一圖案的金屬304之次基座(submount)302，以提供LED晶片、諸如ESD保護二極體(不可見)等其他可能組件及一外部電源供應器之間的部分互連。LED裝置300包括被緊固至金屬層304之十二個 LED晶片310。陽極係位於LED晶片310的底部並接觸於金屬層304，且LED晶片的陰極藉由引線結合316被連接至次基座302上之金屬304的部分。圖3的LED裝置300之LED晶片可以傳導黏劑、銲料、一熔接製程、或任何的不同其他方式被緊固至次基座。如同前文，裝置以一放置在裝置頂上以影響來自LED晶片的光之光學元件被完成。一磷光體可施加至全部或部分的LED晶片或者與其作包封。
仍參照圖3，裝置300中的LED晶片可選自不同的光色倉(light color bins)以提供具有用於一所欲應用的適當色特徵之一經組合的光輸出。在從光學元件作任何過濾之前，具有常是白熾取代照明所欲的暖白色之如是一LED裝置的未過濾效率係可高達約100 lm/W。然而，若裝置被分倉於冷白色，亦在過濾之前，可達成高達約150 lm/W的效率。圖3的LED裝置之設計係可調適以使用不同類型的LED晶片，諸如直接結合晶片、倒裝晶片、及具有藍寶石、碳化矽、矽或其他材料製成的基材之晶片。
繼續參照圖3的光學元件，在兩群組的六個LED晶片及次基座302上方可看到透鏡350。亦可看見透鏡所導入的扭曲。一配合本發明一實施例的一LED裝置使用之透鏡係可由玻璃或塑膠製成、可被模製就位或模製於他處、或依意願另行被形成或附接至裝置。譬如，透鏡可從矽氧被模製就位。在圖3的範例中，透鏡形成有一正方形平坦部分360，正方形平坦部分360覆蓋住次基座以對準透鏡且輔助裝置作組裝。裝置300的透鏡350包括如先前討論的一稀 土化合物，俾使穿過透鏡的光被過濾以令組件300發射的光能夠展現一頻譜陷波。光的此陷波過濾係在部分實施例中令組件能夠展現前述的相對高CRI。
圖4顯示另一示範性LED裝置400。圖4的裝置4以橫剖面顯示並包括“倒裝晶片”LED，其中陽極與陰極連接墊皆位於底部。在此範例中，部分或全部LED晶粒402可包括一正形磷光體層404。若全部LED裝置皆包括磷光體，磷光體層404係如此範例所示為連續。在部分範例實施例中，磷光體層的厚度小於相鄰晶粒之間隔的一半。裝置400包括透鏡410作為一光學元件，其再度被摻雜、塗覆或以其他方式包括一釹化合物，故如前文討論般令穿過透鏡的光被過濾以使組件400所發射的光展現一頻譜陷波。光的此陷波過濾係在部分實施例中使組件能夠展現前述的相對高CRI。
仍參照圖4，一次基座452係覆蓋有一圖案的金屬454以依需要將LED互連並提供對於一電源供應器之連接。金屬圖案係包括於其間具有絕緣材料492之連接墊485。此特定圖案係序列式連接此圖中可見的LED，但可依據裝置的所欲操作特徵而使用其他連接方案。序列式連接LED係產生一相對高電壓裝置，其因為可藉此盡量減小電源供應器尺寸而在部分應用中可能是所欲的。如同前述，其他組件、諸如ESD保護二極體可出現於次基座上。用於裝置400的次基座、暨用於先前顯示的裝置300之次基座係可由鋁土或氮化鋁製成、具有或不具有填料。可使用其他 材料、譬如高溫聚合物。
關於根據本發明的實施例之多晶片LED裝置，相對小的次基座係可供用於具有高電壓的LED陣列，其中LED晶粒結合區域係更有效率地用來平衡所欲的操作電壓與晶片區域。這些因素亦可與晶片間隔呈平衡以提供製造的容易性及一裝置內的較小光吸收。晶片的間隔可概括為10至75微米的級數，但在部分實施例中可使用高達150或甚至500微米的間隔。
圖5是根據本發明其他實施例之一LED照明系統的橫剖視圖。圖5的LED照明系統係組構成一燈500，其係為一具有一艾迪森(Edison)基底502之A系列燈。在此實例中，LED 504駐留在一類似前述多晶片裝置之LED裝置505內。LED次基座係安裝在一電路板507上，其包括電源供應器組件509。多晶片LED裝置505包括一矽氧透鏡510，然而，可設計一其中使用裸或磷光體塗覆式LED晶粒而無透鏡之實施例。電路板507經由引線515及520連接至艾迪森(Edison)基底502中的接頭，且從電源供應器供電至LED裝置之電連接件係被自我圍堵於電路板507中。
仍參照圖5，光學元件550係為一圍繞電路板及LED裝置之光學包圍件。光學包圍件充填有一光學透射性流體介質560。此外，光學包圍件係包括一對於包圍件提供頻譜陷波過濾性質之稀土化合物，如前文討論，且如同圖中光學包圍件厚度內所示的圖案作示意性顯示。應注意：一如同圖5所示者的燈係可建構有陷波過濾光學元件作為 LED裝置的部份、以及一單純擴散元件作為外部包圍件。亦可使用一陷波過濾反射性元件。
對於配合本發明的一實施例使用之流體介質，在一範例中，可使用具有中度到高度熱傳導性、中度到高度對流性、或兩者皆具的一液體、凝膠、或其他材料。如本文所用的“凝膠”係包括一具有一固體結構及一滲透該固體結構的液體之介質。一凝膠可包括一身為流體之液體。本文所用的“流體介質”用語係指凝膠、液體、及任何其他可成形材料。流體介質係圍繞光學包圍件中之LED或LED裝置或封裝體。在範例實施例中，流體介質為非傳導性。在範例實施例中，流體介質具有低至中等的熱膨脹、或實質與燈的一或多個其他組件相匹配之一熱膨脹。流體介質在至少部分實施例中亦為惰性且不易分解。
在範例中，配合本發明的一實施例使用之一流體介質係可為礦油。流體介質在部分實施例中亦可為一全氟聚醚(PFPE)液體，或是其他氟化或鹵化液體、或凝膠。亦有可能使用具有至少部分上文所討論性質之一適當碳酸丙烯酯液體或凝膠。適當的以PFPE為基礎的液體譬如可商業性得自義大利的蘇威索雷克斯公司(Solvay Solexis S.p.A.)。亦可使用美國明尼蘇達州聖保羅的3M公司製造之氟潤特(FlourinertTM)。亦應注意：除了使用在一燈外，一流體介質可使用在一多晶片封裝體的透鏡或光學元件內側，諸如圖3、圖4或圖5所示類型。
在至少部分實施例中，光學透射性流體介質係為 一種特徵在於一折射率之率匹配介質，該折射率提供有效率的光轉移而具有從LED經過包圍件的最小反射及折射。率匹配介質可具有與包圍件材料、LED裝置封裝體材料或LED基材材料相同的折射率，特別是若裸LED晶粒使用於一燈內側而使流體介質變成接觸於基材時尤然。率匹配介質可具有算數上介於兩種這些材料的率之間的折射率。
可使用不同方法及技術來增加一電源供應器的產能並減小尺寸，其亦有時稱為一“驅動器”，藉以容許用於一LED燈的電源供應器被更合乎成本效益地製造、或佔用較小空間藉以實際地實現根據本發明範例實施例的一燈或LED裝置。譬如，一多晶片LED裝置可組構以成為一如前述的高電壓裝置。此外，能量儲存方法可使用在驅動器設計中。譬如，來自一電流供源的電流係可序列式耦合於LED、一電流控制電路及一電容器以提供能量儲存。亦可使用一電壓控制電路。一電流供源電路係可與一組構以將經過LED的電流限制為小於電流供源電路所產生電流之電流限制器電路一起使用。在後者實例中，電源供應器亦可包括一整流器電路，整流器電路具有一耦合至電流供源電路的一輸入之輸入。
本發明的部分實施例可包括序列式耦合之一串的LED組，各組包括至少一LED。在如是一實施例中的電源供應器可包括複數個電流轉向電路，其各別者係耦合至該串的各別節點並組構以回應於LED組的各別者之偏壓狀態轉折而操作。在部分實施例中，電流轉向電路的第一者 係組構以經由LED組的第一者傳導電流並組構以回應於經過LED組的第二者之電流而關斷。電流轉向電路的第一者可組構以回應於LED組的第一者之一正向偏壓而傳導電流，且電流轉向電路的第二者可組構以回應於LED組的第二者之一正向偏壓而傳導電流。
在上述緊接的部分實施例中，電流轉向電路的第一者係組構以回應於位於該串的一節點之一電壓而關斷。譬如，一電阻器可序列式耦合於該串，且電流轉向電路的第一者可組構以回應於電阻器的一終端之一電壓而關斷。在部分實施例中，譬如，電流轉向電路的第一者可包括一雙載子電晶體，且提供該串的一節點與一電源供應器的一終端之間的一可控制式電流路徑，且經過電阻器的電流可改變雙載子電晶體的一射極偏壓。在部分如是實施例中，電流轉向電路的各者可包括一電晶體，其提供該串的一節點與一電源供應器的一終端之間的一可控制式電流路徑，及一關斷電路，其耦合至該串的一節點且耦合至電晶體的一控制終端並組構以回應於一控制輸入來控制電流路徑。經過LED組的一者之一電流係可提供控制輸入。電晶體可包括一雙載子電晶體，且關斷電路可組構以回應於控制輸入來改變雙載子電晶體的一基底電流(base current)。
圖6是另一LED照明系統的立體圖，亦即PAR型燈600，其可作為一PAR-38白熾燈泡的取代物。燈600包括一反射器604及一玻璃或塑膠透鏡606，其覆蓋住燈600的前部。在此實例中，電源供應器(未圖示)可被容置於燈600的 基底部分608中。燈600包括一艾迪森(Edison)基底610。反射器604及透鏡606一起形成一用於燈的光透射性光學包圍件，但光透射在此實例中具方向性。請注意：一如同燈600的燈可形成有一單元性包圍件，其被適當地定形並在一適當部分上被銀化或塗覆以形成一方向性、光學透射性包圍件。
仍參照圖6，燈600包括LED裝置或晶粒(不可見)，如先前討論，並可在部分實施例中包括光學透射性包圍件內的一光學透射性流體介質，如先前討論。如同在其他實例中，透鏡606是以一稀土化合物作處理之燈的一光學元件，如圖中的充填圖案示意性顯示。穿過燈的透鏡606之光係被過濾以令燈600所發射的光能夠展現一頻譜陷波。光的此陷波過濾係在部分實施例中令燈能夠再度展現前述的相對高CRI。作為一替代方式，一個如圖6所示的PAR燈可使用一無色或擴散透鏡及一陷波過濾反射器來改良CRI。可利用一或多種稀土化合物、一如本文原先描述的光學干涉膜、或兩者的一組合來建構陷波過濾反射器。
可以一照明系統的不同範例實施例再次突顯本文所描述的特徵構造，特徵構造可以不同方式組合。譬如，在一系統或裝置中包括磷光體的不同方法係可作組合，且這些方法的任一者可與不同類型的LED配置諸如裸晶粒vs.包封或封裝式LED裝置之使用技術作組合。此外，燈及配件可以不同形狀及尺寸的任一者被建構。本文所示的實施例僅為範例，其被顯示及描述以供示範用於一使用一陷波 過濾光學元件或透鏡的裝置或燈之不同設計選項。
圖7是一照明系統的俯視立體圖，而圖8是根據本發明的範例實施例之一照明系統的橫剖視圖。圖7及8的照明系統係組構成一如前述般利用頻譜陷波之光配件700，但在此實例中過濾元件被施加至或包括在一線性反射器中以造成從光配件所發射的光展現一頻譜陷波且因此具有一經改良的CRI。光配件700顯示成一“凹槽”型、天花板中的線性光配件，作為一範例。然而，本發明的實施例可與正方形或任何其他不同形狀及樣式的LED配件合作。光配件700包括盆701、散熱器702、反射器708及端蓋710與711。端蓋710係比端蓋711更大並被定形作為一電路箱以容置用來驅動及控制光源之電子件，諸如整流器、調節器、定時電路、及其他組件。
在圖7及8的範例中，反射器708包括一與散熱器呈相對的平區；然而，根據本發明實施例之用於一凹槽配件的一反射器係可採行不同形狀。譬如，反射器708可為拋物線形狀，或是包括二或更多個拋物線區。光配件700亦包括由兩透鏡板715及716構成的一擴散透鏡總成，其配置於散熱器的側邊。反射器708可由許多不同材料製成，譬如，包括金屬塑膠或紙或一諸如微蜂巢聚對苯二甲酸乙二酯(MCPET)等材料。亦可使用其他反射性材料。
仍參照圖7及8，反射器708係塗覆有一當光從反射器被反射時導入陷波過濾之層718。塗覆物可包括一已討論類型的一稀土化合物，譬如氧化釹。此圖中的塗覆物厚 度未依照實際比例且為了清楚起見而被誇大。如同其中一透鏡或包圍件提供用於一燈的陷波過濾之實施例，稀土化合物可以其他方式被導入反射器中，譬如藉由浸入表面中或摻雜該材料。塗覆物718在部分實施例中亦可為被設計成藉由將光學干涉導入至光路徑內以濾光、或造成反射器表現作為布萊格面鏡(Bragg mirror)之一或多個膜。陷波過濾反射性表面係配置為直接地、抑或位於一轉而安裝在散熱器上的電路板上而與於其上安裝有LED裝置726之散熱器702的安裝表面724呈現相對。LED裝置726形成一線性LED陣列。來自電源供應器的連接引線係可行經散熱器，或者連接件可供作為電路板跡線。應注意：一如同圖7及8所示者的照明系統係可被設計成對於已經討論的陷波過濾反射器以添加或取代方式使用陷波過濾透鏡板。
LED及/或LED封裝體係配合本發明實施例使用並可包括發射出在混合時感受成白光之光色調的發光二極體晶片。如先前提出，可使用磷光體藉由波長轉換添加另外其他色的光。譬如，藍或紫LED可使用在一燈中，且可以上述任何方法包括適當的磷光體。LED裝置可配合使用與LED或與一塗覆於LED晶粒的磷光體作局部地封裝之磷光化的塗覆物。一不具有陷波的照明系統係產生可與氧化釹所導入的陷波良好合作之暖白或冷白光。如是部份係可利用兩磷光體，譬如一氮化矽鈣(CAS)紅磷光體及/或一釔鋁石榴石(YAG)黃。可藉由在LED封裝體中、LED晶粒上、或一遠端載體上包括一及/或兩磷光體，藉由藍LED來激勵 這些磷光體。
根據本發明的範例實施例之一LED燈或光配件的不同部份可由任何的不同材料製成。可利用用於將不同部份互連之不同的緊固方法及機構來組裝根據本發明實施例的一燈或配件。譬如，在部分實施例中，可使用鎖固籤片及孔。在部分實施例中，可使用不需要黏劑或螺絲之諸如籤片、閂鎖等緊固件的組合或其他適當的緊固配置及緊固件的組合。在部分實施例中，可使用黏劑、螺絲、螺栓、或其他緊固件將不同組件緊固在一起。
圖9是顯示本文已討論的一頻譜陷波之光強度圖形。圖形900在垂直軸顯示輻射通量，且在水平軸以奈米為單位顯示光波長。曲線902是在一經礦油充填、單純玻璃包圍件中由一高電壓多晶片LED組件所建構的一LED燈之光輸出所取得測量之繪圖。曲線904是除了曲線904所測量的燈之包圍件為經氧化釹摻雜的玻璃外皆大多相同之一LED燈的光輸出所取得測量之繪圖。具較低輻射通量的陷波係在波長550nm與600nm之間清楚可見。
應注意：在此揭示全文中，利用工程術語討論光學元件的不同過濾特徵，且所涉及的部分概念可以如同圖9及下列圖式所示的圖形作顯示。在一範例中，請考慮圖9的測量906。此測量係代表與陷波所造成的一半最大值降低之光強度的相較降低呈現對應之陷波的寬度，否則以一半最大值的全寬度(FWHM)從信號處理領域得知。當然，位於陷波峰值之光強度的降低或峰值衰減亦為一顯著特徵。一可 適用的陷波濾器之另一特徵可在本文稱為濾器所導入的陷波之“形狀輪廓”。再度從信號處理說法，藉由Q因子、及/或深度、及/或掉落(fall-off)來決定形狀輪廓。基本上，形狀輪廓係指：陷波是如同具有緩和斜坡的寬廣狀之“柔軟”，還是較像是具有陡峭側邊的一般意義真正“凹陷”之”堅硬”。
圖10是顯示與本發明實施例相關的額外概念之光強度圖形。圖形1000在垂直軸顯示一照明系統之輻射通量，且在水平軸顯示光的波長。在此特定範例中，陷波過濾再度以陷波1002顯示，但此陷波係展現較大的衰退以及與先前對於氧化釹摻雜的實例所顯示者不同之一中心波長。陷波1002亦具有一“堅硬”形狀輪廓，及一位於或接近於100%的峰值衰減。陷波1002具有532nm的一中心波長。陷波1004是一類似前述者的陷波，其顯示於圖中以供比較。藉由施加一光學干涉膜塗覆物、基本上造成一反射器過濾光，以將圖10的陷波1002導入一反射性應用中。如是塗覆物係可商業性取得，譬如得自美國康乃狄克州牛津的茹蓋特科技公司(Rugate Technologies,Inc.)。應注意：亦可以其他方式、譬如藉由以具特定幾何形狀的微粒子或奈米粒子塗覆或浸漬一光學元件，來達成利用光學干涉的過濾。
圖10首先亦顯示：陷波過濾可以不同方式施加至LED照明系統，其中陷波可調整至不同波長及衰減，且掉落(fall-off)可對於所欲照明特徵作調整。可以本文討論範圍以內或以外的任何波長導入頻譜陷波。可用以摻雜所討論 反射器及包圍件材料及薄膜的所討論不同稀土化合物係各具有其自身關於陷波區位與深度之特徵。這些不同化合物及技術亦可依意願被組合以達成多重陷波。
圖11顯示根據本發明的額外實施例之一光學陷波過濾光學元件的響應之圖形1100。在此範例中，藉由其他另一方法達成過濾，亦即在光學元件中或上包括一色彩顏料。如同使用稀土化合物，利用色彩顏料係可在萎凋透射性或反射性應用中賦予陷波過濾性質。在此實例中，陷波1102是具有約50%峰值衰減及約580nm頻率的一較軟陷波。已利用以CoAl2O4為基礎的群青色(ultramarine)顏料導入此陷波。亦可使用一具有類似組成物的鈷藍顏色。亦可使用以CuSO4或NiCl2為基礎的其他色彩顏料。可取得多種不同的天然或合成顏料，且其可用來生成根據本發明實施例的一陷波過濾光學元件或光學陷波濾器。
應該強調的是：如本文所討論的光學陷波過濾中所使用之一或多個“陷波”的位置及特徵係廣泛地變動、具有不同效應、且可經由不同光學設計被改變及調整以達成所欲結果，並依據光源的特定細節而定。不同的磷光體及磷光體組合可配合使用不同色的LED，且縱使目標是具有高CRI的實質白光，可能需根據光源暨燈或配件的所欲輸出來調整陷波特徵。譬如，暖白LED裝置可包括被一藍LED所激勵的黃與綠磷光體及/或一紅/橙磷光體之一混合。沒有額外過濾之如是一系統的CRI可介於75與85之間。如本文所描述的陷波過濾在一範例中可使CRI(亦稱為Ra)增加達大 於十點。色品質尺度(CQS)及域區指數(gamut area index(GAI))亦被改良，其中紅的演性(rendering)(亦稱為R9)係增大，但效力及光輸出會降低。隨著磷光體的不同組合而使結果變動。
在上述的一範例中，前述的YAG及CAS磷光體以不同的已知配製物提供，其各具有特定標示，且各具有略微不同的色特徵。利用經氧化釹摻雜的玻璃作為一陷波過濾光學元件，藉由一藍LED及CASN1與Y108磷光體的一組合，CRI可從84增至90，R9可從36增至84，總CQS可從81增至85且域區指數(GAI)可從50增至58。這只是一範例。
圖12A及12B是顯示對於具有一經氧化釹摻雜的光學元件之CASN1/Y108 LED光源的一Ra、R9及CQS的曲線之圖形。這些曲線顯示這些因素與以陷波深度為基礎的光輸出之交互作用。圖12A顯示全部三者相對於如同藉由改變陷波深度所調整之一LED燈泡的流明輸出之降低。若盡量加大曲線1202代表的CRI(Ra)、及曲線1204代表的R9輸出，輸出相對於未過濾輸出而言係降低達約25%、或成為約75%。請注意：若盡量加大曲線1206代表的CQS，輸出係更進一步降低。圖12B直接地描繪CRI(Ra)及CQS vs.陷波深度。約60%的一陷波深度係盡量加大CRI如曲線1208所示，且約82%的一陷波深度係盡量加大CQS。
應進一步注意：陷波濾器的效應係至少部份地藉由與其深度作整合的陷波寬度所產生。一很窄(高Q)陷波係需為深入(在其中心波長產生強烈衰減)以達成與一具有較 淺深度的較寬陷波類似之一效應。一具有較靠近紅色的一中心波長之陷波將對於燈泡或配件的總輸出具有較小的效應。並且，陷波濾器的中心波長可與來自LED的量藍激勵呈現互補以在一藍LED系統中具有最大CRI及GAI。
雖然本文已顯示及描述特定實施例，熟習該技術者將瞭解：可利用經過計算達成相同目的之任何配置來代替所顯示的特定實施例，且本發明在其他環境中具有其他應用。此申請案係意圖涵蓋本發明的任何調適或變異。下列申請專利範圍絕無意將本發明的範圍限制於本文所描述的特定實施例。
200‧‧‧燈
202‧‧‧LED裝置
204‧‧‧電源供應器
205‧‧‧散熱器
208‧‧‧光學元件

Claims (71)

  1. 一種光學元件，其被定形以接收來自至少一LED的至少部分光，其中該光學元件過濾該光以在被該光學元件影響後展現一頻譜陷波。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該光係為可見。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學元件，其中該頻譜陷波發生於520nm與605nm波長之間。
  4. 如申請專利範圍第3項之光學元件，其中該頻譜陷波發生於565nm與600nm波長之間。
  5. 如申請專利範圍第4項之光學元件，其中該頻譜陷波發生於570nm與595nm波長之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學元件，其中該光學元件係為一反射器及一透射性光學元件中的一者。
  7. 如申請專利範圍第6項之光學元件，進一步包含一稀土化合物及一色彩顏料中的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第7項之光學元件，其中該稀土化合物進一步包含氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩中的至少一者。
  9. 如申請專利範圍第6項之光學元件，其中該光學元件係為一使用光學干涉產生該頻譜陷波之反射器。
  10. 一種LED裝置，包含：複數個經互連的LED晶片；及一光學元件，其配置以影響來自該等LED的光； 其中該光學元件係透射該光同時過濾該光以展現一頻譜陷波。
  11. 如申請專利範圍第10項之LED裝置，其中該光係為可見。
  12. 如申請專利範圍第11項之LED裝置，其中該頻譜陷波發生於560nm與605nm波長之間。
  13. 如申請專利範圍第12項之LED裝置，其中該頻譜陷波發生於565nm與600nm波長之間。
  14. 如申請專利範圍第13項之LED裝置，其中該頻譜陷波發生於570nm與595nm波長之間。
  15. 如申請專利範圍第10項之LED裝置，其中該光學元件進一步包含一稀土化合物及一色彩顏料中的至少一者。
  16. 如申請專利範圍第15項之LED裝置，其中該稀土化合物進一步包含氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩中的至少一者。
  17. 如申請專利範圍第16項之LED裝置，進一步包含與該等複數個經互連LED晶片的至少部分相關聯之磷光體。
  18. 如申請專利範圍第17項之LED裝置，其中來自該LED裝置的光係展現至少84的一演色性指數(CRI)。
  19. 如申請專利範圍第18項之LED裝置，其中來自該LED裝置的光係展現至少89的一CRI。
  20. 如申請專利範圍第19項之LED裝置，其中來自該LED裝置的光係展現至少91的一CRI。
  21. 一種LED照明系統，包含： 一LED陣列，其可操作以當經由一電連接件被增能時發射光；一光學元件，其過濾該光以在被該光學元件影響後展現一頻譜陷波；及一電源供應器，其經由該電連接件連接至該LED陣列。
  22. 如申請專利範圍第21項之LED照明系統，其中該光係為可見。
  23. 如申請專利範圍第22項之LED照明系統，其中該頻譜陷波發生於520nm與605nm波長之間。
  24. 如申請專利範圍第23項之LED照明系統，其中該頻譜陷波發生於565nm與600nm波長之間。
  25. 如申請專利範圍第24項之LED照明系統，其中該頻譜陷波發生於570nm與595nm波長之間。
  26. 如申請專利範圍第21項之LED照明系統，其中該光學元件進一步包含一稀土化合物及一色彩顏料中的至少一者。
  27. 如申請專利範圍第26項之LED照明系統，其中該稀土化合物進一步包含氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩中的至少一者。
  28. 如申請專利範圍第22項之LED照明系統，其組構成一LED燈，其中該光學元件係為一光學包圍件。
  29. 如申請專利範圍第28項之LED燈，進一步包含被熱性耦合至該LED陣列之該光學包圍件中的一光學透射性流 體介質。
  30. 如申請專利範圍第28項之LED燈，其中來自該LED燈的光係展現至少84的一演色性指數(CRI)。
  31. 如申請專利範圍第30項之LED燈，其中來自該LED燈的光係展現至少89的一CRI。
  32. 如申請專利範圍第29項之LED燈，其中來自該LED燈的光係展現至少91的一CRI。
  33. 如申請專利範圍第22項之LED照明系統，其組構成一LED配件，其中該光學元件包含一反射器。
  34. 如申請專利範圍第33項之LED配件，其中來自該LED配件的光係展現至少84的一演色性指數(CRI)。
  35. 如申請專利範圍第34項之LED配件，其中來自該LED配件的光係展現至少89的一CRI。
  36. 如申請專利範圍第35項之LED配件，其中來自該LED配件的光係展現至少91的一CRI。
  37. 如申請專利範圍第33項之LED配件，其中該反射器利用光學干涉產生該頻譜陷波。
  38. 一種組裝一LED裝置之方法，該方法包含：以所欲的光輸出特徵為基礎選擇複數個LED晶片；互連該等複數個LED晶片；及將一光學元件附接至該LED裝置以影響來自該等LED晶片的光，其中該光學元件係過濾該光以展現一頻譜陷波。
  39. 如申請專利範圍第38項之方法，進一步包含將一稀土化 合物添加至玻璃、塑膠、及矽氧中的至少一者以產生該光學元件。
  40. 如申請專利範圍第39項之方法，其中該稀土化合物進一步包含氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩中的至少一者。
  41. 如申請專利範圍第40項之方法，進一步包含添加與該等複數個LED晶片的至少一者相關聯之磷光體。
  42. 一種製造一LED照明系統之方法，該方法包含：提供一光學元件，其影響光同時過濾該光以展現一頻譜陷波；提供一電源供應器；設置一LED陣列藉以發射光以被該光學元件影響；及將該LED陣列連接至該電源供應器，俾使該LED陣列可被增能以發射受到該光學元件影響的光。
  43. 如申請專利範圍第42項之方法，進一步包含將一稀土化合物添加至玻璃、塑膠、紙及矽氧中的至少一者以產生該光學元件。
  44. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該稀土化合物進一步包含氧化釹、釹鐠混合物、鏑、鉺、鈥、鐠及銩中的至少一者。
  45. 如申請專利範圍第44項之方法，其中該光學元件係為一光學包圍件，且進一步包含將一光學透射性流體介質放置在該光學包圍件中藉以被熱性耦合至該LED陣列。
  46. 如申請專利範圍第42項之方法，其中該光學元件係為一反射器且進一步包含以一光學干涉膜塗覆該反射器。
  47. 一種LED系統，包含：至少一LED；及一光學元件，其配置以影響來自該至少一LED的光；其中在由該LED系統發射的光之一可見頻譜的一預定部分內，藉由該光學元件相較地降低光強度。
  48. 如申請專利範圍第47項之LED系統，進一步包含至少一磷光體，且其中藉由該至少一LED連同該至少一磷光體發射該光。
  49. 如申請專利範圍第48項之LED系統，其中該光強度係相較地降低達約75%的一峰值。
  50. 如申請專利範圍第48項之LED系統，其中該光強度係相較地降低達約50%的一峰值。
  51. 如申請專利範圍第48項之LED系統，其中該光強度係相較地降低達約5%與約100%之間的一峰值量。
  52. 如申請專利範圍第51項之LED系統，其中與一半最大值的相較降低呈現對應之一頻譜陷波的全寬度係為約10nm，且其中該LED系統的演色性指數(CRI)係為至少約84。
  53. 如申請專利範圍第52項之LED系統，其中該頻譜陷波的一中心波長係為580與600nm之間。
  54. 如申請專利範圍第51項之LED系統，其中與一半最大值 的相較降低呈現對應之一頻譜陷波的全寬度係為約20nm，且其中該LED系統的演色性指數(CRI)係為至少約91。
  55. 如申請專利範圍第54項之LED系統，其中該頻譜陷波的一中心波長係為580與600nm之間。
  56. 如申請專利範圍第51項之LED系統，其中與一半最大值的相較降低呈現對應之一頻譜陷波的全寬度係為10與20nm之間，且該陷波的中心波長係為約520與約605nm之間。
  57. 如申請專利範圍第56項之LED系統，其中該頻譜陷波展現一預定形狀輪廓。
  58. 如申請專利範圍第56項之LED系統，其中該光學元件包含一稀土化合物。
  59. 如申請專利範圍第56項之LED系統，其中該光學元件包含一色彩顏料。
  60. 如申請專利範圍第56項之LED系統，其中該光學元件係包含一利用光學干涉提供該相較降低之反射器。
  61. 如申請專利範圍第58項之LED系統，其組構成一LED裝置且該光學元件包含一透鏡。
  62. 一種改良一LED系統的演色性指數(CRI)之方法，該方法包含：增能至少一LED及至少一磷光體；及過濾一可見光強度，以使該強度在可見光的一頻譜之一預定部份內被相較地降低。
  63. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該CRI係改良達至少四點。
  64. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該光強度被相較地降低達25%與約100%之間的一峰值量。
  65. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該可見光強度的過濾係進一步包含施加一具有至少一預定特徵之頻譜陷波。
  66. 如申請專利範圍第64項之方法，其中該至少一預定特徵係包含深度、寬度及形狀輪廓中的至少一者。
  67. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該可見光的過濾係進一步包含使光穿過一光學元件。
  68. 如申請專利範圍第67項之方法，其中該光學元件進一步包含一透鏡與一包圍件中的至少一者。
  69. 如申請專利範圍第68項之方法，其中該光學元件進一步包含一稀土化合物與一著色顏料中的至少一者。
  70. 如申請專利範圍第66項之方法，其中該可見光的過濾係進一步包含從一具有陷波過濾特徵的反射器反射該可見光。
  71. 如申請專利範圍第70項之方法，其中該反射器進一步包含一光學干涉膜。
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