(57)【要約】  発光デバイスパッケージアセンブリは、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各々が励起時に放出する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。第１、第２、及び第３の色度領域は、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。関連する固体照明器具及び方法も開示する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項２１】
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。
【請求項２２】
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。
【請求項２３】
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。
【請求項２４】
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。
【請求項２５】
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。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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。
【請求項２８】
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。
【請求項２９】
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。
【請求項３０】
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。
【請求項３１】
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。
【請求項３２】
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。
【請求項３３】
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。
【請求項３４】
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。
【請求項３５】
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。
【請求項３６】
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。
【請求項３７】
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。
【請求項３８】
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。
【請求項３９】
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。
【請求項４０】
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。
【請求項４１】
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。
【請求項４２】
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。
【請求項４３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
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。
【０００２】
本発明は、照明に関し、より具体的には、照明アセンブリに使用される照明構成要素を選択すること、及び選択された照明構成要素を含む発光パッケージに関する。
【背景技術】
【０００３】
固体照明装置は、多くの照明用途に使用される。固体光源を含む照明パネルは、例えば、照明機器における一般的な照明において、又はＬＣＤディスプレイにおける背面照明ユニットとして使用することができる。一般的に照明パネルは、蛍光管及び／又は発光ダイオード（ＬＥＤ）のような複数の発光体の配列を使用する。複数の発光体の重要な属性は、表示される出力における色及び／又は輝度の均一性を含むことができる。一部の場合には、発光体は、複数のＬＥＤチップを含むことができる。
【０００４】
現時点では、ＬＥＤチップは、ＬＥＤパッケージに装着される前のＬＥＤチップのそれぞれの出力及び／又は性能特性に従って検査され、グループ分け及び／又はビン分けすることができる。グループ分けは、例えば、１９３１年に国際照明委員会によって作成された「ＣＩＥ  １９３１」色度図に使用されるｘ，ｙ値のような色度値を用いて行うことができる。このようにして、各発光デバイスをｘ，ｙ座標によって特徴付けることができる。類似のｘ，ｙ値を有する発光体は、一緒に使用され、すなわち、単一のＬＥＤパッケージに一緒に装着されるようにグループ分け又はビン分けすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願出願番号第１２／１５４，６９１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，８５３，０１０号明細書
【特許文献３】米国特許第７，２１７，５８３号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２１３，９４０号明細書
【特許文献５】米国特許出願出願番号第１２／０５７，７４８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一部の実施形態による発光デバイスパッケージアセンブリは、発光デバイスパッケージ本体と、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。第１、第２、及び第３の白色発光デバイスの各々は、励起時に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放出する。第１、第２、及び第３の色度領域は、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。
【０００７】
第１の色度領域は、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むことができ、第２の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第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ができる。
【０００８】
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、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ができる。一部の実施形態では、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ができる。
【０００９】
第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。一部の実施形態では、第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。
【００１０】
発光デバイスパッケージアセンブリは、互いに互いから絶縁され、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ができる。
【００１１】
更に、発光デバイスパッケージアセンブリは、パッケージ本体上の第４の白色発光デバイスを含むことができる。第４の白色発光デバイスは、励起時に第１、第２、及び第３の色度領域と重ならず、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第１、第２、及び第３の色度領域から分離された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放出する。
【００１２】
第３の色度領域は、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むことができ、第４の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第２の側に収まる色度を有する光を含むことができる。
【００１３】
白色発光デバイスからの組合せ光は、黒体軌跡上の点の７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円内に収まることができる。
【００１４】
第１及び第２の色度領域は、黒体軌跡に重なることができず、第３及び第４の色度領域は、黒体軌跡に重なることができる。一部の実施形態では、第３及び第４の色度領域は、黒体軌跡に重なることができない。
【００１５】
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ができ、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ができる。
【００１６】
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ができる。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ができる。
【００１７】
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つは、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ができる。特に、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つは、８５よりも大きい演色評価数を有することができ、第１、第２、及び第３の白色発光デバイスのうちのもう１つは、８５よりも小さい演色評価数を有することができる。
【００１８】
一部の実施形態による固体照明器具は、第１、第２、及び第３の白色発光デバイス群を含む。第１、第２、及び第３の白色発光デバイス群の各々は、励起時に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放出する。第１、第２、及び第３の色度領域は、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。
【００１９】
第１の色度領域は、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むことができ、第２の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第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ができる。
【００２０】
第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。一部の実施形態では、第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。
【００２１】
更に、固体照明器具は、第４の白色発光デバイス群を含むことができる。第４の白色発光デバイス群は、励起時に第１、第２、及び第３の色度領域と重ならず、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第１、第２、及び第３の色度領域から分離された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放出する。
【００２２】
第３の色度領域は、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むことができ、第４の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第２の側に収まる色度を有する光を含むことができる。
【００２３】
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は、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ができる。
【００２４】
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することができ、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ができる。
【００２５】
一部の実施形態により、発光デバイスパッケージアセンブリを形成する方法は、発光デバイスパッケージ本体を準備する段階と、第１、第２、及び第３の非重ね合わせ色度領域を２次元色度空間内に定義する段階とを含む。第１、第２、及び第３の色度領域は、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。更に、本方法は、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、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を含む。３つの発光デバイスの各々は、定義された色度領域のうちの異なる１つからの光を放出する。更に、本方法は、選択された白色発光デバイスを発光デバイスパッケージ本体上に装着する段階を含む。
【００２６】
第１の色度領域は、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むことができ、第２の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第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ができる。
【００２７】
色度領域の各々は、複数の補完的部分領域対を含むことができる。補完的部分領域対内のそれぞれの部分領域は、色度領域の中心点から互いに反対の位置に配置される。複数の発光デバイスのうちで少なくとも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ができる。
【００２８】
１つの補完的部分領域対から１対の発光デバイスを選択する段階は、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、第１の部分領域に対して補完的であり、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むことができ、第１の距離は第２の距離よりも小さく、第１の光束は第２の光束よりも大きい。
【００２９】
一部の実施形態は、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第１、第２、及び第３の白色発光デバイス群を含む固体照明器具を作動させる方法を提供する。本方法は、第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードストリングのそれぞれの１つを通る電流を独立して制御して、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。
【００３０】
一部の実施形態では、発光デバイスは、電気的直列に接続された発光デバイスストリングを含む。
【００３１】
第１の色度領域は、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むことができ、第２の色度領域は、２次元色度空間内で黒体軌跡の第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ができる。
【００３２】
更に、本方法は、組合せ光の色度を測定する段階と、測定された色度に応答して第１、第２、及び第３の白色発光ダイオード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含むことができる。
【００３３】
更に別の実施形態による発光デバイスパッケージアセンブリは、発光デバイスパッケージ本体と、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。第１、第２、及び第３の白色発光デバイスの各々は、励起時に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放出する。上述の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は、２次元色度空間内で少なくとも上述の第１、第２、及び第３の発光デバイスの色度によって定義される調整領域内の複数の点のうちの少なくとも１つに調整することができる。
【００３４】
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とすることができる。
【００３５】
第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。一部の実施形態では、第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。一部の更に別の実施形態では、第１、第２、及び第３の色度領域は、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することができる。
【００３６】
更に別の実施形態による固体照明装置を作動させる方法は、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、この固体装置によって出力される組合せ光の色度を２次元色度空間内でこれらの第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色度によって定義される調整領域内の複数の点のうちのいずれかに調整する段階とを含む。
【００３７】
本発明の更なる理解をもたらすために含められ、本出願に組み込まれてその一部を構成する添付図面は、本発明のある一定の実施形態を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】一部の実施形態によるパッケージ化された発光ダイオードの平面図である。
【図１Ｂ】一部の実施形態によるパッケージ化された発光ダイオードの斜視図である。
【図１Ｃ】一部の実施形態によるパッケージ化された発光ダイオード内に使用することができるＬＥＤダイを示す図である。
【図２】一部の実施形態による類似の色度座標を有する発光体に対応する色度領域を示す色度図である。
【図３Ａ】更に別の実施形態によるパッケージ化された発光ダイオードの平面図である。
【図３Ｂ】一部の実施形態による類似の色度座標を有する異なる発光体群に対応する複数の色度領域を示す色度図である。
【図４Ａ】更に別の実施形態によるパッケージ化された発光ダイオードの平面図である。
【図４Ｂ】一部の実施形態による類似の色度座標を有する異なる発光体群に対応する複数の色度領域を示す色度図である。
【図４Ｃ】一部の実施形態による照明器具を示す図である。
【図４Ｄ】一部の実施形態による照明器具内のＬＥＤの電気接続を示す図である。
【図４Ｅ】一部の実施形態による照明パネルを示す図である。
【図５】一部の実施形態による色度部分領域に再分割された色度領域を含む色度図である。
【図６Ａ】色度図上に標準色度領域又はビンを示す図である。
【図６Ｂ】色度図上により小さいビンに更に再分割された標準色度ビンを示す図である。
【図７】一部の実施形態による部分領域に再分割された色度領域を示す図である。
【図８Ａ】一部の実施形態による部分領域に再分割された色度領域からの発光体の選択を示す図である。
【図８Ｂ】一部の実施形態による部分領域に再分割された色度領域からの発光体の選択を示す図である。
【図８Ｃ】一部の実施形態による部分領域に再分割された色度領域からの発光体の選択を示す図である。
【図９】一部の実施形態による発光ダイオードパッケージを組み立てるためのシステムを略例示する図である。
【図１０】一部の実施形態に従って使用することができる光束ビンを示す図である。
【図１１】一部の実施形態によるターゲット色度領域を含む複数の色度領域を含む色度空間の一部分を示す図である。
【図１２】一部の実施形態による複数の発光デバイスパッケージを含む一般的な照明のための照明パネルを示す図である。
【図１３】一部の実施形態によるシステム作動及び／又は方法を示す流れ図である。
【図１４】一部の実施形態による複数の色度領域を「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に例示する図である。
【図１５】一部の実施形態による複数の色度領域を「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に例示する図である。
【図１６】一部の実施形態による複数の色度領域を「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に例示する図である。
【図１７】一部の実施形態による照明器具の電気構成要素を示す図である。
【図１８】一部の実施形態による照明器具の電気構成要素を示す図である。
【図１９】一部の実施形態によるシステム作動及び／又は方法を示す流れ図である。
【図２０】一部の実施形態による発光デバイスにおける光出力の強度変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
ここで、以下において、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して本発明の実施形態をより完全に説明する。しかし、本発明は、多くの異なる形態に実施することができ、本明細書に公開する実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。逆に、これらの実施形態は、本発明の開示が徹底的かつ完全なものになり、本発明の範囲を当業者に完全に伝達するように提供するものである。全体を通じて類似の番号は類似の要素を指す。
【００４０】
本明細書では、第１、第２のような用語を様々な要素を説明するのに使用する場合があるが、これらの要素は、これらの用語によって限定すべきではないことは認められるであろう。これらの用語は、１つの要素を別のものから区別するためだけに使用するものである。例えば、第１の要素を第２の要素と呼ぶことができ、本発明の範囲から逸脱することなく同様に第２の要素を第１の要素と呼ぶことができる。本明細書に使用する「及び／又は」という用語は、列記する関連項目のうちの１つ又はそれよりも多くから構成されるいずれか及び全ての組合せを含む。
【００４１】
層、領域、又は基板のような要素が別の要素「上」にあり、又はその「上に」延びると記した場合には、この要素は、他方の要素上に直接に存在するか又はその上に直接に延びることができ、又は介在要素が存在することができることは認められるであろう。それとは対照的に、要素が別の要素「上に直接に」存在するか又はその「上に直接に」延びると記した場合には、いずれの介在要素も存在しない。要素が別の要素に「接続」又は「結合」されると記した場合には、この要素を他方の要素に直接に接続又は結合することができ、又は介在要素が存在することができることも理解されるであろう。それとは対照的に、要素が別の要素に「直接に接続」又は「直接に結合」されると記した場合には、いずれの介在要素も存在しない。
【００４２】
本明細書では、図に例示する１つの要素、層、又は領域の別の要素、層、又は領域に対する関係を表す上で「下方」又は「上方」、「上側」又は「下側」、又は「水平」又は「垂直」のような比較用語を使用する場合がある。これらの用語は、図に示す向きに加えて、デバイスの異なる向きを含むように考えられているものであることは認められるであろう。
【００４３】
本明細書に対して使用する術語は、特定的な実施形態を説明することだけを目的とするものであり、本発明を限定するように考えられているものではない。本明細書に使用する単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、前後関係が別途指定しない限り、単数と複数の両方の場合を含むように考えられているものである。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、及び／又は「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」という用語は、本明細書に対して使用する場合に、説明する特徴、整数、段階、作動、要素、及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ又はそれよりも多くの他の特徴、整数、段階、作動、要素、構成要素、及び／又はこれらの群の存在又は追加を除外しないことは更に理解されるであろう。
【００４４】
別途定義しない限り、本明細書に使用する全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する当業技術における当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に対して使用する用語は、本明細書及び関連技術の関連におけるこれらの用語の意味と一致すると解釈すべきであり、本明細書で明示的に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されることにはならないことは更に理解されるであろう。
【００４５】
ここで図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照されたい。図１Ａは、本発明の一部の実施形態に従って選択及びグループ分けされた複数の発光デバイス（又は発光体）１２０Ａ〜１２０Ｄを含む発光デバイス（ＬＥＤ）パッケージ１００を示す略平面図であり、図１Ｂは、それを示す斜視図である。図１Ｃは、一部の実施形態による上部及び底部のアノード接点／カソード接点１２６Ａ、１２６Ｂを含み、波長変換燐光体１２４で被覆されたＬＥＤチップ１２２を含む発光体１２０を示している。ＬＥＤパッケージ１００は、２００８年５月２３日出願の米国特許出願出願番号第１２／１５４，６９１号明細書に説明されているような多チップモジュールを含むことができ、この文献の開示内容は、本明細書に完全に公開されているかのようにその全体が引用によって本明細書に組み込まれている。一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄは、デバイスの同じ側にアノード接点とカソード接点の両方を有することができる。従って、本発明は、アノード接点とカソード接点とをデバイスの反対側に有する垂直デバイス構造を有する発光体を含むデバイスに限定されない。
【００４６】
図１Ａを参照すると、パッケージ１００は、それぞれの複数のＬＥＤチップ１２０Ａから１２０Ｄを受け取るように構成された複数の接合パッドを含むサブマウント１１４を含むことができる。
【００４７】
パッケージ１００は、上部にサブマウント１１４が位置決めされた中心領域を含む上面を有する本体１１０を含む。サブマウント１１４は、チップ及び／又はワイヤ接合パッドを形成する金属トレースのそれぞれの対を含む。本体１１０の中心領域を反射器１１８が取り囲むことができ、反射器１１８は、サブマウント１１４上に装着されたＬＥＤチップ１２０Ａから１２０Ｄの上に光学空洞を定義する。ＬＥＤチップ１２０Ａ〜１２０Ｄからの望ましい発光角度パターンを形成するために、ＬＥＤチップ１２０Ａ〜１２０Ｄの上にレンズ１３０を取り付けることができる。
【００４８】
更に、パッケージ１００は、本体１１０内の凹部１２７内で露出される少なくとも一部分１５４を含む第１の外部リード１５２を含む。外部リード１５２の露出部分１５４は、ワイヤ接合接続部１５６を通じて第１のＬＥＤチップ１２０Ａ上のアノード接合パッド又はカソード接合パッドに結合される。第１のＬＥＤチップ１２０Ａの他方の接合パッド（すなわち、カソード又はアノード）は、第２の外部リード１６２にワイヤ接合接続部１５８を通じて結合され、第２の外部リード１６２のうちでパッケージ１００の本体１１０内の凹部１２９内で露出される部分１６０に結合される。すなわち、第１の外部リード１５２及び第２の外部リード１６２は、第１のＬＥＤチップ１２０Ａに対するそれぞれの外部アノード接点／カソード接点を形成する。
【００４９】
同様に、第３の外部リード２５２は、凹部１２７内で露出される少なくともその一部分２５４を含む。第３の外部リード２５２の露出部分２５４は、ワイヤ接合接続部２５６を通じて電気トレースに接続され、次に、ワイヤ接合接続部２５７を通じて第２のＬＥＤ１２０Ｃのアノード接合パッド又はカソード接合パッドに接続される。第２のＬＥＤ１２０Ｃの他方の（すなわち、カソード又はアノード）接合パッドは第３の電気トレースに結合され、第３の電気トレースは、ワイヤ接合接続部２５９を通じて第４の外部リード２６２に接続され、第４の外部リード２６２のうちで凹部１２９内で露出される部分２６０に接続される。
【００５０】
第３及び第４のＬＥＤチップ１２０Ｂ及び１２０Ｄもまた、ＬＥＤチップに対するアノード接続部／カソード接続部を形成するそれぞれの外部リードに接続することができる。
【００５１】
一部の実施形態では、パッケージ１００の一方の側の第１及び第３の外部リード１５２、２５２はカソード接点を含むことができ、それに対してパッケージ１００の他方の側の第２及び第４の外部リード１６２、２６２はアノード接点を含むことができ、又はその逆も同様である。
【００５２】
本発明の一部の実施形態では、ＬＥＤチップ１２０Ａから１２０Ｄを互いから絶縁することができ、これらのＬＥＤチップはいずれの共通接点も共有することができず、それによって隣接して装着されたパッケージ１００のＬＥＤチップのＬＥＤチップの直列ストリングを形成するような望ましい構成への相互接続を容易にすることができることは認められるであろう。
【００５３】
それに応じて一部の実施形態では、パッケージ１００内の発光デバイス１２０Ａ〜１２０Ｄの各々をパッケージ内の他のデバイスとは独立して駆動することができる。すなわち、パッケージは、ＬＥＤ１２０Ａ〜１２０Ｄの各々に対して別々のアノードリード／カソードリードを含むことができる。個々に駆動可能な発光デバイスを有することにより、ＬＥＤを個々に制御し、例えば、異なる電流レベルで駆動することを可能にすることができ、それによって所定のパッケージ１００において照明系が発光体の間の輝度変化を補償して望ましい色点を得ることを可能にすることができる。
【００５４】
４つの発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを示すが、パッケージ１００は、その内部により多い又はより少ない発光体を含むことができる。
【００５５】
一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄによって発せられた光の少なくとも一部分を異なる波長又は色に変換する燐光体のような波長変換材料１２４で発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを覆い又は被覆することができる。
【００５６】
特定的な実施形態では、ＬＥＤパッケージ１００は、本発明の譲受人であるＣｒｅｅ，Ｉｎｃ．から入手可能な「ＭＣ−Ｅ」ＬＥＤのような多チップＬＥＤパッケージを含むことができる。
【００５７】
特定的な実施形態では、ＬＥＤパッケージ１００は、約１０００μｍ×１０００μｍ又はそれよりも大きい寸法を有する４つの燐光体被覆電力ＬＥＤを含むことができる。一部の実施形態は、４つの１．４ｍｍ×１．４ｍｍ燐光体被覆電力ＬＥＤチップを含む７ｍｍ×９ｍｍＬＥＤパッケージを提供する。そのようなパッケージは、約９．８Ｗの電力を用いて７００ｍＡにおいて１，０００ルーメンよりも大きい光出力を生成する機能を有することができる。１，０００ルーメンは、標準の７５ワット白熱電球によって生成される光とほぼ同等である。
【００５８】
一部の実施形態は、ＬＥＤパッケージ製造に使用するためのＬＥＤパッケージ内に極めて厳しく色整合されたＬＥＤを設けることができるビン分け及びチップ選択技術を提供することができる。特に、一部の実施形態によるビン分け及びチップ選択技術は、これまでに得ることができたものよりも厳しい（すなわち、狭域又は小さい）色分布を提供することができ、ユーザが、非常に厳しい色要件を有する用途に対処することを可能にし、及び／又はこれまでは特定のパッケージ化用途に対して使用することができなかったＬＥＤチップの浪費を低減する。特定的な実施形態では、標準のビン分け技術を用いて得ることができるものよりも約７９％厳しい色分布を得ることができる。
【００５９】
一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの組み合わされた色度及び／又は光束値に応じる特定のＬＥＤパッケージ１００内への包含に向けて、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄをグループ分け及び／又は選択することができる。発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの色度は、組合せ光、すなわち、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの光の組合せが望ましい色度を有することができるように選択することができる。このようにして、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄのうちのいずれも（又は全てに満たないものしか）、望ましい色度を有する光を個々に放出しない場合であっても、組合せの見かけ色度に基づいて、ＬＥＤパッケージ１００によって生成された光の感知色を望ましい色度、例えば、白色を有するように現れることができる。更に、一部の実施形態では、組み合わされた光組合せが望ましい光束レベルを有するように、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの光束を選択することができる。
【００６０】
例えば、色度空間１４０内に色度領域１４６を示す２次元色度図である図２を参照されたい。色度図は、全ての可視色の２次元表現であることは認められるであろう。明瞭に異なる色相及び彩度を有する各可視色を図内の点で表すことができる。国際照明委員会（ＣＩＥ）によって作成された「１９３１  ＣＩＥ」色度空間及び「１９７６  ＣＩＥ」色度空間を含む様々な色度空間が定義されている。
【００６１】
発光体１２０Ａ〜１２０Ｄによって発せられた光は、色度図上の点によって表すことができる。その結果、色度図上の領域は、類似の色度座標を有する発光体を表すことができる。
【００６２】
色度領域１４６は、複数の色度部分領域（又は簡単に部分領域）１４６Ａ〜１４６Ｄに再分割される。部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄは、類似の色度座標を有する発光体の複数の群に対応することができる。図２に示すように、色度空間１４０は、色空間内のいずれかの点を座標対（ｕ’，ｖ’）として表すことができるように、ｕ’軸及びｖ’軸１４４、１４２を用いて定義することができる。図２に示す色度領域１４６は、色度空間１４０内のいずれかの望ましい場所にあるとすることができ、いずれかの望ましいサイズ又は形状を有することができることは認められるであろう。図２の色度領域１４６のサイズ、形状、及び場所は任意のものであり、単に例示目的に示したものである。
【００６３】
一部の実施形態により、ＬＥＤパッケージ１００は、複数Ｎ個の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを含む。図１のＬＥＤパッケージ１００を４個の発光体を含むように示すが、Ｎは、２よりも大きいいずれかの数とすることができることは認められるであろう。Ｎ個の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの各々は、色度領域１４６内に定義されたＮ個の部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄのうちの１つの範囲に収まる色度を有する。Ｎ個の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの組合せ光は、Ｎ個の部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄが内部に定義された色度領域１４６内に定義され、それよりも小さいターゲット色度領域１４８内に収まることができる。
【００６４】
例えば、一部の実施形態によるＬＥＤパッケージ１００は、第１から第４の発光体１２０Ａから１２０Ｄの色度点が、第１から第４の発光体群部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄのうちの１つの範囲に収まることに基づいて選択された第１から第４の発光体１２０Ａから１２０Ｄを含むことができる。例えば、発光体１２０Ａのうちの１つは、第１の部分領域１４６Ａ内に収まる色度を有することができ、発光体１２０Ｂのうちの１つは、第２の部分領域１４６Ｂ内に収まる色度を有することができ、発光体１２０Ｃのうちの１つは、第３の部分領域１４６Ｃ内に収まる色度を有することができ、発光体１２０Ｄのうちの１つは、第４の部分領域１４６Ｄ内に収まる色度を有することができる。
【００６５】
しかし、選択された発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの色度に基づいて、ＬＥＤパッケージ１００が、定義された部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄの各々からの発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを含むことを必要としない場合があることは認められるであろう。更に、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの各々は、独特な部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄ内にある必要はない。例えば、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄのうちの１つよりも多くが、単一の部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄ内に収まってもよい。
【００６６】
一部の実施形態では、部分領域は、複数の部分領域内の各部分領域が、少なくとも２つの他の部分領域と境界線を共有するように定義することができる。同様に、各部分領域は、ターゲット色度領域１４８に少なくとも部分的に重なることができる。一部の実施形態では、部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄは、色度領域１４６内の色度点が少なくとも１つの定義された部分領域内に収まるように色度領域１４６を完全に埋めることができる。
【００６７】
それに応じて、一部の実施形態は、ターゲット色度領域１４８よりも大きく、それを包含する色度領域１４６を定義する。色度領域１４６は、部分領域の２次元行列で配置された複数Ｎ個の部分領域１４６Ａから１４６Ｄに更に分割される。ＬＥＤパッケージ１００は、各々が、Ｎ個の部分領域１４６Ａから１４６Ｄのうちの１つの範囲に収まる色度を有する複数Ｎ個の発光体１２０Ａから１２０Ｄを含む。
【００６８】
一部の実施形態では、個々の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの色度は、燐光体又は他の発光団材料を用いたいずれかの色変換又は色ずれなしに発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの発光色に基づいて判断することができる。代替的に、一部の実施形態では、個々の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの色度は、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの発光の色と、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの発光によって刺激された燐光体からの発光の色との組合せ色に基づいて判断することができる。例えば、一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄは、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄによって発せられた少なくとも一部の光を受光し、それに応じて異なる波長を有する光を放出するように配置された燐光体又は燐光体付帯材料で被覆された青色及び／又は紫外ＬＥＤを含むことができる。発光体と燐光体とによって発せられた組合せ光は、白色で現れることができる。そのような色変換は当業技術は公知である。
【００６９】
ＬＥＤチップ上の燐光体コーティングは、例えば、米国特許第６，８５３，０１０号明細書及び第７，２１７，５８３号明細書に説明されており、これらの文献の開示内容は、本明細書に完全に公開されているかのように引用によって本明細書に組み込まれている。
【００７０】
一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄのうちの１つ又はそれよりも多くは、燐光体で被覆することができ、一方、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄのうちの１つ又はそれよりも多くは、燐光体で被覆することができない。一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄのうちのいずれも、燐光体で被覆することができない。
【００７１】
一部の実施形態では、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄをその色度点がターゲット色度領域１４８から、又はターゲット色度領域１４８内の望ましい色度点からほぼ等距離にあること、又は望ましい色度点又は色度領域からほぼ等距離にある部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄ内にあることに基づいて、ＬＥＤパッケージ１００内への包含に向けて選択することができる。しかし、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの色度点は、望ましい色度点又は色度領域から等距離にある必要はないことは認められるであろう。
【００７２】
一部の実施形態では、望ましい色度点又は色度領域１４８は、パッケージ１００内の発光体１２０Ａ〜１２０Ｄの一部又は全てによって発せられる光の色度とは異なるとすることができる。例えば、一部の実施形態では、ＬＥＤパッケージ１００は、４つの発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを含む。発光体のうちの一部、例えば、３つ１２０Ａ〜１２０Ｃは、黄色の燐光体で被覆されて閲覧者には黄緑色に見える組合せ発光（チッププラス燐光体）を有する青色発光ダイオードを含むことができる。米国特許第７，２１３，９４０号明細書に詳細に説明されているように、本明細書に使用する「白色光」は、一般的に、２７００Ｋと６５００Ｋの間の相関色温度（ＣＣＴ）を有する黒体軌跡（ＢＢＬ）上の点の１０段階ＭａｃＡｄａｍ楕円内にある色度点を有する光を指し、それに対して「黄緑色光」は、一般的に、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上で座標（０．３２，０．４０）、（０．３６、０．４８）、（０．４３，０．４５）、（０．４２，０．４２）、（０．３６，０．３８）を有する点によって定義される区域内にｘ，ｙ色座標を有する光を指し、この文献の開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。従って、３つの発光体１２０Ａ〜１２０Ｃからの組合せ光におけるターゲット色度領域１４８は、色度空間のうちで従来「白色」と呼ばれる領域に存在することができない。第４の発光体は、４つ全ての発光体１２０Ａ〜１２０Ｄからの組合せ光が閲覧者に対して白色に見え、一部の実施形態では黒体軌跡に沿って収まるように選択された波長にある光を放出する赤色ＬＥＤを含むことができる。
【００７３】
図３Ａを参照すると、複数の発光体の複数の群を含むＬＥＤパッケージ２００が例示されている。例えば、ＬＥＤパッケージ２１１は、合計で３２個の発光体において２４個の白色又は近白色の発光体２２０から構成される第１の群と、８個の赤色発光体２３０から構成される第２の群とを含む。各発光体群内の発光体は、本発明の実施形態に従って選択することができる。例えば、ＬＥＤパッケージ２００は、燐光体被覆青色発光ＬＥＤチップと、複数の赤色発光ＬＥＤチップ２３０とを含む複数の「白色」ＬＥＤチップ２２０を含むことができる。本明細書に使用する「赤色光」は、約６００ｎｍ又はそれよりも多い優勢波長を有する可視光を指す。図３Ｂを参照すると、白色ＬＥＤチップ２２０は、色度空間２４０内で白色発光体によって発せられる組合せ光における第１のターゲット色度領域２４８を含む色度領域２４６内に定義される複数の部分領域２４６Ａ〜２４６Ｄから選択することができる。更に、赤色発光体２３０は、赤色発光体２３０によって発せられる組合せ光の第２のターゲット色度領域２５８を含む色度領域２５６内に定義される複数の部分領域２５６Ａ〜２５６Ｄから選択することができる。白色発光体によって発せられる組合せ光は、第１のターゲット色度領域２４８内に収まり、赤色発光体２３０によって発せられる組合せ光は、第２のターゲット色度領域２５８内に収まるので、ＬＥＤパッケージ２００によって発せられる全体の組合せ光の色は、全体としてより整合性が高いとすることができる。
【００７４】
図３Ｂに示す色度領域２４６、２５６は、色度空間２４０内のいずれかの望ましい場所にあるとすることができ、いずれかの望ましいサイズ又は形状を有することができることは認められるであろう。図３Ｂにある色度領域２４６、２５６のサイズ、形状、及び場所は任意のものであり、単に例示目的に示したものである。
【００７５】
更に別の例として、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、ＬＥＤパッケージ３００は、燐光体被覆青色発光ＬＥＤチップを含む複数の「白色」ＬＥＤチップ３１０と、燐光体被覆青色発光ＬＥＤチップを含む複数の黄緑色ＬＥＤチップ３２０と、複数の赤色発光ＬＥＤチップ３３０とを含むことができる。白色ＬＥＤチップ３１０は、色度空間３４０内で白色発光体３１０によって発せられる組合せ光のターゲット色度領域３４８を含む色度領域３４６内に定義された複数の部分領域３４６Ａ〜３４６Ｄから選択することができる。黄緑色ＬＥＤチップ３２０は、色度空間３４０のうちで黄緑色発光体によって発せられる組合せ光のターゲット色度領域３５８を含む色度領域３５６内に定義される複数の部分領域３５６Ａ〜３５６Ｄから選択することができる。赤色ＬＥＤチップ３３０は、色度空間３４０のうちで赤色発光体３３０によって発せられる組合せ光のターゲット色度領域３６８を含む色度領域３６６内に定義される複数の部分領域３６６Ａ〜３６６Ｄから選択することができる。白色光、黄緑色光、及び赤色光のそれぞれの組合せ色は、ターゲット色度領域３４８、３５８、３６８内に収まることができる。それに応じて、ＬＥＤパッケージ３００によって発せられる組合せ光の色はより整合性が高いとすることができる。
【００７６】
図４Ｂに示す色度領域３４６、３５６、及び３６６は、色度空間３４０内のいずれかの望ましい場所にあるとすることができ、いずれかの望ましいサイズ又は形状を有することができることは認められるであろう。図４Ｂにある色度領域３４６、３５６、３６６のサイズ、形状、及び場所は任意であり、単に例示目的に示したものである。
【００７７】
図４Ｃ及び図４Ｄを参照すると、一部の実施形態による照明器具４１０が例示されている。図４Ｃ及び図４Ｄに示す照明器具４１０は、ダウンライト又はスポットライトのような一般的な照明用途における使用に適することができる「缶状」照明機器である。しかし、一部の実施形態による照明装置は、異なる形状因子を有することができることは認められるであろう。例えば、一部の実施形態による照明器具は、従来の電球の形状、平鍋型又は皿型ライトの形状、自動車の前照灯の形状、円錐形状又はいずれかの他の適切な形状を有することができる。
【００７８】
一般的に、照明器具４１０は、照明パネル４４０が配置された円筒形外側ハウジング４１２を含む。図４Ｃ及び図４Ｄに図示の実施形態では、照明パネル４４０は、円筒形ハウジング４１２の内側に嵌合するように一般的に円形の形状を有する。光は、照明パネル４４０上に装着され、ハウジング４１２の端部に装着された拡散レンズ４１４に向けて光４１５を放出するように配置された固体照明デバイス（ＬＥＤ）１２０Ａから１２０Ｄによって生成される。レンズ４１４を通じて拡散光４１７が発せられる。一部の実施形態では、レンズ４１４は、発光光４１５を拡散させることはできないが、発光光４１５を望ましい近視野パターン又は遠視野パターンで経路変更及び／又は集束させることができる。
【００７９】
照明器具４１０内のＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄは、白色発光ＬＥＤを含むことができる。照明器具４１０内のＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄは、図４Ｄの略回路図に示すように、それぞれのストリング４２３Ａから４２３Ｄ内で電気的に相互接続することができる。各ストリング４２３Ａから４２３Ｄは、それぞれのアノード端子４２７Ａから４２７Ｄとカソード端子４２９Ａから４２９Ｄとに接続することができる。
【００８０】
図４Ｄには４つのストリング４２３Ａから４２３Ｄを示すが、照明器具４１０は、より多い又はより少ないストリングを含むことができることは認められるであろう。更に、照明器具４１０は、照明器具４１０によって発せられる組合せ光の色度を変更するために設けることができる赤色発光ＬＥＤのストリングのような他のストリングを含むことができる。
【００８１】
図４Ｅを参照すると、複数のＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄが上に装着された照明パネル４４０が例示されている。異なる色度を有するＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄは、空間色の均衡に関して照明パネル４４０の面にわたって満遍なく均等に配分することができる。例えば、図４Ｅに示すように、４つの隣接するＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄのいずれかの任意の正方形の群は、ＬＥＤ１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、及び１２０Ｄの各々を１つ含むことができる。
【００８２】
図５を参照すると、ターゲット色度領域１４８は、固体発光デバイスの色度に関して提案されているＡＮＳＩ規格Ｃ７８．３７７Ａで定義される色度領域１４６内にあり、それによって包含される領域として定義することができる。例えば、一部の実施形態では、色度領域１４６は、約３０５０Ｋの色温度を有する黒体軌跡（ＢＢＬ）上の点を包含することができる。図５は、色度領域１４６を「１９７６  ＣＩＥ」ｕ’ｖ’色度図上に表したものとして示すが、色度領域１４６は、「１９３１  ＣＩＥ」ｘ，ｙ色度図のＢＢＬ上の点を包含する領域に対応することができる。一部の実施形態では、色度領域１４６は、「１９３１  ＣＩＥ」色度ｘ，ｙ図上の（ｘ，ｙ）座標であるＡ（０．４１４７，０．３８１４）、Ｂ（０．４２９９，０．４１６５）、Ｃ（０．４５６２，０．４２６０）、Ｄ（０．４３７３，０．３８９３）を有する点によって定義される四辺形によって境界を定めることができる。
【００８３】
「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に表される複数の可能な色度領域は、発光体群領域３Ａ〜３Ｄ、４Ａ〜４Ｄ、５Ａ〜５Ｄ、６Ａ〜６Ｄ、及び７Ａ〜７Ｄを示す図６Ａに例示している。これらの発光体群領域の（ｘ，ｙ）座標の数値定義を以下の表に示している。
【００８４】
【表１】
2013524532.tif 000003
表１−発光体群領域３Ａ〜３Ｄから８Ａ〜８Ｄ
【００８５】
一部の実施形態により、望ましい発光体群領域は、「ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７Ａ」ＬＥＤビン分け規格のような規格によって定義することができる。従来、パッケージによって発せられる組合せ光が標準の色度領域又はビン内に収まることを保証するために、標準のビン内に収まる発光体のみがパッケージ内への包含に向けて選択され、標準のビン内に収まらない他の発光体は廃棄又は無視される。しかし、一部の実施形態は、標準ビン内、一部の場合には、標準ビンよりも一層小さい色度領域内に色度点を有する組合せ光を放出するパッケージ内に使用する上で標準ビン内に収まらない色度点を有する発光体の選択及び使用を可能にする。本明細書に使用する「ビン」は、色度空間内の定義された領域を指す。一般的にＬＥＤは、製造目的で、「ビン分け」と呼ばれる工程においてＬＥＤによって発せられる光の色度に基づいて、定義されたビンに仕分けられる。「ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７Ａ」規格では、ビンは、小型蛍光ランプに対してエネルギー局の「エネルギースター」プログラムによって定義された標準公差である７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円を包含する四角形として定義される。しかし、ビンは四角形として定義されるので、ビン内に収まるいくつかの色度点は、それにも関わらず、ビンを定義するのに使用される７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円内には収まらない可能性がある。従って、発光体が望ましいビンから単純に選択されるパッケージ化の方法では、いくつかのパッケージ化されたＬＥＤは、定義されたビン内に収まる光であり、このビン内に収まる光を同様に放出する他のパッケージ化されたＬＥＤとは視覚的に異なる色を有する光を放出する可能性がある。ビンは、四角形以外の形状として定義することができることは認められるであろう。例えば、ビンは、ＭａｃＡｄａｍ楕円のような楕円、三角形、円、又はいずれかの他の幾何学形状として定義することができる。更に、ビンは、「１９３１  ＣＩＥ」（ｘ，ｙ）色空間、「１９７６  ＣＩＥ」（ｕ’，ｖ’）色空間、又はいずれかの他の色空間を含むいずれかの色空間内に定義することができる。
【００８６】
一部の実施形態では、標準のビンを色度を定義するのに使用することができる一層小さいビンに更に再分割することができる。例えば、図６Ｂは、より小さいビンに更に再分割された「ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７Ａ」ＬＥＤビン分け規格に従って定義された標準の色度ビンを示している。より小さいビンは、ＬＥＤ照明機器の間で改善された色整合性をもたらす。一部の実施形態では、各ＡＮＳＩ四角形内に４つの部分ビンを定義することができる。更に別の実施形態では、温／中間ＡＮＳＩ四角形のうちの１つ又はそれよりも多くを各々が、「ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７Ａ」ＬＥＤビン分け規格内に定義された四角形よりも９４パーセント小さいとすることができる１６個の個別のビンに再分割することができる。
【００８７】
図７を参照すると、「ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７Ａ」ＬＥＤビン分け規格内に定義された標準のビン１５０が示されている。一部の実施形態により、色度領域１４６が定義される。一部の実施形態では、色度領域１４６は、定義されたビン１５０と隣接するように定義することができる。他の実施形態では、図７に示すように、色度領域１４６は、定義されたビン１５０が色度領域１４６の部分集合であるように、定義されたビン１５０よりも大きく、それを包含することができる。図７に示す色度領域１４６は四角形であるが、色度領域を定義するのに他の幾何学形状を使用することができることは認められるであろう。色度領域１４６は、各々が、標準のビン１５０に少なくとも部分的に重なることができる複数の部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄに更に再分割される。しかし、標準のビン１５０に重ならない部分領域を定義することができる。次に、定義された部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄ内に色度を有する発光体１２０Ａ〜１２０ＤをＬＥＤパッケージ内への包含に向けて選択することができる。
【００８８】
発光体１２０Ａ〜１２０Ｄは、例えば、図７に示す点にそれぞれの色度点を有することができる。図７の例では、発光体１２０Ａの色度点は、部分領域１４６Ａ内であるが、定義されたビン１５０の縁部上にある。発光体１２０Ｂの色度点は、部分領域１４６Ｂ内にあり、かつ望ましいビン１５０内にある。同様に発光体１２０Ｃの色度点も、部分領域１４６Ｃ内にあり、かつ望ましいビン１５０内にある。発光体１２０Ｄの色度点は、部分領域１４６Ｄ内にあるが、望ましいビン１５０の外側にある。しかし、４つ全ての発光体１２０Ａ〜１２０Ｄによって発せられる組合せ光は、望ましいビン１５０内にあるとすることができ、更に定義されたビン１５０内にある一層小さいターゲット色度領域１４８内にあるとすることができる。
【００８９】
特に、４段階ＭａｃＡｄａｍ楕円を近似する一部の実施形態により、ＡＮＳＩ規定のビンと隣接して定義された色度領域１４６においてターゲット色度領域１４８を得ることができ、それによって単純にＡＮＳＩ規定のビン内に収まるものと指定されたパッケージと比較して大きく良好な色純度を提供する。
【００９０】
一部の実施形態では、定義されたビンを包含する色度領域が定義される。この色度領域は、各々が、定義されたビンを少なくとも部分的に重なる部分領域に分割される。これらの部分領域からＬＥＤパッケージ内への包含に向けて発光体が選択される。定義された部分領域の各々に対して、定義されたビンの中心点からこれらの各部分領域と正反対の位置に配置された補完的部分領域が存在することができる。例えば、図７を参照すると、部分領域１４６Ａと１４６Ｄは、定義されたビン１５０の中心点１４５に関して互いに反対の位置に配置されるので、これらの部分領域は補完的部分領域であり、部分領域１４６Ｃと１４６Ｂとは補完的部分領域である。ＬＥＤパッケージ１００内への包含に向けて発光体を選択するのに、発光体が部分領域から選択される場合は必ず、特定のＬＥＤパッケージ１００内への包含に向けて補完的部分領域からも発光体を選択することができる。
【００９１】
色度領域内に定義された複数の部分領域から発光体を選択することにより、パッケージ化されたＬＥＤ１００によって出力される最終組合せ光は、発光体が、単純に色度領域内の任意の点から選択された場合よりも整合性が高いものとする（すなわち、より厳しくグループ分けする）ことができる。一部の実施形態では、組合せ光の色度の４段階の代わりに、更に、２段階のＭａｃＡｄａｍ楕円内へのグループ分けを得ることができ、それによって従来のビンサイズと比較して最大７９％の改善を提供することができることが見出されている。
【００９２】
一般的に、ターゲット色度領域１４８は、部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄの各々から１つの発光体の組合せによって生成される光の全ての可能な色度点の和集合として判断することができる。従って、ターゲット色度領域１４８の外側周囲は、それぞれの部分領域１４６〜１４６Ｄの極限点における４つの異なる発光体からの光を組み合わせることによって判断することができる。例えば、図８Ａを参照すると、等しい光束を仮定した場合に、この図に示す極限位置に色度点を有する発光体１２０Ａ〜１２０Ｄは、色度点１６０Ａを有する組合せ光を発生させることになる。すなわち、４つの定義された部分領域１４６Ａから１４６Ｄの各々から１つの発光体の選択に対して、図８Ａは、４つの発光体における色度点の最悪の場合又は最も極端な成り行きを表している。しかし、図８Ａに示すように、組合せ光の色度点１６０Ａは、依然として定義されたビン１５０内に十分に収まることができる。
【００９３】
同様に、図８Ｂを参照すると、等しい光束を仮定した場合に、この図に示す極限位置に色度点を有する発光体１２０Ａ〜１２０Ｄは、依然として定義されたビン１５０内にある色度点１６０Ｂを有する組合せ光を発生させることになる。４つの異なる部分領域１４６Ａから１４６Ｄからの４つの発光体の全ての可能な組合せを取ることにより、ターゲット色度領域１４８が、部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄの各々から１つの発光体を含む発光体組合せから得ることができる組合せ光の全ての可能な色度点の領域として定義されることになる。
【００９４】
一部の特定的な実施形態では、発光体が選択されるビン１４６Ａ〜１４６Ｄを定義するのに使用することができる色度領域１４６のサイズは、４つの異なる部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄからの発光体のいずれかの組合せが、定義されたビン１５０内に収まらない色度点を有する組合せ光を発生させることにならないように判断することができる。すなわち、色度領域１４６のサイズは、図８Ｃに示すように、ターゲット色度領域１４８が、定義されたビン１５０の縁部に接触するように選択することができる。
【００９５】
従って、一部の実施形態により、ＬＥＤパッケージ１００は、望ましいビンの外側に色度を有する１つ又はそれよりも多くの発光体を含んでいても、望ましいビンの内側にある色度を有する組合せ光を発生させることができる。この手法は、これまでに可能であったものよりも大きい発光体ビンの使用を可能にするので、ＬＥＤパッケージ製造業者に有意な柔軟性をもたらすことができる。それによって定義されたビンによって占有される領域内に色点を有する光を放出するように設計されたパッケージ内への包含に向けて、この定義されたビンからの発光体だけが選択される製造工程と比較して、より少ない使用不能部品しか存在しないとすることができるので、パッケージ化工程における浪費及び非能率を低減することができる。
【００９６】
一部の実施形態によるＬＥＤパッケージを組み立てるためのシステムを図９に例示している。この図に示すように、ピックアンドプレースデバイス５００は、複数のダイシート５１０Ａから５１０Ｄを受け取るように構成される。ダイシート５１０Ａから５１０Ｄの各々は、色度領域１４６の部分領域１４６Ａから１４６Ｄのうちの１つの範囲に収まる光を放出する発光体１２０Ａから１２０Ｄを含む。例えば、ダイシート５１０Ａ上の発光体１２０Ａは、色度領域１４６の第１の部分領域１４６Ａ内に収まる光を放出することができ、ダイシート５１０Ｂ上の発光体１２０Ｂは、色度領域１４６の第２の部分領域１４６Ｂ内に収まる光を放出することができ、以降同様に続く。
【００９７】
一部の実施形態では、ピックアンドプレースデバイス５００は、部分領域１４６Ａ〜１４６Ｄの各々からの発光体を含む単一のダイシート５１０Ａをダイシート５１０Ａ上の様々なダイの色度に関する情報を含む電子ダイマップ５２０と共に受け取ることができる。
【００９８】
一部の実施形態では、ダイシート５１０Ａ〜５１０Ｄのうちの１つ又はそれよりも多くは、燐光体含有材料で被覆されたＬＥＤダイを含む発光体を含むことができる。
【００９９】
ピックアンドプレースデバイス５００はまた、複数のパッケージ本体１１０を例えばテープリール上に受け取る。ピックアンドプレースデバイス５００は、ダイシート５１０Ａ〜５１０Ｄの各々から１つの発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを選択して、それを単一のパッケージ本体１１０内に装着することができる。次に、ピックアンドプレースデバイス５００により、４つの発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを含むパッケージ本体１１０が、例えば、発光体１２０Ａ〜１２０Ｄを封入剤で被覆するパッケージ本体１１０上にレンズを取り付けるか又はいずれかの他の処置を行うその後の処理デバイスに送出される。
【０１００】
上記に従って一部の実施形態による製造工程は、ターゲット色度領域内に収まる組合せ光を発生させるように選択された発光体を含むＬＥＤパッケージ１００の効率的な組立てを容易にすることができる。
【０１０１】
色度に加えて、発光体１２０をグループ分けするのに光束を考慮することができる。ここで、例えば、本発明の一部の実施形態による光束ビン値を示す表である図１０を参照されたい。発光体１２０は、複数の光束範囲を用いて発光体１２０の光束に従ってグループ分けすることができる。例えば、Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３と識別される３つの光束ビンは、それぞれ１００ｌｍから１１０ｌｍ、１１０ｌｍから１２０ｌｍ、及び１２０ｌｍから１３０ｌｍという範囲に対応することができる。このようにして、発光体群を特定の光束範囲にある一定の色度部分領域内に収まるものとして定義することができる。例えば、発光体群は、色度部分領域１４６Ｃ及び光束Ｖ２に対応する色度を有する全ての発光体１２０を含むことができる。従って、発光体１２０は、複数の色度領域及び複数の光束範囲に対応して定義することができる複数のビンの一部分の組合せ色度に応答してグループ分けすることができる。
【０１０２】
次に、本発明の一部の実施形態による複数の色度領域とターゲット色度領域とを示す色度図である図１１を参照されたい。「１９３１  ＣＩＥ」色度空間４６０の一部分は、ｘ軸４６４及びｙ軸４６２を含む。発光体１２０は、発光体１２０から発せられる光の色度に従って複数の色度部分領域４６８に仕分けすることができる。一部の実施形態では、色度領域４６８は、一般的に白色光を構成すると考えられる領域内に収まることができる。ターゲット色度領域４７０は、色度領域４６０のうちで、設計仕様及び／又は特定の用途に対応して指定される部分を含むことができる。一部の実施形態では、ターゲット色度領域４７０は、色度座標を用いて表すことができる。一部の実施形態では、部分領域４６８の各々の範囲の個々の発光体の間の変化に起因して、ターゲット色度領域４７０よりも公差色領域４７２が大きい可能性がある。
【０１０３】
一部の実施形態では、発光体群領域４６８の各々は、色度値の関数として判断することができる中心点を含むことができる。一部の実施形態は、各ビン内で光束に対応して発光体を更にグループ分けすることができるということを提供する。この点に関して、ビンの各々の色度を中心点ｘ，ｙ座標として表すことができ、光束をＹとして表すことができるように、ビンの各々を例えばｘ、ｙ、及びＹを用いて表すことができる。
【０１０４】
２つのビンからの発光体に対応する組合せ色度をこれらの２つのビンに対応する色度及び光束の中心点を用いて判断することができる。例えば、２つのビン、ビン１とビン２を混合するための組合せ色度成分は、次式のように計算することができる。
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
【０１０５】
一部の実施形態では、ビン１と２の組合せに対応する組合せ光束は、次式で判断することができる。
Ｙ＝Ｙ１＋Ｙ２
【０１０６】
一部の実施形態では、指定された範囲よりも小さい光束を生成する組合せは、廃棄することができる。一部の実施形態では、ビンの光束値は、組合せ光束が、指定された範囲に必ず存在するようなものである。例えば、最小ビン光束がＶ１であり、指定された範囲がＶ１光度を含む場合には、必ず組合せの全てが指定された範囲にある。本明細書における開示は、特定的に２つのビンの組合せに言及しているが、本発明は、そのように限定されない。本明細書に開示する方法、デバイス、及び装置により、例えば、３つ又はそれよりも多くのビンを含む組合せを使用することができる。
【０１０７】
光束に基づいて組合せを取捨選択した後に、必要に応じて、各２つのビンの組合せの組合せ色度は、これらの組合せのうちのいずれを廃棄するかを判断するために、ターゲット色度領域４７０と比較することができる。例えば、組合せ色度が発光体群領域Ａ３内に位置する場合には、この組合せを廃棄することができる。このようにして、これらのビンのうちの対応する１つから発光体１２０を選択する時に、十分な光束及び色度を与える組合せを考察することができる。
【０１０８】
一部の実施形態では、例えば、ターゲット色度領域４７０への近接性に基づいて、複数のビンを優先順位付けすることができる。例えば、望ましい色領域から遠いビンには、望ましい色領域に近いビンよりも高い優先順位を割り当てることができる。このようにして、部分領域Ａ９には、部分領域Ｃ３よりも高い優先順位を割り当てることができる。この場合、一部の実施形態では、組合せ中心点をビン優先順位に対応して優先順位付けすることができる。
【０１０９】
一部の実施形態は、組合せ中心点をターゲット色度領域４７０内のターゲット色度点に対する組合せ中心点の場所に基づいて優先順位付けすることができるということを提供する。一部の実施形態では、ターゲット色度は、例えば、ターゲット色度領域４７０の中心点及び／又は他の焦点のような望ましい色領域の幾何学構成に基づくことができる。一部の実施形態では、発光体１２０は、ビンにグループ分けされた発光体のロット又は在庫から選択され、ターゲット色度点は、発光体在庫の色度データ及び／又は光束データに相関させることができる。
【０１１０】
発光デバイスの選択及び組合せは、２００８年３月２８日出願の米国特許出願出願番号第１２／０５７，７４８号明細書に説明されている方法に従って実施することができ、この出願の開示内容は、その全体が完全に公開されているかのように本明細書に組み込まれている。
【０１１１】
図１２を参照すると、照明パネル６００は、パネル６００の第１の側に装着され、一般的な照明用途に使用するためのターゲット色度領域内に色度を有する組合せ光６１０を放出する複数の本明細書に説明するＬＥＤパッケージ１００を含む。
【０１１２】
図１３は、一部の実施形態による作動を示す流れ図である。この図に示すように（図７への更に別の参照と共に）、一部の実施形態による発光デバイスパッケージアセンブリを形成する方法は、発光デバイスパッケージ本体を準備する段階（ブロック７０２）と、２次元色度空間内に色度領域を定義し、定義された色度領域を少なくとも３つの色度部分領域に再分割する段階（ブロック７０４）と、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発光デバイスを準備する段階（ブロック７０６）とを含む。複数の発光デバイスのうちで、各々が色度部分領域のうちの異なる１つから光を放出する少なくとも３つの発光デバイスが、発光デバイスパッケージ本体上への装着に向けて選択される（ブロック７０８）。最後に、選択されたＬＥＤがパッケージ本体上に装着される（ブロック７１０）。
【０１１３】
更に、本方法は、２次元色度空間内で第２の色度領域を定義し、第２の色度領域を少なくとも３つの第２の色度部分領域に再分割する段階と、第２の色度部分領域のうちの少なくとも１つの範囲に収まる色度を有する光を放出する第２の複数の発光デバイスを準備する段階と、第２の複数の発光デバイスのうちで、各々が第２の色度部分領域のうちの異なる１つからの光を放出する少なくとも３つの発光デバイスを選択する段階とを含むことができる。第２の複数の発光デバイスのうちで選択された発光デバイスは、発光デバイスパッケージ本体上に装着される。上記に従って第２又はそれ以降の色度領域に対して図１３のブロック７０２から７１０に示す作動を繰り返し、及び／又は同時に実施することができる。
【０１１４】
上述のように、定義された部分領域は、複数の補完的部分領域対を含むことができ、補完的部分領域対内のそれぞれの部分領域は、色度領域の中心点から互いに反対の位置に配置される。更に、本方法は、補完的部分領域のそれぞれの対からの対で少なくとも４つの色度部分領域から複数の発光デバイスのうちの少なくとも４つを選択する段階を含むことができる。
【０１１５】
更に、本方法は、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の領域から第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、第１の部分領域に対して補完的であり、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むことができる。補完的部分領域からの発光デバイス対によって発せられる組合せ光を図１１に示すターゲット色度領域内に収まることができるように、第１の距離は第２の距離よりも小さいとすることができ、第１の光束は第２の光束よりも大きいとすることができる。
【０１１６】
本発明の更に別の実施形態を図１４から図１６に例示する。これらの実施形態は、異なる色度領域内に収まる色度を有する複数の発光デバイスを準備し、異なる強度の光を放出するようにこれらの複数の発光デバイスを別々に制御することにより、調整可能な色点を有する白色ＬＥＤパッケージアセンブリを形成することができるという認識からもたらされる。例えば、単一の照明器具は、温白色ビンと冷白色ビンの両方を含むことができる異なる「白色」ビン内にビン分けされる発光デバイスを含むことができる。特定的な実施形態では、照明器具内の単一のＬＥＤパッケージアセンブリ及び／又は別々のＬＥＤパッケージアセンブリ内に、異なってビン分けされた発光デバイスを設けることができる。更に、一部の実施形態による照明器具は、各々が、同じ色度領域からのＬＥＤを含む複数のＬＥＤストリングを含むことができ、異なるストリングは、色度領域のうちの異なるもの範囲にある光を放出する。
【０１１７】
異なってビン分けされたＬＥＤを含む単一のパッケージアセンブリ及び／又は照明器具アセンブリによって発せられる組合せ光の色度は、ＬＥＤによって発せられる光の相対強度を調節することにより、アセンブリ内のＬＥＤの色度点によって定義される色度領域内に収まるように調整することができる。
【０１１８】
例えば、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に表された複数の可能な色度領域を示す図１４を参照すると、４つの色度領域又はビン８１０Ａから８１０Ｄが識別される。図１Ａに示すＬＥＤパッケージアセンブリ１００のようなＬＥＤパッケージアセンブリは、４つの白色発光ＬＥＤ１２０Ａ〜１２０Ｄを含むことができ、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄのそれぞれの１つは、図１４に示す４つの色度領域８１０Ａから８１０Ｄ内に収まるＬＥＤから選択される。例えば、ＬＥＤ１２０Ａは、励起時に色度領域８１０Ａ内に収まる光を放出することができ、ＬＥＤ１２０Ｂは、励起時に色度領域８１０Ｂ内に収まる光を放出することができ、ＬＥＤ１２０Ｃは、励起時に色度領域８１０Ｃ内に収まる光を放出することができ、ＬＥＤ１２０Ｄは、励起時に色度領域８１０Ｄ内に収まる光を放出することができる。図１４には、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄの色点を示している。色度領域８１０Ａから８１０Ｄの各々は、７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円とほぼ等しいサイズを有することができる。
【０１１９】
４つの色度領域８１０Ａから８１０Ｄは、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄの特定の色点を頂点として形成された多角形として示す調整領域８２０を定義するように２次元色度空間内で互いから分離することができる。特に、４つの色度領域８１０Ａから８１０Ｄは、少なくとも７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円のサイズであるそれぞれの領域によって互いから分離することができる。言い換えれば、色度領域８１０Ａから８１０Ｄのうちのいずれかの２つの間の領域は、少なくとも、その内部に７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円を当て嵌めることができるほど十分に大きいとすることができる。一部の実施形態では、４つの色度領域８１０Ａから８１０Ｄは、少なくとも１４段階ＭａｃＡｄａｍ楕円のサイズであるそれぞれの領域によって互いから分離することができ、更に別の実施形態では、４つの色度領域８１０Ａから８１０Ｄは、少なくとも２０段階ＭａｃＡｄａｍ楕円のサイズであるそれぞれの領域によって互いから分離することができる。
【０１２０】
ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄによって発せられる光の相対強度を変更することにより、パッケージアセンブリ１００の色点を調整領域８２０内のいずれかの点に移動することができる。ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄのうちのいずれかの１つによって発せられる光の強度は、ＬＥＤを通過する平均電流を調節することによって変更することができる。ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄを通過する電流の平均レベルを調節する段階は、ＬＥＤを通過するＤＣ電流の定常状態レベルを調節することによって実施することができる。一部の実施形態では、ＬＥＤを通過する電流の平均レベルは、ＬＥＤを通されるパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動電流及び／又はパルス周波数変調（ＰＦＭ）駆動電流の負荷サイクルを調節することによって調節することができる。
【０１２１】
理解されるように、ＬＥＤの光出力特性は、デバイスに供給されるＤＣ電流のレベル変化に応答して変化する可能性がある。例えば、２０ｍＡで駆動されるＬＥＤは、同じＬＥＤが１００ｍＡで駆動される場合とは異なる色度点を有する可能性がある。従って、平均電流レベルが変更された場合に（例えば、駆動電流の負荷サイクルを変更することにより）、ＬＥＤの色度点が変化しないように、最大ＤＣ電流レベルとゼロとの間で切り換わるパルス幅変調駆動電流を用いてＬＥＤを駆動するのを望ましいとすることができる。
【０１２２】
引き続き図１４を参照すると、調整領域８２０は、一般的に「白色」であると考えられる色度領域（すなわち、多角形内に囲まれる領域）を含むことができ、更に一部の非白色領域を含むことができる。
【０１２３】
色度領域８１０Ａから８１０Ｄは、２つの「冷白色」領域８１０Ａ及び８１０Ｂと２つの「温白色」領域８１０Ｃ及び８１０Ｄとを含む（「温白色」及び「冷白色」という用語は閲覧者に対する光の見え方に基づくものであり、光の相関色温度（ＣＣＴ）に基づくものではないことは認められるであろう。従って、赤味がかって見える温白色光は、青味がかって見える冷白色光よりも低いＣＣＴを有する）。
【０１２４】
再度図１Ａを参照すると、２つの温ＬＥＤ１２０Ａと１２０Ｂをパッケージ１００内で互いに筋向かいに対向させて位置決めすることができ、それに対して２つの冷ＬＥＤ１２０Ｃと１２０Ｄをパッケージ１００内で互いに筋向かいに対向させて位置決めすることができ、それによって遠視野内で観察される組合せ光が温光と冷光との均一な組合せであるように見えるこになるように、パッケージの遠視野発光特性を均衡調整又は均等化することができる。
【０１２５】
図１４に図示の実施形態では、２つの冷白色ＬＥＤ１２０Ａ、１２０Ｂは、５０００Ｋよりも高く、特に、５７００Ｋよりも高く、更に特定的には６５００Ｋよりも高いＣＣＴを有する。２つの温白色ＬＥＤ１２０Ｃ、１２０Ｄは、５０００Ｋよりも低く、特に、３５００Ｋよりも低く、更に特定的には３０００Ｋよりも低いＣＣＴを有する。更に、２つの冷白色ＬＥＤ１２０Ａ、１２０Ｂは、黒体軌跡ＢＢＬの互いから反対の側に色度点を有する。同様に２つの冷温色ＬＥＤ１２０Ｃ、１２０Ｄも、黒体軌跡の互いから反対の側に色度点を有する。
【０１２６】
従って、調整領域８２０は、黒体軌跡の少なくともいくつかの部分を取り囲むことができる。更に、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄによって発せられる組合せ光は、約２７００Ｋ未満から約６５００Ｋ又はそれよりも多くまで調整可能な相関色温度を有することができる。
【０１２７】
一部の特定的な実施形態では、色度領域８１０Ａから８１０Ｄのうちのいずれも、黒体軌跡に重ならない可能性がある。しかし、色度領域８１０Ａから８１０Ｄ内に色点を有する特定のＬＥＤによって定義される調整領域は、黒体軌跡の少なくとも１つ又は複数の部分を取り囲むことができる。更に、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄによって発せられる組合せ光は、黒体軌跡上の点の７段階ＭａｃＡｄａｍ楕円内に収まることができる。
【０１２８】
一部の特定的な実施形態では、第１及び第２の色度領域８１０Ａ、８１０Ｂは、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上で（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区域内にｘ，ｙ色座標を有する光を含む。第３及び第４の色度領域８１０Ｃ、８１０Ｄは、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上で（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区域内にｘ，ｙ色座標を有する光を含むことができる。
【０１２９】
パッケージアセンブリ１００内のＬＥＤの独立した駆動は、図１Ａに示すパッケージアセンブリ内の各ＬＥＤに対して少なくとも１つの絶縁されたリードを設けることによって達成することができる。パッケージ内の各ＬＥＤに対する個々の駆動及び／又は制御回路を照明器具内に設けることができる。更に、異なるパッケージ内の対応するＬＥＤを照明器具内の個々の駆動／制御回路によって駆動することができるそれぞれの直列ストリング（図４Ｄに示すような）で接続することができる。
【０１３０】
更に別の実施形態は、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に表される複数の可能な色度領域が４つの色度領域８３０Ａから８３０Ｄを含むように例示された図１５に例示されている。ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄは、色度領域８３０Ａから８３０Ｄのそれぞれの１つの範囲に収まる色度点を有し、調整領域８４０を定義する。図１５に示すように、色度領域８３０Ａから８３０Ｄの各々は、５０００Ｋよりも小さいＣＣＴを有する光を含むことができ、一部の実施形態では、４５００Ｋよりも小さいＣＣＴを有する光を含むことができる。そのような実施形態を調整可能な温白色のデバイス又は装置と呼ぶことができる。
【０１３１】
他の実施形態では、色度領域の全てが、４０００Ｋよりも大きいＣＣＴを有する光を含むことができる。そのような実施形態を調整可能な冷白色のデバイス又は装置と呼ぶことができる。
【０１３２】
一部の実施形態では、色度領域の全てが、２７００Ｋと５０００Ｋの間のＣＣＴを有する光を含むことができる。
【０１３３】
更に別の実施形態は、「１９３１  ＣＩＥ」色度図上に表される複数の可能な色度領域が３つの色度領域８５０Ａから８５０Ｃを含むように例示された図１６に例示されている。ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｃは、色度領域８３０Ａから８３０Ｄのそれぞれの１つの範囲に収まる色度点を有し、三角形の調整領域８６０を定義する。第１のＬＥＤ１２０Ａは、黒体軌跡ＢＢＬの一部分を包含する色度領域８５０Ａ内に収まる色度点を有することができる。
【０１３４】
更に、２つのＬＥＤ１２０Ｂ、１２０Ｃは、黒体軌跡ＢＢＬの互いから反対の側に色度点を有する。
【０１３５】
更に別の実施形態では、ＬＥＤパッケージアセンブリ内のＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄは、異なる演色特性を有するＬＥＤを含むことができる。例えば、図１Ａを参照すると、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄのうちの少なくとも１つは、相対的に低い演色評価数（ＣＲＩ）（例えば、８５よりも小さい）を有することができ、それに対してＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄのうちの少なくとも１つの他のものは、相対的に高いＣＲＩ（例えば、８５よりも大きい）を有することができる。一部の実施形態では、ＬＥＤのうちの２つが、８５よりも小さいＣＲＩを有することができ、ＬＥＤのうちの２つが、８５よりも大きいＣＲＩを有することができる。
【０１３６】
更に別の実施形態では、パッケージ内の第１の複数のＬＥＤは、パッケージ内の第２の複数のＬＥＤの平均ＣＲＩよりも約１０ポイント高い平均ＣＲＩを有することができる。
【０１３７】
一部の更に別の実施形態では、パッケージアセンブリ内のＬＥＤのうちの２つが、約９０というＣＲＩを有することができ、パッケージアセンブリ内のＬＥＤのうちの２つが、約８０というＣＲＩを有することができ、この場合、励起時にＬＥＤパッケージアセンブリによって発せられる組合せ光の平均ＣＲＩは、約８５とすることができる。
【０１３８】
更に別の実施形態では、固体照明装置内の第１の複数のＬＥＤは、この装置内の第２の複数のＬＥＤの平均ＣＲＩよりも約１０ポイント高い平均ＣＲＩを有することができる。
【０１３９】
高ＣＲＩデバイスは、低ＣＲＩデバイスよりも一般的に比較的低輝度であり、これは、高ＣＲＩデバイス内へのより多くの燐光体材料の包含に起因する可能性があることは認められるであろう。従って、いくつかの点に関しては、輝度と一部の種類の固体デバイスにおけるＣＲＩとの間でトレードオフが存在する可能性がある。単一のＬＥＤパッケージアセンブリ内で低ＣＲＩデバイスを高ＣＲＩデバイスと混合することにより、パッケージによって発せられる組合せ光は、適度に高い輝度及び適度に高いＣＲＩを有することができる。更に、上述の一部の実施形態では、デバイスの輝度を独立して制御することができるので、ＣＲＩの増大に関連付けられた輝度損失をオフセットするために、高ＣＲＩデバイスを低ＣＲＩデバイスよりも高い平均電流で駆動することができる。
【０１４０】
本発明の一部の実施形態は、図４Ｄに示すように、電気的直列に接続されたＬＥＤチップの２つ又はそれよりも多くのストリングを有する照明パネルを提供する。ＬＥＤチップのストリングの各々に対して、独立した電流制御回路を設けることができる。更に、ストリングの各々への電流を例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）及び／又はパルス周波数変調（ＰＦＭ）を用いて個々に制御することができる。ＰＷＭ方式で特定のストリングに印加されるパルスの幅（又はＰＦＭ方式におけるパルスの周波数）は、例えば、ユーザ入力及び／又はセンサ入力に基づいて作動中に修正することができる事前に格納されたパルス幅（周波数）値に基づくとすることができる。
【０１４１】
図１７を参照すると、本発明の一部の実施形態による照明器具９００が示されている。一般的な照明のための照明機器とすることができる照明器具９００は、例えば、図４Ｃに示すように凹部缶状ライト内に設けられた円形パネルを含むことができる照明パネル４４０を含む。パネル４４０は、各々が、図１４に示す色度領域に対応するそれぞれのビンから選択されたＬＥＤを含むことができる第１から第４の白色発光ダイオードストリング４２３Ａから４２３Ｄを含むことができる。例えば、第１のストリング４２３Ａは、第１の色度領域又はビン８１０Ａから選択されたＬＥＤ１２０Ａを含むことができ、第２のストリング４２３Ｂは、第２の色度領域又はビン８１０Ｂから選択されたＬＥＤ１２０Ｂを含むことができ、以降同様に続く。
【０１４２】
電流ドライバ９２０は、照明パネル９４０のＬＥＤストリング９２３の各々に対して独立した電流制御を与える。電流ドライバ９２０は、コントローラ９３０の制御下で、照明パネル４４０のＬＥＤストリングの各々に対して定電流源を供給することができる。一部の実施形態では、コントローラ９３０は、ＬＥＤストリング４２３Ａから４２３Ｄに対してドライバ９２０内の別々の電流供給ブロックのパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を与えるようにプログラムすることができる「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．」からのＰＩＣ１８Ｆ８７２２のような８ビットマイクロコントローラを用いて実施することができる。
【０１４３】
ＬＥＤストリングの各々に対するパルス幅情報は、一部の実施形態では、「Ａｇｉｌｅｎｔ  ＨＤＪＤ−Ｊ８２２−ＳＣＲ００」色管理コントローラのような色管理コントローラを含むことができる色管理ユニット９６０からコントローラ９３０によって取得することができる。
【０１４４】
色管理ユニット９６０は、Ｉ２Ｃ（集積回路間）通信リンク９３５を通じてコントローラ９３０に接続することができる。色管理ユニット９６０は、Ｉ２Ｃ通信リンク９３５上のスレーブデバイスとして構成することができ、それに対してコントローラ９３０は、リンク９３５上のマスターデバイスとして構成することができ、Ｉ２Ｃ通信リンクは、集積回路デバイスの間の通信において低速信号伝達プロトコルを提供する。コントローラ９３０、色管理ユニット９６０、及び通信リンク９３５は、合わせて、照明パネル４４０からの光出力を制御するように構成されたフィードバック制御システムを形成することができる。コントローラ９３０は、コントローラ９３０内の内部レジスタに対応することができる、及び／又はコントローラ９３０によってアクセス可能なメモリデバイス（図示せず）内のメモリ位置に対応することができるレジスタＲ１〜Ｒ４を含むことができる。
【０１４５】
コントローラ９３０は、各ＬＥＤストリング４２３Ａ〜４２３Ｄに対するレジスタを含むことができる。レジスタの各々は、ＬＥＤストリング４２３Ａ〜４２３Ｄのうちの対応する１つに関するパルス幅情報を格納するように構成される。レジスタ内の初期値は、初期化／較正工程によって判断することができる。しかし、レジスタ値は、ユーザ入力９５０及び／又は照明パネル４４０に結合された１つ又はそれよりも多くの光センサ９４０からの入力に基づいて時間と共に適応的に変化させることができる。光センサ９４０は、例えば、「Ａｇｉｌｅｎｔ  ＨＤＪＤ−Ｓ８３１−ＱＴ３３３」３色光センサを含むことができる。
【０１４６】
光センサ９４０からのセンサ出力を色管理ユニット９６０に供給することができ、色管理ユニット９６０は、対応するＬＥＤストリング４２３Ａ〜４２３Ｄに対するレジスタ値を調節し、ストリング単位で光出力を調節するためにそのような出力をサンプリングしてサンプリング値をコントローラ９３０に供給するように構成することができる。
【０１４７】
ユーザ入力９５０は、ユーザが、遠隔制御パネル上の入力制御器のようなユーザ制御器を用いて色温度、色度点のような照明パネル４４０の望ましい属性を選択的に調節することを可能にするように構成することができる。
【０１４８】
次に、図１８を参照すると、電流ドライバ９２０は、複数のドライバ回路９２５Ａ〜９２５Ｄを含むことができる。照明パネル４４０内の各ストリング４２３Ａ〜４２３Ｄに対して、１つのドライバ回路９２５Ａ〜９２５Ｄを設けることができる。電流供給回路９２５Ａ〜９２５Ｂの作動は、コントローラ９３０からの制御信号９４２によって制御することができる。
【０１４９】
従って、一部の実施形態による固体照明器具を作動させる方法は、それぞれのストリングのＬＥＤが選択された第１、第２、及び第３の色度領域によって定義された調整領域内にある色度点を有する組合せ白色光を発生させるように、それぞれの第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードストリングを独立して制御する段階を含む。更に、本方法は、組合せ光の色度を測定する段階と、測定された色度に応答して第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードストリングのうちの少なくとも１つを通る電流を変更し、照明器具に望ましい色度を有する組合せ光を放出させる段階とを含むことができる。
【０１５０】
一部の実施形態による方法を図１９に例示している。この図に示すように、本方法は、それぞれの第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードストリングを含む固体照明器具を準備する段階（ブロック１００２）と、それぞれのストリングのＬＥＤが選択された第１、第２、及び第３の色度領域によって定義された調整領域内にある色度点を有する白色発光ダイオードから組合せ白色光を発生させる段階（ブロック１００４）とを含むことができる。組合せ光の色度が測定され（ブロック１００６）、本方法は、更に、測定された色度に応答して第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードストリングのうちの少なくとも１つを通る電流を変更し、照明器具に望ましい色度を有する組合せ光を放出させる段階（ブロック１００８）を含む。
【０１５１】
次に、一部の実施形態によるＬＥＤに関する強度対色温度（ＣＣＴ）のグラフである図２０を参照されたい。調整領域内の点に調整された色点を有する組合せ光を発生させるために、複数のＬＥＤ又はＬＥＤストリングが、様々な実施形態に従って独立して駆動される場合には、組合せ光の強度は、ＬＥＤの全てが点灯する時の高い強度（例えば、調整領域の中心の近くの色点に調整する）から、ＬＥＤの部分集合しか点灯されない時の低い強度（例えば、調整領域の最大又は最小ＣＣＴの近くの色点に調整する）まで変化する可能性がある。
【０１５２】
例えば、４つのＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄが図１５に示すそれぞれの色度領域８３０Ａから８３０Ｄから選択された図１Ａに示すＬＥＤパッケージアセンブリ１００を考えられたい。そのようなデバイスに対する調整領域は、約４０００Ｋから約２７００ＫのＣＣＴ範囲にわたる。ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄの発光強度が、２７００ＫのＣＣＴを有する組合せ光を発生させるように独立して調節される場合には、パッケージアセンブリ１００からの発光の実質的に全てが、ＬＥＤのうちの２つだけ、すなわち、ＬＥＤ１２０Ｃ及び１２０Ｄからのものになる。同様に、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄの発光強度が、４０００ＫのＣＣＴを有する組合せ光を発生させるように独立して調節される場合には、パッケージアセンブリ１００からの発光の実質的に全てがＬＥＤ１２０Ａ及び１２０Ｂからのものになる。しかし、ＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄの発光強度が、３２００ＫのＣＣＴ（調整領域８２０の中心の近く）を有する組合せ光を発生させるように独立して調節される場合には、４つ全てのＬＥＤ１２０Ａから１２０Ｄが組合せ発光に寄与することになる。従って、パッケージ１００からの全体の光束は、光出力が４０００Ｋから２７００Ｋに調整される時に輝き、次に、薄暗くなるように現れることができる。
【０１５３】
所定のＬＥＤ集合に対して利用可能な色温度の範囲にわたって光出力が調整される時にパッケージ１００によって生成される光束を均等化するために、各ＬＥＤからの発光強度は、図２０の曲線１１００によって示すようにＣＣＴ範囲の極値の近くで高く、ＣＣＴ範囲の中央の近くで低く調節することができる。この図に示すように、所定のＬＥＤにおける発光強度は、デバイスがＣＣＴ範囲の終端の近くのＣＣＴに調整される時の最大強度ＩｍａｘからデバイスがＣＣＴ範囲の中央の近くに調整される時の最低強度Ｉｍｉｎまで変えることができる。
【０１５４】
上述のように、所定のＬＥＤからの発光強度は、駆動電流レベル、平均駆動電流レベル、ＰＷＭ又はＰＦＭ電流駆動信号の負荷サイクルなどを変更することによって変化させることができる。
【０１５５】
図２０にはＩｍａｘからＩｍｉｎまでの非線形変動として示すが、強度変動は、ＣＣＴに対して線形のものとすることができる。一部の実施形態では、望ましい変化特性は、経験的に判断され、照明器具に、例えば、ルックアップテーブルに格納することができる。
【０１５６】
図面及び本明細書において本発明の典型的な実施形態を開示し、特定の用語を用いたが、これらの用語は、単に一般的で説明的な意味に用いたものであり、限定目的に用いたものではなく、本発明の範囲は、以下に続く特許請求に開示されている。
【符号の説明】
【０１５７】
１００  パッケージ
１１０  本体
１１４  サブマウント
１１８  反射器
１２７、１２９  凹部
【図１Ａ】
2013524532.tif 000004
【図１Ｂ】
2013524532.tif 000005
【図１Ｃ】
2013524532.tif 000006
【図２】
2013524532.tif 000007
【図３Ａ】
2013524532.tif 000008
【図３Ｂ】
2013524532.tif 000009
【図４Ａ】
2013524532.tif 000010
【図４Ｂ】
2013524532.tif 000011
【図４Ｃ】
2013524532.tif 000012
【図４Ｄ】
2013524532.tif 000013
【図４Ｅ】
2013524532.tif 000014
【図５】
2013524532.tif 000015
【図６Ａ】
2013524532.tif 000016
【図６Ｂ】
2013524532.tif 000017
【図７】
2013524532.tif 000018
【図８Ａ】
2013524532.tif 000019
【図８Ｂ】
2013524532.tif 000020
【図８Ｃ】
2013524532.tif 000021
【図９】
2013524532.tif 000022
【図１０】
2013524532.tif 000023
【図１１】
2013524532.tif 000024
【図１２】
2013524532.tif 000025
【図１３】
2013524532.tif 000026
【図１４】
2013524532.tif 000027
【図１５】
2013524532.tif 000028
【図１６】
2013524532.tif 000029
【図１７】
2013524532.tif 000030
【図１８】
2013524532.tif 000031
【図１９】
2013524532.tif 000032
【図２０】
2013524532.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月4日(2012.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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し、
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、該２次元色度空間内で該黒体軌跡の第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。
【請求項５】
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６】
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。
【請求項７】
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み、
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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１０】
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。
【請求項１１】
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１０に記載の方法。
【請求項１２】
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１０に記載の方法。
【請求項１３】
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１２に記載の方法。
【請求項１４】
発光ダイオードが、それぞれの前記第１、第２、及び第３の色度領域から選択された第１、第２、及び第３の発光ダイオードを含み、
方法が、
前記第１、第２、及び第３の白色発光ダイオードのそれぞれのものを通る電流を独立に制御して前記第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、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
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１４に記載の方法。
【請求項１６】
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第１、第２、及び第３の白色発光ダイオード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１４に記載の方法。
【請求項１７】
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、
を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】
2013524532.tif 000034