DE10358348A1

DE10358348A1 - Vorrichtung zum Erzeugen einer spektral verschobenen Lichtausgabe von einer Lichtemittierenden Vorrichtung unter Verwendung von Dünnfilmlumineszenzschichten

Info

Publication number: DE10358348A1
Application number: DE10358348A
Authority: DE
Inventors: Bee Yin Janet Chua
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20040173806A1; JP2004260171A; US7423296B2

Abstract

Eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine spektral verschobene Lichtausgabe von einer Lichtquelle liefert, umfaßt eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung und eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht, die eine Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung beschichtet. Die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht umfaßt ein Lumineszenzmaterial, das, ansprechend auf das Quellenlicht, ein emittiertes Licht emittiert. Die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht weist eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen auf. Das emittierte Licht umfaßt ein erstes Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht, wenn das Lumineszenzmaterial das Quellenlicht vollständig absorbiert. Das emittierte Licht umfaßt ein erstes zusammengesetztes Licht, wenn das erste Lumineszenzmaterial weniger als das gesamte Quellenlicht absorbiert. Die Vorrichtung kann ferner eine zweite Dünnfilmlumineszenzschicht umfassen, die die erste Dünnfilmlumineszenzschicht beschichtet.

Description

Das technische Gebiet dieser Offenbarung sind lichtemittierende Dioden (LEDs), insbesondere spektral verschobenes Licht, das von LEDs ausgegeben wird.

Lichtemittierende Dioden (LEDs) werden zunehmend als Lichtquelle für Beleuchtungsanwendungen verwendet, wie z. B. in Verbindung mit Durchgangslochgehäuseanordnungen. Verschiedene Verfahren werden verwendet, um weißes Licht von lichtemittierenden Dioden zu erzeugen.

Ein herkömmliches Verfahren erzeugt ein weißes Licht unter Verwendung von drei unterschiedlichen Typen von lichtemittierenden Dioden (LEDs). Dieses Verfahren erzeugt die Grundfarben von Rot, Grün und Blau zum Erzeugen des weißen Lichtes. Wenn Streulicht von R- (Rot-), G- (Grün-) und B- (Blau-) LEDs gemischt wird, um weißes Licht zu erzeugen, ergeben sich mehrere Probleme. Diese Probleme umfassen die Schwankung der Ausgabefarbe aufgrund der unterschiedlichen verwendeten LEDs, komplexe Antriebsschaltungen aufgrund der unterschiedlichen Antriebsspannungen, die von jedem anderen LED-Typ benötigt werden, und auch unterschiedliche Verschlechterungsraten unter Betriebsbedingungen.

Ein weiteres Verfahren verwendet eine Blaues-Lichtemittierende Diode (LED) zum Beleuchten eines ceriumaktivierten Yttrium-Aluminium-Granat- (Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺) Phosphormaterials. Bei diesem Verfahren emittiert die LED blaues Licht, das den Phosphor erregt. Der Phosphor ist in der Lage, zumindest einen Teil des blauen Lichts zu absorbieren und eine längere Wellenlänge zu emittieren, d. h. gelbes Breitbandlicht. Das menschliche Auge empfängt die Kombina tion aus blauem Licht, das von der LED erzeugt wird, und aus gelbem Licht, das durch die Phosphoremission erzeugt wird, als weißes Licht. 1 zeigt ein bestehendes Beleuchtungsgerät, wie z. B. eine Reflektorschale 100, die derzeit in der Industrie verwendet wird. In 1 umfaßt ein Reflektorschalenbefestigungsgehäuse 100 eine Lichtquelle 110, die hier als einzelne LED gezeigt ist, die in der Reflektorschale 120 positioniert ist. Die Lichtquelle 110 liefert eine einheitliche Beleuchtung durch den Hohlraum 130 zu der Oberfläche 140.

Um Licht zu ändern, das von dem Reflektorschalenbefestigungsgehäuse 100 ausgegeben wird, ist es übliche Praxis in der Industrie, eine Mischung 150 in den Hohlraum 130 zu plazieren. Die Mischung 150 kann ein oder mehrere Phosphorverbindungen umfassen, wie z. B. das oben beschriebene ceriumaktivierte Yttrium-Aluminium-Granat, mit einer optisch klaren Substanz, beispielsweise optisch klarem Epoxid. Die Mischung führt dazu, daß die Phosphorverbindung in der optisch klaren Substanz suspendiert wird. Wenn die suspendierte Phosphorverbindung Licht von der Lichtquelle 110 absorbiert, emittiert die Phosphorverbindung Licht auf der Basis einer Interaktion des absorbierten Lichts und der Phosphorverbindungen.

Trotz weit verbreiteter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung in der Industrie haben diese und andere ähnliche Beleuchtungsvorrichtungstypen eine Anzahl von Nachteilen. Ein solcher Nachteil ist ein Ergebnis des Prozesses des Mischens von Phosphorverbindungen mit einer optisch klaren Substanz. Es ist schwierig, eine einheitliche Mischung der Phosphorverbindungsteilchen in der optisch klaren Substanz zu erreichen und zu reproduzieren. Diese Schwierigkeit führt zu einer weniger als wünschenswerten Einheitlichkeit der Lichtemission von dem Beleuchtungsgerät.

Es wäre daher wünschenswert, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu liefern, das diese und andere Nachteile überwindet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung und ein Verfahren zum Liefern einer spektral verschobenen Lichtausgabe mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 9 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.

Ein Aspekt der Erfindung liefert eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung umfaßt, die ein Quellenlicht liefert. Die Beleuchtungsvorrichtung umfaßt ferner eine erste Dünnfilmlumineszenzmäterialschicht, die eine Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung beschichtet und ein Lumineszenzmaterial umfaßt, das ansprechend auf das Quellenlicht ein emittiertes Licht emittiert. Die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht hat eine spezifische und einheitliche oder gleichmäßige Dicke und eine spezifische und einheitliche oder gleichmäßige Dichte von Lumineszenzteilchen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung das Liefern einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung, die betreibbar ist, um ein Quellenlicht zu liefern. Das Verfahren umfaßt ferner das Bereitstellen eines ersten Lumineszenzmaterials. Das Verfahren umfaßt zusätzlich das Beschichten einer Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung mit einer dünnen Schicht aus erstem Lumineszenzmaterial mit einer spezifischen und konsistenten oder konstanten Dicke und einer spezifischen und konsistenten oder konstanten Dichte von Lumineszenzteilchen.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer spektral verschobenen Lichtausgabe durch Liefern einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung mit einer ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht, die eine Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung beschichtet. Die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht weist eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen auf. Ein Quellenlicht wird unter Verwendung der Halbleiterlichtemittiervorrichtung erzeugt. Zumindest ein Teil des Quellenlichts wird in der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht erzeugt. Ein erstes emittiertes Licht wird von der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht emittiert, ansprechend auf das absorbierte Quellenlicht.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung, die eine herkömmliche Beleuchtungsvorrichtung darstellt;

2 eine schematische Darstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

3 eine schematische Darstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

4 eine schematische Darstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

5 ein Flußdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

6 ein Flußdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet der Begriff „verbunden" eine direkte elektrische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, ohne irgendwelche Zwischenvorrichtungen. Der Begriff „gekoppelt" bedeutet entweder eine direkte elektrische oder optische Verbindung zwischen den Dingen, die verbunden sind, oder eine indirekte Verbindung durch ein oder mehrere passive oder aktive Zwischenvorrichtungen. Der Begriff „Licht" ist so definiert, daß er das gesamte Spektrum abdeckt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Infrarot und Ultraviolett.

Mit Bezugnahme auf 2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung zum Erzeugen einer spektral verschobenen Lichtausgabe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung allgemein beim Bezugszeichen 200 gezeigt. Die Beleuchtungsvorrichtung 200 umfaßt eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210, eine Befestigungsoberfläche 220 und eine Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Beleuchtungsvorrichtung 200 in einem Oberflächenbefestigungsgehäuse befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche des Oberflächenbefestigungsgehäuses. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Beleuchtungsvorrichtung 200 in einem Reflektorschalenbefestigungsgehäuse (nicht gezeigt) oder in einem Durchgangslochgehäuse (nicht gezeigt) befestigt sein. Bei solchen Ausführungsbeispielen ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche eines Reflektorschalenbefestigungsgehäuses bzw. einer Oberfläche eines Durchgangslochgehäuses.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine lichtemittierende Diode (LED) implementiert. Bei einem Beispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine (UV-) Ultraviolett-Lichtemittierdiode implementiert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine Laserdiode implementiert. Bei einem Beispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine Ultraviolett- (UV-) Laserdiode implementiert. Geeignete Lieferanten von LEDs und Laserdioden umfassen beispielsweise CREE INC. in Durham, NC; Epistar Corp. in Hsinchu, Taiwan; und Arima Optoelectronics Corp. in Dashi Taoyuan, Taiwan.
In 2 ist die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 als eine Beschichtung auf der Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert. Eine Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 umfaßt Lumineszenzteilchen 235, die in demselben suspendiert sind.
Lumineszenzmaterial, das die Lumineszenzteilchen 235 umfaßt, ist auf der freigelegten Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 aufgebracht. Das Lumineszenzmaterial wird beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte an Lumineszenzteilchen aufweist.
Bei einem Beispiel ist eine spezifische und einheitliche Dicke des Lumineszenzmaterials auf die freigelegte Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 aufgebracht, um die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 durch die Fluidisierungstechnik zu bilden, die in der US-Patentanmeldung Nr. 10/375,321 beschriebenen ist, die am 26. Februar 2003 eingereicht wurde.
Bei noch einem weiteren Beispiel ist eine spezifische und einheitliche Dicke des Lumineszenzmaterials auf die freigelegte Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 aufgebracht, um eine Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 zu bilden, durch das elektrophoretische Aufbringungsverfahren, das in dem US-Patent mit der Anmeldungsnummer 10/277,285 beschrieben ist, das am 22. Oktober 2002 eingereicht wurde.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Schicht aus Lumineszenzmaterial mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und Dichte von Lumineszenzzeichen auf die freigelegte Oberfläche einer hergestellten lichtemittierenden Diode oder Laserdiode aufgebracht, um die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 zu bilden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird während dem Verarbeiten eine Schicht aus Lumineszenzmaterial mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen auf die freigelegte Oberfläche eines Wafers von lichtemittierenden Dioden oder Laserdioden aufgebracht, zum Bilden von Dünnfilmlumineszenzmaterialschichten 230. Bei einem Beispiel ist eine Schicht aus Lumineszenzmaterial mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen auf die freigelegte Oberfläche des Wafers aufgebracht, nach dem die lichtemittierenden Dioden oder Laserdioden hergestellt sind, aber vor der Trennung des Wafers in einzelne lichtemittierende Vorrichtungen oder Laserdioden.
Beim Betrieb wird das Quellenlicht, das von der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 emittiert wird, durch die Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmäterialschicht 230 absorbiert. Ansprechend auf das absorbierte Quellenlicht photolumineszieren die Lumineszenzteilchen und emittieren ein Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Quellenlicht vollständig durch die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 absorbiert, und nur das Lumineszenzmaterial-emittierte Licht wird von der Beleuchtungsvorrichtung 200 emittiert. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel absorbiert die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 weniger als das gesamte Quellenlicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel emittiert die Beleuchtungsvorrichtung 200 ein zusammengesetztes Licht, das nichtabsorbiertes Quellenlicht umfaßt, und das Lumineszenzmaterial-emittierte Licht wird emittiert.
Bei der vorliegenden Erfindung kann jede Anzahl von LED- und Lumineszenzmaterialkombinationen verwendet werden, um das Lumineszenzmaterial-emittierte Licht oder das zusammengesetzte Licht zu liefern. Durch Verwenden einer Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und einer spezifischen und einheitlichen Dichte von Lumineszenzteilchen auf der Oberfläche der LED kann eine einheitliche Farbe von emittiertem Licht erhalten werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Lumineszenzmaterial als ein Phosphormaterial oder eine Mischung von zwei oder mehr Phosphormaterialien implementiert, wie z. B. eine Phosphorverbindung.
Wenn bei einem Beispiel weißes Licht gewünscht wird, kann eine blaue LED mit einer Spitzenemissionswellenlänge von 450-480 nm als Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 verwendet werden. Die Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 können ein ceriumaktiviertes Yttrium-Aluminium-Granat-Phosphor sein (Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺). Bei diesem Beispiel führt die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 mit einer Dicke von etwa 30 Mikrometer (μm) _zu einem zusammengesetzten Licht mit einer „weißen" Erscheinung. Eine dünnere Aufbringung (~25 μm) führt dazu, daß das zusammengesetzte Licht eine „bläulichweiße" Erscheinung hat, während eine dickere Aufbringung (~35 μm) dazu führt, daß das zusammengesetzte Licht eine „gelblichweiße" Erscheinung aufweist.
Bei noch einem weiteren Beispiel, bei dem die Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 ceriumaktivierter Yttrium-Aluminium-Granat-Phosphor (Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺) sind, führt die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 mit einer Dicke von etwa 15 μm zu einem zusammengesetzten Licht, das eine „blaue" Erscheinung aufweist. Eine dünnere Aufbringung (~10 μm) führt dazu, daß das zusammengesetzte Licht eine „dunkelblaue" Erscheinung aufweist, während eine dickere Aufbringung (~20 μm) dazu führt, daß das zusammengesetzte Licht eine „bläulichweiße" Erscheinung aufweist.
Bei noch einem weiteren Beispiel, bei dem die Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 Cerium-aktiviertes Yttriumaluminiumgranatphosphor (Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺) sind, führt die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 mit einer Dicke von etwa 50-55 μm zu einem zusammengesetzten Licht, das eine „gelbe" Erscheinung hat. Eine dünnere Aufbringung (ungefähr 45 μm) führt dazu, daß das zusammengesetzte Licht eine „hellgelbe" Erscheinung aufweist, während eine dickere Aufbringung (ungefähr 60 μm) dazu führt, daß das zusammengesetzte Licht eine „dunkelgelbe" Erscheinung aufweist.
Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Lumineszenzmaterial-emittierte Licht das einzige Licht sein, das durch die Beleuchtungsvorrichtung 200 emittiert werden soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel absorbieren die Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 alles Quellenlicht. Folglich emittiert die Beleuchtungsvorrichtung 200 nur Licht, das durch die Lumineszenzteilchen 235 erzeugt wird, in der Lumineszenzmaterialschicht 230. Bei einem Beispiel würde eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED umfaßt, die ultraviolettes (UV-) Licht emittiert, eine solche Lumineszenzmaterialschicht verwenden, falls gewünscht ist, daß die Beleuchtungsvorrichtung keine UV-Strahlung emittiert. Bei diesem Beispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine Ultraviolett- (UV-) Lichtemittierende Diode (LED), eine Ul traviolett- (UV-) Laserdiode oder andere ähnliche lichtemittierende Vorrichtungen implementiert.
3 ist eine schematische Darstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Beleuchtungsvorrichtung 300 umfaßt eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210, eine Befestigungsoberfläche 220, eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 und eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340. Jede Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330, 340 umfaßt Lumineszenzteilchen (nicht gezeigt). Gleiche Komponenten von 2 sind gleich gekennzeichnet und funktionieren gleich.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Beleuchtungsvorrichtung 300 auf einem Oberflächenbefestigungsgehäuse befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche des Oberflächenbefestigungsgehäuses, wie es in 3 gezeigt ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Beleuchtungsvorrichtung 300 in einem Reflektorschalenbefestigungsgehäuse (nicht gezeigt) oder in einem Durchgangslochgehäuse (nicht gezeigt) befestigt. Bei solchen Ausführungsbeispielen ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche eines Reflektorschalenbefestigungsgehäuses bzw. einer Oberfläche eines Durchgangslochgehäuses.
In 3 ist eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 als Beschichtung auf der freigelegten Oberfläche einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert. Lumineszenzmaterial, das die Lumineszenzteilchen umfaßt, ist auf die freigelegte Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 aufgebracht. Das Lumineszenzmaterial wird beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 eine spezifi sche und einheitliche Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 als eine Beschichtung implementiert, die die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 überlagert. Das Lumineszenzmaterial, das die Lumineszenzteilchen umfaßt, ist auf der freigelegten Oberfläche einer ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 aufgebracht. Das Lumineszenzmaterial wird beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 eine spezifische und einheitliche Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Beim Betrieb wird das Quellenlicht, das von der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 emittiert wird, zumindest teilweise durch die Lumineszenzteilchen der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 absorbiert. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Quellenlicht vollständig durch die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 absorbiert, und ein emittiertes Licht, das ein erstes Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht umfaßt, wird lediglich von der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 emittiert.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel absorbiert die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 weniger als das gesamte Quellenlicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein emittiertes Licht emittiert, das ein zusammengesetztes Licht umfaßt, das nichtabsorbiertes Quellenlicht und das erste Lumineszenzmaterial-emittierte Licht enthält.
Das emittierte Licht verläuft zu der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340. Das emittierte Licht wird zumindest teilweise durch die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 absorbiert. Die zweite Dünnfilmlumineszenz materialschicht 340 emittiert dann ein zweites zusammengesetztes Licht.
Bei der vorliegenden Erfindung kann jede Anzahl von LED- und Lumineszenzmaterialkombinationen verwendet werden, so lange das Lumineszenzmaterial der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 zumindest einen Teil des Quellenlichts absorbiert, und das Lumineszenzmaterial der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 einen Teil des emittierten Lichts und des Quellenlichts absorbiert. Das Quellenlicht von der LED 210 und der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 erzeugen das erste Lumineszenzmaterial-emittierte Licht oder das zusammengesetzte Licht, und ansprechend darauf erzeugt die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 das zweite zusammengesetzte Licht durch Photolumineszenz.
Durch Verwenden einer ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und einer spezifischen und einheitlichen Dichte von Lumineszenzteilchen, die auf der freigelegten Oberfläche der LED 210 aufgebracht sind, und einer zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und einer spezifischen und einheitlichen Dichte von Lumineszenzteilchen, die überlagernd mit der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 aufgebracht sind, erzeugt die Beleuchtungsvorrichtung eine einheitliche Farbe.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Lumineszenzmaterial in jeder Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht als ein Phosphormaterial oder eine Mischung von einem oder mehreren Phosphormaterialien implementiert, wie z. B. einer Phosphorverbindung. Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf 3, kann eine blaue LED mit einer Spitzenwellenlänge von 450-480 nm als die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 verwendet werden, wenn weißes Licht gewünscht wird. Bei diesem Beispiel können die Lumineszenzteilchen in der er sten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 ein roter Phosphor sein, wie z. B. ein europiumaktivierter Kalziumsulfidphosphor (CaS:Eu²⁺) oder ein europiumaktivierter Strontiumsulfidphosphor (SrS:Eu²⁺). Die Lumineszenzteilchen in der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 können ein grüner Phosphor sein, wie z. B. (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu2+; BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+. Bei diesem Beispiel führen eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 mit einer Dicke von zwischen 5 – 6,5 μm und eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 mit einer Dicke von zwischen 3,3– 5 μm zu einem zweiten zusammengesetzten Licht, das eine „weiße" Erscheinung hat.
Bei einem weiteren Beispiel können die Lumineszenzteilchen in der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 ein grüner Phosphor sein, wie z. B. eine der Phosphorverbindungen, die in den vorhergehenden Abschnitten aufgelistet sind. Die Lumineszenzteilchen in der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 können ein roter Phosphor sein, wie z. B. eine der Phosphorverbindungen, die in den vorhergehenden Abschnitten aufgelistet ist. Bei diesem Beispiel führen eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 mit einer Dicke zwischen 3,3-5 μm und eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 mit einer Dicke zwischen 5– 6,6 μm zu einem zusammengesetzten Licht, das. eine „weiße" Erscheinung aufweist.
4 ist eine schematische Darstellung, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Beleuchtungsvorrichtung 400 umfaßt eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210, eine Befestigungsoberfläche 220, eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330, eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 und eine dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450. Jede Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330, 340 und 450 umfaßt Lumineszenzteilchen (nicht gezeigt). Gleiche Komponenten von 2 und 3 sind ähnlich gekennzeichnet und funktionieren ähnlich.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Beleuchtungsvorrichtung 400 in einem Oberflächenbefestigungsgehäuse befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche des Oberflächenbefestigungsgehäuses, wie es in 4 gezeigt ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Beleuchtungsvorrichtung 400 in einem Reflektorschalenbefestigungsgehäuse (nicht gezeigt) oder in einem Durchgangslochgehäuse (nicht gezeigt) befestigt sein. Bei solchen Ausführungsbeispielen ist die Befestigungsoberfläche 220 eine Oberfläche eines Reflektorschalenbefestigungsgehäuses bzw. eine Oberfläche eines Durchgangslochgehäuses.
In 4 ist eine dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 als eine Beschichtung implementiert, die die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 überlagert. Lumineszenzmaterial, das die Lumineszenzteilchen umfaßt, ist auf die freigelegte Oberfläche einer zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 aufgebracht. Das Lumineszenzmaterial wird beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Eine spezifische und einheitliche Dicke der dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 ist auf die freigelegte Oberfläche einer zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 aufgebracht, wie z. B. durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken oder eine Fluidisierungsmethodik.
Beim Betrieb wird ein Teil des zweiten zusammengesetzten Lichts, das von der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 emittiert wird, durch die Lumineszenzteilchen der dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 absor biert, und die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 emittiert Licht als ein drittes zusammengesetztes Licht. Das dritte zusammengesetzte Licht umfaßt alles Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, und kann bis zu vier Komponenten aufweisen. Die dritte Lichtquelle kann eine ultraviolette LED (UV-LED) sein. Ultraviolettes Licht wird verwendet, um die Phosphorschichten, nämlich die rote, grüne und blaue Schicht umzuwandeln, um weißes Licht zu emittieren. Der rote und der grüne Phosphor können die oben beschriebenen Substanzen umfassen, und der blaue Phosphor kann BaMg2Al16O27:Eu sein.
Darstellendes Herstellungsverfahren
5 ist ein Flußdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 stellt in Einzelheiten ein Ausführungsbeispiel eines Prozesses 500 zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung dar, die eine spektral verschobene Ausgabe liefert. Das Verfahren 500 kann verwendet werden, um eine oder mehrere der Vorrichtungen herzustellen, die oben in 2 bis 4 dargestellt sind oder auf die verwiesen wird.
Das Verfahren 500 beginnt bei Block 510. Bei Block 520 wird eine Lichtquelle bereitgestellt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung vorgesehen, die in einem oberflächenbefestigbaren Gehäuse befestigt ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung vorgesehen, die in einem Reflektorschalengehäuse oder in einem Durchgangslochgehäuse befestigt ist. Bei einem Beispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 von 2 – 4 vorgesehen.
Bei Block 530 ist ein Lumineszenzmaterial vorgesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das vorgesehene Lumineszenzmaterial ein Phosphormaterial oder eine Mischung aus zwei oder mehr Phosphormaterialien, wie z. B. ein Verbindungs phosphor. Bei einem Beispiel ist das Lumineszenzmaterial als Lumineszenzteilchen in einem geeigneten flüssigen Träger implementiert.
Bei Block 540 wird das Lumineszenzmaterial auf eine freigelegte Oberfläche der Lichtquelle aufgebracht, die eine Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht bildet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Lumineszenzmaterial, das Lumineszenzteilchen umfaßt, auf die freigelegte Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung aufgebracht. Das Lumineszenzmaterial wird beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 2 ist die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 als eine Beschichtung auf der freigelegten Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert. Bei diesem Beispiel wird das Lumineszenzmaterial auf eine freigelegte Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung 210 aufgebracht, unter Verwendung einer Sprühmethodik, wie z. B. einem Zeitdruckabgabesystem, einer industriellen Sprühmaschine oder einer Tintensprühmarkierungsmaschine.
Bei dem optionalen Block 550 wird Lumineszenzmaterial auf die freigelegte Oberfläche der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht aufgebracht, die eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht bildet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Lumineszenzmaterial, das Lumineszenzteilchen umfaßt, beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 3 ist die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 als eine Beschichtung auf der freigelegten Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert, und die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 ist als eine Beschichtung implementiert, die die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 überlagert.
Bei dem optionalen Block 560 wird das Lumineszenzmaterial auf die freigelegte Oberfläche der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht aufgebracht, die eine dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht bildet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Lumineszenzmaterial, das Lumineszenzteilchen umfaßt, beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren oder eine elektrophoretische Aufbringung aufgebracht. Solche Aufbringungsverfahren bewirken, daß die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 4 ist die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 als eine Beschichtung auf der freigelegten Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert, die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 ist als eine Beschichtung implementiert, die die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 überlagert, und die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 ist als eine Beschichtung implementiert, die die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 überlagert.
Das Verfahren 500 schreitet dann zu Block 570 fort, wo derselbe endet.
Darstellendes Verfahren zum Erzeugen von Licht
6 ist ein Flußdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 600 zum Erzeugen einer spektral verschobenen Lichtausgabe zeigt. Das Verfahren 600 kann unter Verwendung von einer oder mehreren der Vorrichtungen durchgeführt werden, die oben beschrieben sind oder mit Bezugnahme auf 2 bis 4 oben dargestellt sind. Das Verfahren 600 beginnt bei Block 610.
Bei Block 620 ist eine Lichtquelle vorgesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle als eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung implementiert. Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 2 ist die Lichtquelle als eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 implementiert, wie z. B. eine lichtemittierende Diode (LED). Bei einem weiteren Beispiel ist die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 als eine Laserdiode implementiert.
Bei Block 630 wird das Quellenlicht unter Verwendung der Lichtquelle erzeugt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird Quellenlicht unter Verwendung einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung erzeugt. Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obigen 2 bis 4 wird Quellenlicht unter Verwendung der Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 erzeugt. Bei diesem Beispiel liefert die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 das Quellenlicht und ist in einem oberflächenbefestigbaren Gehäuse befestigt. Bei anderen Beispielen liefert die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 das Quellenlicht und ist in einem Reflektorschalenbefestigungsgehäuse (nicht gezeigt) und in einem Durchgangslochgehäuse (nicht gezeigt) befestigt.
Bei Block 640 wird Quellenlicht in einer Schicht aus Lumineszenzmaterial absorbiert, das eine spezifische und einheitliche Dicke und eine spezifische und einheitliche Dichte von Lumineszenzteilchen aufweist. Bei einem Ausführungs beispiel wird Quellenlicht durch Lumineszenzteilchen in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht absorbiert.
Die Lumineszenzteilchen in der Lumineszenzmaterialschicht sind als Phosphormaterial oder eine Mischung von zwei oder mehr Phosphormaterialien, wie z. B. ein Verbindungsphosphor, implementiert.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 2 absorbieren Lumineszenzteilchen 235 in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 alles Quellenlicht, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 210 emittiert wird. Wenn bei diesem Beispiel alles Quellenlicht absorbiert ist, emittiert die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 ein Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht. Bei einem weiteren Beispiel absorbiert die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 weniger als das gesamte Quellenlicht. Bei diesem Beispiel wird ein zusammengesetztes Licht, das nicht absorbiertes Quellenlicht und das Lumineszenzmaterial-emittierte Licht umfaßt, emittiert.
Bei Block 650 emittiert die Schicht aus Lumineszenzmaterial ein Licht, das zumindest teilweise ansprechend auf das absorbierte Licht ausgegeben wird. Bei einem Ausführungsbeispiel photoluminesziert die Schicht aus Lumineszenzmaterial ansprechend auf das absorbierte Quellenlicht, und ein Lichtausgabe wird emittiert.
Wenn bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 3 Quellenlicht, das durch die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 emittiert wird, vollständig durch Lumineszenzmaterial in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 absorbiert wird, ist die Lichtausgabe ein Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht. Wenn bei einem weiteren Beispiel das Lumineszenzmaterial in der Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 230 weniger als das gesamte Quellenlicht absorbiert, das durch die Halbleiterlichtemittiervorrichtung 210 emittiert wird, ist das emittierte Licht ein zusammengesetztes Licht.
Bei dem optionalen Block 660 wird das emittierte Licht in einer Schicht aus Lumineszenzmaterial mit einer spezifische und einheitlichen Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen absorbiert. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das emittierte Licht durch Lumineszenzteilchen in einer zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht absorbiert.
Die Lumineszenzteilchen in der Lumineszenzmaterialschicht sind als ein Phosphormaterial oder eine Mischung aus zwei oder mehr Phosphormaterialien implementiert, wie z. B. ein Verbindungsphosphor.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 3 absorbieren Lumineszenzteilchen (nicht gezeigt), in der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 zumindest teilweise das emittierte Licht, das durch die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 330 emittiert wird.
Bei dem optionalen Block 670 emittiert die Schicht aus Lumineszenzmaterial eine Lichtausgabe zumindest teilweise ansprechend auf das absorbierte Licht. Bei einem Ausführungsbeispiel photoluminesziert die Schicht aus Lumineszenzmaterial ansprechend auf das absorbierte emittierte Licht und eine Lichtausgabe wird emittiert.
Bei dem optionalen Block 680 wird das emittierte Licht in einer Schicht aus Lumineszenzmaterial mit einer spezifischen und einheitlichen Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen absorbiert. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das emittierte Licht durch Lumineszenzteilchen in einer dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht absorbiert.
Die Lumineszenzteilchen in der Lumineszenzmaterialschicht sind als ein Phosphormaterial oder als eine Mischung aus zwei oder mehr Phosphormaterialien implementiert, wie z. B. ein Verbindungsphosphor.
Bei einem Beispiel und mit Bezugnahme auf die obige 4 absorbieren Lumineszenzteilchen (nicht gezeigt) in der dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 450 zumindest teilweise das emittierte Licht, das durch die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht 340 emittiert wird.
An dem optionalen Block 690 emittiert die Schicht aus Lumineszenzmaterial eine Lichtausgabe zumindest teilweise ansprechend auf das absorbierte Licht. Bei einem Ausführungsbeispiel photoluminesziert die Schicht aus Lumineszenzmaterial ansprechend auf das absorbierte emittierte Licht und eine Lichtausgabe wird emittiert.
Das Verfahren 600 schreitet dann zu Block 695 fort, wo dasselbe endet.
Die oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung und die Verfahren zum Erzeugen einer spektral verschobenen Lichtausgabe von einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung unter Verwendung von Dünnfilmlumineszenzmaterialschichten sind eine beispielhafte Beleuchtungsvorrichtung und beispielhafte Verfahren. Diese Beleuchtungsvorrichtungen und Verfahren stellen einen möglichen Lösungsansatz zum Erzeugen einer spektral verschobenen Lichtausgabe von einer Halbleitelichtemittiervorrichtung unter Verwendung von Dünnfilmlumineszenzmaterialschichten dar. Die tatsächliche Implementierung kann von der offenbarten Beleuchtungsvorrichtung oder den Verfahren abweichen.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung (200), die folgende Merkmale umfaßt : eine Halbleiterlichtemittiervorrichtung (210), die ein Quellenlicht liefert; und eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230), die eine Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung beschichtet, wobei die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) ein Lumineszenzmaterial umfaßt, das ansprechend auf das Quellenlicht ein emittiertes Licht emittiert, wobei die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das emittierte Licht folgende Merkmale umfaßt: ein erstes Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht, wenn das Lumineszenzmaterial das Quellenlicht vollständig absorbiert; und ein erstes zusammengesetztes Licht, wenn das Lumineszenzmaterial weniger als das gesamte Quellenlicht absorbiert.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, die ferner folgendes Merkmal umfaßt: eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340), die eine Oberfläche der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) beschichtet, wobei die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) Lumineszenz material umfaßt, das ansprechend auf das emittierte Licht von der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht ein emittiertes Licht emittiert, wobei die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, die ferner folgendes Merkmal umfaßt: eine dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450), die eine Oberfläche der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) beschichtet, wobei die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450) ein Lumineszenzmaterial umfaßt, das ansprechend auf das emittierte Licht, das von der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) emittiert wird, ein emittiertes Licht emittiert, wobei die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450) eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die zusätzlich ein Gehäuse umfaßt, in dem die lichtemittierende Vorrichtung befestigt ist.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Gehäuse aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: einem Reflektorschalengehäuse, einem oberflächenbefestigbaren Gehäuse und einem Durchgangslochgehäuse.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Lumineszenzmaterial folgendes Merkmal umfaßt: zumindest einen Phosphor.
Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) auf eine freigelegte Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung aufgebracht ist, durch ein Verfahren, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: Sprühen, Rollen, Dippen, Drucken, Fluidisieren und eine elektrophoretische Aufbringung.
Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung (200), wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung (210), die wirksam ist, um ein Quellenlicht zu liefern; Bereitstellen eines ersten Lumineszenzmaterials; und Beschichten einer Oberfläche der Halbleiterlichtemittiervorrichtung mit einer dünnen Schicht aus einem ersten Lumineszenzmaterial (230), wobei die dünne Schicht aus erstem Lumineszenzmaterial eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, das ferner folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines zweiten Lumineszenzmaterials; Beschichten einer Oberfläche der dünnen Schicht aus erstem Lumineszenzmaterial mit einer dünnen Schicht aus zweitem Lumineszenzmaterial (340), wobei die dünne Schicht des zweiten Lumineszenzmaterial eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines dritten Lumineszenzmaterials; Beschichten einer Oberfläche der dünnen Schicht aus zweitem Lumineszenzmaterial mit einer dünnen Schicht aus drittem Lumineszenzmaterial, wobei die dünne Schicht aus drittem Lumineszenzmaterial eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Lumineszenzmaterial folgendes Merkmal umfaßt: zumindest einen Phosphor.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, das zusätzlich das Befestigen der Halbleiterlichtemittiervorrichtung in einem Gehäuse umfaßt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem das Gehäuse aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgenden Merkmalen besteht: einem Reflektorschalengehäuse, einem oberflächenbefestigbaren Gehäuse und einem Durchgangslochgehäuse.
Verfahren zum Bereitstellen einer spektral verschobenen Lichtausgabe, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung, wobei die Halbleiterlichtemittiervorrichtung eine erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) umfaßt, wobei die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) eine spezifische und konsistente Dicke und eine spezifische und konsistente Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist, die eine Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung beschichten; Erzeugen eines Quellenlichts unter Verwendung der Halbleiterlichtemittiervorrichtung; Absorbieren zumindest Teil des Quellenlichts in der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230); und Emittieren eines ersten emittierten Lichts von der ersten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230), ansprechend auf das absorbierte Quellenlicht.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die erste Lichtausgabe folgende Merkmale umfaßt: ein erstes Lumineszenzmaterial-emittiertes Licht, wenn die Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht das Quellenlicht vollständig absorbiert; und ein erstes zusammengesetztes Licht, wenn die Dünnfilmlumineszenzschicht (230) weniger als das gesamte Quellenlicht absorbiert.
Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, das folgenden Schritt umfaßt: Bereitstellen einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung (210), wobei die Halbleiterlichtemittiervorrichtung zusätzlich eine zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) umfaßt, die die erste Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (230) beschichtet; und das Verfahren zusätzlich folgende Schritte umfaßt: Absorbieren zumindest eines Teils des ersten emittierten Lichts in der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340), wobei die zweite Dünnfilmlumineszenzma terialschicht (340) eine spezifische und konsistente Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist; und Emittieren eines zweiten emittierten Lichts von der zweiten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340), ansprechend auf das absorbierte erste emittierte Licht.
Verfahren gemäß Anspruch 17, das ferner folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen einer Halbleiterlichtemittiervorrichtung, wobei die Halbleiterlichtemittiervorrichtung zusätzlich eine dritte Dünnfilmlumineszenzschicht (450) umfaßt, die die zweite Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (340) umfaßt; und das Verfahren zusätzlich folgende Schritte umfaßt: Absorbieren zumindest eines Teils des zweiten emittierten Lichts in der dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450), wobei die dritte Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450) eine spezifische und konsistente Dicke und Dichte von Lumineszenzteilchen (235) aufweist; und Emittieren eines dritten emittierten Lichts von der dritten Dünnfilmlumineszenzmaterialschicht (450), ansprechend auf das absorbierte zweite emittierte Licht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem das Erzeugen des ersten emittierten Lichts umfaßt, daß das erste Lumineszenzmaterial ansprechend auf das absorbierte Quellenlicht photoluminesziert.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem das Lumineszenzmaterial folgendes Merkmal umfaßt: zumindest einen Phosphor.