具有改進(jìn)的照明均勻性的照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及具有諸如遠(yuǎn)程磷光體層之類的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些照明裝置中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與窄帶寬光源一起用于產(chǎn)生特定顏色的光(通常為白光)。這樣的一種技術(shù)的基本原理為使用光源來光激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料然后發(fā)射在某一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，使得該光和來自光源的尚未被轉(zhuǎn)換的光的組合看起來為白色。
[0003]基于這一技術(shù)的照明裝置的常用示例為所謂的遠(yuǎn)程磷光體系統(tǒng)，在該遠(yuǎn)程磷光體系統(tǒng)中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為布置在與通常為發(fā)光二極管(LED)的光源相距一定距離處的磷光體。通常為這種照明裝置提供藍(lán)色LED，并且使LED的光與由磷光體發(fā)射的主要為黃色的光混合，從而形成白光。
[0004]遠(yuǎn)程磷光體系統(tǒng)的示例為US 7618157 BI中公開的具有遠(yuǎn)程磷光體的管狀藍(lán)色LED燈。這一燈具有布置在線性延伸的散熱片上并且由具有磷光體的塑料蓋體包圍的LED。
[0005]在很多家用、商業(yè)、工業(yè)以及其它應(yīng)用中，期望照明裝置遞送均勻的照明。需要在這一方面改進(jìn)現(xiàn)有照明裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]總體目的是提供改進(jìn)的或者備選的具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的照明裝置。特別關(guān)心的方面是照明裝置的照明均勻性程度。
[0007]本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求限定。實(shí)施例在從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖中闡述。
[0008]根據(jù)第一方面，提供具有至少兩個(gè)光源的照明裝置，至少兩個(gè)光源以沿著縱軸的圖案布置并且適于發(fā)射在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。照明裝置包括與至少兩個(gè)光源相距一定距離布置的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層被布置為接收從至少兩個(gè)光源發(fā)射的光，并且適于將在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光轉(zhuǎn)換為在第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。光譜選擇層被布置在至少兩個(gè)光源和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層之間。光譜選擇層適于反射具有小于預(yù)定義角度的入射角的在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，并且適于透射具有大于預(yù)定義角度的入射角的在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
[0009]通過“光譜選擇層”意指對(duì)于一些波長(zhǎng)基本上透明但是對(duì)于其它波長(zhǎng)不透明的層。光譜選擇層可以幫助在照明裝置內(nèi)部創(chuàng)建光混合腔室，特定類型的光具有低的從其逃離的概率。通過“入射角”意指由入射在表面上的光線和垂直于表面的方向在入射點(diǎn)處形成的角。
[0010]光譜選擇層可以幫助漫射來自光源的光，使得來自照明裝置的照明變得更均勻。垂直入射的在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光由光譜選擇層反射的事實(shí)可以降低來自特定光源的撞擊(strike)該光源附近的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的光的強(qiáng)度。因此對(duì)于觀察者而言，單獨(dú)的光源可以看起來更加漫射并且更不像點(diǎn)源。這可以改進(jìn)來自照明裝置的照明的均勻性。
[0011]而且，由于光譜選擇層適于影響在第一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光(即來自光源的光)，結(jié)果可能是，具有最高強(qiáng)度的光是被漫射得最厲害的光。在強(qiáng)度和顏色兩方面，這可能是增加來自照明裝置的照明的均勻性的特別高效的方法。與具有大致相等地漫射所有波長(zhǎng)的光的漫射器的照明裝置中的相比，在具有這一類型的光譜選擇層的照明裝置中可能有更少的光學(xué)損耗。
[0012]第一波長(zhǎng)范圍可以包括藍(lán)光的所有或者一些波長(zhǎng)。第一波長(zhǎng)范圍可以包括綠光、黃光和/或紅光的所有或者一些波長(zhǎng)。第二波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的最高強(qiáng)度可以在黃光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
[0013]預(yù)定義角度可以依賴于兩個(gè)光源之間的距離以及光源和光譜選擇層之間的距離。例如，具有縱向等距的光源的照明裝置可以具有適于反射如下光的光譜選擇層，該光的入射點(diǎn)在縱向方向上與發(fā)射光源相距小于兩個(gè)光源之間的縱向距離的大約一半。這樣做的作用是，來自一個(gè)源的光不會(huì)直接在該源“上方”被發(fā)射。如果期望甚至更大的散布，所需要的與發(fā)射光源的距離是光源之間距離的兩倍、三倍或甚至四倍。
[0014]光譜選擇層可以布置為與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層接觸。例如，光譜選擇層可以被提供在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的朝向光源指向的側(cè)面上。光譜選擇層可以完全或者部分地覆蓋波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。將光譜選擇層和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層集成，使得兩個(gè)層之間只有一個(gè)邊界，可以減少不期望的菲涅耳(Fresnel)反射并且改進(jìn)由照明裝置產(chǎn)生的照明的聚焦(focus)。
[0015]備選地，光譜選擇層可以被布置為與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層和光源相距一定距離。從成本角度而言可以有利的是，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層和光譜選擇層布置為相距彼此一定距離。
[0016]光譜選擇層可以具有柱體的一部分的形狀。具有這種形狀的光譜選擇層可以簡(jiǎn)單地生產(chǎn)并且特別適合于本發(fā)明。注意，柱體的基底可以具有任何形狀。例如，柱體可以為基本上圓柱體或者基本上橢圓柱體。通過“基本上圓柱體”意指從完美圓柱體形狀的任何偏離的大小相對(duì)于柱體的半徑和長(zhǎng)度而言是小的。相似地定義“基本上橢圓柱體”的含義。柱體的中心可以基本上處于縱軸上。通過“中心基本上處于”意指柱體的中心軸和縱軸之間的任何距離相對(duì)于柱體的長(zhǎng)度和柱體的基底的最大寬度而言是小的。
[0017]光譜選擇層可以適于漫射在垂直于縱軸的方向上的入射光。通過“在縱向方向上漫射入射光”意指撞擊光譜選擇層的光的縱向方向分量在反射時(shí)改變。例如，在反射之前沒有縱向方向上的方向分量的光在反射之后可以具有這種方向分量。這一構(gòu)造用于增加由光源發(fā)射的光的漫射并且可以使得來自照明裝置的照明更均勻。為了將光漫射，光譜選擇層可以具有適于將由光譜選擇層反射或者透射的光的方向散布開和/或隨機(jī)化的形狀。例如，光譜選擇層可以具有規(guī)則或者不規(guī)則圖案的突起和/或凹陷。光譜選擇層可以在縱向方向上具有輕微波浪形狀、輕微彎曲形狀、輕微扭曲形狀和/或輕微尖銳形狀。光譜選擇層的面向光源的表面可以具有適于將光漫射的規(guī)則或者不規(guī)則三維結(jié)構(gòu)。
[0018]例如，在圓柱體形狀的情形下，光譜選擇層在垂直于縱軸的平面內(nèi)的截面將具有基本上圓弧形狀。通過具有“基本上圓弧形狀”意指從正圓的弧的形狀的任何偏離的大小相對(duì)于圓的半徑而言是小的。具有這種截面的光譜選擇層可以簡(jiǎn)單地生產(chǎn)并且特別適合于本發(fā)明。圓的中心可以基本上處于縱軸上。通過圓的“中心基本上處于縱軸上”意指圓的中心軸和縱軸之間的任何距離相對(duì)于圓的半徑而言是小的。半徑可以沿著縱軸變化，從而提供“波浪”層。變化的程度優(yōu)選地在一和三之間。
[0019]照明裝置可以具有至少一個(gè)反射器，以用于將光朝向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層和/或光譜選擇層反射。提供至少一個(gè)這種反射器可以導(dǎo)致光學(xué)損耗的減少和照明裝置的增強(qiáng)的效率。例如，由光譜選擇層反射的光可以反射離開反射器，并且很可能以允許透射的入射角再次撞擊光譜選擇層。而且，由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層朝向照明裝置內(nèi)部發(fā)射的光可以由反射器改向?yàn)槌蛘彰餮b置的外部。
[0020]至少一個(gè)反射器可以是漫反射器。提供漫反射器可以導(dǎo)致反射離開反射器的光被高效地散布開，并且因此導(dǎo)致來自照明裝置的照明的增加的均勻性。備選地，反射器可以是鏡面反射器。
[0021 ] 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以包括一個(gè)或者多個(gè)磷光體。通常有很多具有不同的激發(fā)和發(fā)射性質(zhì)的磷光體可用，其便于提供適合于不同類型應(yīng)用的照明裝置。由一個(gè)或者多個(gè)磷光體發(fā)射的光可以在黃色光譜內(nèi)具有高強(qiáng)度。
[0022]光源可以是固態(tài)照明(SSL)器件。SSL器件具有長(zhǎng)壽命并且節(jié)能。而且，它們不含汞，并且它們的穩(wěn)健性和小尺寸使它們通用并且適合于很多應(yīng)用。光源可以為相同類型或者不同類型的。光源可以適于發(fā)射藍(lán)光。光源可以例如為藍(lán)色LED。形成如下波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層是可能的，其激發(fā)和發(fā)射性質(zhì)使它們特別適合于與發(fā)射藍(lán)光的光源組合使用，并且高質(zhì)量的藍(lán)色LED商業(yè)上以低成本可得。
[0023]照明裝置可以包括支撐結(jié)構(gòu)和沿著支撐結(jié)構(gòu)布置的管狀蓋體，其中至少兩個(gè)光源被布置在支撐結(jié)構(gòu)上，并且管狀蓋體設(shè)置有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層可以例如應(yīng)用在管狀蓋體上(例如以涂層的形式)，或者分散在管狀蓋體中。以此方式形成的管狀照明設(shè)備可以具有很多家用、商業(yè)以及工業(yè)用途。
[0024]注意，本發(fā)明涉及在權(quán)利要求中記載的特征的所有可能組合。
【附圖說明】
[0025]現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這一方面和其它方面。
[0026]圖1示意性地示出了具有布置在遠(yuǎn)程磷光體層上的光譜選擇層的管狀照明設(shè)備的透視圖。
[0027]圖2示意性地示出了具有布置在相距遠(yuǎn)程磷光體層一定距離處的光譜選擇層的管狀照明設(shè)備的透視圖。
[0028]圖3示意性地示出了管狀照明設(shè)備的縱向方向上的截面圖。
[0029]如圖所示，層和區(qū)域的尺寸出于說明性目的而被夸大，并且因此，被提供為圖示本發(fā)明的實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)。相同的附圖標(biāo)記通篇指代相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以很多不同形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)該被解釋為限于本文中闡述的實(shí)施例；更確切地說，這些實(shí)施例被提供用于透徹性和完整性，并且向技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
[0031]圖1示意性地示出了管狀照明設(shè)備形式的照明裝置I。注意，管狀照明設(shè)備I不是必須如圖1中的那樣是直的，而是可以是彎曲的。管狀照明設(shè)備I可以具有圓環(huán)體或者球體的形狀。其可以是長(zhǎng)方形的。
[0032]管狀照明設(shè)備I具有LED形式的光源2，該LED可以從由半導(dǎo)體LED、有機(jī)LED和聚合物L(fēng)ED組成的組中選擇。其它類型的光源2是可能的，例如激光二極管。LED 2可以被布置在其可以包括電路的支撐結(jié)構(gòu)3上。例如，支撐結(jié)構(gòu)3可以具有集成的電接觸和集成的印刷電路板(例如金屬芯印刷電路板)。LED 2沿著縱軸L被布置在支撐結(jié)構(gòu)3上。在圖1中，LED 2沿直線布置，該直線與縱軸L基本上重合，但是LED可以以任何圖案布置，例如Z字形圖案。LED 2之間的縱向距離d通常小于大約10cm。適當(dāng)?shù)拿繂挝幻娣e的LED 2的數(shù)目依賴于如下因素，諸如每個(gè)LED 2的功率和照明裝置I的冷卻效率。高功率LED 2通常比低功率LED 2定位得分開更遠(yuǎn)。支撐結(jié)構(gòu)3可以作為用于冷卻LED 2以及管狀照明設(shè)備I的其它部件的散熱片起作用。支撐結(jié)