[发明专利]发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括固态光源和波长转换元件的发光装置，并且涉及包括这样的发光装置的灯和照明设备。

背景技术

基于发光二极管(LED)的照明设备被越来越多地用于多种多样的照明和信令应用。LED提供优于诸如白炽灯和荧光灯之类的传统光源的优点，包括长寿命、高流明效率、低工作电压和快的流明输出调制。高效的高功率LED经常是基于发射蓝光的InGaN材料的。为了产生具有期望颜色(例如白色)输出的基于LED的照明设备或另一种固态照明设备，可以提供合适的波长转换材料(通常被称为磷光体)，其将由LED发射的光的一部分转换为更长波长的光，以便于生成具有期望的光谱特性的光的组合。针对用在基于蓝色LED的设备中以用于发射白光，合适的波长转换材料的示例是铈掺杂的钇铝石榴石(YAG：Ce)。

基于LED磷光体的照明设备的缺点是，在关状态下，磷光体的颜色可能是清晰可见的。例如，YAG：Ce具有明显的淡黄色或橙色外观。这样的外观出于审美的原因可能是不希望的，且可能对消费者没有吸引力。因此，技术已经被开发以产生在关状态下具有非彩色(例如白色或略带白色的)外观的固态照明设备。一种这样的技术在US 2005/0201109中被公开，其描述了包括光源、设置成面朝光源发射表面的透镜和提供在至少透镜表面上的半透半反膜的照明装置。半透半反膜是包括金属材料的薄膜且提供了光屏蔽机制，在装置处于关状态时不能从外部通过半透半反膜看到内部或者照明装置的结构。然而，装置遭受低效率且由于透镜的存在是笨重的。因此，本领域存在改进发光设备的需要，其在功能性的关状态时具有非彩色的外观。

发明内容

本发明的目的是克服这个问题，并提供具有期望的关状态外观的改进的发光设备。

根据本发明的第一方面，这个和其它的目的通过包括如下部件的发光装置来实现：

-固态光源，适于发射初级光；以及

-波长转换部件，布置用于接收所述初级光且能够将所述初级光转换为次级光，波长转换部件和固态光源被相互间隔开；以及

-非吸收的、部分透明的反射器，布置在波长转换部件的光输出侧上。

由固态光源发射的初级光和由波长转换部件产生的初级光可以由非吸收的、部分透明的反射器透射以离开发光装置。

反射器隐藏波长转换部件的颜色并可以使装置具有银色或金色的金属外观，这对于许多应用是更期望的。通过使用非吸收的反射器，效率是高的且同时需要更少的磷光体，这进一步有助于改进可视外观(磷光体的颜色是较不可见的)。相比于波长转换部件与光源直接接触的装置，使用远程或邻近配置的优点包括减少的由于过热的磷光体的降解和因此增加的磷光体寿命，以及改进的随时间的颜色稳定性。远程配置还可以提供发光表面，其具体与如下描述的光混合腔室结合，允许无需准直透镜等的紧凑的设计。

非吸收的、部分透明的反射器具有在从400nm到800nm的波长范围内的光的统一反射率。

通常地，非吸收的意思是小于1％的吸收。因此，在本发明的实施例中，非吸收的、部分透明的反射器具有对入射光小于1％的吸收。非吸收的、部分透明的反射器通常是非金属的，因为金属的反射器趋向于具有不期望的高的光吸收。

例如，非吸收的、部分透明的反射器包括至少一层非吸收层，其包含通常是从玻璃和塑料材料中选择的介电材料的材料。所述塑料材料可以从聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚萘二甲酸乙二酯(PEN)中选择。

在本发明的实施例中，非吸收的、部分透明的反射器包括非吸收层的堆叠。通常地，非吸收层的所述堆叠的每一层可以具有在从400nm到800nm的波长范围内的统一反射率。

在一些实施例中，非吸收的、部分透明的反射器可以是镜面反射器。

在本发明的实施例中，非吸收的、部分透明的反射器具有在从20％到60％的范围内的反射率，优选从30％到45％，且更优选从35％(或者从高于35％)到45％。

在一些实施例中，发光装置包括由反射底部和至少一个反射侧壁定义的光混合腔室。固态光源可以被布置在底部或侧壁上。光混合腔室提供高效率，在开状态下的良好的光混合且与远程磷光体结合允许紧凑的设计而无需准直透镜等。

在一些实施例中，非吸收的、部分透明的反射器形成光出射窗，通过光出射窗光可以离开光混合腔室。