光输出器件制造技术

一种光输出器件包括：至少一个光源，具有至少包括光输出的光源输出；以及可切换构件，通过该可切换构件提供光输出，并且该可切换构件在至少两个光学状态之间可切换。这些至少两个光学状态提供光输出的不同均匀度水平。光源输出引起可切换构件的切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】光输出器件本申请是国际申请日2008年10月30日提交的、于2010年5月7日进入中国国家阶段的、申请号为200880115106.9、专利技术名称为“光输出组件”的分案申请。
本专利技术涉及光输出器件、具体地但是并非唯一地使用与透明衬底结构关联的离散光源。
技术介绍
这一类发光器件的一个已知例子是所谓的“玻璃内LED”器件。在图1中示出了例子。通常使用玻璃板，该玻璃板具有形成电极的透明传导涂层(例如ΙΤ0)。将传导涂层图案化以便制成连接到半导体LED器件的电极。通过层压玻璃来完成组装，其中LED在热塑层(例如聚乙烯醇缩丁醛，PVB)以内。这一类器件的应用是搁架、陈列橱、装饰面、办公隔间、壁包层和装饰发光。发光器件可以用于照明其他物体、用于显示图像或者简单地用于装饰目的。这一类器件的一个问题在于半导体LED为点源。因而，LED表现为亮光点(这并非总是优选的)并且未给出均匀照明。器件在它未被照明时透明，并且这是需要的特征。已经提出在结构内提供散射功能，从而使点源照明扩散。然而，这影响结构在非照明状态下的透明度，这是不合需要的。US6056421公开了一种光输出器件，其包括权利要求1的前序部分的所有技术特征。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种光输出器件，该器件包括:至少一个光源，具有至少包括光输出的光源输出；以及可切换构件，通过可切换构件提供光输出，并且可切换构件在至少两个光学状态之间可切换，其中至少两个光学状态提供光输出的不同均匀度水平，其中光源输出的热引起可切换构件的切换。本专利技术因此提供如下布置，其中使用可切换构件例如可切换层，并且其中光均匀度和与光源的邻近度有关。具体而言，光源输出控制/引起切换，即无需任何直接的电控制系统。优选地，通过引入不同水平的光散射来提供不同均匀度水平，从而使用可切换散射层，以及其中散射的量和与光源的邻近度有关。具体而言，光源输出控制切换，即无需任何直接的电控制系统。该器件可以包括:在其间提供光源的第一和第二衬底；以及在第一与第二衬底布置之间提供的且至少包括半透明电极的电极布置。至少一个光源由电极电驱动。当LED用作光源时，这限定所谓的玻璃内LED器件。对于玻璃内LED，该系统在应用于整个玻璃板时保持透明。当LED接通时，仅在LED附近局部地引入散射。可切换层可以包含水凝胶。所选水凝胶可以在加热至某一温度时发生散射。由于热在光源附近最高，所以水凝胶仅在光源的附近散射。水凝胶可以具有范围为25°C至50°C的转变温度。如果水凝胶的本征转变温度并非所需，则水凝胶可以与用于增加转变温度的亲水单体或者与用于降低转变温度的疏水单体共聚。在一个例子中，水凝胶包含N-异丙基丙烯酰胺和光引发剂。例如，水凝胶可以包含:9.9重量％的N-异丙基丙烯酰胺；0.1重量％的二乙二醇双丙烯酸酯；I重量％的Irgacure 2959光引发剂；以及89重量％的去离子水。因此可以借助光源输出的热来控制可切换层的切换。然而，本专利技术可以应用于如下布置，其中材料对光输出有光学响应而不是热响应。也可以使用其他激励方法，例如对特定波长有响应的材料。该器件可以包括光源的阵列，其中阵列的各光源关联于并且控制可切换层的局部部分。各光源可以包括离散LED器件或者LED器件组。可切换层进行的散射增加了光的均匀度水平。因此，光的更高均匀度水平理解为意味着在给定区域上的更均匀光输出。本专利技术还提供一种提供光输出的方法，该方法包括:从至少一个光源生成光源输出，该光源输出至少包括光输出；通过在至少两个光学状态之间可切换的可切换构件提供光输出，其中至少两个光学状态提供光输出的不同均匀度水平；以及通过光源输出的热来引起可切换构件的切换。注意本专利技术涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。【附图说明】现在将参照附图具体描述本专利技术的例子，附图中:图1示出了已知玻璃内LED照明器件；图2示出了图1的器件结构的例子；图3示意地示出了本专利技术的基本概念；图4示出了本专利技术的光输出器件的第一例子；图5a和图5b示出了 p-NIPAAm水凝胶如何随温度改变特性；图6示出了可以如何调节图4的器件中所用切换层的切换特性；以及图7示出了本专利技术的光输出器件的第二例子。相同参考标号用来通篇表不相同部分。【具体实施方式】图2示出了已知玻璃内LED结构。光输出器件包括玻璃板I和2。在玻璃板之间是(半)透明电极3a和3b (例如使用ITO或者细导线来形成)以及连接到透明电极3a和3b的LED 4。在玻璃板I与2之间提供热塑材料层5 (例如PVB或者UV树脂)。在使用透明电极时，它们不为观察者所见，并且它们不向光输出引入非均匀度。电极优选为基本上透明的，这意味着它们在器件的正常使用中不易为观察者所察觉。如果导体布置不引入光透射的明显变化(例如因为它未被图案化，或者因为图案不可见)，则大于或者等于50%的透明度可以足以让系统表现得透明。更优选地，透明度大于70%、更优选为90%、并且甚至更优选为99%。如果导体布置被图案化(例如由于使用细线)，则透明度优选为大于80%、更优选为90%、但是最优选为大于99%。电极可以由透明材料诸如ITO制成，或者它们可以由不透明材料例如铜制成、但是充分地细使得它们在正常使用时不可见。在US 5218351中公开了适当材料的例子。特别有用的不透明传导材料可以是使用丝网印刷或者喷墨印刷来沉积的传导墨，因为这允许以成本有效方式沉积导体布置。玻璃板通常可以具有1.lmm-2.1mm的厚度。电极之间的间距通常为0.01mm-3mm,例如约为0.15mm。热塑层具有0.的厚度，而电极的电阻范围为1-80欧姆、或者1-50欧姆、或者更优选为2-20欧姆或者10-30欧姆/平方。本专利技术提供一种光输出器件，其中通过在(至少)两个光学状态之间可切换的可切换构件提供光输出，其中至少两个光学状态提供光输出的不同均匀度水平。例如，可以通过引入不同水平的光散射来提供不同均匀度水平。这些状态之一可以是基本上透明状态，并且一个可以是其中使光输出更扩散的散射状态。这可以在大量应用中使用，例如用来将由LED提供的点源照明在更大区域上转换成更均匀光输出。可切换构件的切换由光源输出引起/控制。这意味着单独导体图案不是可切换构件所必需的，因为它对例如来自光源本身的热或者光学刺激做出响应。图3示出了本专利技术的基本原理，并且示出了与可切换层6相邻的LED形式的光源4。在光输出路径中提供散射层6，并且如图3中示意地所示，切换响应(由不同灰色阴影代表)依赖于与光源4的距离。层6的切换是局部效果，并且它归因于在光源输出与层6的材料之间的热或者光学互作用。下文讨论适当材料。图4示出了本专利技术应用于图2中所示结构类型的第一例子。除了图2中所示层之外，还在衬底1、2的外侧上示出了两个可切换散射层6a和6b ο当LED 4接通时，可切换散射层取决于在LED 4与散射层的部分之间的距离而发生散射。优选地，层6在它接近LED时发生散射，从而由LED发射的光由于层6 (该层对由LED产生的光或者热做出响应)中的散射而分布于更大区域上。散射层在LED以上和以下的使用使光分布更均匀。图4的结构可以用于个别光源，或者它可以用于图1中所示类型的光源阵列。本专利技术的布置使器件能够在关断时保持基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光输出器件，包括：至少一个光源(4)，具有至少包括光输出的光源输出；以及可切换构件(6a，6b)，通过所述可切换构件提供所述光输出，并且所述可切换构件在至少两个光学状态之间可切换，其中所述至少两个光学状态提供所述光输出的不同均匀度水平，其特征在于，所述光源输出的热引起所述可切换构件的切换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·M·J·W·范赫佩恩，R·佩恩特曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL