面光源装置制造方法及图纸

一种面光源装置，它由一次性光源和面发光屏组成，一次性光源为点光源或线光源，面发光屏上涂覆有发光材料，一次性光源在工作中发出的一次性光通过面发光屏时，激发发光材料而产生二次性光，面光源装置最后发出由一次性光和二次性光合成的光或者发出由一次性光转换成的二次性光。本装置的特点是面发光、发光均匀、光线柔和、亮度高、结构简单和成本低，可广泛用于家庭照明、各种室内照明、车辆照明等，还可兼用于装饰照明等。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源装置，特别是一种面光源装置。光源与人们的生活、工作有着非常紧密的联系，它广泛应用在工业、农业、科研、国防、医疗、交通等方面。在十九世纪后期爱迪生专利技术了白炽灯，开创了人类用人工光源进行照明的历史，但白炽灯只能看作是一种点光源。在二十世纪三十年代荧光灯问世，它是光源领域内一次巨大的进步。荧光灯具有光效高、光色好、寿命长和辐射热少等许多优点，但它只能看作是一种线光源。后来又陆续出现了多种光源，如钠灯、氖灯、汞灯、氙灯、金属卤化物灯和发光二极管灯等，这些灯也都只能看作是点光源或线光源。长久以来，人们梦想出现一种面光源。1947年专利技术了透明导电玻璃，利用它和电致发光原理研制出的电致发光(EL)灯是一种真正的面光源，当时人们对于它寄与了很大期望，但其发光效率非常低，经过人们长期探索和研究，它仍然无法作为照明而应用。迄今为止，还未出现一种有实用价值的照明用面光源装置。本专利技术的目的是提供一种有实用价值的照明用面光源装置，它由一次性光源和面发光屏组成，通过一次性光源发出的一次性光激发面发光屏，产生二次性光，就可获得一种产生面发光的面光源装置。下面进行详细说明。众所周知，白炽灯根据热辐射原理而发光，而荧光灯、钠灯、氖灯、汞灯、氙灯和金属卤化物灯根据气体中的放电原理而发光，其中对于荧光灯需通过发光材料将不可见的短波紫外光转换为可见光。典型的荧光灯主要由在内壁上涂复有发光材料的玻管和位于灯管两端的两个电极所组成，电极由钨丝绕制为螺旋状而成，其上涂复有可发射电子的碱土金属氧化物，灯管内部经抽真空后，充入少量汞和一定量的氩气。当灯管两端电极通电后，从碱土金属氧化物发射出的电子通过直接或间接的过程与汞原子碰撞，使汞原子中电子从基态跃迁到各种激发态，当处于激发态的电子自发地跃迁回基态时，将大量辐射出254nm短波紫外光，在254nm短波紫外光激发下，发光材料产生可见光，这就是荧光灯发光的基本机理。如果发光材料不是涂复在玻管内壁，而是涂复在玻管外一块具有面状的发光屏(面发光屏)上，则荧光灯在工作时发出的254nm短波紫外光经玻管照射在面发光屏上，同样能激发发光材料发光，从而获得一个面光源装置。我们将荧光灯称作一次性光源，将一次性光源发出的光称作一次性光，面发光屏上的发光材料为光致发光材料(以下简称发光材料)，它在一次性光的激发下能发光，我们将面发光屏所发出的光称作二次性光。通常一次性光的波长小于二次性光的波长。如果发光材料是白色发光材料，则可获得发出白光的面光源装置。由于254nm短波紫外光通过普通灯管和其它材料时，衰减大，且它对人体和人眼有害，为了解决这些问题，可采用波长更长的光作为一次性光，例如365nm左右的长波紫外光(以下简称为紫外光)、紫色光、蓝色光、蓝绿色光，对应的一次性光源分别称为紫外、紫色、蓝色、蓝绿色光源，同时在面发光屏上的光致发光材料也需相应地改变，因此有以下三类面光源装置(1)一次性光源为紫外或紫色光源，面发光屏上涂复有黄、蓝色发光材料，它们在紫外光或紫色光激发下分别产生黄、蓝色光，或者面发光屏上涂复有红、蓝绿色发光材料，它们在紫外光或紫色光激发下分别产生红、蓝绿色光，或者面发光屏上涂复有红、绿、蓝色发光材料，它们在紫外光或紫色光激发下分别产生红、绿、蓝色光，在紫外或紫色光源工作时，它发出的紫外光或紫色光激发面发光屏上发光材料，分别产生黄、蓝色光或红、蓝绿色光或者红、绿、蓝色光，面光源装置发出由黄、蓝色光或由红、蓝绿色光或者由红、绿、蓝色光合成的白色光。此时面光源装置发出的光即二次性光。(2)一次性光源为蓝色光源，面发光屏上涂复有黄色发光材料，它在蓝色光激发下产生黄色光，或面发光屏上涂复有红、绿色发光材料，它们在蓝色光激发下分别产生红、绿色光，在蓝色光源工作时，它发出的一部分蓝色光激发面发光屏上发光材料，产生黄色光或者分别产生红、绿色光，而另一部分蓝色光直接通过面发光屏，面光源装置发出由黄、蓝色光或者由红、绿、蓝色光合成的白色光。(3)一次性光源为蓝绿色光源，面发光屏上涂复有红色发光材料，它在蓝绿色光激发下产生红色光，在蓝绿色光源工作时，它发出的一部分蓝绿色光激发面发光屏上的红色发光材料，产生红色光，而另一部分蓝绿色光直接通过面发光屏，面光源装置发出由红、蓝绿色光合成的白色光。黄色发光材料Y3Al5O12Ce在蓝色光激发下具有很高的量子效率和流明效率，而它在365nm激发下几乎不发光。为了提高亮度，改进光色均匀性，可采取以下方法，即将面发光屏上的蓝、黄色发光材料涂复成两层，利用紫外或紫色光首先激发蓝色发光材料，产生蓝色光，再用部分蓝色光激发黄色发光材料，产生黄色光，最后产生由蓝、黄色光合成的白色光。因此在这类面光源装置中，一次性光源为紫外或紫色光源，面发光屏上涂复有蓝、黄色发光材料，第一层(靠近光源一侧)为蓝色发光材料，第二层为黄色发光材料，蓝色发光材料在紫外光或紫色光激发下产生蓝色光，黄色发光材料在蓝色光激发下产生黄色光，在紫外或紫色光源工作时，它发出的紫外或紫色光在通过面发光屏时，首先激发面发光屏上的蓝色发光材料，转换为蓝色光，一部分蓝色光再激发黄色发光材料，产生黄色光，另一部分蓝色光通过面发光屏，最后面光源装置发出由蓝、黄色光合成的白色光。根据外形荧光灯通常可分为三大类(1)直管形灯，长度一般为60～120cm，内径一般为16～38mm；(2)异形灯，包括环形、U形及其它各种形状；(3)紧凑形灯，包括双U形、D形，双D形、H形、π形等。前两类灯可看作是线光源，第三类灯可看作是点光源。在采用荧光灯的照明装置中，常常将几只灯组合起来使用，它们也只能看作是线光源或点光源。金属卤化物灯是六十年代发展起来的一种光源，因发光效率高、显色性能好、寿命长、品种多，用途十分广泛，不仅用于室外照明，而且可用于室内照明，在工业、农业以及其它方面也获得广泛应用，金属卤化物灯都只能看作是点光源。在金属卤化物中常用的紫外金属卤化物灯有碘化铁灯、碘化铅灯、碘化镉灯、碘化镁灯，紫色金属卤化物灯有碘化镓灯，蓝色金属卤化物灯有碘化铟灯，在面光源装置中它们可分别代替紫外、紫色和蓝色荧光灯作为一次性光源。近年来发光二极管(LED)取得了显著进展，高亮度蓝色、白色LED相继开发成功，使它成为新一代的照明光源，目前白色LED的最高光效已达到40～501m/W，随着LED灯发光效率的提高，在21世纪LED灯将发展成为主力光源，逐步取代白炽灯、荧光灯。除了蓝色、白色LED外，还有各种颜色的LED，包括紫外、蓝绿色LED，例如InGaN紫外LED、InGaN蓝色LED、InGaN蓝绿色LED等。LED灯是典型的点光源。虽然在采用LED的多种照明装置中，常常将许多LED组合起来使用，实际上它们也只能看作是点光源。在面光源装置中紫外、蓝色、蓝绿色LED灯可分别代替紫外、蓝色、蓝绿色荧光灯作为一次性光源。荧光灯使用的发光材料很多，主要有BaSi2O5Pb(紫外)、SrB4O7Eu(紫外)、(Ba，Sr，Mg)3Si2O7Pb(紫外)、Sr3(PO4)2Eu(紫色)、(Sr，Ba)Al2Si2O8Eu(紫色)、(Ba，Ca，Mg)10(PO4)6Cl2Eu(蓝色)、(Sr，Ca，Ba，)10(PO4)6Cl2Eu(蓝色)、Ba本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面光源装置，其特征在于它由一次性光源和面发光屏组成，一次性光源为点光源或线光源或者由点光源或线光源组成的光源，面发光屏上涂复有光致发光材料，它在一次性光激发下能产生二次性光，一次性光源在工作中发出的一次性光在通过面发光屏时，激发面发光屏上的光致发光材料，转换为二次性光而发出，或它发出的一部分一次性光在通过面发光屏时，激发面发光屏上光致发光材料，产生二次性光，而另一部分一次性光直接通过面发光屏，最后发出由它们合成的光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱行中，黎涤萍，尹绍刚，严永录，邱新萍，
申请(专利权)人：邱新萍，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]