照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种照明装置，包括至少一个固态发光体和与所述固态发光体间隔开的至少一个发光元件，所述发光元件的表面至少是所述固态发光体的发光面的两倍大。本发明专利技术还涉及一种照明装置，包括至少一个固态发光体和与所述固态发光体间隔开的至少一个发光元件，所述发光元件的表面至少是所述固态发光体的发光面的两倍大，并且所述发光元件的表面与所述固态发光体的发光面平行。本发明专利技术还涉及一种照明装置，包括至少一个固态发光体和与所述固态发光体间隔开的至少一个发光元件，所述发光元件的投影的表面积至少是所述固态发光体的投影的表面积的两倍大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明装置，更具体地说，涉及一种包括一个或多个固态发光体 和一种或多种发光材料(例如， 一种或多种磷光体)的装置。在特定方面，本 专利技术涉及一种照明装置，所述照明装置包括一个或多个发光二极管以及一种或 多种发光材料。
技术介绍
在美国，每年有很大比例的(有人估计大约占1/3)电量被用于照明。因 此，需要提供高能效的照明。众所周知地，白炽灯泡是非常低能效的光源—— 其消耗的电的大约90%作为热量散发而不是转换成光能。荧光灯泡比白炽灯泡 更为有效(乘以系数4)，但是与固态发光体相比(如发光二极管)，其光效依 然较低。另外，与固态发光体的正常使用寿命相比，白炽灯泡的使用寿命相对较短， 也就是， 一般为750-1000小时。与其相比，发光二极管的使用寿命一般可以 十年计算。与白炽灯泡相比，荧光灯泡具有较长的使用寿命(例如， 10,000-20,000小时)，但是其颜色再现(color reproduction)效果较差。 一般采 用显色指数(CRI)来衡量颜色再现，这是对被特定灯光照射的物体的表面色 移的相关测量。日光具有最高的CRI (具有100),白炽灯泡具有相对接近的CRI (大约95)，荧光灯的CRI精度较低(70-85)。某些类型的专用照明装 置具有非常低的CRI (举例来说，水银蒸汽或钠灯大约是40或更低)。传统灯具面临的另一问题是需要定期更换照明装置(例如灯泡等)。当接 近灯具非常困难(举例来说，位于拱形天花板、桥、高大建筑、交通隧道)和/或更换费用相当高时，这个问题变得尤为突出。传统灯具的使用寿命一般约 为20年，对应的发光器件至少要使用约44,000小时(基于20年中每天使用6 小时)。 一般发光器件的使用寿命非常短，这样使得对其需要进行周期性更换。因此，由于这样或是那样的原因， 一直在努力发展可使用固态发光体代替 白炽灯、荧光灯和其他发光器件并得到广泛应用的方法。另外，对于已经在使 用的发光二极管(或其他固态发光体)， 一直在努力改进其能率、显色指数 (CRI)、对比度、光效(lm/W)禾口/或服务周期。已知有多种固态发光体。例如， 一种固态发光体类型是发光二极管。发光 二极管是众所周知的半导体器件，其可将电流转换成光。多种发光二极管被用 于不断增加的不同领域以达到更大范围的目的。更具体地说，发光二极管是在p-n节结构之间产生电势差时发光(紫外线、 可见光或红外线)的半导体器件。已经有多种制作发光二极管的方法并具有多 种相关结构，并且本专利技术可采用这些器件。例如，《半导体器件物理学》(Physics of Semiconductor Devices, 1981年第2版)的第12-14章和《现代半导体器件 物理学》(Modern Semiconductor Device Physics, 1998年)的第7章中介绍了 各种光子器件，包括发光二极管。在此，术语发光二极管是指基本的半导体二极管结构(也就是，芯片)。 已获得普遍承认并且在商业上出售(例如在电子器件商店中出售)的LED 通常表现为由多个部件组成的封装器件。这些封装器件一般包括有基于半 导体的发光二极管，例如但不限于美国专利4,918,487、 5,631,190和5,912,477 中所公开的各种发光二极管，以及导线连接和封装该发光二极管的封装体。众所周知地，发光二极管通过激发电子穿过半导体有源(发光)层的导带 (conduction band)和价带(valence band)之间的带隙(band gap)来发光。 电子跃迁产生的光线的波长取决于带隙。因此，发光二极管发出的光线的颜色(波长)取决于发光二极管的有源层的半导体材料。虽然发光二极管的发展以各种方式革新了整个照明工业，发光二极管的某 些特征已经显现出来并对现有技术发出挑战，但是某些特征并没有完全开发出 来。例如，任何特定发光二极管的发光光谱一般集中在单个波长(由发光二极 管的组成和结构决定)，这比较适合某些应用，但是却不适合另外一些应用(举例来说，用于提供照明，这样的发光光谱具有的CRI非常低)。因为人类可感知的白光必须是两种或两种以上颜色(波长)的光线的混合， 单个发光二极管不可能发出白光。现已制造出具有由各个红、绿和蓝光二极管 形成的发光二极管像素的白光二极管灯。其他已生产出的白光二极管包括(1)生成蓝光的发光二极管和(2)受发光二极管发出的光线激发生成 黄光的发光材料(举例来说，磷光体)，当蓝光和黄光混合时，可生成人类可 感知的白光。另外，在本领域和其他领域均知悉，可混合原色以生成非原色的组合。一般来说，CIE 1931色度图(在1931年建立的原色国际标准)和CIE 1976色度 图(类似于1931色度图但对其进行如下更改色度图中相似的距离表示相似 的颜色感知区别)提供可用于将颜色定义成原色加权和的有用参考。因此，可单独使用或以任何组合来使用发光二极管，也可选择性地将其与 一种或多种发光材料(举例来说，磷光体和闪烁物质)和/或滤波器共同使用 以生成具有任意的可感知颜色的光线(包括白色)。因此，现在正在努力的领 域是使用发光二极管光源取代现有的光源，例如，以改进能效、显色指数 (CRI)、光效(lm/W)和/或服务周期，但并不限于特定颜色的光或特定颜色 混合的光。对本领域技术人员来说，已知存在多种可用发光材料(又称为发光荧光粉 (lumiphor)或发光荧光媒介(luminophoric media),例如在美国专利6,600,175 中公开的内容，在此全文引用以作参考)。例如，磷光体就是一种发光材料， 当其受到激发光源的激发时，可发出对应光线(例如，可见光)。在多数情况 中，对应光线的波长不同于激发光的波长。发光材料的其他例子包括闪烁物质、 日辉光带(dayglowtape)和在紫外线的激发下发出可见光的油墨。发光材料可分类成下迁移(down-converting)材料，也就是将光子迁移到 较低能级(更长的波长)的材料，或上迁移材料，也就是将光子迁移到较高能 级(更短的波长)的材料。可通过向纯净的塑胶封装材料(例如，基于环氧树脂或硅树脂的材料)中 加入前述的发光材料来使得LED器件内包含发光材料，例如通过涂覆或混合 工艺。例如，美国专利6,963,166 (Yano '166)公开了一种传统的发光二极管灯， 其包括发光二极管芯片、用以罩着该发光二极管芯片的子弹形透明壳体、提供 电流给该发光二极管芯片的引线、以及用于将发光二极管芯片发出的光线反射 到同一方向的杯形反射器，其中采用第一树脂部件封装该发光二极管芯片，然 后用第二树脂部件进一步封装该第一树脂部件。根据Yano '166，可这样获得 第一树脂部件采用树脂材料填满杯形反射器，并在将发光二极管芯片安装到 所述杯形反射器的底部上后使其凝固，然后通过金属线将该发光二极管芯片的 阴极和阳极电连接到引线。根据Yano '166，将磷光体分散在所述第一树脂部 件内，这样在受到发光二极管芯片发出的光线A激发后，磷光体可发出荧光 (光线B，光线B的波长比光线A更长)。光线A的一部分穿透包含磷光体的 第一树脂部件，最后可获得光线A和B的混合光线C，用于照明。从如上内容可知，白光LED(也就是，可被感知成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，其特征在于，包括：　至少一个固态发光体；和　至少一个发光元件，所述发光元件包括至少一种发光材料，并且所述发光元件与所述固态发光体间隔开；　所述固态发光体具有发光面；　所述发光元件具有发光元件表面；　所述发光元件表面至少是所述发光面的两倍大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-22 60/753,138;US 2006-7-19 60/831,7751、一种照明装置，其特征在于，包括至少一个固态发光体；和至少一个发光元件，所述发光元件包括至少一种发光材料，并且所述发光元件与所述固态发光体间隔开；所述固态发光体具有发光面；所述发光元件具有发光元件表面；所述发光元件表面至少是所述发光面的两倍大。2、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件与所述固 态发光体间隔一间距，所述间距至少等于所述发光面的最大尺寸。3、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述固态发光体是发光 二极管芯片。4、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面至少 是所述发光面的五倍大。5、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面至少 是所述发光面的十倍大。6、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光面是平面的。7、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面是平 面的。8、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件包括其中 包含发光材料的基体。9、 根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述基体包括聚合材料。10、 根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述聚合材料经过硫化。11、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件中包含 的发光材料的量在体积上不大于15。％。12、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件包括至 少一种磷光体。13、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件包括发 光材料颗粒，所述发光材料颗粒的平均粒度不大于50微米。14、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件的厚度 不大于1厘米。15、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，进一步包括至少一个 散射层。16、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，进一步包括至少一个 增亮膜。17、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件也是散 射层。18、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件与所述 固态发光体间隔一间距，所述间距的范围从约100微米到约750微米。19、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件与所述 固态发光体间隔一间距，所述间距的范围从约500微米到约750微米。20、 一种照明装置，其特征在于，包括 至少一个固态发光体；和至少一个发光元件，所述发光元件包括至少一种发光材料，所述发光元件与所述固态发光体间隔开；所述固态发光体具有面向所述发光元件的发光面； 所述发光元件具有面向所述固态发光体的发光元件表面； 所述发光元件表面与所述发光面基本平行，并且所述发光元件表面至少是所述发光面的两倍大。21、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件与所述 固态发光体间隔一间距，所述间距至少等于所述发光面的最大尺寸。22、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述固态发光体是发 光二极管芯片。23、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面至 少是所述发光面的五倍大。24、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面至 少是所述发光面的十倍大。25、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光面是平面的。26、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件表面是 平面的。27、 根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件包括其 中包含发光材料的基体。28、 根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，所述基体包括聚合材料。29、 根据权利要求28所述的照明装置，其特征在于，所述聚合材料经过硫化。30、 根据权利要求20所述的照明装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德H尼格利，
申请(专利权)人：科锐LED照明科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]