包括至少一个发光二极管的照明设备制造技术

本发明专利技术提供一种照明设备，其包括至少一个发光二极管和至少一个准直器结构，所述准直器结构包括至少一个发光二极管。本发明专利技术特别涉及包括多个这种结构的照明设备。准直器结构中的准直器由透明材料制成。在特定实施例中，提供透明的光瓦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括至少一个发光二极管和至少一个准直器结构的照 明设备，所述准直器结构包括至少一个发光二极管。本专利技术特别涉及 包括多个这样的结构的照明设备。
技术介绍
包括多个发光二极管(LED)的照明设备在本领域中是公知的。例 如，W02006 / 045897公开了用单板实现的发光设备的阵列。发光设备 包括发光二极管和反射表面。在这个设备中，发光二极管适于向某个 方向发射发散的光束，反射表面适合于基本上向这个方向引导从发光 二极管发出的光。而且，US2005 / 0265029 (W02005 / 119314 )描述了 一种发光二极管阵列，这个阵列包括安装在基板上的发光二极管阵列。 发光二极管在大体上垂直于基板的方向发光。在发光二极管的上方设 置光板。将来自发光二极管的并进入光板一侧的至少一部分光沿大体 上平行于基板的方向引入到光板内。光提取特征在大体上向前的方向 引导来自光板的光。这样的阵列对于几个应用领域是有用的，其中包 括空间照明、直接信息显示、液晶显示器的背光照明。光板的扩光效 应减小了发光二极管像素之间的黑色空间的量。
技术实现思路
这些现有技术的灯具有一个或多个缺点，它们具有复杂的结构， 或者使用相对复杂的装置以获得在所需方向上发光的设备。再有，现 有技术的设备可能不(轻易)允许在包括发光二极管阵列的设备或显 示单元内混合不同发光二极管的光。本专利技术的一个目的是提供一种可替换的照明设备，它优选地进一 步避免一个或多个上述的缺点。在一个特定的实施例中，本专利技术的目 的是提供一种照明设备，其中在使用期间的闪烁基本上不存在或者极 低。在下一个特定实施例中，本专利技术的目的是提供一种照明设备，其 中可以混合照明设备中不同发光二极管的光，由此减小例如"装箱"(binning)效应，并由此可以减小观察人员可以看到的可能不期望的 效应，即不同的发光二极管可能具有略微不同的不期望出现的发射性 质(例如略微不同的颜色)，并且和/或者由此允许使用具有不同颜 色的发光二极管，同时还很好地混合发光二极管的光。按照本专利技术的第一方面，照明设备包括至少一个发光二极管和至 少一个结构，所述结构包括至少一个发光二极管，其中a. 所述结构具有前表面和后表面；b. 所述结构进一步还包括一个凹槽，将所述凹槽安排成在所述前 表面提供开口，凹槽具有凹槽底部和凹槽高度，将所述凹槽进一步安 排成包括所述的发光二极管；c. 将发光二极管定位在凹槽的凹槽底部并且安排成通过前表面中 的开口发射光；d. 所述结构进一步还包括裂缝，所述裂缝以圆周形式包围所述凹 槽，并且提供具有边缘的截头锥状元件，截头锥状元件的半径(r)安 排成在从发光二极管到所述前表面的方向上增加，并且其中截头锥状 元件包括透明材料。具体来说，提供一种照明设备，其中照明设备包括多个这些结构。 以此方式，照明设备(或照明器)，例如光瓦形式的照明设备可以设 有例如发光二极管的两维或三维阵列(或者其它类型或排列，如正方 形、六边形、随机的排列、或这些排列中的两个或三个的组合)。按照本专利技术的照明设备的优点是，它是一种具有相对较少的光学 部件的相对简单的系统，实现了基本上没有闪烁的高亮度设备。还可 以混合不同发光二极管的光。甚至于有可能获得这样的照明设备在 使用时，各个发光二极管不再是可见的，照明设备和它的光就像是一 种光瓦。此外，还可能调节被引导到前表面、后表面和侧表面方向的 光量。附图说明现在参照附图借助实例描述本专利技术，附图中对应的附图标记表示 对应的部分。图la-lc分别是用在准直发光二极管的光的照明设备中的截头锥 状元件的示意侧视图(a)、顶视图(b)和透视图(c)图2a-2e (用侧视图)示意地描述了按照本专利技术的照明设备的多个 实施例；图3示意地描述了光线在照明设备中是如何行进的； 图4a-4b示意地描述了照明设备的实施例，照明设备具有包括在 多个结构中的多个发光二极管；图5绘出了对于不同角度oc (锥角，见下文)单个发光二极管的强度分布(朗伯，1流明)与角度Y (观察角度)的函数关系，，所述 单个发光二极管安装在包括8X4个发光二极管位置的完全透明的发光 二极管瓦(lOOXWOmm2)(未示出)中；在此例中参数x(见下文)是常数；图6描述在上述的发光二极管瓦的前方(三角)、侧面(十字) 和后方的(圆圈)通量分数与角度oc的函数关系；图7描绘出亮度(配置的每100流明的cd/m2)与角度ct的函数关系。具体实施例方式本专利技术提供一种照明设备1，它包括至少一个发光二极管10。缩 写"LED"(发光二极管)在这里还指多个发光二极管。例如可以使用 多色发光二极管或多个发光二极管，它们可以产生白光和/或彩色光。 在本专利技术中使用的发光二极管IO可以包括任何已知的发光二极管，其 中包括多色发光二极管、磷光体-发光二极管组合(例如安排成照亮光二^管)，这对于^领i的普通技术人员、来说是二"的:发光二极管IO例如可以是顶部发光二极管或者侧面发光二极管(侧面发光的发 光二极管)。还可以使用在市场上可以得到的发射白光和/或彩色光的 发光二极管10。照明设备是基于包括发光二极管10和特殊准直器30的结构单元 (见下文)。进一步还将这个准直器30表示为截头(truncated)锥 状元件30,或者因为它可以是一个单独的体，所以还可以将其表示为 截头圆锥状体300 (见下文)。在图la-lc中，更加详细地说明截头锥 状元件30。术语"截头圆锥"在本领域中是众所周知的，指的是它的 顶点被一个相交平面切掉的圆锥。 一般地，这个相交平面平行于锥底(base)。这样一个截头圆锥还称之为"平截头体"。事实上，在这 里公开的实施例中，截头锥状元件(或主体)30具有平截头体的形状， 即有平行的相交平面和锥底。截头圓锥有一个底部表面(锥底)和一 个顶部表面(切掉尖端的相交平面)，其中前者大于后者，并且其中 前者的半径大于后者的半径。然而，图la所示的截头锥状元件30是 倒转地画出来的，具有底部表面32和顶部表面33。另外，截头锥状元 件30具有边缘34和高度hl，在顶部表面33的最小直径d2，在底部表 面32的最大直径dl。在本专利技术中，边缘34可以是弯曲的、平直的、 或者是具有小面的，因此使用术语"圓锥状"。边缘34优选的是弯曲 的或平直的，更加优选的是平直的。而且，截头圆锥30可以具有不同 的形状，例如底部表面32和顶部表面33这两者可以具有椭圆形状， 由此可提供具有椭圆形状的截头锥状元件30。还是因为这个理由，在 这里使用术语"圆锥状，，。其它的不同形状也是可能的。优选地不是 不同地成形截头锥状元件30，优选地截头锥状元件30是平截头体，它 具有可选择的弯曲的或具有小面的边缘34。在示意图la-lc中，将边缘34画成直的边缘，但是本专利技术不限于 这样的直边缘的截头锥状元件30。在这里，角度ot表示的是边缘34相 对于底部表面32或顶部表面33的法线的角度。角度ot将小于90°并且 大于0°，但优选地处于10°-80 。的范围，更优选地处于15° - 45°的 范围。这允许发光二极管(一个或多个)10的相对较窄的光分布，即 有良好的准直，由此可减小闪烁(还要参见下面)。截头锥状元件30 进一步还有孔135，孔135从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备（１），包括至少一个发光二极管（１０）和至少一个结构（２０），所述结构（２０）包括至少一个发光二极管（１０），其中：　ａ．所述结构（２０）具有前表面（２２）和后表面（２６）；　ｂ．所述结构（２０）进一步还包括凹槽（３ ５），将所述凹槽安排成在所述前表面（２２）提供开口（３７），凹槽具有凹槽底部（３６）和凹槽高度（ｈ３），将所述凹槽（３５）进一步安排成包括所述的发光二极管（１０）；　ｃ．将发光二极管（１０）定位在凹槽（３５）的凹槽底部（３６）并且安排 成通过前表面（２２）中的开口（３７）发射光；以及　ｄ．所述结构（２０）进一步还包括裂缝（３８），所述裂缝以圆周形式环绕所述凹槽（３５），并且提供具有边缘（３４）的截头锥状元件（３０），其中对于截头锥状元件（３０）的半径（ｒ）进行安排， 以使所述半径在从发光二极管（１０）到所述前表面（２２）的方向上增加，并且其中所述截头锥状元件（３０）包括透明材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E布尼坎普，SM弗布鲁，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]