辐射发射元件以及提供该辐射发射元件的方法技术

技术编号:7166012 阅读:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种辐射发射元件,包括:辐射透射元件,具有第一折射率、第一表面、相对的第二表面;辐射发射器,适合于将预定波长的辐射发射到辐射透射元件中;以及多个辐射控制元件,其中,每个辐射控制元件包括:-第一液体,具有第二折射率,-第二流体,具有低于第二折射率的第三折射率,第二折射率与第三折射率相比更接近第一折射率,-用于在两种模式之间改变第一液体形状的改变装置,其中:在第一模式中,第一液体在第一表面部分处与第一表面接触,在第一表面部分处,第一液体与第二流体之间的界面并不平行于第一表面部分;以及在第二模式中,在第一表面部分处,第二流体的表面至少实质上平行于第一表面部分的形状。其中,第一液体在预定波长下具有至少10%的透射率。

【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或显示技术的改进,具体涉及一种竞争电湿润光门,其中通过电场使油或其他粘性液体在两个位置之间移动,从而影响所述油或其他粘性液体中的光程。 这可以用于提供基于电场的光门开启和关闭。在第一方面中,本专利技术涉及一种辐射发射元件,包括辐射透射元件,具有第一折射率、第一表面、相对的第二表面;辐射发射器,适合于将预定波长的辐射发射到辐射透射元件中;以及多个辐射控制元件,其中,每个辐射控制元件包括-第一液体,具有第二折射率,-第二流体,具有低于第二折射率的第三折射率,第二折射率与第三折射率相比更接近第一折射率,-用于在两种模式之间改变第一液体形状的改变装置,其中〇在第一模式中,第一液体在第一表面部分处与第一表面接触,在第一表面部分处,第一液体与第二流体之间的界面并不平行于第一表面部分;以及〇在第二模式中,在第一表面部分处,第二流体的表面至少实质上平行于第一表面部分的形状。其中,第一液体在预定波长下具有至少10%的透射率。在这种情况下,辐射发射元件是一种适合于以受控方式发射辐射的元件。如从光源、灯等已知的,控制辐射的一种方式是根据时间、强度变化、波长或其组合来进行调制。备选或附加地,例如当提供其中可以控制单独较小区域(例如,像素)的显示器时,调制可以在表面上。在这种情况下,辐射透射元件至少在预定波长下是透射的,使得辐射可以在透射元件中传播。自然,辐射透射元件可以在波长区间内的所有波长下具有足够大的透射率 (优选地,大于20 %,例如,30 %或更大,优选地,40 %或更大,例如50 %或更大,优选地, 60 %或更大,例如70 %或更大,优选地,80 %或更大,例如90 %或更大),尤其是在辐射发射器在多于一个波长下发射辐射的情况下。同样,如果辐射器也在非期望的波长下发射辐射, 则透射元件可以在该波长下具备较低的透射率,以便去除该不期望的波长辐射。透射元件具有第一折射率、第一表面和相对的第二表面。如果与透射元件的表面接触的元件具有足够低的折射率,则透射元件适合于通过全内反射(TIR,Total Internal Reflection)至少在该透射元件的一部分上传送来自发射器的辐射。在这种情况下,应当注意到,透射元件可以包括具有不同折射率的多个部分或层。通常,这样的层彼此固定。同样,较低折射层可以固定至透射元件,以便于产品的组装,以及以便于确保层之间的最优接触,从而使该界面处的不期望光子损耗最小化。透射元件可以具有任何期望的尺寸当多个辐射控制元件操作于将辐射从透射元件中耦合输出时,透射元件的总限度限定了根据所述多个辐射控制元件从中输出辐射的表面。可以基于产生参数选择透射元件的厚度,以易于将辐射发射到透射元件等中。当通过 TIR传送辐射时,宽度加倍会使光子作用在TIR表面上的位置之间距离加倍。为此,期望具有纤细的透射元件。也可以基于在期望的波长(或波长区间)下期望的透射率以及生产参数、强度、可用性、价格等来选择透射元件的材料。在本文中,辐射发射器是一种适合于发射期望波长的辐射或者具有期望波长区间的辐射。这种元件可以是辐射发生器,例如,LED、0LED、白炽灯等,或者可以是将另一波长的辐射转换成期望波长(区间)的辐射的元件,例如,荧光材料。 来自发射器的辐射以任何适合的方式发射到透射元件中。优选地,执行这种发射,使得可以在透射元件中,在支持IlR传送的角度内,尽可能多地发射辐射。应当注意,发射到透射元件中的辐射不需要在可见波长区间内。如下文进一步详细描述的,可以使用非可见波长的辐射,并且在从辐射控制装置发射非可见波长的辐射之后对所述非可见波长的辐射进行转换。优选地,第一液体的折射率与第二流体的折射率之间的差值足够大,以至于液体与流体之间的界面可以重定向辐射。优选地,第二折射率接近(例如,尽可能接近)第一折射率,使得第一液体与透射元件之间的界面不重定向过多的辐射量,而是让辐射传播到第一液体中,以取而代之地通过第一液体与第二流体之间的界面来重定向辐射。因此,可以优选的是,考虑到可用且适合的材料的参数,第三折射率尽可能小。因此改变该界面的形状允许改变在第一表面部分的位置处对辐射的重定向。在这种情况下,透射元件的折射率应当是第一表面处的折射率,这是由于感兴趣部分是辐射与该界面的相互作用。自然地,由于主要兴趣在于第一液体与第二流体之间的界面,因此第二流体可以是液体或气体,只要折射率是适合的。提供液体具有特定的优点,但是也可以使用诸如环境空气之类的气体。在这一点上,根据改变装置的操作模式,第一液体可以是任何类型的液体。在一种情况下,液体可以是有磁性的,使得第一液体的移动可以通过磁力来进行。优选地,改变装置通过提供电场来操作,其中第一液体和第二流体中的一个比另一个的极性大。向液体/流体提供电场会改变液体/流体的表面特性,可以通过提供与液体 /流体接触的较高亲和力表面来利用这一点。液体/流体和较高亲和力表面可以被选择为使得在所提供的电场处,流体对较高亲和表面的亲和力比没有该场的情况下的大,其中当不提供该场时,液体对较高亲和力表面的亲和力比流体对较高亲和力表面的亲和力大。然后可以在第一表面部分处提供这种较高亲和力表面,从而提供或去除电场会改变第一表面部分处的液体/流体界面。备选地,可以邻近第一表面部分提供较高亲和力表面,这是由于当电场开启/关闭时,在该位置也可以改变流体/液体界面。在具体情况中,流体是具有低极性的油,并且流体是基于水的,具有更大极性。较高亲和力表面是疏水表面,并且在该实施例中,在不提供电场的情况下,油对于疏水表面更具亲和力(或排斥力更小),但是电场会改变基于水的流体的表面特性,使得基于水的流体对疏水表面更具亲和力。因此,在提供电场时,基于水的流体会将油从疏水表面推开。作为备选方案,可以使用油对其具有较大或极小亲和力的表面(所谓的疏油 (oilophobic)表面),这样可以使用油作为驱动来实现相同类型的操作,从而流体/液体可以用其他材料来代替。此外,可以通过以下操作来封装或容纳油/基于水的流体在围绕油/基于水的流体、第一表面部分以及任何覆盖元件(进一步参见下文)的封闭环中,提供基于水的流体对其具有高亲和力的亲水材料,这将确保油不会泄漏。在第二模式中,在第一表面部分处,第二流体的表面至少实质上平行于第一表面部分的形状。因此,通过IlR在透射元件中传播的辐射仍在该透射元件中传播,这是由于如果第一液体存在于第一表面部分中则辐射会移到透射元件外部,并且被第一液体与第二流体之间的界面重定向。如果在第一表面部分中不存在液体,则流体与透射元件之间的界面会重定向辐射。在这两种情况下,辐射会被至少实质上平行于第一表面的界面重定向,从而保持辐射的IlR传播。在这种情况下,“平行”和“非平行”意味着界面的任何部分与第一表面部分的任何部分之间的角度差。在这一点上,甚至极小的角度差就可以耦合输出辐射,这是因为以IlR 角度或者非常接近TIR角度传播的辐射要被耦合输出仅需非常小的角度校正,而更小角度的辐射需要附加校正,但最终也会在TIR角以上冲击(impinge)。应当注意,如果在透射元件内使用IlR来理想地传送辐射,则始终仅在第一表面区域处耦合输出辐射。在这种情况下,“非平行”意味着界面的任何部分(在与第一表面部分的投影相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射发射元件,包括:辐射透射元件,具有第一折射率、第一表面、相对的第二表面;辐射发射器,适合于将预定波长的辐射发射到辐射透射元件中;以及多个辐射控制元件,其中,每个辐射控制元件包括:-第一液体,具有第二折射率,-第二流体,具有低于第二折射率的第三折射率,第二折射率与第三折射率相比更接近第一折射率,-用于在两种模式之间改变第一液体的形状的改变装置,其中:○在第一模式中,第一液体在第一表面部分处与第一表面接触,在第一表面部分处,第一液体与第二流体之间的界面并不平行于第一表面部分;以及○在第二模式中,在第一表面部分处,第二流体的表面至少实质上平行于第一表面部分的形状,其中,第一液体在预定波长下具有至少10%的透射率。

【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:延司·瓦根伯莱斯特·思达伯·奥斯特格尔德
申请(专利权)人:柏布里特有限公司
类型:发明
国别省市:DK

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