反射性纳米纤维照明装置制造方法及图纸

一种基于纤维的反射性照明装置和一种照明装置。该基于纤维的反射性照明装置包含：被配置成产生初级光的源；反射性纤维织物，它在以至少该初级光照亮时，漫射地反射光；以及被配置成发出该被反射光的光出口。该照明装置包含：外壳；被配置成产生初级光并引导该初级光进入该外壳的源；反射性纤维织物，被布置在该外壳内部，位于反射初级光的位置；以及在外壳中的光出口，被配置成从该外壳发出该被反射光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于从发光粒子的激发和发射，产生白光的装置和设备以及方法。
技术介绍
用于商业和住宅照明的一般照射源的选择，通常由能量效率和真实地产生彩色的平衡支配，该彩色由彩色再现指数(CRI)测量。从能量消耗的观点看，现有荧光照明已知是经济的。然而，许多用户抱怨，现有荧光照明产生的光缺少光谱质量并造成眼睛紧张和其他负面健康效果。白炽灯还广泛被使用，并被认为有优秀光谱质量及准确地再现彩色的能力。这种高光谱质量是从热灯丝得到的，该热灯丝作为黑体辐射体起作用，并在许多波长上发 射光，与太阳类似。然而，白炽照明的缺点是非常低的能量效率。因此，长期感到有必要制造用较小能量而有类似于太阳光成分的光成分的光源。固态照明(SSL)是另一种普通照射和照明技术，它允许荧光灯的能量效率和白炽照明的优秀光谱质量。通常，商业上可用的SSL灯由被磷光体包围的发光二极管(LED)组成，该磷光体由通常大于2 u m的大的粒子构成。从该LED发射的光有足够的能量引起磷光体发出荧光并发射一种或多种可见光的颜色。大多数商业SSL产品的普通例子，由被黄光磷光体包围的蓝光LED (通常是460nm)构成，该黄光磷光体诸如掺铈的钇铝石榴石(YAGiCe),它发射以550nm为中心的宽带的光。来自磷光体的名义上的黄光发射与来自LED的蓝光的组合，产生的光源有一般地白的表观。另外，发射紫外光(<400nm)的LED能够用于激发红色、绿色和蓝色磷光体的混合物。图I是从固态照明装置获得的光的光谱示意图。虽然这种方案产生白光，但它有低效率和 由于波长的有限数量而缺少光谱质量的缺点。此外，虽然目前固态照明产品中使用的灯的光强，对诸如闪光的应用是足够的，但在诸如室内照明的一般照射应用中，该光强被认为太低且发射锥被认为太窄。因此，对在足够大面积上能提供高强度白光发射，供一般照射使用的固态光源，存在需求。建议的一种改进SSL装置性能的方案，已经是使用诸如量子点的纳米粒子作为次级转换体以产生白光。2003年7月24日Sandia National Laboratory的新闻稿“QuantumDots Lend New Approach to Solid-State Lighting”。这种方案把量子点结合到用于密封发光二极管(LED)的聚合物中，并实质上建立围绕LED管心的量子点的三维圆顶。虽然这一方法已经在产生白光中成功，但该三维圆顶结构把大量量子点放在围绕LED的非最佳位置，并造成潜在的量子点的附聚(agglomeration)问题。之前，聚合物/量子点合成纳米纤维，已经从聚合物/量子点复合物溶液的电纺获得，如 Schlecht 等人在 Chem. Mater. 2005,17,809-814 中所公开。但是，Schlecht 等人产生的纳米纤维，直径在10-20nm量级，以便产生量子限制效应。文中公开的纳米粒子和纳米纤维的大小范围，不利于在跨越白光光谱上初级光转换为次级光发射。Lu等人在Nanotechnology, 2005,16,2233上还报告,通过电纺制作埋藏在聚合物纤维基质中的Ag2S纳米粒子。再次，文中展示的纳米粒子和纳米纤维的大小范围，不利于在跨越白光光谱上初级光转换为次级光发射。如在上面参考的于2006年11月13日递交的美国申请序号No. 11/559，260，标题为“LUMINESCENT DEVICE”中所描述，高效率、高出产的片，已经在光致发光粒子和聚合物纳米纤维组合的基础上被研发。这些发光片能够在白光固态照明装置中被使用，在该装置中，这些片被蓝光发光二极管(LED)的光源照射，而这些片将把入射蓝光转换为，例如黄光。黄光和蓝光的适当混合，将产生表观白光。这些光产生片的一个特别优点是，光致发光粒子被悬浮在纳米纤维上的空气中，而不是被含在有相对高折射率的大块材料中。这种布置防止光陷入全内反射，如当粒子被密封在大块材料内时出现的情况。其他的工作(下面列出并在此被全文引用，供参考)已经研究在光学配置中的纳米纤维，在该光学配置中，纳米纤维的独有纳米尺度的光学性质被观察。I. P. Vukusic, B. Hallam 和 J. Noyes, Science 315,348 (2007)；2. J. L, Davis, A. L. Andrady, D. S. Ensor, L. Han, H. J. Walls,美国专利申请20080113214 (2006 年 11 月提交)；H. J. Walls, J. L. Davis 和 D. S. Ensor, PCT 专利申请W02009/032378 (2007 年 6 月提交)；以及 J. L. Davis, H. J. Walls, L. Han, T. A. Walker,LA. Tufts,A. Andrady,D. S. Ensor, ￠:Seventh International Conference on Solid StateLighting 中的报告，由 I. T. Ferguson, N. Narendan, T. Taguchi 和 I. E. Ashdown 编辑(SPlEProceedings 6669) pp.666916-1-666916-9 ；3. J. Yip, S.-P. Ng 和 K.-H. Wong, Textile Research Journal 79,771 (2009)；4.美国专利 No. 5，892，621，“Light reflectant surface for luminaires”5.美国专利 No. 6，015，610, “Very thin highly light ref lectant surface andmethod for making and using the same”
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中，提供一种基于纤维的反射性照明装置，它包含被配置成产生初级光的源；反射性纤维的织物，在用至少该初级光照射时，它漫射地反射光；以及被配置成发出该被反射光的光出口。在本专利技术的另一个实施例中，提供一种照明装置，它包含外壳；被配置成产生初级光并引导该初级光进入该外壳的源；纤维的反射性织物，被布置在该外壳内部，位于反射初级光的位置；以及在外壳中的光出口，被配置成从该外壳发出该被反射光。在本专利技术的另一个实施例中，提供一种照明装置插入物，它包含纤维的反射性织物，用于在一定位置上插入照明装置，并被配置成漫射地反射入射光的至少70%。应当理解，本专利技术前面的一般描述和下面的详细描述，两者都是示例性的，而不是对本专利技术的限制。附图说明本专利技术的更完整了解及其许多伴随的优点，通过参考下面详细的描述并结合附图思考，将随本专利技术变得更好理解而容易获得，附图中图I是从常用固态照明装置获得的光谱示意图；图2A是用反射性纳米纤维和光致发光纳米纤维制作的下照灯(downlight)装置的不意图；图2B-1是图形，展示不同厚度的尼龙纳米纤维基体的例子，以及对本专利技术的多种纳米纤维观察到的跨越可见光谱的漫反射率；图2B-2是图形，展示不同电纺持续时间的聚甲基丙烯酸甲酯纳米纤维基体的例子，以及对本专利技术的多种纳米纤维观察到的跨越可见光谱的漫反射率；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.03 US 61/266,3231.一种基于纤维的反射性照明装置，包括 被配置成产生初级光的源； 反射性纤维织物，它在用至少该初级光照亮时，漫射地反射光；和 被配置成发出该被反射光的光出口。2.权利要求I的装置，还包括 包含光可激发粒子的发光片，被配置成在接收该初级光时发射次级光。3.权利要求2的装置，其中从该光出口发出的光有大于70的彩色再现指数。4.权利要求2的装置，其中该发光片对初级光有小于40%的透射率。5.权利要求4的装置，其中该反射性纤维织物包括 至少一个平面的或弯曲的反射器表面，被布置在发光片的后面或前面。6.权利要求4的装置，其中该反射器表面包括球形或圆柱形反射器表面。7.权利要求4的装置，其中该光源包括至少两个光源，被布置成照亮该发光片。8.权利要求2的装置，其中 该发光片对初级光有大于40%的透射率；和 该光源包括被布置在只直接照亮该发光片一侧的位置中的光源。9.权利要求I的装置，其中该反射性纤维包括折射率大于I.6的介质材料。10.权利要求9的装置，其中该介质材料包括如下至少之一BaS04、ZnO、TiO2和A1203。11.权利要求I的装置，其中该反射性纤维织物包括反射率大于O.8的反射性材料。12.权利要求11的装置，其中该反射性材料包括如下至少之一Al、Au、Ag、Ti02、Zn0、BaSO4 和 Zn。13.权利要求11的装置，其中该反射性材料包括平坦形状的纳米纤维，该平坦形状的纳米纤维包括横向延伸表面，用于光的反射。14.权利要求12的装置，其中该横向延伸表面包括有I微米或更大的横向延伸的表面。15.权利要求12的装置，其中该横向延伸表面包括有10微米或更大的横向延伸的表面。16.权利要求12的装置，其中该横向延伸表面包括有20微米或更大的横向延伸的表面。17.权利要求12的装置，其中该横向延伸表面包括有50微米或更大的横向延伸的表面。18.权利要求I的装置，还包括 固定反射性纤维织物的光学透明密封剂。19.权利要求18的装置，其中该密封剂的折射率与被密封材料的折射率相差至少O. 10。20.权利要求I的装置，其中该光出口包括被配置成使初级光和次级光混合的光漫射材料。21.权利要求20的装置，其中该光漫射材料包括被配置成使初级光和次级光混合的无光泽光学部件。22.权利要求I的装置，其中该反射性纤维织物，包括 平面的或弯曲的反射器表面中的至少之一。23.权利要求I的装置，其中被配置成产生所述初级光的源包括发光二极管。24.权利要求2的装置，其中该发光片包含漫反射器。25.权利要求I的装置，其中该反射性纤维织物包括平均纤维直径在50到5，OOOnm之间范围中的纤维。26.权利要求25的装置，其中该纤维的平均纤维直径是在IOOnm到3，OOOnm之间的范围中。27.权利要求25的装置，其中该纤维具有的厚度在O.01微米和2，000微米之间的范围中。28.权利要求I的装置，其中该反射性纤维织物具有的厚度在I到500微米之间的范围中。29.权利要求I的装置，还包括 可激发粒子，至少被布置在反射性纤维织物的表面上、或与反射性纤维织物分开的纳米纤维的表面上，并包括发光粒子。30.权利要求29的装置，其中该发光粒子包括量子点和磷光体中的至少之一。31.权利要求30的装置，其中该量子点包括如下至少之一硅、锗、磷化铟、磷化铟镓、磷化铟、硫化镉、硒化镉、硫化铅、氧化铜、硒化铜、磷化镓、硫化萊、硒化萊、氧化错、氧化锌、硫化锌、硒化锌、娃酸锌、硫化钛、氧化钛和氧化锡。32.权利要求30的装置，其中该磷光体包括如下至少之一包含Y203:Tb、Y203:Eu3+、Lu2O3: Eu3+、CaTiO3: Pr3+、CaO: Er3+、(GdZn) O: Eu3+、Sr4Al14O25: Eu3+、GdMgB3Oltl: Ce3+: Tb3+、CeMgAl1IO19ICe3+ITb3+, Y2O3:Eu3+的稀土掺杂金属氧化物；包含YAG = Ce3+的稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·戴维斯，H·J·瓦尔斯，K·米尔斯，V·谷普塔，M·K·拉姆维克，
申请(专利权)人：研究三角协会，
类型：发明
国别省市：