[發(fā)明專利]發(fā)光裝置及包括該發(fā)光裝置的照明裝置

有效

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• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN103486451B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 何源源;馮耀軍;明玉生;王華
• 申請（專利權）人: 歐司朗股份有限公司
• 主分類號: F21K9/27
• 分類號: F21K9/27;F21V9/10;F21Y115/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳孟秋,田喜慶

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置及包括該發(fā)光裝置的照明裝置，更具體地，涉及一種具有色度均勻的出光的發(fā)光裝置及包括該發(fā)光裝置的照明裝置。

背景技術

根據(jù)其內部結構或封裝形式，諸如LED等的光源通常具有一定的發(fā)光強度空間分布。例如，圖2示出了一種LED芯片的發(fā)光強度空間分布曲線（配光曲線）的一個實例。如圖2所示，在該LED芯片的出光面的法線方向（0度方向）上，光強具有最大值，而隨著發(fā)光角增大，光強逐漸減小，在90度方向上具有最小值。

圖3A至圖3C示出了LED芯片應用于發(fā)光裝置的一個實例。其中，圖3A是LED燈管3的斜視圖，圖3B是LED燈管3在與其長度方向垂直的方向上的截面圖，圖3C是LED燈管3的出光示意圖。

如圖3A和圖3B所示，LED燈管3整體上成長圓柱形，其包括殼體31、布置在殼體31內的印刷電路板32、布置在該印刷電路板32上的藍光LED 33、以及熒光體蓋34。熒光體蓋34結合于殼體31，其部分圍繞藍光LED 33并且與藍光LED 33間隔開適當距離。熒光體蓋34厚度均勻，并且包括可將藍光轉換為黃光的熒光體（未示出）。從而，藍光LED 33發(fā)出的一部分藍光直接通過熒光體蓋34出射至外部，另一部分藍光通過熒光體蓋34中的熒光體轉換為黃光后出射至外部。最終，LED燈管3出射通過混合藍光和黃光而獲得的白光。

這種采用包含熒光體的蓋體的技術通常被稱為“遠程熒光體（remote phosphor）”技術。然而，在該技術中，由于使用了與光源間隔開的熒光體蓋，并且如上所述光源通常具有一定的發(fā)光強度空間分布，發(fā)光強度在不同發(fā)光角或不同發(fā)光方向上不同，因此會導致發(fā)光裝置在不同發(fā)光角或不同發(fā)光方向上出射的光之間存在色差。結合圖3C解釋如下。在圖3C中，實心箭頭表示藍光，空心箭頭表示黃光，箭頭的橫向寬度示意性地表示發(fā)光強度。如圖3C所示，藍光LED 33在第一方向上的發(fā)光強度大于在第二方向上的發(fā)光強度，因此在第一方向上從熒光體蓋34出射的藍光強度大于在第二方向上從熒光體蓋34出射的藍光強度。并且，由于熒光體蓋34在第一方向和第二方向上大致具有相同的熒光體濃度和蓋厚度，因此在第一方向和第二方向上從熒光體蓋34出射的黃光強度大致相同。這使得在第一方向和第二方向上從熒光體蓋34出射的藍光和黃光的光強比例出現(xiàn)差異。第一方向上出射的藍光和黃光的光強比例較大，因此色溫較高，整體上偏藍色，而第二方向上出射的藍光和黃光的光強比例較小，因此色溫較低，整體上偏黃色。結果，LED燈管3在不同方向上出射的光之間出現(xiàn)色差。

為解決該問題，提出了一種使用非均勻厚度的熒光體蓋的技術方案。以下結合圖4A至圖4D詳細說明。

圖4A至圖4D示出了LED芯片應用于發(fā)光裝置的另一實例。其中，圖4A是LED燈管4在與其長度方向垂直的方向上的截面圖，圖4B是LED燈管4的出光示意圖，圖4C是LED燈管4的藍光光路示意圖，并且圖4D是LED燈管4的黃光光路示意圖。在圖4C和圖4D中，實線箭頭表示藍光，虛線箭頭表示黃光。在以下描述中，將僅描述與圖3所示實例不同之處，而省略相同或相似之處。

如圖4A和圖4B所示，LED燈管4包括具有非均勻厚度的熒光體蓋44。在藍光LED 43的發(fā)光強度相對較大的第一方向上，熒光體蓋44具有較大的厚度，而在藍光LED 43的發(fā)光強度相對較小的第二方向上，熒光體蓋44具有較小的厚度。通過如此設置，在第一方向上，入射至熒光體蓋44的藍光中的較多的藍光被轉換為黃光而出射，而在第二方向上，入射至熒光體蓋44的藍光中的較少的藍光被轉換為黃光而出射。從而，在第一和第二方向上出射的光中的藍光和黃光的光強比例被調節(jié)，由此來調節(jié)不同方向出射的光之間的色差。

然而，這種方案又會產生新的問題。如圖4C所示，未經轉換的藍光a穿過熒光體蓋44出射至外部，其傳播基本上遵循折射定律。在熒光體蓋44具有非均勻厚度的情況下，從熒光體蓋44的光出射面上的不同點處出射的藍光的出射角可能不同。而如圖4D所示，藍光在激發(fā)熒光體以獲得黃光b的過程中會伴隨著散射的發(fā)生，所獲得的黃光b在多個方向上出射。因此，盡管試圖通過調節(jié)熒光體蓋44的厚度來調節(jié)不同方向上出射的藍光與黃光的混合比例，但因厚度的變化而引起的藍光和黃光的出射方向的變化使得難以精細地調節(jié)各方向上出射的藍光與黃光的混合比例。因此，該方案對于色差調節(jié)的效果難以盡如人意。并且，這種色差也難以通過進一步調節(jié)熒光體蓋44的厚度來消除，這是因為，在調節(jié)厚度以消除色差的同時，光路方向也被改變，從而使得從各方向上出射的光的色度再次發(fā)生變化。