CN102257317A - 远程照明组件和方法 - Google Patents

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CN102257317A CN200980150975XA CN200980150975A CN102257317A CN 102257317 A CN102257317 A CN 102257317A CN 200980150975X A CN200980150975X A CN 200980150975XA CN 200980150975 A CN200980150975 A CN 200980150975A CN 102257317 A CN102257317 A CN 102257317A
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阿列克谢·A·埃尔查克
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    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
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Abstract

描述了照明组件和方法。在一些实施例中,照明组件包括发光器件和发光体。发光器件可以是LED。

Description

远程照明组件和方法
相关申请
本申请要求于2008年10月17日提交的、申请号为61/106,296的美国临时申请的优先权,通过引用将其全部内容并入于此。
技术领域
针对照明组件,并且更具体地,针对包括发光器件的照明组件,概括地描述了本实施例。
背景技术
照明组件可以将光提供给包括通用照明和电子应用的各种应用。目前,大多数照明组件主要采用白炽光源和荧光光源。白炽灯泡廉价,但能量效率非常低且寿命短。荧光管可以提供高效分布的照明,但具有严重的缺点,包括逆变器电子器件复杂、开关速度慢、以及在荧光管内存在诸如汞的有害物质。诸如发光二极管的发光器件可以提供高效且环保的照明。
相比于白炽和/或荧光光源,发光二极管(LED)可以以更有效的方式提供光。与LED相关联的较高功率效率已引起对在各种照明应用中使用LED来取代传统光源的关注。例如,在一般的区域照明应用中,LED灯提供了诸如尺寸小、灯寿命长、热量输出低、节能以及耐用性的优点。在一般的区域照明应用中使用LED使得能够添加使用传统照明技术可能难以实现的新功能。例如,LED可以用于颜色混合和颜色控制。LED灯通常是不易燃的光源,这使得其成为家用照明应用中更安全的选择。
通常,LED由多个层构成,其中,这些层中的至少一些层由不同材料制成。一般,针对这些层所选择的材料和厚度影响LED所发出的光的波长。另外,可以选择这些层的化学组分,以促进注入区域(例如,量子阱)中的电荷载流子隔离,从而相对高效地转换成光。通常,在量子阱生长的结的一侧上的层掺杂有导致高电子浓度的施主原子(这样的层通常被称为n型层),并且在相对侧上的层掺杂有导致相对高空穴浓度的受主原子(这样的层通常被称为p型层)。
LED通常还包括接触结构(也称为电接触结构或电极),其是可电连接至电源的器件的导电零件。电源可以经由接触结构将电流提供给器件,例如,接触结构可以沿着这些结构的长度将电流输送至该器件可产生光的表面。
发明内容
提供了照明组件和与其相关联的方法。
在一个方面,通用照明组件可以包含单朗伯(Lambertian)表面发射器件,单朗伯表面发射器件是单个半导体发光二极管并且被配置成充分照亮最大的空间容积。
在另一方面,间接照明的通用照明组件包括单朗伯表面发射器件和能够空间分布光以覆盖空间的更广范围的容积的发光体。
在另一方面,提供了通用照明组件。该组件包括:基于半导体的发光器件;以及与发光器件分离并且与其光通信的发光体,发光体被配置成接收并且发送由发光器件发射至发光体的发射面的光,其中,通过该发射面发出光。
在一个方面,光学照明路由组件(routing assembly)允许远程地发射来自单个发光器件的光,并从与光源相隔一定距离的光输出端口分布光。
在另一方面,光学照明路由组件可以包括将光发送至输出端口的柱形光导。
在另一方面,柱形光导还可包括波长转换材料部件,其吸收从光导的输出端发出的光并且将其作为第二光重发送。
在一个方面,可以将多个柱形光导连接至充分增大单个光源能够照亮的空间容积的一个光源。
在另一方面,连接至一个光源的多个柱形光导可以包括在多个柱形光导的每一个光输出端处的多种波长转换材料部件。
在另一方面,连接至一个光源的多个柱形光导可以包括在具有光提取和光分布特征的多个柱形光导的每一个光输出端处的多个光导。
在结合附图进行考虑时,根据以下对本发明的详细描述,本发明的其它方面、实施例和特征将变得显而易见。附图是示意性的并且不是按比例绘制的。由单个附图标记或符号表示各幅附图中所示的每个相同或基本类似的部件。
为了清楚的目的,没有在每幅图中标记全部部件。也没有示出本领域的普通技术人员理解本发明无需说明的本发明的各实施例的全部部件。将通过引用合并于此的所有专利申请和专利通过引用全文合并于此。在相矛盾的情况下,以包括定义的本说明书为准。
附图说明
图1是根据一个实施例的、照亮空间容积的单朗伯表面发射器件的透视图;
图2A是根据一个实施例的、包括发光体的间接照明的通用照明组件的透视图;
图2B是根据一个实施例的、单朗伯表面发光器件的单个表面的透视图;
图3是根据一个实施例的、使用柱形光导从发光器件远程地发射光的光学照明路由组件的透视图;
图4是根据一个实施例的、包括在柱形光导的光输出端处的波长转换材料部件的光学照明路由组件的透视图;
图5是根据一个实施例的、包括远程地照亮第二光导的柱形光导的光学照明路由组件的透视图;
图6是根据一个实施例的、用于远程地照亮垂直显示面板的光学照明路由组件的透视图;
图7是根据一个实施例的、包括扇形光空间均化器(fanned lightspatial homogenizer)作为显示颈(display neck)的一部分的用于计算机显示器的照明系统的透视图;
图8是根据一个实施例的、包括多个柱形光导的光学照明路由组件的透视图;
图9是根据一个实施例的、包括在图8中的多个柱形光导的每个光输出端处的波长转换材料部件的光学照明路由组件的透视图;
图10是根据一个实施例的、包括被布置成照亮最大空间容积的多个柱形光导的光学照明路由组件的透视图;
图11是根据一个实施例的、包括在如图10所布置的多个柱形光导的每个光输出端处的光导的光学照明路由组件的透视图;
图12是根据一个实施例的、包括用于提取光且沿着光导的长度线性布置的光输出端口的光学照明路由组件的透视图;
图13是根据一个实施例的发光器件的透视图。
具体实施方式
对于需要超高流明点源的应用,可以设计大芯片发光器件替代高强度灯或具有非常大的单个芯片(例如,大于约1mm2发射面积,大于约3mm2发射面积,大于约6mm2发射面积,大于约12mm2发射面积)的小芯片阵列。为了通用照明,传统的小芯片发光器件由于其高功效和变色能力可能是理想的,但每个灯的低流明输出仍然是个问题。日渐有害的100W白炽灯可以产生约1700lm(且具有理想的显色性和期望的色温)。相反,甚至最好的白光源LED(约100lm/W)也只产生100流明的相对劣等的光(较差的显色性与高色温)。在传统的系统中,为了达到通用照明所期望的流明水平,通常以阵列组合许多LED芯片或灯。
用于通用照明的大芯片发光器件可以包括单朗伯表面发光器件。朗伯发射器遵循朗伯余弦定律。朗伯余弦定律在光学方面规定,从“朗伯”表面观察到的辐射强度与观察者的视线和表面法线之间的角度θ的余弦直接成比例。其结果是,当从任意角度观察该表面时,该表面具有相同的视辐射率(apparent radiance)。根据非常有效的辐射率图案(radiancepattern)可以看到使用这种用于通用照明应用的光源的益处。不同于传统光源,朗伯光源减少了由朗伯光源所位于的计划表面所吸收的光量。例如,如果朗伯光源位于房间的天花板上,则大多数光直接向下,从而减少了被天花板吸收的光量。
本文中所提出的通用照明组件可以包括单朗伯表面发光器件,诸如单个半导体发光二极管和/或单个激光二极管。这些单朗伯表面发光器件可以用作用于各种应用的高亮度致密光源。由于朗伯表面发光器件通常是致密光源,因此,对于光分布量理想的应用,可以将发光器件发射的光合并到通用照明组件,该通用照明组件可以经由可以延伸光发射的配置使光变向并发射。这些配置可以产生充分大于来自单朗伯表面发光器件的光发射量的光量(例如,大于约100倍,大于约500倍,大于约1000倍,大于2000倍)。
本文中所提出的一些实施例可以实现这种对来自这些朗伯表面发光器件的光的变向和发射,并且可以经由延伸的光发射配置提供分布式照明。在一些实施例中,在光变向和/或发射的过程中,来自朗伯表面发光器件的一些或全部光可以被转换波长。一些或全部光的波长转换可以有利于来自照明组件的光的变向和/或发射。
本文中所提出的一些实施例包括可以发射具有第一波长谱的初级光(primary light)的照明组件以及可以将初级光转换成具有不同波长谱的次级光(例如,将初级光降频转换至较低能量)的波长转换材料(例如,荧光体和/或量子点)。如本文中所使用的,波长转换材料是指如下材料:其可以吸收一些或基本上全部具有第一波长谱的初级光(例如,蓝光、UV光),并且发射具有不同的第二波长谱的次级光(例如,白光、黄光、红光、绿光和/或蓝光)。波长转换材料可以对光进行从较低波长(较高能量)到较长波长(较低能量)的降频转换。荧光材料是典型波长转换材料的示例,其可以采用荧光粒子的形式。量子点也可以用作波长转换材料。
在本文所提出的一些实施例中,波长转换材料的密度可以在不同位置不同。每单位面积的波长转换材料的密度是置于1×1cm2的平均区域之上或之下的、每平均面积的波长转换材料的量。例如,在一些实施例中,该平均区域可以位于照明组件的发射面上,并且在这种情况下,将密度称为发射面的每单位面积的波长转换材料的密度。这样的平均区域排除了波长转换材料密度在发光器件的封装级的变化,例如,波长转换材料密度在发光器件的密封层内的变化。
图1示出根据一个实施例的、照亮空间容积的单个发光器件。在一些情况下,发光器件是朗伯表面发光器件。发光器件200可以发射能够充分照亮空间容积202的光204。发光器件能够充分照亮的光发射容积可以大于约10m3(例如,大于或等于约15m3,大于或等于约25m3,大于或等于约35m3)。然而,应该理解,本文中发光器件能够照亮的发射空间容积不限于上述容积数字。在一些实施例中,可以彼此相邻地布置(例如,沿着一个或两个维度平铺(tile))与朗伯器件200类似的多个发光器件,以形成具有组合光发射面(例如,可以平铺诸如平面的表面的相邻光发射面)的组合照明组件。
图2A示出根据一个实施例的、包括发光体的间接照明型通用照明组件。照明组件200a可以包括发光器件200b和发光体232。发光体是将来自单个光源的定向光发送并分布至范围更加广的空间容积的光学灯具。尽管图2A所示的照明组件是通过发光器件边缘照亮的,可替换地或者附加地,可以通过发光器件背面照亮通用照明组件。
如所示,发光器件可与发光体分离。即,发光器件和发光体是分立部件。在一些实施例中,并且如所示,发光器件可与发光体相邻。例如,发光器件的发射面可与发光体的光接收面接触。在其它实施例中,发光器件的发射面可与发光体的光接收面相隔一定距离。
在一些实施例中,发光器件可以优选为如下进一步描述的LED。在一些情况下,发光器件可以优选为单个发光器件,诸如单个LED晶片(die)。
在一个实施例中,由器件200b发射的光154(被称为初级光)可被耦合到光混合区域(未示出)、发光体232或两者的结合中。光混合区域可以混合从发光器件发射出的光,以使得所发射的光204在光输出边界234的不同位置上具有基本上均匀的颜色。
光混合区域可包括指数(index)比周围介质高的光导或波导。光导可以包括用于接收器件200b所发射的光的边缘。例如,光混合区域可包括由诸如透明塑料(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸塑料)和/或玻璃的光学透明材料制成的光导的一部分或全部。光导可以具有任何适合的形状。在一些实施例中,光导具有板形状(例如,矩形板、正方形板、梯形板)和/或其它适合的导光形状。
光154可被耦合至发光体232。发光体232可以包括发射光154能够穿过的光发射面234。发光体的发射面可与光204离开发光体232的大致方向基本上垂直。可替换地或者附加地,离开发光体的光204可相对于光发射面成任何角度。
发光体232可以包括能够经由光发射面234将光散射出去的光提取零件。发光体232可包括由能够透射、漫射、均匀化和/或发射发送至其中的一些或全部光的材料构成的一个或多个部件。在一些实施例中,发光体232可包括散射中心,散射中心能够漫射、散射、均匀化和/或发射发送至其中的一些或全部光,以便光可沿着发光体232的某一或整个长度射出。发光体232可包括反射层230,该反射层能够使光向下反射并远离发光体232的顶面。在一些实施例中,可以配置并布置发光体232,使得来自发射面234的光发射在发射面234上具有基本上均匀的(例如,小于约20%变化,小于约15%变化,小于约10%变化)的光强度。
适合的发光体的示例可以包括光导、面板、灯和灯具。其它发光体也是可能的。在一些实施例中,发光体可具有柱形状;在其它实施例中,具有平面形状。其它形状也是可能的。
在优选实施例中,可以不需要光混合区域。从发光器件中提取的光可能已经是期望的颜色,并且可能不需要混合多种颜色的光。在这种实施例中,光发射面136所输出的光154可直接被耦合至发光体232。发光体232可以包括发射光204能够穿过的光发射面234。
发光体的光发射面与发光器件的光发射面分离。例如,发光器件的光发射面与发光体的发射面之间的距离为至少5英寸;在一些实施例中,为至少15英寸;以及在一些实施例中,为至少35英寸;以及在一些实施例中,为至少70英寸。
在一些实施例中,发光体232可包括光导或波导。光提取零件可位于光导容积内和/或在光导的顶面和/或底面上。提取零件的数量可沿着光导的长度而变化,以确保经由光发射面的光发射沿着光导的长度是基本上均匀的。在一些实施例中,沿着光导的长度所发射的光的强度变化小于约20%(例如,小于约15%,小于约10%,小于5%)。在一些实施例中,发光体232可包括由诸如玻璃或塑料材料(例如,丙烯酸塑料、PMMA)的光学透明材料制成的光导的一部分或全部。
通用照明组件200a可以在发光体232内的一个或多个位置中包括波长转换材料,诸如,一个或多个荧光体和/或一种或多种类型的量子点。波长转换材料可以吸收具有第一波长谱的初级光,并且将其转换成具有与第一波长谱不同的第二波长谱的次级光。在一些实施例中,波长转换材料可以将具有较高能量(例如,较短波长)的光降频转换为具有较低能量(例如,较长波长)的光。例如,波长转换材料可以将蓝和/或紫外光降频转换为波长较长的光,诸如,红光、绿光、黄光或蓝光或者其组合。可以利用多种颜色(例如,蓝色与黄色、或蓝色、绿色、和红色)的组合产生白光。因此,一种使用波长转换材料形成白光的方法可以包括:将一些初级蓝光降频转换为黄光,并且通过将次级黄光与未转换的初级蓝光相组合来形成白光。另一种形成白光的方法包括:例如,使用两种或更多不同波长转换材料(例如,红光发射和绿光发射波长转换材料)将一些初级蓝光降频转换为红光和绿光。另一种形成白光的方法包括:例如使用两种或更多不同波长转换材料(例如,红光发射、绿光发射和蓝光发射波长转换材料)将紫外光降频转换为红光、绿光和蓝光。
在一些实施例中,波长转换材料置于混合区域内。照明组件中存在波长转换材料可以有利于用于混合和/或提取来自照明组件的光(例如,经由光发射面234)的处理。波长转换材料可位于混合区域的一部分或全部内,以使来自发光器件154的一些或全部初级光可在混合区域内被波长转换。由于在基于发光器件200b的布置的给定方向上行进的初级光154可以被波长转换材料吸收,并且次级光可以以相等概率在任意其它方向上重新发射,因此,波长转换处理可以有利于光均匀化。这还可以使得用于在光输出边界234提供基本上均匀的光的混合区域的长度减小。将波长转换材料放置在混合区域中可以用于输出来自混合区域的次级光、或者次级光与初级光的组合。
在其它实施例中,波长转化材料被置于发光器件的表面上。置于发光器件上的波长转换材料可以导致来自发光器件的表面的光充分混合并具有期望的颜色。这样的放置可不需要混合区域,并且可允许朗伯器件200b直接耦合至发光体232。在这种实施例中,波长转换材料可置于发光体232内。波长转换材料可位于发光体232的一部分或全部内,以使得来自发光器件154的一些或全部初级光可在发光体232内被波长转换。
在一些实施例中,波长转换材料可均匀地遍布任意光区域。在其它实施例中,波长转换材料可具有对于区域中的至少两个位置变化的密度。例如,波长转换材料的密度可以在光输出边界234处最高。可替换地,波长转换材料的密度可以在光输出边界234处最低。波长转换材料密度可被分级,并且可作为与光输出边界的距离的函数(或者,等同地,作为与光源的距离的函数)而变化(例如,减小或增大)。
照明组件中可以包括一种或多种不同的波长转换材料。在一些实施例中,波长转换材料包括能够发射具有第一主波长的次级光的第一波长转换材料和能够发射具有与第一主波长不同的第二主波长的次级光的第二波长转换材料。第一波长转换材料可以被置于朗伯器件与第二波长转换材料之间的光学路径中。第一主波长可以大于第二主波长。在其它实施例中,第一主波长可以小于第二主波长。可以在第一波长转换材料与第二波长转换材料之间的光学路径中布置波长滤波器,并且波长滤波器被配置成反射由第二波长转换材料发射的光并发送由第一波长转换材料和朗伯器件发射的光。
图2B示出根据一个实施例的朗伯器件200b。发光器件可以包括具有光发射面138的发光二极管131。该二极管可以经由丝焊222连接至位于绝缘层224上的接触焊盘(contact pad)226。发光器件200b可包括驱动器/功率转换器210,其包括到驱动器212和214以及驱动器接线216和218的输入。驱动器/功率转换器可以允许通过电输入212和214控制发光器件200b。驱动器/功率转换器被连接至接触焊盘226和散热器206。
驱动器可以是可以调节并提供功率给一个或多个发光器件的电源或功率部件。驱动器可以将功率信号提供给一个或多个发光器件,其中,功率信号可具有任何适当的波形,包括但不限于脉冲或连续波形。可通过修改功率信号的占空比以及/或者功率信号的振幅来改变供给一个或多个发光器件的电功率。在一些实施例中,可通过修改脉冲的频率、脉冲的宽度、和/或脉冲的振幅,改变提供给一个或多个发光器件的脉冲功率信号的占空比。脉冲信号允许以期望的占空比(例如,75%占空比,是指发光器件75%的时间“接通”)操作发光器件。这与100%的占空比或连续的“接通”状态相对比。可以足够快速地(例如,按照约几微秒的顺序)切换脉冲或接通/切断时间,使得人眼可认为发光器件一直“接通”。
在一些实施例中,发光器件可以包括具有散热片208的散热器206,其中,散热片附接于铜芯220。包括散热器的发光器件的各种实施例可以使得来自发光晶片的多于20W(例如,多于10W,多于25W,多于50W)的热能够消散。提取如此大量热的能力可以利于使用在运行期间通常产生相当多热能的高功率发光器件。
可使用任何适当的外部散热器。散热器可以包括无源和/或有源的热交换机构,这是由于在该方面未限制本发明。无源散热器可以包括由一种或多种材料形成的结构,其中,作为该结构的温差的结果,一种或多种材料导热。无源散热器还可包括突起208(例如,鳍状、梳状、穗状等),突起208可以增大与周围环境的表面接触面积,并因此有利于与周围环境的热交换。例如,无源散热器可包括铜套芯220,铜套芯220提供可以将热能传导至从铜套辐射出的周围铝散热片的导热材料。在另一实施例中,无源散热器还可包括流体(例如,液体和/或气体)可流动的通道,以有助于经由流体内的对流的热提取。例如,在一个实施例中,散热器可包括热管,以有利于排热。可从诸如Lightstream Photonics and FurukawaAmerica的厂商获得适当的热管,但应该理解,本文所呈现的实施例并不仅限于热管的这些示例。热管可以被设计为具有任意适当的形状,并且不一定仅限于柱形。其它热管形状可包括可具有任意期望尺寸的矩形。
在某些实施例中,发光器件可发射具有高功率的光。如下文更详细描述的,发射光的高功率可以是影响发光器件的光提取效率的图案的结果。例如,发光器件所发射的光可具有大于0.5瓦特(例如,大于1瓦特、大于5瓦特、或大于10瓦特)的总功率。在一些实施例中,所产生的光具有小于100瓦特的总功率,尽管这不应该被解释为对所有实施例的限制。可以通过使用配备有光谱仪(例如,来自Sphere Optics Lab System的SLM12)的累计球来测量从发光器件发射的光的总功率。期望的功率部分地取决于其内利用发光器件的光学系统。例如,单个高亮度发光器件的并入可能有益于通用的固态照明系统,这可以消除对于用在传统的通用照固态明系统中的多个发光器件的需要。
发光器件所产生的光还可具有高的总功率通量。如本文中所使用的,术语“总功率通量”是指总功率除以发射面积。在一些实施例中,总功率通量大于0.03W/mm2、大于0.05W/mm2、大于0.1W/mm2,或大于0.2W/mm2。然而,应该理解,本文呈现的系统和方法中所使用的发光器件并不限于上述的功率和功率通量值。
在一些实施例中,照明组件200a可以用作用于通用照明的光源。在这种实施例中,照明组件可以将基本上相同强度的光均等地遍布空间容积。在该实施例中,光源旨在以单个光源替代单个荧光光源和单个白炽光源。在该实施例中,发光器件可发射白光。
图3示出根据一个实施例的、从发光器件远程地发射光的光学照明路由组件的透视图。光学照明路由组件允许将光的路由至远离原始光源的位置。被路由的光通过与原始光源相隔一定距离的光输出端口输出。光学照明路由组件的任何实施例均具有至少一个光输出端口,其中,光被路由至光输出端口。
在一个实施例中,该组件包括光导238。光导238包括光输入端236和光输出端240。从发光器件154发射出的光通过光输入端236而被接收,并且穿过光导238行进,直到在光输出端240处被作为光204重发射。光输出端240对应于光学照明路由组件的光输出端口。重发送的光204包括进入光导238的光154中的至少一部分。组件300被配置成使得光204在光端240处的一部分的光量基本上与在236处进入光导的光量相同。
在一个实施例中,光导是柱形的(例如,具有圆形或椭圆形横截面的棒)。然而,光导可包括适合于远程输送来自发光源的基本相同的光量的其它导光形状。在优选实施例中,柱形引导包括可由光学透明材料玻璃或塑料材料(例如,丙烯酸塑料、PMMA)形成的光纤。在一些实施例中,光纤可以是柔性的,以便可弯曲为期望的形状。在一些实施例中,光纤可以包括光管。典型的光管可包括实心光纤,并围绕有镀层和屏蔽层。
在一些实施例中,照明组件可以发射单色的光。例如,发光器件可以是红色、绿色、蓝色、黄色、和/或青色发光器件。在其它实施例中,发光器件是发射具有波长谱的光的多色发光器件。例如,发光器件可以是红色-绿色-蓝色发光器件。在其它实施例中,发光器件可以是红色-绿色-蓝色-黄色发光器件。在又一些实施例中,发光器件可以是红色-绿色-蓝色-青色发光器件。在又一些实施例中,发光器件是红色-绿色-蓝色-青色-黄色发光器件。照明组件还可以包括诸如上述发光器件的发光器件类型的组合。当然,在实施例中还可以使用不同颜色的发光器件。
图4示出根据一个实施例的、包括在柱形光导的光输出端处的波长转换材料的光学照明路由组件的透视图。从光输出端240发射出的、具有第一波长的一些或全部光可被波长转换材料302吸收,并且被发射为具有不同的第二波长304的光。
在一个实施例中,波长转换材料可包括涂覆有荧光材料的部件。在一些实施例中,波长转换材料部件可具有任意适当形状。在一个实施例中,波长转换材料部件可以是半径基本上与柱形光导的光输出端的半径相同的薄盘形状。
在一些实施例中,荧光材料可以以微粒形式呈现。可通过多种方法形成波长转换材料区域。这样的方法包括打印、成型(例如,注射成型)、涂覆、喷涂和/或可采用压花。例如,打印处理(例如,喷射打印处理)可用于制造具有空间上变化的密度(例如,照明组件的发射表面的每单位面积)的波长转换材料。打印盒可包括具有波长转换材料(例如,荧光体和/或量子点)的溶液。然后,可以通过在不同的位置执行较长的打印步骤来生成厚度变化的波长转换材料区域。可替换地或者附加地,可以以空间上变化的最近相邻距离打印具有小尺寸(例如,小于500微米,小于200微米,小于100微米)的小特征(例如,点、条纹)。在其它实施例中,波长转换材料可包括在成型材料(例如,诸如PMMA或丙烯酸塑料的聚合物)中,以在成型部件(诸如,成型的光导)的不同位置处具有变化的密度。粒子可分布在第二材料(例如,密封剂或粘合剂,诸如环氧树脂)中,以形成合成结构或平板。在另一实施例中,波长转换材料可以是多晶或单晶荧光材料。在又一实施例中,代替荧光体,可采用量子点作为波长转换材料。
可使用任何适当的荧光材料或荧光材料的组合。在一些实施例中,荧光材料可以由如下材料构成:(Y,Gd)(Al,Ga)G:Ce3+或“YAG”(钇铝石榴石)荧光体、Tb3Al5O12:Ce3+或“TAG”(铽铝石榴石)、或者硅基荧光材料。荧光材料在被从光产生区域发射的蓝光电磁辐射时可以被激活,并且发射具有以黄色波长为中心的宽光谱的光(例如,各向同性地)。自发光器件出现的总光谱的观察器看到黄色荧光体宽发射光谱和蓝色InGaN窄发射光谱,并且通常混合这两种光谱以感知白色。
图5示出根据一个实施例的、包括远程地照亮光导的柱形光导的光学照明路由组件的透视图。将发光器件远离照明组件放置可以允许更加灵活且节省空间的通用照明设计。
发光器件所输出的光154的一些或全部可被发送至由图2A的发光体232构成的光导。光导232通过输出端240被耦合至柱形光导。光导的发射面可基本上垂直于离开光导232的光204的大致方向。可替换地或附加地,离开第二光导的光204可以相对于光发射面成任意角度。
光导232可以包括能够经由光发射面234将光散射出去的光提取零件。光导232可包括由能够透射、漫射、均匀化和/或发射发送至其中的一些或全部光的材料制成的一个或多个部件。在一些实施例中,光导232可包括散射中心,散射中心可漫射、散射、均匀化和/或发射发送至其中的一些或全部光,以使得光可沿着第二光导232的某些或整个长度射出。光导232可包括可以使光向下反射并远离光导的顶面的反射层230。在一些实施例中,光导232可以被配置和布置成使得来自发射面234的光发射在发射面234上具有基本上均匀(例如,小于约20%变化、小于约15%变化、小于约10%变化)的光强度。在一些实施例中,光导232可包括多个发射面234。
在一些实施例中,波长转换材料至少部分地置于光导内。波长转换材料可位于光导的一部分或全部内,以使来自发光器件154的一些或全部初级光可在光导内被波长转换。在一些实施例中,波长转换材料可以是置于反射面230上的层。附加地或者可替换地,波长转换材料可以是置于光提取面234上的层。
在一些实施例中,照明组件可以用作超薄显示器的背光单元,其中,光源远离显示器。在图6的透视图中示出了一种这样的实施例。远离屏幕放置光源、电子控制系统和散热元件,可使得显示器是超薄的和壁挂的。超薄显示面板和发光器件可垂直地设置。可离开一定距离(例如,离开大于约1米,大于约2米,大于约3米)设置发光器件。发光器件和柱形光导可隐藏可视,而导光板可附接于超薄显示器。
在其它实施例中,照明组件可用作计算机的超薄显示面板。图7的透视图中示出了一种这样的实施例。显示基座(base)246可包括光源和计算机处理硬件。在这种实施例中,位于显示基座246内的空间均化器238可使光成扇形散开。可用于与显示基座246内的计算机处理硬件交互的键盘244、或者其它输入或输出装置可附接于显示基座246。在一些实施例中,空间均化器238可包括光导。光导可包括光输入端236和光输出端240。光输入端236可大到足以接受从发光器件发射出的光154。光输出端240可大到足以耦合至超薄显示面板。光导238可通过从光输入端到光输出端逐渐增大椭圆半径的两点来使光154成扇形散开,以耦合至超薄显示面板。
在一些实施例中,显示器的一个或多个层230可由照明组件照亮。层230可包括液晶光阀层(对应于显示器的液晶光阀像素)。因而,照明组件可以用作液晶显示层的背光组件,并且来自照明组件的光154可以撞击到液晶显示层上。
LCD中通常使用的其它层(诸如,扩散层、亮度增强膜(BEF)和/或滤色器)可位于照明组件的光发射面上。除了背光显示外,照明组件可以用于照明目的,包括但不限于标志背光、室外照明、室内照明、自动照明和其它照明应用。对于通用照明组件,照明组件可以用作或可具有置于该组件的发射面上的其它层,例如,一个或多个层可位于该组件上,以改变发光特性。例如,可在该组件上放置纹理层或图案层或者镜片(例如,聚合物和/或玻璃部件)。
图8示出根据一个实施例的、包括多个柱形光导的光学照明路由组件的透视图。图8所示的照明组件可以包括单朗伯表面发射器件,其可包括发光二极管和/或激光二极管。发光器件所输出的光154可耦合至具有一个光输入端236和多个光输出端240a、240b、240c的柱形光导。光154在耦合至单个柱形光导242的多个柱形光导238a、238b、238c之间被分开,并且被作为光204a、204b、204c分别发射。在一个实施例中,光204a、204b、204c可具有相同的匹配波长。在另一实施例中,光204a、204b、204c可各自具有不同波长。多个光输出端240a、240b、240c可被配置成输出光量与来自发光器件的光基本上相同量的合成光204a、204b、204c。
图9示出根据一个实施例的、包括在多个柱形光导的每个光输出端处的波长转换材料的光学照明路由组件的透视图。从光输出端240a、240b、240c发射出的、具有第一波长的一些或全部光可被波长转换材料302a、302b、302c吸收,并且被发射为具有不同的第二波长304a、304b、304c的光。在一个实施例中,各波长转换材料302a、302b、302c可以是相同的并且可以发射相同的第二波长304a、304b、304c。可替换地,各波长转换材料302a、302b、302c可以是不同的并且可以发射不同的第二波长304a、304b、304c。
在一个实施例中,波长转换材料可包括涂覆有荧光材料的板。在另一实施例中,荧光材料可以以微粒形式呈现。可以通过包括喷涂、镂花涂装、旋涂玻璃法、电成型、旋涂、注射成型和薄层沉积的各种技术来涂荧光体。粒子可分布在第二材料(例如,密封剂或粘合剂,诸如环氧树脂)中,以形成合成结构或板。在另一实施例中,波长转换材料可以是多晶或单晶荧光材料。在又一实施例中,替代荧光体,还可采用量子点作为波长转换材料。可使用任何适当的荧光材料或者荧光材料的组合。在一些实施例中,荧光材料是YAG、TAG或硅基荧光材料。
在一些实施例中,波长转换材料板可具有任何适当的形状。在一个实施例中,该板可以是半径与柱形光导的光输出端基本上相同的薄盘形状。在一个实施例中,该板具有基本上类似的形状,并且可以被配置成能够在多个输出端240a、240b、240c之间互换。将该板在多个输出端之间互换可允许在各输出端处定制光颜色。可以将各输出端处的不同颜色的光混合在一起以产生不同的照明效果。
图10示出根据一个实施例的、包括被布置成充分照亮最大空间容积的多个柱形光导的光学照明路由组件的透视图。发光器件200可被耦合至多个柱形光导238a、238b、238c、238d,238a、238b、238c、238d可具有独立的光输出端240a、240b、240c、240d。从发光器件200发射出的光可在多个柱形光导238a、238b、238c、238d之间分开,并且可作为光204a、204b、204c、240d分别发射。分别发射的光204a、204b、204c、240d可以充分照亮空间容积204。通用照明组件所照亮的空间容积204可以远大于单个发光器件200可以照亮的空间容积。光发射容积204可大于约10m3(例如,大于或等于约15m3,大于或等于约25m3,大于或等于约35m3)。然而,应该理解,本文中通用照明组件可以照亮的发射空间容积并不限于上述容积数字。还应该认识到,本文中的照明组件并不限于光导、光输出端口的数量或所示出的配置。
通用照明组件的多个柱形光导可以被配置成使得该组件能够照亮的空间容积最大化。在一些实施例中,以距离发光器件200如下距离来放置光输出端:自该器件发出的光的强度没有减小(即,来自发光器件的光强度与来自光输出端的光强度基本上相同),并且空间容积内的光在该容积内的所有位置基本上均匀。在一些实施例中,光输出端可与彼此和发光器件等距。在其它实施例中,光输出端可更接近其它光输出端而进一步远离发光器件。应该认识到,可以使用具有光输出端口的任何数量的光导来创建充分照亮最大化的空间容积的任何配置。
在一些实施例中,空间容积内可能需要不同的光强度。建筑规范可以将照明设备限制为每平方米的特定光源。这些是可以基于需要执行何种任务而变化的平均数字。例如,储存室可能需要比平均值低的照明水平,而办公区域可能需要比平均值高的照明水平。可以超过或者降低这些平均水平,以便为有效的人的工作效率提供充足的光。
图11示出了根据一个实施例的、包括在如图10所布置的多个柱形光导的每个光输出端处的第二光导的光学照明路由组件的透视图。发光器件200可耦合至多个柱形光导238a、238b、238c、238d,这些光导可具有独立的光输出端240a、240b、240c、240d。独立的光输出端240a、240b、240c、240d可耦合至第二光导232a、232b、232c、232d。从发光器件200发射出的光可在多个柱形光导238a、238b、238c、238d之间分开,并且可在第二光导的输出处作为光204a、204b、204c、240d分别发射。
分别发射的光204a、204b、204c、240d可以充分照亮空间容积206。光学照明路由组件所照亮的空间容积206可以远大于单个发光器件200能够照亮的空间容积,或者远大于图10的照明组件能够照亮的空间容积。光发射容积206可大于约10m3(例如,大于或等于约15m3,大于或等于约25m3,大于或等于约35m3)。然而,应该理解,本文中通用照明组件能够照亮的发射空间容积并不限于上述容积数字。还应该认识到,本文中的照明组件并不限于光导或光输出端口的数量。
光导232a、232b、232c、232d可具有光提取物件。光提取物件可包括第二光导中由可以透射、漫射、均匀化和/或发射传送至其中的一些或全部光的材料构成的一个或多个部件。在一些实施例中,第二光导可包括散射中心,散射中心可以漫射、散射、均匀化、和/或发射传送至其中的一些或全部光,以使得光可沿着第二光导的某些或整个长度射出。
图12是根据一个实施例的、作为通用照明组件的一部分并包括线性布置的光输出端口的光学照明路由组件的透视图。在一个实施例中,通用照明组件包括沿着长光导234的长度线性布置的多个光输出端口250a、250b、250c、250d。多个光输出端口250a、250b、250c、250d可以被配置成输出发光器件200所发射的光的一部分。在一个实施例中,由多个光输出端口250a、250b、250c、250d所发射的部分光204a、204b、204c、204d聚集在一起可以与发光器件200所发射的光基本上相同。在一些实施例中,通用照明组件可以被配置成充分照亮空间容积208。光发射容积208可大于约10m3(例如,大于或等于约15m3,大于或等于约25m3,大于或等于约35m3)。然而,应该理解,本文中通用照明组件能够照亮的发射空间容积并不限于上述容积数字。还应该认识到,本文中的照明组件并不限于光导的数量或光输出端口的数量。
图12的光学照明路由组件可以允许为了照明目的而将传播光有效转换成向下折射的光。在一些实施例中,多个光输出端口250a、250b、250c、250d可以是可通过在光导234的表面的变化而创建的光散射中心。发光器件200所发射的光可以穿过光导234的长度行进,并且可以在光到达散射中心时被散射或被提取。在一些实施例中,散射中心可以是光提取微透镜。
在其它实施例中,表面变化可以是不同密度的波长转换材料的区域。这些不同密度的区域可遍布光导234中,或者仅位于需要提取光的位置。在于2007年7月31日提交的发明名称为“Illumination Assembly includingWavelength Converting Material”、申请号为11/831,267的美国专利申请中提供了不同密度的区域的示例,在此通过引用将其全文合并于此。
在一些实施例中,本文中所呈现的照明组件中的发光器件可以包括发光二极管。发光器件(例如,发光二极管)可以是固态器件。发光器件(例如,发光二极管)可以是基于半导体的。例如,发光器件(例如,发光二极管)可包括Ⅲ-Ⅴ半导体。图13示出根据一个实施例的、可以作为发光器件的一个示例的发光二极管(LED)。在美国专利第6,831,302号中已描述了适合的LED,在此通过引用将其全文合并于此。应该理解,本文中所呈现的各种实施例还可以应用于其它发光器件,诸如激光二极管、以及具有不同结构的LED(诸如,有机LED,也称为OLED)。图13所示的LED 1600包括可置于支撑结构(未示出)上的多层叠层(stack)31。多层叠层31可以包括形成在n掺杂层35与p掺杂层33之间的有源区域34。叠层还可以包括可用作p侧触点的导电层32,导电层32还可以用作光学反射层。n侧接触焊盘36可置于层35上。导电指状元件(未示出)可从接触焊盘36沿着表面38延伸,由此使得均匀的电流注入到LED结构中。
应该认识到,LED并不限于图13所示的配置,例如,可以将n掺杂侧和p掺杂侧互换,以形成具有与接触焊盘36接触的p掺杂区域和与层32接触的n掺杂区域的LED。如下文进一步描述的,可将电势施加至接触焊盘,这可以导致在有源区域34内产生光并且通过发射面38发射所产生的光中的至少一些(由箭头152表示)。如下文进一步描述的,可在发射面中限定孔39,以形成可以影响光发射特性(诸如,光提取和/或光准直)的图案。应该理解,可以对所呈现的代表性LED结构进行其它修改,并且实施例并不限于该方面。
LED的有源区域可以包括由势垒层围绕的一个或多个量子阱。量子阱结构可由半导体材料层(例如,在单个量子阱中)、或者多于一个的半导体材料层(例如,在多个量子阱中)限定,其中,与势垒层相比,半导体材料层具有较小的电子带隙。适合于量子阱结构的半导体材料层可以包括InGaN、AlGaN、GaN和这些层的组合(例如,交替的InGaN/GaN层,其中,GaN层用作势垒层)。通常,LED可以包括具有一种或多个半导体材料的有源区域,半导体材料包括Ⅲ-Ⅴ半导体(例如,GaAs、AlGaAs、AlGaP、GaP、GaAsP、InGaAs、InAs、InP、GaN、InGaN、InGaAlP、AlGaN、以及其组合和合金)、Ⅱ-Ⅵ半导体(例如,ZnSe、CdSe、ZnCdSe、ZnTe、ZnTeSe、ZnS、ZnSSe、以及其组合和合金)、以及/或者其它半导体。其它发光材料也是可能,诸如,量子点或有机发光层。
n掺杂层35可以包括掺杂硅的GaN层(例如,具有约4000nm厚的厚度)以及/或者p掺杂层33包括掺杂镁的GaN层(例如,具有约40nm厚的厚度)。导电层32可以是银层(例如,具有约100nm的厚度),其还可用作反射层(例如,其使有源区域34所产生的任何向下传播的光向上发射)。此外,尽管未示出,但是LED中也可包括其它层;例如,AlGaN层可置于有源区域34与p掺杂层33之间。应该理解,与本文中所述的成分不同的其它成分也适合于LED的各层。
作为孔39的结果,LED可以具有根据图案在空间上变化的介电功能。通常的孔大小可以小于约一微米(例如,小于约750nm,小于约500nm,小于约250nm),并且通常的孔之间的最邻近距离可以小于约一微米(例如,小于约750nm,小于约500nm,小于约250nm)。此外,如附图所示,孔39可以是不同心的。
根据图案空间变化的介电函数可以影响由LED发射的光的提取效率和/或准直。在一些实施例中,LED的层可具有根据图案空间变化的介电函数。在示例性的LED 1600中,由孔形成图案,但应该认识到,介电函数在界面处的变化不一定由孔导致。可使用根据图案产生介电函数的变化的任何适当方式。例如,可通过改变层35和/或发射面38的成分来形成图案。图案可以是周期性的(例如,具有简单的重复单元、或者具有复杂的重复超级单元),或者是非周期性的。如本文中所参考的,复杂的周期性图案是在以周期性方式重复的每个单位单元中具有多于一个特征的图样。复杂的周期性图案的示例包括蜂巢形图案、蜂巢形基本图案、(2×2)基本图案、环形图案、和阿基米德图案。在一些实施例中,复杂的周期性图案可以包含具有一个直径的某些孔和具有较小直径的其它孔。如本文中所参考的,非周期性图案是在长度为由一个或多个光产生部分所产生的光的峰值波长的至少50倍的单位单元上不具有平移对称性的图案。如本文中所使用的,峰值波长是指具有最大光强度的波长,例如,如使用分光辐射谱仪测量的。非周期性图案的示例包括不规则的图案、准晶态图案(例如,具有8重对称的准晶图案)、罗宾逊图案、和安曼图案。非周期性图案还可以包括失调图样(如Erchak等人在第6,831,302号美国专利中所述,在此通过引用将其全文合并于此)。在一些实施例中,器件可包括粗糙表面。表面粗糙度可以例如具有约等于可与所发射的光的波长相关的平均特征大小的均方根(rms)粗糙度。
在某些实施例中,通过可以形成光子晶格的孔图案化发光器件的界面。在例如2003年11月26日提交的、发明名称为“Light emitting deviceswith improved extraction efficiency”的美国专利6,831,302B2中描述了具有空间变化的介电函数的适合LED(例如,光子晶格),在此通过引用将其全文合并于此。LED的高提取效率意味着高功率的发射光,并因此意味着可在各种光学系统中期望得到的高亮度。
还应该理解,其它图案也是可能的,包括根据数学函数符合前体图案的变换的图案,包括但不限于角位移变换。图案还可以包括变换图案的一部分,包括但不限于符合角位移变换的图案。图案还可以包括具有通过旋转彼此相关的图案的区域。2006年3月7日提交的、发明名称为“Patterneddevices and related methods”的美国专利公开第20070085098号中描述了各种这样的图案,在此通过引用将其全文合并于此。
如下,可由LED产生光。p侧接触层可以相对于n侧接触焊盘保持于正电位,这使得电流注入LED中。随着电流流过有源区域,来自n掺杂层的电子可以在有源区域内与来自p掺杂层的空穴结合,这可以使有源区域产生光。有源区域可以包含大量点偶极子辐射源,其产生具有形成有源区域的材料的波长特征谱的光。对于InGaN/GaN量子阱,光产生区域所产生的光的波长谱可以具有约445纳米(nm)的峰值波长并且具有约30nm的最大值一半处的全宽度(FWHM),其被人眼感知为蓝光。LED所发射的光可能受到光所通过的任意图案化的表面影响,由此可以布置图案以影响光提取和/或准直。
在其它实施例中,有源区域可以产生具有对应于如下光的峰值波长的光:紫外光(例如,具有约370-390nm的峰值波长)、紫光(例如,具有约390-430nm的峰值波长)、蓝光(例如,具有约430-480nm的峰值波长)、青光(例如,具有约480-500nm的峰值波长)、绿光(例如,具有约500-550nm的峰值波长)、黄光-绿光(例如,具有约550-575nm的峰值波长)、黄光(例如,具有约575-595nm的峰值波长)、琥珀光(例如,具有约595-605nm的峰值波长)、橙光(例如,具有约605-620nm的峰值波长)、红光(例如,具有约620-700nm的峰值波长)、和/或红外光(例如,具有约700-1200nm的峰值波长)。
在某些实施例中,LED可发射具有高光输出功率的光。如之前所述,高功率的发射光可能是影响LED的光提取效率的图案的结果。例如,LED所发射的光可具有大于0.5瓦特(例如,大于1瓦特,大于5瓦特,或者大于10瓦特)的总功率。在一些实施例中,所产生的光具有小于100瓦特的总功率,尽管这不应被解释为对所有实施例的限制。可以通过使用配备有光谱仪的累计球(例如,来自Sphere Optics Lab System的SLM12)来测量从LED发射的光的总功率。期望的功率部分地取决于其内利用LED的光学系统。例如,显示系统(例如,LCD系统)可受益于高亮度LED的并入,这可以减少用于照亮显示系统的LED的总数。
LED所产生的光还可具有高的总功率通量。如本文中所使用的,术语“总功率通量”是指总光学功率除以发射面积。在一些实施例中,总功率通量大于0.03W/mm2,大于0.05W/mm2,大于0.1W/mm2,或者大于0.2W/mm2。然而,应该理解,在本文中所呈现的系统和方法中所使用的LED并不限于上述的功率和功率通量值。
在一些实施例中,LED可与一个或多个波长转换区域相关联。波长转换区域可包括一种或多种荧光体和/或量子点。波长转换区域可以吸收LED的光产生区域所发射的光,并且发射波长与所吸收的光不同的光。以这种方式,LED可以发射具有不容易从不包括波长转换区域的LED获得的波长(并且,因而,颜色)的光。在一些实施例中,一个或多个波长转换区域可被置于(例如,直接位于)发光器件的发射面(例如,表面38)上。
如本文中所使用的,LED可以是LED晶片、部分封装的LED晶片、或者完全封装的LED晶片。应该理解,LED可包括彼此相关联的两个或多个LED晶片,例如,红光发射LED晶片、绿光发射LED晶片、蓝光发射LED晶片、青光发射LED晶片、或者黄光发射LED晶片。例如,两个或多个相关联的LED晶片可被安装在共同的封装上。可使两个或多个LED晶片相关联,以使其各自的光发射可被结合以产生期望的谱发射。两个或多个LED晶片还可彼此电相关联(例如,连接至公共地面)。
如本文中所使用的,当将结构(例如,层、区域)称为“在另一结构上”、“在另一结构之上”、“覆在另一结构上面”或者“由另一结构支撑”时,其可以直接在该结构上,或者还可存在中间结构(例如,层、区域)。“直接在另一结构上”或者“与另一结构接触”的结构是指,不存在中间结构。
尽管因而已描述本发明的至少一个实施例的几个方面,但是应认识到,本发明的技术人员将容易想到各种变更、修改和改进。这样的变更、修改和改进是本公开的一部分,并且在本发明的精神和范围内。因此,上述描述和附图仅作为示例。

Claims (45)

1.一种通用照明组件,包括:
基于半导体的发光器件;以及
与所述发光器件分离并与其光通信的发光体,所述发光体被配置为接收并发送所述发光器件发射至所述发光体的发射面的光,其中,通过所述发射面发出光。
2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件是发光二极管。
3.根据权利要求2所述的组件,其中,所述发光器件是单个发光晶片。
4.根据权利要求2所述的组件,其中,所述发光二极管具有大于一平方毫米的光发射面。
5.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体包括被配置为接收所述发光器件所发射的光的边缘。
6.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件的光发射面与所述发光体的所述发射面之间的距离为至少5英寸。
7.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件的光发射面与所述发光体的所述发射面之间的距离为至少15英寸。
8.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件的光发射面与所述发光体的所述发射面之间的距离为至少35英寸。
9.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体包括多个分离的发射面部分。
10.根据权利要求1所述的组件,其中,所述多个分离的发射面部分中的每一个均被配置为输出基本上相同的光量。
11.根据权利要求1所述的组件,其中,所述组件被配置为照亮大于10m3的空间容积。
12.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件被配置为提供白光。
13.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体被配置为在整个光提取面上发射基本上均匀的输出功率通量。
14.根据权利要求1所述的组件,其中,在所述发光体内设置波长转换材料。
15.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体包括与光提取面相对的背面,并且其中,在所述背面上至少部分地设置反射层。
16.根据权利要求1所述的组件,其中,所述反射层被配置为将光反射远离所述背面。
17.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体是光导。
18.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体是面板。
19.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光体的形状为柱形。
20.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件能够提供至少1千流明的光输出。
21.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件的光发射面与所述发光体的光接收面接触。
22.根据权利要求1所述的组件,其中,所述发光器件包括Ⅲ-Ⅴ半导体材料。
23.一种光学照明路由组件,包括:
至少一个分离的光输出端口,被配置为输出发光器件所发射的光的一部分,其中,所述输出端口远离所述发光器件设置。
24.根据权利要求23所述的照明路由组件,还包括光导,所述光导包括被配置为接收所述发光器件所发射的光的一些部分的光输入端和与至少一个分离的光输出端口相对应的至少一个光输出端。
25.根据权利要求24所述的照明路由组件,其中,所述多个光输出端远离所述发光器件设置,并且被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
26.根据权利要求23所述的照明路由组件,其中,每一个所述分离的光输出端口均被配置为输出基本上相同的光量。
27.根据权利要求23所述的照明路由组件,其中,所述光导的形状是柱形。
28.根据权利要求23所述的照明路由组件,还包括在所述多个光输出端中的每一个处的波长转换材料部件。
29.根据权利要求28所述的照明路由组件,其中,具有波长转换材料部件的所述多个光输出端远离所述发光器件设置,并且被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
30.根据权利要求28所述的照明路由组件,其中,波长转换材料部件的形状基本上类似。
31.根据权利要求28所述的照明路由组件,其中,所述波长转换材料包括多晶或单晶荧光材料。
32.根据权利要求30所述的照明路由组件,其中,所述荧光材料是YAG、TAG或硅基荧光材料。
33.根据权利要求24所述的照明路由组件,还包括在所述多个光输出端的每一个处的光导。
34.根据权利要求33所述的照明路由组件,其中,具有光导的所述多个光输出端远离所述发光器件设置,并且被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
35.根据权利要求33所述的照明路由组件,其中,所述光导包括光提取零件。
36.根据权利要求33所述的照明路由组件,其中,所述光导具有基本上相似的形状。
37.根据权利要求33所述的照明路由组件,其中,在所述光导内至少部分地设置波长转换材料。
38.根据权利要求23所述的照明路由组件,还包括光导,所述光导包括被配置为接收所述发光器件所发射的光的一些部分的光输入端和沿着所述光导的长度线性设置的光输出端口,其中,所述照明组件被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
39.根据权利要求38所述的照明路由组件,其中,所述光输出端口还包括所述光导的表面的变化。
40.根据权利要求39所述的照明路由组件,其中,所述表面变化还包括光提取微透镜或者具有不同密度的波长转换材料的区域。
41.一种通用照明组件,包括:
发光器件,其中,所述发光器件是适于发射具有大于0.5瓦特/mm2的总输出功率通量的光的单个发光二极管,并且被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
42.一种通用照明组件,包括:
发光器件,其中,所述发光器件是具有大于一平方毫米的光发射表面的单个发光二极管,并且被配置为基本上照亮大于10m3的空间容积。
43.一种用于计算机显示器的照明系统,包括:
显示器基座,其容纳计算机处理硬件和至少单个发光器件,其中,所述显示器基座投射远程地照亮所述计算机显示器的光。
44.根据权利要求43所述的照明系统,其中,所述显示器基座投射的光被扇型化。
45.根据权利要求43所述的照明系统,其中,所述显示器基座还包括基本上均匀地分布所述显示器基座所投射的光的空间均化器。
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