CN102812291B - 具有颜色控制的变形oled灯具 - Google Patents

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Abstract

一种灯具，诸如灯组件或落地灯、伞，或平面或片状发光表面，包括用于选择性地使发光表面弯曲的变形机构。凸的轮廓将使光扩散，而凹的轮廓将聚光，意图的是，表面能沿两个方向中的一个变形至高达五英寸(5″)的曲率半径。光面板部分可为相同的颜色，或者可为不同的颜色，在由不同的颜色制成时，这将引起光的不同混合。

Description

具有颜色控制的变形OLED灯具
技术领域
本公开涉及灯具(luminaire)，并且更具体而言，涉及使用柔性表面光源(诸如固态光源，特别是有机发光装置(OLED))的灯具。特别地，使用固态光源(诸如发光装置(LED)或OLED)提供大范围的不同应用。
背景技术
关于LED和OLED光源两者的新近发展已经成熟。随着这些结构的流明输出得到改进，不断需要开发新产品和市场。光输出的控制以及颜色均匀性和颜色控制是重要考量。另外，可有利地使用固态光源的选定方面的简化结构和应用在功能和成本上提出了新挑战。因此，存在对在不同的灯组件中结合这些设计考量的需要。
发明内容
一种灯具包括柔性表面，固态发光装置安装在柔性表面上。在一个实施例中，发光装置包括至少第一面板部分和第二面板部分。变形(conform)机构与第一面板部分相关联，以使第一面板部分和第二面板部分相对于彼此而变形。
在优选布置中，第一面板部分能够变形或弯曲至高达五英寸(5″)的曲率半径。
在一个示例性实施例中，第一固态发光装置和第二固态发光装置包括由半透明壳体包围的发光二极管，并且更优选地，包括多个LED。
在另一个布置中，第一固态发光装置和第二固态发光装置包括OLED。
优选的变形机构包括用于选择性地改变至少第一发光装置的曲率的带螺纹部件。
第一颜色面板部分居中地定位在两端的不同颜色的第二面板部分之间。在一个布置中，第一颜色面板部分发出蓝光，并且第二面板部分发出黄光。
柔性表面可为伞，其中OLED部分安装在伞的内部面板上。
在另一个灯具中，柔性表面的周边部分得到支承，并且可调部件支承柔性表面的中心部分，以通过正曲率和负曲率来相对于周边而选择性地推进和缩回中心区域。
这个公开的主要益处是对装置提供导光能力。
本公开的另一个特征涉及混合从柔性表面发出的颜色的能力。
又一个优点在于集中或扩散从柔性表面发出的光的能力。
通过阅读和理解以下详细描述，本公开的另外的其它益处和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是结合了至少一个柔性光源的灯具或灯组件的透视图。
图2是图1的灯具的俯视透视图。
图3是类似于图2的透视图，其示出了变形灯的凹曲率。
图4是大体从下侧示出的图3的灯的透视图。
图5是类似于图4的视图，并且其示出了变形灯的凸曲率。
图6是变形机构的放大视图。
图7是使用LED的变形灯的透视图。
图8是蓝OLED的视图。
图9是图7的灯的LED部分的放大视图。
图10是以凹曲率显示的颜色相同的第一柔性灯部分和第二柔性灯部分的透视图。
图11是从固定的结构(诸如天花板)上悬吊的大面板OLED的透视图。
图12显示了呈凹构造的图11的大面板OLED。
图13显示了呈凸构造的大面板OLED。
图14是结合了柔性发光面板的伞的正视图。
图15是图14的打开的伞的仰视图，其更具体地示出了发光面板的位置。
图16是备选的独立式灯组件的透视图，该灯组件具有可由支承支腿选择性地改变的预定曲率。
图17是使用OLED大面板的落地灯的透视图。
图18是另一个优选实施例中的OLED面板的平面图。
图19是图18的OLED面板的平面图，其中，扩散板接收在OLED面板上面。
图20是图18和19的OLED面板和扩散板组件的正视图。
图21示出了来自采用图18-20的OLED面板和扩散板组件的台灯的光输出。
图22-24是OLED面板的多种位置的平面图。
图25和26是OLED面板的平面图，其中光在管中，以照亮面板的至少一部分。
图27显示了设置在球形表面上的柔性OLED面板。
图28示出了具有可调反射器的图27的灯具。
具体实施方式
图1-6示出了灯具或灯组件100的第一优选实施例。在这个示例性实施例中，灯组件100包括具有ON/OFF开关104的刚性基座102，或者ON/OFF开关也可结合在功率供应缆线106中。从基座延伸的是支承件或颈部108，在优选布置中，支承件或颈部108是大体伸长且沿竖向在基座上方延伸且在上端110处转向的刚性结构。上端支承伸长面板120，伸长面板120由薄材料形成，薄材料关于其自重及其额定载荷为刚性，但在被施加外力时可变形。面板优选地承载固态发光装置122。在图1-6的示出的实施例中，发光装置意图用于小面积的照明，即，使用具有大于五(5)勒克斯的照明的柔性固态面板(诸如OLED面板)的大概小于一百平方英尺(100ft2)每四(4)瓦的装置。在这个实施例中显示了多个柔性OLED面板部分124、126、128。这些面板部分中的各个包括OLED装置，其中，各个面板包括第一电极和第二电极，它们可按串联的方式连接和供应功率(例如其中，存在三个或更少面板)，或者可单独地连接和供应功率，或者对于由四个或更多个OLED部分组成的面板，呈串联/并联模式。在示出的实施例中，第一面板部分124和第三面板部分128优选地发出第一颜色的光，例如黄光，而第二或中心面板部分126则发出不同颜色的光，诸如蓝光。为了具有柔性操作以及提供大概大约五英寸(5in)的曲率半径，纵横比为1.0至1.8，厚度小于五百微米(500μm)。由三个OLED面板部分组成的总的照明面板可为大概大约十八英寸(18″)长，以及大约四英寸(4″)宽。由于其柔性操作的原因，厚度必须小于一毫米(1mm)每平方米(1m2)，以便降低装置中有破裂的可能性。另外，为了减小可视差别，可用扩散材料覆盖装置，诸如百分之五十(50%)的氧化铝，百分之二十(20%)的二氧化钛(TiO2)和百分之三十(30%)的(LaMg)3(PO4)2的材料，或者更优选的混合物是二氧化钛/氧化铝颗粒。
发蓝光的面板部分126优选地位于中心区域中，以在中心处形成高的颜色照明区。另外，蓝装置的光水平允许进行从大约3000K至7000K的CCT控制，即颜色控制。在面板120的与发光装置122相反的表面上提供变形机构140。“变形”的意思是对面板部分施加平滑地成型的大体连续的形状、弧或曲率。变形与“挠曲”相反，例如，挠曲被认为是对面板部分施加尖折痕、角度或褶皱。变形机构在面板的长度上面施加弯曲，例如，从中心促动器146延伸的第一臂142和第二臂144。各个臂142、144的外端或远端通过销而枢转地安装到面板148上，而臂的近端或内端则包括与蜗轮152接合的正齿轮150。蜗轮的选择性旋转对正齿轮施加旋转运动，正齿轮响应于促动或旋转而朝向和远离中心蜗轮的旋转轴线而移动。通过促动柄或键154而使蜗轮152旋转的方向使第一臂和第二臂伸出或缩回，以对伸长面板施加曲率。备选地，不是手动地控制这个旋转，而是可使用马达来对伸长的柔性面板施加这种促动。
继续参照图1-6，并且另外参照图7-9的另一个优选实施例，许多相同的构件将由相同的参照标号标示，并且在会出现差异时，使用新的参考标号。例如，第一面板部分124和第三面板部分128仍然设置在中心面板部分的外部，中心面板部分优选为蓝OLED。但是，第一面板部分和第三面板部分可由以隔开关系设置在面板部分的上面的单独的发光装置或LED形成，其中，单独的LED160发光，然后光被盖或穹顶162扩散。穹顶或半透明的/透明的盖具有用于使光在穹顶的整个表面上面扩散和发出而非作为单独的点源的涂层，诸如磷。再次，第一面板部分124和第三面板部分128可为相同的颜色，在优选布置中，该颜色与第二或中心面板部分126不同。也将认可的是，关于图1-6或图7-9中的任一个的实施例，促动器的旋转方向将控制面板120且特别是其外翼部分是否呈现平面的、凸的或凹的形态。图3和4中显示的凹轮廓易向远的位置向内聚光，而图5的凸轮廓则向外扩散光。优选地，翼能沿两个方向变形至高达五英寸(5″)的曲率半径。
此外，在与中心面板不同的伸长的端部面板上使用不同颜色的光源可控制颜色混合。例如，中心面板部分126中的蓝光源和第一光面板部分124和第三光面板部分128中的黄光源将基于面板的曲率度来不同地混合。
图10是柔性灯具或灯组件的又一个实施例。再次，相同参考标号将指示相同构件。主要区别在于去除了不同颜色的第二面板部分。因而，在这个特定的布置中，第一端部面板部分164和第二端部面板部分166优选为相同的颜色，并且由与单独的固态发光装置相关联的周边框架168隔开。然而，通过变形机构140对伸长面板120施加凸的或凹的形态的能力允许有如图10中显示的那样在凹轮廓中聚光或者在采用凸轮廓的情况下(类似于图5)向外扩散光的能力。
图11-13示出了显示为从固定结构(诸如天花板202)上悬吊的OLED大面板200。再次，固态发光装置是大面板，并且可由以诸如长方形构造的OLED面板200的阵列平铺或连结在一起的多个OLED面板组成。这里，不同的面板部分可为相同的颜色，或者可为交替的颜色。在这个布置中，面板的一个部分刚性地固定，这里，其通过第一支承件或支承部件204来悬吊。这些第一支承部件204优选是不可调的。第一支承部件可为刚性部件或柔性线材，它们延伸到它们的全长以承载从天花板上悬吊的OLED的重量。在这个特定的布置中，第一支承部件支承柔性表面的第一部分，即，OLED面板的周边部分。第二或可调部件(一个或多个)206支承柔性表面的第二部分。这里，第二可调部件206在天花板202和柔性表面的中心部分之间延伸。照这样，可调支承件(一个或多个)206的选择的伸出和缩回在可调支承件缩回时使OLED面板变形成凹形态(图12)，或者在可调支承件伸出时变形成如图13中显示的那样的凸形状。因而，图11-13的实施例示出了单个凸形状或凹形状的较简单的构造，但是本领域技术人员将理解，不可调的支承部件和/或可调支承部件的不同的布置将允许实现交替的或更复杂的几何构造。
图14和15的实施例显示了伞210。把手212可包括电池或用来对设置在伞表面的节段216中的单独的柔性光面板部分或光表面214提供功率的类似的便携式功率装置。特别地，柔性光面板部分位于伞的内部部分上，并且在这里显示为位于伞的内部的每隔一个柔性节段中。当然，不必是这种情况，而是可在不偏离本公开的范围和意图的情况下使用更多或更少数量节段或部分的伞节段。
在图16中，面板230包括用以从面板的至少一个表面发出光的固态发光装置232，诸如OLED。在这个布置中，面板具有预定曲率，即，当如图16中示出的那样从地面观察时，面板具有大体凸的外形。提供可调支承件234来改变面板的曲率。例如，第一可调支承部件236和第二可调支承部件238在中心区域240中枢转地连结在一起，以形成大体“x形”的可调支承件。支承部件236、238中的各个的第一端或下端242接收在基座244中，基座244包括槽口246，优选地对于下端242中的各个有一个槽口，并且其中，各个槽口具有分段的隔开的止动件248，止动件允许各个支腿相对于基座单独地移动，以及接合在新的或不同的止动件上。这允许发光表面232倾斜，并且还允许改变面板的曲率。例如，如果下端242之间的尺寸增加，则第二端或上端250处的曲率将同样增加，并且跨越部件252将同样舒展开。这会减小面板的曲率。以类似的方式，当第一端242接近彼此时，则第二端252同样靠近，并且面板的预定形态允许曲率增加，即，变得更凸。如果在各个侧的支腿中的一个保持抵靠着基座中同一止动件，而另一个支腿的下端的位置有所改变，则曲率不仅改变，而且面板的斜度或角度也会改变。因此，发光表面的外形和角度也将改变。
图17展示了落地灯260，其包括基座262、ON/OFF开关264、功率供应缆线266，以及包括弯转的上端270的伸长支承件268。较大的面板280将很可能使用单独的光源或OLED装置的较大矩阵。另外，如果实施马达来控制面板及其发光表面的变形能力，则可使用远程控制器284来控制马达，并且同样地打开和关闭灯。另外，远程控制可用于使灯变暗。
示例性台灯或手提灯包括具有大约三平方英寸的发光表面积的蓝OLED和设置在蓝OLED的相反侧的两个长方形黄OLED，其中，各个黄OLED具有三个发光表面区域，发光表面区域在表面积上为大约三-六平方英寸，并且各自总共大约十八平方英寸，如图1-6中显示的那样。这个灯的总功率小于2.5W。对于小于大约三英尺的距离处的点，通过以下方式来实现3500K至5600K的颜色调谐，即，将蓝OLED的功率水平从大约百分之二十(20%)的功率调谐或调节到百分之百(100%)的功率。灯具以其最大效率发出大约五十至一百五十流明。可选地，可使用增透膜来沿向前方向集中光，其中，一种优选类型的增透膜由3M以商品名称BEF2或BEF3出售。虽然在示例性实施例中，OLED装置由串联的DC功率供应驱动，但将理解的是，该装置也可单独被驱动。并行地驱动OLED装置典型地不是优选的。
在图18-21中显示了具有前面的实施例的许多特性的柔性灯具的另一个优选实施例。在这个布置中，灯具300包括伸长的大体长方形的薄的大面积板302(例如，大约10cm×100cm，或20cm×100cm)。以与前面的实施例中描述的相同的方式，OLED304、306、308可为单种颜色或不同的颜色，并且通过将OLED面板302和伴随的支承结构310形成为薄层，可实现整个组件的柔性。这里，扩散板312优选地以紧密隔开的关系在OLED上面延伸，并且沿着周边边缘314从OLED得到支承。仅以示例的方式，扩散板312具有小于2mm的厚度，并且与OLED隔开范围为大约4mm至10mm的尺寸。在另一方面，在其它实施例中，扩散板具有大于2mm的厚度，并且可与OLED面板直接接触，但是，这个布置略微不那么高效。在任一种情况下，扩散板提供如图20和21中的光线迹316所表示的那样的边缘照明。
图22-26公开了上面描述的概念的变型，诸如面板的发光表面中的OLED的备选位置。在图22中，大体长方形的面板的端部部分330、332不包括任何OLED，而是多个OLED334沿着面板的几何形状的中心部分设置。类似地，图23的实施例也将面板的单个大OLED或发光部分336定位在中心区域中，并且端部部分340、342没有任何发光表面。但是，在图24的示例性实施例中，中心部分350不包括发光部件，而是周边部分包括在两个边缘附近的伸长发光区域352、354以及发光端部区域356、358。图25通过包括来自相关联的光纤(未显示)的额外的光来增加图24的布置，光纤会照亮柔性面板的全部或一些区域，包括扩散器360。类似地，图26的示例性实施例使用透镜370或高反射指数的材料(诸如玻璃)来协助将光引导到优选位置，或者在整个柔性面板中产生较均匀的光。
在图27中，大体球形的表面400在其一部分上接收柔性OLED面板402。这示出了OLED面板在不止一个方向上是大体柔性的。另外，可选择性地改变球形表面400(图28)，以改变来自面板的光输出。另外，同样可通过改变球形表面400，或者通过使用用以改变表面的形状的备选机构，来改变选择性地可变的反射表面(一个或多个)404。还构想到的是，可通过远程控制器来主动改变球形支承件表面400。
已经关于优选实施例来描述了本公开。显然，本领域技术人员可构想到修改、改变和相关联的益处。例如，虽然在使用电气馈通开口的大面积OLED装置中可特别地使用提出的解决方案，但是选定的方面一般也可应用于OLED装置中。用于柔性灯具的结构材料可为薄的延展性金属材料、聚合材料或弹性材料。备选地，结构材料可为塑料复合物，即具有足够的导热性(>1W/mk)的金属/碳增强式聚合复合物，以确保大面板灯具有热消散。优选的碳可为具有高达50%的填充的碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯或石墨。典型的金属可为Al、Sn和Ni等。本公开不应限于上面描述的特定示例，而是改为通过所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种灯具，包括：
柔性表面；
安装到所述表面上的固态发光装置，所述发光装置至少包括第一面板部分和第二面板部分，所述第一面板部分是可变形的；以及
用于使所述第一面板部分和所述第二面板部分中的至少一个弯曲的变形机构；
所述变形机构包括从中心区域延伸的第一臂和第二臂，所述臂在远端处固定到所述柔性表面上，并且被选择性地推向和推离彼此，以改变所述柔性表面的曲率。
2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述变形机构选择性地使所述第一面板部分弯曲成平面形态或弓形形态中的一个。
3.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述变形机构选择性地使所述第一面板部分从第一弓形形态弯曲成比所述第一弓形形态具有更大曲率度的第二弓形形态。
4.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述固态发光装置包括第一固态发光装置和第二固态发光装置，第一固态发光装置和第二固态发光装置中的一个包括发光二极管。
5.根据权利要求4所述的灯具，其特征在于，所述发光二极管包括在所述第一面板部分中的、由半透明的壳体包围的多个发光二极管。
6.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述第一面板部分相对于所述第二面板部分而变形。
7.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯具进一步包括薄扩散器，所述薄扩散器覆盖在所述第一面板部分的至少一部分上，以从其边缘引导出光。
8.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述固态发光装置包括第一固态发光装置和第二固态发光装置，所述第一固态发光装置和所述第二固态发光装置是有机发光装置。
9.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述变形机构包括用于选择性地改变所述第一发光装置的曲率的带螺纹部件。
10.根据权利要求9所述的灯具，其特征在于，所述柔性表面是伸长的。
11.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯具进一步包括用于所述第一面板部分的大体球形的支承件。
12.根据权利要求11所述的灯具，其特征在于，所述第一面板部分居中地定位在设置在其两侧的第二面板部分之间。
13.根据权利要求12所述的灯具，其特征在于，所述第一面板部分发出蓝光，并且所述第二面板部分发出黄光。
14.一种灯具，包括：
柔性表面；
安装到所述表面上的有机发光装置，其能够变形；
支承所述柔性表面的第一部分的至少一个部件；以及
可调部件，其支承所述柔性表面的第二部分，并且选择性地使所述第二部分相对于所述第一部分移动，以及对所述有机发光装置施加曲率；
所述可调部件通过正曲率和负曲率来选择性地推进和缩回所述柔性表面。
15.根据权利要求14所述的灯具，其特征在于，所述可调部件定位在所述柔性表面的中心区域中。
16.根据权利要求15所述的灯具，其特征在于，所述至少一个部件包括用于安装所述有机发光装置的周边的多个支承件。
17.根据权利要求16所述的灯具，其特征在于，所述可调部件通过正曲率和负曲率来选择性地推进和缩回所述柔性表面的所述中心区域。
18.根据权利要求15所述的灯具，其特征在于，所述柔性表面是伞，其中所述有机发光装置部分安装在所述伞的内部面板上。
19.根据权利要求14所述的灯具，其特征在于，所述有机发光装置由电池提供功率。
20.根据权利要求14所述的灯具，其特征在于，所述柔性表面具有预定非平面形态，并且所述至少一个部件和所述可调部件枢转地连接成大体x形构造。
CN201180018165.6A 2010-04-09 2011-03-11 具有颜色控制的变形oled灯具 Active CN102812291B (zh)

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