CN103597269B - 用于呈现可见图案的磷光体增强光源和照明装置 - Google Patents

用于呈现可见图案的磷光体增强光源和照明装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于呈现可见图案的磷光体增强光源100和一种照明装置。所述磷光体增强光源100包括光出射窗112、光发射器122、发光层104。所述光出射窗112将光发射入所述磷光体增强光源100的环境中。所述光发射器122朝向所述光出射窗112发射第一颜色分布的光120。所述发光层104包含发光材料，以吸收所述第一颜色分布的光120的部分并且用于将所吸收的光的部分转换为第二颜色分布的光116。所述发光层104的至少部分形成所述光出射窗112的至少部分。所述发光层104包括第一区域102和不同于所述第一区域102的第二区域118。相应区域102、118形成图案。所述第一区域102的第一光转换特性类似于第二区域118的第二光转换特性，以通过所述第一区域102获得进入所述环境的第一光发射110以及通过所述第二区域118获得进入所述环境的第二光发射114。如果光发射器122处于操作中，那么各自光发射110、114通过人裸眼124感受为类似的。所述第一区域102的第一反射特性不同于所述第二区域118的第二反射特性，以在光从所述环境照射在所述各自第一区域102和第二区域118上的情况下通过所述第一区域102获得第一环境光反射，所述第一环节光反射不同于通过所述第二区域118获得的第二环境光反射。所述各自环境光反射之间的差别通过所述人裸眼124是可见的。

Description

用于呈现可见图案的磷光体增强光源和照明装置
技术领域
本发明涉及磷光体增强光源，该光源对看向磷光体增强光源的观察者呈现出可见图案。
背景技术
已公布的专利申请US2009／0101930公开了一种发光装置，该发光装置包括多个光发射器，该光发射器朝向包含磷光体材料的发光表面发射第一波长范围中的光。磷光体材料吸收第一波长范围内的部分光并发射第二波长范围中的光。发光表面还具有不包含磷光体材料的称为的窗口区域。因此，如果光发射器处于操作中，那么通过发光表面的特定部分发射第一波长范围中的光和第二波长范围中的光的组合的光，并且通过发光表面的其它特定部分发射主要包括第一波长的光的光。因此，图案可为可见的，该图案通过具有磷光体材料的区域和不具有磷光体材料的区域的图案限定。缺点是由于使用具有或不具有磷光体材料的不同区域，光发射并非最佳的。
发明内容
本发明的目标是提供一种具有更佳光发射的磷光体增强光源。
本发明的第一方面提供了一种如权利要求1所述的磷光体增强光源。本发明的第二方面提供了一种如权利要求13所述的照明装置。有利的实施例在从属权利要求中限定。
根据本发明的第一方面用于呈现可见图案的磷光体增强光源包括光出射窗、光发射器、发光层。光出射窗将光发射入磷光体增强光源的环境中。光发射器朝向光出射窗发射第一颜色分布的光。发光层包括发光材料，以吸收第一颜色分布的部分光并将吸收的光的部分转换为第二颜色分布的光。发光层的至少一部分形成光出射窗的至少一部分。发光层包括第一区域和不同于第一区域的第二区域。第一区域和第二区域形成图案。第一区域的第一光转换特性类似于第二区域的第二光转换特性，用以通过第一区域获得进入环境的第一光发射和通过第二区域获得进入环境的第二光发射。如果光发射器处于操作中，那么第一光发射和第二光发射通过人裸眼感受为类似的光发射。第一区域的第一反射特性不同于第二区域的第二反射特性，用以如果光从环境照射于相应的第一区域和第二区域上的情况下通过第一区域获得第一环境光反射，该第一环境光反射不同于通过第二区域获得第二环境光反射。第一环境光反射和第二环境光反射的差别通过人裸眼是可见的。
本发明提供了包括至少两个不相交区域的发光层，该至少两个不相交区域形成图案并具有相同的光转换特性。由于第一区域的第一光转换特性和第二区域的第二区域的第二光转换特性，由光发射器所发射的光分别在第一区域转换为第一光发射并且在第二区域转换为第二光发射。“光发射”在本文是指具有特定颜色分布的光的发射，并且可具有特定光强。第一转换特性和第二转换特性使得裸露的人眼感受第一光发射类似于第二光发射。尽管类似，但并不直接意味着“等同”，这意味着人裸眼仅可感受第一光发射和第二光发射之间的轻微差别。这暗示着第一光发射和第二光发射的强度和颜色可稍微不同。这还暗示着第一光发射的光谱可以偏离第二光发射的光谱，只要这些光谱由人裸眼感受为大致相同颜色的光谱。因此，在光发射器处于操作中并发射光时，观察者感受相应的第一区域和第二区域的光发射为基本上等同的光发射。这点由看向磷光体增强光源的光出射窗的观察者感受为一种方便的光发射。因此，在磷光体增强光源的光发射器处于操作中时，改善了磷光体增强光源的光发射。第一区域或第二区域的相应的转换特性取决于一些参数：多少光发射器所发射的光通过相应区域传送而无转换，多少第一颜色分布的光通过相应区域的发光材料转换为第二颜色分布的光，以及在相应区域中吸收多少光。因此，第一光发射和第二光发射两者包含第二颜色分布的光并且两者可包含第一颜色分布的光。
另外，第一区域具有不同于第二区域的第二反射特性的第一反射特性，并且借此获得第一环境光反射和第二环境光反射。相应的反射特性涉及通过第一区域和通过第二区域从环境的光反射。因此，相应的区域的环境光反射是不同的，使得人裸眼感受相应的环境光反射为不同反射。第一区域和第二区域形成观察者能够看见的特定图案。图案可为呈现给人的图像。
应注意，作为整体，所感受的磷光体增强光源的光发射高度取决于环境光的强度和光发射器所发射的光的强度，所感受的磷光体增强光源的光发射为在人裸眼看向磷光体增强光源时看见的光发射。如果光发射器未处于操作中，那么看向磷光体增强光源的人仅看见相应的环境光反射，并且因此该人看见图案。如果光发射器正在发射光并且不存在环境光，那么人仅看见相应的光发射并且因此未看见图案。如果光发射器正在发射光，并且如果环境光的强度水平非常低，那么人裸眼将主要看见相应的光发射。因此，根据光发射器所发射的光的强度和环境光的强度之间的比率，可看见图案或感受均匀光发射。
因此，本发明提供了整个范围的新应用，其中在磷光体增强光源未处于操作中或相比于环境光的强度以相对低光强度发射光时，图案或图像的呈现是期望的，而如果磷光体增强光源以相对高强度发射光，那么相同磷光体增强光源必须具有优质光发射。例如，具有相对大的光发射表面的商店、办公室或家庭中使用的照明装置可集成磷光体增强光源以在目光期间具有图案化光发射表面，而在黑暗期间获得基本上均匀的光输出以用于照亮办公室或家庭。图案为，例如指引人们朝向紧急出口的紧急标志。如果光发射器由于电源故障不再起作用，这样的磷光体增强光源在紧急情况下(假定，仍存在有一些环境光，诸如目光)仍将重要的信息提供给用户。在另一个实施例中，可见图案也可为可修饰的，以防止相对大的照明装置为大的非图案化表面。
任选地，第一光发射和第二光发射至少在以下方面感受为类似光发射：颜色空间中的颜色点，或相关颜色温度(CCT)。如果第一光发射和第二光发射的颜色点和／或相关颜色温度为大约相同的，那么通过磷光体增强光源获得优质光发射。
任选地，如果光发射器处于操作中，那么第一光发射和第二光发射通过人裸眼感受为等同的光发射。
任选地，第一光发射和第二光发射至少在以下方面感受为等同光发射：颜色空间中的颜色点，或相关颜色温度。
任选地，第一光发射具有第一颜色点，并且第二光发射具有第二颜色点。第一颜色点和第二颜色点之间的差别小于10SDCM。SDCM是颜色匹配标准偏差的缩写并且是照明领域中已知的可测量特征，该可测量特征表示颜色空间内的两个颜色点感受为等同颜色的程度。如果差别小于10SDCM，观察者可看见最小差别并且颜色感受为几乎等同的颜色。在一个实施例中，差别小于5SDCM，并且在又一个实施例中，差别小于2SDCM。如果差别甚至小于10SDCM，那么人裸眼感受相应的光发射的颜色为相同颜色，并且甚至通过磷光体增强光源获得更优质光发射。
任选地，第一光发射具有第一显色指数(CRI1)并且第二光发射具有第二显色指数(CRI2)。第一显色指数和第二显色指数之间的差别不大于10。尽管如果相应的颜色点为大致相同的和／或相应的颜色温度为大致相同的，显色指数的差别对人裸眼通常为不可见的，但是显色指数对于通过磷光体增强光源照亮的物体的显色方面是重要的。因此，有利的是具有第一光发射，该第一光发射具有与第二光发射大致相同的显色指数以通过磷光体增强光源获得优质光发射。在另一个实施例中，第一显色指数和第二显色指数之间的差别小于5。在又一个实施例中，第一显色指数和第二显色指数之间的差别小于2。
任选地，第一反射特性在以下至少一个方面不同于第二反射特性：i)第一区域吸收来自环境光照射的光的第一部分，并且第二区域吸收来自环境光照射的第二部分，其中第一部分不同于第二部分，ii)第一区域具有第一散射特性，并且第二区域具有第二散射特性，第一散射特性不同于第二散射特性。如果第一区域具有与第二区域的吸收特性相比不同的吸收特性，那么看向发光层的人从第一区域接收另一光分布，而不是从第二区域接收的光分布。由人接收的光分布基于环境光的光分布减吸收部分的光分布。如果散射特性不同，那么看向第一区域和第二区域的人从相应的区域接收另一个量的光，因为根据相应的散射特性，更少或更多的光散射入人的方向。应注意，吸收来自环境的光照射的部分包括吸收特定光谱和吸收特定量的光中的的至少一个或其组合。
任选地，吸收的第一部分在所吸收的光的量方面不同于吸收的第二部分，和／或吸收的第一部分在所吸收的光的颜色方面不同于吸收的第二部分。如果各自反射特性在光量的吸收方面不同，那么第一区域和第二区域反射不同强度的光，该光对看向磷光体增强光源的光出射窗的观察者是可见的，并且如果照射环境光为白色光，那么可看见不同水平的“灰色”。如果各自反射特性在颜色的吸收方面不同，那么第一区域和第二区域具有对看向磷光体增强光源的光出射窗的观察者可见的不同颜色外观。颜色外观为这样事实的结果：例如通过发光材料吸收照射光的颜色光谱的一部分，以及光的反射光谱具有补偿所吸收颜色光谱的颜色。照射环境光的颜色光谱也影响颜色外观，然而，如果第一区域反射不同于第二区域的照射环境光的颜色光谱的另一部分，那么用户在各自区域感受不同颜色。因此，第一区域和第二区域形成的图案通过不同颜色为可见的。
任选地，第一区域在垂直于发光层的方向上包括第一层堆叠，第一层堆叠包括至少第一发光子层，第一发光子层包括发光材料。第二区域在垂直于发光层的方向上包括第二层堆叠，第二层堆叠包括至少第二发光子层的，第二发光子层包括发光材料。第一层堆叠已将第一发光子层布置在朝向环境的第一层堆叠的一侧，第二层堆叠已将第二发光子层布置不在朝向环境的第二层堆叠的一侧。如果具有发光材料的各自发光子层布置在各自层堆叠中的不同位置，那么面向环境的顶层是不同的并且因此反射特性是不同的。第一区域具有布置在面向环境的位置的第一发光层，并且因此第一区域具有特定颜色外观，因为发光材料吸收照射环境光的颜色光谱的部分。第二区域不具有该特定颜色外观。两个堆叠包括各自发光子层，并且因此两个层的转换特性为基本上等同的。
任选地，第一层堆叠还包括第一扩散子层。第二层堆叠还包括第二扩散子层。第二层堆叠已将第二扩散子层布置在第二层堆叠的面向环境的一侧。因此，两个堆叠为基本上等同的并且具有可比转换特性，并且每个堆叠的面向环境的相应层是不同的并且因此相应的第一区域和第二区域的反射特性是不同的。
任选地，发光层包括附加的发光材料用于吸收第一颜色分布的光的部分和用于将所吸收的光的部分转换为第三颜色分布的光。第一层堆叠还包括第一附加发光子层，该第一附加发光子层包括附加发光材料并且不包括发光材料。第二层堆叠还包括第二附加发光子层，该第二附加发光子层包括附加发光材料并且不包括发光材料。第二层堆叠已将第二附加发光子层布置在第二层堆叠的面向环境的一侧。第一区域和第二区域中的每一个区域在被布置于面向环境的侧处它们相应的层堆叠中的不同层，并且因此各自区域的反射特性是不同的。反射特性在特定颜色光谱的吸收方面是特别不同的。发光材料和附加发光材料各自吸收第一颜色光谱的不同部分，并且因此它们有助于第一区域和第二区域的不同颜色外观。另外，发光材料在散射特性方面可不同于附加发光材料。例如，无机磷光体将照射光散射至很大范围，而有机磷光体通常是透明的并且通常使用于透明母体聚合物中，并且因此有机磷光体不会有助于光的散射。应注意，第一区域和第二区域的相应层堆叠两者包括具有发光材料的层和具有附加发光材料的层，并且因此它们的转换特性是基本上等同的。
任选地，发光层包含另一发光材料，该另一发光材料用于吸收第一颜色分布的光的部分并且用于将吸收的光的部分转换为第四颜色分布的光。第一区域包含发光材料和另一发光材料的第一混合。第二区域包含发光材料和另一发光材料的第二混合。第二混合不同于第一混合。如果第一混合不同于第二混合，那么第一区域的颜色外观不同于第二区域。另外，混合必须进行调整，以使得相应的第一区域和第二区域的转换特性为基本上等同。在一个实施例中，通过，例如在混合中的一个混合的第三发光材料或另一颜色过滤材料可获得发光材料的不同混合的等同转换特性。
任选地，第一混合中的另一发光材料的量为零，并且第二混合中发光材料的量为零。因此，第一区域和第二区域中的每一个区域包含不同发光材料。不同发光材料的浓度可进行调整，以使得对于第一区域和第二区域获得等同转换特性，与此同时，两个区域差别地反射照射环境光，例如，两个区域具有不同颜色外观。
任选地，发光材料为无机发光材料。附加发光材料或另一发光材料为有机发光材料。利用不同性质的发光材料，可获得相同转换特性，同时它们的反射特性不同。如先前所讨论，无机发光材料通常具有强颜色外观并散射相对大量的光，并且有机发光材料通常为透明的，从而导致小的颜色外观、少量的散射和通常有限量的光反射。
根据本发明的第二方面，提供了一种照明设备，该照明设备包括根据本发明的第一方面的磷光体增强光源。
根据本发明的第二方面的照明设备提供了与根据本发明的第一方面的磷光体增强光源相同的益处，并且具有与系统的对应实施例类似的实施例和类似的效果。
在本文中，光发射器发射的光、各自光发射的光，或各自环境光反射的光通常包括具有特定光谱的光。特定光谱可以例如包括具有预定波长附近的特定带宽的原色，或可例如包括多个原色。预定波长是辐射功率光谱分布的平均波长。原色的光例如包括红色、绿色、蓝色、黄色和琥珀色光。特定光谱也可包括原色的混合，诸如蓝色和琥珀色，或蓝色、黄色和红色。通过选择例如红色、绿色和蓝色光的特定组合，基本上每一种颜色通过磷光体增强光源可反射或发射，包括白色。还应注意，特定光谱可为可见光光谱范围中的任何光谱，并且可包括可见光光谱范围之外的波长，诸如UV或红外线光谱范围中的波长。
应注意，发光材料、附加发光材料和另一发光材料各自具有特定吸收光谱。该光谱可完全或部分地与第一颜色分布重叠，并且该重叠部分确定由各自发光材料可以吸收第一颜色分布的光的哪些部分。另外，各自发光材料的吸收光谱还可具有与第二、第三或第四颜色分布的重叠，并且根据发光材料的特定配置，各自发光材料也可吸收另一发光材料生成的光。
本发明的这些和其它方面参考下文中描述的实施例是显而易见的，并且将参考下文中描述的实施例进行说明。
本领域的技术人员将理解，两个或多个以上的上述选项、实施方式和／或本发明的方面以认为可用的任何方式可结合。
对应于所描述的磷光体增强光源的所述修改和变形，磷光体增强光源和照明设备的修改和变形可由本领域的技术人员根据本说明书执行。
附图说明
在附图中：
图1a示意性地示出了根据本发明的第一实施例的其光发射器发射光的磷光体增强光源的横截面；
图1b示意性地示出了磷光体增强光源的相同实施例，其中光发射器未处于操作中；
图2a示意性地示出了包括扩散子层和发光子层的发光层的实施例的横截面；
图2b示意性地示出了包括扩散子层和发光子层的发光层的另一个实施例的横截面；
图3a示意性地示出了发光层的另一实施例的横截面，发光层包括包含第一发光材料的第一区域和包含第二发光材料的第二区域；
图3b示意性地示出了包括子层的发光层的一个实施例的横截面，该子层包含不同发光材料；
图3c示意性地示出了包括图2a、图3a和图3b的区域组合的发光层的一个实施例的横截面；
图4a示意性地示出了具有侧发射布置的光发射器的磷光体增强光源的一个实施例的横截面；
图4b示意性地示出了以改装灯泡配置布置的磷光体增强光源的另一个实施例；
图5示意性地示出了根据本发明的第二方面的照明设备的一个实施例；和
图6示意性地示出了根据本发明的第二方面的照明设备的另一个实施
应注意，在不同图中由相同附图标记表示的项目具有相同的结构特征和相同的功能，或是相同的信号。其中该项目的功能和／或结构已解释之处，无需在详细描述中对其重复解释。
附图为纯粹图示性的并且未按比例绘制。特别是为清晰起见，一些尺寸被强烈夸大。
具体实施方式
第一实施例示出于图1a和1b中。图1a呈现了包括壳体106的磷光体增强光源100，壳体106封装了混光腔108。混光腔108中设有光发射器122。壳体106还包括光出射窗112并且包括形成光出射窗112的发光层104。发光层104包括用于将第一颜色分布的光转换为第二颜色分布的光的发光材料。发光层104被细分为第一区域102和第二区域118。第一区域102和第二区域118两者具有基本上等同的转换特性。如果照射在朝向混光腔108一侧的发光层104上的光120部分地透射穿过第一区域102和第二区域118且通过第一区域102和第二区域118部分地转换，那么第一区域102和第二区域114的光发射110、114分别具有等同的光特性。图1a示意性地示出了第一颜色分布的光和第二颜色分布的光118的组合等同于在第一区域102的光发射110中和在第二区域118的光发射114。因此，看向发光层104的观察者124沿着磷光体增强光源100的整个光出射窗看见基本上均匀的光发射。观察者124在第一区域102处和在第二区域118处看见基本上相同的颜色，并且在第一区域102处和在第二区域118处看见基本上相同的光强度。
图1b示出了在其中光发射器122未发射光的状态中的磷光体增强光源100。环境的光154照射在第一区域102和第二区域118上。第一区域102和第二区域118各自具有不同的反射特性，以使得从环境照射的光154通过第一区域102和第二区域118差别地发射。第一区域102的反射光152主要是根据“入射角等于反射角”的法则的反射结果，然而，示意性地绘制了颜色分布在反射出发生变化。第二区域118的反射光156具有另一种光发射分布而非人们基于“入射角等于反射角”的法则所期待的，并因此第二区域部分地散射光，并且示意性地呈现了颜色分布在反射处也发生变化并且颜色分布不同于通过第一区域102反射的光152的颜色分布。因此，在光发射器122未操作时及时看向磷光体增强光源100的发光层104的人裸眼124在第一区域102处和在第二区域118处感受光的不同颜色和／或光的不同强度。如果光发射器122正在操作但发射与从环境照射在发光层104上的光154的量相比相对小量的光，那么人裸眼124在各自区域102、118仍感受光的不同颜色和／或不同强度。
图2a呈现了发光层204的一个实施例的横截面。为清晰起见，标示出光发射器122的位置以及看向发光层204的观察者124的位置。换句话说，在图2a中，发光层204的上表面面向包括发光层204的磷光体增强光源的环境，并且下表面面向磷光体增强光源的混光腔。发光层204包括第一区域208和第二区域210。第一区域208和第二区域210在横截面中绘出两次，但是第一区域208和／或第二区域210可为一个区域或可为细分为两个子区域的区域，该子区域除了它们尺寸和位置之外具有相同的特征。第一区域208和第二区域210形成图案，如果磷光体增强光源的光发射器未发射光，那么该图案对看向包括发光层204的磷光体增强光源的人是可见的。发光层204包含发光材料，该发光材料用于吸收由光发射器122发射的第一颜色分布的光的部分并且将吸收光转换为第二颜色分布的光。
第一区域208包括第一层堆叠，该第一层堆叠包括第一子层202和第二子层206。第一子层202为扩散体，该扩散体是透光的但扩散透射通过第一子层202的光并且扩散照射在第一子层202上的光。因此，从环境照射在第一区域208上的光在多个方向上反射。第二子层为包含发光材料的发光层，该发光材料将第一颜色分布的部分光转换为第二颜色分布的光。因此，如果光发射器122处于操作中，那么由光发射器发射的光的部分被转换为第二颜色分布的光，并且因此，第一区域的顶部表面的总光发射为直接源于光发射器的光和第二颜色分布的光的组合。
第二区域210包括第二层堆叠。第二层堆叠包括第三子层214并包括第四子层212，第三子层214为扩散体，第四子层212包含发光材料。第三子层214具有与第一子层202大致相同的特性，并且第四子层212具有与第二子层206大致相同的特性，然而，第三子层214和第四子层212的顺序与子层202、206在第一区域208中的顺序相比是不同的。如果光发射器122正在发射光，那么光的量转换为第二颜色分布的光并且所转换光的量可相比于在第一区域转换的光的量。因此，第一区域208和第二区域210的光发射具有大致相同的颜色。如果光发射器122未发射光，那么第二子层206具有颜色外观，这意味着观察者感受反射环境光为特定颜色的光。照射在包含发光材料的第四子层212上的来自环境的光的颜色光谱的特定部分通过发光材料被吸收，并且其余(未吸收部分)环境光被反射。例如，如果发光材料主要吸收蓝色光，那么其余反射光不包含蓝色光谱范围内的大量能量，并且因此反射环境光由观察者看见为橙色(或橙黄色或橙红色，取决于环境光的原始颜色光谱)。因此，第一区域208反射环境光而不改变其颜色，而是通过随机改变经过散射的光的光发射方向角度，并且第二区域210吸收反射环境光的一些颜色并因此反射另一颜色分布。根据发光材料的具体特性，第二子层210也可以散射／扩散反射光，其通常为例如在使用无机磷光体颗粒时的情况。另外，如果有机磷光体分子在分子上溶解于母体聚合物中，那么第四子层212和第二子层206可为相对透明的，并且由子层206、212的反射对于“入射角等于反射角”的法则可以更多。特别地，无机磷光体具有强颜色外观并且有利于在发光层204的上表面(如果光发射器122未发射光)形成可见图案／图像。
在图2b中示出的是发光层254的替代实施例。如先前实施例所讨论，发光层254包含用于将第一颜色分布的光转换为第二颜色分布的光的发光材料。发光层204包括第一区域256、第二区域258和第三区域260。第二区域258和第三区域260分别以与图2a的第一区域208和第二区域210相同的配置布置。第一区域256包括三个子层的堆叠。子层252包含与第二区域258的第二子层206相同浓度的发光材料，并且具有第二区域258的第二子层206的一半厚度。三个子层的堆叠包括具有两倍发光材料的子层252，以获得与第二区域258和第三区域260相同的转换特性。第一区域208的三个子层的堆叠包括扩散体202，扩散体202还分别提供于第二区域258和第三区域260的层堆叠中。扩散体202插入第一区域256中的两个子层252之间。
如果光发射器122未发射光，如图2a的上下文中先前所讨论，环境光通过第二区域258和第三区域260差别地反射。图2b的第一区域256具有作为顶层的也为子层252，该子层252包含发光材料，但是子层252的厚度不同于第三区域260的顶层212的厚度，并且因此第一区域256的反射特性也不同于第二区域258和第三区域260的反射特性。因此，如果光发射器122未发射光，那么观察者124看见不同的区域256、258、260，这些区域256、258、260各自差别地反射照射环境光，并且因此观察者124可看见包含三种不同颜色／灰色色调的图案／图像。
在图3a中示意性地示出的是包括第一区域306和第二区域308的发光层304的另一个实施例的横截面，第一区域306包含第一发光材料，第二区域308包含第二发光材料。第一发光材料不同于第二发光材料，然而，第一发光材料的浓度和第二发光材料的浓度经选择以使得第一区域306和第二区域308两者具有基本上相同的转换特性。因此，每面积单位，由发射器发射大致相同量的光透射穿过第一区域306和第二区域308，并且由发射器发射大致相同量的光被转换为第二颜色分布的光。然而，第一发光材料和第二发光材料两者具有不同的颜色外观，这意味着照射环境光的另一部分和／或另一量的颜色光谱被吸收，并且因此不同颜色分布通过第一区域306和第二区域308反射。
例如，第一区域306包含无机发光材料，并且第二区域308包含有机发光材料。如先前所讨论，无机发光材料具有强颜色外观，而有机发光材料不具有这样的强颜色外观。有机发光分子是透明的，并且通常在分子上溶解于透明母体聚合物中。因此，包含有机发光材料的第二区域308不会反射大量光并且不具有强颜色外观。
应注意，第一区域306可包含发光材料的混合，并且第二区域308可包含发光材料的另一种混合，以使得两个区域306、308的转换特性在颜色参数方面是基本上相同的，而两个区域306、308的反射特性是不同的。
在图3b中示意性地示出的是包括子层332、336、342、344的发光层334的另一个实施例的横截面，子层332、336、342、344包含不同发光材料。发光层334包括第一区域338和第二区域340。此外，第一区域338和第二区域340包括两个子层332、336、342、344的堆叠。子层332、344具有大致相同的特性，并且子层336、342具有大致相同的特性。然而，第一区域338中的子层332、336的顺序不同于第二区域340中子层342、344的顺序。因此，在第一区域338中面向环境的子层为子层332，而在第二区域340中，子层342面向环境(其具有不同特性)。子层332、344包含第一发光材料，而子层336、342包含第二发光材料，并且因此各自第一区域338和第二区域340面向环境的这些子层由于在不同子层332、342中存在不同发光材料具有不同的颜色外观。因此，如果光发射器122未发射光，环境光被差别地反射，特别是关于未经不同子层332、342反射的颜色。因为第一区域338和第二区域340两者具有等同特性的两个子层，第一区域338和第二区域340两者的转换特性是基本上等同的。
图3c中是结合发光层364的另一实施例的先前讨论的实施例。第一区域366包括包含第一发光材料的第一子层212和其为扩散体214的第二子层的堆叠。第二子区域368包括第三子层332和第四子层336的堆叠，第三子层332包含第二发光材料，第四子层336包含第三发光材料。第三子区域370包括一个层，该层包含第四发光材料(或包含发光材料的混合)的。第四子区域372包括三个层的堆叠，即扩散层202插入包含子层206的第一发光材料的两个层252之间。
层堆叠的不同实例在下文中讨论。所有讨论的层堆叠发射在颜色空间中具有大致相同的颜色点的颜色分布，和／或如果层堆叠从发射蓝色发光二极管(LED)接收蓝色光，那么这些层堆叠具有大致相同的相关颜色温度。
第一层堆叠包括60μm厚的扩散体、135μm的PMMA层和52μm厚的PMMA层，该扩散体包含10重量％的分散于母体聚合物PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的TiO2，该135μm的PMMA层中分散有0.1重量％的黄绿色有机磷光体F083，该52μm厚的PMMA层中分子上溶解有0.1重量％的橙红色有机磷光体(包含70％的F240(橙色)和30％的F305(红色))。扩散体面向环境，52μm层面向例如在图1a的文中所讨论的磷光体增强光源的混光腔。第一层堆叠发射具有CIE xyz颜色空间中的颜色点(X,y、)=(0.4493，0.4123)，并且发射的光具有2868开氏的相关颜色温度。如果环境光照射在扩散体上，那么环境光经由散射进行反射并且散射光的颜色未被扩散体改变。所讨论有机磷光体可以以名称路玛近(Lumogen)得自巴斯夫(BASF)。
第二层堆叠包含60μm厚的扩散体和189μm厚的PMMA层，该扩散体包含分散于母体聚合物PMMA中的10重量％的Ti02，该PMMA层中分散有0.1重量％的橙色磷光体(7.5％的F305、17.5％的F240、75％的F083)。扩散体面向环境，并且包含磷光体的189μm层面向混光腔。第二层堆叠发射具有CIE xyz颜色空间中的颜色点(x,y)=(0.4505，0.4107)，并且发射的光具有2836开氏的相关颜色温度。如果环境光照射在扩散体上，那么环境光经由散射进行反射并且散射光的颜色未被扩散体改变。
第三层堆叠包含75μm厚的PMMA层、27μm厚的PMMA层和27μm厚的PMMA层，75μm厚的PMMA层中有50重量％的无机Ce掺杂钇铝石榴石(Yag：Ce2.1)的无机磷光体，27μm厚的PMMA层包含0.1重量％的有机黄绿色磷光体(F083)，27μm厚的PMMA层包含0.05重量％的有机红色磷光体(F305)。75μm厚层面向环境，并且包含红色磷光体的27μm厚层面向混光腔。第三层堆叠发射具有CIE xyz颜色空间中的颜色点(X,y、)=(0.4535，0.4085)，并且发射的光具有2773开氏的相关颜色温度。如果环境光照射在75μm厚层上，那么反射环境光不包括Ce掺杂YAG所吸收颜色的大量光。
第四层堆叠包括一个层，该层为156μm厚并且为包含0.1重量％的有机磷光体混合(12％的F305、18％的F240、70％的F083，4％的Ti02散射颗粒)的PMMA层。第四层堆叠发射具有CIE xyz颜色空间中的颜色点(x,y)=(0.4564，0.4079)，并且发射的光具有2727开氏的相关颜色温度。如果环境光照射在156μm厚层上，那么反射环境光不包括橙色磷光体所吸收颜色的大量光。
先前实施例的图案化发光层可利用各种制造技术制造，诸如，例如印刷、丝网印刷、平版印刷、挤出、注射成型。
图4a示出了磷光体增强光源400的另一个实施例。磷光体增强光源400类似于图1的磷光体增强光源100，然而，光发射器422被布置在另一个位置。光发射器422被布置成所谓的侧发射布置。这意味着光发射器422将光穿过光输入窗发射入腔408中，光输入窗被布置成垂直于光出射窗112。腔408可包括光导结构402，光导结构402包括光输出耦合结构以获得朝向发光层104的基本上均匀的光发射。
图4b示出了磷光体增强光源450的替代实施例。壳体通过改装光灯泡配置布置形成。灯泡中有腔，该腔中布置有光发射器456以朝向灯泡发射光，形成光出射窗。灯泡细分为不同区域。第一组区域的区域452均具有第一转换特性和第一反射特性。第二组区域454的区域454均具有第二转换特性和第二反射特性。第一转换特性和第二转换特性使得，如果光发射器456处于操作中，那么通过区域454和区域452的光发射是类似的。第一反射特性和第二反射特性是不同的，使得照射在灯泡上的环境光通过第一组和第二组的各自区域差别地反射。实施例示出了磷光体增强光源450的发光层不必要是平坦层，而是可为例如沿着灯泡表面的弯曲层。
图5示出了根据本发明的第二方面的照明设备500。照明设备500包括根据本发明的第一方面的至少一个磷光体增强光源502。如果至少一个磷光体增强光源502未发射光，那么看向照明设备500的观察者在至少一个磷光体增强光源502的光出射窗处看见可见的图案。
图6示出了根据本发明的第二方面的照明设备600的另一个实施例。照明设备包括大表面，该大表面是包括于照明设备中的磷光体增强光源的光出射窗。磷光体增强光源在图案中具有多个区域。这些区域细分为第一组、第二组和第三组。如图中通过不同色调所示，在一组内所有区域具有相同的转换特性和相同的反射特性。
应注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域的技术人员在不脱离所附权利要求书的范围的情况下将能够设计多个替代实施例。
在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应解释为限制该权利要求。使用的动词“包括”和其变体并不排除存在权利要求中注明的那些之外的元件或步骤。元件前面的冠词“一个”或“一种”并不排除存在多个此类元件。本发明可通过包括一些不同元件的硬件和通过适当地编程的计算机执行。在列举一些手段的装置权利要求中，这些手段中的一些通过一个和相同项目的硬件可具体化。在互不相同的从属权利要求中列举的特定措施的这一事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。

Claims (14)

1.一种用于呈现可见图案的磷光体增强光源(100、400、450、502)，所述磷光体增强光源(100、400、450、502)包括：
-光出射窗(112)，所述光出射窗(112)用于将光发射入所述磷光体增强光源(100、400、450、502)的环境中，
-光发射器(122)，所述光发射器(122)用于朝向所述光出射窗发射第一颜色分布的光(120)，
-包括发光材料的发光层(104、204、254、304、334、364)，所述发光材料用于吸收所述第一颜色分布的所述光(120)的一部分和用于将所吸收光的一部分转换为第二颜色分布的光(116)，所述发光层(104、204、254、304、334、364)的至少一部分形成所述光出射窗(112)的至少一部分，所述发光层(104、204、254、304、334、364)包括第一区域(102、208、256、306、338、366)和不同于所述第一区域(102、208、256、306、338、366)的第二区域(118、210、258、308、340、368)，所述第一区域(102、208、256、306、338、366)和所述第二区域(118、210、258、308、340、368)形成图案，
其中
-所述第一区域(102、208、256、306、338、366)的第一光转换特性类似于所述第二区域(118、210、258、308、340、368)的第二光转换特性，以用于获得通过所述第一区域(102、208、256、306、338、366)进入所述环境的第一光发射(110)以及通过所述第二区域(118、210、258、308、340、368)进入所述环境的第二光发射(114)，如果所述光发射器(122)处于操作中，所述第一光发射(110)和所述第二光发射(114)通过人裸眼(124、406)感受为类似光发射，以及
-所述第一区域(102、208、256、306、338、366)的第一光反射特性不同于所述第二区域(118、210、258、308、340、368)的第二反射特性，以用于在光(154)从所述环境照射在相应的所述第一区域(102、208、256、306、338、366)和第二区域(118、210、258、308、340、368)上的情况下获得通过所述第一区域(102、208、256、306、338、366)的第一环境光反射(152)，所述第一环境光发射(152)不同于通过所述第二区域(118、210、258、308、340、368)的第二环境光反射(156)，所述第一环境光发射(152)和所述第二环境光反射(156)之间的差别通过所述人裸眼(124、406)是可见的。
2.根据权利要求1所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中所述第一光发射(110)和所述第二光发射(114)至少在以下方面感受为类似光发射：颜色空间中的颜色点、相关颜色温度。
3.根据权利要求2所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中所述第一光发射具有第一颜色点，并且所述第二光发射具有第二颜色点，并且所述第一颜色点和所述第二颜色点之间的差别小于10SDCM。
4.根据权利要求2所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中所述第一光发射具有第一显色指数，并且所述第二光发射具有第二显色指数，并且第一显色指数和所述第二显色指数之间的差别不大于10。
5.根据权利要求1所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中所述第一反射特性在以下方面中的至少一个方面不同于所述第二反射特性：
-所述第一区域(102、208、256、306、338、366)吸收从所述环境照射的所述光(154)的第一部分，并且所述第二区域(118、210、258、308、340、368)吸收从所述环境照射的所述光(154)的第二部分，其中所述第一部分不同于所述第二部分，
-所述第一区域(102、208、256、306、338、366)具有第一散射特性，并且所述第二区域(118、210、258、308、340、368)具有第二散射特性，所述第一散射特性不同于所述第二散射特性。
6.根据权利要求5所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中所吸收的第一部分在所吸收的光的量方面不同于所吸收的第二部分，和/或所吸收的第一部分在所吸收的光的颜色方面不同于所吸收的第二部分。
7.根据权利要求1至6之一所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-在垂直于所述发光层(104、204、254、304、334、364)的方向上，所述第一区域(102、208、256、306、338、366)包括第一层堆叠，所述第一层堆叠包括至少第一发光子层(206)，所述第一发光子层(206)包括所述发光材料，
-在垂直于所述发光层(104、204、254、304、334、364)的方向上，所述第二区域包括第二层堆叠，所述第二层堆叠包括至少第二发光子层(212)，所述第二发光子层(212)包括所述发光材料，并且
-所述第一层堆叠已将所述第一发光子层(206)布置在所述第一层堆叠的面向所述环境的一侧处，所述第二层堆叠已将所述第二发光子层(212)布置为不在所述第二层堆叠的面向所述环境的一侧处。
8.根据权利要求7所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述第一层堆叠还包括第一扩散子层(202)，
-所述第二层堆叠还包括第二扩散子层(214)，
-所述第二层堆叠已将所述第二扩散子层(214)布置在所述第二层堆叠的面向所述环境的一侧处。
9.根据权利要求7所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述发光层(104、204、254、304、334、364)包括附加发光材料，所述附加发光材料用于吸收所述第一颜色分布的一部分所述光(120)并且用于将所吸收的光的一部分转换为第三颜色分布的光，
-所述第一层堆叠还包括第一附加发光子层(332)，所述第一附加发光子层(332)包括所述附加发光材料并且不包括所述发光材料，
-所述第二层堆叠还包括第二附加发光子层(344)，所述第二附加发光子层(344)包括所述附加发光材料并且不包括所述发光材料，
-所述第二层堆叠已将所述第二附加发光子层(344)布置在所述第二层堆叠的面向所述环境的一侧处。
10.根据权利要求1至6之一所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述发光层包括另一发光材料，所述另一发光材料用于吸收所述第一颜色分布的光(120)的一部分并且用于将所吸收的光的一部分转换为第四颜色分布的光，
-所述第一区域(102、208、256、306、338、366)包括所述发光材料和所述另一发光材料的第一混合，并且
-所述第二区域(118、210、258、308、340、368)包括所述发光材料和所述另一发光材料的第二混合，所述第二混合不同于所述第一混合。
11.根据权利要求10所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述另一发光材料在所述第一混合中的量为零，以及
-所述发光材料在所述第二混合中的量为零。
12.根据权利要求9所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述发光材料为无机发光材料，
-所述附加发光材料为有机发光材料。
13.根据权利要求10所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)，其中
-所述发光材料为无机发光材料，
-所述另一发光材料为有机发光材料。
14.一种照明设备(500、600)，所述照明设备(500、600)包括根据权利要求1所述的磷光体增强光源(100、400、450、502)。
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