CN110494691A - 照明设备 - Google Patents

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CN110494691A
CN110494691A CN201880023491.8A CN201880023491A CN110494691A CN 110494691 A CN110494691 A CN 110494691A CN 201880023491 A CN201880023491 A CN 201880023491A CN 110494691 A CN110494691 A CN 110494691A
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R·A·M·希克梅特
T·范博梅尔
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Abstract

公开了一种照明设备(20)，其包括多个发光元件(10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)，该多个发光元件相继地被布置，例如被布置成堆叠布置。照明设备(20)包括至少一个连接结构(14、15、16、17)，该至少一个连接结构被布置为将发光元件(10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)中的至少一些发光元件互相连接，至少一个连接结构(14、15、16、17)在该至少一些发光元件的相应外周向表面(13)处被连接到发光元件(10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)中的该至少一些发光元件。照明设备(20)可以形成线性光源，该线性光源可以有能力沿着并且围绕该线性光源径向地发射。

Description

照明设备
技术领域
本发明涉及照明设备。
背景技术
卤素灯、灯丝灯和放电灯被用在诸如聚光照明、舞台照明、投影和汽车照明之类的各种应用中。这样的灯通常包括灯丝或弧形状的发光部件。从发光部件发射的光通过合适的光学元件收集和引导。例如，为了使灯输出准直光，发光部件(如前面所指示的，其可以具有灯丝形或弧形)可以定位在抛物面反射器中。对于这样的卤素灯、灯丝灯和放电灯，通常期望减小灯的尺寸，而同时增加灯的亮度。诸如基于发光二极管(LED)的照明设备之类的固态照明设备可以制作得相对小。然而，如果仅仅减小了固态照明设备的尺寸，则固态照明设备能够生成的光通量可能减少。
发明内容
鉴于上述讨论，本发明的一个问题是提供照明设备，该照明设备可以便于或允许实现具有与灯丝或弧相似的形状的发光部件，并且该照明设备可以有能力提供由照明设备输出的光的均匀亮度。
本发明进一步的问题是提供照明设备，该照明设备可以便于或允许实现具有与灯丝或弧相似的形状的发光部件，并且与例如卤素灯、灯丝灯或放电灯相比，该照明设备可以具有相对小的尺寸。
为了解决这些问题或其它问题中的至少一个问题，提供了根据独立权利要求的照明设备。从属权利要求限定了优选的实施例。
根据本发明的第一方面，提供了照明设备。照明设备包括多个发光元件。每个发光元件包括在发光元件的一端的第一外端表面、在发光元件的另一端的第二外端表面、以及在第一外端表面和第二外端表面之间延伸的外周向(或侧向)表面。每个发光元件被配置为至少经由发光元件的外周向表面的至少一部分发射光。发光元件相继地被布置，使得每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者面向朝向发光元件中的相继的一个发光元件或另一发光元件的第一外端表面或第二外端表面的方向。照明设备包括至少一个连接结构，该至少一个连接结构被布置为将发光元件中的至少一些发光元件互相连接。在发光元件中的至少一些发光元件的相应外周向表面处，至少一个连接结构被连接到该至少一些发光元件(该至少一些发光元件借助该至少一个连接结构被互相连接)。
借助相继地布置发光元件使得每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者面向朝向发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面的方向，并且借助每个发光元件被配置为至少经由发光元件的外周向表面的至少一部分发射光，照明设备可以形成线性光源，该线性光源可以有能力沿着并且围绕该线性光源径向地发射，这可便于或允许实现由照明设备输出的光的均匀亮度和/或均匀色点。而且，可以实现由照明设备输出的亮度相对高的光。而且，发光部件由此可以被实现，例如其可以具有与灯丝或弧相似的形状，并且与例如被配置为具有灯丝或弧形状的发光部件的卤素灯、灯丝灯或放电灯相比，该发光部件可以具有相对小的尺寸。
而且，借助相继地布置发光元件使得每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者面向朝向发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面的方向，可以便于照明设备的热管理。当发光元件被操作时(例如，当发光时)发光元件中生成的热量可能未均匀地分布在发光元件的外围之上。例如，直接发射LED可能在LED的一侧(例如，背侧)生成比在LED其它侧更多的热量。根据另一个示例，与LED上的其它位置相比，由于斯托克斯损失，某些磷光体转换LED可能在LED上布置磷光体的LED上的位置处生成更多热量。借助合适地相继地布置发光元件使得每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者面向朝向发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面的方向，可以布置发光元件，使得不同发光元件的特定的侧面或表面面向彼此，这可以便于防止所谓的热斑。
发光元件中的每个发光元件包括基板、和布置在基板第一侧的发光模块、以及布置在基板第二侧的反射器，其中布置基板、发光模块和反射器，使得第一外端表面位于反射器上并且第二外端表面位于发光模块上。这可以进一步便于实现由照明设备输出的光的相对高且均匀的亮度。原因是：由发光模块发射的光的至少一部分通过反射器朝向外周向表面被改向。
根据本发明的一个或多个实施例，反射器可以具有的反射率优选地大于80％，更优选地大于85％，并且最优选地大于88％，比如92％或95％。反射器的反射率越高，照明设备输出的光的亮度越高。
根据本发明的一个或多个实施例，反射器可以提供漫反射。获得的效果是提升了照明设备输出的光亮度。原因是：光被改向至其它角度。
根据本发明的一个或多个实施例，发光元件可以相继地布置，使得发光元件中的每个发光元件的第一外端表面面向朝向发光元件中的相继的一个发光元件的第二外端表面的方向，除了相继的发光元件中的第一个发光元件和相继的发光元件中的最后一个发光元件(相继的发光元件中的第一个发光元件和最后一个发光元件只可以从一侧面向另一(相继的)发光元件)。由于所发射的光的强度可以沿着相继的发光元件的长度相对恒定，这可以进一步便于实现照明设备输出的光的均匀亮度。如果发光元件是使得在操作时(例如，在发光时)在其中生成的热量可能未均匀地分布在发光元件中的相应发光元件的外围之上，通过将相继的发光元件中的发光元件布置为使得对于相继的发光元件中的两个相继的发光元件，一个发光元件的可能生成相对多的热量的侧面(例如，第一外端表面)指向另一个发光元件的可能生成相对少的热量的侧面(第二外端表面)，这还可以进一步便于防止所谓的热斑。因此，对于相继发光元件中的两个相继的发光元件，发光元件可能生成相对多热量的相应侧面可以不指向彼此。
发光元件中的至少一些发光元件(它们借助至少一个连接结构被互相连接)可以被布置成堆叠布置。发光元件中的至少一些发光元件可以被布置成堆叠布置，使得该至少一些发光元件中的每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者被耦合到该至少一些发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面。至少一个连接结构可以被布置为将该至少一些发光元件固定在堆叠布置中。
例如，发光元件可以包括LED或由LED组成，该LED可以是侧发射LED。因此，根据本发明的一个或多个实施例，照明设备可以包括侧发射LED，该侧发射LED被布置成堆叠布置，并且在堆叠布置中的相应LED的外周向表面处被互相连接。例如，在堆叠布置中的(可能侧发射的)LED可以包括芯片级封装(CSP)LED。CSP LED中的每个CSP LED可以包括LED裸片，LED裸片直接附接到基板，而不经由子安装件。例如，基板可以包括蓝宝石基板。
例如包括LED的所有或至少一些的发光元件可以是相同或相似的类型。可以配置所有或至少一些发光元件，使得发光元件中的相应发光元件所发射的光展现相同或相似的照明特性。
可以配置所有或至少一些发光元件，使得它们发射白光，该白光具有的色温范围从(大约)1000K到(大约)20000K，或者从(大约)2000K到(大约)10000K，或者从(大约)2500K到(大约)6000K。可以配置所有或至少一些发光元件，使得它们发射白光，该白光在距黑体轨迹(BBL)的20颜色匹配标准偏差(SDCM)内、或者在距BBL的10SDCM内、或者在距BBL的5SDCM内。可以配置所有或至少一些发光元件，使得它们发射白光，该白光具有的显色指数(CRI)至少为60、或者CRI至少为70、或者CRI至少为80。
可以将所有或至少一些发光元件成形为使得它们具有相同或相似的几何尺寸。例如包括LED的发光元件中的任何一个或每个发光元件例如可以被成形，使得它包括可以在互相垂直的方向或大体上互相垂直的方向上延伸的高度H、第一宽度W1和第二宽度(或深度)W2。例如，第一宽度W1可以在0.5mm和10mm之间的范围内，比如在1mm和2mm之间的范围内。例如，第二宽度W2可以在0.5mm和10mm之间的范围内，比如在1mm和2mm之间的范围内。第一宽度W1可以与第二宽度W2相同或大体上相同。通过布置发光元件使得其第一宽度W1与其第二宽度W2相同或大体上相同，可以便于实现照明设备输出亮度相对高的光。
为了便于实现具有与灯丝或弧相似的形状(或者以便于模仿灯丝或弧)的发光部件，可以将照明设备中发光元件的数目选择为超过某个数。例如，照明设备中发光元件的数目可以大于6、或大于8、或大于10。而且，通过在照明设备中提供相对大数目的发光元件，可以实现照明设备输出的光的光通量相对高。
由照明设备实现的具有与灯丝或弧相似的形状的发光部件可以被成形，使得其包括可以在互相垂直的方向或大体上互相垂直的方向上延伸的长度L、第一宽度W3和第二宽度W4。长度L可以是第一宽度W3和/或第二宽度W4的至少5倍(或至少8倍，或至少10倍)大。由此，可以实现照明设备输出的光的光通量相对高，并且可以便于发光部件模仿灯丝或弧。
由照明设备实现的具有与灯丝或弧相似的形状的发光部件可以具有整体发光面积A，该面积可以是(大约)40mm2或更多。由照明设备输出的光的光通量可以是(大约)2000lm或更多。因此，由照明设备输出的光的强度可以是(大约)50lm/mm2或更多。由照明设备输出的光的最小强度或亮度可以是至少25lm/mm2、或者至少40lm/mm2、或者至少50lm/mm2或更多。
至少一些发光元件中的每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者可以直接耦合到至少一些发光元件中相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面。然而，例如经由一个或多个中间部件(例如，基板)，至少一些发光元件中的每个发光元件的第一外端表面和第二外端表面中的至少一者可以间接地耦合到至少一些发光元件中相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面。
照明设备可以包括多个连接结构，该多个连接结构可以被布置为将至少一些发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接。在至少一些发光元件的相应外周向表面上的不同位置处，连接结构可以被连接到至少一些发光元件中的每个发光元件。连接结构可以被连接到至少一些发光元件中的每个发光元件，同时保持连接结构彼此间隔开。通过提供若干连接结构(这些连接结构被布置为将至少一些发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接)，可以实现相继或堆叠布置的发光元件的互相连接的相对高的可靠性。
根据本发明的一个或多个实施例，连接结构中的至少一个第一连接结构可以被布置为至少将发光元件中的多个第一发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接。连接结构中的至少一个第二连接结构可以被布置为至少将发光元件中的多个第二发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接。例如，第一连接结构和第二连接结构可以被配置为分别向多个第一发光元件和多个第二发光元件提供电连接。为此，例如可以提供至少两个第一连接结构(分别充当电极和阴极)以及至少两个第二连接结构(分别充当电极和阴极)。例如，发光元件可以包括如前面所指示的LED、或另外或其它类型的固态发光元件，这些发光元件例如关于发射的光的色温或强度可以是可控的。通过具有分别向多个第一发光元件和多个第二发光元件提供电连接的第一连接结构和第二连接结构，例如，多个第一发光元件和多个第二发光元件分别可以例如关于发射的光的色温或强度而单独地被控制。
发光元件中的任何一个或每个发光元件可以包括基板和布置在基板上的发光模块。可以布置基板和发光模块，使得第一外端表面位于基板上并且第二外端表面位于发光模块上。例如，基板可以至少部分地由蓝宝石制成。如前面所指示的，发光元件中的任何一个或每个发光元件例如可以包括至少一个CSP LED，其包括LED裸片形式的发光模块，该LED裸片可以直接附接到基板(例如，蓝宝石基板)。因此，发光模块例如可以包括至少一个CSPLED和/或另外类型的LED，或由至少一个CSP LED和/或另外类型的LED组成。
如前面所指示的，可以配置至少一个连接结构，以向发光元件中的至少一个发光元件提供电连接。为此，例如可以提供至少两个连接结构，分别充当电极和阴极。因此，至少一个连接结构除了提供用于将发光元件互相连接的手段，还可以提供用于对它们供电的手段。由此，可以减少或甚至消除对任何进一步的电连接(例如，接线等)的需求，该进一步的电连接可能阻挡发光元件发射的光。可以配置至少一个连接结构，以将发光元件中的至少一个发光元件电连接到电源。可以配置至少一个连接结构，以将发光元件中的至少一些发光元件串联电连接。
备选地或附加地，至少一个连接结构可以是反射性的。借助将至少一个连接结构布置为是反射性的，可以减少或甚至消除由至少一个连接结构对发光元件发射的光的任何吸收所引起的光损失。
发光元件中的至少一个发光元件可以包括发光模块。照明设备可以包括至少一个波长转换元件。至少一个波长转换元件可以被布置为接收由发光模块发射的光的至少一部分，并将接收的光转换到选择的波长范围内。可能地，针对发光模块中的每个发光模块，可以提供至少一个波长转换元件，可能使得发光元件中的每个发光元件包括至少一个波长转换元件，该至少一个波长转换元件被布置以接收由发光模块发射的光的至少一部分，并将接收的光转换到选择的波长范围内。
例如，至少一个波长转换元件可以包括波长转换材料的层或涂层(在一个或多个发光模块上)，例如，波长转换材料包括一种或多种磷光体。备选地或附加地，至少一个波长转换元件可以包括发光材料的层或涂层，该发光材料选自以下的组中的一个或多个元素：量子限制结构、镧系配合物以及稀土金属元素。一些或甚至所有发光元件可以包括相应的发光模块，其中发光模块可以被提供有波长转换材料的共同的涂层，例如，波长转换材料包括一种或多种磷光体。一个或多个发光模块可以被提供有至少一个波长转换元件，同时一个或多个发光元件(或发光模块)可以不包括至少一个波长转换元件。
至少一些发光元件可以包括相应的发光模块，其中发光模块可以被提供有至少一个波长转换元件。不同的发光模块可以被提供有不同的波长转换元件，例如不同类型的波长转换元件。例如，不同的发光模块可以被提供有由不同波长转换材料制成的波长转换元件，使得不同的发光元件可以有能力发射不同颜色的光。
至少一个连接结构可以被布置以便展现散热容量或散热能力。可以布置至少一个连接结构，以便将由至少一个连接结构互相连接的发光元件中的至少一些发光元件生成的任何热量传输远离相应的发光元件。因此，至少一个连接结构除了提供用于将发光元件互相连接的手段，还可以提供用于照明设备的热量管理的手段。
可以在沿着照明设备中心轴的方向上相继地布置发光元件。对于发光元件中的至少一个发光元件，发光元件在与中心轴平行的方向上的周向宽度可能在发光元件的外周向表面的不同部分之间不同。即，在发光元件的外周向表面的不同部分处，发光元件在与中心轴平行的方向上的周向宽度可以不同。
例如，对于发光元件中的至少一个发光元件，发光元件的第一外端表面和第二外端表面可以是平坦的，或者大体上平坦的。对于发光元件中的至少一个发光元件，发光元件的第一外端表面和发光元件的第二外端表面可以被布置为彼此成角度。换言之，可以布置发光元件中的至少一个发光元件，使得发光元件的第一外端表面和发光元件的第二外端表面不平行。这样的配置可以便于至少经由至少一个发光元件的外周向表面从该至少一个发光元件发射光。
发光元件中的至少一个发光元件的外周向表面的至少一部分可以是平坦的。
发光元件中的至少一个发光元件的外周向表面的至少一部分可以是不平坦的。这可以便于实现照明设备输出的光的均匀亮度。例如，发光元件中的至少一个发光元件的外周向表面的至少一部分可以以一种方式被成形，以用于获得经由外周向表面的至少一部分发射的光的期望的分布或形状。
可以在沿着照明设备中心轴的方向上相继地布置(例如，堆叠)发光元件。
至少两个发光元件可以被布置以便在与沿着照明设备中心轴的方向垂直的方向上相互偏移或移位，在沿着照明设备中心轴的方向上布置发光元件。这可以进一步便于实现照明设备输出的光的均匀亮度。
备选地或附加地，至少两个发光元件可以被布置以便绕中心轴或者绕与中心轴平行的轴相对于彼此旋转。这可以进一步便于实现照明设备输出的光的均匀亮度。
可能地，至少两个发光元件可以被布置，以便在与沿着照明设备中心轴的方向(在该方向上布置发光元件)垂直的方向上相互偏移，并且绕中心轴或者绕与中心轴平行的轴相对于彼此旋转。
至少两个发光元件相对于彼此的任何偏移和/或旋转可以相对小，同时仍然增加照明设备输出的光亮度的均匀性。
例如，发光元件或发光模块中的每个或任何一个发光元件或发光模块可以包括固态发光器或由固态发光器组成。固态发光器的示例包括发光二极管(LED)和有机LED(OLED)。固态发光器是相对有成本效益的光源，因为它们通常相对便宜并且具有相对高的光学效率和相对长的寿命。然而，在本申请的上下文中，术语“发光元件”或“发光模块”应该理解为实质上是指：当例如通过在它两端施加电位差或使电流通过它而被激活时，能够在电磁频谱的任何区域或区域组合(例如可见区域、红外区域和/或紫外区域)中发射辐射的任何设备或元件。因此，发光元件或发光模块可以具有单色性、准单色性、多色性或宽带频谱发射特性。发光元件或发光模块的示例包括半导体、有机、或聚合物/聚合的LED、紫色LED、蓝色LED、光泵磷光体涂覆的LED、光泵纳米晶体LED或本领域的技术人员容易理解的任何其它相似的设备。此外，根据本发明的一个或多个实施例，术语发光元件或发光模块可以指：与外壳或封装组合的发射辐射的特定发光元件或发光模块的组合，该特定发光元件或发光模块被定位或布置在外壳或封装内。例如，术语发光元件或发光模块可以包含布置在外壳中的裸露LED裸片，其可以称为LED封装。根据另一个实施例，发光元件或发光模块可以包括CSP LED，其可以包括LED裸片，该LED裸片直接附接至诸如印刷电路板(PCB)之类的基板，而不经由子安装件。
根据本发明的第二方面，提供了灯或灯具，其包括至少一个根据第一方面的照明设备。例如，灯可以包括灯丝灯或弧灯，灯丝灯诸如为卤素灯或替换白炽灯，弧灯诸如为替换高压钠灯。例如，灯具可以包括街道灯具或街灯。例如，灯或灯具可以用于以下应用中的一个或多个应用：数字投影、汽车照明、舞台照明、商店照明、家庭照明、重点照明、聚光照明、剧院照明、光纤照明、显示系统、报警照明系统、医疗照明应用、装饰照明应用。
借助例证性实施例在下文描述本发明进一步的目的和优点。注意，本发明涉及权利要求中记载的特征的所有可能组合。在研究所附权利要求和本文中的描述时，本发明的进一步的特征以及优点将会变得明显。本领域的技术人员意识到本发明的不同特征可以组合，以创建与本文中描述的那些实施例不同的实施例。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的例证性实施例。
图1是根据本发明一个实施例的发光元件的非常示意性的视图。
图2至图4是根据本发明实施例的照明设备的非常示意性的侧视图。
图5是根据本发明一个实施例的照明设备的从上方的非常示意性的视图。
图6和图7是根据本发明实施例的照明设备的非常示意性的侧视图。
图8和图9是根据本发明实施例的照明设备的非常示意性的侧视图。
图10和图11是根据本发明实施例的灯的示意性视图。
图12是根据本发明一个实施例的灯具的示意性视图。
所有的图都是示意性的，不必按比例，并且通常只示出了为了阐明本发明的实施例所必要的部分，其中其它部分可以省略或仅仅暗示。
具体实施方式
现在下文将参考附图描述本发明，在附图中示出了本发明的例证性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于在本文中阐述的本发明的实施例；相反，本发明的这些实施例通过示例的方式提供，使得本公开将本发明的范围传达给本领域的技术人员。在附图中，相同的参考标记表示具有相同或相似功能的相同或相似的部件，除非另外特别说明。
图1是根据本发明一个实施例的发光元件10的非常示意性的视图。根据本发明的所图示的实施例，发光元件10包括发光模块1，该发光模块1包括芯片级封装(CSP)LED 1的形式的侧发射发光二极管(LED)。如图1所示，LED 1可以被提供有在LED 1上的波长转换材料涂层形式的波长转换元件2。例如，波长转换材料涂层可以包括一种或多种磷光体。布置波长转换元件2以接收LED 1发射的光的至少一部分，并将接收的光转换到选择的波长范围内，可以由发光元件10输出该选择的波长范围。
图2是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的视图。照明设备20包括多个发光元件10a、10b、10c、10d、10e、10f。根据图2所示的本发明的实施例，发光元件10a-10f中的每个发光元件都包括发光模块、和在发光模块上的波长转换材料涂层的层的形式的波长转换元件。例如，可以将发光元件10a、10b、10c、10d、10e、10f中的每个发光元件配置成与图1所示的发光元件10相同或相似。要理解，包括在照明设备20中的发光元件的数目是根据示例的，并且包括在照明设备20中的发光元件的数目可能小于或大于图2所示的数目。要进一步理解，图2所示的发光元件10a-10f的形状是根据示例的，并且图2所示的发光元件10a-10f中的每个或任何一个发光元件的形状可以与图2所示的形状不同。
每个发光元件10a-10f包括：在发光元件10a-10f一端的第一外端表面11、在发光元件另一端的第二外端表面12、以及在第一外端表面和第二外端表面之间延伸的外周向表面13。在图2中，仅通过发光元件10a、10b和10f的参考标记，指示第一外端表面11、第二外端表面12和外周向表面13。
发光元件10a-10f中的每个发光元件被配置为至少经由发光元件10a-10f的外周向表面13的至少一部分来发射光。
相继地布置发光元件10a-10f，使得每个发光元件10a-10f的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者面向朝向发光元件10a-10f中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12的方向。可能地，如图2中所指示的，在相邻的发光元件10a-10f之间可以存在(相对小的)距离。如图2中所指示的，相邻的发光元件之间的距离可以借助间隔件(图2中未示出)而被影响，间隔件可以定位在一对或多对相邻发光元件的中间。相对薄的反射间隔件可以用于反射光。借助这样的间隔件，照明设备20的发光元件的光损失可以保持得相对低，凭此照明设备20发射的光的亮度可以变得相对高。间隔件可以形成不导电或电隔离的层，凭此相邻的发光元件彼此可以电隔离。备选地或附加地，可以配置间隔件以引导光。例如，间隔件可以包括相对薄的陶瓷或玻璃板。由发光元件发射的光可以耦合到具有引导光的能力的间隔件中，由此便于从照明设备20输出光。
间隔件可以由电隔离材料制成。
间隔件可以由导热材料制成。这可以有助于改善照明设备20的热管理，并移除由发光元件10a-10f中的一个或多个发光元件生成的热量。间隔件的热导率可以为至少400Wm-1K-1。根据一些示例，间隔件的热导率可以为至少150Wm-1K-1，或者至少180Wm-1K-1。例如，间隔件可以由一种或多种金属或金属材料制成，诸如铝、铁、钢和/或铜。例如，由铝制成的任何间隔件的热导率可以为大约200Wm-1K-1，由铜制成的任何间隔件的热导率可以为大约400Wm-1K-1，以及由蓝宝石制成的任何间隔件的热导率可以为大约100Wm-1K-1。发光元件10a-10f可以布置成堆叠布置，使得发光元件10a-10f中的每个发光元件的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者耦合—可以直接耦合—到发光元件10a-10f中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12。例如经由一个或多个中间部件(例如，基板)，发光元件10a-10f中的每个发光元件的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者可能间接地耦合到发光元件10a-10f中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12。
每个发光元件10a-10f可以包括基板和布置在基板上的发光模块。对于每个发光元件10a-10f，可以布置基板和发光模块，使得第一外端表面11位于基板上且第二外端表面12位于发光模块上。如前所述，每个发光元件10a-10f例如可以包括CSP LED或由CSP LED组成，其中CSP LED可以包括LED裸片，该LED裸片直接附接至基板，而不经由子安装件。例如，基板可以包括蓝宝石基板。根据前述描述，因此发光元件10a-10f可以被布置以便被堆叠在其(蓝宝石)基板上。
照明设备20包括两个连接结构14、15，它们被布置为将发光元件10a-10f互相连接。如图2中示意性地图示的，在发光元件的相应外周向表面13处，连接结构14、15被连接到发光元件10a-10f中的相应发光元件。根据图2所示的本发明的实施例，连接结构14、15被布置为将发光元件10a-10f固定在相继或堆叠布置中。要理解，包括在照明设备20中的连接结构的数目是根据示例的，并且包括在照明设备20中的连接结构的数目可以小于或大于图2所示的。进一步要理解，图2所示的连接结构14、15的形状或形式是根据示例的，并且图2所示的连接结构14、15中的每个或任何一个连接结构的形状或形式可以与图2中所示的形状或形式不同。因此，虽然图2(以及其它图)将连接结构14、15图示为是直的或者大体上直的细长构件，但是这不是必需的。例如，图2中所示(或本文中描述的本发明的任何其它实施例中)的连接结构14、15中的一个或多个连接结构可以备选地被配置为展现螺旋形状，该螺旋形状包围相继的发光元件10a-10f中的至少一些发光元件10a-10f。
虽然图2图示了连接结构14、15中的每个连接结构被布置为将所有的发光元件10a-10f互相连接，但这不是必需的。例如，连接结构14可以被布置为将发光元件10a-10f中的一些发光元件相互连接，并且连接结构15可以被布置为将发光元件10a-10f中的一些发光元件互相连接。可能地，连接结构14可以被布置为将发光元件10a-10f的第一集合互相连接，并且连接结构15可以被布置为将发光元件10a-10f的第二集合互相连接。因此，连接结构14可以被布置为向发光元件10a-10f的第一集合提供电连接，并且连接结构15可以被布置为向发光元件10a-10f的第二集合提供电连接，从而例如便于或允许关于例如发射的光的色温或强度，分别单独控制发光元件10a-10f的第一集合和发光元件10a-10f的第二集合。
通过相继地布置发光元件10a-10f，使得每个发光元件10a-10f的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者面向朝向发光元件10a-10f中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12的方向，并且通过每个发光元件10a-10f被配置为至少经由相应发光元件10a-10f的外周向表面13的至少一部分发射光，照明设备20可以形成线性光源，该线性光源能够沿着并围绕线性光源径向地发射，这可以便于或允许实现由照明设备20输出的光的均匀亮度。而且，照明设备20可以由此提供发光部件，该发光部件例如可以具有与灯丝或弧相似的形状，并且与例如被配置为具有灯丝或弧的形状的发光部件的卤素灯、灯丝灯或放电灯相比，该发光部件可以具有相对小的尺寸。
要理解，虽然图2和其它图将发光元件10a-10f图示成在直的或大体上直的方向上相继地被布置，但是这不是必需的。例如，发光元件10a-10f可以相继地被布置以便展现螺旋形状。这可以进一步便于实现由照明设备20输出的光的均匀亮度。
连接结构14和/或连接结构15可以被布置为展现散热容量或能力。备选地或附加地，连接结构114和/或连接结构15可以被配置为向发光元件10a-10f提供电连接，例如以便将发光元件10a-10f电连接到用于对发光元件10a-10f供电的电源(图2中未示出)。如图2中所指示的，连接结构14和/或连接结构15可以被配置为将发光元件10a-10f串联电连接。
根据图2所示的本发明的实施例，发光元件10a-10f中的每个发光元件包括波长转换元件，波长转换元件的形式为波长转换材料的涂层或层，例如波长转换材料包括一种或多种磷光体，波长转换材料至少在发光元件10a-10f的发光模块上。波长转换元件(例如波长转换材料)可以被布置为接收由发光元件10a-10f的发光模块中的相应发光模块发射的光的至少一部分，并将接收的光转换到选择的波长范围内。
备选地，所有发光元件10a-10f可以“共享”共同的波长转换元件18，例如共同的波长转换元件18的形式为共同的波长转换材料18的涂层或层，这在图3中示意性地被图示。图2和图3中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。例如，波长转换材料18的涂层或层可以包括一种或多种磷光体。波长转换材料不限于一种或多种磷光体，而是可以备选地或附加地包括发光材料，发光材料选自以下的组中的一个或多个元素：量子限制结构、镧系配合物以及稀土金属元素。
图4是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的视图。图4所示的照明设备20与图2所示的照明设备20相似，并且图4和图2中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。
图4所示的照明设备20与图2所示的照明设备20的不同在于：
图4所示的照明设备20的发光元件10a-10f在沿着照明设备20的中心轴(由参考标记23示意性地指示)的方向上相继地被布置，并且发光元件10a-10f被布置以便相互偏移或移位，偏移或移位的方向垂直于布置发光元件10a-10f的、沿着照明设备20的中心轴23的方向。这可以进一步便于实现由照明设备20输出的光的均匀亮度。如图4所示，不同的发光元件可以在与沿着照明设备20的中心轴23的方向垂直的不同方向上偏移或移位。
图5是根据本发明一个实施例的照明设备20的从上方的非常示意性的视图。图5所示的照明设备20与图2和图4所示的照明设备20相似，并且图5以及图2和图4中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。
图5所示的照明设备20与图2和图4所示的照明设备20的不同在于：图5所示的照明设备20包括两个附加的连接结构16、17。连接结构14、15、16、17被布置为将发光元件10a-10f(图5中仅示出了发光元件10a和10b)互相连接。连接结构14、15、16、17被连接到发光元件10a-10f中的相应发光元件(在相应发光元件的相应外周向表面处)。然而要理解，图5所示的包括在照明设备20中的连接结构的数目是根据示例的，并且包括在照明设备20中的连接结构的数目可以小于或大于图5所示的数目。
图5所示的照明设备20与图2和图4所示的照明设备20的不同在于：在图5所示的照明设备20中，发光元件10a-10f在沿照明设备20的中心轴(图5中未示出)的方向上相继地被布置，并且至少两个发光元件——例如，如图5所示的发光元件10a和10b——被布置以便绕照明设备20的中心轴或绕与中心轴平行的轴相对于彼此旋转。这可以进一步便于实现由照明设备20输出的光的均匀亮度。
图4和图5所示的本发明的实施例可以组合，使得至少两个发光元件可以被布置以便在与沿着照明设备中心轴的方向垂直的方向上相互偏移，发光元件在沿着照明设备中心轴的方向上被布置，并且至少两个发光元件可以被布置以便绕中心轴或绕平行于中心轴的轴相对于彼此旋转。
图6是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的侧视图。图6所示的照明设备20与图2所示的照明设备20相似，并且图2和图6中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。
图6所示的照明设备20与图2所示的照明设备20的不同在于：图6所示的照明设备20包括两个附加的发光元件10g和10h。发光元件10a-10h被布置成堆叠布置，使得发光元件10a-10h中的每个发光元件的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者被耦合——可能直接地被耦合——到发光元件10a-10h中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12。然而要理解的是，图6所示的包括在照明设备20中的发光元件的数目是根据示例的，并且包括在照明设备20中的发光元件的数目可以小于或大于图6所示的数目。发光元件10a-10h在沿照明设备20中心轴的方向上被布置成堆叠布置。
图6所示的照明设备20与图2所示的照明设备20的不同进一步在于：在图6所示的照明设备20中，对于发光元件10a-10h中的每个发光元件，发光元件10a-10h在平行于中心轴的方向上的周向宽度在发光元件10a-10h的外周向表面13的不同(例如至少两个)部分之间不同。例如，根据图6所示的本发明的实施例，对于发光元件10a-10h中的每个发光元件，发光元件10a-10h的第一外端表面11和发光元件10a-10h的第二外端表面12被布置为彼此成角度。换言之，布置发光元件10a-10h中的每个发光元件，使得发光元件10a-10h的第一外端表面11和发光元件10a-10h的第二外端表面12不平行。这样的配置可以便于从发光元件10a-10h经由其相应的外周向表面13的光发射，例如以用于从发光元件10a-10h的侧发射。如图6所示，每个发光元件10a-10h的第一外端表面11和第二外端表面12可以是平坦的或大体上平坦的。
图7是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的侧视图。图7所示的照明设备20与图2所示的照明设备20相似，并且图2和图7中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。
图7所示的照明设备20与图2所示的照明设备20的不同在于：图7所示的照明设备20包括附加的发光元件10g。发光元件10a-10g被布置成堆叠布置，使得发光元件10a-10g中的每个发光元件的第一外端表面11和第二外端表面12中的至少一者被耦合——可能直接地被耦合—到发光元件10a-10g中的相继的一个发光元件的第一外端表面11或第二外端表面12。然而要理解的是，图7所示的包括在照明设备20中的发光元件的数目是根据示例的，并且包括在照明设备20中的发光元件的数目可以小于或大于图7所示的数目。
图7所示的照明设备20与图2所示的照明设备20的不同在于：在图7所示的照明设备20中，发光元件10a-10g的外周向表面13是不平坦的，并其如图7所示的那样被成形，这可以便于实现由照明设备20输出的光的均匀亮度。要理解的是，发光元件10a-10g的外周向表面13可以与图7所示的方式不同的另一方式被成形，以获得经由发光元件10a-10g的外周向表面13发射的光的期望分布或形状。
图8是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的侧视图。图8所示的照明设备20与图2所示的照明设备20相似，并且图2和图8中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。在图8所示的照明设备20中，发光元件10a-10f中的每个发光元件包括基板19和布置在基板19上的发光模块1。基板19的尺寸相对于发光模块1的尺寸不必按比例。仅通过用于发光元件中的一些发光元件的参考标记，来指示基板19和发光模块1。对于发光元件10a-10f中的每个发光元件，布置其基板19和发光模块，使得第一外端表面11位于基板19上并且第二外端表面12位于发光模块1上。例如，基板19中的任何一个或每个基板可以至少部分地由蓝宝石制成。例如，发光元件10a-10f中的任何一个或每个发光元件可以包括至少一个CSP LED，其中相应的发光模块1可以以LED裸片的形式，该LED裸片可以直接附接至基板19。因此，发光模块1中的任何一个或每个发光模块例如可以包括至少一个CSP LED和/或另一类型的LED，或者由至少一个CSP LED和/或另一类型的LED组成。要理解的是，根据本发明的一个或多个其它实施例，不是照明设备20所有的发光元件都包括基板19和布置在基板19上的发光模块1，并且照明设备20的一个或多个发光元件可以包括基板19和布置在基板19上的发光模块1。
图9是根据本发明一个实施例的照明设备20的非常示意性的侧视图。图9所示的照明设备20与图8所示的照明设备20相似，并且图8和图9中相同的参考标记指示具有相同或相似功能的相同或相似的部件。然而，在图9所示的照明设备20中，照明设备20包括三个发光元件10a-10c(但是照明设备20可以包括少于或多于三个发光元件)，并且连接结构14、15被连接到发光元件10a-10c中的每个发光元件的相同侧。
在图9所示的照明设备20中，发光元件10a-10c中的每个发光元件包括基板19、和布置在基板19的第一侧的发光模块1、和布置在基板19的第二侧的反射器25。如图9所示，基板19的第一侧和第二侧是基板19的相对侧。如图9所示，相应发光元件10a-10c的第一外端表面11位于反射器25上，并且第二外端表面12位于发光模块1上。相应发光元件10a-10c的第一外端表面11和第二外端表面12没有通过图9中的参考标记指示；例如参见图8。
如图9所示，发光元件10a-10c中的每个发光元件可以被提供有阳极26和阴极27。
在图9所示的照明设备20中，发光元件10a-10c中的每个发光元件被提供有波长转换元件2，波长转换元件2被布置在相应发光元件10a-10c的周向表面13(没有通过图9中的参考标记指示；例如参见图8)的一部分上。发光元件10a-10c中的相应发光元件的波长转换元件2被配置以便接收由发光模块1发射的光的至少一部分，并将接收的光转换到选择的波长范围内。例如，发光元件10a-10c中的相应发光元件的波长转换元件2可以包括波长转换材料的层或涂层，例如，该波长转换材料包括一种或多种磷光体。
图10和图11是根据本发明实施例的灯21、22的示意性视图。灯21是灯丝灯，诸如卤素灯或替换白炽灯，并且灯22是弧灯，诸如替换高压钠灯。灯21和22中的每个灯包括根据本发明的一个实施例的照明设备20。
图12是根据本发明一个实施例的灯具24的示意性视图。灯具24包括根据本发明的一个实施例的照明设备20。灯具24是街道灯具或街灯，但其它类型的灯具是可能的。
参考本文中描述的本发明的实施例中的任一实施例，诸如参考图2到图12中的任一者，照明设备的连接结构可以被布置成是反射性的、被布置以便展现散热能力或散热容量、和/或被配置为向发光元件提供电连接，例如以便将发光元件电连接到用于对发光元件供电的电源。
总之，公开了照明设备，其包括相继地被布置(例如被布置成堆叠布置)的多个发光元件。照明设备包括至少一个连接结构，该至少一个连接结构被布置为将发光元件中的至少一些发光元件互相连接，该至少一个连接结构连接到发光元件中的至少一些发光元件(在其相应外周向表面处)。照明设备可以形成线性光源，该线性光源可以有能力沿着并围绕该线性光源径向地发射。
尽管已在附图和前述描述中说明了本发明，但这种说明应被认为是说明或例证性的，而不是限制性的；本发明不限于公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域的技术人员可以在实践所要求保护的发明中理解和实现公开的实施例的其它变体。在所附的权利要求中，“包括”一词不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中，这一事实并不指示这些措施的组合不能有利地被利用。权利要求中的任何参考标记都不应被解释为限制范围。

Claims (14)

1.一种照明设备(20)，包括：
多个发光元件(10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h)，每个发光元件包括在所述发光元件的一端的第一外端表面(11)、在所述发光元件的另一端的第二外端表面(12)、以及在所述第一外端表面和所述第二外端表面之间延伸的外周向表面(13)，其中每个发光元件被配置为至少经由所述发光元件的所述外周向表面的至少一部分发射光，其中所述发光元件相继地被布置，使得每个发光元件的所述第一外端表面和所述第二外端表面中的至少一者面向朝向所述发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面的方向；以及
至少一个连接结构(14、15、16、17)，被布置为将所述发光元件中的至少一些发光元件互相连接，在所述发光元件中的所述至少一些发光元件的相应外周向表面处，所述至少一个连接结构被连接到所述至少一些发光元件，
其中所述发光元件中的每个发光元件包括基板(19)、和被布置在所述基板的第一侧的发光模块(1)、和被布置在所述基板的第二侧的反射器(25)，其中所述基板、所述发光模块和所述反射器被布置为使得所述第一外端表面位于所述反射器上并且所述第二外端表面位于所述发光模块上。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述发光元件中的至少一些发光元件被布置成堆叠布置，使得所述至少一些发光元件中的每个发光元件的所述第一外端表面和所述第二外端表面中的至少一者被耦合到所述至少一些发光元件中的相继的一个发光元件的第一外端表面或第二外端表面，其中所述至少一个连接结构被布置为将所述至少一些发光元件固定在所述堆叠布置中。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备，包括多个连接结构，所述多个连接结构被布置为将所述发光元件中的至少一些发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接，其中在所述至少一些发光元件的相应外周向表面上的不同位置处，所述连接结构被连接到所述至少一些发光元件中的每个发光元件。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的照明设备，包括多个连接结构，所述多个连接结构被布置为将所述发光元件中的至少一些发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接，其中所述连接结构中的至少一个第一连接结构被布置为至少将所述发光元件中的多个第一发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接，并且所述连接结构中的至少一个第二连接结构被布置为至少将所述发光元件中的多个第二发光元件在它们的相应外周向表面处互相连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件中的每个发光元件包括基板(19)和被布置在所述基板上的发光模块(1)，其中所述基板和所述发光模块被布置为使得所述第一外端表面位于所述基板上并且所述第二外端表面位于所述发光模块上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的照明设备，其中至少一个连接结构被配置为向所述发光元件中的至少一个发光元件提供电连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的照明设备，其中至少一个连接结构是反射性的。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件中的至少一个发光元件包括发光模块(1)，其中所述照明设备进一步包括至少一个波长转换元件(2、18)，所述至少一个波长转换元件被布置以便接收由所述发光模块发射的光的至少一部分，并且将接收的所述光转换到选择的波长范围内。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的照明设备，其中所述至少一个连接结构中的至少一个连接结构被布置以便展现散热能力或散热容量。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件在沿着所述照明设备的中心轴的方向上相继地被布置，其中对于所述发光元件中的至少一个发光元件，所述发光元件的在与所述中心轴平行的方向上的周向宽度在所述发光元件的所述外周向表面的不同部分之间不同。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件中的至少一个发光元件的所述外周向表面的至少一部分是不平坦的。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件在沿着所述照明设备的中心轴(23)的方向上相继地被布置，并且其中至少两个发光元件被布置以便在与沿着所述照明设备的所述中心轴的所述方向相垂直的方向上相互偏移，所述发光元件在沿着所述照明设备的所述中心轴的所述方向上被布置。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的照明设备，其中所述发光元件在沿着所述照明设备的中心轴的方向上相继地被布置，并且其中至少两个发光元件被布置以便绕所述中心轴或者绕与所述中心轴平行的轴相对于彼此旋转。
14.一种灯(21、22)或者一种灯具(24)，包括至少一个根据权利要求1-13中任一项所述的照明设备(20)。
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