CN114127926A

CN114127926A - 照明设备

Info

Publication number: CN114127926A
Application number: CN202080044459.5A
Authority: CN
Inventors: M·德克斯; B·斯平格尔
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2022-03-01
Also published as: EP3956925A1; US10964850B2; US20200335667A1; WO2020212111A1

Abstract

根据本发明，提供了一种照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4，10.5），包括：至少一个发光元件，其包括被配置为发射光的发光表面（11a）；和导光片（17），其至少部分地覆盖发光表面（11a）并且包括至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f），所述至少一个空腔形成用于从发光表面（11a）发射的光的通道。因此，限定至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的至少一个横向表面（17a，17b，17c，17d，17e，17f）被配置为反射从发光表面（11a）发射的光。进一步，面向发光表面（11a）的至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口的尺寸小于发光表面（11a）的面积。

Description

照明设备

技术领域

本公开涉及一种照明设备，特别是用于汽车外部照明领域的照明设备，并且涉及一种制造该照明设备的方法。

背景技术

包括一个或多个发光元件（诸如发光二极管（LED））的照明设备可以例如在汽车前照明中形成光源。当包括多个发光元件的布置（例如，发光二极管（LED）的矩阵布置）时，这种照明设备可以允许光束形状和发射强度动态适配于驾驶条件或照明条件。为此，这种矩阵布置的单独的发光元件或发光元件组可以是独立可寻址的。这种照明设备适用于例如自适应驾驶光束（ADB）的汽车领域。

照明设备可以设置有用于发射光的光学调整的光学组件。例如，准直光学器件可以补偿发散光，并且可以沿着期望的方向聚集光强度。在多个发光元件的情况下，发光元件之间的相互间隔的减小可以减小光学组件的所需尺寸，并且可以允许更紧凑的系统设计。然而，特别地，诸如LED的发光元件通常可以具有空间上宽的（例如，朗伯）发射特性，当使用较小的准直光学器件时，这种特性更难以被补偿。

GB 2 492 542 A公开了用于LED布置的准直光学器件，该准直光学器件通过将作为反射表面的窄空隙切割到透明丙烯酸衬底中而被制造。

US 2016/351620 A1公开了一种发光设备，其包括多个发光元件、设置在多个发光元件上或多个发光元件上方的荧光层、以及设置在荧光层中的阻光层，当看向多个发光元件中的两个相邻发光元件时，两个阻光层被设置在其每一个都比两个发光元件之间的区域的中心更靠近两个发光元件之一的中心的位置，同时两个发光元件之间的区域的中心用作参考。

US 2018/166424 A1公开了一种发光二极管（LED）设备，其包括：彼此间隔开的多个发光结构；分别在多个发光结构的第一表面上的多个电极层；分别在多个发光结构的每一个发光结构的第二表面上的保护层；将多个发光结构彼此电绝缘并且将多个电极层彼此电绝缘的隔离层；分别在多个发光结构的第二表面上的多个磷光体层，多个磷光体层中的每个磷光体层各自输出不同颜色的光；以及在磷光体层之间并且将多个磷光体层彼此隔离的分隔层，该分隔层包括衬底结构、绝缘结构、或金属结构。

US 2016/268488 A1公开了一种包括陶瓷格栅材料的波长转换元件，该陶瓷格栅材料形成具有多个开口的格栅，所述多个开口在格栅的主延伸平面中被格栅材料包围并且在垂直于格栅的主延伸平面的方向上延伸穿过（reach through）格栅，其中该开口填充有转换区段。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种包括至少一个发光元件、特别是至少一个发光二极管（LED）的照明设备，其具有增强的光发射效率，特别是用于自适应驾驶光束（ADB）应用。本发明的另外的目的是提供一种照明设备，其允许多个发光元件（诸如LED）的紧密相互布置。本发明还涉及用于制造照明设备的方法并涉及照明设备的用途。

根据本发明的第一方面，提供了一种照明设备，包括：至少一个发光元件，包括被配置为发射光的发光表面；以及导光片，至少部分地覆盖发光表面并且包括至少一个空腔，该空腔形成用于从发光表面发射的光的通道。因此，限定至少一个空腔的至少一个横向表面被配置为反射从发光表面发射的光，并且面向发光表面的至少一个空腔的开口的尺寸小于发光表面的面积。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于制造照明设备的方法，该方法包括：提供至少一个发光元件，该发光元件包括被配置为发射光的发光表面；提供导光片以至少部分地覆盖发光表面；在导光片中形成至少一个空腔，以提供用于从发光表面发射的光的通道，限定至少一个空腔的导光片的至少一个横向表面被配置为反射从发光表面发射的光。因此，形成至少一个空腔的步骤包括形成至少一个空腔，其中面向发光表面的该至少一个空腔的开口的尺寸小于发光表面的面积。

根据本发明的第三方面，提供了根据第一方面的照明设备用于汽车照明、特别是用于汽车头部照明的用途。

本发明的第一、第二和第三方面的示例性实施例可以具有下面描述的一个或多个性质。

根据本发明的示例性实施例，至少一个发光元件是发光二极管（LED），特别是布置在印刷电路板（PCB）上的至少一个LED。例如，LED可以是使用晶圆级封装（WLP）技术形成的LED。在示例性实施例中，发光元件可以是LED管芯。在示例性实施例中，发光元件（例如LED管芯）的发光表面的尺寸在0.5 mm²到1 mm²之间中。因此，发光表面可以例如基本上对应于发光设备（诸如LED管芯）的顶表面，或者可以对应于这种顶表面的至少一部分。进一步，在示例性实施例中，照明设备可以包括形成矩阵布置的多个LED（例如，LED管芯），其中每个单独的LED或单独的LED组可以是单独可寻址的。为此，多个LED可以安装在印刷电路板上，用于与对应的控制电子器件连接。例如，可以在用于汽车前照明的自适应驾驶光束模块中使用这种LED矩阵布置（ADB LED矩阵布置）。

在替代性示例性实施例中，照明设备可以包括形成适合于在显示器中使用的微型LED阵列的多个LED（例如，LED管芯）。例如，单独的LED可以被配置为用作平板显示器、智能手机或智能手表显示器中的单独的像素元件。

在又另外的替代性实施例中，照明设备可以包括用于单光束应用的单个LED（例如，一个LED管芯）或多个LED（例如，多个LED管芯）。

该至少一个发光元件具有被配置为发射光的发光表面。在示例性实施例中，发光表面可以是光出射表面，由发光元件产生的光通过该光出射表面从发光元件发射。在示例性实施例中，所述发光表面可以对应于背离衬底的发光元件的表面，发光元件安装到该衬底上。如所提到的，发光表面可以例如基本上对应于发光设备（诸如LED管芯）的至少一部分顶表面。例如，发光元件可以具有基本上平面的形状，并且可以布置在衬底（例如，印刷电路板（PCB））上，其中背离衬底的发光元件的表面（例如，主面）或其部分可以被配置为发光表面。更特别地，发光元件例如可以是平面半导体元件（例如，发光二极管（LED）管芯），其布置在印刷电路板上并且经由印刷电路板使用控制电子器件而被控制。根据某些实施例，发光元件可以具有发光表面，该发光表面包括（半透明或透明的）陶瓷材料或由（半透明或透明的）陶瓷材料组成，该（半透明或透明的）陶瓷材料例如是由氧化铝组成的或包括氧化铝的材料。

根据本发明的示例性实施例，照明设备还包括至少一个波长转换层、特别是包括磷光体的层，其至少布置在发光表面的一部分上。例如，波长转换层可以包括磷光体，并且可以适用于将从发光元件发射的蓝光或紫外光至少部分地转换成黄光，以与剩余的蓝光或紫外光混合，用于产生白光。

根据本发明，照明设备的导光片至少部分地覆盖发光表面。换句话说，在示例性实施例中，导光片至少部分地布置在发光表面上，并且其至少一部分覆盖发光表面（例如，发光表面的边缘部分），并且与发光表面直接或间接接触。例如，该部分可以经由波长转换层与发光表面间接接触。

在示例性实施例中，导光片形成布置在至少一个发光元件的发光表面上的照明设备的层。因此，根据示例性实施例，导光片可以是基本上平面的元件，其部分不被放置在至少一个发光元件的旁边，例如，不具有布置在ADB LED矩阵布置的相邻LED管芯之间中的部分。因此，导光片可以允许多个发光元件的紧密相互间隔。在示例性实施例中，导光片可以包括玻璃、陶瓷、硅树脂或金属或者由玻璃、陶瓷、硅树脂或金属组成，其被放置成与发光元件的至少一个发光表面直接或间接接触。

根据本发明，导光片具有至少一个空腔，该至少一个空腔形成用于从发光表面发射的光的通道。例如，空腔可以形成穿过导光片的孔，其中其一个开口面向至少一个发光元件，并且其一个开口面向相反的方向。多于一个的空腔可以布置在单个发光元件上。换句话说，在示例性实施例中，导光片包括对应于至少一个发光元件的至少两个空腔，该至少两个空腔形成用于从所述至少一个发光元件的发光表面发射的光的相应通道。

导光片可以布置在至少一个发光元件上，使得形成在导光片中的至少一个空腔布置在至少一个发光表面上，并且因此允许从发光表面发射的光透射通过导光片（即，形成用于该光的通道）。空腔可以填充有空气、或对于从至少一个发光元件发射的光至少部分透明的材料（例如透明或部分透明的硅树脂）。

在本发明的示例性实施例中，至少一个空腔可以通过应用激光处理和/或蚀刻工艺来形成。激光处理可以例如包括激光切割工艺，用于将空腔切割成合适材料的材料片。蚀刻工艺可以包括例如在玻璃片的情况下使用氢氟酸将至少一个空腔蚀刻到材料片中。可以使用合适的掩膜将至少一个空腔或多个空腔蚀刻到材料片中。特别地，至少一个空腔可以通过应用组合处理（激光诱导蚀刻工艺）来形成，例如通过将激光处理应用于材料片的一部分并且通过将后续蚀刻工艺应用于被处理的部分，该材料片例如包括玻璃或由玻璃组成的片、包括陶瓷或由陶瓷组成的片、包括硅树脂或由硅树脂组成的片、或者包括金属或由金属组成的片。这种激光处理可以被控制以局部改变被处理部分的内部性质，并且因此使得能够通过后续蚀刻工艺来至少部分地去除所述被处理部分。换句话说，激光处理可以将被处理部分改性，以使其更易受后续蚀刻工艺的影响。当应用后续蚀刻工艺时，激光处理的片可以例如浸入合适的酸（诸如氢氟（HF）酸）的水溶液中。激光处理和后续蚀刻工艺的组合（激光诱导蚀刻）特别适用于薄玻璃片、特别是厚度小于1 mm的玻璃片、更特别是厚度小于0.75mm的玻璃片的加工。这种加工因此使得能够使用薄的导光片，这进而允许照明设备的紧凑和坚固的构造。因此，根据本发明的第二方面的示例性实施例，形成至少一个空腔的步骤可以包括对特别是包括玻璃、陶瓷、硅树脂或金属的材料片的一部分应用激光处理的步骤，以及至少对材料片的一部分应用蚀刻工艺以形成至少一个空腔的步骤。

进一步根据本发明，限定至少一个空腔的至少一个横向表面被配置为反射从发光表面发射的光。例如，空腔可以包括圆形或椭圆形截面，并且可以由连续的侧表面限定。在替代性示例中，空腔可以包括正方形、矩形或多边形截面，在该情况下，空腔可以由对应的多个侧表面限定。例如，具有矩形截面的空腔可以被四个侧表面限定。朝向限定至少一个空腔的至少一个横向表面而从发光元件发射的光可以至少部分地在朝向发光表面的法线的方向上被反射。换句话说，在示例性实施例中，至少一个空腔形成反射杯，该反射杯被配置为准直从发光元件发射的光。为了增强限定至少一个空腔的至少一个横向表面的反射性，在示例性实施例中，所述横向表面可以设置有反射涂层，例如设置有银、铝或二向色原子层沉积（ALD）涂层。根据示例性实施例，横向表面可以设置有镜面反射涂层。

根据本发明的示例性实施例，该至少一个空腔包括小于1 mm、特别是在0.02 mm和1 mm之间中的直径。例如，该至少一个空腔可以具有大于0.02 mm的最小直径和小于1 mm的最大直径。给定这种尺寸，根据该示例性实施例的空腔可以适合于例如与LED管芯结合使用，该LED管芯的发光表面的尺寸在0.5 mm²和1.0 mm²之间中。

根据本发明，面向发光表面的至少一个空腔的开口的尺寸小于发光表面的面积。这种尺寸减小的开口因此减小了发光表面的有效发光面积，光从该发光表面进入空腔。通过减小将光发射到空腔中的光源的尺寸，增强了空腔的准直效果。同时，为此目的使用空腔开口本身消除了对于对应的专用组件的需要。

根据本发明的示例性实施例，该至少一个空腔在朝向至少一个发光元件的方向上锥化。换句话说，空腔在其背离发光表面的一侧上的开口的尺寸可以大于该至少一个空腔面向发光表面的开口的尺寸。在与多个发光元件布置（例如，矩阵LED布置或微型LED阵列）的两个或更多个发光元件对应而在导光片中形成两个或更多个空腔的情况下，在至少一个空腔的光出射侧的这种较大开口减小了桥接相邻空腔的导光片的桥接部分的尺寸。换句话说，空腔在其光出射侧的较大开口可以有助于减小像素到像素的间隙，并且因此可以在光学上桥接例如在LED的矩阵或阵列布置中的相邻LED之间的间隙。在本发明的示例性实施例中，桥接相邻空腔的桥接部分的厚度小于0.5 mm，特别是小于0.2 mm。

根据本发明的示例性实施例，照明设备还包括至少一个光反射表面，该至少一个光反射表面被配置为在朝向发光元件的方向上反射从发光元件发射的光。例如，隔离结构（例如，玻璃片或金属片）可以至少部分地布置在发光元件的发光表面、和导光片之间中，所述结构包括与至少一个空腔对应的孔。在这种示例中，至少一个光反射表面可以对应于例如与这样的孔相邻的该结构的至少一个反射部分。这样的反射部分本身可以是反射性的（该结构例如由金属或玻璃形成），或者可以设置有反射涂层，使得朝向所述反射部分从发光元件发射的光朝向发光元件（例如朝向其发光表面）被反射回去。

在替代性示例中，至少一个发光元件的发光表面可以对应于所述至少一个发光元件的顶表面的一部分，由此所述顶表面的剩余部分的至少一部分可以是反射性的，以形成光反射表面。在这种情况下，没有经由发光表面从发光元件发射的光可以至少部分地被所述光反射表面反射回去，在朝向发光元件的方向上反射回去。

又替代地，至少一个光反射表面可以对应于导光片的一部分。换句话说，根据示例性实施例，导光片包括至少一个光反射表面，该至少一个光反射表面与至少一个空腔相邻并且面向至少一个发光表面。光反射表面可以对应于覆盖发光表面（例如，发光表面的边缘部分）的导光片的部分，或者被覆盖发光表面（例如，发光表面的边缘部分）的导光片的部分包括。根据该示例性实施例，光反射表面被配置为在朝向发光表面的方向上反射从发光表面发射的光。

例如，导光片可以包括玻璃、金属、陶瓷或硅树脂或者由玻璃、金属、陶瓷或硅树脂组成，并且因此可以被配置为在朝向发光表面的方向上将从发光表面发射的光至少部分地反射回去。为了进一步增强光反射表面的反射性，根据本发明的示例性实施例，与至少一个空腔相邻的光反射表面包括反射涂层。该涂层可以例如是银、铝、或二向色原子层沉积（ALD）涂层。朝向发光表面被反射回去的光可以再次被发光表面反射，以最终经由至少一个空腔离开照明设备。因此，光反射表面可以有助于减小通过与至少一个空腔相邻的导光片的部分覆盖的发光表面的边缘处的强度损失。另外，虽然发光表面的有效面积被空腔的开口减小以增强准直效果，但是光反射表面通过重定向来自发光表面边缘的光来帮助增加进入空腔的光强度，否则这些光可能丢失。在示例性实施例中，设置在光反射表面处的所提到的涂层可以是漫反射涂层。

根据示例性实施例，至少一个发光元件可以安装到衬底、例如安装到印刷电路板（PCB），并且可以使用合适的胶将导光片固定到衬底。例如，导光片的外部部分可以被胶粘到衬底的对应部分。另外或者替代地，可以使用硅树脂（特别是透明硅树脂）将导光片固定到衬底，该硅树脂至少部分地被填充到至少一个空腔中并且被配置为粘附到至少一个空腔下方的表面。所述表面可以是至少一个发光元件的发光表面或者是布置在导光片和该至少一个发光元件之间中的波长转换层。因此，根据本发明的示例性实施例，至少一个空腔至少部分地填充有硅树脂，特别是填充有对于由发光元件发射的光透明的硅树脂，该硅树脂被配置为粘附到发光表面或布置在发光表面上的波长转换层中的至少一个。有利地，如本文先前提到的，在示例性实施例中，背离发光表面的至少一个空腔的开口可以大于面向发光元件的至少一个空腔（该空腔例如朝向发光表面锥化）的开口。该至少一个空腔的这种几何形状支持粘性硅树脂将导光片固定到下方表面的功能。以此方式，例如，发光元件的阵列或矩阵可以方便地与具有对应于发光元件的阵列或矩阵的空腔的导光片组装或预组装。

根据本发明的示例性实施例，至少一个波长转换层至少部分地布置在导光片的至少一部分和发光表面的至少一部分之间中。在本发明的示例性实施例中，导光片的所述部分包括光反射表面或对应于光反射表面。导光片的所述部分因此将从发光表面发射的（至少一部分）光反射回到波长转换层中。因此，由于多次（至少两次）通过波长转换层，因此在从导光层的所述部分被反射回去之后进入至少一个空腔的光被波长转换的可能性增加。因此在至少一个空腔下方的波长转换层的中心部分处增加了波长转换的光的强度。

虽然波长转换的光的这种增加的强度对于某些应用可以是期望的，但是根据本发明的替代性示例性实施例，至少一个波长转换层可以替代地布置在发光表面上和至少一个空腔的内部。根据该替代性实施例，导光片的光反射表面可以被布置成与发光元件的发光表面的对应部分直接接触。

如上文所解释，设置有至少一个横向表面——该至少一个横向表面被配置为反射从发光表面发射的光——的至少一个空腔充当用于从发光元件发射的光的准直器。具有例如与多个发光元件（诸如ADB LED矩阵的LED）的位置对应地布置的多个空腔的导光片可以形成有利的准直光学元件，该准直光学元件允许具有准直效果的紧凑和坚固的构造，该构造可以通过成形限定相应空腔的横向表面来适配下方的发光元件。除了调整准直效果之外，对至少一个横向表面的形状的调整（例如，相对于下方的发光表面的角度或曲率）可以生成期望的辐射图案。因此，根据本发明的示例性实施例，面向发光表面的至少一个空腔的开口和背离发光表面的至少一个空腔的开口包括不同的纵横比。这种不同的纵横比可以对应于具有矩形开口的空腔的成对横向表面的不同角度。将这种不同的几何形状应用于至少一个空腔的所述开口，可以创建不对称的辐射图案，这可以有助于在期望的方向上引导例如用于ADB应用的光。

如上文所描述，在导光片的至少一个空腔充当用于从至少一个发光元件发射的光的准直器的情况下，根据本发明的照明设备提供了高效的光发射，同时特别是导光片的使用实现了紧凑和坚固的系统设计。

上文所描述的本发明的特征和示例性实施例同样可以属于根据本发明的不同的方面。特别地，通过公开与根据第一方面的照明设备相关的特征，也公开了与根据第二方面的用于制造照明设备的方法以及根据第三方面的用途相关的对应特征。

应理解，本节中对本发明的实施例的呈现仅仅是示例性的和非限制性的。

从以下结合所附附图考虑的详细描述中，本发明的其他特征将变得清楚。然而，应理解，附图仅仅是为了说明的目的而设计的，并且不是作为对本发明的限制的定义，对于本发明的限制，应当对所附权利要求进行参考。还应该理解，附图不是按比例绘制的，并且仅仅旨在构思性地图示本文所描述的结构和过程。

附图说明

现在将参照附图详细描述本发明的示例，其中：

图1示出了根据本发明的照明设备的第一实施例的示意图；

图2示出了根据本发明的照明设备的第二实施例的示意图；

图3示出了根据本发明的照明设备的第三实施例的示意图；

图4示出了图1的实施例的俯视图；

图5示出了根据本发明的照明设备的第四实施例的示意图；

图6示出了图4的实施例的截面；

图7示出了根据本发明的照明设备的第五实施例的示意图；

图8示出了根据本发明的照明设备的第六实施例的示意图；以及

图9示出了用于制造根据本发明的照明设备的方法的示例性实施例。

具体实施方式

图1示出了照明设备10的第一实施例的截面。照明设备包括两个发光二极管（LED）管芯11，作为根据本发明的实施例的发光元件的示例。LED管芯11经由例如印刷电路板（未示出）的触点13（图中仅标记了一个触点）电接触，并且包括被配置为发射由LED管芯产生的光的相应发光表面11a。包括磷光体的波长转换层15分别设置在每个LED管芯11上并且与其接触，以将从每个LED管芯11发射的基本上蓝色的光转换成黄光，从而与未转换的蓝光混合以产生白光。

照明设备10还包括布置在发光表面11a上的导光片17，该导光片17用部分17g、17h和17i部分地覆盖发光表面11a。导光片17形成布置在LED管芯11的发光表面11a上的照明设备10的层，其中导光片17没有部分布置在LED管芯11之间中。因此，导光片17允许LED管芯11的紧密布置，并且因此便于照明设备10的紧凑系统设计。

图1示出了导光片17的两个空腔18a、18b。如从下面讨论的图4中所示的照明设备10的俯视图可以看出，导光片17具有图1中未示出的另外的空腔，这些空腔形成用于对应的LED矩阵布置的矩阵布置。返回参考图1，空腔18a和18b朝向发光表面11a并且朝向相对侧而打开，并且因此形成用于从所述发光表面11a发射的光的相应通道。例如，从发光表面11a发射的光线20c沿着直接路径穿过空腔18a。

空腔18a和18b分别由横向表面17a、17b、17c、17d限定。这些横向表面被配置为反射从每个相应的LED管芯11和/或从每个相应的波长转换层15发射的光。例如，从图中左侧的波长转换层15发射的光线20a在朝向发光表面11a上的法线的方向上从横向表面17a被反射为光线20b。因此，横向表面17a、17b、17c和17d准直从LED管芯11和/或从波长转换层15发射的光。因此，通过在其中提供小于发光表面11a的相应入射开口（entrance opening），支持了空腔18a、18b的准直效果（来自更小的光源的光一般可以被更好地准直）。横向表面17a、17b、17c、17d可以涂覆有例如银、铝或二向色原子层沉积（ALD）的反射涂层，以进一步增强反射性。如图1中进一步所示，空腔18a、18b朝向发光表面11a锥化。因此，桥接相邻空腔18a、18b的桥接部分的宽度被最小化，因而在光学上桥接所述空腔。

图1还示出了光反射表面17g、17h和17i，它们与空腔18a、18b相邻并且面向相应的发光表面。如示例性地示出的，光反射表面将在发光表面11a的边缘部分处发射的光反射回去（例如，参见光线20d）。由于被光反射表面17g、17h和17i反射的光的一部分朝向波长转换层15的中心部分被反射，因此光反射表面17g、17h和17i有助于聚集和增强空腔18a、18b的入射开口下方的光强度，并且因此有助于至少部分地补偿由于空腔入射开口尺寸减小而导致的强度损失。如在横向表面17a、17b、17c和17d的情况下，可以在光反射表面17g、17h和17i上设置例如银、铝或二向色原子层沉积（ALD）涂层的反射涂层，以增强反射性。

图2示出了根据本发明的照明设备10.1的第二实施例，其中与图1的第一实施例的部件对应的部件如图1中来标记。如与图1的第一实施例相比，照明设备10.1包括波长转换层15.1a、15.1b，波长转换层15.1 a、15.1 b布置在相应发光表面11a上以及相应空腔18a、18b的内部。

图3示出了根据本发明的照明设备10.2的第三示例性实施例，根据该实施例，导光片17包括对应于至少一个发光元件11的至少两个空腔。换句话说，根据该示例性实施例，照明设备可以包括多于一个的发光元件11，并且每个发光元件11提供至少两个空腔。在图3的示例情况下，三个空腔18a、18b和18c对应于图中左侧的发光元件11，而三个空腔18d、18e和18f对应于图中右侧的发光元件11。这六个空腔形成用于从发光元件11的相应发光表面发射的光的相应通道。因此，图3的实施例进一步缩小了准直空腔，以使得每个LED管芯能够使用多个更小的空腔。以此方式，可以实现更低的反射器高度（横向表面的高度）和更小的桥接部分17k（仅标记了一个），以进一步增加光输出强度并且进一步在光学上桥接空腔之间的光学间隙（像素间隙）。可以通过为叠加LED管芯的导光片17的部分提供反射涂层（例如，银、铝的二向色ALD涂层）来补偿叠加LED管芯11的导光片17（只有光反射表面17g被明确标记）的增加的面积。如在图1的光反射表面17g、17h和17i的情况下所描述，来自LED管芯11的光因此可以被对应的光反射表面17g反射（例如，反射光线20d），以将光聚集在空腔18a、18b、18c、18d、18e和18f的入射开口处，并且增强这些开口处的转换光的强度。

图4示出了图1的照明设备10的俯视图，其中该图的顶行中的左侧两个空腔18a、18b对应于图1的空腔18a、18b。为了该图的简洁，没有标记另外的空腔。如所示出，照明设备10包括12个空腔的矩阵，这些空腔布置在形成LED矩阵的对应LED管芯（未示出）上，例如用于ADB应用。图4图示了具有矩形截面的空腔18a，其中彼此相对的横向表面17a和17b（对应于图1的横向表面17a和17b）比彼此相对的横向表面17e和17f更宽。在图4的第三行中最右侧的空腔之上画出的虚线矩形图示了波长转换层15的延伸，其（对于图4的另外的空腔类似地）在横向表面下方延伸。

图5示出了照明设备10.3的第四实施例的俯视图。在该实施例中，由彼此相对的表面17.1e和17.1f中的每一个与相应LED（图中未示出）的下方的发光表面形成的角度大于由彼此相对的表面17.1a和17.1b中的每一个形成的角度。因此，面向发光表面的空腔18.1a的开口的矩形截面（图5中的空腔18.1a的内侧矩形）具有与背离发光表面的空腔18.1a的开口（图5中的空腔18.1a的外侧矩形）的纵横比不同的纵横比。如上文所解释，通过调整这种不同的纵横比，可以创建例如ADB照明矩阵的不对称辐射图案。

图6更详细地示出了图1和图4的照明设备10的侧视图。如所示出，导光片17形成（间接）布置在LED管芯11的发光表面11a上的照明设备10的层。导光片17经由胶部分16被附接到衬底19。在图6的所示情况下，导光片17被胶粘到接触层14，该接触层14包括用于控制LED管芯11的电子触点。在图7中所图示的照明设备10.4的替代性实施例中，通过用对于从LED管芯11发射的光透明的硅树脂填充空腔18，导光片17被附接到LED管芯11，并且导光片17被配置为粘附到下方的表面、特别是粘附到图7中示出的波长转换层15。这种替代性实施例可以允许将导光片17均匀地附接到下方的结构，这可以例如有助于防止结构的内部应力。进一步，由于硅树脂填充物12的折射率，通过直接接触波长转换层15，硅树脂填充物12支持提取更高的光强度。换句话说，硅树脂填充物12有助于将更多的光引导到期望的方向上。虽然离开引导硅树脂填充物12的辐射可以再次发散，但是可以如图8中所示通过仅部分地填充空腔18来补偿该效应，图8图示了照明设备10.5的另外的示例性实施例。在图8的情况下，从硅树脂填充物12发射的发散光被限定仅部分地填充的空腔18的横向表面（被没有被硅树脂填充物12覆盖的部分）准直。

图9图示了用于制造照明设备10的示例性方法100。在步骤101中，提供材料片（例如玻璃片）。另外的合适的材料包括例如陶瓷、硅树脂和金属。在步骤103中，对该片材（sheet）进行激光处理（例如使用脉冲激光束）以局部改性该材料，从而使其易受后续湿法蚀刻处理的影响。因此，可以应用激光处理以高精度将至少一个空腔“写入”材料片中。在步骤105中，对经处理的材料片进行湿法蚀刻处理，例如通过将经处理的片材浸入酸浴中（例如浸入氢氟酸中），这去除了激光处理的部分。在步骤107中，反射涂层被涂敷到限定空腔的横向表面和与空腔相邻的表面，当材料片用作照明设备中的导光片时，这些表面将是面向至少一个发光元件的表面。在步骤109中，例如使用如图6中所图示的胶16或者使用如图7和图8中所图示的填充到空腔中的粘性硅树脂，将包括空腔的材料片（即导光片）安装到至少一个发光元件（例如安装到LED的矩阵布置）。

Claims

1. 一种照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），包括：

至少一个发光元件（11），包括被配置为发射光的发光表面（11a）；和

导光片（17），所述导光片（17）布置在所述发光表面（11a）上并且至少部分地覆盖所述发光表面（11a），并且所述导光片（17）包括至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f），所述至少一个空腔形成用于从所述发光表面（11a）发射的光的通道；

其中，限定所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的至少一个横向表面（17a，17b，17c，17d，17e，17f）被配置为反射从所述发光表面（11a）发射的光；

其中，面向所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口的尺寸小于所述发光表面（11a）的面积；

其中，所述照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4）还包括至少一个光反射表面（17g，17h，17i），所述至少一个光反射表面布置在所述至少一个发光元件（11）的发光表面（11a）和所述导光片（17）之间，或者对应于所述至少一个发光元件（11）的顶表面的一部分，或者对应于面向所述至少一个发光元件的发光表面（11a）的导光片（17）的一部分，其中所述至少一个光反射表面（17g，17h，17i）被配置为在朝向所述至少一个发光元件（11）的方向上反射从所述至少一个发光元件（11）发射的光。

2.根据权利要求1所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中面向所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口小于背离所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）在朝向所述至少一个发光元件（11）的方向上锥化。

4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中限定所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的所述横向表面（17a，17b，17c，17d，17e，17f）和/或所述光反射表面（17g，17h，17i）包括反射涂层。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述导光片包括玻璃、陶瓷、硅树脂或金属，或者由玻璃、陶瓷、硅树脂或金属组成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述照明设备还包括至少部分地布置在所述导光片（17）的至少一部分和所述发光表面（11a）的至少一部分之间的至少一个波长转换层（15）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述照明设备还包括布置在所述发光表面（11a）上和所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的内部的至少一个波长转换层（15）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）至少部分地填充有硅树脂，所述硅树脂被配置为粘附到所述发光表面（11a）或布置在所述发光表面（11a）上的波长转换层（15）中的至少一个。

9.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中面向所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口和背离所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口包括不同的纵横比。

10.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述导光片（17）包括对应于所述至少一个发光元件（1）的至少两个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f），所述至少两个空腔形成用于从所述至少一个发光元件（11）的发光表面（11a）发射的光的相应通道。

11.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4），其中所述至少一个发光元件是布置在印刷电路板上的发光二极管。

12.一种用于制造照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4）的方法，所述方法包括：

提供至少一个发光元件（11），所述发光元件（11）包括被配置为发射光的发光表面（11a）；

提供导光片（17），所述导光片（17）将布置在所述发光表面（11a）上并且至少部分地覆盖所述发光表面（11a）；

在所述导光片（17）中形成至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）以提供用于从所述发光表面（11a）发射的光的通道，所述导光片（17）的限定所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的至少一个横向表面（17a，17b，17c，17d，17e，17f）被配置为反射从所述发光表面（11a）发射的光；

其中，形成所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的步骤包括形成所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f），其中面向所述发光表面（11a）的所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的开口的尺寸小于所述发光表面（11a）的面积；

所述方法还包括：

形成至少一个光反射表面（17g，17h，17i），所述至少一个光反射表面（17g，17h，17i）布置在所述至少一个发光元件（11）的发光表面（11a）和所述导光片（17）之间，或者对应于所述至少一个发光元件（11）的顶表面的一部分，或者对应于面向所述至少一个发光元件的发光表面（11a）的所述导光片（17）的一部分；

其中所述至少一个光反射表面（17g，17h，17i）被配置为在朝向所述至少一个发光元件（11）的方向上反射从所述至少一个发光元件（11）发射的光。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）的步骤包括将激光处理应用于材料片的一部分的步骤，所述材料片尤其包括玻璃、陶瓷、硅树脂或金属。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括将蚀刻工艺至少应用于所述材料片的所述部分的步骤，以形成所述至少一个空腔（18，18a，18.1a，18b，18.1b，18c，18d，18e，18f）。

15.根据权利要求1至11中任一项所述的照明设备（10，10.1，10.2，10.3，10.4）用于汽车照明、特别是用于汽车头部照明的用途。