CN115398148A - 均色照明器件 - Google Patents

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詹姆士·古尔雷
马里乌斯·扬考斯卡斯
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Abstract

描述了一种包括光导(12)和具有两个或更多个空间分离的LED芯片(2、3、4)的LED封装件(1)的照明器件(21)。LED封装件(1)生成两个或更多个单独波长上的两个或更多个光输出，该光输出光学地耦合到光导(12)中。两个或更多个光输出的一部分经由光输出表面(14)离开光导(12)。波长相关的修改特征(22)被布置成修改两个或更多个光输出中的至少一个的强度，以向照明器件(21)提供均色光输出。LED封装件(1)可以包括RGB LED封装件，并且波长相关的修改特征(22)被布置成提供均匀的白光输出。这提供了能够在大表面积上提供低强度光照水平的照明器件(21)，该照明器件(21)比本领域已知的那些器件更薄且制造成本更低。

Description

均色照明器件
本发明涉及照明领域，且特别涉及一种可以用于照明、背光、标识或显示目的的均色照明器件(homogeneous colour lighting device)。所描述的均色照明器件在运输领域，例如汽车、火车和航空航天工业中得到了特别的应用。
发明背景
照明是使交通工具内部空间(乘客在运输期间站立或坐着的地方)更具吸引力和环境更舒适的关键手段。在节省空间的同时，将光输送到这些环境中的最有效的方法之一是对交通工具的内部表面进行背光(backlight)。因此，需要在大的表面积上提供均匀的、低强度的光照水平。这种均匀、低强度的光照水平是必要的，以将乘客在交通工具内运输时所体验到的眩光(glare)保持在最低，同时也提供了吸引人的装饰和照亮内部表面的手段。
由于交通工具内的空间和重量限制，任何光源解决方案都必须非常薄，大约1mm。此外，由于振动和集成限制，照明器件还必须能够机械地附接、结合、连接或模制到交通工具的内表面。
存在许多可以被用于运输领域中的光源技术。两个这样的示例是电致发光薄膜和有机发光二极管(OLED)。这两种解决方案都涉及有源发光材料，该材料覆盖整个表面以进行背光。然而，这两种技术都昂贵，具有低的可靠性和寿命，因此都不能理想地适合作为运输内部的综合解决方案。
无机发光二极管(LED)是运输照明所采用的最常用的照明技术。LED是小型固态的、基于半导体芯片的器件，其可以被设计成发出不同颜色的光，或者当与颜色转换材料结合使用时，提供白光。然而，LED是小光点，因此需要外部光学系统将它们变成大面积、均匀着色的、均匀强度的照明表面。
通常，多色或可变颜色LED由两个或更多个LED无机芯片组成，集成在单个电子封装件内。然而，最常见的多芯片LED封装件是所谓的RGB LED封装件，图1(a)中提供了其中一种类型的示意性表示，并总体上用参考数字1描述。可以看到，RGB LED封装件1包括全部安装在表面安装件封装引线框架6的公共表面5上的红色LED芯片2、绿色LED芯片3和蓝色LED芯片4。透明外壳7覆盖三个单独的芯片2、3和4，以给它们提供物理保护屏障。因此，RGB LED封装件1被设计成从所有五个不与PCB 6接触的表面发射由三个单独的芯片2、3和4所生成的光。
在图1(b)中提供了本领域中已知的第二类型RGB LED封装件的示意性表示，并总体上用参考数字8描绘。可以看到，RGB LED封装件8包括全部都再次安装在表面安装件封装引线框架6的公共表面5上的红色LED芯片2、绿色LED芯片3和蓝色LED芯片4。透明外壳9再次覆盖三个单独的芯片2、3和4，以给它们提供物理保护屏障。然而，在本实施例中，透明外壳9仅在一个表面10(即与引线框架6的公共表面5相对的一侧)上是透明的。因此，RGB LED封装件8被设计成仅从一个表面10发射由三个单独的芯片2、3和4所生成的光。
用于实现大面积、均匀着色、均匀强度照明表面的光学系统的已知配置是在印刷电路板(PCB)上以2D矩阵部署RGB LED封装件1和8，然后在2D矩阵的顶部放置漫射器层。这在传统上被称为直接照明LED背光。直接照明LED背光方法的优点是每个RGB LED封装件1和8是独立可寻址的，因此可以产生像素化区域光源。然而，这样的系统要么要求RGB LED封装件1和8非常紧密地封装，这导致高的功率密度和单位面积的高成本，要么要求采用非常厚的光学系统(例如气隙和/或漫射器厚度)，这使得它们不适合部署在有限的内部运输空间内。例如，如果RGB LED封装件1和8间隔20mm，则要求光学系统深度大于20mm。
本领域中还已知使用光导将来自光源(例如RGB LED封装件1和8)的光分配到需要照明的区域。一种已知类型的光导是光纤，其通常由具有能够传输光的细丝的透明材料(玻璃或塑料)组成。另一种已知类型的光导是平面光导。这些是板或面板光导，其通常形成为薄长方体。
两种光导设计都利用了由具有不同折射率的两种材料引起的折射效应。特别地，光导通过利用在材料内传播的光遇到材料周围的边界时所经历的全内反射效应，将光从一个位置传输到另一个位置。上述光导的另一有用特性是它们能够获取从RGB LED封装件1和8输出的光的强度并将其均匀地扩散，以及或改变其形状或分布以实现期望的结果。
上述的光导方法已经进一步发展，以尝试并满足运输领域内背光的空间限制。一种方法是在平面光导上以2D矩阵分布RGB LED封装件1和8，然后将从RGB LED封装件1和8发射的光光学耦合到平面光导中。图2和图3呈现了这样的系统的示例。特别地，图2呈现了照明器件11的二维横截面侧视图，该照明器件11包括具有腔13(为了简单起见，图2中仅示出了一个腔)的平面光导12，RGB LED封装件1位于腔13内。图3呈现了图2中所示的照明器件11的平面图。然后，在平面光导12的内部或表面上的光提取特征(未示出)被用于为光提供经由光输出表面14离开光导结构的手段。光提取特征(大小、密度等的变化)的设计再次提供了用于增加光输出表面14上的表面材料的背光的强度均匀性的手段。
然而，本领域已知的是，RGB LED封装件1和8中的芯片2、3和4的空间分离导致围绕这种RGB LED封装件1和8设计的光学系统实际上具有位于不同的位置处，通常以几百微米的尺度分开的三个单独的有色光源。这种布置会导致光学系统内的非均匀着色效应，特别是当靠近RGB LED封装件1和8的位置观察时。
将参考图2和图3所示的照明器件11进一步详细描述该有问题的特征。从图2可以看出，可以看到从红色LED芯片2发射的红色光的光线和从蓝色LED芯片4发射的蓝色光的光线在光输出表面14上的公共点17处会聚。蓝色光16的光路长度大于红色光15的光路长度。由于光的辐照度的平方反比定律，因此在点6处，来自蓝色LED芯片4的光量将小于来自红色LED芯片2的光量。
总的结果是在光输出表面14上形成三个分离的区域，如图3所示，即：红色区域18，其中由红色LED芯片2所生成的辐照度将高于由绿色LED芯片3或蓝色LED芯片4所生成的辐照度；绿色区域19，其中由绿色LED芯片3所生成的辐照度将高于由红色LED芯片2或蓝色LED芯片4所生成的辐照度；以及蓝色区域20，其中由蓝色LED芯片4所生成的辐照度将高于由红色LED芯片2或绿色LED芯片3所生成的辐照度。
由于RGB LED封装件1和8中的芯片2、3和4的空间分离，在光输出表面14上存在颜色变化，即，当所有不同着色的芯片2、3和4被供电时，分离的红光光源、绿光光源和蓝光光源引起略微不同白色的区域。因此，当在靠近RGB LED封装件1和8的位置观察时，光导器件11的发射光导致人眼可见的非均匀着色效应。
折射光学系统具有较长的光路长度，这样的光导管和光纤垫(fibre optic mats)可以消除这种不均匀着色的问题。对于基于这些类型的RGB LED封装件1和8的灯，该问题效应的已知解决方案是结合投影光学器件，该投影光学器件必须被仔细设计以避免在输出光被投影的表面上明显的红色光、绿色光和蓝色光的分离。通常，这需要采用非常复杂的折射颜色混合光学系统。漫射器层的使用也是已知的，以减轻有问题的非均匀着色效应。然而，如果漫射器层的厚度的深度减小到在运输领域内使用所需的水平，则RGB LED封装件1和8中的每一个在其发射的光内再次开始呈现上述非均匀着色效应。
因此，在RGB LED封装件1和8周围的区域中，特别是在耦合到光导板的2D LED矩阵阵列内，该非均匀着色效应仍然是一个显著的问题。
多芯片LED封装件的另一个问题是实现LED封装件正上方的颜色均匀性。在过去，滤光器或吸收材料被用来降低这些区域的光强度。然而，这样的解决方案导致LED封装件中的多芯片光源的空间位置和任何颜色补偿特征可见的不均匀性。
发明概述
因此，本发明实施例的目的是提供一种替代的照明器件，该照明器件提供均色光输出。
本发明实施例的另一目的是提供一种照明器件，该照明器件提供比本领域已知的那些照明器件薄的均色光输出。
根据本发明的第一方面，提供了一种照明器件，该照明器件包括光导和一个或更多个LED封装件，该一个或更多个LED封装件具有两个或更多个空间分离的LED芯片，该两个或更多个空间分离的LED芯片生成两个或更多个单独波长上的两个或更多个光输出。
其中两个或更多个光输出被光学耦合到光导中，并且两个或更多个光输出的一部分经由光输出表面离开光导，
其中光导还包括一个或更多个波长相关的修改特征，该一个或更多个波长相关的修改特征被布置成修改两个或更多个光输出中的至少一个的强度，以提供具有均色光输出的照明器件。
可选地，一个或更多个波长相关的修改特征位于光输出表面上。替代地，一个或更多个波长相关的修改特征位于光导内。
可选地，所述光导包括平面光导，该平面光导具有用于容纳一个或更多个LED封装件的一个或更多个腔。
替代地，通过本领域已知的其他方法，诸如直接嵌入光导材料内部或在表面上具有附加的耦合光学特征，将LED封装件光学耦合到没有腔的平面光导。
可选地，照明器件还包括漫射器和位于一个或更多个LED封装件中的一个与漫射器之间的不透明掩模，其中该不透明掩模包括一个或更多个孔。一个或更多个孔有效地形成混合的光源，但处于比由LED封装件本身所生成的强度低得多的强度水平。然后，漫射器用于打破来自单独的LED芯片的不同颜色的角度依赖性，从而产生来自照明器件的输出光，该输出光包括均匀的、平均混合的光。
可选地，一个或更多个LED封装件包括RGB LED封装件，该RGB LED封装件具有从封装件的五个表面发射光的红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着青色的，并且被布置成比绿色LED芯片或蓝色LED芯片中的任何一个更靠近红色LED芯片。优选地，着青色的波长相关的修改特征与绿色LED芯片和蓝色LED芯片等距。作为该布置的结果，从红色LED芯片附近的光输出表面14提供均色光输出。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着品红色的，并且被布置成比红色LED芯片或蓝色LED芯片中的任何一个更靠近绿色LED芯片。优选地，着品红色的波长相关的修改特征与红色LED芯片和蓝色LED芯片等距。作为该布置的结果，从绿色LED芯片附近的光输出表面提供均色光输出。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着黄色的，并且被布置成比红色LED芯片或绿色LED芯片中的任何一个更靠近蓝色LED芯片。优选地，着黄色的波长相关的修改特征与红色LED芯片和绿色LED芯片等距。作为该布置的结果，从蓝色LED芯片附近的光输出表面提供均色光输出。
替代地，一个或更多个LED封装件包括RGB LED封装件，该RGB LED封装件具有从封装件的单个表面发射光的红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着青色的，并且被布置成比绿色LED芯片或蓝色LED芯片中的任何一个更远离红色LED芯片。优选地，着青色的波长相关的修改特征与绿色LED芯片和蓝色LED芯片等距。作为该布置的结果，从红色LED芯片附近的光输出表面提供均色光输出。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着品红色的，并且被布置成比红色LED芯片或蓝色LED芯片中的任何一个更远离绿色LED芯片。优选地，着品红色的波长相关的修改特征与红色LED芯片和蓝色LED芯片等距。作为该布置的结果，从绿色LED芯片附近的光输出表面提供均色光输出。
在该实施例中，波长相关的修改特征中的一个可以是着黄色的，并且被布置成比红色LED芯片或绿色LED芯片中的任何一个更远离蓝色LED芯片。优选地，着黄色的波长相关的修改特征与红色LED芯片和绿色LED芯片等距。作为该布置的结果，从蓝色LED芯片附近的光输出表面提供均色光输出。
最优选地，一个或更多个波长相关的修改特征包括墨水、染料或颜料。波长相关的修改特征可以在本质上是均匀的，或者以图案形成。
根据本发明的第二方面，提供了一种照明器件，该照明器件包括一个或更多个LED封装件、漫射器和位于一个或更多个LED封装件中的一个与漫射器之间的不透明掩模，其中该不透明掩模包括一个或更多个孔。一个或更多个孔有效地形成混合的光源，但处于比由LED封装件本身所生成的强度低得多的强度水平。然后，漫射器用于打破来自单独的LED芯片的不同颜色的角度依赖性，从而产生来自照明器件的输出光，该输出光包括均匀的、平均混合的光。
本发明的第二方面的实施例可以包括本发明的第一方面或其实施例的一个或更多个特征，反之亦然。
根据本发明的第三方面，提供了一种生成均色光输出的方法，该方法包括：
将两个或更多个单独波长上的两个或更多个空间分离的光输出光学耦合到光导中；
布置两个或更多个光输出中的一部分经由光输出表面离开光导；以及
提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导，该一个或更多个波长相关的修改特征被布置成修改两个或更多个光输出中的至少一个的强度。
可选地，在光输出表面上提供一个或更多个波长相关的修改特征。替代地，在光导内提供一个或更多个波长相关的修改特征。
生成均色光输出的方法还可以包括：
提供漫射器和不透明掩模，其中该不透明掩模位于两个或更多个空间分离的光输出与漫射器之间；以及
提供具有一个或更多个孔的不透明掩模。
优选地，光学耦合两个或更多个空间分离的光输出包括将红色光输出、绿色光输出和蓝色光输出光学耦合到光导中。
在该实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着青色的波长相关的修改特征，该着青色的波长相关的修改特征比绿色光输出或蓝色光输出中的任何一个更靠近红色光输出。优选地，着青色的波长相关的修改特征被提供为与绿色光输出和蓝色光输出等距。
在该实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着品红色的波长相关的修改特征，该着品红色的波长相关的修改特征比红色光输出或蓝色光输出中的任何一个更靠近绿色光输出。优选地，着品红色的波长相关的修改特征被提供为与红色光输出和蓝色光输出等距。
在该实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着黄色的波长相关的修改特征，该着黄色的波长相关的修改特征比红色光输出或绿色光输出中的任何一个更靠近蓝色光输出。优选地，着黄色的波长相关的修改特征被提供为与红色光输出和绿色光输出等距。
在替代实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着青色的波长相关的修改特征，该着青色的波长相关的修改特征比绿色光输出或蓝色光输出中的任何一个更远离红色光输出。优选地，着青色的波长相关的修改特征被提供为与绿色光输出和蓝色光输出等距。
在该替代实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着品红色的波长相关的修改特征，该着品红色的波长相关的修改特征比红色光输出或蓝色光输出中的任何一个更远离绿色光输出。优选地，着品红色的波长相关的修改特征被提供为与红色光输出和蓝色光输出等距。
在该替代实施例中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的光导可以包括：提供着黄色的波长相关的修改特征，该着黄色的波长相关的修改特征比红色光输出或绿色光输出中的任何一个更远离蓝色光输出。优选地，着黄色的波长相关的修改特征被提供为与红色光输出和绿色光输出等距。
本发明的第三方面的实施例可以包括本发明的第一方面或第二方面或其实施例的一个或更多个特征，反之亦然。
根据本发明的第四方面，提供了一种生成均色光输出的方法，该方法包括：
使两个或更多个单独波长上的两个或更多个空间分离的光输出传播通过漫射器；
在两个或更多个空间分离的光输出和漫射器之间提供不透明掩模；以及
提供具有一个或更多个孔的不透明掩模。
本发明的第四方面的实施例可以包括本发明的第一方面至第三方面或其实施例的一个或更多个特征，反之亦然。
附图简述
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的各种实施例，其中：
图1(a)呈现了本领域已知的第一类型RGB LED封装件的示意性表示，而图1(b)呈现了本领域已知的第二类型RGB LED封装件的示意性表示。
图2呈现了本领域已知的照明器件的二维横截面侧视图。
图3呈现了图2所示的照明器件的平面图。
图4呈现了根据本发明实施例的照明器件的二维横截面侧视图。
图5呈现了图4所示的照明器件的平面图。
图6呈现了根据本发明的替代实施例的照明器件的二维横截面侧视图。
图7呈现了图4所示的照明器件的平面图。
图8呈现了根据本发明的另一替代实施例的照明器件的二维横截面侧视图。
在下面的描述中，类似的部分在整个说明书和附图中都用相同的参考数字标记。附图不一定按比例绘制，为了更好地说明本发明实施例的细节和特征，夸大了某些部分的比例。
优选实施例的详细描述
图4中呈现了根据本发明的实施例的照明器件21的二维横截面侧视图。可以看出，照明器件21类似于上面参考图2描述的照明器件11，因为它包括具有腔13的平面光导12(为了简单起见，图4中仅示出一个腔)，第一类型的RGB LED封装件1位于腔13内。图5呈现了图4中所示的照明器件21的平面图。在平面光导12的内部或表面上的光提取特征(未示出)可以再次被用于提供用于使光经由光输出表面14离开照明器件11的手段。光提取特征的设计(尺寸、密度等的变化)再次提供用于增加输出光的强度均匀性的手段。
与图2的照明器件11不同，可以看到照明器件21还包括位于光输出表面14上的一个(见图4)或更多个(见图5)波长相关的修改特征22。
在图4中，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面14上的着青色的墨点(inkspot)22a，使得它比绿色LED芯片3或蓝色LED芯片4中的任何一个更靠近红色LED芯片2，即它位于光输出表面14的红色区域18内。优选地，着青色的墨点22a与绿色LED芯片3和蓝色LED芯片4等距。由于波长相关的修改特征22a的颜色选择，其作用是选择性地减少来自照明器件21的输出光的红色含量，但保留绿色和蓝色含量基本不变。结果，在光输出表面14的红色区域18内从RGB LED封装件1提供均色光输出。
从图5可以看出，波长相关的修改特征22的使用可以被扩展，以确保在光输出表面14的绿色区域19和蓝色区域20内从RGB LED封装件1提供均色光输出。在绿色区域19中，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面14上的着品红色的墨点22b，使得它比红色LED芯片2或蓝色LED芯片4中的任何一个更靠近绿色LED芯片3。优选地，着品红色的墨点22b与红色LED芯片2和蓝色LED芯片4等距。由于波长相关的修改特征22b的颜色选择，其作用是选择性地减少来自照明器件21的输出光的绿色含量，但保留红色和蓝色含量基本不变。
以类似的方式，在蓝色区域20内，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面14上的着黄色的墨点22c，使得它比红色LED芯片2或绿色LED芯片3中的任何一个更靠近蓝色LED芯片4。优选地，着黄色的墨点22c与红色LED芯片2和绿色LED芯片3等距。由于波长相关的修改特征22c的颜色选择，其作用是选择性地减少来自照明器件21的输出光的蓝色含量，但保留红色和绿色含量基本不变。
发现三个着色的墨点22a、22b和22c的存在消除了由照明器件21生成的输出光内的不均匀着色的问题，因为波长相关的修改特征22的作用是通过在输出光的相关联的波长处的选择性吸收来改变从相关联的LED芯片2、3和4发射的光量。
技术读者将理解，波长相关的修改特征22可以采取各种形式和空间位置。它们可以位于光输出表面14上或平面光导12内部。此外，波长相关的修改特征22在本质上可以是均匀的或以图案形成。在替代实施例中，波长相关的修改特征22可以包括染料或颜料。
波长相关的修改特征22的成分的选择还可以被选择为通过添加而不是吸收的过程(即着色的墨点22a的作用不是选择性地减少来自照明器件21的输出光的红色含量，而其作用是增加光输出表面14的红色区域18内的输出光的绿色和蓝色含量)来改变来自多光源2、3和4中的一个或更多个的光量。类似地，可以选择着色的墨点22b以增加光输出表面14的绿色区域19内的输出光的红色和蓝色含量，同时保留输出光的绿色含量基本不变。以同样的方式，可以选择着色的墨点22c，以增加光输出表面14的蓝色区域20内的输出光的红色和绿色含量，同时保留输出光的蓝色含量基本不变。
在替代实施例中，LED封装件可以在不使用腔的情况下光学耦合到平面光导。本领域中已知许多替代手段，诸如使LED封装件直接嵌入光导材料内部或者在表面上具有附加的耦合光学特征。
在本发明的开发过程中，申请人已经发现，当照明器件23是图6和图7所呈现的类型时(即它包括第二种类型的RGB LED封装件8)，必须改变波长相关的修改特征22的位置。在这些实施例中，波长相关的修改特征22需要位于这样的位置：使得旨在与其交互的LED芯片位于比其他两个LED芯片更远离波长相关的修改特征22的位置。
参照图6和图7，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面14上的着青色的墨点22a，使得它比绿色LED芯片3或蓝色LED芯片4中的任何一个更远离红色LED芯片2，即，它位于光输出表面14的红色区域18之外。同样优选地，着青色的墨点22a与绿色LED芯片3和蓝色LED芯片4等距。
关于绿色LED芯片3，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面15上的着品红色的墨点23b，使得它比红色LED芯片2或蓝色LED芯片4中的任何一个更远离绿色LED芯片3。优选地，着品红色的墨点23b再次与红色LED芯片2和蓝色LED芯片4等距。
类似地，关于蓝色LED芯片4，波长相关的修改特征22包括印在光输出表面15上的着黄色的墨点22c，使得它比红色LED芯片2或绿色LED芯片3中的任何一个更远离蓝色LED芯片4。优选地，着黄色的墨点22c再次与红色LED芯片2和绿色LED芯片3等距。
本申请人相信，波长相关的修改特征22的空间位置中的该反转要求的原因是来自LED芯片2、3和4的输出光从透明外壳9的内侧壁反射的结果。
图8呈现了根据本发明的另一替代实施例的照明器件的二维横截面侧视图。如图8所示，一个或更多个RGB LED封装件1和8与漫射器25定位在一起，使得从一个或更多个RGBLED封装件1和8发射的光26在经由光输出表面14离开照明器件之前传播通过漫射器25。不透明的掩模27位于RGB LED封装件1和8与漫射器25之间。一个或更多个孔28形成在不透明掩模27中，以允许来自红色LED芯片2、绿色LED芯片3和蓝色LED芯片4的光26在一个或更多个孔28的位置处混合。一个或更多个孔28有效地形成混合光源，但处于比由RGB LED封装件1和8本身生成的强度低得多的强度水平。然后，漫射器25用于打破来自单独的LED芯片2、3和4的不同颜色的角度依赖性，从而产生来自照明器件24的输出光29，该输出光29包括均匀的、平均混合的光。
将理解，不透明掩模27可以被布置成与照明器件24内的两个或更多个RGB LED封装件1和8交互，或者替代地，对于每个RGB LED封装件1和8可以有专用的不透明掩模27。
因此，照明器件24在RGB LED封装件1和8上方提供低水平的均匀、平均混合的颜色光(例如白色)。这解决了LED封装件正上方的颜色均匀性问题，以及平衡该区域内与远离RGB LED封装件1和8的区域内的光辐照度的要求。由于RGB LED封装件1和8上方只需要非常少量的光，因此该解决方案特别适合于交通工具内部表面的背光。来自漫射器25的低水平光与从远离RGB LED封装件1和8的区域发射的光相平衡，用RGB LED封装件1和8的矩阵阵列在整个照明器件24上形成整体均匀的外观。
与本领域中已知的器件相比，本发明提供了许多可替代的均色照明器件，其能够在更大的表面积上提供低强度光照水平。
本发明的一个显著优点是可以使均色照明器件比现有技术中已知的那些器件薄得多，而不引入有问题的特征是颜色不均匀性的人工制品(artefacts)，即可以生产薄的器件，其在大的表面积上从不同着色的光源呈现高度均匀的白色光输出。
与本领域已知的替代解决方案相比，所公开的均色照明器件的制造成本也更低，并且具有更高的可靠性和寿命。
由于均色照明器件可以包括多个单独的光源，因此它们呈现每个光源可以独立寻址的进一步优点，因此可以产生像素化区域光源。
由于上述的优点，本发明的均色照明器件在运输领域(例如汽车、火车和航空航天工业，其中需要薄的、坚固的器件，该器件能够机械地附接、结合、连接或模制到交通工具的内表面上)中得到了特别的应用。
在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则术语“包括(comprise)”或“包括(include)”，或诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”、“包括(includes)”或“包括(including)”的变化将被理解为暗示包括所述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。此外，除非上下文另有要求，否则术语“或”将被解释为具有包容性而不是排他性。
为了说明和描述的目的，已经呈现了本发明的前述描述；其并不旨在穷举或将本发明限制到所公开的精确形式。所描述的实施例被选择和描述是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，以从而使本领域中的其他技术人员能够在各种实施中并以适合于所设想的特定用途的各种修改来最好地利用本发明。因此，可以结合进一步的修改或改进，而不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (29)

1.一种照明器件，包括：光导和一个或更多个LED封装件，所述一个或更多个LED封装件具有两个或更多个空间分离的LED芯片，所述两个或更多个空间分离的LED芯片生成两个或更多个单独波长上的两个或更多个光输出，其中，所述两个或更多个光输出被光学耦合到所述光导中，并且所述两个或更多个光输出的一部分经由光输出表面离开所述光导，其中，所述光导还包括一个或更多个波长相关的修改特征，所述波长相关的修改特征被布置成修改所述两个或更多个光输出中的至少一个的强度，以提供具有均色光输出的所述照明器件。
2.根据权利要求1所述的照明器件，其中，所述一个或更多个波长相关的修改特征位于所述光输出表面上和/或位于所述光导内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明器件，其中，所述照明器件还包括漫射器和位于所述一个或更多个LED封装件中的一个与所述漫射器之间的不透明掩模，其中，所述不透明掩模包括一个或更多个孔。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明器件，其中，所述一个或更多个LED封装件包括RGB LED封装件，所述RGB LED封装件具有从所述封装件的五个表面发射光的红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
5.根据权利要求4所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着青色的，并被布置成比所述绿色LED芯片或所述蓝色LED芯片中的任何一个更靠近所述红色LED芯片。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着品红色的，并被布置成比所述红色LED芯片或所述蓝色LED芯片中的任何一个更靠近所述绿色LED芯片。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着黄色的，并且被布置成比所述红色LED芯片或所述绿色LED芯片中的任何一个更靠近所述蓝色LED芯片。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的照明器件，其中，所述一个或更多个LED封装件包括RGB LED封装件，所述RGB LED封装件具有从所述封装件的单个表面发射光的红色LED芯片、绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
9.根据权利要求8所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着青色的，并且被布置成比所述绿色LED芯片或所述蓝色LED芯片中的任何一个更远离所述红色LED芯片。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着品红色的，并且被布置成比所述红色LED芯片或所述蓝色LED芯片中的任何一个更远离所述绿色LED芯片。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征中的一个是着黄色的，并且被布置成比所述红色LED芯片或所述绿色LED芯片中的任何一个更远离所述蓝色LED芯片。
12.根据权利要求5或9中任一项所述的照明器件，其中，着青色的所述波长相关的修改特征与所述绿色LED芯片和所述蓝色LED芯片等距。
13.根据权利要求6或10中任一项所述的照明器件，其中，着品红色的所述波长相关的修改特征与所述红色LED芯片和所述蓝色LED芯片等距。
14.根据权利要求7或11中任一项所述的照明器件，其中，着黄色的所述波长相关的修改特征与所述红色LED芯片和所述绿色LED芯片等距。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明器件，其中，所述一个或更多个波长相关的修改特征包括墨水、染料或颜料。
16.根据前述权利要求中任一项所述的照明器件，其中，所述波长相关的修改特征本质上是均匀的或以图案形成。
17.一种生成均色光输出的方法，所述方法包括：
将两个或更多个单独波长上的两个或更多个空间分离的光输出光学耦合到光导中；
布置所述两个或更多个光输出中的一部分经由光输出表面离开所述光导；以及
提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导，所述一个或更多个波长相关的修改特征被布置成修改所述两个或更多个光输出中的至少一个的强度。
18.根据权利要求17所述的生成均色光输出的方法，其中，所述一个或更多个波长相关的修改特征被提供在所述光输出表面上和/或在所述光导内。
19.根据权利要求17或18中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，所述方法还包括：
提供漫射器和不透明掩模，其中，所述不透明掩模位于所述两个或更多个空间分离的光输出与所述漫射器之间；以及
提供具有一个或更多个孔的所述不透明掩模。
20.根据权利要求17中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，所述两个或更多个空间分离的光输出包括将红色光输出、绿色光输出和蓝色光输出光学耦合到所述光导中。
21.根据权利要求20所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着青色的波长相关的修改特征，所述着青色的波长相关的修改特征比所述绿色光输出或所述蓝色光输出中的任何一个更靠近所述红色光输出。
22.根据权利要求20或21中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着品红色的波长相关的修改特征，所述着品红色的波长相关的修改特征比所述红色光输出或所述蓝色光输出中的任何一个更靠近所述绿色光输出。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着黄色的波长相关的修改特征，所述着黄色的波长相关的修改特征比所述红色光输出或所述绿色光输出中的任何一个更靠近所述蓝色光输出。
24.根据权利要求20所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着青色的波长相关的修改特征，所述着青色的波长相关的修改特征比所述绿色光输出或所述蓝色光输出中的任何一个更远离所述红色光输出。
25.根据权利要求20或24所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着品红色的波长相关的修改特征，所述着品红色的波长相关的修改特征比所述红色光输出或所述蓝色光输出中的任何一个更远离所述绿色光输出。
26.根据权利要求20、24或权利要求25中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，提供具有一个或更多个波长相关的修改特征的所述光导包括：提供着黄色的波长相关的修改特征，所述着黄色的波长相关的修改特征比所述红色光输出或所述绿色光输出中的任何一个更远离所述蓝色光输出。
27.根据权利要求21或24中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，所述着青色的波长相关的修改特征被提供为与所述绿色光输出和所述蓝色光输出等距。
28.根据权利要求22或25中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，所述着品红色的波长相关的修改特征被提供为与所述红色光输出和所述蓝色光输出等距。
29.根据权利要求23或26中任一项所述的生成均色光输出的方法，其中，所述着黄色的波长相关的修改特征被提供为与所述红色光输出和所述绿色光输出等距。
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