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具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统

阅读:603发布:2020-05-12

专利汇可以提供具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开内容的各方面涉及一种被配置成提供具有高 显色指数 (CRI)值和/或均匀平面照明的光的照明装置。照明装置可以包括: 电路 板;安装至 电路板 的发光 二极管 (LED),该 发光二极管 (LED)被配置成发射具有第一CRI值的广谱光;设置在安装至电路板的LED上方的 光致发光 材料,该光致发光材料被配置成将由LED发射的广谱光的CRI从第一CRI值增加至较高的第二CRI值;以及弹性体,该弹性体封装电路板的至少一部分。另外地,照明装置可以包括:设置在LED上方的透镜,该透镜被配置成增加来自LED的光的最大发射 角 ;以及设置在透镜上方的漫射器,所述漫射器被配置成漫射广谱光。,下面是具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统专利的具体信息内容。

1.一种照明装置,其具有被配置成提供光的顶表面和与所述顶表面相对的底表面,包括:
电路板;
安装至所述电路板的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成朝向所述照明装置的所述顶表面发射具有第一显色指数(CRI)值的广谱光;
设置在安装至所述电路板的所述LED与所述照明装置的所述顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成将由所述LED发射的广谱光的CRI从第一CRI值增加至高于所述第一CRI值的第二CRI值;以及
至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装所述电路板的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,所述LED为被配置成发射白光的白色磷光体转换的LED。
3.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述广谱光具有在尺寸上为至少200纳米的光谱
4.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述第二CRI值为至少95。
5.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料被配置成将由所述LED发射的广谱光的R9显色值从第一R9显色值增加至高于所述第一R9显色值的第二R9显色值。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其中,所述第二R9显色值为至少95。
7.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料被配置成将由所述LED发射的广谱光的颜色相关温度(CCT)从第一CCT值改变为不同于所述第一值的第二CCT值。
8.根据权利要求7所述的照明装置,其中,所述第一CCT值高于所述第二CCT值。
9.根据权利要求8所述的照明装置,其中,所述第一CCT值为至少4000开氏度(K)并且所述第二CCT值为不超过3000开氏度K。
10.根据权利要求7所述的照明装置,其中,所述第一CCT值低于所述第二CCT值。
11.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置被构造成在室内装置和室外装置两者中操作。
12.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置不超过5/8英寸高。
13.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置不超过3英寸宽并且不超过6英寸长。
14.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料被配置成吸收具有波长低于500纳米的至少一些光并且发射具有波长大于500纳米的至少一些光。
15.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种弹性体包括设置在所述电路板与所述照明装置的所述底表面之间的第一弹性体以及设置在所述电路板与所述照明装置的所述顶表面之间的第二弹性体,所述第二弹性体不同于所述第一弹性体。
16.根据权利要求15所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料分布通过所述第二弹性体的至少一部分。
17.根据权利要求15所述的照明装置,其中,所述第一弹性体具有不同于所述第二弹性体的散热性能。
18.根据权利要求17所述的照明装置,其中,所述第一弹性体比所述第二弹性体较为多孔。
19.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料形成为至少部分地由所述至少一种弹性体封装的片材。
20.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,还包括设置在所述电路板与所述照明装置的所述顶表面之间的散射颗粒,所述散射颗粒被配置成散射从所述LED发射的至少一些广谱光。
21.根据权利要求20所述的照明装置,其中,所述散射颗粒分布通过所述至少一种弹性体的至少一部分。
22.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置具有至少100流明每瓦的效率等级。
23.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料包括选自以下中的至少一种成分:磷光体酸盐和量子点
24.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料包括有机材料。
25.根据权利要求1或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置被构造为照明条,并且其中,安装至所述电路板的所述LED是沿所述照明条的长度安装至所述电路板的多个LED中的第一LED。
26.根据权利要求25或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置被配置成沿所述照明条的长度在预定义颜色坐标的3阶麦克亚当椭圆内提供光。
27.根据权利要求26或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置被配置成沿所述照明条的长度在预定义颜色坐标的2阶麦克亚当椭圆内提供光。
28.一种照明装置,其具有被配置成提供光的顶表面和与所述顶表面相对的底表面,包括:
电路板;
安装至所述电路板的多个发光二极管(LED),每个发光二极管被配置成朝向所述照明装置的所述顶表面发射光;
设置在所述多个LED中的第一LED上方的至少一种第一光致发光材料,所述至少一种第一光致发光材料被配置成改变由所述第一LED发射的光的至少一个特性;
设置在所述多个LED中的第二LED上方的至少一种第二光致发光材料,所述至少一种第二光致发光材料被配置成改变由所述第二LED发射的光的至少一个特性,所述至少一种第二光致发光材料不同于所述至少一种第一光致发光材料;以及
至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装所述电路板的至少一部分。
29.根据权利要求28所述的照明装置,其中,所述多个LED中的至少一个被配置成发射具有在尺寸上为不超过200纳米的光谱的窄谱光。
30.根据权利要求28或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述多个LED中的至少一个被配置成发射具有在尺寸上为至少200纳米的光谱的广谱光。
31.根据权利要求28或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,从所述第一LED发射的光具有不同于从所述第二LED发射的光的光谱。
32.一种被配置成发射光以刺激植物生长的生长灯,包括:
电路板;
安装至所述电路板的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成朝向所述照明装置的顶表面发射光;
设置在安装至所述电路板的所述LED与所述照明装置的所述顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成吸收来自所述LED的具有波长低于500纳米(nm)的至少一些光并且发射具有波长在625nm与675nm之间的至少一些光;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装所述电路板的至少一部分并且与所述LED的顶表面直接接触
33.根据权利要求32所述的生长灯,其中,所述LED被配置成发射具有在尺寸上为至少
200纳米的光谱并且包括具有波长低于500nm的光的广谱光。
34.根据权利要求32所述的生长灯,其中,所述LED被配置成发射具有在尺寸上为不超过200纳米的光谱并且包括具有波长低于500nm的光的窄谱光。
35.根据权利要求32或任意其他前述权利要求所述的生长灯,其中,所述至少一种光致发光材料被配置成吸收由所述LED发射的具有波长低于500nm的至少一些光。
36.一种照明装置,其具有被配置成提供光的顶表面、与所述顶表面相对的底表面、在所述顶表面与所述底表面之间的第一侧表面以及在所述顶表面与所述底表面之间的与所述第一侧表面相对的第二侧表面,包括:
托盘,所述托盘包括形成所述照明装置的所述底表面的基部、从所述基部延伸并且形成所述照明装置的所述第一侧表面的第一侧壁、从所述基部延伸并且形成所述照明装置的所述第二侧表面的第二侧壁以及从所述第二侧壁朝向所述第一侧壁延伸并且平行于所述基部的伸出部;
设置在所述托盘中的电路板,所述电路板具有与所述基部接触的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧;
在从所述托盘的所述第二侧壁延伸的所述伸出部下方的位置处安装至所述电路板的所述第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装所述电路板的所述第二表面的至少一部分并且与所述托盘的所述第一侧壁和所述第二侧壁接触。
37.根据权利要求36所述的照明装置,还包括设置在所述电路板的所述第二表面与所述照明装置的所述顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成改变由所述LED发射的所述广谱光的至少一个特性。
38.根据权利要求37所述的照明装置,其中,所述至少一个特性包括选自由以下组成的列表的特性:颜色相关温度、显色指数值和R9显色值。
39.根据权利要求37或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料至少部分地由所述至少一种弹性体封装。
40.根据权利要求37或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置被构造成使得来自所述LED的到达所述顶表面而没有被所述照明装置的另一表面反射的光处于大于全内反射的临界的角度。
41.一种照明装置,其具有被配置成提供光的顶表面和与所述顶表面相对的底表面,包括:
托盘,所述托盘包括平行于所述照明装置的所述底表面的基部、从所述基部朝向所述照明装置的所述顶表面延伸的第一侧壁以及从所述基部朝向所述照明装置的所述顶表面延伸并且平行于所述第一侧壁的第二侧壁;
设置在所述托盘中的电路板,所述电路板具有与所述基部接触的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧;
安装至所述电路板的所述第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光直至最大发射角;
设置在所述LED上方的透镜,所述透镜被配置成将所述最大发射角从第一值增加至大于所述第一值的第二值;
第一弹性体,所述第一弹性体封装所述电路板的所述第二表面的至少一部分并且仅与所述透镜的第一部分接触使得所述透镜的第二部分被暴露;以及
设置在所述透镜与所述照明装置的所述顶表面之间的漫射器,所述漫射器被配置成漫射所述广谱光。
42.根据权利要求41所述的照明装置,其中,所述透镜包括面向所述电路板的腔,并且其中,所述LED设置在所述腔内。
43.根据权利要求41所述的照明装置,其中,所述LED是被配置成发射白光的白色磷光体转换的LED。
44.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述广谱光具有在尺寸上为至少200纳米的光谱。
45.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述第一值为不超过±60度并且所述第二值为至少±80度。
46.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,还包括容纳所述托盘的套筒,所述套筒包括设置在所述托盘的所述基部下方的底侧以及设置在所述托盘的所述第一侧和所述第二侧上方的顶侧以在所述透镜的所述第二部分与所述套筒的所述顶侧之间形成气隙。
47.根据权利要求46所述的照明装置,其中,所述漫射器设置在所述套筒的所述顶表面上。
48.根据权利要求46所述的照明装置,其中,所述套筒由有机硅构成。
49.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述托盘由有机硅构成。
50.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述照明装置的所述顶表面与所述底表面之间的距离不超过5/8英寸。
51.根据权利要求50所述的照明装置,其中,所述顶表面和所述底表面各自不超过3英寸宽并且不超过6英寸长。
52.根据权利要求41或任意其他前述权利要求所述的照明装置,其中,所述漫射器包括不同于所述第一弹性体的第二弹性体。
53.根据权利要求52所述的照明装置,其中,所述第一弹性体具有第一折射率并且所述第二弹性体具有不同于所述第一折射率的第二折射率。
54.根据权利要求53所述的照明装置,其中,所述第一折射率小于所述第二折射率。
55.根据权利要求52至54中任一项所述的照明装置,其中,所述漫射器包括分布在整个所述第二弹性体中的多个散射颗粒。
56.根据权利要求52至55中任一项所述的照明装置,其中,所述漫射器包括至少部分地由所述第二弹性体封装的至少一种光致发光材料。
57.根据权利要求56所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料包括选自以下中的至少一种成分:磷光体、硅酸盐和量子点。
58.根据权利要求52至57中任一项所述的照明装置,其中,所述漫射器包括分布在整个所述第二弹性体中的颜料。
59.一种照明装置,其具有被配置成提供光的顶表面和与所述顶表面相对的底表面,包括:
托盘,所述托盘包括平行于所述照明装置的所述底表面的基部、从所述基部朝向所述照明装置的所述顶表面延伸的第一侧壁以及从所述基部朝向所述照明装置的所述顶表面延伸并且平行于所述第一侧壁的第二侧壁;
设置在所述托盘中的电路板,所述电路板具有与所述基部接触的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧;
安装至所述电路板的所述第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光直至最大发射角;
设置在所述LED上方的透镜,所述透镜被配置成将所述最大发射角从第一值增加至大于所述第一值的第二值;
设置在安装至所述电路板的所述LED与所述透镜之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成改变来自所述LED的光的至少一个特性;
第一弹性体,所述第一弹性体封装所述电路板的所述第二表面的至少一部分并且仅与所述透镜的第一部分接触使得所述透镜的第二部分被暴露;以及
设置在所述透镜与所述照明装置的所述顶表面之间的漫射器,所述漫射器被配置成漫射所述广谱光。
60.根据权利要求59所述的照明装置,其中,所述至少一种光致发光材料被配置成改变以下中的至少一个:由所述LED发射的所述广谱光的显色指数、R9显色值和颜色相关温度。

说明书全文

具有高显色指数和均匀平面照明的照明系统

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年1月27日提交的题为“FLEXIBLE LINEAR STRIP”的美国临时申请序列第62/451,612号和于2017年1月27日提交的题为“RECESS SLOT LIGHTING”的美国临时申请序列第62/451,616号中的每一个的权益,这两个专利申请中的每一个的全部内容均在此通过引用并入本文。

背景技术

[0003] 发光二极管(LED)通常由被掺杂以产生p-n结的半导体材料形成。LED通常发射窄谱(例如,在尺寸上为小于200纳米的光谱)的光,这取决于形成p-n结的半导体材料的带隙能量。例如,使用一种半导体材料形成的LED可以发射与使用另一种半导体材料形成的LED不同颜色(并且由此在不同光谱中)的光。
[0004] 与通常从单个LED发射的光不同,白光具有广谱(例如,在尺寸上为大于200纳米的光谱)。可以通过将具有不同颜色(并且由此不同光谱)的光混合在一起来形成白光。例如,可以通过将红光、绿光和蓝光或者蓝黄光混合来形成白光。产生白光的廉价LED(白色LED)通常使用涂有黄色磷光体的被配置成发射蓝光的LED(蓝色LED)。黄色磷光体涂层将来自LED的一部分蓝光转换为黄光。蓝光和黄光的混合物形成白光。发明内容
[0005] 根据至少一个方面,提供了一种具有被配置成提供光的顶表面和与顶表面相对的底表面的照明装置。照明装置包括:电路板;安装至电路板发光二极管(LED),该发光二极管(LED)被配置成朝向照明装置的顶表面发射具有第一显色指数(CRI)值的广谱光;设置在安装至电路板的LED与照明装置的顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成将由LED发射的广谱光的CRI从第一CRI值增加至高于第一CRI值的第二CRI值;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装电路板的至少一部分。
[0006] 在一些实施方式中,LED为被配置成发射白光的白色磷光体转换的LED。在一些实施方式中,广谱光具有在尺寸上为至少200纳米的光谱。
[0007] 在一些实施方式中,第二CRI值为至少95。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料被配置成将由LED发射的广谱光的R9显色值从第一R9显色值增加至高于第一R9显色值的第二R9显色值。在一些实施方式中,第二R9显色值为至少95。
[0008] 在一些实施方式中,至少一种光致发光材料被配置成将由LED发射的广谱光的颜色相关温度(CCT)从第一CCT值改变为不同于第一值的第二CCT值。在一些实施方式中,第一CCT值高于第二CCT值。在一些实施方式中,第一CCT值为至少4000开氏度(K)并且第二CCT值为不超过3000开氏度K。在一些实施方式中,第一CCT值低于第二CCT值。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料被配置成吸收具有波长低于500纳米的至少一些光并且发射具有波长大于500纳米的至少一些光。
[0009] 在一些实施方式中,照明装置被构造成在室内装置和室外装置两者中操作。在一些实施方式中,照明装置不超过5/8英寸高。在一些实施方式中,照明装置不超过3英寸宽并且不超过6英寸长。
[0010] 在一些实施方式中,至少一种弹性体包括设置在电路板与照明装置的底表面之间的第一弹性体以及设置在电路板与照明装置的顶表面之间的第二弹性体,第二弹性体不同于第一弹性体。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料分布通过第二弹性体的至少一部分。在一些实施方式中,第一弹性体具有不同于第二弹性体的散热性能。在一些实施方式中,第一弹性体比第二弹性体较为多孔。
[0011] 在一些实施方式中,至少一种光致发光材料形成为至少部分地由至少一种弹性体封装的片材。在一些实施方式中,照明装置还包括设置在电路板与照明装置的顶表面之间的散射颗粒,该散射颗粒被配置成散射从LED发射的至少一些广谱光。在一些实施方式中,散射颗粒分布通过至少一种弹性体的至少一部分。
[0012] 在一些实施方式中,照明装置具有至少100流明每瓦的效率等级。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料包括选自以下中的至少一种成分:磷光体、酸盐和量子点。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料包括有机材料。
[0013] 在一些实施方式中,照明装置被构造为照明条,并且其中,安装至电路板的LED是沿照明条的长度安装至电路板的多个LED中的第一LED。在一些实施方式中,照明装置被配置成沿照明条的长度在预定义颜色坐标的3阶麦克亚当椭圆内提供光。在一些实施方式中,照明装置被配置成沿照明条的长度在预定义颜色坐标的2阶麦克亚当椭圆内提供光。
[0014] 根据至少一个方面,提供了一种具有被配置成提供光的顶表面和与顶表面相对的底表面的照明装置。照明装置包括:电路板;安装至电路板的多个发光二极管(LED),每个发光二极管被配置成朝向照明装置的顶表面发射光;设置在多个LED中的第一LED上方的至少一种第一光致发光材料,所述至少一种第一光致发光材料被配置成改变由第一LED发射的光的至少一个特性;设置在多个LED中的第二LED上方的至少一种第二光致发光材料,所述至少一种第二光致发光材料被配置成改变由第二LED发射的光的至少一个特性,至少一种第二光致发光材料不同于至少一种第一光致发光材料;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装电路板的至少一部分。
[0015] 在一些实施方式中,多个LED中的至少一个被配置成发射具有在尺寸上为不超过200纳米的光谱的窄谱光。在一些实施方式中,多个LED中的至少一个被配置成发射具有在尺寸上为至少200纳米的光谱的广谱光。在一些实施方式中,从第一LED发射的光具有不同于从第二LED发射的光的光谱。
[0016] 根据至少一个方面,提供了一种被配置成发射光以刺激植物生长的生长灯。生长灯包括:电路板;安装至电路板的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成朝向照明装置的顶表面发射光;设置在安装至电路板的LED与照明装置的顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成吸收来自LED的具有波长低于500纳米(nm)的至少一些光并且发射具有波长在625nm与675nm之间的至少一些光;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装电路板的至少一部分并且与LED的顶表面直接接触
[0017] 在一些实施方式中,LED被配置成发射具有在尺寸上为至少200纳米的光谱并且包括具有波长低于500nm的光的广谱光。在一些实施方式中,LED被配置成发射具有在尺寸上为不超过200纳米的光谱并且包括具有波长低于500nm的光的窄谱光。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料被配置成吸收由LED发射的具有波长低于500nm的至少一些光。
[0018] 根据至少一个方面,提供了一种具有被配置成提供光的顶表面、与顶表面相对的底表面、在顶表面与底表面之间的第一侧表面以及在顶表面与底表面之间的与第一侧表面相对的第二侧表面的照明装置。照明装置包括:托盘,所述托盘包括形成照明装置的底表面的基部、从基部延伸并且形成照明装置的第一侧表面的第一侧壁、从基部延伸并且形成照明装置的第二侧表面的第二侧壁以及从第二侧壁朝向第一侧壁延伸并且平行于基部的伸出部;设置在托盘中的电路板,所述电路板具有与基部接触的第一侧和与第一侧相对的第二侧;在从托盘的第二侧壁延伸的伸出部下方的位置处安装至电路板的第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光;以及至少一种弹性体,所述至少一种弹性体封装电路板的第二表面的至少一部分并且与托盘的第一侧壁和第二侧壁接触。
[0019] 在一些实施方式中,照明装置还包括设置在电路板的第二表面与照明装置的顶表面之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成改变由LED发射的广谱光的至少一个特性。在一些实施方式中,至少一个特性包括选自由以下组成的列表的特性:颜色相关温度、显色指数值和R9显色值。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料至少部分地由至少一种弹性体封装。在一些实施方式中,照明装置被构造成使得来自LED的到达顶表面而没有被照明装置的另一表面反射的光处于大于全内反射的临界的角度。
[0020] 根据至少一个方面,提供了一种具有被配置成提供光的顶表面和与顶表面相对的底表面的照明装置。该照明装置包括:托盘,所述托盘包括平行于照明装置的底表面的基部、从基部朝向照明装置的顶表面延伸的第一侧壁以及从基部朝向照明装置的顶表面延伸并且平行于第一侧壁的第二侧壁;设置在托盘中的电路板,所述电路板具有与基部接触的第一侧和与第一侧相对的第二侧;安装至电路板的第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光直至最大发射角;设置在LED上方的透镜,所述透镜被配置成将最大发射角从第一值增加至大于第一值的第二值;第一弹性体,所述第一弹性体封装电路板的第二表面的至少一部分并且仅与透镜的第一部分接触使得透镜的第二部分被暴露;以及设置在透镜与照明装置的顶表面之间的漫射器,所述漫射器被配置成漫射广谱光。
[0021] 在一些实施方式中,透镜包括面向电路板的腔,并且其中,LED设置在腔内。在一些实施方式中,LED是被配置成发射白光的白色磷光体转换的LED。在一些实施方式中,广谱光具有在尺寸上为至少200纳米的光谱。在一些实施方式中,第一值为不超过±60度并且第二值为至少±80度。
[0022] 在一些实施方式中,照明装置还包括容纳托盘的套筒,所述套筒包括设置在托盘的基部下方的底侧以及设置在托盘的第一侧和第二侧上方的顶侧以在透镜的第二部分与套筒的顶侧之间形成气隙。在一些实施方式中,漫射器设置在套筒的顶表面上。在一些实施方式中,套筒由有机硅构成。在一些实施方式中,托盘由有机硅构成。
[0023] 在一些实施方式中,照明装置的顶表面与底表面之间的距离不超过5/8英寸。在一些实施方式中,顶表面和底表面各自不超过3英寸宽并且不超过6英寸长。
[0024] 在一些实施方式中,漫射器包括不同于第一弹性体的第二弹性体。在一些实施方式中,第一弹性体具有第一折射率并且第二弹性体具有不同于第一折射率的第二折射率。在一些实施方式中,第一折射率小于第二折射率。在一些实施方式中,漫射器包括分布在整个第二弹性体中的多个散射颗粒。在一些实施方式中,漫射器包括至少部分地由第二弹性体封装的至少一种光致发光材料。在一些实施方式中,至少一种光致发光材料包括选自以下中的至少一种成分:磷光体、硅酸盐和量子点。在一些实施方式中,漫射器包括分布在整个第二弹性体中的颜料。
[0025] 根据至少一个方面,提供了一种具有被配置成提供光的顶表面和与顶表面相对的底表面的照明装置。照明装置包括:托盘,所述托盘包括平行于照明装置的底表面的基部、从基部朝向照明装置的顶表面延伸的第一侧壁以及从基部朝向照明装置的顶表面延伸并且平行于第一侧壁的第二侧壁;设置在托盘中的电路板,所述电路板具有与基部接触的第一侧和与第一侧相对的第二侧;安装至电路板的第二侧的发光二极管(LED),所述发光二极管(LED)被配置成发射广谱光直至最大发射角;设置在LED上方的透镜,所述透镜被配置成将最大发射角从第一值增加至大于第一值的第二值;设置在安装至电路板的LED与透镜之间的至少一种光致发光材料,所述至少一种光致发光材料被配置成改变来自LED的光的至少一个特性;第一弹性体,所述第一弹性体封装电路板的第二表面的至少一部分并且仅与透镜的第一部分接触使得透镜的第二部分被暴露;以及设置在透镜与照明装置的顶表面之间的漫射器,所述漫射器被配置成漫射广谱光。
[0026] 在一些实施方式中,至少一种光致发光材料被配置成改变以下中的至少一个:由LED发射的广谱光的显色指数、R9显色值和颜色相关温度。附图说明
[0027] 将参照以下附图来描述各个方面和实施方式。应当理解,附图不一定按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。为了清楚起见,并非每个部件都可以在每个附图中标记。
[0028] 图1A示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的示例照明系统的顶视图;
[0029] 图1B示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的图1A的示例照明系统的底视图;
[0030] 图2A示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的示例照明装置的截面视图;
[0031] 图2B示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的另一示例照明装置的截面视图;
[0032] 图2C示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的另一示例照明装置的截面视图;
[0033] 图3示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的具有集成透镜的示例照明装置的截面视图;
[0034] 图4示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的图3的照明装置的解构版本的顶视图;
[0035] 图5示出了根据本文描述的技术的一些实施方式的示例透镜的截面视图;
[0036] 图6是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的高显色指数(CRI)光源的功率效率要求的曲线图;
[0037] 图7是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的由具有不同弹性体配置的示例照明装置发射的光的光谱的曲线图;
[0038] 图8是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的由具有不同光致发光材料的示例照明装置发射的光的光谱的曲线图;
[0039] 图9是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的用于背光单元(BLU)的示例照明装置的各个部件发射的光的光谱的曲线图;
[0040] 图10是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的用于BLU的另一示例照明装置的光谱的曲线图;以及
[0041] 图11是示出根据本文描述的技术的一些实施方式的与由不同叶绿素和β-胡萝卜素吸收的光的光谱相比的由示例照明装置发射的光的光谱的曲线图。

具体实施方式

[0042] 如上面讨论的,廉价的白色LED通常被构造为白色磷光体转换的LED,其中蓝色LED覆盖有将来自LED的一部分蓝光转换为黄光以产生白光的磷光体涂层。然而,这些白色磷光体转换的LED通常发射具有低显色指数(CRI)值的白光,这是因为磷光体涂层可能使得从LED发射的大部分蓝光保持未转换。因此,从这样的廉价LED发射的白光具有降低白光的CRI值的大的蓝色成分。常规地,通过添加发射与由磷光体转换的LED发射的白光混合以增加白光的红色成分的红光的红色LED来改善由磷光体转换的LED发射的白光的CRI值。增加的红色成分可以平衡从磷光体转换的LED发射的白光的大部分蓝色成分,并且由此增加白光的CRI值。
[0043] 发明人已经意识到,用于产生具有高CRI值的白光的常规方法昂贵、复杂且低效率。特别地,将白色磷光体转换的LED与红色LED配对增加了照明装置中的总LED计数,这增加了装置的总成本以及装置中的LED中的每个LED之间的电连接的复杂性。此外,红色LED的添加降低了装置的功率效率(例如,以流明每瓦为单位测量的),这是因为红色LED的功耗并没有由于对由额外的红光提供的总流明的小提高得到平衡。
[0044] 因此,本公开内容的各方面涉及仅使用广谱LED(例如白色磷光体转换的LED)产生具有高CRI值(例如至少95的CRI值)的广谱光(例如白光)的照明系统。由此,可以消除通过将白色磷光体转换的LED与红色LED配对而产生的额外成本、复杂性和功率低效率。此外,本文公开的照明系统可以具有用于LED照明装置功率效率标准的超过当前标准和即将出现的标准的高功率效率等级。图6示出了作为规范和标准增强(CASE)倡议计划的一部分提出的用于LED照明装置的功率效率要求。如图所示,2017年至2019年之间销售的具有最低CRI为95的LED照明装置的最低功率效率为约55流明每瓦,并且在2019年及之后销售的具有最低CRI为95的LED照明装置的最低功率效率为65流明每瓦。本文描述的照明系统可以提供具有远远超过这些标准的功率效率的高CRI白光。例如,本文描述的照明系统可以具有超过100流明每瓦的功率效率。
[0045] 在一些实施方式中,通过使用光致发光材料改善了由白色LED(例如,白色磷光体转换的LED)发射的白光的CRI值。光致发光材料可以被配置成响应于被第二不同光谱中的光激发而发射第一光谱中的光。例如,光致发光材料可以被配置成吸收蓝光并且发射具有较长波长的光(例如,黄光、红光等)。由此,光致发光材料可以减少由白色磷光体转换的LED发射的白光中大的蓝色成分并且增加具有较长波长的光(例如,红光)的成分。得到的白光可以具有比由白色磷光体转换的LED发射的白光高得多的CRI。可以使用各种光致发光材料中的任意一种。示例光致发光材料可以包括磷光体(例如,钕掺杂的钇石榴石(Nd:YAG))、硅酸盐和量子点(例如,无镉量子点)。光致发光材料可以是有机材料和/或包含有机化合物。另外地(或可替选地),光致发光材料可以是无机材料和/或包含无机化合物。
[0046] 与光致发光材料结合的白色LED可以以各种方式中的任意一种集成至照明系统中。在一些实施方式中,照明系统可以被实现为包括各自具有不超过约6英寸的长度、不超过约3英寸的宽度以及不超过约5/8英寸的高度的多个互连的LED条的LED条系统。在这些实施方式中,LED条可以包括LED可以被安装至其上的电路板。LED可以被配置成发射具有第一CRI值的广谱光(例如光具有在尺寸上为至少200纳米的光谱,例如白光)。在安装至电路板的LED与照明装置的顶表面之间可以设置有至少一种光致发光材料,其将由LED发射的广谱光的CRI从第一CRI值(例如不超过80)增加至较高的第二CRI值(例如至少95)。LED条的部件可以至少部分地利用弹性体例如有机硅封装以保护部件免受环境的影响。
[0047] 发明人已经另外地意识到,LED照明装置通常不适合直接观察。特别地,因为集成至装置中的单独的LED相对于LED照明装置上的其他位置的光强度,所以它们对于观察者通常是可辨别的。因此,LED照明装置通常用于照明装置不直接可见的应用中。例如,LED照明装置可以被定位成使得只有来自LED的反射光才能被观察者看到。
[0048] 因此,本公开内容的各方面涉及沿LED照明装置提供均匀(或接近均匀)的平面照明的LED照明装置。由此,与常规LED照明装置不同,这些LED照明装置可以用于直接观察的应用中诸如凹槽中。LED照明装置可以被配置成以各种方式中的任意一种提供均匀(或接近均匀)的平面照明。在一些实施方式中,在照明装置中的每个LED上方可以放置有透镜,其增加来自LED的光的最大发射角以改善光的分布。例如,LED可以发射具有不超过±60度的最大发射角的光,并且透镜可以将最大发射角增加至至少±80度。另外地,可以使用漫射器,其使用各种材料中的任意一种例如散射颗粒来漫射来自透镜的光。
[0049] 可以以各种方式中的任意一种将透镜与漫射器结合集成至照明系统中。在一些实施方式中,照明系统可以被实现为包括各自具有不超过约6英寸的长度、不超过约3英寸的宽度以及不超过约5/8英寸的高度的多个互连的LED条的LED条系统。在这些实施方式中,LED条可以包括托盘,该托盘具有平行于照明装置的底表面的基部、从基部朝向照明装置的顶表面延伸的第一侧壁以及从基部朝向照明装置的顶表面延伸并且平行于第一侧壁的第二侧壁。电路板可以设置在托盘中,其中LED安装在电路板上面向照明装置的顶部。透镜可以设置在LED上方,其被配置成增加来自LED的光的最大发射角。LED条可以至少部分地利用弹性体封装,弹性体与电路板、托盘的侧壁和仅透镜的一部分接触使得透镜的一部分被暴露(例如暴露于空气)。漫射器可以设置在透镜上方并且被配置成漫射光。
[0050] 应当理解,本文描述的实施方式可以以多种方式中的任意一种来实现。以下提供具体实现方式的示例仅用于说明目的。应当理解,这些实施方式和提供的特征/能可以单独地使用、一起使用、或者以两个或更多个的任意组合使用,这是因为本文描述的技术的各方面在该方面不受限制。
[0051] 图1A和图1B分别示出了示例照明系统100的顶视图和底视图。如图所示,照明系统100被构造为包括多个电耦合的照明装置102的条照明系统。由此,可以通过添加(或移除)照明装置102来定制照明系统100的长度。照明装置102中的每一个可以包括安装至至少部分地封装在至少一种弹性体(例如有机硅)中的电路板的LED组件106。LED组件106可以经由电路板电耦合至安装在电路板的每个端部上的连接器104。进而,连接器104可以将每个LED组件106电耦合至诸如另一照明装置102或电源适配器的外部装置。LED组件106可以经由连接器104从外部装置接收电力并且发射光。
[0052] 照明系统100中的照明装置102可以具有特定尺寸以实现广泛的应用。在一些实施方式中,照明装置102的尺寸可以被设计成安装在不超过1英寸深的凹槽中。在这些实施方式中,照明装置102可以具有例如不超过约6英寸的长度、不超过约3英寸的宽度以及不超过约5/8英寸的高度。由此,照明装置102可以容易地装配在凹槽内。应当理解,照明装置102可以被构造成具有其他尺寸。例如,在一些实施方式中,照明装置102可以具有超过约5/8英寸的高度。
[0053] LED组件106可以包括被配置成发光的LED例如白色磷光体转换的LED。LED组件106可以(或可以不)包括改变由LED发射的光的至少一个特性的附加元件。可以被改变的由LED发射的光的示例特性包括:颜色相关温度(CCT)值、CRI值、R9颜色指数值和发射角。可以使用各种元件中的任意一种例如透镜、光致发光材料和/或散射颗粒来改变由LED发射的光的特性。
[0054] 照明装置102的一个或更多个部件可以安装至电路板(例如,印刷电路板)。例如,LED组件106和/或连接器104可以安装至电路板。电路板可以包括用于电耦合安装至电路板的部件的一个或更多个导体。电路板可以是柔性的以使照明装置102能够弯曲以适应不平坦的表面。
[0055] 电路板可以至少部分地封装在至少一种弹性体例如有机硅和/或橡胶中。弹性体可以使电路板和/或安装至电路板的部件例如LED组件106和连接器104与外部环境绝缘。由此,照明系统100可以用于室内应用和室外应用两者中。
[0056] 图2A至图2C中的每一个示出了如图1中所示的被设计成提供具有高CRI的白光的照明装置102的示例实现方式的截面。如图所示,照明装置包括被配置成容纳电路板210的托盘202,其中LED 212安装在电路板210上。弹性体214可以装载(potted)在电路板210上方以至少部分地封装电路板210并且将电路板210固定至照明装置。光致发光材料层216设置在弹性体214的顶部上并且可以被配置成改变由LED 212发射的光的至少一个特性例如CRI、R9显色值和/或CCT。另一弹性体218可以装载在光致发光材料层216上方以将光致发光材料层216与环境分隔开。
[0057] 托盘202可以包括其上可以设置有电路板210的基部206以及从基部206向上延伸的侧壁208。侧壁208可以彼此平行和/或垂直于基部206。基部206可以形成照明装置的底表面,而侧壁208可以形成照明装置的侧表面。托盘202可以由各种材料中的任意一种构成。例如,托盘202可以由诸如有机硅的弹性体构成。在该示例中,弹性体可以通过挤压工艺(例如,有机硅挤压工艺)制造。用于构造托盘202的弹性体可以与弹性体214和/或弹性体218不同。例如,托盘202中的弹性体可以比弹性体214和/或218较为多孔以提供较大的散热能力以消散来自电路板210和/或LED 212的热量。
[0058] 在一些实施方式中,托盘202可以包括如图2C中所示的从侧壁208中的一个朝向另一侧壁208延伸的伸出部220。伸出部220可以平行于基部206。在这些实施方式中,可以在伸出部220下方的位置处将LED 212安装至电路板210。由此,LED 212从视野中可能会被遮住。此外,伸出部220可以足够长使得以LED 212的最大发射角发射的光线222不会直接离开照明装置。相反,光线222可以以如下角度到达弹性体218的顶表面:光线222从顶表面反射回来(例如,这是因为该角度大于全内反射(TIR)的临界角)。由此,由LED 212发射的所有光可以在离开弹性体218的顶表面之前从照明装置中的至少一个表面反射。
[0059] 电路板210可以被配置成将LED 212电耦合至一个或更多个其他部件。例如,电路板可以包括将LED 212电耦合至安装至电路板的连接器(例如,图1A中的连接器204)的导体。电路板210可以是例如FR4印刷电路板(PCB)。另外地(或可替选地),电路板可以是用于使得照明装置能够弯曲而不断裂的柔性电路板210。
[0060] LED 212可以被配置成发射广谱光例如在尺寸上为至少200纳米(nm)(例如200nm、225nm、250nm、275nm、300nm等)的光谱的光。广谱光可以例如为白光。LED 212可以以各种方式中的任意一种来构造以生成广谱光。例如,LED 212可以构造为白色磷光体转换的LED。应当理解,LED 212可以被配置成在一些实施方式中发射窄谱光例如在尺寸上为小于200nm的光谱的光。例如,LED 212可以被构造为没有磷光体涂层的蓝色LED。
[0061] 弹性体214可以装载在电路板210上方以将电路板210原位保持在照明装置中。在一些实施方式中,弹性体214可以与LED 212直接接触。使得弹性体214能够与LED 212直接接触可以例如改变由LED 212发射的光的光谱,这是因为弹性体214可以具有高于空气的折射率(例如,约1.5的折射率)。图7示出了当光直接发射至弹性体214而不是空气中时从LED 212发射的光的光谱之间的差异。特别地,第一线702示出了来自LED 212的直接发射至弹性体214中的光的光谱以及第二线704示出了来自LED 212的直接发射至空气中的的光光谱。
如图所示,当光直接发射至弹性体214中时,来自LED 212的光的约425nm至475nm之间的蓝色成分显著增加。来自LED 212的光的额外的蓝色成分可以有利地用于激发光致发光材料层216中的光致发光材料。由此,来自LED 212的光的蓝色成分可以通过光致发光材料层216转换为具有较长波长的光例如黄光和/或红光。
[0062] 光致发光材料层216可以包括一种或更多种被配置成响应于由第二不同光谱中的光激发而发射第一光谱中的光的光致发光材料。例如,光致发光材料可以被配置成吸收具有较短波长的光例如蓝光并且发射具有较长波长的光例如黄光和/或红光。在光致发光材料层216中的特别的光致发光材料及其相应比例可以取决于例如要由照明装置生成的光的期望的光谱。示例光致发光材料包括磷光体(例如,钕掺杂的钇铝石榴石(Nd:YAG))、硅酸盐和量子点(例如,无镉量子点)。光致发光材料可以是有机材料和/或包含有机化合物例如美国专利公开第2017/0137627号中描述的颜色转换材料中的任意一种。另外地(或可替选地),光致发光材料可以是无机材料和/或包含无机化合物。
[0063] 光致发光材料层216可以以各种方式中的任意一种构造。例如,光致发光材料层216可以形成为夹在弹性体214与弹性体218之间的片材(例如,形成为箔)并且包括一组一种或更多种光致发光材料,如图2A和图2C所示。在另一示例中,光致发光材料层216可以被构造为多个单独的元件(例如,单独的圆形片),每个设置在电路板210上的LED上方。由此,可以为在其上方设置有各个元件的特定LED唯一地配置单独的元件(例如,在第一LED上方可以设置有具有第一组成的第一元件并且在第二不同LED上方可以设置有具有第二不同组成的第二元件)。在又一示例中,光致发光材料层216可以包括通过夹在弹性体214与弹性体
218之间的聚合物(例如有机硅)分布的一组一种或更多种光致发光材料,如图2B所示。
[0064] 图8示出了对于可以由光致发光层216中的光致发光材料产生的光谱的变化。特别地,第一线802示出了来自白色磷光体转换的LED的光在没有来自光致发光材料的任何变化的光谱,第二线804示出了来自白色磷光体转换的LED的光在通过第一量子点材料之后的光谱,以及第三线806示出了来自白色磷光体转换的LED的光在通过不同的第二量子点材料之后的光谱。由第一量子点材料和第二量子点材料中的每一个引起的光谱中的变化的总结如下表1中所示:
[0065]图8中的元件 光源 CCT CRI R9
802 没有光致发光材料 4000 86 25
804 第一量子点材料 3300 91 45
806 第二量子点材料 2000 96 80
[0066] 表1
[0067] 如所示,第一量子点材料通过减少白光的蓝色成分来增加白光的CRI、CCT和R9显色值,并且第二量子点材料除了增加白光的红色成分以外还通过进一步减少白光的蓝色成分来进一步增加白光的CRI、CCT和R9显色值。
[0068] 可以定制光致发光材料层216的组成以实现用于各种不同应用中的任意一种的期望光谱。例如,光致发光材料层216可以被设计成在显示器应用中提供适合于黑光单元(BLU)的光。在该示例中,LED 212可以被配置成发射窄谱光(例如蓝光),并且光致发光材料层216可以被配置成吸收蓝光中的一些并进而发射具有较长波长的光(例如,绿光、黄光、橙光和/或红光)。图9示出了由这样的照明装置的每个部件发射的光的光谱,这样的照明装置使用光致发光材料层216中的红色量子点材料、绿色量子点材料以及黄绿色(例如,CIE颜色坐标x=3.14并且y=0.584)磷光体材料。红色量子点材料与绿色量子点材料的比率可以是80:20(即,每20份绿色量子点材料存在80份红色量子点材料)。在图9中,线902示出了来自蓝色LED的光的光谱,线904示出了来自黄绿色磷光体材料的光的光谱,线906示出了由激发的红色量子点材料发射的光的光谱,线908示出了由激发的绿色量子点材料发射的光的光谱以及线910示出了照明装置所得到的光谱(例如,蓝色LED、磷光体、红色量子点材料和绿色量子点材料的光谱的组合)。可以使用其他材料组合来实现类似的光谱。例如,可以完全去除绿色量子点材料并且用额外的红色量子点材料替代。由此,光致发光层216可以完全省略绿色量子点材料。
[0069] 可以对在BLU中使用的照明装置的光致发光材料层216进行不同地设计,其中LED 212发射具有广谱(而不是窄谱)的光。图10示出了适用于使用广谱LED构造的BLU的另一示例照明装置的光谱。特别地,线1002示出了由涂覆有黄色磷光体涂层的蓝色LED形成的白色磷光体转换的LED的光谱,以及线1004示出了由涂覆有红色磷光体涂层的蓝色LED形成的与光致发光材料层216中的被配置成吸收蓝光中的一些并且发射绿光的光致发光材料配对的白色磷光体转换的LED的光谱。如图所示,来自磷光体转换的LED和光致发光材料层216的光的光谱产生具有比单独使用白色磷光体转换的LED较暖的颜色温度的光。
[0070] 如根据前面的描述应当理解,可以通过改变光致发光材料层216中的光致发光材料的类型和/或浓度来调节照明装置的光谱以实现期望的光谱。例如,可以通过向光致发光材料层216添加红色量子点材料来增加由照明装置发射的光的红色成分。由此,本文描述的照明装置可以用于产生用于各种应用中的任何一种的光。
[0071] 在一些实施方式中,光致发光材料层216的组成可以被设计成用于生长灯应用。由此,本文描述的照明装置可以被构造为被配置成刺激植物生长的生长灯。在这些实施方式中,由照明装置生成的光的光谱可以例如与由植物吸收的光的光谱紧密匹配。这样的光谱可以通过例如以下步骤来实现:对于LED 212选择发射具有波长低于500nm的光的窄谱LED(例如蓝色LED)或者发射具有波长低于500nm的很大部分光的广谱LED(例如磷光体转换的白色LED);以及将光致发光材料添加至从LED吸收的低于500nm的光中的一些并且发射橙光和/或红光(例如具有在600nm与700nm之间的光谱的光)的光致发光材料层216。此外,LED 212可以与弹性体214直接接触以增加短波长光(例如,具有波长低于500nm的光)的成分,如上面参照图7所描述的。图11示出了与由不同叶绿素和β-胡萝卜素吸收的光的光谱相比的由示例生长灯发射的光的光谱。特别地,线1102示出了由β-胡萝卜素吸收的光的光谱,线
1104示出了由叶绿素A吸收的光的光谱,线1106示出了由叶绿素B吸收的光的光谱以及线
1108示出了示例生长灯的光的光谱。如图所示,来自示例生长灯的光的光谱非常接近于由叶绿素A和叶绿素B吸收的光的光谱。此外,光谱包括植物不会吸收的一部分光谱中的少量光(例如,在525nm与600nm之间)以提高生长灯的功率效率。
[0072] 如根据前述内容应当理解,光致发光材料层216可以包括各种光致发光材料中的任意一种。此外,光致发光材料层216的特定组成可以基于期望的光谱而改变,期望的光谱可以基于特定应用而改变。
[0073] 回到图2A至图2C,光致发光材料层216可以被弹性体218覆盖。弹性体218可以例如是有机硅。弹性体218可以具有相对于弹性体214相同或不同的特性例如折射率。例如,弹性体218可以具有与弹性体214不同(例如较高或较低)的折射率。
[0074] 应当理解,光致发光材料可以集成至与光致发光材料层216分隔开的照明装置的一部分中。例如,弹性体218和/或弹性体214可以包括光致发光材料例如磷光体。另外地(或可替选地),与光致发光材料分隔开的其他材料例如散射颗粒和/或颜料可以集成至照明装置的以下部件中的任意一个中:弹性体214、弹性体218、光致发光材料层216和/或托盘202。
[0075] 图2A至图2C中示出的照明装置可以以各种方式中的任意一种制造。照明装置可以通过例如执行以下步骤来制造:(1)将电子部件(例如LED212)安装至电路板210;(2)将电路板插入托盘202中;(3)将弹性体214装载在托盘202中的电路板210上方;(4)将光致发光材料层216沉积在弹性体214上;以及(5)将弹性体218装载在光致发光材料层216上方;以及(6)包装照明装置。
[0076] 如上面讨论的,照明装置可以被配置成在一些实施方式中提供均匀的平面照明。由此,照明装置内的LED的位置对于观察者可能是难以区分的。这些照明装置可以用于包括建筑照明、商业照明、酒店照明、住宅照明、办公室照明、走廊照明、浴室照明和梳妆台照明的各种直视应用中的任意一种。例如,照明装置可以用在1英寸的槽中以在5/8英寸深的干式墙内产生无眩光的建筑照明特点。在该示例中,内部深5/8”的铝挤压石膏可以容纳1个至
2个照明装置。这些照明装置可以构造为可以有利地使得照明装置能够在各种安装情况例如外角部、内角部、T形连接和完全无缝的角部下实现连续运行的条例如图1A和图1B中所示的LED条。
[0077] 照明装置可以使用各种装置中的任意一种例如透镜元件和漫射元件来提供均匀的平面照明。图3和图4示出了提供均匀平面照明的照明装置102的示例实现方式。特别地,图3示出了示例照明装置的示例截面以及图4示出了示例照明装置的解构版本。如图所示,照明装置包括其中可以设置有电路板304的托盘302,其中LED 306安装在电路板304上。托盘302、电路板304和LED 306可以分别与上面描述的托盘202、电路板210和LED 212类似(或相同)地构造。电路板306可以包括可以将安装在电路板306上的LED 306电耦合至外部电源的连接器402。在LED 306上方可以设置有透镜308(例如,以在LED 306与透镜308的内表面之间提供气隙)并且透镜308被配置成使来自LED 306的光的最大发射角增加。透镜308可以仅部分地封装在弹性体312中以使透镜308的顶部暴露于空气。套筒310可以在托盘302上方滑动以在透镜308的顶部与套筒310的顶侧之间提供气隙314。在套筒310上可以设置有漫射器316,漫射器316被配置成漫射来自LED 308的光。
[0078] 透镜308可以被配置成使来自LED 308的光的最大发射角增加。例如,来自LED 308的光的最大发射角可能不超过±60度并且透镜308可以将来自LED的光的最大发射角增加至至少±80度。另外地,透镜308可以被配置成以较高的角度增加光强度。例如,来自LED 306的在±60度下的光强度可以是第一值,并且透镜308可以将在±60度下的光强度增加至高于第一值的第二值。透镜308的示例结构在图5中通过设置在LED 502上方的透镜504示出。如图所示,透镜504包括其中可以设置有LED 502的腔503。腔503可以形成在LED 502与透镜504的内表面之间的气隙。在LED502与透镜504的内表面之间的腔503中可以设置有额外的材料,例如本文描述的散射颗粒、光致发光材料和/或颜料中的任意一种,其被配置成改变来自LED的光的特性。这些材料可以例如集成至聚合物中以形成可以设置在LED 502与透镜504的内表面之间的单片元件。
[0079] 透镜504被配置成将最大发射角增加至±80度,从而在光分布图案500中在160度的跨度上发射光。应当理解,图5中的透镜308的示例结构仅是一个可能的实现方式并且透镜504可以以各种方式中的任意一种来实现。
[0080] 弹性体312可以封装电路板304的顶表面和仅透镜308的一部分。例如,弹性体312可以仅与透镜308的外表面的底部接触而使透镜308的外表面的上部暴露于空气。使透镜308的一部分可以通过例如使透镜308本身与来自透镜的光传播至其中的材料(例如空气)的折射率的差最大化来有利地改善透镜的性能。弹性体312可以由各种材料中的任意一种例如有机硅构造。弹性体312可以具有较低的折射率例如约1.4的折射率。
[0081] 套筒310可以构造为围绕托盘302和安装在套筒310中的部件的中空矩形棱柱。套筒310可以由弹性体例如有机硅构成。套筒310可以由挤压工艺(例如有机硅挤压工艺)构造。
[0082] 漫射器316可以被构造成漫射来自透镜308的光以提供均匀(或接近均匀)的平面照明。漫射器316可以被配置成使用各种技术中的任意一种来漫射光。在一些实施方式中,漫射器316可以包括被配置成散射分布在具有与弹性体312不同(例如较低或较高)的折射率的整个弹性体(例如有机硅)中的光的散射颗粒。例如,弹性体312的折射率可以具有约1.4的折射率并且漫射器316中的弹性体的折射率可以为约1.5。散射颗粒可以有利地使得漫射器316能够变薄,同时仍使得漫射器能够有效地漫射来自LED的光。例如,整个照明装置(包括漫射器)可以不超过5/8英寸高。由此,照明装置可以容易地安装在1英寸的凹槽中而不会从槽中突出。可以使用各种散射颗粒中的任意一种例如硫酸钡(BaSO4)和/或二(TiO2)。另外地(或可替选地),漫射器316可以包括被配置成改变光的特性的一种或更多种材料例如本文描述的光致发光材料和/或颜料中的任意一种。
[0083] 图3和图4中示出的照明装置可以以各种方式中的任意一种制造。照明装置可以通过例如执行以下步骤来制造:(1)将电子部件(例如LED 306和/或连接器402)安装至电路板304;(2)将电路板插入托盘302中;(3)将透镜308放置在LED 306上方;(4)将弹性体312装载在托盘302中的电路板304上方;(5)将托盘302插入套筒310中;(6)将包括漫射器316的材料(例如,具有散射颗粒、光致发光材料和/或颜料的弹性体)装载在套筒310上方;以及(7)包装照明装置。
[0084] 应当理解,本文描述的照明装置可以被设计成实现各种期望的光输出特性中的任意一种。例如,本文描述的照明装置可以被设计成用于:一系列CCT值例如2,700开氏度K、3,000开氏度K、3,500开氏度K、4,000开氏度K和5,000开氏度K;一系列CRI值例如90至100之间的任意值;一系列R9显色值例如90至100之间的任意值;一系列光强度值例如照明装置的部分(例如,每对为两个6英寸照明装置)的每12英寸270流明至480流明的范围;一系列功耗平例如高达9瓦的任意瓦数;以及一系列电压水平例如24伏。此外,照明装置可以被配置成经由各种外部可调光电子驱动器中的任意一种来调光。更进一步,照明装置可以被配置成在预定义颜色坐标的3阶麦克亚当椭圆内和/或2阶麦克亚当椭圆内提供光。例如,照明装置可以被配置为照明条,所述照明条被配置成沿照明条的长度在预定义颜色坐标的3阶麦克亚当椭圆内和/或2阶麦克亚当椭圆内提供光。
[0085] 本公开内容的各个方面可以单独使用、组合使用或者在前面描述的实施方式中的未具体讨论的各种布置中使用,并且因此在其应用中不限于前面的描述中阐述的或在附图中示出的部件的细节和布置。例如,一个实施方式中描述的方面可以以任意方式与其他实施方式中描述的方面组合。
[0086] 在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的顺序术语来修改权利要求要素本身并不意味着一个权利要求要素相对于另一权利要求要素的任何优先权、级别高低或顺序或者执行方法的动作所引用的时间顺序,而仅仅用作标记来区分具有某个名称的一个权利要求要素与具有同一名称的另一要素(而不是使用顺序术语)以区分权利要求要素。
[0087] 术语“约”、“大约”和“基本上”可以用于表示在一些实施方式中在目标值的±20%内、在一些实施方式中在目标值的±10%内、在一些实施方式中在目标值的±5%内以及还在一些实施方式中在目标值的±2%内。术语“约”、“大约”和“基本上”可以包括目标值。
[0088] 此外,本文中使用的措辞和专业术语是用于描述的目的而不应被视为限制。本文中“包括(including)”、“包含(comprising)”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型的使用意在包括其后列出的项目及其等同内容以及额外的项目。
[0089] 已经描述了至少一个实施方式的上面若干方面,应当理解,本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进旨在成为本公开内容的目的。因此,前述描述和附图仅作为示例。
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