Осветительное устройство с корпусом, заключающим в себе источник света

Осветительное устройство с корпусом, заключающим в себе источник света

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к осветительному устройству с корпусом, заключающим в себе источник света, а также к лампе, такой как точечный источник света, содержащей такое осветительное устройство.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В уровне техники известны осветительные устройства, содержащие пропускающий керамический слой. В уровне техники известны пропускающие керамические слои или люминесцентная керамика и способ ее изготовления. Например, можно сослаться на US2005/0269582. US2005/0269582 среди прочих описывает полупроводниковое светоизлучающее устройство, объединенное с керамическим слоем, который расположен на пути света, испускаемого светоизлучающим слоем. Керамический слой состоит из материала или включает в себя материал, такой как люминесцентный материал, который преобразует длины волны.

Осветительные устройства с пропускающим покрытием и люминесцентным материалом описаны, например, в US2007/0114562. Этот документ описывает, например, желтую и красную осветительные системы, включающие в себя полупроводниковый световой излучатель и люминесцентный материал. Эти системы имеют спад излучения в пределах соответственных красного и желтого цветовых диапазонов ITE, имеющих заданные цветовые координаты на диаграмме цветности CIE. Люминесцентный материал может включать в себя один или более люминесцентных материалов. Осветительные системы могут использоваться либо в качестве красного и желтого источника света светофора, либо в качестве автомобильного дисплея.

Кроме того, US2007/0114562 описывает светодиодную осветительную систему, содержащую опорный элемент, на котором расположен полупроводниковый световой излучатель, крышку, расположенную на этом опорном элементе поверх полупроводникового светового излучателя, при этом крышка и опорный элемент вместе задают внутренний объем, содержащий полупроводниковый световой излучатель, и герметик, находящийся во внутреннем объеме и герметизирующий полупроводниковый световой излучатель. Люминесцентный материал осажден на внутреннюю поверхность крышки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Недостатком существующих систем может являться то, что такие системы невозможно легко уменьшить или резко увеличить по мощности (в применениях, связанных с высокоинтенсивным излучением света) из-за того, что увеличивается тепло, которое выделяет люминесцентный материал. Это тепло может разрушать люминесцентный материал и может привести к тепловому гашению. Кроме того, также относительно высоких температур могут не выдержать другие части осветительного устройства.

Следовательно, аспект изобретения обеспечивает альтернативное осветительное устройство, которое, предпочтительно, дополнительно устраняет один или более этих недостатков.

Кроме того, для осветительных устройств, содержащих корпус, заключающий в себе источник света и люминесцентный материал, обычно желательно обеспечить такой корпус, который способствовал бы смешению света люминесцентного материала и света источника света ("смесительная камера"). Подобным же образом, когда осветительное устройство содержит источники света, генерирующие свет на различных длинах волн, также может потребоваться смешение света. Поэтому существует также потребность в создании альтернативного отражающего материала для смесительной камеры, который, предпочтительно, дополнительно способствовал бы рассеянию тепла.

В первом аспекте изобретение предлагает осветительное устройство, содержащее корпус, заключающий в себе источник света, предпочтительно, светоизлучающий диод (светодиод), сконфигурированный для генерации света источника света, в котором корпус содержит пропускающую часть (здесь называемую также "окном" или "выходным окном"), выполненную с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света источника света, тем самым обеспечивая наличие света осветительного устройства за пропускающей частью, и отражающую часть, выполненную с возможностью отражения, по меньшей мере, части света источника света, в котором отражающая часть содержит керамический отражающий материал, как дополнительно определено в п.1 формулы изобретения.

В данном варианте исполнения источник света может содержать, например, RGB-светодиод (то есть светоизлучающий диод красного, зеленого и синего света) или множество диодов, сконфигурированных для обеспечения белого света, такого как комбинация RGB-света или комбинация синего и желтого света, или комбинация синего, желтого и красного света и т.д. По выбору, осветительное устройство может быть сконфигурировано для излучения цветного света.

В другом варианте исполнения источник света содержит один источник света или множество источников света (таких как множество светодиодов), который может (или которые могут) обеспечить свет разных заданных длин волн в зависимости от условий его возбуждения. Следовательно, в конкретном варианте исполнения осветительное устройство может дополнительно содержать контроллер (прикрепленный к осветительному устройству или внешний относительно него), выполненный с возможностью управления цветом света осветительного устройства в ответ на сигнал датчика или на сигнал устройства ввода пользователя.

Термины "выше по потоку" или "ниже по потоку" относятся к размещению элементов или признаков относительно направления распространения света из светогенерирующего средства (здесь - источника света, такого как светодиод), где относительно первого положения в пределах пучка света из светогенерирующего средства второе положение в пучке света, ближнее к светогенерирующему средству, является положением "выше по потоку", а третье положение в пределах пучка света, дальнее от светоизлучающего средства, является положением "ниже по потоку".

В предпочтительном варианте исполнения изобретение предлагает такое осветительное устройство, в котором корпус дополнительно заключает в себя люминесцентный материал, выполненный с возможностью поглощения, по меньшей мере, части света источника света и испускания света люминесцентного материала, в котором корпус содержит пропускающую часть, выполненную с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света источника света, или, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, или как, по меньшей мере, части света источника света, так и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, тем самым обеспечивая наличие света осветительного устройства за пропускающей частью, и отражающую часть, выполненную с возможностью отражения, по меньшей мере, части света источника света, или, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, или как, по меньшей мере, части света источника света, так и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, в котором отражающая часть содержит керамический отражающий материал. Пропускающая часть, главным образом, выполнена с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света люминесцентного материала или как, по меньшей мере, части света источника света, так и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала.

Поэтому в соответствии с дополнительным аспектом настоящее изобретение предлагает осветительное устройство, содержащее корпус, заключающий в себе источник света, предпочтительно светодиод, сконфигурированный для испускания света источника света, и люминесцентный материал, сконфигурированный для поглощения, по меньшей мере, части света источника света и испускания света люминесцентного материала, в котором корпус содержит пропускающую часть, выполненную с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света источника света, или, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, или как, по меньшей мере, части света источника света, так и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, тем самым обеспечивая наличие света осветительного устройства за пропускающей частью, и отражающую часть, выполненную с возможностью отражения, по меньшей мере, части света источника света, или, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, или как, по меньшей мере, части света источника света, так и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала, в котором отражающая часть содержит керамический отражающий материал.

Предпочтительно, такое осветительное устройство может быть эффективным источником света с хорошим смешением цветов, с эффективным рассеянием тепла и обладающее надежностью. Это особенно благодаря использованию керамических материалов, а также использованию люминесцентных материалов на удалении от источника света (последние варианты исполнения). Керамический материал может иметь относительно хорошую теплопроводность. Предпочтительно, теплопроводность составляет, по меньшей мере, около 5 Вт/мК, такую как, по меньшей мере, около 15 Вт/мК, а более предпочтительно, по меньшей мере, около 100 Вт/мК. Алюмоиттриевый гранат (АИГ) имеет теплопроводность в диапазоне около 6 Вт/мК, поликристаллический оксид алюминия (РСА) - в диапазоне около 20 Вт/мК, а AlN (нитрид алюминия) - в диапазоне около 150 Вт/мК или больше.

Предпочтительно, отражающая часть выполнена с возможностью отражения, по меньшей мере, части света источника света и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала. Кроме того, предпочтительно, пропускающая часть выполнена с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света источника света, особенно когда свет источника света находится в видимом диапазоне спектра длин волн, и, по меньшей мере, части света люминесцентного материала.

Ниже изобретение дополнительно описывается со ссылкой на светодиод как предпочтительный вариант исполнения источника света. Следовательно, далее термин "светодиод" относится в целом к источнику света, если не указано или из контекста не следует иное, но предпочтительно относится к светодиоду. Кроме того, термин "светодиод" относится в особенности к твердотельному световому устройству (к твердотельным светодиодам).

Люминесцентный материал расположен на удалении от светодиода. Здесь "на удалении от светодиода" специально указывает, что этот люминесцентный материал расположен не на нулевом расстоянии от светодиодного кристалла. Предпочтительно, наименьшее расстояние между светодиодным кристаллом и люминесцентным материалом находится в диапазоне 0,5-50 мм, в основном, в диапазоне 3-20 мм. Светодиодный кристалл представляет собой светоизлучающую поверхность светодиода.

Наличие удаленного люминесцентного материала в источниках света на основе светодиода оказывается очень благоприятным с точки зрения эффективности системы, особенно для генерации света с низкой цветовой температурой (теплый белый цвет). Нанесение покрытия из люминесцентного материала или пленки на пропускающий опорный элемент может привести к сильному повышению эффективности системы, поскольку при этом лишь малое количество света может отражаться назад в светодиод, где он имеет довольно высокие шансы поглотиться. Использование люминесцентного материала на удалении от светодиода может привести к увеличению эффективности примерно до 50% по сравнению с системами с люминесцентным материалом непосредственно в светодиодной сборке.

Нанесение слоя люминесцентного материала на поверхность, особенно на излучающую поверхность (то есть поверхность ниже по потоку) выходного окна, может привести к возникновению довольно насыщенной цветовой точки этой поверхности, когда лампа выключена и когда она освещена белым светом. Степень насыщенности цвета, появляющегося на выходном окне, может быть уменьшена нанесением, в соответствии с настоящим изобретением, люминесцентного материала между светодиодом и (диффузным, полупрозрачным материалом) выходным окном. (Полупрозрачное) выходное окно "действует" как окно виртуального излучения (для дополнительной оптической системы, где свет может претерпевать дальнейшие изменения, например изменяться по форме пучка). С увеличением расстояния между слоем люминесцентного материала и полупрозрачным выходным окном насыщенность цвета дополнительно уменьшается.

Термин "керамика" в области техники известен, и конкретно он может относиться к неорганическому неметаллическому твердому веществу, полученному под воздействием тепла с последующим охлаждением. Керамические материалы могут иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру, или же могут быть аморфными, как, например, стекло. Наиболее часто керамики имеют кристаллическую структуру. Термин «керамика», в особенности относится к материалам, которые спечены вместе с образованием каких-либо форм (в отличие от порошков). Типичные керамические материалы описаны как здесь, так и в приводимых ссылках. Используемые здесь керамики, предпочтительно, являются поликристаллическими керамиками. Отражающий керамический материал в варианте исполнения также может быть отражающим керамическим покрытием.

Корпус специально выполнен с возможностью приема всего света от источника света. Кроме того, корпус специально выполнен с возможностью вывода света из источника света и/или из люминесцентного материала только через пропускающую часть. Таким образом, корпус может быть также обозначен как смесительная камера. Смешение может быть значимым, когда используется множество источников света, которые генерируют свет с разными длинами волн. Смешение может быть также значимым, когда используется люминесцентный материал, который расположен на удалении от источника света (от которого он поглощает часть света, чтобы обеспечить свечение люминесцентного материала).

Пропускающая часть может быть обозначена также как окно. Предпочтительно, пропускающая часть является полупрозрачной. Помимо всего прочего, это препятствует непосредственному восприятию находящегося внутри корпуса источника (источников) света и возможной оптики.

Термин "источник света" (таким образом) может относиться ко множеству источников света. Поэтому в одном варианте исполнения осветительное устройство содержит множество источников света. Кроме того, термин "люминесцентный материал" может относиться ко множеству люминесцентных материалов. Следовательно, в одном варианте исполнения люминесцентный материал содержит множество люминесцентных материалов (такое как 2-4 люминесцентных материала). Подобным же образом термин "отражающая часть" и "пропускающая часть" могут относиться, соответственно, ко множеству отражающих частей и пропускающих частей.

Как упоминалось выше, использование керамических материалов может позволить относительно эффективную передачу тепла, более того, возможен вариант, когда керамический материал находится в контакте с теплоотводом. В области техники теплоотводы известны, и конкретно они могут относиться к объектам, которые, используя тепловой контакт (либо прямой, либо радиационный), поглощают и рассеивают тепло от другого объекта. Предпочтительно, теплоотвод находится в физическом контакте с источником света. Следовательно, фраза "керамический материал находится в контакте с теплоотводом" и подобные же фразы, предпочтительно, относятся к конструкциям, в которых керамический материал находится в физическом контакте с теплоотводом. В другом предпочтительном варианте исполнения отражающая часть находится в контакте с теплоотводом; это может еще больше способствовать рассеянию тепла. Тепло может в особенности создаваться источником света и внутри люминесцентного материала (потери Стокса).

В конкретном варианте исполнения теплоотвод содержит керамический материал, более конкретно, является керамическим материалом. Таким образом, в одном варианте исполнения теплоотвод и отражающая часть могут быть выполнены как единый керамический элемент. Тем самым передача тепла может быть еще больше улучшена. С другой стороны, (керамический) теплоотвод может сам по себе обеспечить рассеяние тепловой энергии. Расположением теплоотвода в контакте с керамической отражающей частью (включая варианты исполнения, в которых отражающая часть и теплоотвод выполнены воедино) и/или с керамической пропускающей частью можно увеличить рассеяние, поскольку отражающая и/или пропускающая керамические части, тем самым, также могут выполнять функции теплоотвода и, таким образом, способствовать еще большему рассеянию.

В одном варианте исполнения керамический материал основан на одном или более материалах, выбранных из группы, состоящей из Al₂O₃, AlN, SiO₂, Y₃Al₅O₁₂ (АИГ), аналога Y₃Al₅O₁₂, Y₂O₃ и TiO₂, и ZrO₂. Выражение "аналог Y₃Al5O₁₂" относится к "гранатовым" системам, имеющим по существу ту же самую структуру решетки, что и АИГ, но в которых Y и/или Al, и/или O, особенно Y и/или Al, по меньшей мере, частично замещены другим ионом, таким как один или более из Sc, La, Lu и G соответственно.

В предпочтительном варианте исполнения керамический материал Al₂O₃ нанесен в качестве отражающего материала. Al₂O₃ может быть выполнен высокоотражающим, будучи спеченным при температуре в диапазоне около 1300-1700°С, такой как в диапазоне около 1300-1500°С, такой как в диапазоне 1300-1450°С. Этот материал в соответствующей области техники известен также как "коричневый" РСА (поликристаллический оксид алюминия).

Выражение "основан на" указывает, что исходные материалы для изготовления керамического материала по существу состоят из одного или более указанных здесь материалов, таких как, например, Al₂O₃ или Y₃Al₅O₁₂ (АИГ). Это, однако, не исключает присутствия небольших количеств (остатка) связующего материала или легирующих добавок, таких как Ti, или Al₂O_3, или - в одном варианте исполнения - Се для АИГ.

В одном варианте исполнения пропускающая часть дополнительно сконфигурирована для передачи тепла к теплоотводу. В другом варианте исполнения пропускающая часть является частью теплоотвода. Преимущество этих вариантов исполнения заключается в том, что генерируемое светодиодами тепло эффективно удаляется в окружающее пространство.

Специалистам в данной области техники будет ясно, что свет люминесцентного материала и свет осветительного устройства, по меньшей мере, частично или полностью находится в видимой части волнового спектра (то есть 380-780 нм). В одном варианте исполнения источник света излучает также в видимом диапазоне, но в варианте исполнения может дополнительно или альтернативно излучать также и в УФ-части. Как упоминалось выше, в предпочтительном варианте исполнения источник света содержит светодиод. В следующем варианте исполнения источником света является светодиод, сконфигурированный для генерации синего света. Источник излучения синего света может использоваться сам по себе или может использоваться в комбинации с люминесцентным материалом таким образом, чтобы давать белый свет, или может использоваться в комбинации с одним или более других светодиодов, генерирующих свет на других длинах волн. Могут также применяться комбинации таких вариантов исполнения. При использовании синего светоизлучающего диода и желтого светоизлучающего люминесцентного материала (который возбуждается синим светом) может получиться красный светоизлучающий диод. Красный светоизлучающий диод может использоваться для приведения цветовой точки к более низкой температуре и/или увеличения коэффициента цветопередачи света, обеспечиваемого осветительным устройством. Люминесцентный материал может быть выбран таким, чтобы он имел высокое пропускание для красного света. Например, может быть использован АИГ:Се. Следовательно, осветительное устройство может дополнительно содержать светодиод, сконфигурированный для генерации красного света. Значит, в одном варианте исполнения светодиодный источник света сконфигурирован для обеспечения синего света, а осветительное устройство дополнительно содержит люминесцентный материал с желтым излучением и, по выбору, один или более других люминесцентных материалов, сконфигурированных для излучения в зеленой, оранжевой или красной, предпочтительно в красной области, и где люминесцентный материал с желтым излучением и, по выбору, один или более других люминесцентных материалов сконфигурированы для поглощения, по меньшей мере, части синего света и испускания указанных цветов, и где, по выбору, осветительное устройство дополнительно содержит один или более дополнительных светодиодных источников света, сконфигурированных для обеспечения света в видимой области, предпочтительно в одной или более областях из зеленой, желтой, оранжевой или красной, предпочтительно красной. Это может представлять особенный интерес для улучшения коэффициента цветопередачи и/или эффективности.

Следовательно, в одном варианте исполнения светодиодный источник содержит люминесцентный материал, и этот люминесцентный материал сконфигурирован для обеспечения вместе со светом (синим) источника света белого света осветительного устройства. В еще одном варианте исполнения источник света содержит светодиод, сконфигурированный для испускания света, имеющего длины волны, выбранные из диапазона в 285-400 нм, такого как 300-400 нм, а люминесцентный материал сконфигурирован для поглощения, по меньшей мере, части (УФ/синеватой) этого света и для испускания света (в видимом диапазоне). В таком варианте исполнения осветительное устройство содержит люминесцентный материал, и люминесцентный материал может быть сконфигурирован для обеспечения вместе со светом (УФ/синим) источника света белого света осветительного устройства или в варианте исполнения может быть сконфигурирован для обеспечения цветного света.

В одном варианте исполнения, по меньшей мере, часть люминесцентного материала обеспечена в покрытии на поверхности выше по потоку пропускающей части. Эта пропускающая часть имеет поверхность выше по потоку, направленную к источнику света, и поверхность ниже по потоку, направленную наружу от осветительного устройства. По меньшей мере, часть люминесцентного материала может быть обеспечена как покрытие на поверхность выше по потоку и/или поверхность ниже по потоку, предпочтительно, на поверхность выше по потоку. Предпочтительно, источник света и люминесцентный материал не находятся в физическом контакте друг с другом (то есть расстояние между источником света и люминесцентным материалом не нулевое).

Фразы, подобные "пропускает, по меньшей мере, часть света источника света, или, по меньшей мере, часть света люминесцентного материала, или как, по меньшей мере, часть света источника света, так и, по меньшей мере, часть света люминесцентного материала" обозначают соответственно часть или весь свет источника света, часть или весь свет люминесцентного материала и часть или весь свет источника света и часть или весь свет люминесцентного материала. Выражение "по меньшей мере" здесь в вариантах исполнения может означать также "весь" или "полностью". Термин "пропускающий" здесь означает, что, по меньшей мере, часть света в видимой части спектра, которая направлена перпендикулярно к пропускающему элементу, может проходить через этот элемент. Предпочтительно, пропускание составляет, по меньшей мере, около 10%, даже более предпочтительно, по меньшей мере, около 20%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 40%, и еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 80% или выше (перпендикулярное излучение). Здесь термин "пропускание" относится к пропусканию, усредненному по видимому волновому диапазону (380-780 нм). Пропускающий элемент может быть полупрозрачным (пропускающим и рассеивающим свет) или прозрачным (по существу пропускающим беспрепятственно). Термины "прозрачный" и "полупрозрачный" в области техники известны. Термин "отражающий" означает, что, по меньшей мере, часть света в видимой части спектра, которая направлена перпендикулярно к отражающему элементу, может быть отражена этим элементом. Предпочтительно, отражение составляет, по меньшей мере, около 80%, даже более предпочтительно, по меньшей мере, около 90%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 95% и еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 99% или выше (перпендикулярное излучение). Здесь термин "отражающий" относится к отражению, усредненному по видимому волновому диапазону (380-780 нм). Отражение может быть зеркальным (угол отражения по существу равен углу падения) или диффузным (рассеяние), а на выбор и таким, и таким.

В одном варианте исполнения, по меньшей мере, часть люминесцентного материала внедрена в пропускающую часть. При изготовлении пропускающей части люминесцентный материал может, например, быть скомбинирован с исходным материалом (или материалами) для изготовления пропускающей части. Например, когда пропускающая часть выполнена из керамического материала, то к исходному материалу (или материалам) для изготовления керамических материалов может быть добавлен люминесцентный материал. Таким образом, термин "внедренный" может относиться к люминесцентному материалу как к отдельному элементу (элементам) внутри пропускающей части. Однако в варианте исполнения люминесцентный материал, кроме того, может быть выполнен в керамическом материале, как, например, в гранатовой, содержащей церий керамике. Керамические материалы последнего типа здесь также обозначены как люминесцентная керамика. В соответствующей области техники известно, например, изготовление керамики АИГ:Се (см. также ниже). Таким образом, может быть обеспечено пропускающее (в особенности полупрозрачное) и люминесцентное окно.

Как уже указывалось ранее, пропускающая часть содержит пропускающий керамический материал. Это может даже еще больше улучшить рассеяние тепла, поскольку керамические материалы могут относительно эффективно рассеивать тепло, в отличие от полимерных пропускающих частей, которые предлагались в предшествующем уровне техники. Керамический материал, предпочтительно, основан на одном или более материалах, выбранных из группы, состоящей из Al₂O₃, AIN, SiO₂, Y₃Al₅O₁₂ (АИГ), аналога Y₃A_l5O₁₂, Y₂O₃, TiO₂ и ZrO₂. В предпочтительном варианте исполнения керамический материал Al₂O₃ применяется в качестве светопропускающего материала. Al₂O₃, например, может быть выполнен в высокой степени отражающим, будучи спеченным при температуре в диапазоне около 1500-2000°С, такой как в диапазоне 1600-200°С. Кроме того, пропускающая часть, предпочтительно, находится в контакте с теплоотводом.

В конкретном варианте исполнения, по меньшей мере, часть люминесцентного материала расположена ниже по потоку к источнику света и выше по потоку к пропускающей части (см. также выше), и пропускающая часть, предпочтительно, является по существу прозрачной. В одном варианте исполнения люминесцентный материал может быть расположен на источнике света, таком как кристалл светодиода (расстояние люминесцентный материал-светодиод равно нулю), или введен в смолу на светодиоде, однако люминесцентный материал может быть обеспечен в виде слоя, расположенного на удалении от источника света и на удалении от пропускающей части. В еще одном варианте исполнения люминесцентный материал обеспечен в виде покрытия на пропускающей части (см. также выше). В таком варианте исполнения пропускающая часть не обязательно является полупрозрачной, а может также являться прозрачной, что может быть благоприятно с точки зрения пропускания. Следовательно, в другом варианте исполнения пропускающая часть может быть полупрозрачной.

В одном варианте исполнения корпус может иметь шестиугольное поперечное сечение. Это может предпочтительно улучшить смешение света. В еще одном варианте исполнения корпус имеет круглое сечение. Предпочтительно, отражающая часть имеет круглое или шестиугольное сечение. Отражающая часть может, например, содержать цилиндр или шестиугольную трубку, при этом пропускающая часть закрывает один конец этого цилиндра или трубки. Пропускающая часть может быть, например, плоской или может иметь форму купола.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение предлагает лампу, такую как точечный источник света, содержащую осветительное устройство в том виде, как здесь определено.

В еще одном варианте исполнения лампа может содержать множество осветительных устройств, таких как 2 или 4. Такая лампа, в частности, может дополнительно содержать опорную структуру, выполненную с возможностью поддержки множества осветительных устройств. Кроме того, эта опорная структура может быть выполнена, соответственно, с возможностью обеспечения, по меньшей мере, части отражающих частей. В дополнение или альтернативно эта опорная структура может быть выполнена с возможностью поддержки источников света в виде светоизлучающих диодов (светодиодов). Кроме того, эта опорная структура может содержать керамический материал или состоять из него. В частности, опорная структура (таким образом) может быть выполнена в виде теплоотвода и, по выбору, может находиться в контакте с теплоотводом или быть выполнена воедино с ним в оболочке теплоотвода. Следовательно, опора может представлять собой отражающий керамический материал, который дополнительно может быть сконфигурирован для рассеяния части тепловой энергии светодиодных источников света.

В еще одном дополнительном аспекте настоящее изобретение также обеспечивает использование керамического материала в осветительном устройстве для рассеяния тепла; это может быть пропускающая часть, и/или отражающая часть, и/или другие части.

Ниже конкретные элементы изобретения дополнительно рассматриваются более подробно.

Осветительное устройство

Осветительное устройство здесь коротко называется также "устройством". Пропускающая часть, такая как полупрозрачное выходное окно, имеет поверхность выше по потоку, направленную к светодиоду (к светодиодам), и поверхность ниже по потоку, направленную наружу осветительного устройства.

Как упоминалось выше, эта пропускающая часть или выходное окно выполнено с возможностью вывода света из осветительного устройства. Однако при этом не исключены дополнительные оптические элементы, такие как коллиматоры, отражатели, световоды, оптические слои и т.д. для направления или воздействия на свет осветительного устройства, которые могут быть расположены за выходным окном.

С изобретением могут быть реализованы удаленные модули люминесцентного материала и лампы, которые имеют очень высокую эффективность и хорошую цветопередачу.

Осветительное устройство изобретения в особенности выполнено с возможностью генерации света с заданным цветом, таким как белый свет.

Предлагаемые конфигурации могут быть применены в освещении больших площадей, окружающем освещении (например, световой мозаике), задней подсветке (например, рекламных щитах), в светильниках нижнего освещения, в модернизированных диффузных лампах, таких как сменные энергосберегающие лампы накаливания GLS или TL, и настенных светильниках и - в зависимости от величины и сведения светового пучка - в некоторых лампах "точечной" подсветки. Осветительные устройства могут использоваться в помещениях, например в домах, в гостиных, в офисах, в торгово-развлекательных центрах, снаружи, например для уличного освещения. Термин "модернизированный" в области техники известен, см., например, публикацию US5463280.

Далее приводятся некоторые дополнительные детали, касающиеся, соответственно, светодиодов и люминесцентных материалов, пропускающего окна и керамик.

Светодиоды и люминесцентные материалы

В одном варианте исполнения светодиод сконфигурирован для испускания синего излучения, а люминесцентный материал содержит (а) зеленый люминесцентный материал, сконфигурированный для поглощения, по меньшей мере, части синего излучения светодиода и испускания зеленого излучения, и (b) красный люминесцентный материал, сконфигурированный для поглощения, по меньшей мере, части синего излучения светодиода, или, по меньшей мере, части зеленого излучения, или как, по меньшей мере, части синего излучения, так и, по меньшей мере, части зеленого излучения и испускания красного излучения. Таким образом, свет заданного цвета может быть белым светом. В зависимости, помимо всего прочего, от мощности светодиода, спектра синего излучения светодиода и количества люминесцентного материала может быть составлен белый свет с различными цветовыми температурами.

В другом варианте исполнения светодиод сконфигурирован для испускания синего излучения, а люминесцентный материал содержит (а) желтый люминесцентный материал, сконфигурированный для поглощения, по меньшей мере, части синего излучения и испускания желтого излучения, и, по выбору, (b) один или более других люминесцентных материалов, сконфигурированных для поглощения, по меньшей мере, части синего излучения светодиода, или, по меньшей мере, части желтого излучения, или как, по меньшей мере, части синего излучения, так и, по меньшей мере, части желтого излучения и испускания излучения на длине волны излучения, отличной от желтого излучения. Таким же образом и в этом случае свет заданного цвета может быть белым светом. В зависимости, помимо всего прочего, от мощности светодиода, спектра синего излучения светодиода, мощности светодиода и количества люминесцентного материала может быть составлен белый свет с различными цветовыми температурами. В конкретном варианте исполнения люминесцентный материал в дополнение к (а) желтому люминесцентному материалу дополнительно содержит (b) красный люминесцентный материал, сконфигурированный для поглощения, по меньшей мере, части синего излучения светодиода, или, по меньшей мере, части желтого излучения, или как, по меньшей мере, части синего излучения, так и, по меньшей мере, части желтого излучения и испускания красного излучения. Этот красный люминесцентный материал может среди прочих быть применен для дополнительного улучшения коэффициента цветопередачи.

В одном варианте исполнения осветительное устройство содержит множество светоизлучающих диодов (светодиодов), сконфигурированных для испускания светодиодного излучения, такого как порядка 2-100, как 4-64.

Используемый здесь термин «белый свет» известен специалистам в данной области техники. Он относится конкретно к свету, имеющему коррелированную цветовую температуру (ССТ) между примерно 2000 и 20000 К, более точно 2700-20000 К, для общего освещения более точно в диапазоне около 2700 К и 6500 К, а в целях задней подсветки более точно в диапазоне около 7000 К и 20000 К и более точно в пределах около 15 стандартных отклонений цветового совпадения (SDCM) от линии абсолютно черного тела, более точно в пределах около 10 стандартных отклонений цветового совпадения от линии абсолютно черного тела, даже более точно в пределах около 5 стандартных отклонений цветового совпадения от линии абсолютно черного тела. Термин "заданный цвет" может относиться к любому цвету в пределах цветового треугольника, но специально может относиться к белому свету.

Термины "синий цвет" или "синее излучение" относятся конкретно к свету, имеющему длину волны в диапазоне около 410-490 нм. Термин "зеленый цвет" относится конкретно к свету, имеющему длину волны в диапазоне около 500-570 нм. Термин "красный цвет" относится конкретно к свету, имеющему длину волны в диапазоне около 590-650 нм. Термин "желтый цвет" относится конкретно к свету, имеющему длину волны в диапазоне около 560-590 нм. Термин "синеватый цвет" используется для определения света в диапазоне около 380-410 нм. Видимый свет, считается, заключен в волновом диапазоне примерно 380-780 нм.

Эти термины не исключают, что какой-то конкретный люминесцентный материал может иметь широкую полосу излучения, имеющего длину волны (длины волн) вне диапазона, например, около 500-570 нм, около 560-590 нм и около 590-650 нм соответственно. Однако основная длина волны излучения таких люминесцентных материалов (или, соответственно, светодиода) будет находиться, соответственно, в пределах указанных здесь диапазонов. Следовательно, фраза "с длиной волны в диапазоне" конкретно указывает, что излучение может иметь основную д