Осветительная система с отнесенным на расстояние слоем люминофора и/или рассеивающим слоем

Осветительная система с отнесенным на расстояние слоем люминофора и/или рассеивающим слоем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к осветительной системе, содержащей множество светоизлучающих источников и отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой.

Изобретение также относится к осветительному устройству, содержащему осветительную систему, к устройству отображения, содержащему осветительную систему, и к способу коррекции характеристики светового излучения, по меньшей мере, одного источника света в осветительной системе.

Уровень техники

Осветительные системы, содержащие множество источников света и отнесенную на расстояние компоновку люминофора, по сути, известны. Они используются, помимо прочего, в осветительном устройстве для целей общего освещения, например для освещения офисов, для освещения магазинов, или, например, для целей домашнего общего освещения. Эти осветительные системы также используются в системах задней подсветки и устройствах отображения, содержащих системы задней подсветки.

Отнесенная на расстояние компоновка люминофора содержит люминесцентный материал, который поглощает часть света, испускаемого посредством источника света матрицы источников света, и преобразует поглощенный свет в свет другого цвета. Когда люминесцентный материал размещается на расстоянии от источника света или источников света, то получается так называемая отнесенная на расстояние компоновка люминофора. Преимущества использования отнесенной на расстояние конфигурации люминофора хорошо известны и включают в себя то, что эффективность преобразования и срок службы люминесцентного материала увеличиваются, и диапазон выбора люминесцентных материалов расширяется.

Такая осветительная система, например, известна из заявки на патент US 2006/0268537, в которой раскрывается пленка из люминофора, которая имеет люминесцентную характеристику. В конкретном варианте осуществления этой заявки (США) раскрывается пленка из люминофора, которая размещается на расстоянии от трех источников света, которые размещаются параллельно. Кристаллофосфор размещается в областях, в которых концентрация частиц люминофора увеличивается с расстоянием от центра источника света. В общем, люминофор имеет более высокую эффективность преобразования длины волны и большее число компонентов преобразованного света по мере того, как испускаемый свет увеличивается. Следовательно, посредством увеличения концентрации люминофора в части на большом расстоянии от центра яркости источника света может быть сформировано равномерное распределение цветов.

Недостаток известной осветительной системы заключается в том, что равномерность осветительной системы по-прежнему может быть недостаточной.

Раскрытие изобретения

Цель изобретения заключается в том, чтобы дополнительно повысить равномерность осветительной системы.

Согласно первому аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью осветительной системы по п. 1. Согласно второму аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью отнесенного на расстояние слоя люминофора по п. 11. Согласно третьему аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью рассеивающего слоя по п. 12. Согласно четвертому аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью осветительного устройства по п. 13. Согласно пятому аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью устройства отображения по п. 14. Согласно шестому аспекту изобретения, упомянутая цель достигается с помощью способа коррекции характеристики светового излучения, по меньшей мере, одного источника света в осветительной системе по п. 15.

Осветительная система согласно первому аспекту изобретения содержит матрицу источников света и отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой, расположенный между матрицей источников света и окном светового выхода для испускания света из источников света,

причем, по меньшей мере, один источник света из матрицы источников света содержит характеристику светового излучения, отличающуюся от других источников света из матрицы источников света,

при этом отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой размещается на расстоянии от матрицы источников света, причем отнесенный на расстояние слой люминофора содержит люминесцентный материал, выполненный с возможностью преобразования, по меньшей мере, части света, испускаемого посредством источников света, в свет другого цвета, причем рассеивающий слой содержит рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал, выполненные с возможностью рассеяния, по меньшей мере, части света, испускаемого посредством источников света, при этом люминесцентный материал распределяется по отнесенному на расстояние слою люминофора, а рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал распределяются по рассеивающему слою для компенсации, по меньшей мере, частично разности в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника света.

Характеристика светового излучения содержит, например, цвет испускаемого света или может содержать пространственное изменение цвета источника света, которое может отличаться, по меньшей мере, для одного источника света по сравнению с оставшимися источниками света осветительной системы. Характеристика светового излучения также, например, может содержать интенсивность излучения или пространственное изменение интенсивности излучения вокруг источника света, которое может отличаться, по меньшей мере, для одного источника света по сравнению с оставшимися источниками света осветительной системы.

Эффект осветительной системы согласно изобретению заключается в том, что конкретное распределение люминесцентного материала по отнесенному на расстояние слою люминофора и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала по рассеивающему слою используется для того, чтобы компенсировать разности в характеристике излучения, по меньшей мере, одного источника света по сравнению с оставшимися источниками света. Эта компенсация приводит к такому преимуществу, что сортировка источников света может опускаться, и что может быть повышена равномерность света, испускаемого посредством окна светового выхода осветительной системы. Когда используется матрица источников света, например матрица светоизлучающих диодов, отдельные источники света, как правило, имеют изменяющиеся характеристики светового излучения. Зачастую эти изменения возникают вследствие изменений в процессе изготовления отдельных источников света. Чтобы повысить равномерность в светодиодных матрицах, зачастую применяется сортировка. При такой компоновке определяется характеристика излучения светоизлучающих диодов, и только светоизлучающие диоды, которые имеют практически идентичные характеристики излучения, объединяются в одну матрицу. Несмотря на то, что сортировка предоставляет относительно хорошую равномерность света, испускаемого из матрицы источников света, процесс сортировки является относительно затратным и требует хорошей логистики. В осветительной системе согласно изобретению осветительная система содержит рядом с матрицей источников света также отнесенный на расстояние слой люминофора, содержащий люминесцентный материал, и/или рассеивающий слой, содержащий рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал. Посредством адаптации распределения люминесцентного материала по отнесенному на расстояние слою люминофора и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала по рассеивающему слою изменения излучения, возникающие вследствие изменяющихся характеристик излучения, по меньшей мере, одного источника света в матрице источников света, могут, по меньшей мере, частично компенсироваться, тем самым формируя относительно высокую равномерность света, испускаемого из окна светового выхода осветительной системы, исключая необходимость сортировки.

В известной осветительной системе US 2006/0268537 матрица из трех источников света объединяется с пленкой из люминофора. Концентрация частиц люминофора в пленке из люминофора изменяется так, что концентрация частиц люминофора увеличивается в части на большом расстоянии от источника света. Шаблон изменения концентрации в известной осветительной системе является идентичным для каждого источника света в матрице источников света, и шаблон изменения концентрации центрируется на оптической оси источника света известной осветительной системы. Несмотря на то, что указанное изменение концентрации может предоставлять относительно равномерное излучение света, изменения равномерности при этом остаются вследствие изменений в характеристике излучения источников света. Считается, что по-прежнему требуется сортировка, чтобы повысить равномерность излучения света от известной осветительной системы. Еще хуже: теперь сортировка включает в себя не только изменения цветов и/или интенсивности источников света, которые должны совпадать в матрице, но также и угловое изменение светового излучения как в интенсивности, так и в цвете, которое должно совпадать для каждого источника света. В частности, вследствие предварительно заданного шаблона изменения концентрации, предоставленного в известной пленке из люминофора, любое отклонение от ожидаемого углового изменения светового излучения источника света в известной осветительной системе должно приводить к относительно большим изменениям равномерности, которые по-прежнему присутствуют в известной осветительной системе. Таким образом, не только интенсивность и/или цвет источников света в матрице известной осветительной системы US 2006/0268537 должны совпадать, но и угловое изменение светового излучения отдельных источников света должно совпадать с ожидаемым угловым изменением светового излучения, используемым, чтобы проектировать предварительно заданное изменение концентрации. Таким образом, посредством применения предварительно определенного изменения концентрации в пленке из люминофора, как показано в известной осветительной системе US 2006/0268537, процесс сортировки для формирования равномерного распределения светового излучения становится намного более трудным, поскольку требования к источникам света в том, что они должны совпадать, становятся более строгими и, тем самым, более дорогими. Кроме того, используемая пленка из люминофора является относительно дорогой для изготовления, поскольку частицы люминофора не могут применяться просто равномерно для пленки из люминофора.

В осветительной системе согласно изобретению, отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичной компенсации разности в характеристике излучения. Отнесенный на расстояние слой люминофора содержит люминесцентный материал, выполненный с возможностью преобразования, по меньшей мере, части света, испускаемого посредством источников света, в свет другого цвета. Распределение люминесцентного материала по отнесенному на расстояние слою люминофора формируется, чтобы, по меньшей мере, частично компенсировать разность в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника света. Рассеивающий слой содержит рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал, выполненные с возможностью рассеяния, по меньшей мере, части света, испускаемого посредством источника света. Распределение рассеивающих структур и/или рассеивающего материала по рассеивающему слою формируется, чтобы, по меньшей мере, частично компенсировать разность в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника света. Отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой согласно изобретению оптимизируются для конкретной матрицы источников света и, как правило, отличаются для каждой матрицы источников света, и, как правило, также зависят от последовательности источников света в матрице источников света. Таким образом, несмотря на то, что затраты на изготовление отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя согласно изобретению могут быть сравнимыми с затратами на то, чтобы изготавливать известную пленку из люминофора согласно US 2006/0268537, тем не менее, теперь вследствие отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя согласно изобретению не требуется сортировка или иной отбор источников света (что снижает общие системные затраты), в то время как результирующая равномерность света, испускаемого из осветительной системы, намного лучше, поскольку распределение люминесцентного материала и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего слоя согласуется с текущей матрицей источников света.

В варианте осуществления осветительной системы, характеристика светового излучения содержит любое из следующего: интенсивности света, цвета света, углового профиля излучения. Изменения в этих характеристиках светового излучения, в общем, приводят к изменениям равномерности в осветительной системе.

В варианте осуществления осветительной системы, распределение люминесцентного материала содержит локальные изменения люминесцентного материала, по меньшей мере, для частичной компенсации разности в характеристике светового излучения и/или распределение рассеивающих структур и/или рассеивающего материала содержит локальные изменения, по меньшей мере, для частичной компенсации разности в характеристике светового излучения, причем локальные изменения содержат изменение плотности люминесцентного материала в отнесенном на расстояние слое люминофора и/или изменение плотности рассеивающих структур и/или рассеивающего материала в рассеивающем слое. Изменение плотности люминесцентного материала может быть достаточным, чтобы компенсировать любое изменение в характеристиках светового излучения, по меньшей мере, одного источника света, например, когда источники света испускают практически синий свет. В этом варианте осуществления люминесцентный материал выполнен с возможностью поглощения части испускаемого синего света и преобразования поглощенного синего света, например, в желтый свет, который формирует практически белый свет при смешении с остатком синего света из источника света. Такая осветительная система испускает практически белый свет, в котором угловое изменение интенсивности и/или цвета для испускаемого синего света может компенсироваться посредством изменения плотности люминесцентного материала в отнесенном на расстояние слое люминофора. Альтернативно или дополнительно, может присутствовать рассеивающий слой, в котором плотность рассеивающих структур и/или рассеивающего материала изменяется в рассеивающем слое, чтобы изменять интенсивность испускаемого света локально. Локальные изменения могут содержать изменение толщины люминесцентного материала в отнесенном на расстояние слое люминофора и/или изменение толщины рассеивающих структур и/или рассеивающего материала в рассеивающем слое. С другой стороны, в предыдущем примере, при наличии практически равномерного люминесцентного материала, изменение толщины может использоваться для того, чтобы компенсировать любое изменение в характеристиках излучения, по меньшей мере, одного источника света. Альтернативно или дополнительно, может присутствовать рассеивающий слой, в котором толщина рассеивающих структур и/или рассеивающего материала изменяется, чтобы изменять интенсивность испускаемого света локально. Локальные изменения также могут содержать изменение смеси различных кристаллофосфоров и/или рассеивающего материала в люминесцентном материале в отнесенном на расстояние слое люминофора.

Люминесцентный материал может использоваться для того, чтобы формировать требуемый цвет света, например белый свет, имеющий конкретную цветовую температуру. Рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал могут использоваться для того, чтобы локально изменять интенсивность испускаемого света. В этом варианте осуществления смесь люминесцентного материала и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала должна быть выполнена с возможностью обеспечивать, что испускаемый свет для окна светового выхода содержит требуемую конкретную цветовую температуру и распределение интенсивности света. Изменение плотности рассеивающих структур и/или рассеивающего материала приводит к локальному изменению характеристики излучения. Локальные изменения люминесцентного материала могут содержать изменение свойств рассеяния и/или отражения в отнесенном на расстояние слое люминофора для изменения длины оптического пути через отнесенный на расстояние слой люминофора. Посредством локальной адаптации оптического пути через отнесенный на расстояние слой люминофора степень преобразования света может адаптироваться, тем самым локально изменяя характеристику излучения.

В варианте осуществления осветительной системы комбинация матрицы источников света и отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя выполнена с возможностью формирования практически равномерного распределения света по окну светового выхода. Как указано выше, в общем, отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой, выполненный с возможностью компенсации характеристики излучения, по меньшей мере, одного источника света в матрице источников света, является конкретным для этой конкретной матрицы источников света и, как правило, не может использоваться для другой матрицы источников света при формировании хорошей равномерности. Также комбинация матрицы источников света и отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя выбирается, чтобы формировать практически равномерное распределение света.

В варианте осуществления осветительной системы отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой являются подвижными внутри осветительной системы для оптимизации равномерности распределения света по окну светового выхода. Посредством перемещения отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя в осветительной системе все неточности при формировании распределения люминесцентного материала и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала могут компенсироваться. Также может компенсироваться расположение отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя относительно матрицы источников света. Например, при увеличении расстояния между окном светового выхода и отнесенным на расстояние слоем люминофора и/или рассеивающим слоем все оставшиеся неравномерности света, испускаемого посредством отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя, могут быть усреднены через смешение света до того, как свет испускается через окно светового выхода. Когда осветительная система, например, используется в модуле задней подсветки, число источников света в матрице источников света может быть относительно большим. В этом случае, поперечное расположение отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя может быть критически важным, и, тем самым, посредством перемещения отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя в поперечном направлении практически параллельно матрице источников света может достигаться оптимизация равномерности.

В варианте осуществления осветительной системы осветительная система содержит множество отнесенных на расстояние слоев люминофора, каждый из которых размещается между матрицей источников света и окном светового выхода, причем каждый отнесенный на расстояние слой люминофора содержит конкретный люминесцентный материал для поглощения конкретной части света, испускаемого посредством источников света, и испускания света конкретного цвета. Люминесцентный материал, например, может содержать три различных кристаллофосфора, причем первый испускает практически красный свет, второй испускает практически зеленый свет, а третий испускает практически синий свет. Посредством адаптации, например, толщины каждого из этих трех кристаллофосфоров по отдельности могут быть скорректированы локальные изменения цвета.

В варианте осуществления осветительной системы множество отнесенных на расстояние слоев люминофора применяется на одном материале-носителе. Такая компоновка должна упрощать изготовление осветительной системы, поскольку после формирования множества отнесенных на расстояние слоев люминофора на одном материале-носителе только один материал-носитель должен быть размещен в осветительной системе, так что комбинация матрицы источников света и множества слоев люминофора формирует относительно высокую равномерность для окна светового выхода. Кроме того, рассеивающий слой также может быть комбинирован или интегрирован в одном материале-носителе, чтобы дополнительно упрощать изготовление осветительной системы.

В варианте осуществления осветительной системы люминесцентный материал является печатаемым люминесцентным материалом для формирования распределения по отнесенному на расстояние слою люминофора через процесс печати и/или рассеивающий материал является печатаемым рассеивающим материалом для формирования распределения по рассеивающему слою через процесс печати. Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что он упрощает формирование распределения люминесцентного материала по отнесенному на расстояние слою люминофора и рассеивающего материала по рассеивающему слою. Подойдет любой процесс печати. При изготовлении матрица источников света может быть присоединена к осветительной системе, в то время как отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой не присутствуют в осветительной системе. Измерение равномерности в окне светового выхода осветительной системы дает возможность вычислять плотность, толщину и/или конкретную смесь локально требуемого люминесцентного материала и/или рассеивающего материала. Эта вычисленная информация может быть преобразована в данные, которые могут использоваться посредством печатающего устройства, чтобы печатать требуемое распределение люминесцентного материала и/или рассеивающего материала. Для преобразования измеренного изменения цветов и интенсивности света в требуемое локальное изменение люминесцентного материала и/или рассеивающего материала, например, могут использоваться таблицы поиска или алгоритмы, циклы, моделирование и т.д. Определение требуемого распределения люминесцентного материала и/или рассеивающего материала может быть улучшено посредством измерения равномерности осветительной системы, объединяющей матрицу источников света с эталонным отнесенным на расстояние слоем люминофора или эталонным рассеивающим слоем с постоянным пространственным составом, и определения пространственного отклонения, которое требует коррекции.

В варианте осуществления осветительной системы матрица источников света содержит матрицу светоизлучающих диодов. В контексте этой заявки на патент источник света может включать в себя, помимо светоизлучающего элемента, также вторичные оптические устройства, к примеру линзы и светорассеиватели. Эти вторичные оптические устройства могут приводить к другой характеристике светового излучения, что может компенсироваться посредством корректного распределения люминесцентного материала и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала.

В варианте осуществления осветительной системы источники света в матрице источников света испускают свет, имеющий центральную длину волны в диапазоне 400-490 нанометров. Свет, имеющий центральную длину волны в диапазоне 400-490 нанометров, также известен как синий свет. Преимущество при использовании синего света в качестве света, испускаемого посредством матрицы источников света, заключается в том, что этот свет является видимым для людей и, тем самым, может напрямую подмешиваться в вывод осветительной системы без преобразования. Любое преобразование с использованием люминесцентных материалов, чтобы преобразовывать свет из одного цвета в другой, вводит некоторые потери энергии вследствие стоксова сдвига, имеющего место при преобразовании. Использование источников света, испускающих синий свет, уменьшает потребность преобразовывать весь свет из источников света, что повышает эффективность осветительной системы. Кроме того, синий цвет является одним из основных цветов, которые могут использоваться для того, чтобы смешиваться с другими основными цветами, к примеру красным и зеленым или, к примеру, желтым, чтобы получать белый свет. Например, когда люминесцентный материал поглощает часть синего света, испускаемого посредством источника света, и испускает желтый свет, и когда количество люминесцентного материала выбирается надлежащим образом так, чтобы преобразовывать часть синего света и передавать остаток синего света, свет, испускаемый из осветительной системы, например, может быть в основном белым цветом (вследствие комбинации остатка синего света и желтого света, испускаемого посредством дополнительного люминесцентного материала). Дополнительное преимущество при использовании источников света, испускающих синий свет, заключается в том, что использование ультрафиолетового излучения в осветительной системе опускается при одновременном сохранении возможности формировать практически любой цвет света. Зачастую ультрафиолетовое излучение используется в преобразованных люминофором источниках света, поскольку многие кристаллофосфоры поглощают ультрафиолетовое излучение и преобразуют это поглощенное ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Однако ультрафиолетовое излучение может быть вредным для людей и не должно испускаться посредством осветительной системы. Также ультрафиолетовые фильтры, блокирующие испускание оставшегося ультрафиолетового излучения из осветительной системы, могут требоваться, когда источники света испускают ультрафиолетовое излучение, и могут опускаться, когда источники света испускают синий свет. Кроме того, ультрафиолетовое излучение может взаимодействовать с другими материалами в осветительной системе, к примеру пластмассой, и может повреждать эти другие материалы.

В этом контексте свет конкретного цвета или конкретной длины волны, как правило, представляет собой свет, имеющий предварительно заданный спектр. Предварительно заданный спектр, например, может содержать основной цвет, имеющий конкретную полосу пропускания около конкретной длины волны, или, например, может содержать множество основных цветов. Свет основного цвета, например, включает в себя красный, зеленый, синий, желтый, янтарный и пурпурный свет. Свет конкретного цвета также может содержать смеси основных цветов, к примеру синего и янтарного или синего, желтого и красного. Посредством выбора, например, конкретной комбинации красного, зеленого и синего света практически каждый цвет может быть сформирован посредством осветительной системы, в том числе белый цвет. Также другие комбинации основных цветов могут использоваться в осветительной системе, которая позволяет формировать практически каждый цвет, например красный, зеленый, синий, голубой и желтый. Число основных цветов, используемых в осветительной системе, может изменяться.

Способ, по меньшей мере, частичной коррекции характеристики светового излучения, по меньшей мере, одного источника света в осветительной системе согласно шестому аспекту изобретения содержит этапы, на которых:

определяют изменение характеристики излучения в окне светового выхода осветительной системы до применения отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя,

определяют распределение люминесцентного материала и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала, требуемого для компенсации разности в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника света,

применяют люминесцентный материал согласно определенному распределению для формирования отнесенного на расстояние слоя люминофора для компенсации, по меньшей мере, частично разности в характеристике светового излучения, и/или применяют рассеивающие структуры и/или рассеивающий материал согласно определенному распределению для формирования рассеивающего слоя для компенсации, по меньшей мере, частично разности в характеристике светового излучения, и

применяют отнесенный на расстояние слой люминофора и/или рассеивающий слой к осветительной системе.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты изобретения являются очевидными и должны истолковываться со ссылкой на описанные далее варианты осуществления.

На чертежах:

Фиг. 1A, 1B и 1C показывают схематичные виды в поперечном сечении и вид сверху осветительной системы согласно изобретению,

Фиг. 2 показывает вид сверху отнесенного на расстояние слоя люминофора и/или рассеивающего слоя согласно изобретению,

Фиг. 3 показывает осветительное устройство, содержащее осветительную систему согласно изобретению, и

Фиг. 4 показывает схематичный вид в поперечном сечении устройства отображения согласно изобретению, содержащего осветительную систему в качестве модуля задней подсветки.

Чертежи являются просто схематичными и не нарисованы в масштабе. В частности, для ясности, некоторые размеры сильно увеличены. Аналогичные компоненты на чертежах обозначаются посредством идентичных ссылок с номерами в максимально возможной степени.

Осуществление изобретения

Фиг. 1A, 1B и 1C показывают схематичные виды в поперечном сечении и вид сверху осветительной системы 10, 12 согласно изобретению. Осветительная система 10, 12 содержит матрицу источников 20 света и отнесенный на расстояние слой 30, 32, 34 люминофора и/или рассеивающий слой 32, который размещается между матрицей источников 20 света и окном 40 светового выхода. Свет, испускаемый посредством осветительной системы 10, 12, испускается через окно 40 светового выхода. По меньшей мере, один источник 22 света из матрицы источников 20 света содержит характеристику светового излучения, отличающуюся от других источников света из матрицы источников 20 света. Эта другая характеристика светового излучения может приводить к тому, что, по меньшей мере, один источник 22 света имеет меньшую интенсивность света по сравнению с другими источниками света матрицы 20 или она может приводить к другому угловому распределению света, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника 22 света. Другая характеристика светового излучения также может включать в себя разности относительно цвета света, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника 22 света, например, средняя длина волны спектра, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника света, сдвигается относительно других источников света из матрицы 20 или спектральная доля света, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника 22 света, отличается по сравнению со спектральной долей света, испускаемого посредством других источников света в матрице 20. Эта разность в характеристиках светового излучения, как правило, приводит к неравномерному освещению окна 40 светового выхода. Эта неравномерность, например, может быть неравномерностью цвета, когда цвет света, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника 22 света, отклоняется от других источников света в матрице 20, или, например, может быть неравномерностью интенсивности света, когда интенсивность света и/или угловое распределение света, испускаемого посредством, по меньшей мере, одного источника 22 света, отклоняется от распределения интенсивности света и/или углового распределения света, испускаемого посредством других источников света из матрицы 20.

Отнесенный на расстояние слой 30, 32, 34 люминофора, в общем, размещается на расстоянии от матрицы источников 20 света, чтобы получать отнесенную на расстояние компоновку люминофора. Отнесенный на расстояние слой 30, 32, 34 люминофора содержит люминесцентный материал 52, 54, который преобразует, по меньшей мере, часть света, испускаемого посредством источников 20, 22 света, в свет другого цвета. Люминесцентный материал 52, 54 распределяется по отнесенному на расстояние слою 30, 32, 34 люминофора. Распределение люминесцентного материала 52, 54 выбирается так, что разности в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника 22 света, по меньшей мере, частично компенсируются.

Альтернативно и/или дополнительно, рассеивающий слой 32 может размещаться между матрицей источников 20 света и окном 40 светового выхода. В текущих примерах только слой, указываемый с помощью ссылки с номером 32, указывается в качестве слоя, содержащего рассеивающие структуры 52 и/или рассеивающий материал 52, и, по сути, выступает в качестве рассеивающего слоя 32. Однако также другие слои, указываемые с помощью ссылок с номерами 30 и 34, могут представлять рассеивающие слои или могут содержать рассеивающие структуры 52 и/или рассеивающий материал 52. Также смеси люминесцентных материалов 52, 54 и рассеивающего материала 52 могут присутствовать в нескольких или одном из слоев, указываемых в следующих вариантах осуществления. Рассеивающими структурами 52 могут быть любые структуры, присутствующие на слое, которые рассеивают свет, например царапины, зубцы, пятна и т.д. Рассеивающий материал 52 представляет собой материал, который может распределяться в материале-носителе, который зачастую является прозрачным материалом и который имеет возможность рассеивать падающий свет. Материал-носитель, например, вслед за рассеивающим материалом 52 также может содержать люминесцентные материалы 54, распределяемые в материале-носителе, и, по сути, формировать комбинированный отнесенный на расстояние люминофорный и рассеивающий слой. Рассеивающие структуры 52 и/или рассеивающий материал 52 распределяются по рассеивающему слою 32. Распределение рассеивающих структур 52 и/или рассеивающего материала 52 выбирается так, что разности в характеристике светового излучения, по меньшей мере, одного источника 22 света, по меньшей мере, частично компенсируются.

Чтобы компенсировать разность в характеристике светового излучения, плотность люминесцентного материала 52, 54 в отнесенном на расстояние слое 30, 32, 34 люминофора и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала в рассеивающем слое 32 может изменяться. Альтернативно, толщина люминесцентного материала 52, 54 в отнесенном на расстояние слое 30, 32, 34 люминофора и/или рассеивающих структур и/или рассеивающего материала в рассеивающем слое 32 может изменяться, чтобы компенсировать разность в характеристике светового излучения. Изменение толщины люминесцентного материала 52, 54 и/или рассеивающего материала 52 может выполняться посредством формирования люминесцентного материала 52, 54 и/или рассеивающего материала 52, который может быть нанесен или напечатан в небольших количествах, например, с использованием процессов струйной печати или лазерной печати. Если, например, распределение интенсивности света или цветов в окне 40 светового выхода измеряется в то время, когда отнесенный на расстояние слой 30, 32, 34 люминофора и/или рассеивающий слой 32 не представлен, то измеряется изменение, по меньшей мере, вследствие одного источника 22 света в матрице источников 20 света. Из этих измерений и из доступных люминесцентных материалов 52, 54 и/или рассеивающих материалов 52 можно определять то, какое изменение требуется для люминесцентного материала 52, 54 и/или рассеивающего материала 52 на отнесенном на расстояние слое 30, 32, 34 люминофора и/или рассеивающем слое 32, чтобы компенсировать, по меньшей мере, частично эту различную характеристику светового излучения, по меньшей мере, одного источника 22 света в матрице 20. Это определение требуемого изменения может выполняться с использованием спектров поглощения, возбуждения и излучения доступных люминесцентных материалов 52, 54 или может выполняться с использованием таблиц поиска, указывающих то, какое изменение повышает равномерность и какой эффект от этого изменения. Альтернат