發(fā)光產(chǎn)品、光源和燈具的制作方法
【專利摘要】發(fā)光產(chǎn)品100、燈和光源被提供用于將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。發(fā)光產(chǎn)品100包括基體聚合物108和另一材料106?；w聚合物108包括將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光的發(fā)光材料。另一材料106是透光的。發(fā)光產(chǎn)品100至少部分是透光的并且基體聚合物具有三維結(jié)構(gòu)，該三維結(jié)構(gòu)具有作為基體聚合物與另一材料之間的界面的多個表面，以允許在使用時在入射到發(fā)光產(chǎn)品100的一側(cè)102上的光束104的至少一部分在發(fā)光產(chǎn)品100的另一側(cè)110離開發(fā)光產(chǎn)品100之前，光束104至少四次穿過基體聚合物108與另一材料106之間的界面。
【專利說明】發(fā)光產(chǎn)品、光源和燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將第一顏色的光的至少一部分轉(zhuǎn)換為第二顏色的光的發(fā)光產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及包括所述發(fā)光產(chǎn)品的光源以及包括所述光源的燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光材料被廣泛用在光源中以將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。這樣的使用在專利US7462878中被討論。發(fā)光材料被布置在緊致的轉(zhuǎn)換層中。由于具有高能量的光到具有較低能量的較長波長的光的轉(zhuǎn)換(Stokes頻移)，轉(zhuǎn)換層中的溫度升高。能量差被耗散并且從而轉(zhuǎn)換為熱。在轉(zhuǎn)換層的外表面上，熱被傳遞到周圍環(huán)境和/或散熱器。發(fā)光材料可以是有機或無機發(fā)光材料。有機發(fā)光材料的問題在于它們的光化學(xué)穩(wěn)定性非常依賴于照明期間材料的溫度。
[0003]如果有機發(fā)光材料被用在所引述的專利的轉(zhuǎn)換層中，則發(fā)光材料的壽命將相對較短。轉(zhuǎn)換層的溫度在工作中變得相對較高并且因而有機材料的質(zhì)量變差并且在相對較短的時段之后，有機發(fā)光材料的轉(zhuǎn)換效率將變低并且/或者較少的光將被轉(zhuǎn)換為第二顏色。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供包括具有相對較長壽命的發(fā)光材料的發(fā)光產(chǎn)品。
[0005]本發(fā)明的第一方面提供了如權(quán)`利要求1所述的發(fā)光產(chǎn)品。本發(fā)明的第二方面提供了如權(quán)利要求13所述的燈。本發(fā)明的第三方面提供了如權(quán)利要求15所述的燈具。有利的實施例在從屬權(quán)利要求中限定。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的發(fā)光產(chǎn)品被提供用于將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。發(fā)光產(chǎn)品包括基體聚合物和另一材料。基體聚合物包括將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光的發(fā)光材料。另一材料是透光的。發(fā)光產(chǎn)品至少部分是透光的并且基體聚合物具有三維結(jié)構(gòu)，該三維結(jié)構(gòu)具有作為基體聚合物與另一材料之間的界面的多個表面，以允許在使用時在入射到發(fā)光產(chǎn)品的一側(cè)上的光束的至少一部分在發(fā)光產(chǎn)品的另一側(cè)離開發(fā)光產(chǎn)品之前，該光束至少四次穿過基體聚合物與另一材料之間的界面。
[0007]允許光束至少四次穿過三維結(jié)構(gòu)的材料與另一材料之間的界面的三維結(jié)構(gòu)具有相對較大的表面區(qū)域，該表面區(qū)域是基體聚合物與另一材料之間的界面。因而，基體聚合物不是被制成致密固體層或者致密固體的三維形狀，意思是基體聚合物具有可以與具有中空空間的結(jié)構(gòu)相比的結(jié)構(gòu)并且這些中空空間中的至少一些被填充另一材料。要注意的是該結(jié)構(gòu)不限于具有中空空間的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也可以是纖維束。如果基體聚合物被制成致密固體結(jié)構(gòu)，則光束將最多兩次穿過基體聚合物與另一材料之間的界面:一次是當(dāng)光束進入基體聚合物時，一次是當(dāng)光束離開基體聚合物時。如果光束(該光束一般沿基本直線的方向傳輸通過發(fā)光產(chǎn)品)穿過界面兩次以上，則界面面積至少大于在致密固體結(jié)構(gòu)情況下的界面面積，因為否則界面不能被穿過兩次以上。
[0008]發(fā)明人洞察到增大作為基體聚合物與另一材料之間的界面的表面區(qū)域?qū)ρ娱L發(fā)光材料的壽命是有利的。如果表面區(qū)域相對較大，則基體聚合物具有相對較大的表面，在使用時發(fā)光材料中產(chǎn)生的熱可以通過所述表面被傳導(dǎo)離開發(fā)光材料至所述另一材料。因而，基體聚合物中的溫度將保持在可接受的限度內(nèi)，這防止了發(fā)光材料的降級。經(jīng)由較大界面區(qū)域的熱傳導(dǎo)導(dǎo)致在整個發(fā)光產(chǎn)品中更好的熱擴散，從而降低基體聚合物的溫度而升高另一材料的溫度。
[0009]另一材料可以被用于進一步傳輸和/或傳導(dǎo)熱量遠離基體聚合物。另一材料例如與發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境接觸并且另一材料可以將熱量傳遞至周圍環(huán)境。如果另一材料不能流動或者成流，則另一材料可以用作熱傳導(dǎo)體將熱排出至發(fā)光材料的周圍環(huán)境。如果另一材料可以流動或成流，則熱可以利用該另一材料被傳輸至周圍環(huán)境。尤其是當(dāng)另一材料為空氣并且該空氣與周圍環(huán)境的空氣開放式接觸時，該空氣作為熱載體用于將熱運送至發(fā)光廣品的周圍環(huán)境。
[0010]此外，基體聚合物與另一材料之間的界面還是光的一部分可以被反射、散射或漫射的地方。此外，發(fā)光材料沿所有方向發(fā)出第二顏色的光，因而獲得具有第二顏色的漫射發(fā)光。在特定應(yīng)用中，發(fā)光產(chǎn)品的這個散射和漫射特征可以被有利地用于獲得特定角度的發(fā)光分布。為了影響發(fā)光產(chǎn)品的散射和/或漫射行為，基體聚合物可以包括散射或漫射顆粒。
[0011]要注意的是發(fā)光產(chǎn)品不局限于在基體聚合物內(nèi)使用單一發(fā)光材料。其它發(fā)光材料也可以被包括在基體聚合物中用于將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為其它顏色。通過使用特定組合的發(fā)光材料，可以得到特定的光輸出光譜。
[0012]基體聚合物與另一材料之間的界面可以是基體聚合物到另一材料的直接過渡，但是在其它實施例中，該界面本身可以由將基體聚合物與所述另一材料分隔開的另外材料制成。例如，該界面本身可以是允許在所述另一材料與基體聚合物之間的熱傳導(dǎo)的特定聚合物的薄層，或者該界面是玻璃薄層。
[0013]在該上下文中，具有顏色的光通常包括具有預(yù)定光譜的光。該預(yù)定光譜可以例如包括具有在預(yù)定波長附近的特定帶寬的主顏色或者可以例如包括多個主顏色。預(yù)定波長是輻射功率譜分布的平均波長。.在該上下文中，具有顏色的光還包括不可見光，例如紫外光。具有主顏色的光例如包括紅色、綠色、藍色、黃色和琥珀色光。特定顏色的光還可以包括主顏色的混合，例如藍色和琥珀色或者藍色、黃色和紅色。
[0014]發(fā)光產(chǎn)品至少是透光的，意思是入射到發(fā)光產(chǎn)品上的至少一部分光被傳輸通過發(fā)光產(chǎn)品并且被再次發(fā)射到發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境中。因而，發(fā)光產(chǎn)品可以是完全透明或部分透明的，或者可以是半透明的。
[0015]基體聚合物是發(fā)光材料被散布或分子溶解在其中的聚合物。聚合物基體可以從諸如丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘乙酯以及它們的共聚物和混合物之類的聚合物中選擇。
[0016]在實施例中，三維結(jié)構(gòu)的至少一部分是泡沫體。泡沫體是一種包括(至少)部分地包圍多個胞的多個壁的結(jié)構(gòu)。胞可以是封閉的或者胞可以彼此開放式接觸。當(dāng)三維結(jié)構(gòu)是泡沫體時，壁可以由基體聚合物形成并且在這種情況下，胞可以被填充另一材料。包括第一顏色并且入射到泡沫體上的光被傳輸通過連續(xù)胞的連續(xù)壁。在這些壁中，光可以被部分地轉(zhuǎn)換為第二顏色。未被轉(zhuǎn)換的光以及所生成的第二顏色的光被進一步傳輸通過該結(jié)構(gòu)。壁中所產(chǎn)生的熱很大程度上被傳導(dǎo)至胞并且被提供給另一材料。因此，熱量擴散而包括發(fā)光材料的基體聚合物的溫度不會變得太高。
[0017]泡沫體可以相對簡單地被制成并且因而是一種節(jié)約成本的方案。此外，泡沫體可以具有非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，尤其是當(dāng)壁由實心材料制成時。在很多應(yīng)用中，這種穩(wěn)定的泡沫體是有利的，因為它允許將泡沫體用作例如設(shè)備的結(jié)構(gòu)單元。此外，特定的泡沫體最初是相對柔性的并且在相對較短的時間之后，這些泡沫體的結(jié)構(gòu)變得緊實。這允許將相對柔性的泡沫體注入之后完全被泡沫體填充的空間中。其它類型的泡沫體仍然是柔性的并且可以被用在例如衣服中。
[0018]在另一實施例中，泡沫體是具有開放式胞結(jié)構(gòu)的固體泡沫體，或者該泡沫體是包括中空顆粒的復(fù)合泡沫體。
[0019]開放式胞結(jié)構(gòu)意味著這些胞不完全被壁包圍，而是相鄰的胞可以開放式地彼此接觸，并且在泡沫體的邊界處的胞開放式地與泡沫體的周圍環(huán)境接觸。因而，填充胞的另一材料可以將熱傳輸至發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境，這在熱管理方面是有利的。結(jié)果是，基體聚合物內(nèi)的溫度將被更多地降低，導(dǎo)致發(fā)光產(chǎn)品有更長的壽命。
[0020]復(fù)合泡沫體是一種具有封閉胞的泡沫體并且胞由被嵌入在泡沫體的基本材料中的中空顆粒形成，所述泡沫體的基本材料可以是基體聚合物。中空顆粒通常是可以由玻璃、陶瓷和聚合物制成的球體。在特定實施例中，使用復(fù)合泡沫體可能是有利的，因為它們具有相對較大的強度-重量比。此外，中空顆?？梢员惶畛渚哂邢鄬^高的熱容的另一材料，以使得該材料可以吸收由發(fā)光材料產(chǎn)生的大量的熱。具有高熱容的材料是當(dāng)其從固相變?yōu)橐合鄷r吸收大量熱的相移材料。
[0021]在另一實施例中，三維結(jié)構(gòu)的至少一部分具有蜂窩結(jié)構(gòu)。蜂窩由被壁隔開的六角形胞構(gòu)成。就該結(jié)構(gòu)所使用材料的量或者該結(jié)構(gòu)的尺寸而言，壁與胞之間的界面的總面積相對比較大。該結(jié)構(gòu)可以包括在全部三個維度上的一層或多層這樣的胞。尤其是當(dāng)光束入射到胞的側(cè)壁上時，光束將主要行進經(jīng)過胞、經(jīng)過另一壁并且經(jīng)過后續(xù)的胞等。因而，光束可以穿過若干個基體聚合物的壁并且基體聚合物中所產(chǎn)生的熱可以被提供給包括另一材料的胞。就壁的材料使 用與三維結(jié)構(gòu)的總體積的對比而言，蜂窩的結(jié)構(gòu)是一種非常高效的結(jié)構(gòu)。此外，蜂窩結(jié)構(gòu)相對較強健。
[0022]要注意的是其它結(jié)構(gòu)也是可能的，例如形成方形或圓形的多個附接的發(fā)光箔。
[0023]在替代實施例中，三維結(jié)構(gòu)包括包含發(fā)光材料的多個基體聚合物纖維。因而，纖維被另一材料環(huán)繞，因而在基體聚合物與另一材料之間存在相對較大的界面面積。入射到該結(jié)構(gòu)的一側(cè)上的光的至少一部分至少穿過兩個聚合物纖維，從而至少四次穿過基體聚合物與另一材料之間的界面。在實際的實施例中，三維結(jié)構(gòu)包括大量的纖維以使得光束的大部分光被至少兩次傳輸通過一個或多個聚合物纖維。
[0024]在另一實施例中，三維結(jié)構(gòu)包括具有多層的堆棧，其中基體聚合物的層與另一材料的層交替布置。尤其是當(dāng)光沿與交替層不平行的方向入射到多層的堆棧上時，光若干次穿過基體聚合物與另一材料之間的界面。因為基體聚合物和另一材料的層交替，所以基體聚合物與另一材料之間的界面的面積相對較大，導(dǎo)致基體聚合物與另一材料之間有良好的熱傳播并且從而導(dǎo)致發(fā)光產(chǎn)品有更長的壽命。
[0025]在另一實施例中，另一材料的層包括用于保持基體聚合物的層之間的距離的間隔體。尤其是當(dāng)另一材料為空氣或液體時，這些間隔體防止基體聚合物的層粘在一起并且從而減小基體聚合物與另一材料之間的界面的面積。
[0026]在實施例中，基體聚合物的層包括洞。這些洞允許另一材料流經(jīng)多層的堆棧，從而提供去往發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境的額外的熱傳輸機制。
[0027]在另一實施例中，所述另一材料包括液體或氣體。如果另一材料是氣體，它可以是空氣，允許使用空氣作為去往發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境的熱傳輸機制。氣體也可以是具有非常低的化學(xué)反應(yīng)性的特定氣體，例如N2，或者惰性氣體，例如氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)。這些氣體示例的任意混合物也是可能的。液體通常具有相對較高的熱容并且因而液體可以吸收由發(fā)光材料產(chǎn)生的大量熱。此外，液體可以被用于將熱傳輸至發(fā)光產(chǎn)品中的其它地方或者傳輸至發(fā)光產(chǎn)品的周圍環(huán)境中。液體的示例包括但不限于水、不同類型的油或者基于氟碳的液體。液體的混合物也是可能的，并且液體可以包括額外的添加劑，例如被溶解的復(fù)合物。
[0028]在實施例中，發(fā)光材料包括有機磷光體。有機磷光體具有高量子效率并且通常是透明的，這防止不希望的散射并且提高效率。有機發(fā)光材料具有更多的優(yōu)點。發(fā)光光譜的位置和帶寬可以容易地被設(shè)計為在可見區(qū)域內(nèi)的任何地方。因而，相對容易制造高效地發(fā)出白光的光源。白光可以是至少兩種顏色的光的組合，并且因而光源可以包括發(fā)射第一顏色的光的單一發(fā)光體并且包括至少一種有機發(fā)光材料將第一顏色的光的一部分轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。發(fā)光材料也可以包括兩種或更多種有機發(fā)光材料和/或有機和無機發(fā)光材料的組合，用于將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為兩種或更多種其它顏色。
[0029]在另一實施例中，有機磷光體包括二萘嵌苯衍生物。
[0030]在實施例中，三維結(jié)構(gòu)允許在使用時在入射到發(fā)光產(chǎn)品的一側(cè)上的光束的至少一部分至少八次穿過包含發(fā)光材料的基體聚合物與另一材料之間的界面。根據(jù)該實施例，熱的產(chǎn)生在更多的位置處出現(xiàn)，因而熱被更好地在整個發(fā)光產(chǎn)品中傳播，從而延長發(fā)光材料的壽命。
`[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了光源，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光產(chǎn)品和用于向發(fā)光產(chǎn)品發(fā)出光的發(fā)光體。所發(fā)出的光至少包括第一顏色的光。
[0032]該光源提供與根據(jù)本發(fā)明的第一方面的發(fā)光產(chǎn)品相同的好處并且有具有與該發(fā)光產(chǎn)品的相應(yīng)實施例類似的效果的類似實施例。該光源可以是固態(tài)光源，例如激光二極管或者發(fā)光二極管。固態(tài)發(fā)光體可以在光譜的藍紫色部分中發(fā)出光并且也可以在光譜的UV部分中發(fā)出光。發(fā)光材料可以被配置為將UV光譜中的光轉(zhuǎn)換為可見光譜中的光。
[0033]在實施例中，光源可以包括不止一個發(fā)光體。多個發(fā)光體可以發(fā)射全部相同顏色的光，或者一些發(fā)光體可以發(fā)射不同顏色的光。至少一個發(fā)光體發(fā)出的光包括第一顏色的光。
[0034]在另一實施例中，光源還包括在發(fā)光體與光出射窗之間的腔，其中該腔至少部分被發(fā)光產(chǎn)品填充。
[0035]實施例允許改造燈泡的制造，其中代替燈絲，發(fā)射單一顏色的單個固態(tài)發(fā)光體被可以使用，并且其中發(fā)光產(chǎn)品生成其它顏色的光以使得改造燈泡的總的光輸出基本為白光或者具有傳統(tǒng)燈泡的顏色譜的光。此外，發(fā)光產(chǎn)品將光的一部分改向以使得光被發(fā)射到整個燈泡的周圍環(huán)境中，因為發(fā)光產(chǎn)品部分地作為散射和漫射產(chǎn)品。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的光源的燈具。[0037]該燈具提供與根據(jù)本發(fā)明的第二方面的光源相同的好處并且有具有與該光源的相應(yīng)實施例類似的效果的類似實施例。
[0038]參考下文中所描述的實施例，本發(fā)明的這些及其它方面變得清楚并且將被闡明。
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明的上述實施例、實現(xiàn)方式和/或方面中的兩個或多個可以按照任何被認(rèn)為有用的方式組合。
[0040]與所描述的對發(fā)光產(chǎn)品的修改和改變相對應(yīng)的對發(fā)光產(chǎn)品、燈和/或燈具的修改和改變可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本描述來進行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]在附圖中:
[0042]圖1a至Id示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的發(fā)光產(chǎn)品的不同實施例，
[0043]圖2示意性地示出了作為泡沫體的發(fā)光產(chǎn)品的細(xì)節(jié)，
[0044]圖3a示意性地示出了作為具有開放胞結(jié)構(gòu)的泡沫體的發(fā)光產(chǎn)品的實施例，
[0045]圖3b示意性地示出了作為復(fù)合泡沫體的發(fā)光產(chǎn)品的實施例，
[0046]圖4a和4b示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第二方面的燈的實施例，
[0047]圖5a示意性地示出了包括發(fā)光產(chǎn)品的燈的實施例，
[0048]圖5b示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第三方面的燈具的實施例，以及
.[0049]圖6a和6b示意性地示出了發(fā)光產(chǎn)品的更多應(yīng)用。
[0050]應(yīng)當(dāng)注意不同附圖中的相同標(biāo)號具有相同的結(jié)構(gòu)特征和相同的功能，或者是相同的信號。在關(guān)于這樣的事項的功能和/或結(jié)構(gòu)已經(jīng)被說明的情況下，沒有必要在詳細(xì)描述中對其進行重復(fù)說明。
[0051]附圖純粹是圖示性的并不按尺寸繪制的。尤其是為了清楚起見，一些尺寸被放大了很多。
【具體實施方式】
[0052]第一實施例在圖1a中被示出。發(fā)光產(chǎn)品100具有泡沫體的三維結(jié)構(gòu)。該發(fā)光產(chǎn)品100具有第一側(cè)102和不同于第一側(cè)102的第二側(cè)110。泡沫體由被壁108包圍的胞106構(gòu)成。壁是包括發(fā)光材料的基體聚合物的壁。發(fā)光材料可以將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。胞106被填充另一材料,該另一材料可以是氣體(例如空氣)或者液體。發(fā)光產(chǎn)品100至少是透光的。入射到第一側(cè)102上的光束104基本直線地行進經(jīng)過發(fā)光產(chǎn)品100，并且入射到第一側(cè)102上的該光束的至少一部分光在第二側(cè)110處離開發(fā)光產(chǎn)品100。如圖1a中所示，光束104若干次穿過圍繞胞106的壁108。當(dāng)光束104進入壁108并且隨后離開胞106時，光束104穿過另一材料與基體聚合物之間的界面。當(dāng)光束104離開壁108并且進入胞106時，光束104第二次穿過基體聚合物與另一材料之間的界面。當(dāng)光束104行進經(jīng)過發(fā)光產(chǎn)品100時，少部分的光可以被吸收。如果光束包括第一顏色的光，則光的另外一部分激發(fā)存在于圍繞胞106的壁108中的發(fā)光材料，從而該部分光的至少一部分被轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。發(fā)光材料不轉(zhuǎn)換已被吸收到在第二顏色的光中所發(fā)射的能量中的第一顏色的光的全部能量。由于發(fā)光材料的Stokes頻移，被吸收的光的一部分被轉(zhuǎn)化為熱。這些熱從發(fā)光材料被傳導(dǎo)至基體聚合物，并且因為基體聚合物具有與另一材料的很大的界面面積，所以這些熱的相當(dāng)大的部分被傳導(dǎo)至另一材料。因而，所產(chǎn)生的熱被很好地在整個發(fā)光產(chǎn)品中傳播，這防止在發(fā)光材料內(nèi)或附近的局部溫度相對較高。發(fā)光材料的壽命和發(fā)光材料的效率非常依賴于發(fā)光材料被暴露于其中的最大溫度。因而，如果熱被很好地傳播并且因而發(fā)光材料的溫度保持為相對較低，則發(fā)光材料的壽命將會很長并且發(fā)光材料會很高效地工作。要注意的是在其它實施例中，胞可以被填充基體聚合物并且壁由另一(固體)材料制成。
[0053]圖1b呈現(xiàn)了發(fā)光產(chǎn)品120的另一實施例。發(fā)光產(chǎn)品120包括被另一材料隔開的多個基體聚合物的纖維122。雖然圖1b只呈現(xiàn)了有限數(shù)目的纖維122，但是在實際的實施例中，發(fā)光產(chǎn)品是包括大量纖維122的塊。在纖維彼此接觸的點處，它們可以被粘或熔在一起，從而形成一種固體塊。基體聚合物的纖維122還包括用于將第一顏色的光轉(zhuǎn)換為第二顏色的光的發(fā)光材料。如圖1b中所示，如果光束在第一側(cè)處進入發(fā)光產(chǎn)品120并且在不同于第一側(cè)的第二側(cè)處離開發(fā)光產(chǎn)品，則光束至少四次穿過另一材料與基體聚合物之間的界面。在纖維122中，光束104的光的一部分可以被發(fā)光材料轉(zhuǎn)換為第二顏色的光。在轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生了熱，并且由于纖維122的基體聚合物與另一材料之間的界面面積大，熱被傳導(dǎo)至另一材料并且纖維122的溫度保持相對較低。
[0054]圖1c呈現(xiàn)了發(fā)光產(chǎn)品140的另一實施例。發(fā)光產(chǎn)品140具有包括被壁142隔開的六角形胞144的三維結(jié)構(gòu)。因而，該三維結(jié)構(gòu)具有蜂窩結(jié)構(gòu)。要注意的是圖1c只呈現(xiàn)了該三維結(jié)構(gòu)的橫截面。六角形胞144沿與所呈現(xiàn)的橫截面的假想平面基本正交的方向延伸。胞144可以是封閉的，或者可以是在一側(cè)或兩側(cè)開放的。胞144被填充另一材料，例如空氣或水。壁142由包括在之前的實施例中已經(jīng)討論過的發(fā)光材料的基體聚合物制成。此外，根據(jù)之前討論過的實施例，光束104穿過多個壁，從而若干次穿過可以將光束104的一部分光轉(zhuǎn)換為另一顏色的光的發(fā)光材料。胞144中的另一材料接收發(fā)光材料所產(chǎn)生的熱的一部分，因而熱被很好地傳播通過發(fā)光產(chǎn)品140。
[0055]圖1d呈現(xiàn)了發(fā)光產(chǎn)品160的另一實施例。發(fā)光產(chǎn)品160包括具有包括發(fā)光材料的基體聚合物164的層 和另一材料162的層的多層堆棧?；w聚合物164的層與另一材料162的層交替布置?；w聚合物164的層可以具有連接另一材料162的不同層的洞168。此外，另一材料162的層可以包括間隔體166，這些間隔體166例如是小球以將基體聚合物164的層隔開。間隔體166可以也由基體聚合物制成并且也可以包括發(fā)光材料，但是其它合適的材料也可以被使用。
[0056]在圖2中，圖1a的泡沫體的細(xì)節(jié)被呈現(xiàn)。該泡沫體包括被壁208包圍的胞204。壁208的材料是包括發(fā)光粒子206、214的基體聚合物。胞204被填充另一材料。胞204與壁208之間是另一材料與基體聚合物之間的界面202。光束104行進經(jīng)過該透光泡沫體。在圖2中，光束104至少6次穿過另一材料與基體聚合物之間的界面202。當(dāng)光束傳輸經(jīng)過壁208時，它可以穿過發(fā)光粒子206、214。在圖2中，兩個發(fā)光粒子214在光束中。這兩個發(fā)光粒子214吸收來自光束的一些光并將這些光轉(zhuǎn)換為另一顏色的光212。發(fā)光粒子214基本在各個方向上發(fā)出第二顏色的光212。從光束104的光到第二顏色的光212的轉(zhuǎn)換不是完全有效的，由于Stokes頻移，而產(chǎn)生了一些熱。在界面202處，熱210的相對較大的部分從基體聚合物被傳導(dǎo)至另一材料。尤其是當(dāng)另一材料具有相對較高的熱容時，大量熱210被另一材料吸收。因而，胞204中的所述另一材料變熱，而壁208的溫度保持相對較低。如果壁208的溫度保持相對較低，則發(fā)光粒子不被暴露于高溫下，提高了它們的壽命和它們的效率。
[0057]發(fā)光粒子206，214并不限定為由單一發(fā)光材料制成的發(fā)光粒子。不同的發(fā)光材料可以被用在基體聚合物中以使得光束104的光可以被轉(zhuǎn)換為多種顏色的光。實用的發(fā)光材料是包括二萘嵌苯衍生物的有機發(fā)光材料，例如路瑪近紅R305、路瑪近黃R083或R170、路瑪近橙R240，它們是可以從BASF獲得的商用材料。
[0058]在圖3a中，呈現(xiàn)了具有開放式胞結(jié)構(gòu)的泡沫體300的細(xì)節(jié)。泡沫體300的特征類似于圖2的泡沫體的特征。唯一的區(qū)別在于壁208包括將胞204彼此連接的洞302。因而，存在于胞204中的另一材料可以從一個胞204流向另一胞204，可以流向泡沫體的周圍環(huán)境，或者甚至可以從周圍環(huán)境流向胞204。另一材料的流動可傳導(dǎo)熱，因而熱從泡沫體300的內(nèi)體被傳輸至周圍環(huán)境。如果泡沫體300被用在空氣的環(huán)境中，則另一材料將是空氣。在其它實施例中，泡沫體300可以被用在液體中并且在那種情況下另一材料為該液體。因此，由壁208中的發(fā)光材料產(chǎn)生的熱被傳輸離開泡沫體300，因而泡沫體300的溫度保持在可接受的限度內(nèi)。
[0059]在圖3b中，泡沫體的另一實施例被呈現(xiàn)。圖3b示意性地呈現(xiàn)了復(fù)合泡沫體350的橫截面。該復(fù)合泡沫體是由其中存在中空顆粒354的基體聚合物352制成的物質(zhì)。中空顆粒354被填充另一材料，該另一材料例如是氣體、液體或相移材料。中空顆粒354本身可以例如由玻璃或者另一聚合物制成，因此該玻璃或另一聚合物為所述另一材料與基體聚合物352之間的界面。由存在于基體聚合物352中的發(fā)光材料產(chǎn)生的熱通過界面區(qū)域被部分傳導(dǎo)至另一材料。尤其是，如果相移材料被用在中空顆粒354內(nèi)，則中空顆粒354可以吸收大量的熱，因而防止復(fù)合泡沫體的溫度上升至不可接受的水平。
[0060]在圖4a中，燈400，410的兩個實施例被呈現(xiàn)，所述燈400，410包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面的發(fā)光產(chǎn)品402，412并且包括發(fā)光體404，414。燈400包括被玻璃的光出射窗包圍的腔406。該腔具有基座,發(fā)光體404設(shè)置在所述基座上。發(fā)光體404可以是固態(tài)發(fā)光器件，例如發(fā)光二極管、有機發(fā)光二極管或激光二極管。發(fā)光體406可以發(fā)射單一顏色的光或者具有不同波長的光譜的光 ，并且光的波長可以在可見光譜中，例如藍光，或者在接近于可見光譜的光譜中，例如紫色或紫外光譜。腔部分地被根據(jù)本發(fā)明的第一方面的發(fā)光產(chǎn)品402填充。一層發(fā)光產(chǎn)品402被應(yīng)用于光出射窗的玻璃上。發(fā)光產(chǎn)品402例如是在圖1至3的上下文中已被討論的泡沫體中的一個。發(fā)光產(chǎn)品402中的發(fā)光材料可以將從發(fā)光體404接收的全部光轉(zhuǎn)換為另一顏色的光，或者可以轉(zhuǎn)換光的一部分并將光的另一部分傳送至光出射窗。因而，被發(fā)射到周圍環(huán)境中的光至少包括由發(fā)光材料發(fā)出的光并且可以包括直接源自于發(fā)光體404的光。通過選擇特定的發(fā)光材料和/或特定的發(fā)光體已經(jīng)/或者通過將發(fā)光產(chǎn)品的尺寸設(shè)定為特定尺寸，燈400可以獲得特定的光輸出分布。
[0061]腔404包括氣體，在實施例中，該氣體是與被用作泡沫體402中的另一材料的氣體相同的氣體。如果泡沫體402具有開放式胞結(jié)構(gòu)，則該氣體可以循環(huán)并也將熱輸送至腔404。有利的氣體為氮或氦，因為它們防止發(fā)光材料變差。
[0062]在圖4a的右端，作為燈400的變型的另一個燈410被呈現(xiàn)。該另一個燈410包括分別發(fā)射另一顏色光譜的光的兩個不同的發(fā)光體404，414。此外，在腔內(nèi)部，兩層發(fā)光產(chǎn)品402，412被應(yīng)用于光出射窗。通過使用不止一個發(fā)光體和使用不止一個發(fā)光產(chǎn)品，通過光出射窗發(fā)出的光的光譜可以更接近于傳統(tǒng)燈的光譜，或者可以是具有寬波長光譜范圍的白光，以使得可以利用燈410的光獲得更好的顏色表現(xiàn)。要注意的是燈400，410不限于一個發(fā)光體404和一個發(fā)光產(chǎn)品402的特定組合以及兩個發(fā)光體404，414和兩個發(fā)光產(chǎn)品402，412的特定組合。不同的組合是可能的，包括具有兩個以上發(fā)光體或者兩個以上發(fā)光產(chǎn)品的組合。
[0063]在圖4b中，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的燈450，460的兩個其它實施例被呈現(xiàn)。在圖4b中，燈管456的示意性繪制的橫截面被呈現(xiàn)。在燈管456的一側(cè)，發(fā)光體454被置于被附接到反射器453的基板上。具有反射器的燈管456沿基本垂直于所呈現(xiàn)的橫截面的假想平面的方向延伸。順著燈管456，多個光反射器454被置于反射器453上。在所呈現(xiàn)的實施例中，發(fā)光體454是圓頂發(fā)光二極管。其它發(fā)光體也可以被用在實施例的燈管456中。發(fā)光體454所發(fā)出的光入射在發(fā)光產(chǎn)品452上。發(fā)光體的光的一部分在被發(fā)出到燈管456的周圍環(huán)境中之前被傳送經(jīng)過發(fā)光產(chǎn)品452，并且所述光的另一部分被發(fā)光產(chǎn)品452的發(fā)光材料轉(zhuǎn)換為另一顏色的光。在發(fā)光產(chǎn)品452中產(chǎn)生的熱將被很好地在整個發(fā)光產(chǎn)品452中傳播并且可以被傳輸至燈管456的內(nèi)部空間并且可以經(jīng)由燈管456傳導(dǎo)至燈管456的周圍環(huán)境中。發(fā)光產(chǎn)品452中的發(fā)光材料的溫度保持在可接受的限度內(nèi)并且因此，發(fā)光材料具有很長的壽命。
[0064]在圖4b的右端，類似于燈450的另一個燈460被呈現(xiàn)，但是該另一個燈460包括附加的發(fā)光產(chǎn)品462,該發(fā)光產(chǎn)品462將發(fā)光體454的一部分光轉(zhuǎn)換為不同于發(fā)光產(chǎn)品452中生成的顏色的另一顏色。
[0065]圖5a呈現(xiàn)了改造燈500，510的兩個實施例。改造燈500包括包圍被填充另一材料的腔504的燈泡。在腔504的基座處設(shè)置有向發(fā)光產(chǎn)品502發(fā)射光的發(fā)光體506，所述發(fā)光產(chǎn)品502被設(shè)置在燈泡內(nèi)。發(fā)光產(chǎn)品502包括由包含發(fā)光材料的基體聚合物制成的纖維束。改造燈510包括在腔504內(nèi)的發(fā)光產(chǎn)品512，該發(fā)光產(chǎn)品512是包括中空顆粒的復(fù)合泡沫體。發(fā)光產(chǎn)品512呈現(xiàn)為黑.色，但是黑色不是真實產(chǎn)品中的顏色。使用黑色只是為了清楚起見，而在真實產(chǎn)品中，發(fā)光產(chǎn)品512至少是透光的。
[0066]圖5b呈現(xiàn)了包括根據(jù)本發(fā)明的第二方面的燈的燈具550的實施例。例如，在燈具550內(nèi)部，使用根據(jù)圖5a的實施例的改造燈500，510。
[0067]圖6a呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光產(chǎn)品的604的另一應(yīng)用。因為泡沫體或纖維束可以按任何合適的形狀形成，并且可以是柔性的，所以發(fā)光產(chǎn)品604可以被用在外套602內(nèi)部并且例如被形成為數(shù)字I的形狀。被置于發(fā)光產(chǎn)品604的背側(cè)的多個發(fā)光體向發(fā)光產(chǎn)品604發(fā)射光，發(fā)光產(chǎn)品604隨后發(fā)出光經(jīng)過外套602的織物。同樣的原理在圖6b中示出，其中發(fā)光產(chǎn)品606用在長椅608的背部中。
[0068]應(yīng)當(dāng)注意上述實施例說明了本發(fā)明而不是要限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計很多替代實施例。
[0069]在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何標(biāo)號不應(yīng)當(dāng)被理解為限制該權(quán)利要求。動詞“包括”及其變化形式的使用不排除不同于權(quán)利要求中所述的那些元件或步驟以外的元件或步驟的存在。元件前的冠詞“一個”不排除多個這樣的元件的存在。特定特征在不相同的從屬權(quán)利要求中被引述這一事實不代表這些特征的組合不能被用來獲利。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將第一顏色的光(104)轉(zhuǎn)換為第二顏色的光(212)的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，該發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)包括: -包括用于將第一顏色的光(104)轉(zhuǎn)換為第二顏色的光(212)的發(fā)光材料(206、214)的基體聚合物(108、122、142、164、208、352)，以及 -透光的另一材料(106、144、162、204、354)， 所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)是至少部分透光的，并且所述基體聚合物具有三維結(jié)構(gòu)，該三維結(jié)構(gòu)具有作為所述基體聚合物(108、122、142、164、208、352)與所述另一材料(106、144、162、204、354)之間的界面的多個表面(202)，以允許在使用時在入射到所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502,512)的一側(cè)(102)上的光束(104)的至少一部分在所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)的另一側(cè)(110)離開所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)之前，所述光束(104)的一部分至少四次穿過所述基體聚合物(108、122、142、164、208、352)與所述另一材料(106、144、162、204、354)之間的界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述三維結(jié)構(gòu)的至少一部分是泡沫體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512),其中所述泡沫體包括具有開放式胞結(jié)構(gòu)的固體泡沫體,或者所述泡沫體包括復(fù)合泡沫體(352)，該復(fù)合泡沫體(352)包括中空顆粒(354)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述三維結(jié)構(gòu)的至少一部分具有蜂窩結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述三維結(jié)構(gòu)包括包含所述發(fā)光材料(206、214)的多個基體聚合物纖維(122)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述三維結(jié)構(gòu)包括具有多層的堆疊，在所述堆疊中所述基體聚合物(164)的層與所述另一材料(162)的層交替布置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述另一材料(162)的層包括用于保持所述基體聚合物(164)的層之間的距離的間隔體(166)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述基體聚合物(164)的層包括洞(168)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述另一材料(106、144、162、204、354)包括液體、氣體或相移材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述發(fā)光材料(206、214)包括有機磷光體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述有機磷光體包括二萘嵌苯衍生物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)，其中所述三維結(jié)構(gòu)允許在使用時在入射到所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、.402、412、452、462、502、512)的一側(cè)(102)上的所述光束(104)的至少一部分至少八次穿過包含所述發(fā)光材料(206、214)的所述基體聚合物(108、122、142、164、208、352)與所述另一材料(106、144、162、204、354)之間的界面。
13.一種光源(400、410、450、460、500、510)，包括: -根據(jù)權(quán)利要求1 所述的發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、.512)，以及 -用于向所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)發(fā)光的發(fā)光體(404、414、454、506)，所發(fā)出的光至少包括所述第一顏色的光(104)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光源(400、410、450、460、500、510)，還包括在所述發(fā)光體(404、414、454、506)與光出射窗之間的腔(406、504)，其中所述腔(406、504)至少部分地被所述發(fā)光產(chǎn)品(100、120、140、160、350、402、412、452、462、502、512)填充。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光源(400、410、450、460、500、510)的燈具(550)。
【文檔編號】C09K11/06GK103443242SQ201280012219
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月8日
【發(fā)明者】R·A·M·希克梅特, G·J·維爾霍克斯, T·范博梅爾, R·T·韋格 申請人:皇家飛利浦有限公司