專利名稱：制造用于發(fā)光體的罩的方法、罩和照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及照明領域，具體地涉及制造用于發(fā)光體的罩的方法、罩和照明裝置。
背景技術：
當今，諸如T5和T8管的傳統(tǒng)熒光燈以及緊湊型熒光粉燈(compact fluorescentlamp，簡稱CFL)被廣泛用于各種應用環(huán)境，例如辦公室、商店、家庭等。盡管熒光燈的加工和應用已經(jīng)很成熟，但是由于汞的使用而導致熒光燈有毒。此 外，熒光燈相對來說壽命短、光效低。近來，隨著基于固態(tài)發(fā)光的發(fā)光二極管(Light-emitting Diode,簡稱LED)的發(fā)展，存在許多基于傳統(tǒng)熒光燈外型設計但是內(nèi)部具有LED芯片的燈。由于這種燈的大小與傳統(tǒng)燈的機械部件相兼容，因而這種燈被稱作改進型燈，并且這種燈易于安裝而不需額外成本。此外，這種燈壽命長、功耗低并且環(huán)保。然而，基于LED的改進型燈仍面臨以下困難，這些困難妨礙它們被更廣泛地使用。這些困難包括光分布均勻性、顯色指數(shù)(color rendering index)、顏色穩(wěn)定性、發(fā)光效率和成本。圖I示出了一種基于LED的改進型燈100的結(jié)構(gòu)。具體地，圖IA示出了基于LED的改進型燈100的總體結(jié)構(gòu)圖，圖IB示出了基于LED的改進型燈100的局部放大圖，圖IC示出了基于LED的改進型燈100的結(jié)構(gòu)爆炸圖。如圖I所示，基于LED的改進型燈100具有透明燈罩101、發(fā)射藍光的LED 102、LED驅(qū)動支架103、電極端蓋104、散熱器105和PCB板或鋁基板106。LED 102為插腳式LED或貼片式LED，并且在LED 102的表面涂覆有黃色熒光粉。這種燈的缺點在于，光分布不連續(xù)、熒光粉受熱后色溫偏移或光效降低、顯色指數(shù)(Color Rendering Index,簡稱CRI)低(典型地約70-80)、成本高于傳統(tǒng)燈管。此外，圖2示出了一種運用遠程熒光粉結(jié)構(gòu)的燈具示意圖。具體地，圖2A示出了這種燈的總體結(jié)構(gòu)圖，圖2B示出了這種燈的結(jié)構(gòu)爆炸圖。如圖2A-2B所示，該燈具有透明件201、附著在透明件201的下表面上的熒光粉層202、反射器203、發(fā)射藍光的LED 204、表面貼有LED驅(qū)動電路元件的LED鋁基板205、外殼206和散熱器207。其中，由于熒光粉(熒光粉層202)沒有被直接涂覆在LED芯片的表面或是摻雜于LED表面直接接觸的封裝材料中，而是被應用于燈罩上，因而降低了熒光粉的溫度并且改善了光分布的均勻性。但是，如果熒光粉層202直接涂覆在透明件201表面，會導致在熒光粉層202和透明件201之間存在光學界面。光被該光學界面反射或折射，因而降低了這種結(jié)構(gòu)的發(fā)光效率。此外，熒光粉層202和透明件201的熱膨脹系數(shù)往往不同，在不同的應用環(huán)境中，在熒光粉層202和透明件201之間可能出現(xiàn)分裂或其他可靠性問題。另外，這種分層結(jié)構(gòu)僅適用于規(guī)則形狀的平面燈罩，例如圓形的燈罩。而表面涂覆熒光粉的エ藝難以用于加工復雜形狀的燈管。因而，期望ー種能夠解決上述問題的技木
發(fā)明內(nèi)容
在下文中給出關于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。本發(fā)明的ー個主要目的在于，提供用于發(fā)光體的罩的方法、罩和照明裝置。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種制造用于發(fā)光體的罩的方法，包括將ー種或多種熒光粉均勻地分布在用于制造罩的透明物質(zhì)中；以及將分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為罩。根據(jù)本發(fā)明的另ー個方面，提供了ー種用于發(fā)光體的罩，其中，罩由透明物質(zhì)和ー種或多種熒光粉制成，以及ー種或多種熒光粉均勻地分布在透明物質(zhì)中。根據(jù)本發(fā)明的又ー個方面，提供了ー種照明裝置，包括發(fā)光體和上述罩，發(fā)光體的設計和上述罩的設計相互配合以發(fā)光?！?br>

參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的說明，會更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類似的技術特征或部件將采用相同或類似的附圖標記來表示。圖1A-1C示意性地示出了現(xiàn)有技術中的燈管的結(jié)構(gòu)圖；圖2A-2B示意性地示出了現(xiàn)有技術中的一種運用遠程熒光粉結(jié)構(gòu)的燈具示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造用于發(fā)光體的罩的方法的流程圖；圖4示意性地示出了利用普通燈罩和利用根據(jù)本發(fā)明的實施例制造出的燈罩來發(fā)光的效果對比圖；以及圖5A-5D示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例的照明裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與ー個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。以下將參照圖3來描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造用于發(fā)光體的罩的方法。如圖3所示，在步驟S302中，可以將ー種或多種熒光粉均勻地分布在用于制造罩的透明物質(zhì)中。具體地，可以按照預定比例準備ー種或多種熒光粉和透明物質(zhì)；以及混合ー種或多種熒光粉和透明物質(zhì)，以使得一種或多種熒光粉均勻地分布在透明物質(zhì)中。優(yōu)選地，一種或多種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色與發(fā)光體發(fā)出的光的顏色相匹配，以使得經(jīng)由罩發(fā)出的光為白色光。例如，當發(fā)光體發(fā)出藍色的光時，熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色可以為黃色。當發(fā)光體發(fā)出紅色的光時，熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色可以為綠色和/或藍色，當發(fā)光體發(fā)出綠色的光時，熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色可以為紅色和/或藍色。
優(yōu)選地，當發(fā)光體的發(fā)出藍色的光時，可以使用兩種或兩種以上熒光粉，其中ー種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為黃色而另ー種熒光粉受激發(fā)所所發(fā)出的光的顔色為紅色。更優(yōu)選地，紅色熒光粉的比例可以根據(jù)應用要求精確控制。這種顏色組合的優(yōu)點在于顯色性高，并且具有這種顏色組合的裝置可以發(fā)出的光更接近自然光。透明物質(zhì)可以為透明塑料。透明塑料包括但不限于聚碳酸酯(polycarbonate)、聚丙烯(polypropylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,簡稱 PMMA)。其中，聚甲基丙烯酸甲酯也被稱作亞克カ或者壓克カ。在透明物質(zhì)可以為透明塑料的情況下，該塑料可以呈現(xiàn)顆粒狀或粉末狀。在塑料呈現(xiàn)顆粒狀或粉末狀的情況下，可以將熒光粉和塑料顆?；蛩芰戏勰┏浞只旌弦允沟脽晒夥劬鶆虻胤植荚谒芰项w?；蛩芰戏勰┲小８鶕?jù)需要，透明物質(zhì)還可以是其它高分子材料。例如，與該罩配合的發(fā)光體可以為發(fā)光二極管。當然，發(fā)光體也可以是其他任何適當?shù)陌l(fā)光器件。
熒光粉包括但不限于鋁酸鹽類例如摻雜有元素鈰(cerium，Ce)的釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,簡稱YAG)、娃酸鹽類、氮化物、氧化物、或其他適當?shù)耐还夥邸＝酉聛?，在步驟S304中，可以將分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為罩。如果透明物質(zhì)為預熱后成型的物質(zhì)，則例如可以對分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)加熱以得到分布有一種或多種熒光粉的、流體狀態(tài)的透明物質(zhì)，然后以預定方式將流體狀態(tài)的透明物質(zhì)成型為罩。其中，預定方式可以包括但不限于一次或多次擠壓成型法、 共擠壓成型法、或注入成型法。如果透明物質(zhì)為以其他方式成型的物質(zhì)，則可以按照其他適當方式對分布有熒光粉的透明物質(zhì)進行成型。優(yōu)選地，如果透明物質(zhì)為預熱后成型的物質(zhì)，則將分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為罩的步驟可以包括對分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)加熱以得到分布有一種或多種熒光粉的、流體狀態(tài)的透明物質(zhì)；以擠壓成型法或共擠壓成型法將流體狀態(tài)的透明物質(zhì)固化；以切粒法對固化后的透明物質(zhì)進行處理以獲得含有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)顆粒；以及擠壓成型法、或共擠壓成型法或注入成型法將所得到透明物質(zhì)顆粒成型為罩。同上述的反復成型，可以使熒光粉更加均勻地分布在罩中。根據(jù)需要，也可以進行三次或更多次的成型，以使得熒光粉特別均勻地分布在罩中。罩的厚度的范圍可以在0. 5mm-5mm內(nèi)，例如，罩的厚度可以為例如1mm。但這僅是以示例的方式給出罩的厚度，根據(jù)實際應用以及所采用發(fā)光體的光學屬性，罩的厚度可以更厚或更薄，罩中所含熒光粉的濃度也可以相應調(diào)節(jié)。在根據(jù)上述方法制造的燈罩中，熒光粉可以被均勻地嵌入在透明物質(zhì)中(例如，塑料或其他材質(zhì)等)，而不會出現(xiàn)脫離、易裂等問題。不同的熒光粉和各種透明物質(zhì)可以被容易地混合，以形成各種不同形狀并用于各種應用。利用適當?shù)哪Ｖ乒ぞ呖梢詫崿F(xiàn)不同的形狀(例如ニ維形狀和三維形狀)可以容易地實現(xiàn)多種成份的結(jié)合，從而使具有該罩的照明裝置實現(xiàn)不同的色溫或其他光學性能。以下將參照圖4來示出利用普通燈罩和利用根據(jù)本發(fā)明的實施例制造出的燈罩來發(fā)光的效果對比圖。在圖4中，以在2英尺的T8管上布置196顆藍光LED為例。
具體地，在(a)中示出了利用普通燈罩來發(fā)光的效果圖，而在(b)中示出了利用根據(jù)本發(fā)明的實施例制造出的燈罩來發(fā)光的效果圖。通過比較效果圖(a)和(b)，可以明顯看出，如(a)所示，利用普通燈罩發(fā)出的藍色光亮度很不均勻，而如(b)所示，利用根據(jù)本發(fā)明的實施例制造出的燈罩所發(fā)出的白色光亮度非常均勻，這在照明領域尤其是日常照明應用中是非常有利的。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以提供ー種用于發(fā)光體的罩。該罩可以由透明物質(zhì)和一種或多種熒光粉制成，以及ー種或多種熒光粉均勻地分布在透明物質(zhì)中。優(yōu)選地，一種或多種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色與發(fā)光體的發(fā)出的光的顔色相匹配，以使得經(jīng)由罩發(fā)出的光為白色光。例如，當發(fā)光體發(fā)出紅色的光時，熒光粉受激發(fā) 所發(fā)出的光的顔色可以為綠色和藍色，當發(fā)光體發(fā)出綠色的光時，熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色可以為紅色。當發(fā)光體發(fā)出藍色的光時，熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色可以為黃色。優(yōu)選地，當發(fā)光體的發(fā)出藍色的光時，可以使用兩種熒光粉，其中一種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為黃色而另ー種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顔色為紅色。更優(yōu)選地，紅色熒光粉的比例可以根據(jù)應用要求精確控制。這種顏色組合的優(yōu)點在于顯色性高，并且具有這種顏色組合的裝置可以發(fā)出的光更接近自然光。透明物質(zhì)可以為透明塑料。透明塑料包括但不限于聚碳酸酯(polycarbonate)、聚丙烯(polypropylene)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,簡稱 PMMA)。其中，聚甲基丙烯酸甲酯也被稱作亞克カ或壓克カ。例如，與該罩配合的發(fā)光體可以為發(fā)光二極管。當然，發(fā)光體也可以是其他任何適當?shù)陌l(fā)光器件。熒光粉包括但不限于鋁酸鹽類例如摻雜有元素鈰(cerium，Ce)的釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,簡稱YAG)、娃酸鹽類、氮化物、氧化物、或其他適當?shù)耐还夥邸Ｕ值暮穸鹊姆秶梢栽?. 5mm-3mm內(nèi)，例如，罩的厚度可以為例如1mm。但這僅是以示例的方式給出罩的厚度，根據(jù)實際應用以及所采用發(fā)光體的光學屬性，罩的厚度可以更厚或更薄，罩中所含熒光粉的濃度也可以相應調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了ー種照明裝置，包括發(fā)光體和上述的罩，發(fā)光體的設計和上述罩的設計相互配合來發(fā)光。鑒于在上面對罩進行了詳細的描述，在此為了簡明而不再重復對罩的描述。其中，為了使發(fā)光體和罩配合發(fā)出適當?shù)墓?，可以對發(fā)光體的排列布局、發(fā)光光譜和發(fā)光強度等中的一種或多種進行設計，以及對罩的厚度和/或罩中所含各種熒光粉的濃度進行設計。以下參照圖5來描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例的照明裝置500的結(jié)構(gòu)。具體地，圖5A示出照明裝置500的總體結(jié)構(gòu)圖，圖5B示出了照明裝置500的局部放大圖，圖5C示出了照明裝置500的爆炸圖，以及圖示出了照明裝置500的截面圖。如圖5所示，照明裝置500包括電極端蓋501、LED驅(qū)動器支架502、LED驅(qū)動503、燈罩504、LED PCB板505、散熱硅脂層(或散熱硅膠體墊)506和散熱器507。其中，在燈罩504的內(nèi)部均勻分布有熒光粉。為了簡明，在此不再重復對燈罩504的描述。要注意的是，圖5僅是給出了照明裝置的一個示例性結(jié)構(gòu)。在此，電極端蓋501、LED驅(qū)動器支架502、LED驅(qū)動503、LED PCB板505、散熱硅脂層(或散熱硅膠體墊)506和散熱器507均可以根據(jù)需要而有所改變，而不局限于附圖中示出和本文中所描述的形式。根據(jù)本發(fā)明的實施例，熒光粉可以被均勻地嵌入在透明物質(zhì)中(例如，塑料、玻璃等)，而不會出現(xiàn)脫離、易裂等問題。不同的熒光粉和各種透明物質(zhì)可以被容易地混合，以形成各種不同形狀并用于各種應用。利用適當?shù)哪Ｖ乒ぞ呖梢詫崿F(xiàn)不同的形狀(例如ニ維形狀和三維形狀)可以容易地實現(xiàn)多種成份的結(jié)合，從而使具有該罩的照明裝置實現(xiàn)不同的色溫和其他光學性能。應該強調(diào)，術語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。本發(fā)明及其優(yōu)點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本發(fā)明的范圍不僅限于說明書 所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內(nèi)的普通技術人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求g在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。
權利要求
1.一種制造用于發(fā)光體的罩的方法，包括 將一種或多種熒光粉均勻地分布在用于制造所述罩的透明物質(zhì)中；以及 將分布有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為所述罩。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述將一種或多種熒光粉均勻地分布在用于制造所述罩的透明物質(zhì)中的步驟包括 按照預定比例準備所述一種或多種熒光粉和所述透明物質(zhì)；以及混合所述一種或多種熒光粉和所述透明物質(zhì)，以使得所述一種或多種熒光粉均勻地分布在所述透明物質(zhì)中。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述透明物質(zhì)為預熱后成型的物質(zhì)，以及所述將分布有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為所述罩的步驟包括 對分布有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)加熱以得到分布有所述一種或多種熒光粉的、流體狀態(tài)的透明物質(zhì)；以及 以擠壓成型法、共擠壓成型法或注入成型法將所述流體狀態(tài)的透明物質(zhì)成型為所述罩。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述透明物質(zhì)為預熱后成型的物質(zhì)，以及所述將分布有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為所述罩的步驟包括 對分布有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)加熱以得到分布有所述一種或多種熒光粉的、流體狀態(tài)的透明物質(zhì)； 以擠壓成型法或共擠壓成型法將所述流體狀態(tài)的透明物質(zhì)固化； 以切粒法對固化后的透明物質(zhì)進行處理以獲得含有所述一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)顆粒；以及 以擠壓成型法、或共擠壓成型法或注入成型法將所得到的透明物質(zhì)顆粒成型為所述罩。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述一種或多種熒光粉的受激發(fā)所發(fā)出的光與所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色相匹配，以使得經(jīng)由所述罩發(fā)出的光為照明用白色光。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述一種或多種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的主體顏色為黃色，以及所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色為藍色。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述一種或多種熒光粉包括兩種或以上熒光粉，一種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為黃色而其余熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為紅色和/或綠色，以及所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色為藍色。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的方法，其中，所述透明物質(zhì)為透明塑料。
9.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的方法，其中，所述發(fā)光體為發(fā)光二極管。
10.一種用于發(fā)光體的罩，其中，所述罩由透明物質(zhì)和一種或多種熒光粉制成，以及所述一種或多種熒光粉均勻地分布在所述透明物質(zhì)中。
11.根據(jù)權利要求10所述的罩，其中，所述一種或多種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色與所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色相匹配，以使得經(jīng)由所述罩發(fā)出的光為照明用白色光。
12.根據(jù)權利要求10所述的罩，其中，所述一種或多種熒光粉的受激發(fā)所發(fā)出的光的主體顏色為黃色，以及所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色為藍色。
13.根據(jù)權利要求10所述的罩,其中，所述一種或多種突光粉包括兩種突光粉,一種熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為黃色而其余熒光粉受激發(fā)所發(fā)出的光的顏色為紅色和/或綠色，以及所述發(fā)光體的發(fā)出的光的顏色為藍色。
14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的罩，其中，所述透明物質(zhì)為透明塑料。
15.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的罩，其中，所述發(fā)光體為發(fā)光二極管。
16.一種照明裝置，包括發(fā)光體和根據(jù)權利要求10至15中任一項所述的罩，所述發(fā)光體的設計和所述罩的設計相互配合以發(fā)光。
17.根據(jù)權利要求16所述的照明裝置，其中， 所述發(fā)光體的設計包括排列布局、發(fā)光光譜和發(fā)光強度中的至少一項；以及所述罩的設計包括所述罩的厚度和/或罩中所含一種或多種熒光粉中的每種熒光粉的濃度。
全文摘要
本發(fā)明提供了制造用于發(fā)光體的罩的方法、罩和照明裝置。制造用于發(fā)光體的罩的方法包括將一種或多種熒光粉均勻地分布在用于制造罩的透明物質(zhì)中；以及將分布有一種或多種熒光粉的透明物質(zhì)成型為罩。
文檔編號F21Y101/02GK102829438SQ20111016685
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權日2011年6月13日
發(fā)明者陳鵬, 鄭盛梅, 古念松 申請人:奧斯蘭姆有限公司