[发明专利]发光装置及包括该发光装置的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光装置及包括该发光装置的照明装置，更具体地，涉及一种具有色度均匀的出光的发光装置及包括该发光装置的照明装置。

背景技术

根据其内部结构或封装形式，诸如LED等的光源通常具有一定的发光强度空间分布。例如，图2示出了一种LED芯片的发光强度空间分布曲线（配光曲线）的一个实例。如图2所示，在该LED芯片的出光面的法线方向（0度方向）上，光强具有最大值，而随着发光角增大，光强逐渐减小，在90度方向上具有最小值。

图3A至图3C示出了LED芯片应用于发光装置的一个实例。其中，图3A是LED灯管3的斜视图，图3B是LED灯管3在与其长度方向垂直的方向上的截面图，图3C是LED灯管3的出光示意图。

如图3A和图3B所示，LED灯管3整体上成长圆柱形，其包括壳体31、布置在壳体31内的印刷电路板32、布置在该印刷电路板32上的蓝光LED 33、以及荧光体盖34。荧光体盖34结合于壳体31，其部分围绕蓝光LED 33并且与蓝光LED 33间隔开适当距离。荧光体盖34厚度均匀，并且包括可将蓝光转换为黄光的荧光体（未示出）。从而，蓝光LED 33发出的一部分蓝光直接通过荧光体盖34出射至外部，另一部分蓝光通过荧光体盖34中的荧光体转换为黄光后出射至外部。最终，LED灯管3出射通过混合蓝光和黄光而获得的白光。

这种采用包含荧光体的盖体的技术通常被称为“远程荧光体（remote phosphor）”技术。然而，在该技术中，由于使用了与光源间隔开的荧光体盖，并且如上所述光源通常具有一定的发光强度空间分布，发光强度在不同发光角或不同发光方向上不同，因此会导致发光装置在不同发光角或不同发光方向上出射的光之间存在色差。结合图3C解释如下。在图3C中，实心箭头表示蓝光，空心箭头表示黄光，箭头的横向宽度示意性地表示发光强度。如图3C所示，蓝光LED 33在第一方向上的发光强度大于在第二方向上的发光强度，因此在第一方向上从荧光体盖34出射的蓝光强度大于在第二方向上从荧光体盖34出射的蓝光强度。并且，由于荧光体盖34在第一方向和第二方向上大致具有相同的荧光体浓度和盖厚度，因此在第一方向和第二方向上从荧光体盖34出射的黄光强度大致相同。这使得在第一方向和第二方向上从荧光体盖34出射的蓝光和黄光的光强比例出现差异。第一方向上出射的蓝光和黄光的光强比例较大，因此色温较高，整体上偏蓝色，而第二方向上出射的蓝光和黄光的光强比例较小，因此色温较低，整体上偏黄色。结果，LED灯管3在不同方向上出射的光之间出现色差。

为解决该问题，提出了一种使用非均匀厚度的荧光体盖的技术方案。以下结合图4A至图4D详细说明。

图4A至图4D示出了LED芯片应用于发光装置的另一实例。其中，图4A是LED灯管4在与其长度方向垂直的方向上的截面图，图4B是LED灯管4的出光示意图，图4C是LED灯管4的蓝光光路示意图，并且图4D是LED灯管4的黄光光路示意图。在图4C和图4D中，实线箭头表示蓝光，虚线箭头表示黄光。在以下描述中，将仅描述与图3所示实例不同之处，而省略相同或相似之处。

如图4A和图4B所示，LED灯管4包括具有非均匀厚度的荧光体盖44。在蓝光LED 43的发光强度相对较大的第一方向上，荧光体盖44具有较大的厚度，而在蓝光LED 43的发光强度相对较小的第二方向上，荧光体盖44具有较小的厚度。通过如此设置，在第一方向上，入射至荧光体盖44的蓝光中的较多的蓝光被转换为黄光而出射，而在第二方向上，入射至荧光体盖44的蓝光中的较少的蓝光被转换为黄光而出射。从而，在第一和第二方向上出射的光中的蓝光和黄光的光强比例被调节，由此来调节不同方向出射的光之间的色差。

然而，这种方案又会产生新的问题。如图4C所示，未经转换的蓝光a穿过荧光体盖44出射至外部，其传播基本上遵循折射定律。在荧光体盖44具有非均匀厚度的情况下，从荧光体盖44的光出射面上的不同点处出射的蓝光的出射角可能不同。而如图4D所示，蓝光在激发荧光体以获得黄光b的过程中会伴随着散射的发生，所获得的黄光b在多个方向上出射。因此，尽管试图通过调节荧光体盖44的厚度来调节不同方向上出射的蓝光与黄光的混合比例，但因厚度的变化而引起的蓝光和黄光的出射方向的变化使得难以精细地调节各方向上出射的蓝光与黄光的混合比例。因此，该方案对于色差调节的效果难以尽如人意。并且，这种色差也难以通过进一步调节荧光体盖44的厚度来消除，这是因为，在调节厚度以消除色差的同时，光路方向也被改变，从而使得从各方向上出射的光的色度再次发生变化。