[发明专利]具有光电的元器件的发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有发射光的光电的元器件和外罩泡壳的发光装置，在该外罩泡壳之中布置元器件。

背景技术

与传统白炽灯或荧光灯相比，目前开发的光电光源的特征在于经过改进的能源效率。基于半导体材料的光电的元器件在本公开文件的范畴内也被简称为“LED”，这通常是指无机和有机发光二极管。

只要例如按照某种近似将LED描述为朗伯辐射体，简单地说就可以向半部空间中发光。为了生产也向相反方向发出代替传统白炽灯的光的灯具，就此而言由背景技术中已知的是，设置多个相应地装配了一个或多个LED的电路板并布置为向彼此倾斜，例如布置为长方体的侧面。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种相对于背景技术有利的发光装置。

根据本发明，这一目的通过一种发光装置来实现，该发光装置具有：外罩泡壳，发射光的光电的元器件（下文中称为“元器件”或“LED”）布置在该外罩泡壳内部；以及具有（对由元器件发射的光）进行漫散射的散射介质，这样布置该散射介质，即，在（由元器件发射的光的主射线所在的）截面中看，沿着相对于主射线倾斜一定倾斜角度的射线发出的光的散射随着倾斜角度减小而更强烈；在此，在从至少30°按照顺序增大到优选地至少40°，50°，60°，70°或80°的连续角度范围内散射增加。

以全部由元器件发射的、根据功率加权的未经散射的光路的平均值形成主射线，并且主射线通常是由对称决定的中间轴。主射线的垂足点位于元器件的光射出面上；在光射出面内的位置取决于元器件的发射特性（Abstrahlcharakteristik），并且可以出于对称原因并且特别是在使用朗伯辐射体的情况下与表面中点，例如矩形光射出面的中心重合。以下考虑涉及这种主射线所在的截面（该截面例如垂直切割元器件）。

简单地说，在根据本发明的发光装置中，射线越“靠近”主射线，相应射线与主射线之间所夹的倾斜角度越小，则沿射线发出的光的散射越强。换言之，散射系数应随着倾斜角度减小而增加。

“射线”在本公开文件的范畴内是指垂足点位于光射出面中的几何射线。与之相对，“光路”是用于描述或者是建模（首先）沿几何射线发出的、在较远的传播中然后又完全（例如由于散射）与之偏离的光的方案（图3在所谓的射线跟踪模拟的基础上图示说明了“射线”/“光路”的区别）。就此而言，“沿射线发出的光”的说法与通过大量沿射线发出的光路形成的平均值有关，或者与方向分解的（richtungsaufgeloeste）强度测量有关。

随着散射系数朝向主射线增加，即随着散射在角度范围内变“更强”，在主射线上（或在靠近这个主射线的方向上）发出的光的强度在外罩泡壳下游，相应地与直接位于元器件下游的强度相比，比在“侧”向上（远离主射线的方向）发出的光的强度更强烈地由于散射减弱；沿射线相应发出的强度的减弱由于散射在角度范围内随着倾斜角度减小而增加。

如果例如将散射颗粒设置为散射介质，则可以朝向主射线相应地增加其“密度”，使得例如被射线分别相交的散射中心数量随着射线与主射线之间的角度减小而增加，或者散射颗粒的密度沿着外罩泡壳的表面朝向主射线增加（二者的结果都是使散射“更强”）。

在上述情况中，例如也可以在外罩泡壳上设置厚度恒定的散射颗粒层并对其进行相应的结构化，例如在靠近主射线的位置可以有封闭层，该封闭层随着与主射线的距离增大而逐渐中断（每个表面元件的散射颗粒密度朝向主射线增加）。同样地，例如也可以通过使外罩泡壳的表面粗糙来调整散射特性，并且，根据本发明，散射横剖面会随着朝向主射线增大的粗糙度而增大。

在散射中心处对光进行“漫散射”，这在本公开文件的上下文中非常普遍地表示相互作用，其结果是光朝向偏离原来方向的方向传播；所得出的方向的分布更强，确切地说与成像/“成像散射”相反地随机分布。就此而言，随机分布与宏观研究有关，在所述宏观研究中，例如没有为了给静态分布的散射颗粒建模而描绘每个颗粒的位置和/或形状，而是例如考虑了平均颗粒间距。

例如在利用透镜成像时，如果在成像下游确定各个光路的变化曲线，则光路方向变化与之相对地在漫散射时从宏观上考虑在一定程度上属于随机分布；例如只有通过给大量光路取平均值才能实现前文所述的强度在主射线上减弱。依次沿同一个射线发出的光路也相应地随机分布，并因此而在不同的方向上偏转；强度的分布是平均的（参见图3和4）。通过朝向主射线提高散射系数，可以加大散射或转过较大角度的散射（也是多个彼此连续的散射过程的结果）的概率。