[发明专利]基于LED的光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光器件，该发光器件包括：光源，其包括多个发光二极管并且具有光输出耦合表面；基座；覆盖所述光源的壳；以及在来自所述光输出耦合表面的光路中提供的光散射材料。

背景技术

出于环境考虑，目前正在进行将白炽灯取代为节能荧光灯。这样的荧光灯得到每瓦特多约6倍的光并且具有多达10,000小时的寿命，这是白炽灯的十倍。近来，也有替代物通过具体为发光二极管(LED)的多种固态解决方案来实现。LED灯需要比白炽灯少90％而比节能荧光灯少50％的能量，并且它可以点燃多达50,000小时。LED灯相对于荧光灯的其它优点在于瞬时接通、有可能调光以及使用可以作为正常废料来处置的环境有好部件，因为无汞存在。

WO 2004/100213公开了一种基于LED的光源，该光源包括光引擎和形状为标准白炽灯泡的罩。LED发出的光由可以在罩的内侧涂覆或者在罩内包含的波长转换材料进行转换。然而这一光源的弊端在于光通量的相当一部分被引向灯座而在此被吸收，从而造成低应用效率。此外获得高照度值，这造成高得令人不适的炫目水平。

因此在本领域中需要一种改进的节能灯以取代传统白炽灯。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服用于取代白炽灯的已知基于LED的光源的上述问题。

本发明涉及一种发光器件，该发光器件包括：

-包括多个发光二极管的光源，所述光源具有光输出耦合表面；

-基座；

-覆盖所述光源的壳，所述壳在与经过所述基座和所述壳延伸的假想轴横截的方向上具有最大直径2*R，所述壳围绕该假想轴为对称；以及

-在来自所述光输出耦合表面的光路中提供的光散射材料，

其中所述光输出耦合表面位于如下位置，在该位置所述壳在与所述假想轴横截的方向上具有直径D并且在与所述假想轴相距距离r内，r等于或者小于D/4(r≤D/4)。

通过将光输出耦合表面定位于与中心轴相距上述距离内，获得相对于来自光源的总通量而言在向前方向上(朝向待照射的区域，也称为应用区域)就光通量而言的高效率。另外，通过在来自光输出耦合表面的光路中布置散射材料，LED的初始极高照度可以由散射材料变换成适度照度。

当壳具有与常规准球形灯泡(通常包括朝向其基部延伸的更小伸长部分)的形状类似的形状时，发光器件产生特别有益的光分布。因此在本发明的实施例中，D等于或者小于2*R、比如范围为从R/10到2*R。

在本发明的实施例中，光源的光输出耦合表面的位置与所述基部比与所述壳的远端较近。通过将光输出耦合表面定位成如上所述接近轴并且也接近灯座，获得壳的均匀照射而又限制最大照度，因此防止令人不适的炫目。优选地，光输出耦合表面位于点O，该点在所述假想轴上位于如下位置，在该位置壳具有其最大直径，并且所述基座沿着所述假想轴与O的距离为d，d的范围为从R/2到4*R、比如范围为从R/2到2*R或者从R/2到3*R/2。

在本发明的实施例中，所述多个发光二极管发出蓝光。

另外，光散射材料可以是波长转换材料。在发光器件中使用波长转换材料实现具有期望的谱分布的光的高效产生。例如通过与适当波长转换材料组合使用发出蓝光的光源，可以获得白光。可以在所述壳中集成和/或在壳的表面上提供散射材料。通过在与光源相距一段距离处布置散射材料，可以降低LED的退化。因此优选地最大化或者接近最大化在光源与光散射材料之间的距离。由于光散射材料一般在它位于壳的内侧上时比位于壳的外侧上时受到更好地保护，所以壳的所述表面优选地面向光源。

另外，发光器件可以包括布置成将光引向壳的反射材料。例如，可以在基座上提供反射材料和/或光源可以包括反射层。反射材料可以通过将光源发出的光引向波长转换材料和/或在光输出方向上导引和/或引向壳来进一步提高发光器件的功效和效率。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的发光器件的示意图。

图2示意地图示了根据本发明一个实施例的发光器件的照度分布、强度分布和能量通量。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的优选实施例。

图1示出了包括光源的发光器件1，该光源具有光输出耦合表面2。光源包括多个发光二极管(LED)3。根据本发明，光源包括至少两个LED。光源可以包括任何常规LED，例如蓝色LED(例如蓝色InGaN LED)。光源可以适合于提供范围从100至约5,000流明的光输出。