柔性发光装置的制作方法

文档序号:12071492阅读:262来源:国知局
柔性发光装置的制作方法

本发明涉及一种柔性发光装置。



背景技术:

荧光灯照明和白炽灯照明是用于各种照明应用例如办公空间或商场的照明的常用照明技术。然而,白炽灯照明在能量高效方面不具有竞争力,而荧光灯管通常包含不易处理的非环保元件。近年来,诸如发光二极管(LED)之类的固态光源已经作为照明应用市场上的强大竞争者出现,这主要是由于其相对于其他现有技术的优越的能量效率。

在一些应用中,可能希望能够修改发光装置的一个或多个光学特性,例如光学参数或变量,如发射光的颜色、强度和/或方向。解决方案是使用以不同电流驱动固态光源的驱动器电子器件和/或使用发射不同颜色的光源。然而,这限制了将光学特性改变为由发光装置实现的光学特性的可能性。

因此,需要一种具有增加的设计自由度以适应其一些光学特性的发光装置。



技术实现要素:

鉴于现有技术的上述和其他缺点,本发明的一般目的是提供一种发光装置,其中一个或多个光学特性例如发射光的颜色和/或方向容易适配。

根据本发明的第一方面,提供了一种发光装置,其具有:第一光出射窗并且包括柔性光源,该柔性光源具有面向第一光出射窗的第一表面并且布置成在第一光出射窗的方向上发射光;以及多个第一光学元件,其设置在所述柔性光源的第一表面上,并且被布置成改变由所述柔性光源发射的光的至少一部分的至少一个光学参数的值,其中,相邻的第一光学元件之间的距离取决于所述柔性光源的形状,并且其中与柔性光源的第二形状相比,对于所述柔性光源的第一形状的由所述发光装置发射的光的所述至少一个光学参数的值是不同的,所述第一形状不同于所述第二形状。

根据本发明,提供了一种发光装置,其中通过改变柔性光源的形状来改变经由第一光出射窗发射的光的表示发光装置的一个或多个光学特性的光学参数的值。因为多个第一光学元件布置在柔性光源的第一表面上,所以第一光学元件面向第一光出射窗,并且因此布置在(在操作中)发射光的第一表面与第一光出射窗之间。因为邻近或相邻的第一光学元件之间的距离取决于柔性光源的形状,所以柔性光源的形状的改变导致各个第一光学元件之间的距离的改变,因此改变所述多个第一光学元件的光学特性或光学参数或性质中的一个或多个的值。以这种方式,可以通过改变柔性光源的形状来调节发光装置的光学参数的值。因此,当形状改变时,发射的光的光学性质将改变。例如,当柔性光源形成为第一形状时,则相邻的第一光学元件以第一距离间隔开,而当柔性光源成形为不同于第一形状的第二形状时,相邻的第一光学元件以第二距离间隔开,所述第二距离不同于所述第一距离。在第一光学元件之间的方向上、即在第一光学元件之间的间隔或距离的方向上发射的光不受第一光学元件影响或受到有限量的影响(例如被重新引导)。通过改变第一光学元件之间的距离或间隔,改变了不受第一光学元件影响例如被重新引导的光的量,并且因此也改变受所述第一光学元件影响例如被重新引导的光的量,并且因此所述多个第一光学元件的所述一个或多个光学特性被改变,导致由发光装置发射的光的至少一部分的至少一个光学参数或性质(例如光的颜色、亮度和/或方向)的值的改变。因此,经由出射窗离开发光装置的光束将具有取决于柔性光源的形状的光学性质或特性。例如,柔性光源的第一形状将导致第一光束,而柔性光源的第二形状将导致离开发光装置的第二光束。第一光束和第二光在至少一个光学性质或参数方面是不同的,例如第一光束具有第一颜色,而第二光束具有不同于第一颜色的第二颜色,和/或第一光束具有第一光束宽度,而第二光束具有不同于第一光束宽度的第二光束宽度,等等。因此,柔性光源是可成形的,并且可以形成为另一种形状,例如通过使光源在一个或多个方向上挠曲或弯曲而实现,这导致相邻的第一光学元件之间的改变的和不同的距离,从而导致由发光装置发射的光的改变的光学特性或性质。形状可以是任何形状,例如平面形状、弧形形状、大致圆柱形形状、多角度的形状,例如六边形或八边形形状。在一个实施例中,柔性光源具有包括多个平坦区域的形状,所述平坦区域相对于彼此具有不同于180度的角度。所述多个第一光学元件可以被认为是第一光学装置,其光学特性取决于第一光学元件之间的距离。通过改变其上设置有所述多个第一光学元件并因此设置有第一光学装置的柔性光源的形状,影响第一光学元件之间的距离的改变,从而影响光学特性的改变。因此,柔性光源的形状限定了所述多个第一光学元件的光学性质或光学参数的值或光学特性。

第一光学元件被布置为改变由柔性光源发射的光的至少一部分的光学参数的值,例如,第一光学元件可以包括反射元件,其改变光的方向,或者第一光学元件可以包括光散射元件、例如波长转换元件,其改变光的颜色和/或重新引导光。第一光学元件可以例如通过合适的3D印刷技术来制造。

柔性光源可以是例如柔性OLED板或包括柔性基板的多个光源。

根据本发明的实施例,柔性光源是至少部分透明的,并且发光装置还包括面向柔性光源的第二表面的第二光出射窗,该第二表面与柔性光源的第一表面相反,其中所述第一光学元件还布置成在所述第二光出射窗的方向上重新引导由所述柔性光源发射的光的至少一部分。柔性光源是至少部分透明的意味着柔性光源的至少一部分对于可见光是透明的。这有利地提供了一种发光装置,其中光从该发光装置沿两个方向发射,这两个方向即包括由柔性光源发射并且由第一光学元件部分地重新引导的光的第一光出射窗的第一方向,以及包括由所述第一光学元件重新引导的光的所述第二光出射窗的第二方向。因此,根据本实施例,两个基本上相反方向上的两个光束可以由发光装置发射。因此,根据本实施例的发光装置使得能够改变在两个不同方向上发射的光(即,发射到第一光出射窗的方向上的光以及发射到第二光出射窗的方向上的光)的光学特性或至少一个光学参数或性质的值。例如,当柔性光源形成为第一形状时,则相邻的第一光学元件以第一距离间隔开,而当柔性光源成形为不同于第一形状的第二形状时,则相邻的第一光学元件以第二距离间隔开,其中第二距离不同于第一距离。在第一光学元件之间的方向上、即在第一光学元件之间的间隔或距离的方向上发射的光不被第一光学元件重新引导到第二光出射窗或者有限量地被第一光学元件重新引导到第二光出射窗。通过改变第一光学元件之间的距离或间隔,改变(例如增加或减少)了未由第一光学元件重新引导到第二光出射窗的光量,并且因此也改变(例如增加或减少)了由第一光学元件重新引导到第二光出射窗的光量;因此,由发光装置发射到第一光出射窗的方向的光以及由发光装置发射到第二光出射窗的方向的光的光学参数或光学特性或性质的值都将改变。换句话说,可以存在从发光装置沿两个基本上相反的方向发射的两个光束,并且两个光束中的每一个的至少一个光学参数或性质的值取决于柔性光源的形状。

根据本发明的一个实施例,柔性光源包括柔性光导,并且其中在柔性光导处或柔性光导上设置多个耦出结构。柔性光导可以接收来自一个或多个固态光源的光。耦出结构可以是例如发光元件。柔性光源的第一表面对应于柔性光导的一个表面,在该表面处或该表面上设置有耦出结构。在一个实施例中,柔性光导对于在第一表面处接收的光是至少部分透明的,并且被第一光学元件在第二光出射窗的方向上重新引导的光可以透射通过柔性光导,并且离开另一个表面。

根据本发明的一个实施例,柔性光源包括设置在柔性基板上的多个固态光源。所述多个固态光源例如被布置为线性阵列,其中光源具有固定的间距。柔性表面的第一表面对应于柔性基板的表面,并且所述多个固态光源设置在柔性基板的第一表面上。在一个实施例中,所述多个第一光学元件被布置成与所述多个光源对准,即每个固态光源与一个第一光学元件相关联,或者每个固态光源被布置在两个第一光学元件之间。

光源可以是基于半导体的光源,例如发光二极管、激光二极管、OLED。

根据本发明的一个实施例,柔性光源包括设置在柔性且至少部分透明的基板上的多个固态光源。柔性表面的第一表面对应于柔性且至少部分透明的基板的表面,并且所述多个固态光源设置在柔性基板的第一表面上。至少部分透明的基板(即其至少一部分透射可见光的基板)提供发光装置,其中由固态光源发射的光可以沿与光源发光方向相反的方向透射通过基板。例如,所述多个固态光源被布置成将光发射到第一光出射窗的方向,并且该光的一部分被第一光学元件重新引导到基板的方向,然后透射通过所述至少部分透明的基板进入第二光出射窗的方向。因此,第一光出射窗和第二光出射窗位于所述至少部分透明的基板的相反侧。

根据本发明的一个实施例,所述多个第一光学元件被布置成与所述多个光源对准。以这种方式,可以实现由固态光源发射的光的最佳准直。在另一实施例中,第一光学元件以第一间距布置,并且固态光源以第二间距布置,其中第一间距不同于第二间距。在另一实施例中,光源布置在第一光学元件之间。

根据本发明的一个实施例,所述多个第一光学元件中的至少一个包括反射元件。以这种方式,提供了所发射的光的重新引导,并且重新引导的光的量取决于柔性光源的形状。

根据本发明的一个实施例,所述多个第一光学元件中的至少一个包括波长转换元件。以这种方式,除了由柔性光源发射的光的重新引导或散射之外,还可以通过改变柔性光源的形状并由此改变波长转换元件之间的距离来改变由发光装置发射的光的颜色特性。

根据本发明的一个实施例,所述多个第一光学元件中的至少一个对于第一波长范围是反射性的,并且对于不同于第一波长范围的第二波长范围是透射性的。以这种方式,可以通过改变柔性光源的形状并由此改变第一光学元件之间的距离来改变由发光装置发射的光的颜色特性和光方向和亮度分布。

根据本发明的一个实施例,发光装置还包括在柔性光源的第二表面上的多个第二光学元件,并且其中相邻的第二光学元件之间的距离取决于柔性光源的形状。在该实施例中,柔性光源的至少一部分对光是透明的。第二光学元件因此面向第二光出射窗并且设置在柔性光源的第二表面和第二光出射窗之间。第二光学元件通过改变由柔性光源的形状改变引起的发射到第二光出射窗的方向上的至少一部分光的至少一个光学参数的值或性质来提供改变发光装置的光学特性的额外的自由度。第二光学元件可以包括反射性元件、波长转换元件或如上文和下文关于第一光学元件所描述的任何其他类型的光学元件。此外,第二光学元件的形状可以是如关于第一光学元件所描述的任何形状。

例如,当柔性光源形成为第一形状时,则相邻的第一光学元件以第一距离间隔开,并且相邻的第二光学元件以第三距离间隔开。当柔性光源成形为不同于第一形状的第二形状时,则相邻的第一光学元件以第二距离间隔开,并且相邻的第二光学元件以第四距离间隔开,所述第二距离不同于所述第一距离,并且所述第三距离不同于所述第四距离。这些不同的距离导致由发光装置发射到第一光出射窗的方向上的光以及由发光装置发射到第二光出射窗的方向上的光的至少一个不同的光学特性或性质以及至少一个光学参数的不同值。

根据本发明的一个实施例,第一光学元件具有包括平坦的顶表面的金字塔形或锥形形状,其中金字塔形或锥形形状的底部布置在柔性光源的第一表面上,并且其中相邻光学元件之间的距离由平坦的顶表面之间的间隔限定。邻近或相邻的金字塔形或锥形光学元件之间的间隔或距离可以定义为金字塔形或锥形形状的顶表面(在这种情况下为平坦的顶表面)之间的最短距离。对于柔性基板的特定形状,金字塔形或锥形光学元件之间的距离大于零,因此在金字塔或锥的顶部之间限定开口。在这种情况下,由柔性光源发射的光是受第一光学元件影响的光和不受第一光学元件影响的光的混合,因为这部分光经由相邻的金字塔或锥之间的开口离开第一光出射窗。柔性基板也可以成形为使得金字塔形或锥形光学元件的顶表面和侧表面之间的距离为零,或者换句话说,使得邻近或相邻的金字塔形或锥形光学元件的顶表面和侧表面邻接。在这种情况下,在第一光学元件之间没有开口,并且所有发射的光都受到第一光学元件影响。在第一光学元件的平坦的顶表面上,可以提供重新引导元件、反射性元件或波长转换元件。金字塔形或锥形光学元件的底部或底表面之间的距离可以为零,即,第一光学元件在柔性光源的第一表面上彼此邻接,或者可以在相邻的光学元件的底表面之间具有间隔。在其他实施例中,金字塔形或锥形第一光学元件不具有平坦的顶表面。在另一个实施例中,第一光学元件成形为圆柱体。

根据本发明的一个实施例,柔性光源适于成形为圆柱形形状。这提供了可以在圆柱形装置周围发光的发光装置。在一个示例中,柔性基板的第一表面对应于柔性基板的圆柱形形状的面向外的表面。

根据本发明的一个实施例,所述多个第一光学元件以二维阵列布置。这种成行成列的布置通过在两个方向上改变柔性光源的形状而提供了改变一个或多个光学特性(例如,2维光分布)的额外的自由度。在一个实施例中,所述多个光源也以二维阵列布置。

根据本发明的一个实施例,发光装置还包括被设置为固定柔性光源的预定形状的连接器件。以这种方式,发光装置可以固定为预定形状,该预定形状对应于从第一光出射窗并且可选地还从第二光出射窗发射的预定光学特性或光学参数的预定义值,例如预定的光分布。连接器件布置成在需要不同光学特性例如不同的光分布的情况下将发光装置固定为不同的预定形状。

根据本发明的一个实施例,柔性光源进一步布置成还将光发射到第二光出射窗的方向上。与柔性光源的第二形状相比,由发光装置通过第二光出射窗发射的光的至少一部分的至少一个光学参数的值或性质对于柔性光源的第一形状是不同的。这提供了在控制光的方向性和光学特性方面的增加的灵活性。在一个实施例中,多个第二光源布置在柔性且至少部分透明的基板的表面上,该表面与布置有所述多个第一光源的表面相反。在另一个实施例中,光耦出特征设置在光导的两个相反的表面处或表面上。在又一个实施例中,提供了从两个相反表面发射光的OLED。

本发明还涉及包括根据上面列出的任何实施例的发光装置的照明器。

根据本发明的第二方面,提供了一种改变由发光装置发射的光的至少一部分的至少一个光学参数的值的方法,所述发光装置具有第一光出射窗并且包括:柔性光源,所述柔性光源具有面向第一光出射窗的第一表面并且布置成在第一光出射窗的方向上发射光;以及设置在柔性光源的第一表面上的多个第一光学元件,所述方法包括以下步骤:将柔性光源从第一形状改变为第二形状,从而改变相邻的第一光学元件之间的距离,以及改变由发光装置发射的光的至少一部分的光学参数的值。

当研究所附权利要求和以下描述时,本发明的其他特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,本发明的不同特征可以组合以产生除了下面描述的那些实施例以外的实施例。

附图说明

现在将参照示出本发明的示例性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其他方面,其中:

图1A、1B、1C示意性地示出了根据本发明的发光装置的不同形状的示例性实施例;

图2A、2B、2C示意性地示出了根据本发明的发光装置的不同形状的示例性实施例;

图3示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图4示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图5示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图6示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图7示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例。

图8示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图9示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图10示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;

图11A、11B示意性地示出根据本发明的发光装置的不同形状的示例性实施例;

图12A、12B、12C示意性地示出根据本发明的发光装置的不同形状的示例性实施例;

图13A、13B示意性地示出根据本发明的发光装置的不同形状的示例性实施例;

图14示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例;以及

图15示意性地示出了根据本发明的发光装置的示例性实施例。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式实施,并且不应被认为限于本文所阐述的实施例;相反,提供这些实施例是为了彻底和完整,并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。相同的附图标记始终表示相同的元件。

图1A、1B和1C示出了根据本发明的实施例的发光装置110的不同形状的示意图。发光装置110包括布置在柔性基板15上的多个固态光源(在该示例中为发光二极管20)。基板15由合适的柔性材料制成,并且布置成弯曲或挠曲成另一种二维或三维形状。可以通过用户相互作用或者经由任何合适的控制(例如,机械控制)装置将基板弯曲或挠曲成另一种形状。在该实施例中,基板15不是透明的,它可以例如是反射性基板或是具有反射层的基板。发光装置110还包括多个第一光学元件30,每个第一光学元件30均设置有波长转换元件32,波长转换元件32布置成将由发光二极管20发射的光的波长范围转换为另一波长范围。第一光学元件30在这种情况下是金字塔形或锥形,其中金字塔形或锥形的第一光学元件30的每个底部被布置在柔性基板15的第一表面11上。第一光学元件可以包括透明材料例如聚合物、玻璃、PMMA、聚碳酸酯、硅树脂、交联聚合物。金字塔形或锥形的第一光学元件30具有其上布置波长转换元件32的平坦顶表面。第一光学元件可以具有其他形状,例如圆柱体、锥体、块体形状,并且可以例如通过3d打印被制造。波长转换元件32的实例是有机和无机磷光体和量子点。

发光装置具有第一光出射窗(未示出)。第一光学元件30以及波长转换元件31面向第一光出射窗,或者换句话说,第一光出射窗位于基板15的第一表面11那一侧。光出射窗限定发光装置110的如下区域:在发光装置工作的情况下,在该区域发射光。因此,发光装置110被布置成经由第一光出射窗发射光。

在该实施例中,第一光学元件30的底部邻接在基板15的第一表面11上,但是在其他实施例(未示出)中,第一光学元件30的底部布置成与第一表面11之间具有间隔,即与第一表面11间隔开。

在该实施例中,第一光学元件30被布置成与发光二极管20对准,即,每个发光二极管20均设置有第一光学元件30。在另一个实施例中,两个或更多个发光二极管20设置有一个第一光学元件30。在另一实施例中,发光二极管20布置在间隔开的第一光学元件30之间。在其他实施例中,第一光学元件以与发光二极管不同的间距间隔开。

图1A示出了柔性基板15的第一形状,图1B示出了柔性基板15的第二形状,并且图1C示出了柔性基板15的第三形状。如图1A所示的柔性基板15的第一形状是初始形状,其是柔性基板15不弯曲或挠曲时的线性或二维且大致平坦的形状。柔性基板15的第一形状导致第一光学元件30之间的第一距离91,该距离例如被定义为波长转换元件32之间的最短距离。由发光二极管20发射的光的一部分入射到波长转换元件32上,如图中箭头5所示。进入波长转换元件32的光的一部分被重新引导并转换至另一波长范围,并且在第一光出射窗的方向上从波长转换元件32发射,并且随后经由第一光出射窗离开发光装置110,如图中的箭头8所示。由发光二极管20发射的另一部分光在第一光学元件30之间传输,即在这种情况下通过波长转换元件32之间的间隔传输(没有发生波长转换),并且因此不受至少一部分第一光学元件30和/或波长转换元件32影响,并且经由第一光出射窗离开发光装置,如图中的箭头6所示。进入波长转换元件32的另一部分光在柔性基板15的方向上重新引导,并且可以从基板反射到第一光出射窗(未示出)的方向上。该重新引导的光的一部分被转换,另一部分不被转换。因此,第一形状提供了这样的发光装置:其部分地转换由光源发射的光,并且部分地不转换由光源发射的光,或者在有限程度上转换由光源发射的光,从而导致发光装置发射的转换光和未转换光的第一混合。

如图1B所示的柔性基板15的第二形状在该情况中为弧形形状或部分圆柱形或六边形或八边形形状,其中柔性基板15向内挠曲或弯曲到第一光学元件30的方向上,导致第一光学元件30邻接,并且在该情况中波长转换元件32也邻接。在本实施例中,如图中的箭头5所示,由发光二极管20发射的所有光都入射到波长转换元件32上,并且大部分入射光将被转换至另一波长范围,并且随后经由第一光出射窗离开发光装置110,如箭头8所示,并且入射光的另一部分将被重新引导,部分地转换到基板15的方向上并随后反射回到波长转换元件32(未示出)的方向上。因此,在这种情况下,由发光二极管20发射的所有光都受到波长转换元件32的影响并因此被转换。第二形状因此提供了这样的发光装置:其转换由光源发射的光,导致由发光装置发射的转换光和未转换光的第二混合,该第二混合不同于第一混合,即,与对于第一形状相比,对于该第二形状相对更多的光被转换。

如图1C所示的柔性基板15的第三形状在本示例中是弧形形状或部分圆柱形或六边形或八边形形状,其中柔性基板15向外挠曲或弯曲到背离第一光学元件30的方向上,该方向与第二形状的弯曲方向相反。第三形状导致第一光学元件30之间的第二距离92,该距离例如被定义为波长转换元件32之间的最短距离。第二距离92在这种情况下大于第一距离91,因此与第一形状并且也与第二形状相比,在柔性基板15具有第三形状的情况下,较少量的由发光二极管20发射的光受波长转换元件32影响。作为转换光量改变的结果,对于第一形状经由第一光出射窗发射的光的颜色不同于对于第三形状经由第一光出射窗发射的光的颜色,并且对于第二形状经由第一光出射窗发射的光的颜色不同于对于第三形状经由第一光出射窗发射的光的颜色。因此,第三形状提供了这样的发光装置:其转换由光源发射的光,导致由发光装置发射的转换光和未转换光的第三混合,该第三混合其不同于第一混合和第二混合,即,与对于第一形状相比,对于第三形状相对较少的光被转换。因此,通过具有不同形状的发光装置,经由第一光出射窗发射的光的颜色特性不同。例如,包括这种发光装置110的照明器可以用作这样的照明器,其中:发射的光的颜色可以通过发光装置110的形状来调谐。

图2A、2B和2C示出了根据本发明的实施例的发光装置100的不同形状的示意图。与图1A和1B所示的实施例的不同之处在于波长转换元件32由反射元件31替代。另一个不同之处在于,柔性基板在该情况中是至少部分透明的,这意味着柔性基板10的至少一部分对于可见光是透明的。基板10例如由塑料(例如PMMA、PC、PET)或玻璃制成。

本实施例中的发光装置100包括第一光出射窗并且另外还包括第二光出射窗(图中未示出)。第一光学元件30以及还有反射元件31面向第一光出射窗,或者换句话说,第一光出射窗位于基板10的第一表面11那一侧。第二光出射窗与第一光出射窗相反,并且面对基板10的与第一表面11相反的表面。第一光出射窗和第二光出射窗限定可以发射光的发光装置100的区域。因此,发光装置100被布置成经由第一光出射窗并且经由第二光出射窗发射光。

图2A示出了柔性基板10的第一形状,图2B示出了柔性基板10的第二形状,并且图1C示出了柔性基板10的第三形状。如图2A所示,柔性基板10的第一形状是初始形状,其为柔性基板10没有弯曲或挠曲时的线性或二维形状并且是大致平坦的形状。第一形状导致第一光学元件30之间的第一距离91,该距离例如被定义为反射元件31之间的最短距离。由发光二极管20发射的光的一部分入射到反射元件31上,如图中的箭头5所示,并且在柔性基板10的方向上被重新引导,并且该光的一部分透射通过部分透明且柔性的基板10,并且随后经由第二光出射窗离开发光装置,如图中的箭头7所示。由发光二极管20发射的光的另一部分在第一光学元件30之间传输,即在这种情况下通过反射元件31之间的间隔传输,并且不受第一光学元件30和/或反射元件31影响,并且经由第一光出射窗离开发光装置,如图中的箭头6所示。

如图2B所示的柔性基板10的第二形状在该情况中为弧形形状或部分圆柱形,其中柔性基板向内挠曲或弯曲到第一光学元件30的方向上,导致第一光学元件30邻接,并且在该情况中反射元件31也邻接。在该实施例中,如图中的箭头5所示,由发光二极管20发射的所有光都被反射元件31反射到至少部分透明的基板10的方向上,并且随后透射通过至少部分透明的基板10,并且经由第二光出射窗离开发光装置100,如图中的箭头7所示。因此,在这种情况下,所有的光都通过第二光出射窗发射。

如图2C所示的柔性基板15的第三形状在该情况中是弧形形状或部分圆柱形形状,其中柔性基板15向外挠曲或弯曲到背离第一光学元件30的方向上,该方向与第二形状的弯曲方向相反。这导致第一光学元件30之间的第二距离92,该距离例如被定义为反射元件31之间的最短距离。第二距离92在这种情况下大于第一形状的第一距离91,因此在柔性基板具有该第三形状的情况下,较少量的由发光二极管20发射的光受反射元件31影响。作为由反射元件31反射的光量减少的结果,经由第一光出射窗发射的光的量增加了(相对于第一形状而言),并且对于该第三形状经由第二光出射窗发射的光的量与对于第一形状相比减小了。因此,通过具有不同形状的发光装置,经由第一光出射窗和第二光出射窗发射的光学特性或性质或光学参数的值(在本示例中例如为光量,即亮度)是不同的。例如,包括这种发光装置100的照明器可以用作上下式(up-down)照明器,其中光沿两个相反的方向发射,并且两个方向上的亮度比可以通过发光装置100的形状来调谐。

在一个实施例(未示出)中,反射元件31是可选择性反射的,即,反射元件31被布置为反射可见波长范围的一部分,并且对于剩余波长范围是透射性的。

在一个实施例(未示出)中,发光装置100的反射元件31被波长转换元件32替代,在这种情况下,经由第一光出射窗发射的光的颜色和经由第二光出射窗发射的光的颜色可以通过发光装置的形状来调谐。在另一实施例中,提供反射元件和波长转换元件的组合,例如,波长转换元件和反射元件交替地设置在第一光学元件上。

在前面关于图1和图2所描述的实施例中的第一光学元件的形状是金字塔形或锥形。在其他实施例中,第一光学元件具有其他合适的形状,例如圆柱形,其可以使用3D打印技术(例如增材制造技术)来制造。图3、图4和图5通过示例示出了发光装置120、122、124的块状第一光学元件40的示意图,其中在第一光学元件40的上方布置了反射元件41。柔性且可选地至少部分透明的基板10不挠曲或弯曲,并且具有大致平坦形状的初始形状,其中第一光学元件40还有反射元件41以第一距离91间隔开。在其他实施例中,反射元件41由波长转换元件或任何其他合适的光学元件替代。图3所示的发光装置120可以具有与图1和图2所示的元件类似的元件。在图4的实施例中,块状第一光学元件40和反射元件41在初始状态下邻接。在该实施例中,柔性基板10只能弯曲或成形至一个方向,即第二光出射窗的方向,这是因为第一光学元件40抑制(阻挡)柔性基板10弯曲或成形至第一光出射窗的方向。在图5的实施例中,块状第一光学元件40以第一距离91间隔开,并且反射元件41在初始状态下邻接。在该实施例中,反射元件41具有比第一光学元件40的顶部的表面积更大的表面积。

图6作为示例示出了发光装置130的弧形第一光学元件50的示意图,其中在第一光学元件50的上方布置了反射元件51。

图7作为示例示出了发光装置135的示意图,发光装置135包括交替的金字塔形第一光学元件30和块状第一光学元件40,其中金字塔形第一光学元件30具有第一反射元件31,块状第一光学元件40具有第二反射元件41。

图8作为示例示出了包括金字塔形或锥形第一光学元件60的发光装置140的示意图,其中第一光学元件的平坦的顶表面布置在柔性基板10的第一表面11上,并且第一光学元件60的底部面向第一光出射窗。此外,发光二极管20设置在柔性基板10的第一表面11上的第一光学元件60之间。

图9示出了根据本发明的实施例的发光装置145的示意图。与图2所示的实施例的不同之处在于,柔性且至少部分透明的基板10和发光二极管20被柔性光导17和光耦出元件22替代,其中柔性光导17接收来自固态发光器21(例如发光二极管)的光,光耦出元件22用于将光耦出柔性光导17到第一光学元件30和第一光出射窗的方向上。柔性光导17例如由塑料(例如PMMA、PC、PET)或玻璃制成。在一个实施例中,光导还包括具有低折射率的包层。耦出元件22例如包括发光元件、表面结构、衍射图案、散射区域和/或粗糙区域。

图10示出了根据本发明的实施例的发光装置150的示意图。与图1所示的实施例的不同之处在于,柔性基板10和发光二极管20被柔性OLED装置23替代,其中柔性OLED装置23被布置成将光发射到第一光出射窗的方向上,并且可选地还发射到第二光出射窗的方向上。

图11A和11B示出了根据本发明的实施例的发光装置155的不同形状的示意图。与图2所示的实施例的不同之处在于,在柔性且至少部分透明的基板10的第二表面12上另外设置了第二光学元件35(在该情况中为金字塔形或锥形),其中第二表面12与柔性基板的第一表面11相反并且面对第二光出射窗。在第二光学元件35的平坦的顶表面上设置有另外的反射元件32。此外,在该实施例中,在柔性基板10的第二表面12上也布置有发光二极管20。然而,在另一个实施例(未示出)中,发光二极管20仅布置在柔性基板10的第一表面11上。被设置在第一光学元件30上的反射元件31重新引导并且透射通过半透明且柔性的基板10的光部分地受到所述多个第二光学元件35和另外的反射元件32影响。此外,类似地,由布置在柔性基板10的第二表面12上的发光二极管20发射并且由布置在第二光学元件35上的另外的反射元件32重新引导的光在第一光出射窗的方向上至少部分地透射通过半透明基板10,并且将至少部分地受到第一光学元件30和反射元件31的影响。因此,经由第一光出射窗发射的光是由布置在柔性基板10的第一表面11上的发光二极管20发射的光与由布置在柔性基板10的第二表面12上的发光二极管20发射且由另外的反射元件32重新引导的光的组合。类似地,经由第二光出射窗发射的光是由布置在柔性基板10的第二表面12上的发光二极管20发射的光与由布置在柔性基板10的第一表面11上的发光二极管20发射且由反射元件31重新引导的光的组合。在这种情况下,发光装置在两个基本上相反的方向上产生两个光束,其中每个光束的至少一个光学性质可以通过改变柔性基板的形状而被调谐或影响。

图11B示出了发光装置155的第四形状,其中柔性基板是波状的,即沿两个相反方向挠曲或弯曲。第一光学元件30之间的距离91和反射元件31之间的距离91沿着柔性基板/在柔性基板上变化(并且距离91在特定位置甚至可以为零),并且类似地,第二光学元件35之间的距离92和另外的反射元件32之间的距离92发生变化(并且距离92在特定位置甚至可以为零),因此第一距离和第二距离都变化。以这种方式,发光装置155的柔性基板10的特定形状提供了在第一光出射窗和第二光出射窗上的光学特性的变化,因为多个第一光学元件30和多个第二光学元件35的光学特性沿着柔性基板10/在柔性基板10上变化。换句话说,一个或多个光学特性或性质或光学参数的值是位置相关的。

图12A、12B和12C示出了根据本发明的实施例的发光装置160的不同形状的示意图。与图11A、11B中所示的发光装置155的不同之处在于,另外的反射元件32被波长转换元件33替代,并且第一连接器件和第二连接器件或连接器81、82设置在柔性基板10的相反端。第一连接器81和第二连接器82布置成彼此固定或机械连接,使得柔性基板10的特定形状通过由连接的连接器81、82提供的机械连接来固定。第一连接器81和第二连接器82例如包括第一和第二磁体、机械连接器(例如卡配连接)和/或胶水。

图12A示出了发光装置160的柔性基板10的初始形状的示意图,其为大致平坦的形状,其中第一光学元件30以及反射元件31以第一距离91间隔开,而第二光学元件35以及波长转换元件33以第二距离92间隔开。

图12B示出了柔性基板10的第一挠曲或弯曲形状,其在该情况中对应于大致圆柱形形状,其中波长转换元件33位于大致圆柱形形状的外表面并且反射元件31位于在大致圆柱形形状的内表面。波长转换元件33以第四距离94间隔开,第四距离94不同于柔性基板10的初始形状的第二距离92。在该示例中,第一光学元件30以及反射元件31邻接,即相邻的第一光学元件30以及相邻的反射元件31之间的距离为零。然而,在另一个实施例中,该距离大于零,但小于由初始形状限定的第二距离92。柔性基板10的该第一挠曲形状通过连接第一和第二连接器件或连接器81,82来固定,这提供了发光装置160的该第一挠曲形状的刚性且可靠的构造。

图12C示出了柔性基底10的类似的第二挠曲或弯曲形状,其对应于与图12B的实施例相反的大致圆柱形形状,因为在该实施例中,波长转换元件33位于大致圆柱形形状的内表面,并且反射元件31位于大致圆柱形形状的外表面。反射元件31以第三距离94间隔开,第三距离94不同于柔性基板10的初始形状的第一距离91。在该示例中,第二光学元件35以及波长转换元件33邻接,即相邻的第二光学元件35以及相邻的波长转换元件33之间的距离为零。然而,在另一个实施例中,该距离大于零,但小于由初始形状限定的第一距离91。柔性基板10的该第二弯曲形状也通过连接第一和第二连接器件或连接器81、82来固定,这提供了发光装置160的该第二挠曲形状的刚性且可靠的构造。

图13A和13B示出了根据本发明的实施例的发光装置165的不同形状的示意图。与图12A、12B、12C所示的发光装置160的不同之处在于,在布置于柔性基板10的相反端处的第一和第二光学元件30、35上,布置有第三连接器件或连接器83。第三连接器83被布置成使得相反的连接器可以经由第四连接器件或连接器84机械地连接。第三连接器件或连接器83例如包括扣眼,而第四连接器件或连接器84例如包括绳索,绳索固定至两个相反的第三连接器83,如图13B所示,其示出了由第三连接器和第四连接器固定的大致半圆柱形或圆弧形形状的柔性基板10。类似地,布置在第二光学结构35处或第二光学结构35上的第三连接器83可以经由第四连接器84机械地连接,导致发光装置165的另一固定形状(未示出)。通过改变第四连接器84的长度,柔性基板10的相反端之间的距离改变,并且柔性基板10的另一预定形状被固定。因此,在这种情况下的连接器包括适应柔性基底10的相反端之间的距离的装置。在第四连接器件或连接器84是绳索的情况下,其避免了柔性基底10弯曲或挠曲回到其原始或初始状态。在另一实施例中,第四连接器件或连接器84可以包括刚性杆或线。

图14示出了根据本发明的实施例的发光装置170的拐角形形状的示意图。与图2所示的发光装置100的不同之处在于柔性基板10的拐角形形状,其中柔性基板10发生挠曲以提供柔性基板10的包括有角度的拐角80的形状,在该示例中拐角80具有90度角。90度的有角度的拐角将基板分成被90度的拐角80分开的两个平坦区域。

图15示出了根据本发明的实施例的发光装置175的俯视图。类似于图2所示的实施例,发光装置175包括锥形的第一光学元件30和发光二极管20,第一光学元件30包括在平坦的顶表面上的反射元件31,发光二极管20设置在柔性且至少部分透明的基板10的第一表面上。在另一实施例(未示出)中,提供波长转换元件来代替反射元件。示意性俯视图投影到柔性基板10的第一表面上。在该示例中,多个发光二极管20和包括反射元件31的多个第一光学元件30都被布置为二维阵列,其中相邻的第一光学元件30在底部或底表面处彼此邻接。本发明的该实施例提供了改变发光装置175的光学特性的额外的自由度,因为柔性基板10可以同时或单独地在两个方向上挠曲或弯曲,如虚线A-A’和B-B’所示。通过使柔性基板10围绕A-A’挠曲,邻近或相邻的第一光学元件30之间在B-B’方向上的距离发生改变。类似地,通过使柔性基板10围绕B-B’挠曲,邻近或相邻的第一光学元件30之间在A-A’方向上的距离发生改变。这种二维阵列布局也可以应用于其他的上述实施例。

上述实施例是根据本发明的发光装置的一些示例。可以在本发明的范围内进行不同的组合,例如不同形状的第一光学元件和第二光学元件,对波长转换元件与反射元件进行组合等。例如,第一光学元件可以是二向色反射器、镜面反射器、漫射器、波长转换器、折射器和/或衍射器的组合或者至少部分地是这些元件。此外,可以在第一光学元件上设置层,所述层为衍射层、折射层、反射层、散射层和/或波长转换层中的任一种。另外,在需要仅一个光出射窗的情况下,柔性基板可以是反射性的,并且在需要两个不同的相反的光出射窗的情况下,柔性基板可以是至少部分透明的。用于柔性光源的驱动器电子器件可以例如设置在位于第一光学元件和/或第二光学元件上的反射元件上。尤其描述了在操作期间的本文的装置。如本领域技术人员将清楚的,本发明不限于操作方法或操作中的装置。

在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的产品权利要求中,这些装置中的几个可以由同一个硬件项实现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施这一纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

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