间接照明装置的制作方法

技术领域

本发明涉及一种将半导体发光元件利用为光源的照明装置，尤其涉及一种间接照明装置。

背景技术：

半导体发光元件因其优良的响应性、高能效、长寿命等多种优点而被使用于多种多样的用途，近来作为照明用发光装置的光源受到瞩目。

采用半导体发光元件的照明装置通常包含发光二极管和荧光体，从而通过光混合而实现白色光。例如，可通过蓝色发光二极管和黄色荧光体的组合而实现白色光。

这种普通的白光照明装置将发光二极管发射的光与荧光体中得到波长变换的光直接使用为照明光。对于这样的直接照明装置而言，由发光二极管发射的相对较强的光直接入射到肉眼，因此可能对人体有害。

另外，照明装置中主要使用在发光二极管芯片上涂覆或者涂布荧光体而实现白色光的半导体发光元件。然而对于这样的白色半导体发光元件而言，容易使在荧光体中得到波长变换的光重新入射到发光二极管芯片而损失。

技术实现要素：

技术问题

本发明所要解决的技术问题为提供一种能够保护人体尤其是用户的眼睛的照明装置。

本发明所要解决的另一技术问题为提供一种能够减少发光二极管芯片带来的光损失的照明装置。

技术方案

本发明提供一种间接照明装置。该间接照明装置包括：半导体发光元件；反射器，位于所述半导体发光元件上部；波长变换层，从所述半导体发光元件分离而位于所述反射器的表面。所述波长变换层中含有被所述半导体发光元件发射的光所激发而发射变换的光的荧光体，而所述反射器将从所述波长变换层入射的光反射向所述波长变换层。

在本说明书中，术语“间接照明装置”是与被设计为将从半导体发光元件之类的光源直接照射的光使用于照明的直接照明装置相对的概念，其表示被设计为使得从光源射出的光被周围的其他部分反射而使用于照明的照明装置。由于可以防止由半导体发光元件发射的光直接入射到人体，因此可以保护人体。

所述间接照明装置还可以包括：下部滤光器，位于所述半导体发光元件下部而对向间接照明装置外部行进的光进行过滤。该下部滤光器可以使可见光透过并反射紫外线。例如，所述半导体发光元件可包括紫外线发光二极管芯片，在此情况下，所述下部滤光器防止紫外线向间接照明装置外部发射。

进而，所述间接照明装置还可以包括位于所述半导体发光元件下部的扩散板。所述扩散板可以使由半导体发光元件发射的光与在波长变换层中得到波长变换的光扩散而对光进行混合。

所述扩散板可在表面具有凹凸图案，该凹凸图案可以是为了光提取或光散射而采用。

另外，所述波长变换层可包括发射不同颜色的光的荧光体，例如可包括第一荧光体和第二荧光体。

可将所述荧光体相互混合，然而并不局限于此而也可以相互分离。例如，所述波长变换层可包括第一荧光体密集区域和第二荧光体密集区域。与此不同，所述波长变换层可包括含有第一荧光体的第一波长变换层和含有第二荧光体的第二波长变换层。进而，可以在第一波长变换层与第二波长变换层之间提供带通滤光器。

在若干实施例中，所述波长变换层可局限在所述反射器的一部分区域的表面而配置，例如可位于所述半导体发光元件的指向角范围内。进而，可以使所述半导体发光元件还包括半导体发光二极管芯片以及涂覆于所述半导体发光二极管芯片的侧面的荧光体涂覆层。

所述半导体发光元件被贴装于印刷电路板上。此时，所述印刷电路板位于与所述反射器相面对之处，而所述半导体发光元件位于印刷电路板与反射器之间。

进而，可以将多个半导体发光元件贴装于所述印刷电路板上。

所述反射器的反射面可具有像半球或半椭球体的内壁面一样的凹形，然而并不局限于此，可具有半个气缸的内壁面形状。

例如，所述印刷电路板可具有拉长的形状，所述多个半导体发光元件可沿着所述印刷电路板的长度方向排列，而所述反射器能够以拉长的形状位于所述印刷电路板上部。

在若干实施例中，所述印刷电路板可以是透光性基板。因此，由所述半导体发光元件发射的光可以透过印刷电路板。

所述间接照明装置还可以包括位于所述印刷电路板下部的第二波长变换层，可通过所述第二波长变换层而对透过透光性基板的光进行波长变换。

进而，所述间接照明装置在所述印刷电路板与所述第二波长变换层之间还可包括用于使由所述半导体发光元件发射的光透过并反射在所述第二波长变换层中得到波长变换的光的带通滤光器。

在若干实施例中，由半导体发光元件发射的光可直接向反射器入射。在其他一些实施例中，由半导体发光元件发射的光可以向导光板入射而由导光板发射的光可以向反射器侧入射。

有益效果

根据本发明的实施例，采用一种间接照明方式，从而可以减少由半导体发光元件发射的光对人体产生的影响。而且，通过在反射器表面配置波长变换层，从而可以防止经波长变换的光重新入射到发光二极管芯片而损失掉的情况。

附图说明

图1为用于说明根据本发明的一个实施例的照明装置的示意性立体图。

图2为沿着图1的剖切线A-A剖切的横剖面图。

图3至图8为用于说明根据本发明的其他实施例的照明装置的横剖面图。

图9为用于说明根据本发明的其他一实施例的照明装置的纵剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例。以下介绍的实施例是为了将本发明的思想充分地传递给本领域技术人员而作为示例提供的。因此，本发明并不局限于以下说明的实施例而也可以具体化为其他形态。另外在附图中，也可能为了方便而将构成要素的宽度、长度、厚度等予以夸张的表示。在整个说明书中同一附图标记表示同一构成要素。

图1为用于说明根据本发明的一个实施例的间接照明装置10的示意性立体图，图2为沿着图1的剖切线A-A剖切的剖面图。

参照图1和图2，所述间接照明装置10包括：反射器21、波长变换层23、下部滤光器25、扩散板27、印刷电路板31、以及半导体发光元件33。

所述印刷电路板31上形成用于给半导体发光元件供应电流的电路。如图1所示，印刷电路板31可具有沿一个方向(长度方向)延伸的形状。

所述印刷电路板31上贴装半导体发光元件33。多个半导体发光元件33可沿着印刷电路板31的长度方向排列。其中半导体发光元件33可以是被封装的发光二极管芯片，然而并不局限于此而也可以是发光二极管芯片。

所述半导体发光元件33包括氮化镓系发光二极管芯片，且可以发射紫外线或蓝色光。而且，还可以将AlGaInP系列或者AlGaInAs系列的绿色或红色发光二极管芯片额外地排列于所述印刷电路板31上。

反射器21位于所述半导体发光元件33上部。半导体发光元件33位于印刷电路板31与反射器21之间以向反射器21发射光。如图1所示，所述反射器21的反射面像气缸的内壁面一样形成为沿一个方向凹入，并可以沿着印刷电路板31的长度方向延伸而配置。所述反射器21位于印刷电路板31上部，从而将半导体发光元件33所发射的光进行反射。

所述反射器21可通过将铝板之类的金属板成型而提供，然而并不局限于此，也可以在金属或塑料成型物上涂覆反射层而提供。所述反射层的材料只要是可用于反射由半导体发光元件33或波长变换层23发射的光即可，其并不特别受限。

波长变换层23被设置于反射器21的表面。因而波长变换层23配置为从半导体发光元件33分离。所述波长变换层23可含有在由半导体发光元件33发射的光的作用下激发而发射长波长的光的荧光体。并且，所述波长变换层23还可以含有发射互不相同的颜色的光的多个荧光体。

另一方面，下部滤光器25位于所述半导体发光元件33下部而对发射到间接照明装置10外部的光进行过滤。例如，所述下部滤光器25使可见光透过并反射紫外线。因此，当半导体发光元件33中包含紫外线发光二极管芯片而发射紫外线时，可以阻断没有得到波长变换层23的波长变换的紫外线向间接照明装置10外部发射。

扩散板27位于所述半导体发光元件33下部，例如位于所述下部滤光器25下部。扩散板27使发射向间接照明装置10外部的光扩散而对光进行混合。而且，所述扩散板27可在光出射面上具有凹凸图案27a。所述凹凸图案27a可用于提高由扩散板27发射的光的提取效率或者用于光的散射。

根据本实施例，半导体发光元件33位于反射器21的中央区域下方，由反射器21反射的光向半导体发光元件33下部发射。此时，由半导体发光元件33发射的光大部分在波长变换层23内的荧光体的作用下得到波长变换，且由荧光体发射的光并没有特别的光的指向特性，而是向所有方向发射。因此，由于荧光体与半导体发光元件33分离而设置，因此可以减少在荧光体的作用下得到波长变换的光向半导体发光元件33入射而损失。

图3为用于说明根据本发明的另一实施例的间接照明装置20的横剖面图。

参照图3，根据本实施例的间接照明装置20与图1和图2的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于波长变换层包括蓝色荧光体密集区域23B、绿色荧光体密集区域23G、以及红色荧光体密集区域23R。

即，发射不同颜色光的荧光体并没有相互混合，而是各自分离而配置。这种密集区域23R、23G、23B可利用打点(dotting)或丝网印刷(Screen Printing)技术而形成。

据此，可防止因荧光体的不均匀混合的色渍的产生或者因荧光体混合比率差异引起的不良产品的产生。

图4为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置30的横剖面图。

参照图4，根据本实施例的间接照明装置30与参照图1和图2说明的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于波长变换层由使波长变换而成为不同颜色的光的多个波长变换层构成。

即，根据本实施例的波长变换层可包括发射蓝色光的波长变换层23B、发射绿色光的波长变换层23G以及发射红色光的波长变换层23R，且这些层相互层叠。

此时，发射相对而言为短波长的光的波长变换层被配置为更接近于反射器21。即，从所述反射器21开始以蓝色波长变换层23B、绿色波长变换层23G、红色波长变换层23R的顺序进行配置。据此，可以使经变换的光因其他颜色的波长变换层而损失的程度最小化。

在本实施例中，所述半导体发光元件33可发射紫外线。另外，当所述半导体发光元件33发射蓝色光时，所述蓝色波长变换层23B可以省去。

图5为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置40的横剖面图。

参照图5，根据本实施例的间接照明装置40与参照图1和图2说明的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于波长变换层由使波长变换而成为不同颜色的光的多个波长变换层23B、23G、23R和带通滤光器24a、24b构成。

即，根据本实施例的波长变换层可包括发射蓝色光的波长变换层23B、发射绿色光的波长变换层23G以及发射红色光的波长变换层23R，且这些波长变换层之间配置带通滤光器24a、24b。此时，可以将发射相对而言为长波长的光的波长变换层配置为更接近于反射器21。即，可以从所述反射器21开始以红色波长变换层23R、绿色波长变换层23G、蓝色波长变换层23B的顺序进行配置。

另一方面，第一带通滤光器24a配置于蓝色波长变换层23B与绿色波长变换层23G之间，第二带通滤光器24b配置于绿色波长变换层23G与红色波长变换层23R之间。第一带通滤光器24a反射蓝色光并使绿色光和红色光透过。而且，第二带通滤光器24b反射绿色光并使红色光透过。并且，当所述半导体发光元件33发射紫外线时，所述第一带通滤光器24a和第二带通滤光器24b使紫外线透过。

在本实施例中是对发射相对而言为长波长的光的波长变换层被配置为更接近于反射器21的情形进行了说明，然而也可以相反地进行配置。即，能够以从所述反射器21开始依次为蓝色波长变换层23B、绿色波长变换层23G、红色波长变换层23R的顺序进行配置。此时，第一带通滤光器24a配置于红色波长变换层23R与绿色波长变换层23G之间，从而反射红色光并使蓝色光和绿色光透过。而且，第二带通滤光器24b配置于绿色波长变换层23G与蓝色波长变换层23B之间，从而反射绿色光并使蓝色光透过。

根据本实施例，采用所述第一带通滤光器24a和第二带通滤光器24b而将得到波长变换的光进行反射，从而可以防止波长变换的光被其他种类的荧光体吸收而损失的情况。

图6为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置50的横剖面图。

参照图6，根据本实施例的间接照明装置50与参照图1和图2说明的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于波长变换层23被局限于反射器21的一部分区域上而得到配置。

即，在图1和图2的间接照明装置10中，反射器21被配置为将从半导体发光元件23的侧面和上面出射的所有光进行反射。然而半导体发光元件33通常是在特定指向角范围内发射大部分光。

因此在本实施例中，所述波长变换层23大体上可以位于由所述半导体发光元件33发射的光的指向角范围内，据此可以节省荧光体的使用量。

而且在所述半导体发光元件33为发光二极管芯片的情况下，为了防止从所述发光二极管芯片33的侧面发射的光未经波长变换而直接在反射器21得到反射，所述发光二极管芯片的侧面上可以形成荧光体涂覆层23a。可利用保形涂覆技术而在发光二极管芯片的侧面局部形成这种荧光体涂覆层23a。

图7为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置60的横剖面图。

参照图7，根据本实施例的间接照明装置60与参照图1和图2说明的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于印刷电路板31上以两列排列有半导体发光元件33。

即，半导体发光元件33如图1所示地沿着印刷电路板31的长度方向排列，只不过是排列为多个列。

在本实施例中是对单个的印刷电路板31上以多个列将半导体发光元件33进行排列的情形进行了说明，然而并不局限于此，也可以使分别贴装有半导体发光元件33的多个印刷电路板31并行排列。

图8为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置70的横剖面图。

参照图8，根据本实施例的间接照明装置70与参照图1和图2说明的间接照明装置10大体上类似，只是其差别在于根据本实施例的印刷电路板51为透光性基板。

即，在本实施例中所述印刷电路板51可以用玻璃基板、石英基板等能够使光透过的基板制作，此外还可以用具有透光性的多种多样的材料的基板制作，例如可以用树脂基板或陶瓷基板制作。在这样的透光性材料的基板上可以局部形成印刷电路。

所述半导体发光元件33可以以发光二极管芯片的形态利用透光性粘接剂而贴附于印刷电路板51上。据此，由半导体发光元件33发射的光可通过印刷电路板51而向外部发射。

另外，所述印刷电路板51下部可设置第二波长变换层55。第二波长变换层55被透过印刷电路板51的光所激发而发射波长变换的光。第二波长变换层55像波长变换层23一样含有荧光体。

另一方面，所述第二波长变换层55与半导体发光元件33之间可设置带通滤光器53。带通滤光器53使半导体发光元件33发射的光透过并将在第二波长变换层55中变换的光进行反射。据此，可防止在第二波长变换层55中变换的光再次入射到半导体发光元件33而损失的情况。

图9为用于说明根据本发明的又一实施例的间接照明装置80的纵剖面图。

参照图9，根据本实施例的间接照明装置80与前述的实施例不同，其差别在于还包括导光部件65。

所述导光部件65的侧面配置有半导体发光元件61。可将所述半导体发光元件61贴装而配置于印刷电路板63上。所述半导体发光元件61例如可以是侧面型发光二极管，然而并不局限于此。所述半导体发光元件61向导光部件65的侧面发射光。另一方面，所述导光部件65将从所述半导体发光元件61入射的光发射向所述反射器21侧。

在本实施例中，所述导光部件65可具有长棒形状，且反射器21所反射的光可通过所述导光部件65的两侧而向下部发射。

根据本实施例，通过采用导光部件65，从而可以提供一种利用数量相对较少的半导体发光元件65而照射大面积的照明装置。

以上已对多种实施例进行了说明，然而要知道局限于特定实施例而说明的构成要素是可以在不改变本发明思想的范围内应用于其他实施例。并且，本发明并不局限于如上所述的实施例，在不脱离本发明的技术思想的范围内可以进行多种多样的变形和更改。