專利名稱：紫外線激活的電子窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面光源，其含有發(fā)出第一波長范圍內(nèi)的光的第一光 源以及涂有磷層的透光載體屏幕。
背景技術(shù)：
可以從許多應(yīng)用中獲知光投射技術(shù)。另外，將磷光體與紫外光結(jié)合 使用以轉(zhuǎn)換為可見光也是公知的，并被廣泛用于熒光燈管。在本領(lǐng)域，
其也以大面積平面光源的形式存在。在JP-A-08 045 321中，以相同紫外 線波長范圍進行輻射的多個氣體放電燈被設(shè)置成照射涂有熒光劑的透 光板，然后熒光劑通過紫外輻射激發(fā)，當(dāng)它發(fā)熒光時發(fā)出穿過該板的可見光。
這里，采取了一些措施來獲取均勻的視覺效果，從而產(chǎn)生均勻照射。 采用多個光源照射大屏幕區(qū)域消除了陰影效應(yīng)，并且避免了視覺上的不 均勻。為了避免陰影效應(yīng)，熒光劑涂層必須均勻地涂在整個屏幕上。
然而，這種結(jié)構(gòu)不允許對屏幕進行局部照明。該照明系統(tǒng)包含多個 不可見光源。這種結(jié)構(gòu)限于那些僅產(chǎn)生不同于可見波長輻射的光源。此 外，不能對產(chǎn)生的可見光進行像素化。另外，也無法以這種方式制造多 色燈。這種解決方案限制了照明系統(tǒng)的能力。
這種機械結(jié)構(gòu)被限制成一種長方形平行六面體箱體，其內(nèi)側(cè)形成熒 光劑涂層，這樣會限制制造和使用這種燈的自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于通過提供一種面光源來克服先前存在的涉及大面
積平面光源的缺點，并且進一步增加靈活性，這種面光源包括發(fā)出第一
波長范圍內(nèi)的光的第一光源和涂有磷層的透光載體屏幕，還包括至少一 個將不同于所述第 一 波長范圍的第二波長范圍的光投射到載體屏幕上
的附加光源，所述被投射的光能夠激發(fā)磷層。磷光體將優(yōu)選地發(fā)出可見 波長范圍內(nèi)的光。
只要磷涂層可以由附加光源激發(fā)，為了提供適當(dāng)?shù)膬?yōu)點，磷涂層可以根據(jù)特定情況的條件設(shè)置在載體屏幕的任一側(cè)。
結(jié)合使用能夠激發(fā)磷層的附加光源和第一光源，在關(guān)于顏色、強度、 空間變化等的變化范圍內(nèi)引入了附加的自由度。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，載體屏幕設(shè)置在待照明的物體和附加光源 之間，因此磷涂層也是設(shè)置在待照明的物體和附加光源之間。因為載體 屏幕于是也能用作濾光片，或者用作用于濾光片的載體(比如具有將紫 外線分量從附加光源中過濾的性質(zhì)并因此防止不適當(dāng)?shù)妮椛涞竭_所述 物體(比如觀察者))，所以這樣是具有優(yōu)勢的。載體屏幕還可以設(shè)置
成允許通過一定量的紫外光，以便作為日光浴(tanning)設(shè)備有效地工 作，或者在其他情況下作為日光的適當(dāng)替代品有效地工作。
反之，附加光源設(shè)置在載體屏幕和待照明物體之間是一種可選的方 案。如果載體屏幕組成第一光源的一部分，那么這樣設(shè)置是特別有益的， 所述第一光源比如是照明箱體，在所述情況下將涂層涂在該照明箱體的 漫射體的側(cè)面是方便的方案。
根據(jù)上述描述，在這種情況下，比如為了保護觀察者免受有害輻射， 附加載體或者濾光元件可以設(shè)置在觀察者和附加光源之間。
附加光源可以包括若干獨立可控的光源。這進一步地增加了該發(fā)明 設(shè)備中的動態(tài)特性和變化可能性。光源的空間分布可以提供動態(tài)的空間 分布效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述獨立可控的光源中的至少 一個發(fā)出與 其他光源波長譜不同的光，這進一步地增加了動態(tài)特性。結(jié)合磷涂層包 括由相同或不同磷材料構(gòu)成的若干層和/或結(jié)構(gòu)這一特征，這有可能產(chǎn)生 各種各樣的效果。這也使得為了在載體屏幕上顯示各種各樣的結(jié)構(gòu)圖案 和光譜圖案而有選擇地激活載體屏幕上磷材料的各個部分成為可能。也 就是說，通過對磷層形成適當(dāng)?shù)膱D案，或者通過磷層的局部激發(fā)/激活， 或者通過這些方法的組合，可以獲得空間上的變化。最后，可以使用帶 有不同波長或者功率的各種紫外光源，這提高了可見輸出光的幾何變化 效果和光譜變化效果。
附加光源還可以包括圖像投射設(shè)備，這種設(shè)備比如基于DMD技術(shù) 或者基于用于IC構(gòu)圖的方法，比如是可控紫外光源或者掃描紫外光點 (諸如"紫外指針，，)，使得有可能在載體屏幕上顯示信息(諸如文本或 者細(xì)節(jié)圖像)。于是該設(shè)備將構(gòu)成紫外光學(xué)尋址的顯示器。附加光源還可以包括掃描紫外激光器。為了簡單起見，這些類型的設(shè)備在此被稱為 紫外光束器。
在本發(fā)明設(shè)備中，如果應(yīng)當(dāng)抑制紫外光，那么用于載體屏幕的適當(dāng) 材料可以是玻璃，如果不抑制紫外光，則可以是石英玻璃。它還可以包 括可彎或柔性的塑料板、編織物結(jié)構(gòu)或者認(rèn)為可適合用于特定情況的任
何材料。
附加光源可以包括LED、氣體放電設(shè)備等等。
將電尋址磷光體層(比如Durell的電致發(fā)光)與紫外激活結(jié)合起來 也是可能的。公知的結(jié)構(gòu)包括涂在基底(諸如玻璃基底或者柔性薄片基 底)上的疊層在一個實施例中，磷光體層和介質(zhì)層夾在傳導(dǎo)層之間。 對傳導(dǎo)層施加電壓會在磷光體層內(nèi)部產(chǎn)生加速電子的電場。這些電子激 活磷光體粒子，并且輻射出可見光。當(dāng)由介質(zhì)層形成的電容通過電子充 電時，穿過磷層的電場減弱，并且停止發(fā)光，而穿過介質(zhì)層的電場增強。 在交流驅(qū)動的情況下，外加電壓反向，其使得已保存的電子加速返回到 磷光體層，同時再次激活磷光體粒子。以這種方式，每當(dāng)交流電壓反向 時就產(chǎn)生閃光。對于頻率足夠高的交流電壓而言，人眼無法觀察到單次 閃光。除這種磷層的電激活外，分離的可控紫外光源可用于光激活。更 高能量的紫外光激活那種吸收能量同時輻射可見光的磷光體。這里，磷 層由電能和光能激活，電能和光能是兩種獨立的能源。結(jié)果，在更大的 區(qū)域上，比如由電激活引起均勻發(fā)光，而由紫外線引起的附加光學(xué)激活 則局部產(chǎn)生額外的可見光。用這種方式可以獲得整個屏幕區(qū)域上的可見 光強度變化。


參考僅作為例子給出的特定實施例并且參考附圖，下文將描述本發(fā) 明的設(shè)備。
圖1是根據(jù)第一實施例的本發(fā)明設(shè)備的示意圖。 圖2是根據(jù)第二實施例的本發(fā)明設(shè)備的示意圖。
具體實施例方式
在圖1中顯示了本發(fā)明設(shè)備的基本思想。這個設(shè)備是平面大面積光 源1，具有可見光源2和紫外光源3, 二者被示意性地描繪成燈泡。分別來自光源2和3的光L2和L3總體由直箭頭表示，其指向由玻璃或者 任何其他透明材料制成的、帶有磷光體層5的透明載體屏幕4，磷光體 層5可以形成圖案。反射器6幫助引導(dǎo)背向散射的輻射。來自可見光源 的光將穿過磷光體層5和屏幕4，而紫外光在穿過屏幕4之前由磷光體 5轉(zhuǎn)換成可見光。任何剩余的紫外光將被玻璃屏幕4有效地抑制。觀察 者7將感受到已結(jié)合了轉(zhuǎn)換后的紫外光的可見光Lres光源光語，并且尤 其是，轉(zhuǎn)換后的紫外光的波長和空間強度分布將由形成圖案的磷光體層 5以及由光源L2、 L3輻射的區(qū)域來控制。
可以通過各種技術(shù)，比如通過浸漬涂層、流涂、壓印、絲網(wǎng)印刷來 施加磷層，以便允許得到未形成圖案的或已形成圖案的層狀結(jié)構(gòu)。對層 進行選擇性蝕刻和局部機械去除是用于形成圖案的可替換方式。另外也 可以使用用于制造陰極射線管顯示屏幕的技術(shù)。
創(chuàng)建圖案的一種可替換方式是局部地防止紫外光到達磷層5。通過 在光源3和/或2與磷層5之間增加已成型的玻璃板可以實現(xiàn)這點。這個 成型的玻璃板局部地防止紫外光撞擊磷層，這形成了 (固定的)光圖案。
在根據(jù)第一實施例的另一個大面積平面光源中，可見光源2發(fā)射藍(lán) 光L2，而磷光體4將紫外光L3轉(zhuǎn)換為黃色輻射。在這種情況下，觀察
者將感受到類似于帶有云彩的藍(lán)天的光圖案。
圖2顯示了包括可見光源2的平面大面積光箱體(1 )的實施例。 這個光箱可以包括用于使光源發(fā)出的光變得柔和的漫射體8。在這個第 二實施例中，磷層5涂在漫射體8的頂部。另外，可以添加磷層施加在 其上的額外的透明載體屏幕，其未在圖中顯示。支撐觀察者一側(cè)的窗口 玻璃10的外部框架9還包含可以:故獨立驅(qū)動的反向朝向的紫外光源(例 如LED3)。當(dāng)這種LED3被激發(fā)時，它的紫外光由磷層5轉(zhuǎn)換成可見 光。因而觀察者觀看到混合的可見光Lres。在所示結(jié)構(gòu)中，窗口玻璃IO 防止觀察者7看到剩余的紫外光。磷層可以由保護層覆蓋，從而提高機 械強度和化學(xué)穩(wěn)定性。
雖然這些實例集中在平面大面積光源上，但是本發(fā)明構(gòu)思還可以用 于小型燈，而不一定是平面的燈。更進一步地，必須強調(diào)第一光源不必 發(fā)射可見光范圍內(nèi)的光，而是可以在紫外光范圍中同樣良好地操作。更 進一步地，如上所述，可以使用若干不同的磷光體。磷光體廣泛用于諸 如熒光管和LED之類的發(fā)光應(yīng)用之中，從而產(chǎn)生可見光或者為特定的應(yīng)用對可見光顏色進行優(yōu)化。此外，類似用于電視和監(jiān)^L應(yīng)用的陰極射線
管之類的顯示器包磷光體，從而產(chǎn)生可見光；通過電子束單獨激活紅色、 綠色、藍(lán)色磷光體子像素，允許在大的色域內(nèi)產(chǎn)生光圖案。
公知的焚光材料是YOX、 BAM、 BAM綠、LAP、 YAG、 CBT、 MGM 等。很明顯，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，許多磷材料或者組合可用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1、一種面光源(1)，包括發(fā)出第一波長范圍內(nèi)的光(L2)的第一光源(2)，以及涂有磷層(5)的透光載體屏幕(4)，其特征在于，該面光源(1)還包括至少一個將第二波長范圍內(nèi)的光L3投射到載體屏幕(4)上的附加光源(3)，第二波長范圍不同于所述第一波長范圍，所述被投射的光L3能夠激發(fā)磷層(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的面光源，其中磷層(5)設(shè)置在載體屏幕(4) 朝向待照明物體(7)的一側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的面光源，其中磷層(5)設(shè)置在載體屏幕(4) 朝向第一光源(2)的一側(cè)。
4、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中載體屏幕(4)設(shè)置 在所述附加光源(3)和所述物體(7)之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2的面光源，其中附加光源(3)設(shè)置在載體屏幕 (4)和物體(7)之間。
6、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中附加光源(3)包括 若干獨立可控的光源。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的面光源，其中所述獨立可控的光源中的至少 一個發(fā)出波長范圍不同于其他光源的光。
8、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中磷涂層(5)包括若 千由相同或不同磷材料構(gòu)成的層和/或結(jié)構(gòu)。
9、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中第一光源(2)發(fā)出 可見波長范圍內(nèi)的輻射，而附加光源(3)發(fā)出的輻射在一個波長區(qū)域 內(nèi)，使得它由磷涂層(5)轉(zhuǎn)換為可見光。
10、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中附加光源(3)包 括可控紫外光束器、掃描紫外光點或者掃描紫外激光器。
11、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中載體屏幕(4)的 材料包括玻璃、石英、塑料或者編織物結(jié)構(gòu)或者它們的任意組合。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1-6、 8-11中的任意一項的面光源，其中附加光源或不同不可見波長的多個光源，因此允許顯示不同的可見圖案/顏色。
13、 根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的面光源，其中用于磷層(5)的 載體屏幕(4)包括漫射體。
全文摘要
公開了一種面光源(1)，所述面光源包括發(fā)出第一波長范圍內(nèi)的光(L2)的第一光源(2)以及涂有磷層(5)的透光載體屏幕(4)。該面光源的特征在于，它包括至少一個將第二波長范圍內(nèi)的光L3投射到載體屏幕(4)上的附加光源(3)，第二波長范圍不同于所述第一波長范圍，所述被投射的光L3能夠激發(fā)磷層(5)。
文檔編號F21S8/00GK101283217SQ200680037107
公開日2008年10月8日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者A·塞姆佩爾, C·T·斯塔茨, G·J·T·休根, J·F·R·艾瑟曼斯, L·R·C·沃曼斯, O·范特索倫, P·安東尼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司