專利名稱：將光擴散成均勻發(fā)射圖案的非均勻擴散器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)燈和燈泡，并且更具體地涉及一種能夠產(chǎn)生全向(全向)發(fā)射圖案的有效且可靠的基于發(fā)光二極管(LED)的燈和燈泡。
背景技術(shù)：
白熾燈或基于燈絲的燈或燈泡通常用作用于住宅與商業(yè)設(shè)施的光源。然而，這種燈是效率很低的光源，具有主要地以熱或者紅外能量為形式的高達95%的輸入能量損失。白熾燈的一種常用替代物是所謂的緊湊熒光燈(CFL)，其在將電轉(zhuǎn)換成光中是更有效的，但是需要使用有毒材料，這些有毒材料與其多種化合物一起可能造成慢性和急性中毒并且可能導(dǎo)致環(huán)境污染。用于改進燈或燈泡的效率的一種解決方案是，使用諸如發(fā)光二極管(LED或LED)的固態(tài)裝置(而不是金屬燈絲)以產(chǎn)生光。發(fā)光二極管通常包括夾置在相反摻雜的層之間的一個或多個半導(dǎo)體材料的有源層。當(dāng)摻雜層之間(跨摻雜層)施加偏壓時，空穴和電子被注入到有源層中，在那里它們重新結(jié)合以形成光。光從有源層并且從LED的多個表面發(fā)射出來。為了在電路或者其它類似裝置中使用LED芯片，已知使LED芯片封裝在封裝件中，以提供環(huán)境和/或機械保護、顏色選擇、聚光等。LED封裝件進一步包括電引線、觸點或者跡線(trace)，以便使LED封裝件電連接到外部電路。在圖1中示出的典型的LED封裝件10中，單個LED芯片12通過焊料粘合劑或者導(dǎo)電環(huán)氧樹脂而安裝到反射罩13上。一個或更多絲焊(wire bond) 11將LED芯片12的歐姆觸點連接到引線15A和/或15B，這可以附接到反射罩13整體或者與反射罩13整體形成。反射罩可以填充以密封劑材料16，該密封劑材料可以含有諸如突光劑(phosphor)的波長轉(zhuǎn)換材料。由LED發(fā)射的第一波長的光可以被熒光劑吸收，熒光劑可以響應(yīng)地發(fā)射第二波長的光。然后，整個組件都被封裝在干凈的保護性樹脂14中，整個組件能被模制成透鏡形狀，以使得由LED芯片12發(fā)射的光準直。雖然反射杯13可以在向上方向上導(dǎo)向光，但是當(dāng)光被反射時，光損耗可以發(fā)生(即，由于實際的反射器表面的小于100%的反射率,一些光可能被反射杯吸收)。此外,對于諸如顯不在圖1a中的封裝件10的封裝件，熱滯留可能是一個問題，因為通過引線15A、15B提取熱量可能是困難的。圖示在圖2中的傳統(tǒng)LED封裝件20可以更適于可以產(chǎn)生更多熱量的高功率操作。在LED封裝件20中，一個或者多個LED芯片22安裝在諸如印刷電路板(PCB)載體、基板或者基座(submount)23的載體上。安裝在基座23上的金屬反射器24圍繞LED芯片22并且反射由LED芯片22發(fā)出的光，遠離封裝件20。反射器24也對LED芯片22提供機械保護。一個或者多個接線(wirebond)連接27形成在位于LED芯片22上的歐姆觸點和位于基座23上的電跡線25A、25B之間。安裝的LED芯片22然后被用封包(encapsulant) 26覆蓋，封包26可以對芯片提供環(huán)境和機械的保護同時也作為透鏡。金屬反射器24典型地通過焊料或者環(huán)氧樹脂連接附裝到載體上。LED芯片(諸如在圖2中的LED封裝件20中發(fā)現(xiàn)的這些)可以涂覆有包括一種或多種熒光體的轉(zhuǎn)換材料，熒光體吸收LED光中的至少一些。LED芯片可以發(fā)射不同波長的光，使其發(fā)射來自LED和熒光體的光的組合。可以利用許多不同的方法使LED芯片涂覆有熒光劑，在美國專利申請序列號Nos.11/656，759和11/899，790中描述一種適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑑蓚€申請都屬于Chitnis等人并且標題都是“晶圓級熒光劑涂覆方法和利用該方法制造的裝置”。可替換地，可以利用諸如電泳沉積(EH))的其它方法涂覆LED，適合的EH)方法在屬于TARSA等人的標題為“半導(dǎo)體裝置的閉合電路電泳沉積”的美國專利申請N0.11/473，089中進行了描述。具有緊臨接近的或者作為直接涂層的轉(zhuǎn)換材料的LED芯片已經(jīng)被使用在各種不同的封裝件中，但是受到一些基于裝置結(jié)構(gòu)的限制。當(dāng)熒光劑材料位于LED的外延層上或者緊臨接近LED的外延層(以及在一些情況下，包括在LED上的共形涂層)時，熒光劑可以直接遭受由芯片產(chǎn)生的熱，其可以導(dǎo)致熒光劑材料的溫度升高。此外，在這種情況下，熒光劑可以遭受來自LED的非常高聚集度或通量的入射光。由于轉(zhuǎn)換過程通常不是100%效率的，因此過量的熱在熒光劑層中產(chǎn)生，與入射光通量成比例。在靠近LED芯片的緊湊熒光劑層中，這可以在熒光劑層中導(dǎo)致相當(dāng)大的溫度升高，與大量熱產(chǎn)生在小區(qū)域中一樣。當(dāng)熒光劑顆粒被嵌入在沒有為產(chǎn)生在熒光劑顆粒中的熱提供有效散發(fā)路徑的諸如硅樹脂的低導(dǎo)熱率材料中時，這個溫度升高可以被加劇。這種升高的工作溫度可以導(dǎo)致熒光劑和周圍的材料隨著時間退化，以及熒光劑轉(zhuǎn)換效率的降低和轉(zhuǎn)換顏色的偏離。還利用諸如LED的固態(tài)光源，結(jié)合與LED分離或者遠離LED的轉(zhuǎn)換材料而開發(fā)了燈。在Tarsa等人的標題為“使用固態(tài)光源的高輸出徑向發(fā)散燈”的美國專利N0.6，350，041中公開了該布置。在該專利中描述的燈可以包括使光傳送通過分離器到達具有熒光劑的發(fā)散器的固態(tài)光源。發(fā)散器(disperser)可以以期望的圖案發(fā)散光和/或通過將經(jīng)過熒光劑或其它轉(zhuǎn)換材料的光中的至少一部分轉(zhuǎn)換成不同波長來改變其顏色。在一些實施方式中，分離器將光源與發(fā)散器隔開足夠的距離，使得當(dāng)光源承載房間照明所需的提升電流時，來自光源的熱不會傳送到發(fā)散器。在屬于Negley等人的標題為“照明裝置”的美國專利N0.7，614，759中描述了其它的遠程熒光劑技術(shù)。結(jié)合了遠程熒光劑的燈的一個潛在的缺點是，它們可以具有不期望的視覺或者美學(xué)的特征。當(dāng)燈沒有產(chǎn)生光的時候，燈可以具有與標準的愛迪生燈泡的典型的白色或者透明外觀不同的表面顏色。在一些情況下，燈可以具有黃色或者橙色外觀，該黃色或者橙色外觀主要由熒光劑轉(zhuǎn)換材料引起。對于當(dāng)光沒有照亮?xí)r可導(dǎo)致與周圍建筑元素有關(guān)的美學(xué)問題的許多應(yīng)用，這個外觀可被認為是不期望的。在這些類型的燈的總的消費者接受度上，這可具有不利影響。此外，相比于共形或鄰近熒光劑裝置(其中，轉(zhuǎn)換過程中在熒光劑層中產(chǎn)生的熱量可以經(jīng)由附近芯片或者基板表面?zhèn)鲗?dǎo)或者擴散，遠程熒光劑布置的熱擴散路徑的導(dǎo)熱性可能不充足。在沒有有效的熱量擴散路徑的情況下，熱隔離的遠程熒光劑可能遭受升高操作溫度的影響，其在一些情形下，操作溫度可能甚至高于相當(dāng)?shù)墓残瓮扛矊又械臏囟?。這可以抵消通過將熒光劑相對于芯片遠程地布置所獲得的一些或全部益處。換句話說，由于操作過程中在LED芯片內(nèi)產(chǎn)生熱量，因此相對于LED芯片的遠程熒光劑布置可以減小或消除熒光劑層的直接加熱，但是，由于光轉(zhuǎn)換過程中在熒光劑層自身中產(chǎn)生的熱量以及缺少適當(dāng)熱路徑來擴散所產(chǎn)生的熱量的原因，所導(dǎo)致的熒光劑溫度的降低可以部分地或者全部地被抵消。影響使用固態(tài)光源的燈的實施與接受度(acceptance)的另一個問題涉及由光源自身發(fā)射的光的性質(zhì)。為了制造高效的基于LED光源(以及關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換層)的燈或者燈泡，典型理想的是，在共面布置中放置LED芯片或者封裝件。這方便了制造并且可以通過允許使用傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備和過程來減少制造成本。但是，LED芯片的共面布置典型地產(chǎn)生向前指向的光強度輪廓(例如，朗伯漫(Lambertian)輪廓)。在固態(tài)燈或者燈泡意圖代替具有更加全向的光束圖案的諸如傳統(tǒng)白熾燈泡的傳統(tǒng)燈的應(yīng)用中，這種光束輪廓通常是不期望的。雖然把LED光源或者封裝件安裝在三維裝置中是可能的，但是這種裝置通常制造困難并且
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供燈和燈泡，通常包括光源、一個或者多個波長轉(zhuǎn)換材料、相對于光源分離地或遠程地設(shè)置的區(qū)域或者層、以及獨立的擴散層的不同的組合和設(shè)置。這種設(shè)置允許高效的、可靠的和成本有效的燈和燈泡的制造并且可以提供實質(zhì)上全向的發(fā)射圖案，即使具有包括共面設(shè)置的LED的光源。此外，這種設(shè)置允許，當(dāng)燈沒有照亮?xí)r，美學(xué)地遮掩或者隱匿轉(zhuǎn)換區(qū)域或者層的外觀。本發(fā)明的各種的實施例可以用于應(yīng)對與使用高效的固態(tài)光源有關(guān)的許多困難，高效的固態(tài)光源諸如在燈或者燈泡的制造中適于直接替代傳統(tǒng)白熾燈泡的LED。本發(fā)明的實施例可以設(shè)置成符合公認的標準尺寸輪廓，諸如，如白熾燈泡的常用的燈的那些，從而有利于這些燈泡的直接替代。本發(fā)明的實施例也可以包括具有相對于燈光源遠程設(shè)置的轉(zhuǎn)換材料的各種設(shè)置，并且擴散器可以設(shè)置在轉(zhuǎn)換材料和光源的上方，其中擴散器擴散來自燈光源和/或轉(zhuǎn)換材料的光，使其進入期望圖案，諸如，在視角范圍內(nèi)接近均勻的顏色和/或強度。通過使轉(zhuǎn)換材料和擴散器與光源遠離，提高了的電信號也可以施加到光源上，其可以導(dǎo)致增加光輸出，但是也可以導(dǎo)致光源在更高溫度下工作。光源和轉(zhuǎn)換材料之間的距離減小了傳遞到熒光劑或轉(zhuǎn)換材料的在光源內(nèi)所產(chǎn)生的熱量。這保持了高轉(zhuǎn)換效率和可靠性，同時實現(xiàn)了小的芯片數(shù)量，小的芯片數(shù)量實現(xiàn)了較小的制造成本。一些實施例也可以包括允許轉(zhuǎn)換相關(guān)的熱離開遠程轉(zhuǎn)換材料的有效傳導(dǎo)的特征。擴散器和轉(zhuǎn)換材料可以具有不同的形狀，并且在一些實施例中，二者的幾何結(jié)構(gòu)可以配合以提供期望的燈發(fā)射圖案或者均勻性。根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例包括發(fā)射基本前向發(fā)射圖案的光源。擴散器設(shè)置成改變基本前向發(fā)射圖案，使得燈發(fā)射比前向發(fā)射圖案更均勻的發(fā)射圖案。根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例包括光源和光學(xué)元件，該光學(xué)元件至少部分地覆蓋光源，使得來自光源的至少一些光穿過光學(xué)元件。光學(xué)元件具有沿著光學(xué)元件的至少一個維度變化的散射性質(zhì)，以改變由光源發(fā)射的光的發(fā)射分布。根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的一個實施例包括光源和與光源隔開的擴散器。波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在光源和擴散器之間并且與光源和擴散器隔開，其中，擴散器的形狀使得在不同的發(fā)射角度，在擴散器和轉(zhuǎn)換元件之間具有不同距離。根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的另一個實施例包括光源和與光源隔開的擴散器。擴散器包括具有不同擴散特性的區(qū)域。波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在光源和擴散器之間并且與光源和擴散器隔開。本發(fā)明的這些和其它的方面和優(yōu)點從下列的詳細描述和以實例的方式圖示本發(fā)明特征的附圖中將變得明顯的。


圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的LED燈的一個實施例的截面圖；圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)的LED燈的另一個實施例的截面圖；圖3顯示了用于A19替代燈泡的尺寸規(guī)格；圖4是根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的側(cè)視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的側(cè)視圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的發(fā)射特性的圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的擴散器的側(cè)視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一個擴散器的側(cè)視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的擴散器另一個實施例的側(cè)視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一個擴散器的側(cè)視圖；圖13至圖16是曲線圖，顯示了具有圖9所示擴散器和圖30示意性示出的扁平遠程熒光劑盤的燈的發(fā)射特性；圖17至圖20是曲線圖，顯示了具有圖10所示擴散器和圖30示意性示出的扁平遠程熒光劑盤的燈的發(fā)射特性；圖21至圖24是曲線圖，顯示了具有圖11所示擴散器和圖30示意性示出的扁平遠程熒光劑盤的燈的發(fā)射特性；圖25至圖28是曲線圖，顯示了具有圖12所示擴散器和圖30示意性示出的扁平遠程熒光劑盤的燈的發(fā)射特性；圖29是根據(jù)本發(fā)明的具有擴散器圓頂?shù)臒舻牧硪粋€實施例的截面圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明的具有擴散器圓頂?shù)臒舻牧硪粋€實施例的截面圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明的具有不同形狀的擴散器圓頂?shù)臒舻牧硪粋€實施例的立體圖；圖33是圖32所示的燈的截面圖；圖34是圖32所示的燈的分解圖35是根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體的一個實施例的截面圖；圖36是根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體的另一個實施例的截面圖；圖37是根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體的另一個實施例的截面圖；圖38是根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體的另一個實施例的截面圖；圖39是根據(jù)本發(fā)明的具有三維熒光劑載體的燈的另一個實施例的立體圖；圖40是圖39中所示的燈的截面圖；圖41是圖39中所示的燈的分解圖；圖42是根據(jù)本發(fā)明的包括散熱器和光源的燈的一個實施例的立體圖；圖43是圖42中的具有圓頂形熒光劑載體的燈的立體圖；圖44是根據(jù)本發(fā)明的圓頂形擴散器的一個實施例的側(cè)視圖；圖45是具有維度的圖44所示的圓頂形擴散器的實施例的截面圖；圖46至圖49是曲線圖，顯示了具有圖43中的球形熒光劑載體和圖44和45所示的圓頂形擴散器的燈的發(fā)射特性；圖50至圖53是曲線圖，顯示了具有圖10所示的擴散器和圖43所示的熒光劑球的燈的發(fā)射特性；圖54至圖57是曲線圖，顯示了具有圖11所示的擴散器和圖43所示的熒光劑球的燈的發(fā)射特性；圖58至圖61是曲線圖，顯示了具有圖12所示的擴散器和圖43所示的熒光劑球的燈的發(fā)射特性；圖62是顯示對于根據(jù)本發(fā)明的燈在視角特性上的顏色分布的CIE色度圖；圖63是根據(jù)本發(fā)明的擴散器的另一個實施例的截面圖；圖64是根據(jù)本發(fā)明的具有三維熒光劑載體的燈的另一個實施例的立體圖；圖65是圖64所示的燈的截面圖；圖66是圖64所示的燈的分解圖；圖67是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖68是根據(jù)本發(fā)明的套環(huán)腔(領(lǐng)腔)的一個實施例的截面圖；圖69是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的不同特征的軌跡的示意圖；圖70是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的側(cè)視圖；圖71是顯示圖70中的燈的發(fā)射特性的圖；圖72是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的側(cè)視圖；圖73是顯示圖73中的燈的發(fā)射特性的圖；圖74是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的立體圖；圖75是圖74所示的燈的立體分解圖；圖76是圖74所示的燈的側(cè)視圖；圖77是圖74所示的燈的側(cè)視圖，其中，熒光劑載體在幻影中(phantom)；圖78是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的側(cè)視圖，其中熒光劑載體在幻影中；圖78至圖82是根據(jù)本發(fā)明的擴散器圓頂?shù)膫?cè)視圖；圖83是根據(jù)本發(fā)明的擴散器圓頂?shù)牧硪粋€實施例的側(cè)視圖；圖84是顯示對于根據(jù)本發(fā)明的燈的對比發(fā)射輪廓的圖85是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的發(fā)射輪廓的圖；圖86是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的發(fā)射特性的表；圖87是顯示根據(jù)本發(fā)明的特定燈實施例的發(fā)射輪廓的圖；圖88是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例的發(fā)射特性的表；圖89是顯示在根據(jù)本發(fā)明的擴散器中的擴散器層厚度的一個實施例的圖；圖90至圖95顯示根據(jù)本發(fā)明的擴散器圓頂?shù)牟煌膶嵤├?。圖96是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖97是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖98是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖99是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的截面圖；圖100是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例的頂視圖；圖101是根據(jù)本發(fā)明的燈的泛光燈(flood light)類型的實施例的截面圖；圖102是根據(jù)本發(fā)明的泛光燈類型的燈的另一個實施例的截面圖；圖103是根據(jù)本發(fā)明的泛光燈類型的燈的另一個實施例的截面圖；圖104是根據(jù)本發(fā)明的燈的二維板實施例的截面圖；圖105是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個二維板實施例的截面圖；圖106是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個二維板實施例的截面圖；圖107是根據(jù)本發(fā)明的燈的管形實施例的截面圖；圖108是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個管形實施例的截面圖；圖109是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個管形實施例的截面圖；圖110是根據(jù)本發(fā)明的燈的光發(fā)射板實施例的截面圖；以及圖111是根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個泛光燈實施例的截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及燈或者燈泡結(jié)構(gòu)的不同的實施例，該燈或者燈泡結(jié)構(gòu)是效率高的、可靠的和成本有效的，并且在一些實施例中，可以從不同的光源、諸如定向的或者前向的發(fā)光光源，提供基本上全向的發(fā)射圖案。本發(fā)明也涉及使用具有遠程轉(zhuǎn)換材料(或者熒光劑)和遠程擴散元件或擴散器的固態(tài)發(fā)射器的燈結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，擴散器不僅用來從燈使用者的視野遮掩熒光劑，而且也可以擴散或者重新分布來自遠程熒光劑和/或燈的光源的光，使其進入期望發(fā)射圖案。在一些實施例中，擴散器可以包括圓頂并且可以設(shè)置成將向前指向的發(fā)射圖案擴散成對于通常照明應(yīng)用有用的更加全向的圖案。擴散器可以用在具有二維和三維形狀的遠程轉(zhuǎn)換材料的實施例中，具有能夠把來自LED光源的向前指向的發(fā)射轉(zhuǎn)換成可與標準白熾燈泡相當(dāng)?shù)墓馐喞奶卣鞯慕M合。在這里參考轉(zhuǎn)換材料、波長轉(zhuǎn)換材料、遠程熒光劑、熒光劑、熒光劑層和相關(guān)術(shù)語來描述本發(fā)明。這些術(shù)語的使用不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制性的?？梢岳斫庑g(shù)語“遠程熒光劑、熒光劑或者熒光劑層”的使用意味著包括所有波長轉(zhuǎn)換材料以及對所有波長轉(zhuǎn)換材料同樣地可適用。燈的一些實施例可以具有在光源上方并且與光源隔開的圓頂形的(或者截頭球形的)三維轉(zhuǎn)換材料(熒光劑載體)、以及與轉(zhuǎn)換材料隔開并且在轉(zhuǎn)換材料上方的圓頂形擴散器，使得燈展現(xiàn)雙圓頂結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)之間的空間可以包括光混合室，光混合室不僅促進燈發(fā)射的擴散，也促進燈發(fā)射的顏色均勻性。光源和轉(zhuǎn)換材料之間的空間以及轉(zhuǎn)換材料之間的空間可以作為光混合室。其它實施例可以包括可形成附加混合室的附加的轉(zhuǎn)換材料或者擴散器。圓頂轉(zhuǎn)換材料和圓頂形擴散器的順序可以是不同的，使得一些實施例可以具有在轉(zhuǎn)換材料內(nèi)側(cè)的擴散器，其中，之間的空間形成光混合室。這些僅僅是根據(jù)本發(fā)明的許多不同的轉(zhuǎn)換材料和擴散器布置中的一些。根據(jù)本發(fā)明的一些燈實施例可以包括具有一個或者多個LED芯片或者封裝件的共面設(shè)置的光源，其中，發(fā)射器安裝在平坦的或者平面的表面上。在其它實施例中，LED芯片可以是不共面的，諸如，是在底座(pedestal)上或者其它三維結(jié)構(gòu)上。共面的光源可以減少發(fā)射器布置的復(fù)雜性，使得它們既更容易也更便宜制造。但是，共面光源趨向于主要在向前方向上發(fā)射，諸如以朗伯漫(Lambertian)發(fā)射圖案。在不同的實施例中，發(fā)射模仿可以在不同發(fā)射角度上提供接近均勻的發(fā)射強度和顏色均勻性的常規(guī)白熾燈泡的圖案的光圖案可以是期望的。本發(fā)明的不同實施例可以包括可在視角范圍內(nèi)將發(fā)射圖案從非均勻轉(zhuǎn)換成基本均勻的特征。在一些實施例中，轉(zhuǎn)換層或者區(qū)域可以包括由導(dǎo)熱性材料制成的平面的或者三維的熒光劑載體，該導(dǎo)熱性材料對于來自光源的光是至少部分透明的。它并且也包括至少一種熒光劑材料，該至少一種熒光劑材料中的每種可以吸收來自光源的光并且發(fā)射不同波長的光。擴散器可以包括散射膜/顆粒和相關(guān)的諸如玻璃包殼的載體，并且可以用來散射或者重定向由光源和/或熒光劑載體發(fā)出的光的至少一些，以提供期望的發(fā)射輪廓。在一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明的燈可以發(fā)射與標準白熾燈泡相當(dāng)?shù)墓馐喞U散器的性質(zhì)(諸如幾何結(jié)構(gòu)、散射層的散射性質(zhì)、表面粗糙度或者平滑度以及散射層性質(zhì)的空間分布)可以用于控制各種燈性質(zhì)，諸如，根據(jù)視角的顏色均勻性和光強度分布。擴散器可以包括以許多不同方式設(shè)置的擴散元件，其中一些實施例具有提供沿著擴散器的至少一個維度變化的散射性質(zhì)的散射元件。在一些實施例中，變化可以是由于在表面的散射性質(zhì)上的變化和/或散射材料的沿著那個特定維度的量的變化。擴散器可以進一步包括至少部分地圍繞光源的光學(xué)元件，光學(xué)元件具有沿著至少一個維度變化的散射性質(zhì)。變化的散射性質(zhì)可以設(shè)置成，改變來自光源的發(fā)射圖案，以產(chǎn)生期望的燈發(fā)射圖案。在一些實施例中，變化的散射元件可以改變由光源發(fā)射的光的角度分布?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明的擴散器可以至少部分地圍繞光源，熒光劑載體在光源和擴散器之間。熒光劑載體可以包括平面光源和三維光源兩者。熒光劑載體的擴散性質(zhì)與擴散器的擴散性質(zhì)一起可以把光源的發(fā)射圖案轉(zhuǎn)換成期望的燈發(fā)射圖案。在一些實施例中，光源可以提供基本向前指向的或者朗伯漫(Lambertian)發(fā)射圖案，并且熒光劑載體和擴散器的擴散性質(zhì)可以把光源發(fā)射圖案轉(zhuǎn)換到大體均勻的發(fā)射圖案。通常，均勻可以意味著，在不同視角處，發(fā)射強度變化在期望的變化百分比之內(nèi)。擴散器也可以對用戶提供基本白色的外觀，并且可以遮掩在擴散器下方或者之內(nèi)的特征。它們可以包括熒光劑載體和用于提供當(dāng)燈或者燈泡沒有照亮?xí)r的期望的和商業(yè)地可接受的整體燈外觀的其它內(nèi)部燈特征。換句話說，當(dāng)燈沒有照亮?xí)r，熒光劑載體和燈的發(fā)射器的顏色將是不可見的?？梢园ㄉ崞鹘Y(jié)構(gòu)，其可以與光源和熒光劑載體熱接觸，以將產(chǎn)生在光源和熒光劑層內(nèi)的熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中。也可以包括電子電路，以提供電能到光源以及其它的能力，諸如調(diào)暗等等，并且電路可以包括用于施加電能到燈上的裝置，諸如，愛迪生插座等
坐寸O燈的不同的實施例可以具有許多不同的形狀和尺寸，一些實施例具有適于安裝進標準尺寸包殼中的尺寸，諸如，顯示在圖3中的A19尺寸包殼30。這使得燈特別適于用作對常規(guī)的白熾燈和熒光燈或者燈泡的替代，其中，根據(jù)本發(fā)明的燈，由于其固態(tài)光源，而具有減小的能量消耗和長的壽命。根據(jù)本發(fā)明的燈也可以適合其它類型的標準尺寸輪廓，包括但不限于A21和A23。在一些實施例中，光源可以包括固態(tài)光源，諸如，不同類型的LED、LED芯片或者LED封裝件。在一些實施例中，單個的LED芯片或者封裝件可以被使用，而在其它實施例中，可以使用多個LED芯片或者封裝件，它們以不同類型的陣列而設(shè)置。通過使熒光劑與LED芯片熱隔離以及具有良好的散熱，LED芯片可以被更高的電流水平驅(qū)動，而不會對熒光劑的轉(zhuǎn)換效率和它的長期可靠性導(dǎo)致不利影響。這可以允許過驅(qū)動LED芯片的靈活性，以降低產(chǎn)生期望的光通量所需的LED的數(shù)量。這又可以減小在燈的復(fù)雜性上的成本。這些LED封裝件包括的LED可以被材料封包，該材料可以經(jīng)受得起提高的光通量，或者可以包括未封包的LED。在一些實施例中，光源可以包括一個或者多個藍色發(fā)射LED并且熒光劑載體中的熒光劑層可以一種或者多種材料，其包括吸收藍色光的一部分并且發(fā)射一個或者多個不同波長的光，使得燈發(fā)射來自藍色LED和轉(zhuǎn)換材料的白色光組合。轉(zhuǎn)換材料可以吸收藍色LED光并且發(fā)射不同顏色的光，包括但不限于黃色光和綠色光。光源也可以包括不同的LED和發(fā)射不同顏色的光的轉(zhuǎn)換材料，使得燈發(fā)射具有期望特性的光，諸如色溫和彩色再現(xiàn)。結(jié)合了紅色LED芯片和藍色LED芯片兩者的常規(guī)的燈可以遭受隨著不同的工作溫度和調(diào)暗的顏色不穩(wěn)定。這可能是由于在不同溫度和工作功率(電流/電壓)下紅色和藍色LED的不同工作狀態(tài)，以及隨時間的不同的工作特性。這個影響可以通過驅(qū)動控制系統(tǒng)的操作而被稍微減輕，該驅(qū)動控制系統(tǒng)會增加整個燈的成本和復(fù)雜度。根據(jù)本發(fā)明的不同的實施例可以通過具有相同類型發(fā)射器的光源結(jié)合可包括多層熒光劑的遠程熒光劑載體來解決這個問題，其中該多層熒光劑通過這里披露的散熱裝置保持相對較冷。在一些實施例中，遠程熒光劑載體可以吸收來自發(fā)射器的光并且可以重新發(fā)射不同顏色的光，同時仍然具有對于熒光劑的減小的工作溫度的可靠性，并且具有效率。熒光劑元件與LED的分離提供了更容易和更一致顏色分級(binning)的附加的優(yōu)點。這可以被以許多方式實現(xiàn)。來自不同級(bins)的LED (例如，來自不同級(bins)的藍色LED)可以被組裝到一起，以實現(xiàn)可用在不同燈中的波長基本均勻的激勵源。然后，這些可以與具有基本相同的轉(zhuǎn)換特性的熒光劑載體組合，以提供在期望的級(bin)內(nèi)的燈發(fā)射光。此外，眾多突光劑載體可以被制造并且根據(jù)它們不同的轉(zhuǎn)換特性被預(yù)分級(pre-binned)。不同的熒光劑載體可以與不同發(fā)射特性的光源組合，以提供用于發(fā)射在目標顏色級(bin)內(nèi)的光的燈。根據(jù)本發(fā)明的一些燈也可以通過用反射表面圍繞光源而提供改進的發(fā)射效率。這通過向后朝向光源反射大量從轉(zhuǎn)換材料重新發(fā)射的光而實現(xiàn)增強的光子再循環(huán)。為了進一步增強效率以及為了提供期望的發(fā)射輪廓，熒光劑層、載體層或者擴散器的表面可以是光滑的或者散射性的。在一些實施例中，載體層和擴散器的內(nèi)表面可以是光學(xué)光滑的以促進總的內(nèi)反射行為，該內(nèi)反射行為減少了從熒光劑層向后導(dǎo)向的光(或者被向下轉(zhuǎn)換的光或者被散射的光)的量。這減少了向后發(fā)射的光的量，該向后發(fā)射的光可以被燈的LED芯片、相關(guān)的基板或者燈的內(nèi)部內(nèi)的其它非理想反射表面所吸收。在這里參考特定實施例描述本發(fā)明，但是可以理解，本發(fā)明可以以許多不同的形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為被限制在這里闡述的實施例。特別地，在下文中，參照具有在不同結(jié)構(gòu)中的一個或者多個LED或者LED芯片或者LED封裝件來描述本發(fā)明，但是可以理解，本發(fā)明可以用于具有許多不同結(jié)構(gòu)的許多其它的燈。參考多個LED中的LED描述下文中的實施例，但是可以理解，這意味著包含LED芯片和LED封裝件。部件可以具有所示的那些之外的不同形狀和尺寸，并且可以包括不同數(shù)量的LED。也可以理解，下文中描述的實施例使用共面的光源，但是可以理解，非共面的光源也可以被使用。也可以理解，燈的LED光源可以是包括一個或者多個LED，在具有大于一個LED的實施例中，LED可以具有不同的發(fā)射波長。類似地，一些LED可以具有鄰近的或者接觸的熒光劑層或者區(qū)域，而其它的可以具有不同成分的鄰近熒光劑層或者根本沒有熒光劑層。在這里參考轉(zhuǎn)換材料、熒光劑層和熒光劑載體以及相互遠程的擴散器描述本發(fā)明。在本文中，遠程指隔開和/或不直接熱接觸。還可以理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基板的元件被稱為位于另一個元件“上”時，其可以直接位于另一個元件上或者也可存在中介元件。此外，相對術(shù)語(諸如“內(nèi)部”、“外部”、“上”、“上方”、“下”、“下面”、“下方”和類似的術(shù)語，可以在這里使用，以描述一層或另一個區(qū)域之間的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，這些術(shù)語意在涵蓋該裝置的與圖中描述的定向所不同的定向。盡管可以在這里使用術(shù)語第一、第二等來描述多個元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該被這些術(shù)語所限定。這些術(shù)語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此，在不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)的前提下，下面描述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以定義為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。在這里參照本發(fā)明實施方式的示意性示出的橫截面視圖描述本發(fā)明的實施方式。如此，層的實際厚度可以是不同的，因此，應(yīng)該具有形狀變化，例如，期望制造技術(shù)和/或公差。本發(fā)明的實施方式不應(yīng)該理解為限于這里示出的區(qū)域的具體形狀，而包括例如由于生產(chǎn)形成的形狀的偏差。由于正常的制造公差的原因，示出或者描述為正方形或者長方形的區(qū)域?qū)⑼ǔ５鼐哂械箞A或者彎曲特征。因此，附圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)域的準確形狀，并且不旨在限定本發(fā)明的范圍。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的燈50的一個實施方式，其包括具有光學(xué)腔54的散熱器結(jié)構(gòu)52，具有用于保持光源60的平臺56。盡管參照光學(xué)腔描述了本實施方式以及下面的一些實施方式，應(yīng)該理解的是，可以提供沒有光學(xué)腔的多個其它實施方式。這些可以包括但不限于，位于燈結(jié)構(gòu)的平表面上或者位于基座上的光源。光源58可以包括多種不同的發(fā)射器，示出的實施方式包括LED?？梢允褂枚喾N不同的市售的LED芯片或LED封裝件，包括但不限于從位于北卡羅來納州的Durham的Cree公司得到的市售的LED。應(yīng)該理解的是，可以提供沒有光學(xué)腔的燈的實施方式，在這些其他實施方式中，LED以不同方式安裝。通過實例的方式，光源可以安裝到燈中的平表面，或者可以提供用于保持LED的基座?？梢岳枚喾N不同的已知安裝方法及材料將光源58安裝到平臺56，來自光源58的光從腔體54的頂部開口射出。在一些實施方式中，光源58可以直接安裝到平臺56，而在其它實施方式中，光源可以包括在底座(submount)上或者印刷電路板(PCB)上，該印刷電路板然后安裝到平臺56。平臺56和散熱器結(jié)構(gòu)52可以包括導(dǎo)電路徑，以將電信號施加到光源58，導(dǎo)電路徑中的一些是導(dǎo)電跡線或電線。平臺56的多個部分還可以由導(dǎo)熱性材料制成，并且在一些實施方式中，在操作過程中產(chǎn)生的熱量可以擴散到平臺，然后到散熱器結(jié)構(gòu)。散熱器結(jié)構(gòu)52可以至少部分地包括導(dǎo)熱性材料，并且可以使用包括諸如銅或鋁或金屬合金的不同金屬的多種不同的導(dǎo)熱性材料。銅可以具有高達400W/m-k或更高的導(dǎo)熱性。在一些實施方式中，散熱器可以包括可以在室溫下具有約210W/m-k的導(dǎo)熱性的高純度鋁。在其它實施方式中，散熱器結(jié)構(gòu)可以包括具有約200W/m-k的導(dǎo)熱性的鑄模鋁。散熱器結(jié)構(gòu)52還可以包括增加散熱器表面積以方便更有效地擴散到外界環(huán)境中的諸如散熱片60的其它熱擴散特征。在一些實施方式中，散熱片60可以由具有比散熱器其余部分更高導(dǎo)熱性的材料制成。在示出的實施方式中，散熱片60大致以水平方向示出，但是應(yīng)該理解的是，在其它實施方式中，散熱片可以具有豎直的或者成角度的定向。在此外的其它實施方式中，散熱器可以包括諸如風(fēng)扇的主動冷卻元件，以降低燈內(nèi)的對流熱阻。在一些實施方式中，通過將對流熱擴散與通過散熱器結(jié)構(gòu)52的傳導(dǎo)結(jié)合，實現(xiàn)了從熒光劑載體的熱擴散。在Tong等人的也轉(zhuǎn)讓給Cree Inc.的標題為“包括具有熱擴散特征與擴散器元件的遠程熒
光劑的LED燈”的申請序列N0._中描述了不同的熱擴散射置和結(jié)構(gòu)。該申請與本申請
同時申請并且在這里被通過引用方式引入。還可以在散熱器結(jié)構(gòu)52上(諸如光學(xué)腔54的表面上)包括反射層53。在不具有光學(xué)腔的這些實施方式中，可以在光源周圍包括反射層。在一些實施方式中，該表面可以涂覆有材料，該材料相對于由光源58和/或波長轉(zhuǎn)換材料發(fā)射的燈可見波長的光(“燈光”)具有約75%或更多的反射率，而在其它實施方式中，該材料可以相對于燈光具有約85%或更多的反射率。在又一個實施方式中，該材料可以對于燈光具有約95%或更多的反射率。散熱器結(jié)構(gòu)52還可以包括用于連接到諸如不同的電插座的電源的特征。在一些實施方式中，散熱器結(jié)構(gòu)可以包括適配到傳統(tǒng)電插座的類型的特征。例如，其可以包括用于安裝到標準愛迪生插座的特征，其可以包括可以擰入到愛迪生插座中的螺紋部分。在其它實施方式中，其可以包括標準插頭并且電插座可以是標準出口，或者可以包括GU24基部單元，或者其可以是夾子并且電插座可以是容納并且保持夾子的插座(例如，如在許多熒光燈中使用的)。這些僅是用于散熱器結(jié)構(gòu)和插座的一些選擇，并且還可以使用安全地將電從插座傳送到燈50的其它裝置。根據(jù)本發(fā)明的燈可以包括電源或者能量轉(zhuǎn)換單元，該電源或者能量轉(zhuǎn)換單元可以包括驅(qū)動器以允許燈泡利用交流線電壓/電流而運行以及以提供光源調(diào)暗能力。在一些實施例中，電源可以包括使用非隔離準諧振反激(flyback)拓撲的線下恒定電流LED驅(qū)動器。LED驅(qū)動器可以安裝在燈內(nèi)部并且在一些實施例中可以包括小于25立方厘米的體積，而在其它實施例中，它可以包括大約20立方厘米的體積。在一些實施例中，電源可以是不可調(diào)暗的但是是低成本的。可以理解，使用的電源可以具有不同的拓撲或者幾何結(jié)構(gòu)以及可以也是可調(diào)暗的。
熒光劑載體62包括在腔54的頂部開口的上方并且圓頂形擴散器76包括在熒光劑載體62的上方。在所示的實施例中，熒光劑載體覆蓋整個開口并且腔開口被顯示為圓形，以及熒光劑載體62是圓形盤?？梢岳斫?，腔開口和熒光劑載體可以具有許多不同的形狀和尺寸。也可以理解，熒光劑載體62的覆蓋可以小于整個腔開口。如下文進一步描述的，擴散器76設(shè)置成擴散來自熒光劑載體和/或LED的光，成為期望的燈發(fā)射圖案，并且根據(jù)它接收的光和期望的燈發(fā)射圖案，可以包括許多不同的形狀和尺寸。根據(jù)本發(fā)明的熒光劑載體的實施例特征可以在于，包括轉(zhuǎn)換材料和導(dǎo)熱光發(fā)射材料，但是可以理解，熒光劑載體也可以設(shè)置為不是導(dǎo)熱的。光發(fā)射材料對從光源58發(fā)出的光可以是透明的，轉(zhuǎn)換材料應(yīng)當(dāng)是吸收來自光源的波長的光并且重新發(fā)射不同波長的光的類型。在所示的實施例中，導(dǎo)熱光發(fā)射材料包括載體層64，并且轉(zhuǎn)換材料包括在熒光劑載體上的突光劑層66。如在下文中進一步描述的,不同的實施例可以包括導(dǎo)熱光發(fā)射材料和轉(zhuǎn)換材料的許多不同的設(shè)置。當(dāng)來自光源58的光被突光劑層66中的突光劑吸收時,它在各向同性的方向上重新發(fā)射，其中大約50%的光向前發(fā)射而50%向后發(fā)射進入腔54中。此外，來自光源58的光的一些可以進入熒光劑層并且不被吸收，而是被擴散同時保持它的初始波長。這個被擴散的光中的一些也可以被向后導(dǎo)向進入腔54中。在具有共形突光劑層的現(xiàn)有LED中，向后發(fā)射或者擴散的光的顯著部分可以被向后導(dǎo)向進入LED中并且它的逃逸的可能性被LED結(jié)構(gòu)的提取效率限制。對于一些LED，提取效率可以是大約70%，因此從轉(zhuǎn)換材料向后導(dǎo)向進入LED中的光的一定百分比可被損耗。在根據(jù)本發(fā)明的具有遠程熒光劑結(jié)構(gòu)的燈中(其中LED在腔54的底部處的平臺56上)，更高百分比的后向熒光劑光落在腔的表面上而不是LED上。用反射層53涂敷這些表面，提高了反射回進入熒光劑層66中的光的百分比，在熒光劑層66處，它可以從燈中發(fā)射出。這些反射層53允許光學(xué)腔有效地再循環(huán)光子，并且提高燈的發(fā)射效率?？梢岳斫?，反射層可以包括許多不同的材料和結(jié)構(gòu)，包括但不限于，反射金屬或者多層反射結(jié)構(gòu)，諸如，分布布拉格反射器(distributed Bragg ref lectors)。在沒有光學(xué)腔的那些實施例中，反射層也可以被包括在LED的周圍。載體層64可以由具有0.5W/m_k或更多的導(dǎo)熱性的多種不同材料制成，諸如石英、碳化硅(SiC)(熱傳導(dǎo)率 120W/M-K)，玻璃(熱傳導(dǎo)率為1.0-1.4ff/m-k)或藍寶石(熱傳導(dǎo)率為40W/m-k)。在其它實施方式中，載體層64可以具有大于1.0W/m-k的熱導(dǎo)率，而在其它實施方式中，其可以具有大于5.0ff/m-k的熱導(dǎo)率。在此外的其它實施方式中，其可以具有大于10W/m-k的熱傳導(dǎo)率。在一些實施方式中，載體層可以具有從1.4ff/m-k到10W/m_k的熱導(dǎo)率。根據(jù)使用的材料，熒光劑載體還可以具有不同的厚度，厚度的適當(dāng)范圍是0.1mm到IOmm或更多。應(yīng)該理解的是，根據(jù)用于載體層的材料的特性，還可以使用其它厚度。材料應(yīng)該足夠厚，以提供用于具體操作條件的充足的橫向熱延展。通常地，該材料的熱傳導(dǎo)率越高，該材料就可能越薄，同時仍提供必要的熱擴散。包括但不限于成本和對光源光的穿透性的不同的因素可能影響使用哪種載體層材料。對于較大的直徑來說，一些材料也可能是更適合的，諸如玻璃或石英。通過在較大直徑載體層上形成熒光劑層，然后單一化成較小的載體層，可以提供減小的制造成本。在熒光劑層(一層或多層)66中可以使用多種不同的熒光劑，本發(fā)明特別地適于發(fā)射白光的燈。如上所述，在一些實施方式中，光源58可以是基于LED的并且可以發(fā)射藍色波長光譜的光。熒光劑層可以吸收藍色光中的一些并且重新發(fā)射黃色光。這允許燈發(fā)射藍色光和黃色光的白色光組合。在一些實施例中，藍色LED光可以通過使用可商業(yè)獲得的YAG = Ce熒光劑的黃色轉(zhuǎn)換材料而被轉(zhuǎn)換，但是使用由基于諸如Y3Al5O12 = Ce(YAG)的(Gd, Y)3(Al，Ga)5012:Ce系統(tǒng)的熒光劑制成的轉(zhuǎn)換顆粒，全范圍寬黃色光譜發(fā)射是可能的。當(dāng)被用于基于藍色發(fā)射LED的發(fā)射器時，可用于產(chǎn)生白色光的其它的黃色熒光劑包括但不限于:Tb3^xRExO12: Ce (TAG) ；RE=Y, Gd, La, Lu ;或者Sr2_x_yBaxCayS i O4: Eu 突光劑層也可以被設(shè)置有多于一種的突光劑，該多于一種的突光劑與突光劑層66混合或者作為載體層64上的第二突光劑層。在一些實施例中，兩種突光劑中的每種可以吸收LED光并且可以重新發(fā)射不同顏色的光。在這些實施例中，來自兩個熒光劑層的顏色光可以混合，用于不同的白色色彩的更高顯色指數(shù)的白色(暖白)。這可以包括來自上文中的黃色熒光劑的光，其可以與來自紅色熒光劑的光混合。不同的紅色熒光劑可以被使用，包括:SrxCahS: Eu, Y ；Y=鹵化物；CaSiAlN3: Eu ;或者Sr2_yCaySi04:Eu。其它的熒光劑可以用于通過轉(zhuǎn)換基本所有的光到特定顏色而產(chǎn)生顏色發(fā)射。例如，下列熒光劑可以用于產(chǎn)生綠色光:SrGa2S4: Eu ；Sr2_yBaySiO4: Eu ;或者SrSi2O2N2: Eu。下文列出了一些附加的用作轉(zhuǎn)換顆粒熒光劑層66的適合的熒光劑，但是其它的可以被使用。每種展現(xiàn)了在藍色和/或UV (紫外)發(fā)射光譜中的激勵、提供理想的峰值發(fā)射、具有高效的光轉(zhuǎn)換、并且具有可接受的斯托克斯頻移(Stokes shift):黃色/綠色(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2S4:Eu2+Ba2 (Mg, Zn) Si2O7: Eu2+Gda46Sra31Alh23OxFh38 = Eu 0.06(Ba1-PySrxCay) SiO4: EuBa2SiO4: Eu2+紅色Lu2O3: Eu3+(Sr2_xLax) (Ce1^xEux) O4Sr2Ce1^EuxO4Sr2_xEuxCe04SrT i O3: Pr3+, Ga3+CaAlSiN3: Eu2+Sr2Si5N8: Eu2+
可以使用包括但不限于10納米(nm)到30微米(μ m)或更大范圍的顆粒的不同尺寸的熒光劑顆粒。較小顆粒尺寸通常地比較大尺寸的顆粒更好地分散和混合顏色，以提供更加均勻的光。與較小的顆粒相比，較大的顆粒通常地在轉(zhuǎn)換光方面更有效率，但是發(fā)射較不均勻的光。在一些實施方式中，熒光劑可以設(shè)置在粘合劑中的熒光劑層66中，并且熒光劑還可以具有不同的濃度，或者將熒光劑材料加載到結(jié)合劑中。通常的濃度是重量在30-70%的范圍內(nèi)。在一個實施方式中，熒光劑濃度是重量的約65%并且貫穿遠程熒光劑，優(yōu)選地不均勻地分散。熒光劑層66還可以包括具有不同轉(zhuǎn)換材料和不同濃度的轉(zhuǎn)換材料的不同區(qū)域。不同材料可以用于結(jié)合劑，材料優(yōu)選地在固化以后耐用并且在可見波長光譜中大致地透明。適當(dāng)?shù)牟牧习ü琛h(huán)氧樹脂、玻璃、無機玻璃、電介質(zhì)、BCB、聚酰亞胺，聚合物及其混合物，優(yōu)選的材料是硅，因為其在高能量LED中具有高的穿透性和可靠性。適合的苯基和甲基為基礎(chǔ)的硅從陶氏義化學(xué)商業(yè)上可獲得。結(jié)合劑可以根據(jù)諸如使用的結(jié)合劑的類型的不同因素，利用多種不同固化方法而固化。不同的固化方法包括但不限于熱、紫外線(UV)、紅外線(IR)或者空氣固化。熒光劑層66可以利用包括但不限于旋轉(zhuǎn)涂覆、濺射、印刷、粉末涂覆、電泳沉積(EH))、靜電沉積的不同工藝而施加。如上所述,突光劑層66可以與結(jié)合劑材料一起施加，但是應(yīng)該理解的是，不必須具有結(jié)合劑。在此外其它實施方式中，熒光劑層66可以單獨地制造，然后安裝到載體層64。在一個實施方式中，熒光劑結(jié)合劑混合物噴射或分散在載體層64上，然后結(jié)合劑固化以形成熒光劑層66。在這些實施方式的一些中，熒光劑結(jié)合劑混合物可以噴射、傾倒或者散射在加熱的載體層64上或上方，以便當(dāng)熒光劑結(jié)合劑混合物與載體層64接觸時，來自載體層64的熱量擴散到到結(jié)合劑中并且使結(jié)合劑固化。這些過程還可以包括在熒光劑結(jié)合劑混合物中的溶劑，其可以溶解并且降低混合物的粘性，使其更適合噴射?？梢允褂枚喾N不同的溶劑，包括但不限于從DowCorn ing. 商業(yè)上可獲得的甲苯、苯、二甲苯，或者0S-20，并且可以使用不同的溶劑濃度。當(dāng)溶劑熒光劑結(jié)合劑混合物噴射或者分散到加熱載體層64上時，來自載體層64的熱使溶劑蒸發(fā)，載體層的溫度影響溶劑蒸發(fā)的速度。來自載體層64的熱量也可以使在混合物中的結(jié)合劑固化，使固定的熒光劑層留在載體層上。根據(jù)使用的材料以及期望的溶劑蒸發(fā)與結(jié)合劑固化速度，載體層64可以被加熱到多種不同的溫度。適合的溫度范圍是90°C到150°C，但是應(yīng)該理解的是，還可以使用其它溫度。在Donofrio等人的標題為“將光學(xué)材料應(yīng)用到光學(xué)元件的系統(tǒng)和方法”并且也轉(zhuǎn)讓給Cree公司的美國專
利申請公開N0._中描述了多種沉積方法和系統(tǒng)。該申請與本申請同時申請并且在這
里被通過引用的方式引入。至少部分地根據(jù)熒光劑材料的濃度以及將要通過熒光劑層66轉(zhuǎn)換的期望的光量，熒光劑層66可以具有多種不同的厚度。根據(jù)本發(fā)明的熒光劑層可以以高于30%的濃度等級(熒光劑加載)被施加。其它實施方式可以具有50%以上的濃度等級，而在其它實施方式中，濃度等級可以在60%以上。在一些實施方式中，熒光劑層可以具有10-100微米的范圍的厚度，而在其它實施方式中，其可以具有40-50微米范圍的厚度。上述方法可以用于施加不同熒光劑材料的相同的多個層，并且可以使用已知的諸如掩模工藝的技術(shù)， 將不同的熒光劑材料施加在載體層的不同區(qū)域。上文描述的方法為熒光劑層66提供了一些厚度控制，但是對于甚至更大的厚度控制，可以使用已知的方法研磨熒光劑層以減小熒光劑層66的厚度，或者甚至在整個層上磨出厚度。這個研磨特征提供的附加的優(yōu)點是，能夠生產(chǎn)在在CIE色度圖上的單個級(bin)內(nèi)發(fā)射的燈。分級(bining)在本領(lǐng)域中通常是已知的并且意圖保證提供到終端消費者的LED或者燈發(fā)射的光在可接受的顏色范圍內(nèi)。LED或者燈可以被測試并且被通過顏色或者亮度分類成不同的級(bin)，在本領(lǐng)域中通常被稱為分級(bining)。每個級(bin)典型地包含來自一個顏色和亮度組的LED或者燈，并且典型地，通過級代碼(bin code)識別。白光發(fā)射LED或者燈可以通過色度(顏色)和光通量(亮度)分類。熒光劑層的厚度控制通過控制被熒光劑層轉(zhuǎn)換的光源光的量而在生產(chǎn)用于發(fā)射在目標級(bin)內(nèi)的光的燈方面提供了更大的控制?？梢蕴峁┚哂邢嗤穸鹊臒晒鈩?6的多個熒光劑載體62。通過使用具有基本相同的發(fā)射特性的光源58，燈可以被制造具有在一些情況下可以落在單個級(bin)內(nèi)的接近相同的發(fā)射特性。在一些實施例中，燈發(fā)射落在相對于CIE圖上的一個點的標準偏差內(nèi)，以及在一些實施例中，標準偏差包括小于10階麥克亞當(dāng)橢圓(MacAdam' s ellipse)。在一些實施例中，燈的發(fā)射落入中心在CIExy (0.313，0.323)處的4階麥克亞當(dāng)橢圓(MacAdam' s ellipse)內(nèi)?？梢岳貌煌囊阎姆椒ɑ蛑T如導(dǎo)熱性結(jié)合材料或熱油脂的材料將轉(zhuǎn)換元件62安裝并且結(jié)合在腔體54的開口的上方。傳統(tǒng)導(dǎo)熱性油脂可以包含諸如氧化鈹、氮化鋁的陶瓷材料或者諸如膠體銀的金屬顆粒。在其它實施方式中，可以利用諸如夾持機構(gòu)、螺釘、或熱粘合劑的導(dǎo)熱性裝置將熒光劑載體安裝在開口的上方，以將轉(zhuǎn)換元件62緊密地保持到散熱器結(jié)構(gòu)，以使導(dǎo)熱性最大化。在一個實施方式中，使用的熱油脂層具有約ΙΟΟμπι厚度并且熱傳導(dǎo)率為k=0.2W/m-k。該布置提供了用于使熱量從熒光劑層66擴散的有效的熱傳導(dǎo)路徑。如上所述，不同的燈的實施方式可以設(shè)置為沒有腔體，并且熒光劑載體可以以安裝到腔體開口上方以外的多種不同的方式而安裝。在燈50的操作過程中，熒光劑轉(zhuǎn)換加熱集中在諸如在熒光劑層66的中央的熒光劑層66，在那里，LED光的主要部分沖擊并且通過轉(zhuǎn)換元件62。如第一熱流70示出的，載體層64的熱傳導(dǎo)特性使熱量橫向地朝向轉(zhuǎn)換元件62的邊緣擴散。如第二熱流72示出的，在那里熱量通過熱油脂層并且進入到散熱器結(jié)構(gòu)中，此處，其可以有效地擴散到周圍環(huán)境中。如上所述，在燈50中，平臺56和散熱器結(jié)構(gòu)52可以熱連接或耦合。這種接合布置導(dǎo)致熒光劑載體62以及光源58至少部分地共用用于擴散熱量的導(dǎo)熱路徑。如第三熱流74示出的從光源58通過平臺56的熱量還可以擴散到散熱器結(jié)構(gòu)52。流入到散熱器結(jié)構(gòu)52中的來自熒光劑載體62的熱量還可以流入到平臺56中。如下進一步討論的，在其它實施方式中，熒光劑載體62和光源58可以具有用于擴散熱量的分離的導(dǎo)熱路徑，這里分離的路徑稱作為“去耦”?？梢岳斫?，熒光劑載體可以以圖4所示實施例之外的許多不同方式設(shè)置。熒光劑層可以在載體層的任何表面上或者可以與載體層混合。熒光劑載體也可以包括散射層，該散射層可以被包括在突光劑層或者載體層上或者與突光劑層或者載體層混合。也可以理解，突光劑和散射層的覆蓋可小于載體層的表面，以及在一些實施例中，轉(zhuǎn)換層和散射層在不同區(qū)域可以具有不同濃度。也可以理解，熒光劑載體可以具有不同的表面粗糙或者形狀表面，以增強通過熒光劑載體的發(fā)射。如上文所述，擴散器設(shè)置成擴散來自熒光劑載體和LED的光，使其進入期望的燈發(fā)射圖案，并且可以具有許多不同的形狀和尺寸。在一些實施例中，擴散器也可以設(shè)置在熒光劑載體的上方，以當(dāng)燈沒有發(fā)射時遮掩熒光劑載體。擴散器可以具有提供基本白色的外觀的材料，以當(dāng)燈沒有發(fā)射時給燈泡提供白色的外觀。存在可以用于控制燈50的輸出光束特性的擴散器的至少四個屬性或者特性。第一是獨立于熒光劑層幾何結(jié)構(gòu)的擴散器幾何結(jié)構(gòu)。第二是與熒光劑層幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)的擴散器幾何結(jié)構(gòu)。第三是包括散射層的性質(zhì)和擴散器表面的光滑度/粗糙度的擴散器散射性質(zhì)。第四是在擴散器上的擴散顆粒的分布，諸如，散射的故意的非均勻性或者在擴散器表面上的或者沿著特定的擴散器維度的散射性質(zhì)的變化。這些屬性允許例如控制軸向( O)發(fā)射的光相對于“側(cè)向”發(fā)射的光( 90度)以及相對于“高角度”(> 130度)的比。這些屬性也可以根據(jù)由熒光劑載體和光源發(fā)射的光的幾何結(jié)構(gòu)和圖案而不同地應(yīng)用。對于二維熒光劑載體和/或光源，諸如顯示在圖4中的那些，發(fā)射的光是大體向前指向的(例如，朗伯漫(Lambertian))。對于這些實施例，上文中列出的屬性可以提供將向前指向的發(fā)射圖案擴散成寬光束強度輪廓。在第二和第四屬性上的變化可以特別地適用于從向前指向的發(fā)射輪廓獲得寬光束全向發(fā)射。對于三維熒光劑載體(在下文中更詳細地描述)和三維光源，如果發(fā)射沒有被諸如散熱器的其它燈表面阻擋，則被發(fā)射的光可以在大于90度處已經(jīng)具有顯著的發(fā)射強度。結(jié)果，上文中列出的擴散器屬性可以用于提供對來自熒光劑載體和光源的光束輪廓的進一步的調(diào)節(jié)或者微調(diào)，使得它更接近地符合期望的輸出光束強度、顏色均勻性、色點(colorpoint)等等。在一些實施例中，光束輪廓可以被調(diào)節(jié)，以基本符合從常規(guī)白熾燈泡的輸出。至于上文中的關(guān)于獨立于熒光劑幾何結(jié)構(gòu)的擴散器幾何結(jié)構(gòu)的第一屬性，在光從擴散器表面均勻地發(fā)射的那些實施例中，相對于側(cè)向( 90度)、以及相對于“高角度”(> 130度)的“向前地”(軸向地或者 O度)指向的光的量可以極大地取決于當(dāng)從那個角度觀察時擴散器的橫截面積。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的高窄的擴散器80的一個實施例，其具有小的二維熒光劑載體81。它的特征是，當(dāng)沿著第一視角82觀察時具有圓形的面積，以及當(dāng)沿著第二視角84從側(cè)面觀察時具有更大的面積。如果擴散器的所有表面每單位面積發(fā)射相同量的光，則這種擴散器通常具有相對于“側(cè)向”發(fā)射的低的軸向光發(fā)射。當(dāng)被小的二維熒光劑載體81內(nèi)部地照亮?xí)r，擴散器表面可以不都發(fā)射相同量的光。因此，擴散器幾何結(jié)構(gòu)的影響可以根據(jù)諸如內(nèi)部光源的發(fā)射輪廓的因素而變化。通常，如果散熱器或者其它光阻擋特征出現(xiàn)在擴散器的基部，則提聞擴散器的聞度可以提聞向后的或者聞角度發(fā)射的量。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的擴散器90的另一個實施例，其特別適應(yīng)于根據(jù)共面光源和或熒光劑載體91的發(fā)射圖案的均勻全向發(fā)射。擴散器90具有接近均勻的球形幾何結(jié)構(gòu)，其提供了當(dāng)被從所有角度觀察時接近恒定的橫截面積。這促進了均勻的或者接近全向的發(fā)射強度。置于第二屬性，與熒光劑載體幾何結(jié)構(gòu)有關(guān)的擴散器幾何結(jié)構(gòu)，圖7顯示了擴散器100的另一個實施例，其被設(shè)置成特別適用于典型地提供向前指向或者朗伯漫(Lambertian)發(fā)射圖案的二維熒光劑載體和共面的LED光源。擴散器100是長橢圓形并且具有窄的頸部102。通過在擴散器100的基部處放置光源和/或熒光劑載體，由于擴散器表面的散射性質(zhì)，將本應(yīng)從源指向向前角度的光將被“攔截”并且被指向更高的角度或者側(cè)向( 90度)。具有三維光源和熒光劑載體時這個效果也可以發(fā)生，但是效果可能較小。在這些三維的實施例中的一些實施例中，擴散器可以不需要頸部特征，但是可以采用更球形的形狀。圖8是顯示來自從二維熒光劑載體和共面LED光源的向前指向或者朗伯漫(Lambertian)發(fā)射圖案112的一個實施例的圖110。發(fā)射圖案114顯示了，在由線112表示的發(fā)射圖案之后的燈發(fā)射圖案經(jīng)過如圖7所示的擴散器。圖案114顯示了減小了的軸向( O度)發(fā)射強度，但是側(cè)向( 90度)發(fā)射顯著更高。這反映了，與向前指向的發(fā)射圖案112相比更均勻的發(fā)射圖案。關(guān)于上文中列出的第三屬性，擴散器散射性質(zhì)，擴散器的不同實施例可以包括由諸如玻璃或者塑料的不同材料制成的載體和一個或者多個散射膜、層或者區(qū)域?？梢允褂蒙衔闹袇⒖紵晒鈩拥某练e描述的方法沉積，并且散射層可以包括顆粒的緊密封裝(densepacking)。散射顆粒也可以被包括在粘合劑材料中，該粘合劑材料可以與上文中參考用于熒光劑層的粘合劑描述的那些相同。散射顆粒層可以具有不同的散射顆粒濃度，這取決于應(yīng)用和使用的材料。散射顆粒濃度的適宜范圍是從0.01%到0.2%，但是可以理解，濃度可以更高或者更低。在一些實施例中，濃度可以低到0.001%。也可以理解，散射顆粒層在不同區(qū)域可以具有不同的擴散顆粒濃度。對于一些散射顆粒，由于更高濃度的吸收，可能存在損耗的增加。因此，散射顆粒的濃度可以被選擇，以保持可接受的損耗數(shù)值，而同時擴散光以提供期望的發(fā)射圖案。散射顆?？梢园ㄔS多不同的材料，包括但不限于:硅土；高嶺土(kaolin);氧化鋅(ZnO);氧化釔(Y2O3);二氧化鈦(TiO2);硫酸鋇(BaSO4);氧化鋁(Al2O3);熔凝硅石(SiO2);鍛制氧化硅(SiO2);氮化鋁；玻璃珠；二氧化鋯(ZrO2);碳化硅(SiC);氧化鉭(TaO5);氮化硅(Si3N4);氧化鈮(Nb2O5);氮化硼(BN);或者熒光劑顆粒(例如，YAG: CE、BOSE)在材料的不同組合或者不同形式的相同材料的組合中，超過一中散射材料可以用于實現(xiàn)特定的散射效果。
散射層可以位于擴散器的內(nèi)表面上、夕卜表面上或者可以與載體混合。散射層的載體的表面可以是光學(xué)地光滑的或者粗糙的。散射層可以由膜或者通過顆粒之間的空氣粘附到載體表面的顆粒(諸如，硅土或者高嶺土顆粒)組成。散射層也可以包括在諸如硅土、鋁土等等的膜的粘合劑基體層中的顆粒，硅類顆粒。它們可以被噴涂到載體的內(nèi)或者外表面上，或者載體本身可以包含散射顆粒?？梢阅Ｖ瞥蓴U散器形狀的散射膜的一個實例是可從富士龍光學(xué)公司(FusionOptix Inc.)商業(yè)地獲得的膜。通常，散射材料或者顆粒的特征可以在于，入射在顆粒上的光被從它的初始光路重新定向的程度。在各個顆粒的情況下，較大的顆粒將趨向于米氏擴散(Mie scatter),導(dǎo)致在光的方向的相對小的變化。較小的顆粒趨向于瑞利擴散(Reyleigh scatter),導(dǎo)致在方向的大的變化以及在與顆粒相互作用之后光的實質(zhì)上均勻的或者各向同性的分布。由顆粒組成的膜可以以類似方式工作?？梢允褂梅N類廣泛的表面特征和/或散射顆粒，其效能由吸收(較小的更好)和與周圍基體/環(huán)境的折射率差指數(shù)(較大的差產(chǎn)生更有效的擴散)確定。擴散器表面的光滑度可以用于影響由于全內(nèi)反射(TIR)效應(yīng)而向后朝向突光劑載體的光源指向的光的量。光滑的內(nèi)表面可以導(dǎo)致全內(nèi)反射和重新定向的光，否則其將被朝向源定向。相反，粗糙的內(nèi)表面可以減小全內(nèi)反射效應(yīng)的量。向后朝向另一個內(nèi)部燈表面的源重新定向的光可以被吸收，導(dǎo)致減小了的燈效率。向后朝向熒光劑層散射的光可以導(dǎo)致增加的向下轉(zhuǎn)換的量，以及因此由于擴散器的原因在燈的色溫或者色點上的偏移。但是，高度數(shù)的后向散射也可以通過產(chǎn)生“光盒(lightbox)”效應(yīng)而提高均勻度，在光盒效應(yīng)中，光在擴散器中被內(nèi)部地散射，導(dǎo)致在擴散器表面上的更均勻的分布和燈的發(fā)射光束輪廓的更均勻的色點和強度分布。對于第四屬性，在表面上的擴散器散射分布，在擴散器表面上的散射性質(zhì)的均勻性可以用于控制在特定區(qū)域從表面發(fā)射的光的量，以及因此獲得的光束輪廓。當(dāng)與其它屬性結(jié)合時，諸如圖7所示的具有在擴散器中的頸部特征的屬性二，這可以是特別有用的。通過使用具有窄頸部區(qū)域的長橢圓形擴散器，以及在展現(xiàn)二維熒光劑載體和共面LED光源的發(fā)射的燈中的粗糙高散射(瑞利(Rayleigh)或者各向同性)內(nèi)粗糙表面薄膜，光的顯著部分可以被側(cè)向地定向，如顯示在圖8中的一樣?？梢酝ㄟ^增加傳輸經(jīng)過擴散器的頸部區(qū)域中的散射膜的光的量而放大該效果。如果被熒光劑載體和光源發(fā)射的光的顯著部分與擴散層相互作用，則光將在擴散器的主體內(nèi)的周圍彈射(bounce)，其可以增強均勻的發(fā)射。通過產(chǎn)生其中的散射膜更透明的區(qū)域，諸如通過使在這種區(qū)域中散射膜更薄、較少擴散或者更光滑，可以提高離開那個表面的相對強度。在圖7所示的實施例中，離開頸部區(qū)域進入側(cè)向光束方向的光的量可以通過在那個區(qū)域具有更薄或者更光滑的散射層而增加。這些僅僅是這些屬性可以以不同方式組合以提供期望發(fā)射圖案的方法中的一些。組合可以導(dǎo)致能夠提供全向以外的許多不同燈發(fā)射圖案的許多不同形狀。圖9-12顯示了可以用于在根據(jù)本發(fā)明的燈中的二維載體熒光劑(如下文中描述的三維熒光劑)的一些附加的擴散器形狀和尺寸。圖9顯示了擴散器130，擴散器130與顯示在圖7中的實施例類似并且是具有較短窄頸部的基本球形的形狀。擴散器130的一個實施例的尺寸被顯示在圖9中，圖10-12中也顯示了擴散器的尺寸。圖10顯示了擴散器140的另一個實施例，擴散器140不具有較短的頸部并且保持它的球形形狀的大部分。圖11顯示了沒有頸部區(qū)域的擴散器150的另一個實施例，但是保持了它的球形形狀的大部分。圖12顯示了擴散器160的另一個實施例，其中擴散器包括多半球形狀。這些形狀提供了具有不同的圖案和不同的效率水平的發(fā)射器，如下文中描述和顯示在附圖中的。存在擴散器(以及載體熒光劑)可以采用的無數(shù)的其它的形狀，并且具有狹長的、蘑菇狀的、子彈形的、圓柱形的、蛋形的、橢圓形的、旋轉(zhuǎn)對稱的等等的一些附加的形狀。在其它實施例中，擴散器可以采用基部較寬并且至少遠離基部的一部分變窄的形狀。這些實施例可以采用底部比頂部寬的形狀。圖13至16是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈的發(fā)射特性的圖，該燈具有二維熒光劑載體，該二維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑上方使得來自熒光劑載體的光穿過擴散器的擴散器130。圖13和14顯示了與沒有擴散器的燈相比、以及也與標準通用電氣60瓦特超暖燈泡(Extra Soft Light Bulb)相比的燈的發(fā)射特性。圖15和16顯示了從O到180度視角的發(fā)射強度的變化。圖17至20與在圖13至16中的圖類似，顯示了根據(jù)本發(fā)明的也具有二維熒光劑載體的燈的發(fā)射特性，該二維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的擴散器140。圖21至24也與圖13至16中的那些類似，顯示了根據(jù)本發(fā)明的也具有二維熒光劑載體的另一個燈的發(fā)射特性，該二維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的擴散器150。同樣地，圖25至28也與圖13至16中的那些類似，顯示了根據(jù)本發(fā)明的也具有二維熒光劑載體的另一個燈的發(fā)射特性，該二維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的擴散器160。根據(jù)本發(fā)明的燈可以包括上文中描述的那些之外的許多不同的特征。再次參考圖4，在具有腔54的那些燈實施例中可以被填充透明導(dǎo)熱材料以進一步增強對于燈的散熱。腔傳導(dǎo)材料可以提供用于從光源58散發(fā)熱的次級路徑。來自光源的熱將仍然經(jīng)過平臺56傳導(dǎo)，但是也可以經(jīng)過腔材料到散熱器結(jié)構(gòu)52。這將允許光源58的較低工作溫度，但是出現(xiàn)對于熒光劑載體62的提高工作溫度的危險。這種設(shè)置可以使用在許多不同的實施例中，但是特別適用于與熒光劑載體的工作溫度相比具有更高的光源工作溫度的燈。在熒光劑載體的附加加熱可以被容許的應(yīng)用中，這種設(shè)置允許熱被更有效地從光源傳播。如上文中討論的，根據(jù)本發(fā)明的不同的燈實施例可以設(shè)置具有許多不同類型的光源。圖29顯示了與被上文描述并且顯示在圖4中的燈50類似的燈210的另一個實施例。燈210包括散熱器結(jié)構(gòu)212，散熱器結(jié)構(gòu)212具有腔214，腔214具有設(shè)置成保持光源218的平臺216。熒光劑載體220可以包括在腔214的開口的上方并且至少部分地覆蓋腔214的開口。在這個實施例中，光源218可以包括設(shè)置在分離的LED封裝件中或者以陣列方式設(shè)置在單個的多LED的封裝件中的多個LED。對于包括分離的LED封裝件的實施例，每個LED可以包括它本身的主光學(xué)器件或者透鏡222。在具有單個的多LED的封裝件的實施例中，單個的主光學(xué)器件或者透鏡224可以覆蓋所有LED。也可以理解，LED和LED陣列可以具有次光學(xué)器件或者可以被設(shè)有主和次光學(xué)器件的組合。可以理解，LED可以沒有設(shè)置透鏡，以及在陣列實施例中，每個LED可以具有它自己的透鏡。像燈50 —樣，散熱器結(jié)構(gòu)和平臺可以設(shè)置具有必需的電跡線或者導(dǎo)線以提供電信號到光源218。在每個實施例中，發(fā)射器可以耦接在不同的串聯(lián)和并聯(lián)設(shè)置中。在一個實施例中，可以使用八個LED，其通過兩根導(dǎo)線串聯(lián)連接到電路板上。導(dǎo)線然后可以被連接到上文描述的電源單元。在其它實施例中，可以使用多于或者少于八個，如上文中提到的一樣，可以使用能夠從克里公司(Cree，Inc.)商業(yè)地獲得的LED,包括八個XLamp xp-e led或者四個XLamp xp-g led。不同的單串LED電路描述在屬于van de Ven等人的題目為“具有單串顏色控制的單串發(fā)光裝置的顏色控制”的美國專利申請第12/566，195號中，以及屬于van de Ven等人的題目為“具有補償旁路電路的固態(tài)發(fā)光裝置及其操作方法”的美國專利申請第12/704，730中，其兩者都通過引用的方式引入在這里。在上文描述的燈50和210中，光源和熒光劑載體共用用于散發(fā)熱的熱路徑，被稱為熱耦合。在一些實施例中，如果用于熒光劑載體和光源的熱路徑?jīng)]有被熱連接(稱為熱去耦合)，熒光劑載體的散熱可增強。圖30顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈300的另一個實施例，燈300包括在散熱器結(jié)構(gòu)305內(nèi)的光學(xué)腔302。像上文中的實施例一樣，燈300也可以設(shè)置為沒有燈腔，其中，LED安裝在擴散器的表面上或者在具有不同形狀的三維的或者基座的結(jié)構(gòu)上?；谄矫鍸ED的光源304安裝到平臺306上，并且熒光劑載體308安裝到腔302的頂部開口上，其中，熒光劑載體308具有上文描述的任何特征。在所示實施例中，熒光劑載體308可以是扁平盤形狀并且包括導(dǎo)熱透明材料和熒光劑層。它可以用導(dǎo)熱材料或者上文中描述的裝置安裝到腔上。腔302可以具有反射表面，以如上文中描述的一樣增強發(fā)射效率。來自光源304的光穿過熒光劑載體308，在熒光劑載體308處它的一部分被熒光劑載體308中的熒光劑轉(zhuǎn)換成不同波長的光。在一個實施例中，光源304可以包括藍色發(fā)射LED并且熒光劑載體308可以包括如上文中描述的吸收藍色光的一部分并且重新發(fā)射黃色光的黃色熒光劑。燈300發(fā)射LED光和黃色熒光劑光的白色光組合。像上文中一樣，光源304也可以包括發(fā)射不同顏色的光的許多不同的LED并且熒光劑載體可以包括其它的熒光齊U，以產(chǎn)生具有期望的色溫和再現(xiàn)的光。燈300也包括安裝在腔302上方的成形的擴散器圓頂310，該擴散器圓頂310包括擴散或散射顆粒，諸如上文中列出的那些。散射顆粒可以設(shè)置在可固化粘合劑中，該可固化粘合劑被以大體圓頂形狀形成。在所示實施例中，圓頂310安裝到散熱器結(jié)構(gòu)305并且在與散熱器結(jié)構(gòu)305相反的端部處具有擴大部?？梢允褂貌煌谏衔挠懻摰恼澈蟿┎牧?，諸如娃樹脂、環(huán)氧樹脂、玻璃、無機玻璃、電介質(zhì)、BCB、聚酰胺(polymides)、聚合體(polymers)以及它們的混合物。在一些實施例中，白色散射顆?？梢杂糜诰哂邪咨膱A頂中，該白顏色遮掩了光學(xué)腔中的熒光劑載體308中的熒光劑的顏色。這給整個燈300提供了白色的外觀，該白色的外觀與熒光劑顏色相比對于消費者通常是更視覺可接受的或者有吸引力的。在一個實施例中，擴散器可以包括白色二氧化鈦顆粒，白色二氧化鈦顆?？梢越o擴散器圓頂310提供它的整體白色外觀。擴散器圓頂310可以提供的附加的優(yōu)點是，以更均勻的圖案分布從光學(xué)腔中發(fā)出的光。如上文中討論的一樣，來自光學(xué)腔中的光源的光可以被以大體朗伯漫(Lambertian)圖案發(fā)射并且圓頂310的形狀與散射顆粒的散射性質(zhì)一起導(dǎo)致光以更全向的發(fā)射圖案從圓頂發(fā)射。被設(shè)計的圓頂可以在不同區(qū)域中具有不同濃度的擴散顆粒，或者可以成形為特定的發(fā)射圖案。在一些實施例中，圓頂可以被設(shè)計，使得來自燈的發(fā)射圖案遵守能源部(DOE)能源之星定義的全向分布標準。燈300滿足的這個標準的一個要求是，發(fā)射均勻度必須在從O至135度視角的平均值的20%內(nèi)；來自燈的總通量的>5%必須在135至180度發(fā)射區(qū)域中發(fā)射，其中，在0、45、90度方位角進行測量。如上文中提到的一樣，在這里描述的不同的燈實施例也可以包括滿足能源部(DOE)能源之星標準的A型改型LED燈泡。本發(fā)明提供了高效的、可靠的和成本有效的燈。在一些實施例中，整個燈可以包括能夠被快速和容易地組裝的五個部件。像上文中的實施例一樣，燈300可以包括適合常規(guī)電插座的類型的安裝機構(gòu)。在所示的實施例中，燈300包括用于安裝到標準愛迪生插座上的螺紋部312。像上文中的實施例一樣，燈300可以包括標準插頭，電插座可以是標準電源輸出，或者可以包括GU24基座單元，或者它可以是夾子并且電插座可以是容納并且保持該夾子的插座(例如，用在許多熒光燈中的一樣)。如上文提到的一樣，燈300的一些部分(features)之間的空間可以被考慮為混合室，其中，在光源306和熒光劑載體308之間的空間包括第一光混合室。在熒光劑載體308和擴散器310之間的空間可以包括第二光混合室，其中混合室促進燈的均勻的顏色和強度發(fā)射。其可以應(yīng)用到下文中具有不同形狀的熒光劑載體和擴散器的實施例中。在其它實施例中，可以包括附加的擴散器和/或熒光劑載體，形成附加的混合室，并且擴散器和/或熒光劑載體可以以不同順序設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的不同的燈實施例可以具有許多不同的形狀和尺寸。圖31顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈320的另一個實施例，燈320與燈300類似并且類似地包括在散熱器結(jié)構(gòu)325中的光學(xué)腔322，其中光源324安裝到光學(xué)腔322中的平臺326。像上文中的一樣，散熱器結(jié)構(gòu)不必需具有光學(xué)腔，并且光源可以設(shè)置在散熱器結(jié)構(gòu)之外的其它結(jié)構(gòu)上。這些可以包括具有光源的平面表面或者基座。熒光劑載體328通過熱連接安裝在腔開口的上方。燈320也包括安裝到散熱器結(jié)構(gòu)325上的擴散器圓頂330，在光學(xué)腔的上方。擴散器圓頂可以由與上文描述并且顯示在圖15中的擴散器圓頂310相同的材料制成，但是在此實施例中，圓頂300是橢圓形或者蛋形的，以提供不同的燈發(fā)射圖案同時仍然遮掩來自熒光劑載體328中的熒光劑的顏色。也注意到，散熱器結(jié)構(gòu)325和平臺326是熱去耦合的。也就是說，在平臺326和散熱器結(jié)構(gòu)之間存在空間，使得它們不共用用于散發(fā)熱的熱路徑。如上文中提到的一樣，與不具有去耦合熱路徑的燈相比，這可以提供提高了的從熒光劑載體的散熱。燈300也包括用于安裝到愛迪生插座中的螺紋部332。圖32至34顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈340的另一個實施例，燈340與被顯示在圖31中的燈320類似。它包括具有光學(xué)腔342的擴散器結(jié)構(gòu)345和在光學(xué)腔上方的熒光劑載體348，該光學(xué)腔342具有在平臺346上的光源344。它進一步包括螺紋部352。它也包括擴散器圓頂350，但是在這個實施例中，擴散器圓頂在頂部是扁平的，以提供期望的發(fā)射圖案，同時仍然遮掩熒光劑的顏色。燈340也包括在光源344和散熱器結(jié)構(gòu)345 (從光源34)之間的中間層354。在一些實施例中，中間層可以包括熱隔離材料，并且光源344可以具有促進從發(fā)射器到光源基板邊緣散熱的特征。這可以促進到散熱器結(jié)構(gòu)345的外邊緣的散熱，在這里它可以通過散熱片散發(fā)。在其它實施例中，中間層354可以是電絕緣的，以電隔離散熱器結(jié)構(gòu)345與光源344。電連接然后可以形成到光源的頂部表面上。在上文中的實施例中，熒光劑載體是二維的(或者扁平的/平面的)，其中，在光源中的LED是共面的。但是，可以理解，在其它的燈實施例中，熒光劑載體可以采用包括不同三維形狀的許多不同的形狀。術(shù)語三維意思是，表示不同于上文實施例中所示平面的任何形狀。圖35至38顯示了根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體的不同實施例，但是可以理解，它們也可以采用許多其它的形狀。如上文中討論的一樣，當(dāng)熒光劑吸收并且重新發(fā)射光時，光以各向同性的方式發(fā)射，使得3維熒光劑載體用來轉(zhuǎn)換以及也擴散來自光源的光。像上文中描述的擴散器一樣，3維載體層的不同的形狀可以以具有不同特性的發(fā)射圖案發(fā)射光，該部分地取決于光源的發(fā)射圖案。突光劑層的散射和轉(zhuǎn)換性質(zhì)也可以在突光劑載體的表面上變化。擴散器然后可以與熒光劑載體的發(fā)射匹配，以提供期望燈發(fā)射圖案。圖35顯示了包括半球形載體355和熒光劑層356的半球形熒光劑載體354。半球形載體355可以由與上文中描述的載體層相同的材料制成，并且熒光劑層可以由與上文中描述的突光劑層相同的材料制成，以及擴散顆粒可以如上文中描述的一樣被包括在載體和熒光劑層中。在這個實施例中，突光劑層356顯不在載體355的外表面上,但是可以理解,突光劑層可以在載體層的內(nèi)層上，與載體混合，或者三者的任何組合。在一些實施例中，使熒光劑層在外表面上，可以最小化發(fā)射損耗。當(dāng)發(fā)射器光被突光劑層356吸收時,它被全向地發(fā)射，并且光中的一些可以向后發(fā)射并被諸如LED的燈元件吸收。熒光劑層356也可以具有與半球形載體355不同的折射率,使得來自突光劑層的向前發(fā)射的光可以從載體355的內(nèi)表面反射回來。由于被燈元件吸收，這個光也可以被損耗。熒光劑層356在載體355的外表面上，被向前發(fā)射的光不需要經(jīng)過載體355并且將不會因為反射而被損耗。被向后發(fā)射的光將遭遇載體的頂部，在這里它的至少一些將反射回去。這種設(shè)置導(dǎo)致來自磷光層356的光的減少，該光向后發(fā)射進入載體中并且在其中可被吸收?？梢允褂迷S多上文中描述的相同的方法沉積突光劑層356。在一些情況下,載體355的三維形狀可能需要附加的步驟或者其它的過程，以提供必需的覆蓋度。在實施例中，其中溶劑-熒光劑-粘合劑的混合物被噴涂以及載體可以如上文中所述地被加熱，以及可需要多個噴嘴以提供在載體上的期望覆蓋度，諸如，接近均勻的覆蓋。在其它實施例中，可以使用更少的噴嘴同時旋轉(zhuǎn)載體，以提供期望的覆蓋度。像上文中的一樣，來自載體355的熱可以使溶劑蒸發(fā)并且?guī)椭袒澈蟿Ｔ谄渌鼘嵤├?，突光劑層可以通過復(fù)現(xiàn)過程(emersion process)形成，由此突光劑層可以形成在載體355的內(nèi)或者外表面上，但是，特別適用于形成在內(nèi)表面上。載體355可以至少部分地被填充粘附到載體表面的熒光劑混合物，或者另外地與之接觸。混合物然后可以從載體排出，留下熒光劑混合物層在表面上，其然后可以被固化。在一個實施例中，混合物可以包括聚氧化乙烯(PEO)和熒光劑。載體可以被填充并且然后被排空，留下聚氧化乙烯(PEO)-熒光劑的混合物層，其然后可以被熱固化。PEO蒸發(fā)或者被通過熱而排空，留下熒光劑層。在一些實施例中，粘合劑可以被施加以進一步固定熒光劑層，而在其它實施例中，熒光劑可以保留而沒有粘合劑。像用以涂敷平面載體層的過程一樣，這些過程可以用在三維載體中以施加能夠具有相同的或者不同的熒光劑材料的多個熒光劑層。熒光劑層也可以涂敷在載體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)兩者上，并且在載體的不同區(qū)域可以具有不同厚度的不同類型。在其它實施例中，可以使用不同的過程，諸如，用可以熱成形到載體上的熒光劑材料的片來涂敷載體。在使用載體355的燈中，發(fā)射器可以設(shè)置在載體的基部，使得來自發(fā)射器的光向上發(fā)射并且穿過載體355。在一些實施例中，發(fā)射器可以以大體朗伯漫(Lambertian)圖案發(fā)射光，并且載體可以幫助以更均勻圖案擴散該光。
圖36顯示了根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體357的另一個實施例，包括子彈形載體358和在載體的外表面上的熒光劑層359。載體358和熒光劑層359可以使用如上文中描述的相同的方法由相同材料形成。不同形狀的熒光劑載體可以用于不同的發(fā)射器，以提供整體的期望燈發(fā)射圖案。圖37顯示了根據(jù)本發(fā)明的三維熒光劑載體360的另一個實施例，包括球形載體361和在載體的外表面上的熒光劑層362。載體361和熒光劑層362可以使用如上文中描述的相同的方法由相同的材料形成。圖38顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例熒光劑載體363，具有大體球形的載體364，載體364具有窄頸部365。像上文中的實施例一樣，熒光劑載體363包括在載體364的外表面上的突光劑層366,突光劑層366與上文中描述的那些一樣由相同材料制成并且使用相同方法形成。在一些實施例中，具有與載體364類似形狀的熒光劑載體可以更有效地轉(zhuǎn)換發(fā)射器光并且重新發(fā)射來自光源的光，從朗伯漫(Lambertian)圖案到更均勻的發(fā)射圖案。具有保持LED的三維結(jié)構(gòu)(諸如基座)的實施例可以提供來自三維熒光劑載體的甚至更分散的光圖案。在這些實施例中，LED可以在不同角度處在熒光劑載體內(nèi)，使得它們提供的光發(fā)射圖案的朗伯漫小于平面LED光源。這然后可以被三維熒光劑載體進一步擴散，其中擴散器微調(diào)燈的發(fā)射圖案。圖39至41顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈370的另一個實施例，具有散熱器結(jié)構(gòu)372、光學(xué)腔374、光源376、擴散器圓頂378和螺紋部380。這個實施例也包括三維熒光劑載體382，三維熒光劑載體382包括導(dǎo)熱透明材料和一個熒光劑層。它也通過熱連接安裝到散熱器結(jié)構(gòu)372。但是，在這個實施例中，熒光劑載體382是半球形的并且發(fā)射器被設(shè)置，使得來自光源的光穿過熒光劑載體382，在熒光劑載體382處它的至少一些被轉(zhuǎn)換。三維熒光劑載體382的形狀提供了在它和光源376之間的自然分離。因此，光源376沒有安裝于在散熱器中形成光學(xué)腔的凹槽中。相反，光源376安裝在散熱器結(jié)構(gòu)372的頂部表面上，其中，光學(xué)腔374由在熒光劑載體382和散熱器結(jié)構(gòu)372的頂部之間的空間形成。在使用用于光源376的藍色發(fā)射LED和黃色熒光劑的燈370的實施例中，熒光劑載體382可以呈現(xiàn)黃色，并且擴散器圓頂378遮掩這個顏色同時擴散燈光進入期望的發(fā)射圖案。在燈370中，用于平臺和散熱器結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)路徑被耦合，但是可以理解，在其它實施例中，它們可以被去耦合。圖42顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈390的一個實施例，包括如上文中描述的一樣安裝在散熱器394上的八個LED光源392。發(fā)射器可以以許多不同的方式耦合到一起，并且在所示的實施例中，被串聯(lián)地連接。注意到，在這個實施例中，發(fā)射器沒有安裝在光學(xué)腔中，而是相反安裝在散熱器394的頂部平面表面上。圖43顯示圖42所示的燈390，圓頂形的熒光劑載體396安裝在光源392的上方。顯示在圖43中的燈390可以與顯示在圖44和45中的擴散器398組合，以形成燈的擴散光發(fā)射。圖46至49是顯示根據(jù)本發(fā)明的燈390的發(fā)射特性的圖，燈390具有圓頂形三維熒光劑載體，該三維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑上方的擴散器398，使得來自熒光劑載體的光穿過擴散器。圖46和47顯示了與沒有擴散器的燈相比以及也與標準通用電氣60瓦超暖燈泡(Extra Soft Light Bulb)相比的燈的發(fā)射特性。圖48和49顯示了從O到180度視角的發(fā)射強度的變化。圖50至53與在圖46至49中的圖類似，并且顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的發(fā)射特性，該燈也具有圓頂形三維熒光劑載體，該圓頂形三維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的如圖10所示的擴散器140。圖54至57也與在圖46至49中的那些類似，并且顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個燈的發(fā)射特性，該燈也具有圓頂形三維熒光劑載體，該圓頂形三維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的如圖11所示的擴散器150。同樣地，圖58至61也與在圖46至49中的那些類似，并且顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個燈的發(fā)射特性，該另一個燈也具有圓頂形三維熒光劑載體，該圓頂形三維熒光劑載體具有設(shè)置在熒光劑載體上方的如圖12所示的擴散器160。圖62主要包括CIE圖，該CIE圖顯示上文中描述并且顯示在圖42至62中的不同的燈實施例的在各視角上的顏色變化。圖63顯示了擴散器400的另一個實施例，該擴散器400可以用在經(jīng)受熒光劑載體光泄漏的實施例中，諸如，通過散熱器的邊緣。擴散器400的基部402可以擴散經(jīng)過這些邊緣的光。圖64至66顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈410的另一個實施例。它包括與顯示在上文中的圖39至41中的燈370相同的很多特征。但是，在這個實施例中，熒光劑載體412是子彈形的并且以與上文中描述的熒光劑載體的其它實施例相同的方式起作用?？梢岳斫?，這些僅僅是在本發(fā)明的不同實施例中熒光劑載體可以采用的不同形狀中的一些。圖67顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈420的另一個實施例，燈420也包括具有光學(xué)腔424的散熱器422和熒光劑載體428，光學(xué)腔424具有光源426。燈420也包括擴散器圓頂430和螺紋部432。但是，在這個實施例中，光學(xué)腔424可以包括分離的套環(huán)結(jié)構(gòu)(collarstructure) 434，如圖68所示，套環(huán)結(jié)構(gòu)434可從擴散器422拆除。這提供了分離的元件，可以比整體散熱器更容易地涂覆反射材料。套環(huán)結(jié)構(gòu)434可以是帶螺紋的，以與在散熱器結(jié)構(gòu)422上的螺紋配合。套環(huán)結(jié)構(gòu)434可以提供的附加優(yōu)點是，機械地將印刷電路板向下夾到散熱器上。在其它實施例中，為了更容易的制造，套環(huán)結(jié)構(gòu)434可以包括代替螺紋的機械搭扣裝置。如上文中提到的，三維熒光劑載體的形狀和幾何結(jié)構(gòu)可以協(xié)助把發(fā)射器的發(fā)射圖案轉(zhuǎn)換成另一個更理想的發(fā)射圖案。在一個實施例中，它可以協(xié)助把朗伯漫(Lambertian)發(fā)射圖案改變成在不同角度更均勻的發(fā)射圖案。擴散器然后可以進一步將來自熒光劑載體的光轉(zhuǎn)換到最終期望的發(fā)射圖案，同時，當(dāng)燈關(guān)閉時，遮掩熒光劑的黃色外觀。其它因素也可以對發(fā)射器、熒光劑載體和擴散器組合的能力做出貢獻，以產(chǎn)生期望的發(fā)射圖案。圖69顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個燈實施例的發(fā)射器軌跡440、熒光劑載體軌跡442和擴散器軌跡44的一個實施例。熒光劑載體軌跡442和擴散器軌跡444顯示這兩個特征的下邊緣圍繞發(fā)射器440。在這些特征的實際形狀之外，在這些特征的邊緣之間的距離DI和D2也可以影響熒光劑載體和擴散器提供期望發(fā)射圖案的能力。這些特征的形狀與邊緣之間的距離一起可以基于發(fā)射器的發(fā)射圖案而優(yōu)化，以獲得期望燈發(fā)射圖案。可以理解，在其它實施例中，燈的不同的部分可以移除，諸如整個光學(xué)腔。使得套環(huán)結(jié)構(gòu)414可拆除的這些特征可以允許更容易將反射層涂覆光學(xué)腔，以及也允許在故障的情況下移除和替換光學(xué)腔。根據(jù)本發(fā)明的燈可以具有包括許多不同數(shù)量的LED的光源，其中一些實施例具有小于30個LED，以及在其它實施例中，具有小于20個LED。其它實施例可以具有小于10個LED，具有更少的LED芯片使得燈光源的成本和復(fù)雜度通常是較低的。在一些實施例中，多個芯片光源覆蓋的面積可以小于30平方毫米，以及在其它實施例中，小于20平方毫米。在其它實施例中，它可以小于10平方毫米。根據(jù)本發(fā)明的燈的一些實施例也提供大于400流明的穩(wěn)態(tài)光輸出，以及在其它實施例中，大于600流明。在其它實施例中，燈可以提供大于800流明的穩(wěn)態(tài)光輸出。一些燈實施例可以提供這個光輸出，同時燈的熱管理特征允許燈保持觸摸起來相對較涼。在一個實施例中，燈保持觸摸起來小于60攝氏度，以及在其它實施例中，它保持觸摸起來小于50攝氏度。在其它實施例中，燈保持觸摸起來小于40攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的燈的一些實施例也可以在大于每瓦特40流明的效率下工作，以及在其它實施例中，在大于每瓦特50流明的效率下。在其它實施例中，燈可以在大于每瓦特55流明下工作。根據(jù)本發(fā)明的燈的一些實施例可以產(chǎn)生具有大于70的顯色指數(shù)(CRI)的光，以及在其它實施例中，具有大于80的顯色指數(shù)。在其它實施例中，燈可以在大于90的顯色指數(shù)下工作。根據(jù)本發(fā)明的燈的一個實施例可以具有提供具有大于80的顯色指數(shù)和大于320流明/光瓦特(lumens/optical Watt)的福射流明當(dāng)量(lumen equivalent ofradiation (LER))和3000K相關(guān)色溫(CCT)的燈發(fā)射的熒光劑。根據(jù)本發(fā)明的燈發(fā)射的光的分布可以在O到135度視角的均值的40%內(nèi)，以及在其它實施例中，該分布可以在相同視角的均值的30%內(nèi)。其它實施例可以具有符合能源之星規(guī)格的在相同視角處的均值的20%的分布。實施例也可以發(fā)射大于在135至180度視角的總通量的5%的光。如上文中提到的，根據(jù)本發(fā)明的擴散器可以具有不同的區(qū)域，該不同的區(qū)域擴散和透射不同量的來自燈光源的光，以獲得期望的燈發(fā)射圖案。再次參考顯示在圖7和9中的擴散器形狀，擴散器的不同區(qū)域可以具有不同散射和透射性質(zhì)的區(qū)域，以獲得全向的發(fā)射。圖70顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈450的一個實施例，燈450包括擴散器451，其下部452位于擴散器的基部處，該下部452可以具有與上部454不同的散射(反射)和透射性質(zhì)。在這個實施例中，下部452散射或者反射經(jīng)過它的光的大約20%并且透射大約80%。上部454散射或者反射經(jīng)過它的光的80%并且透射大約20%。圖71是顯示提高的燈發(fā)射特性的圖460，其可以通過包括擴散器451的燈實現(xiàn)，具有共面光源和平面的或者二維的熒光劑載體。頸縮的幾何結(jié)構(gòu)的透射可以增加相對于軸向( O度)發(fā)射的光而側(cè)向( 90度)定向的光的量。圖72顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈470的另一個實施例，燈470具有擴散器472，擴散器472具有與顯示在圖6中的擴散器90類似的形狀。在擴散器的基部處的下部474可以具有與上部476不同的散射(反射)和透射性質(zhì)。在這個實施例中，下部474散射或者反射經(jīng)過它的光的大約20%并且透射大約80%。上部476散射或者反射經(jīng)過它的光的80%并且透射大約20%。圖73是顯示提高的發(fā)射特性的圖480，其可以通過包括擴散器472的燈實現(xiàn)，具有共面光源和平面的或者二維的熒光劑載體。通過提高透射過擴散器472的下部的光的量，利用接近球形的擴散器，當(dāng)結(jié)合平面(朗伯漫(Lambertian))光時，可以實現(xiàn)接近白熾燈狀的強度分布圖案。也可以通過改變厚度、散射顆粒密度、顆粒尺寸或者性質(zhì)等等，使得例如沉積在下部474上的散射層的厚度小于沉積在上部476上的厚度，從而產(chǎn)生這個分布。已經(jīng)在上文中描述具有以不同方式設(shè)置的不同元件的許多不同的燈實施例，但是可以理解，根據(jù)本發(fā)明的燈可以以上文描述的那些之外的方式設(shè)置。圖74至77顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈500的另一個實施例，燈500與上文中描述的燈中的許多類似，包括但不限于，顯示在圖31中的燈320。它包括具有光學(xué)腔504的散熱器結(jié)構(gòu)502，光學(xué)腔504具有在光學(xué)腔平臺508上的光源506。像上文中的實施例一樣，它也包括可以是許多不同形狀的突光劑載體510,但是在所示的實施例中是球形的。燈500進一步包括螺紋部512,在所示的實施例中，螺紋部512與愛迪生類型插座兼容。它也具有內(nèi)燈主體514并且包括在光源506和散熱器結(jié)構(gòu)502之間的中間層(沒有顯示出)。這些元件可以具有上文描述的類似特征的許多相同的特征和特性，并且可以使用相同的方法制造。燈500進一步包括擴散器圓頂516，但是在這個實施例中，圓頂與上文中描述的那些不同，并且具有大體不對稱的“矮胖(squat)”形。術(shù)語“矮胖”通常指圓頂具有小于寬度520的高度518 (如圖76所示)。這個圓頂形狀導(dǎo)致在不同位置處在熒光劑載體510和擴散器圓頂516之間具有不同距離。例如，與在90度處(S卩，側(cè)向地)從熒光劑載體發(fā)射的光相比，在相對于燈的O度視角處(B卩，正向上)從熒光劑載體發(fā)射的光走過較小的距離就到達擴散器元件。這導(dǎo)致從熒光劑載體上的熒光劑到擴散器圓頂?shù)木嚯x是動態(tài)的。也就是說，它根據(jù)發(fā)射角度而變化。這個擴散器圓頂形狀可以導(dǎo)致特定優(yōu)點，包括但不限于下列中的一個或者兩者。它可以提供的機械性優(yōu)點是，降低燈500的高度到允許它更容易地適合于如上文中顯示在圖3中的A19替代燈泡的尺寸規(guī)格。此外，它可以提供的附加的優(yōu)點是，允許燈500滿足如上文中描述的能源部(DOE)能源之星發(fā)射特性。這個圓頂形提供了圍繞燈500的側(cè)面的更大的擴散器面積，其可以提高側(cè)向地來自燈500的強度輪廓。可以理解，諸如擴散器、熒光劑載體、光源等等的燈特征可以具有許多不同的形狀和尺寸。圖78顯示了燈530的另一個實施例，燈530包括具有保持光源536的光學(xué)腔534的散熱器532。它進一步包括愛迪生螺紋部538和矮胖形擴散器圓頂540。在這個實施例中，熒光劑載體542是子彈形的而不是球形的。像上文中的實施例一樣，這導(dǎo)致從熒光劑載體上的熒光劑到擴散器圓頂?shù)木嚯x是動態(tài)的，如上文中描述的一樣?？梢岳斫?，擴散器圓頂可以采用顯示在圖74至78中的形狀之外的許多不同的形狀，以提供在熒光劑載體和擴散器圓頂之間的動態(tài)關(guān)系。在一些實施例中，擴散器圓頂?shù)男螤羁梢灾辽俨糠值厝Q于熒光劑載體的形狀以實現(xiàn)期望的燈尺寸和發(fā)射特性。圖79至82顯示了根據(jù)本發(fā)明的矮胖擴散器圓頂560的一個實施例的尺寸。在一些情況下，無論內(nèi)部地或者外部地沉積在擴散器圓頂上的均勻擴散器涂層可以不能有效地產(chǎn)生適合于能源之星符合性(在O度到135度，最大值與平均值的比〈20%并且最小值比平均值〈20%)的具有高效率(>85%)的期望的寬發(fā)射強度輪廓。對于具有成形以提供在熒光劑載體和擴散器圓頂之間的動態(tài)關(guān)系的擴散器的實施例這甚至可以適用。如上文中討論的一樣(諸如參考圖70至73)，根據(jù)本發(fā)明的擴散器圓頂可以具有不同的區(qū)域，該不同的區(qū)域散射和透射不同量的來自燈光源的光，以幫助產(chǎn)生期望的燈發(fā)射圖案。這個方法也可以是可適用于顯示在圖74至82中的不同的實施例。在一些實施例中，散射和透射不同量的光的不同區(qū)域可以通過在不同區(qū)域用不同量的擴散材料涂敷擴散器圓頂而實現(xiàn)。這又可以改變光源的輸出光束強度輪廓，以提供如上文中描述的提高的發(fā)射特性。
在一些實施例中，本發(fā)明可以依賴于擴散器元件(S卩，擴散器圓頂)和擴散器涂層散射性質(zhì)的組合以產(chǎn)生燈的期望遠場強度輪廓。在不同的實施例中，擴散器厚度和位置可以取決于不同因素，諸如，擴散器圓頂幾何結(jié)構(gòu)、光源設(shè)置、以及從熒光劑載體發(fā)射的光的圖案。在一個實施例中，擴散器圓頂可以設(shè)置成把二維LED、LED陣列、平坦熒光劑轉(zhuǎn)換層或者三維熒光劑載體的發(fā)射強度輪廓轉(zhuǎn)換成更寬的光束輪廓，諸如，與白熾A19燈尺寸和能源部(DOE)能源之星發(fā)射特性相關(guān)的光束輪廓。這可以實現(xiàn)對常規(guī)白熾燈泡的LED基替代品的制造。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)局部的和/或非均勻涂層產(chǎn)生寬光束強度輪廓，該寬光束強度輪廓對于白熾燈替代品和滿足均勻發(fā)光強度分布的能源之星符合性是理想的。非均勻涂層也可以提供實現(xiàn)能源之星符合性的能力，不管散熱器和擴散器球幾何結(jié)構(gòu)如何。在通常意義上，足夠的、部分的涂層在干凈的(clear)或者被均勻涂敷的擴散器圓頂上的適當(dāng)設(shè)置，可以操縱穿過擴散器圓頂?shù)目梢姽庾拥纳⑸浜蛷姸容喞哂袃?yōu)選的角度。在能源之星符合性的情況下，優(yōu)選的布置將重新定向可見光子，使得在高角度的發(fā)射強度大于120度。這些布置可以提供使用便宜的二維光源的燈，同時滿足A19尺寸和能源之星發(fā)射標準。實施例的局部涂層可以作為涂層存在，其覆蓋擴散器的一定百分比并且僅僅具有一個單獨發(fā)光器區(qū)域，或者涂層可以作為沿著擴散器的特定區(qū)域的環(huán)或者帶。圖83顯示了擴散器圓頂580的一個實施例，具有覆蓋它的表面的大部分的均勻涂層582和具有更多擴散材料的更厚的帶狀涂層584。在所示的實施例中，更厚的帶狀涂層584在特定視角范圍內(nèi)圍繞擴散器圓頂580展開，其中帶狀涂層584防止更多的光在那個特定區(qū)域逃逸，導(dǎo)致它在更高的或者更低的角度偏離。圖84是顯示典型的白熾燈592、具有有均勻散射性質(zhì)的擴散器圓頂?shù)腖ED燈594、以及具有擴散器圓頂(該擴散器圓頂具有帶(或者區(qū)域)、而該帶(或者區(qū)域)具有更多擴散材料)的LED燈596的發(fā)射強度輪廓的圖590。輪廓594顯示，均勻涂層的低視角或者軸向光強度小于在45度至105度之間的角度處的強度?，F(xiàn)在參見輪廓596，在45度和105度之間的強度小于軸向光的強度。由于這個強度偏移，在大于105度的角度處光是更強的。輪廓596顯示，具有非均勻涂層的燈可以提供等同于以及在一些情況下好于白熾燈的發(fā)光分布。圖85顯示圖84所示的發(fā)射輪廓596的更靠近的視圖，顯示了具有擴散器(擴散器具有非均勻涂層(即，更大的光散射或者擴散的帶或者區(qū)域))的LED燈的發(fā)射強度相對于視角的曲線。圖86是列出與發(fā)射圖85所示的輪廓的燈的性能相比的能源之星符合性數(shù)據(jù)的表。與能源之星符合性相關(guān)的因素中的一個是最小值與平均值的比。具有均勻涂層的一些燈可以達到接近高達26%的值。通過比較被圖86所示的發(fā)射輪廓，能夠?qū)崿F(xiàn)大約17%的值并且符合“小于20%”的要求。在這種情況下，具有附加擴散材料的帶狀涂層的在擴散器圓頂上或者內(nèi)的正確位置的設(shè)置(在45度和105度之間)提供了期望的擴寬的發(fā)射輪廓。如上文中提到的，附加的擴散器可以設(shè)置在擴散器圓頂上的許多不同的帶或者區(qū)域。本發(fā)明的另一個實施例包括非均勻涂層，該非均勻涂層可以包括多個局部涂層。可以使用本申請中描述的任何方法涂敷局部涂層，其中一個方法是，噴涂到擴散器圓頂上。附加的擴散器的一個涂層可以靠近擴散器球的中間部沉積，諸如，在大約45度至105度視角范圍內(nèi)。附加的擴散器的第二涂層可以然后在擴散器圓頂?shù)捻敳砍练e，以覆蓋O至大約45度的視角。這些組合的涂層阻擋了在O和105度之間的可見光子的大部分，允許更多的光在更高的角度穿過擴散器圓頂?，F(xiàn)在參見圖87，具有擴散器圓頂(該擴散器圓頂具有這兩個局部涂層)的燈的發(fā)射強度輪廓600與來自典型白熾燈的輪廓602的相比較。輪廓是非常類似的并且如圖88所示的表610中的一樣，這兩個部分非均勻結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了能源之星符合性。注意到，一些實施例的實驗已經(jīng)顯示，薄的第一帶的應(yīng)用提供了最小值與平均值的比率的一些降低(例如，30%到27%)。通過增厚第一帶，進一步地，該比率被更多地降低，從27%到24%。也通過實驗確定，一旦附加的擴散器被施加在擴散器圓頂?shù)捻敳?在大約O到45度的范圍內(nèi))，則實現(xiàn)13%至19%的最小值與平均值的比率。這僅僅是用于產(chǎn)生期望燈發(fā)射特性的根據(jù)本發(fā)明可以實現(xiàn)的許多不同的擴散器帶設(shè)置中的一個。根據(jù)本發(fā)明的擴散器的不同實施例可以包括，沿著內(nèi)和外表面的任何方向改變散射性質(zhì)。在一些實施例中，擴散器可以包括透明材料(基板)，透明材料包括在它的內(nèi)表面上具有變化的散射性質(zhì)的散射膜。其它的可以包括透明球，該透明球具有在它的內(nèi)和/或外表面上的散射膜。散射膜可以具有許多不同的厚度，至少部分地取決于使用的膜/粘合劑的材料、散射材料的類型和膜中擴散材料的密度。在一些實施例中，透明球可以具有從0.1到1000微米范圍內(nèi)的散射膜厚度，其中膜在球的內(nèi)部和/或外部上。在使用基于纖維素的粘合劑的實施例中，膜厚度可以在從0.1至100微米范圍內(nèi)，其中膜在球的外部和/或內(nèi)部上。在使用基于纖維素的粘合劑的一些實施例中，可以使用基于鋁土的擴散顆粒，其中一些顆粒具有0.1至4.0微米的直徑。在其它實施例中，擴散器可以包括透明球，散射膜可以包括基于甲基硅樹脂的粘合劑，其中膜在球的內(nèi)部和/或外部上。在這些實施例中，膜的厚度可以在從0.1至700微米的范圍內(nèi)，并且可以包括由不同材料制成的散射顆粒。一些實施例可以包括鋁土散射顆粒，這些實施例具有在0.1至4.0微米范圍內(nèi)的平均顆粒尺寸。膜的厚度可以大于上文中描述的那些并且可以使用不同的粘合劑和顆粒材料。如討論的一樣，擴散器圓頂和擴散器可以包括上文中描述的任何材料并且可以使用上文中描述的任何方法涂敷。在一些實施例中，用于擴散器的粘合劑材料可以是有機聚合物，諸如，乙基纖維素、硝化纖維素或者聚氧化乙烯(poly (ethylene oxide)),或者無機聚合體系統(tǒng)，諸如娃樹脂或者乙基聚娃酸鹽(ethyl polysilicate)。在其它實施例中，粘合劑可以包括釉質(zhì)(enamel)。在一些實施例中，擴散器可以包括在一些實施例內(nèi)具有從0.1到1.0微米范圍內(nèi)的顆粒尺寸的鋁土、硅土、鈦白的散射顆粒。在一些實施例中，擴散器球材料可以是硼硅酸鹽玻璃、堿石灰玻璃或者聚碳酸酯熱塑性塑料。一個實施例可以包括散射在乙基纖維素粘合劑中的直徑為大約0.5至0.8微米的鋁土顆粒。用于包含鋁土顆粒和乙基纖維素的溶液的溶劑可以是乙酸乙酯、乙醇、異丙醇、乙二醇單乙醚乙酸酯(ethylene glycolmonoethyl ether acetate)和酞酸二丁酯。上文中描述的范圍可以適用于具有期望的發(fā)射效率的燈，諸如，大于85%。具有更厚的層，可以導(dǎo)致降低的燈發(fā)射效率。圖89是顯示根據(jù)本發(fā)明的如上文描述的形成在矮胖形擴散器624的內(nèi)表面上的非均勻散射膜622的一個實施例的厚度變化的圖620。在不同高度測量膜622的厚度，并且在從大約21微米厚度以及10毫米的高度到大約200微米的厚度以及30毫米的高度的范圍內(nèi)。膜的厚度在擴散器的頂部是大約44微米。可以理解，這些厚度可以如上文討論的根據(jù)許多因素變化，諸如，擴散器形狀、粘合劑材料、擴散顆粒的類型、等等。也可以理解，膜可以使用這里描述的許多不同的方法形成在擴散器上，諸如噴涂或者浸涂。在其它實施例中，可以通過提供具有整體地包括于其中的擴散顆粒的相對厚的擴散器而實現(xiàn)這個輪廓。圓頂?shù)牟糠秩缓罂梢员灰瞥粤粝赂蠛穸鹊暮吞岣吡松⑸湫再|(zhì)的區(qū)域或者帶。這個擴散器材料可以使用許多不同的方法移除，諸如掩膜或者刻蝕。圖620顯示了高度從大約30毫米到40毫米的較厚的擴散器膜的帶，該帶對經(jīng)過擴散器的這個部分或者帶的光具有提高的散射性質(zhì)。圖也顯示了在10毫米的底部高度處的大約20微米、以及在大約47毫米的頂部高度處的大約50微米的膜厚度。這個輪廓導(dǎo)致對于擴散器的不同區(qū)域的厚度的確定范圍。對于底部高度到頂部高度，厚度的比可以落在2-5的范圍內(nèi)。在其它實施例中，厚度的比可以落在1.5至10的范圍內(nèi)，但是在其它實施例中，該比可以落在這個范圍之外。在所示的實施例中，底部高度到頂部高度厚度比是大約
2.5。底部高度和帶之間的厚度的比可以在從2-30范圍內(nèi)，或者在這個范圍內(nèi)的任何更小的范圍。這個比在所示的實施例中是大約20。膜622使用硅樹脂，作為其粘合劑，并且可以理解，使用其它的粘合劑，諸如基于纖維素的粘合劑，可以產(chǎn)生通常更薄或者更厚的膜，該膜可以仍然落在這些比的范圍內(nèi)。圖90至95顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有以不同方式設(shè)置的不同擴散器層的擴散器圓頂?shù)牟煌瑢嵤├＿@些僅僅被作為實例提供，并且可以理解，依據(jù)本發(fā)明可以被提供許多不同的設(shè)置。圖90顯示了具有均勻外擴散器涂層632和在均勻涂層632上的外局部涂層634的擴散器圓頂630。可以使用許多不同方法施加局部涂層634，諸如通過噴涂或者浸涂。圖91顯示了具有均勻內(nèi)擴散涂層642和局部外涂層644的擴散器圓頂640，可以使用不同的方法施加，諸如噴涂或者浸涂。圖92顯示了具有均勻外涂層652和局部內(nèi)涂層654的擴散器圓頂650。圖93顯示了具有均勻外涂層662和具有變化厚度的局部內(nèi)涂層664的擴散器圓頂660。圖94顯示了具有局部內(nèi)涂層672的干凈(clear)或者透明的擴散器圓頂670，局部內(nèi)涂層672具有變化的厚度。圖95也顯示了具有多個內(nèi)涂層682、684的干凈(clear)的或者透明的擴散器圓頂680，該多個內(nèi)涂層682、684中的所有或者一些可以具有變化的厚度。雖然上文中討論的許多涉及改變在擴散器圓頂?shù)膮^(qū)域中的擴散特性，但是可以理解，遠程熒光劑可以具有轉(zhuǎn)換材料濃度不同的區(qū)域。這也可以協(xié)助產(chǎn)生期望的發(fā)射輪廓和期望的光特性。在一些實施例中，遠程熒光劑在頂部或者頂部周圍可以具有增加的轉(zhuǎn)換材料，但是該增加可以是其它的區(qū)域?？梢岳斫猓衔闹忻枋龅脑O(shè)置同樣地可適用于上文所述的燈泡類型之外的照明應(yīng)用。上文中的特征的所有或者一些也可適用于面積和管型照明。也就是說，這些不同類型的燈可以使用不同形狀的遠程轉(zhuǎn)換材料和不同形狀的遠程擴散器。如上文中的實施例，遠程擴散器的各區(qū)域可以具有提高的擴散特性，或者可以具有幫助產(chǎn)生期望發(fā)射輪廓的形狀?？梢岳斫猓鶕?jù)本發(fā)明的燈或者燈泡可以以上文描述的實施例之外的許多不同的方式設(shè)置。參考遠程熒光劑討論了上文中的實施例，但是可以理解，替換的實施例可以包括至少一些具有共形熒光劑層的LED。這可以特別適用于具有從不同類型的發(fā)射器發(fā)射不同顏色的光的光源的燈。這些實施例可以以別的方式具有上文中描述的特征中的一些或者所有。圖96至111顯示了根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的附加的燈或者燈泡實施例。圖96顯示了燈750的一個實施例，燈750包括平面基座或者散熱器752，散熱器752具有在擴散器752的頂部表面上的共面LED 754的陣列。三維的或者非平面的熒光劑載體756在LED754的上方安裝到擴散器752上，在LED 754和熒光劑載體756之間具有空間。擴散器758包括在熒光劑載體756的上方，在二者之間具有空間。燈750和下文描述的圖97至111中的實施例的元件可以具有相同的性質(zhì)并且可以以與上文所述的實施例中的燈中的對應(yīng)元件相同的方式制造。在這個實施例中，熒光劑載體756和擴散器758實質(zhì)上是球形的，擴散器758遮掩熒光劑載體756。圖97顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈760的另一個實施例，燈760具有基座或者散熱器762，共面LED 764安裝在散熱器762上，熒光劑載體766安裝在的上方并且與LED 764隔開。擴散器768安裝在熒光劑載體766上方并且與熒光劑載體766隔開，其中兩者再次都是實質(zhì)上球形的。在這個實施例中，散熱器762具有更大的深度，并且在一個實施例中，可以具有立方體形狀。擴散器768安裝到散熱器762的側(cè)表面并且熒光劑載體766安裝到散熱器762的頂部表面。圖98顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈770的另一個實施例，燈770具有與圖97的燈760示出的那些類似的散熱器772、共面LED 774和擴散器778。也包括熒光劑載體776，該熒光劑載體776安裝到散熱器772的側(cè)表面上。圖99顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈780的另一個實施例，燈780與圖96中的燈750類似，并且包括基座或者散熱器782，具有熒光劑載體786和擴散器788。它也包括LED 784，LED 784在這個實施例中安裝在具有成角度的表面的基座789上因此LED 784不是共面的，并且可以在不同的方向上發(fā)射光。圖100顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈790的另一個實施例，燈790具有立方體形狀的基座或者散熱器792、熒光劑載體796和擴散器798。也包括LED794，但是在這個實施例中，它們是在散熱器792的側(cè)表面上，使得LED 794在不同的方向上發(fā)射。可以理解，LED 794也可以在散熱器792的其它表面上，熒光劑796和擴散器798可以是球形形狀或者諸如管形的許多其它形狀。圖101至103顯示了可以針對不同應(yīng)用而設(shè)置的燈的不同的實施例，所示的實施例被設(shè)置為泛光燈。圖101顯示了燈800的一個實施例，燈800具有安裝在殼體804的基部處的共面LED 802，殼體804具有側(cè)表面805，側(cè)表面805可以對于燈光不透明并且可以是反射性的。熒光劑載體806安裝在殼體804內(nèi)，在LED 802的上方并且與LED 802隔開。擴散器808安裝到殼體上，在熒光劑載體806的上方并且與熒光劑載體806隔開。圖102顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈810的另一個實施例，燈810與燈800類似，但是在這個實施例中，LED 812安裝在基座814上，使得它們不共面。圖103顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈820的另一個實施例，燈820與燈810類似，但是具有安裝在LED 824上方的球形熒光劑載體822。不同實施例可以具有許多不同的設(shè)置和形狀，并且圖104顯示了包括二維燈板的燈830的另一個實施例。LED 833安裝在具有不透明的/反射性的側(cè)表面835的殼體834內(nèi)。熒光劑轉(zhuǎn)換器836和擴散器838安裝到殼體834上，在LED 833上方并且與LED 833隔開。圖105顯示了包括二維兩側(cè)發(fā)光板/盒的燈840的另一個實施例。在這個實施例中，LED 842可以安裝在盒的相對側(cè)面上，朝向彼此發(fā)射。熒光劑載體844可以在LED 842的邊緣上沿盒的長度延伸，以及擴散器846沿盒的長度延伸，在與熒光劑載體844隔開的外部。圖106顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈850的另一個實施例，燈850與燈840類似，但是在這個實施例中，是具有后側(cè)反射器852的二維一側(cè)發(fā)射板/盒。圖107顯示了與圖105所示的燈840類似的根據(jù)本發(fā)明的燈860的另一個實施例。但是在這個實施例中，熒光劑載體862和擴散器864是管形的，并且可以包括在LED 866之間至少部分地沿著熒光劑載體的長度的波導(dǎo)管或者空氣。圖108顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈870的另一個實施例，燈870與燈860類似，并且具有管形的熒光劑載體872和擴散器874。在這個實施例中，燈870進一步包括分級提取元件波導(dǎo)管876，該分級提取元件波導(dǎo)管876在LED 878之間至少部分地沿著熒光劑載體872的長度延伸。圖109顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈880的另一個實施例，燈880與燈860類似，但是在這個實施例中，管狀形的擴散器的一部分可以包括反射器882。圖110顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈890的另一個實施例，燈890包括二維均勻光發(fā)射板。共面LED 892的陣列安裝在腔或者基板894的邊緣上。熒光劑載體896安裝在LED 892的上方并且與LED 892隔開，多個擴散器層898安裝在熒光劑載體的上方并且與熒光劑載體隔開?；?94的底部表面可以包括反射表面，這種設(shè)置中，板光源在垂直于基板894的方向上發(fā)射至少一些。圖111顯示了燈900的另一個實施例，燈900可以被設(shè)置為與上文描述的實施例類似的泛光燈。燈900包括具有不透明的或者反射性的側(cè)表面的殼體902，LED 904安裝在殼體902的基部處。擴散器906也安裝在殼體902上并且與LED 904隔開。三維波導(dǎo)管908包括在殼體902中，在LED 904和擴散器之間，LED 904發(fā)射光進入波導(dǎo)管908中。波導(dǎo)管908的表面中的至少一些用熒光劑或者熒光劑載體910覆蓋，LED光經(jīng)過波導(dǎo)管，與熒光劑908相互作用并且被轉(zhuǎn)換。雖然已經(jīng)參考特定優(yōu)選的結(jié)構(gòu)詳細描述本發(fā)明，但是其它的型式是可能的。因此，本發(fā)明的精神和范圍不應(yīng)當(dāng)被限制在上文中描述的型式中。
權(quán)利要求
1.一種燈，包括: 固態(tài)光源，所述固態(tài)光源發(fā)射基本前向發(fā)射圖案；以及 擴散器，所述擴散器設(shè)置成改變所述前向發(fā)射圖案，使得所述燈發(fā)射具有比所述前向發(fā)射圖案均勻度更高的發(fā)射圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述基本前向發(fā)射圖案包括基本朗伯漫發(fā)射圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述光源是基本平面的
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述基本均勻的發(fā)射圖案是基本全向的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器在其表面上具有變化的散射性質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器沿所述擴散器的至少一個維度具有變化的散射性質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述光源是固態(tài)光源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，進一步包括波長轉(zhuǎn)換元件，所述波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在所述光源與擴散器之間的 光路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件包括透明熒光劑載體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件包括具有透明導(dǎo)熱材料的熒光劑載體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器包括擴散器圓頂。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器包括基本旋轉(zhuǎn)對稱的擴散器圓頂。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器包括基本線性的擴散器圓頂。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器包括矮胖形的擴散器圓頂。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述擴散器包括擴散材料，其中，所述擴散器具有被更大量擴散材料覆蓋的一個或者多個區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，進一步包括散熱元件以傳導(dǎo)轉(zhuǎn)換熱離開所述波長轉(zhuǎn)換材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是三維的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是基本旋轉(zhuǎn)對稱的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是基本線性的擴散器圓頂。
20.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是平面的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述光源包括多個共面發(fā)光二極管(LED)。
22.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件和所述擴散器是基本截頭球形的，使得所述熒光劑載體和擴散器提供雙圓頂結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，從所述擴散器發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的40%內(nèi)的空間均勻度。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中，從所述擴散器發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的20%內(nèi)的空間均勻度。
25.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燈，其中，所述變化的散射性質(zhì)包括變化的散射表面性質(zhì)或者變化的散射材料的體積。
26.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燈，其中，所述變化的散射性質(zhì)包括在較高光強度的所述光源發(fā)射的軸線上的較高擴散器散射能力以及在具有較低光強度的所述光源發(fā)射的軸線上的較低擴散器散射能力。
27.一種燈，包括: 光源；以及 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件至少部分地覆蓋所述光源，使得來自所述光源的至少一部分光穿過所述光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有沿所述元件的至少一個維度變化的散射性質(zhì)，以改變由所述光源發(fā)射的光的發(fā)射分布。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光學(xué)元件改變由所述光源發(fā)射的光的角度分布。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光源發(fā)射具有基本非均勻發(fā)射分布的光，所述光學(xué)元件將所述基本非均勻分布改變成基本均勻分布。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光源發(fā)射基本朗伯漫發(fā)射圖案，所述光學(xué)元件將所述基本朗伯漫發(fā)射圖案改變成基本均勻發(fā)射圖案。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光學(xué)元件包括具有變化的散射性質(zhì)的擴散器。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的燈，其中，所述擴散器具有沿所述擴散器的一個維度變化的散射性質(zhì)。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光源是固態(tài)光源。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，進一步包括位于所述光源與擴散器之間的光路上的波長轉(zhuǎn)換元件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件包括熒光劑載體。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是三維的。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是平面的。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是基本旋轉(zhuǎn)對稱的。
39.根據(jù)權(quán)利要求30所述的燈，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是狹長的。
40.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述光學(xué)元件包括擴散器。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的燈，其中，所述擴散器是基本旋轉(zhuǎn)對稱的。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的燈，其中，所述擴散器具有狹長形狀。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的燈，其中，所述擴散器包括矮胖形圓頂。
44.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，從所述光學(xué)元件發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的40%內(nèi)的空間均勻度。
45.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，從所述光學(xué)元件發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的20%內(nèi)的空間均勻度。
46.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燈，其中，所述變化的散射性質(zhì)包括在較高光強度的所述光源發(fā)射的軸線上的較高擴散器散射能力以及在具有較低光強度的所述光源發(fā)射的軸線上的較低擴散器散射能力。
47.一種照明裝置，包括: 光源； 擴散器，所述擴散器與所述光源隔開并且位于所述光源的光路上；以及 波長轉(zhuǎn)換元件，所述波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在所述光源與所述擴散器之間并且與所述光源和所述擴散器隔開，其中，所述擴散器的形狀使得在不同發(fā)射角度，所述擴散器與所述轉(zhuǎn)換材料之間具有不同距離。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源是固態(tài)光源。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件包括具有導(dǎo)熱材料的熒光劑載體。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括擴散器圓頂。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括矮胖形擴散器圓頂。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器是基本旋轉(zhuǎn)對稱的。
53.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器具有狹長形狀。
54.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括擴散材料，其中，所述擴散器結(jié)合了變化散射性 質(zhì)的一個或多個區(qū)域。
55.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括在所述擴散器的一個或多個區(qū)域上變化的散射性質(zhì)。
56.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器擴散來自所述光源和/或所述波長轉(zhuǎn)換材料的光。
57.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，進一步包括散熱元件，以傳導(dǎo)轉(zhuǎn)換熱離開所述波長轉(zhuǎn)換元件。
58.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件是三維的。
59.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件是平面的。
60.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是基本旋轉(zhuǎn)對稱的。
61.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換元件是狹長的。
62.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源包括多個共面發(fā)光二極管(LED)。
63.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源包括多個不共面發(fā)光二極管(LED)。
64.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換材料是基本截頭球形的。
65.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述擴散器是基本截頭球形的。
66.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件和所述擴散器是基本截頭球形的，使得所述波長轉(zhuǎn)換材料熒光劑和擴散器提供雙圓頂結(jié)構(gòu)。
67.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件和所述擴散器是基本截頭球形的，使得所述波長轉(zhuǎn)換材料和擴散器包括雙旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)。
68.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述波長轉(zhuǎn)換元件和所述擴散器是狹長的，使得所述轉(zhuǎn)換元件和擴散器包括雙線性狹長結(jié)構(gòu)。
69.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源與所述波長轉(zhuǎn)換材料之間的空間和所述擴散器與所述熒光劑之間的空間包括光混合室。
70.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，當(dāng)所述照明裝置沒有工作時，所述擴散器至少部分地隱藏所述波長轉(zhuǎn)換材料的外觀。
71.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，當(dāng)所述照明裝置沒有工作時，所述擴散器展現(xiàn)基本白色的外觀。
72.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，提供至少800流明的穩(wěn)態(tài)光輸出。
73.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，具有大于每瓦特50流明的發(fā)射效率。
74.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源包括10個或者更少的發(fā)光二極管。
75.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，所述光源包括IOmm2或者更小的發(fā)光芯片面積。
76.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，發(fā)射具有大于80的顯色指數(shù)(CRI)的光。
77.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，從所述擴散器發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的40%內(nèi)的空間均勻度。
78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的照明裝置，其中，所述視角范圍是O到135度。
79.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，從所述擴散器發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)均值的20%內(nèi)的空間均勻度。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的照明裝置，其中，所述視角范圍是O到135度。
81.根據(jù)權(quán)利要求47所述的照明裝置，其中，從所述擴散器發(fā)射的光具有在視角范圍內(nèi)CIE圖上的標準偏差內(nèi)的顏色均勻性。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的照明裝置，其中，所述標準偏差是4級麥克亞當(dāng)橢圓。
83.根據(jù)權(quán)利要求81所述的照明裝置，其中，所述視角范圍是O到135度。
84.一種照明裝置，包括: 光源； 擴散器，所述擴散器與所述光源隔開，所述擴散器包含具有不同擴散特性的區(qū)域；以及波長轉(zhuǎn)換元件，所述波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在所述光源與所述擴散器之間并且與所述光源和所述擴散器隔開。
85.根據(jù)權(quán)利要求84所述的發(fā)光裝置，其中，所述不同擴散特性由具有不同量的擴散材料的區(qū)域提供。
86.根據(jù)權(quán)利要求84所述的發(fā)光裝置，其中，所述不同擴散特性包括具有不同量的擴散特性。
87.根據(jù)權(quán)利要求84所述的發(fā)光裝置，其中，所述擴散器具有材料帶，所述材料帶具有不同量的擴散材料。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的發(fā)光裝置，其中，所述材料帶能夠位于相對于所述擴散器的軸線的45到105度范圍內(nèi)的角度處。
89.根據(jù)權(quán)利要求84所述的發(fā)光二極管，其中，所述擴散器在O和45度視角的視角處具有不同量的擴散材料。
90.根據(jù)權(quán)利要求84所述的發(fā)光裝置，其中，所述擴散器的形狀使得在不同發(fā)射角度處在所述擴散器和所述轉(zhuǎn)換元件之間具有不同距離。
91.根據(jù)權(quán)利要求84所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括擴散器圓頂。
92.根據(jù)權(quán)利要求84所述的照明裝置，其中，所述擴散器是狹長的。
93.根據(jù)權(quán)利要求85所述的照明裝置，其中，所述擴散器是旋轉(zhuǎn)對稱的。
94.根據(jù)權(quán)利要求84所述的照明裝置，其中，所述擴散器包括矮胖形的擴散圓頂。
95.根據(jù)權(quán)利要求84所述的照明裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換和/或散射性質(zhì)在其表面上變化。
96.一種燈，包括: 固態(tài)光源，所述固態(tài)光源以發(fā)射圖案而發(fā)射；以及 擴散器，所述擴散器設(shè)置成改變所述光源發(fā)射圖案，使得所述燈發(fā)射具有比所述光源發(fā)射圖案更高均勻度的發(fā)射圖案，所述擴散器具有比其高度大的寬度。
97.一種燈，包括: 固態(tài)光源，所述固態(tài)光源以發(fā)射圖案而發(fā)射；以及 擴散器，所述擴散器設(shè)置成改變所述光源發(fā)射圖案，使得所述燈發(fā)射具有比所述光源發(fā)射圖案更高均勻度的發(fā)射圖案，所述擴散器形成為具有側(cè)向區(qū)域，所述側(cè)向區(qū)域的曲率半徑小于頂部區(qū)域。
98.一種照明裝置，包括: 固態(tài)光源； 擴散器，所述擴散器與所述光源隔開并且在所述光源的光路上；以及 波長轉(zhuǎn)換元件，所述波長轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在所述光源與所述擴散器之間并且與所述光源和所述擴散器隔開，其中，所述轉(zhuǎn)換元件具有變化的散射性質(zhì)，并且所述擴散器具有變化的散射性質(zhì)，其中，所述燈發(fā)射的圖案比所述轉(zhuǎn)換元件或擴散所述光源的光而不擴散另一種光的所述擴散器所發(fā)射 的圖案更均勻。
全文摘要
照明裝置包括光源和與光源隔開的擴散器。照明裝置還包括波長轉(zhuǎn)換材料，波長轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在光源和擴散器之間并且與光源和擴散器隔開，其中擴散器的形狀使得在不同的發(fā)射角度，擴散器和所述轉(zhuǎn)換材料之間具有不同距離。在其它實施例中，擴散器包括具有不同擴散特性的區(qū)域。一些燈設(shè)置成滿足A19和能源之星照明標準。
文檔編號F21K99/00GK103210252SQ201180022626
公開日2013年7月17日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者童濤, 羅南·勒托奎內(nèi), 貝恩德·凱勒, 埃里克·塔爾薩, 馬克·尤曼斯, 西奧多·洛韋斯, 小尼古拉斯·W·梅登多爾普, 安東尼·范德文, 杰拉爾德·內(nèi)格利, 彼得·古施爾, 袁宗杰 申請人:克利公司