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照明裝置、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱部件的制作方法

文檔序號(hào):2894522閱讀:190來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:照明裝置、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種照明裝置,更具體地說,涉及一種包括殼體、發(fā)光體、反射體、導(dǎo)熱部件和傳感器的照明裝置。本發(fā)明還涉及分別包括導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱部件。本發(fā)明還涉及分別包括導(dǎo)熱部件和散熱緣(heat rim)的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
在美國(guó),每年有很大比例的(有人估計(jì)大約有25% )電量被用于照明。因此,需要提供高能效的照明。但是,眾所周知地,任意推薦的新的(或現(xiàn)有的)照明裝置必須適當(dāng)?shù)靥幚碓撜彰餮b置中使用的光源所產(chǎn)生的熱。本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱部件,幫助解決照明裝置中的發(fā)熱問題,本發(fā)明還提供一種包含這樣導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)和導(dǎo)熱部件的照明裝置。具有巨大使用前景的光源是固態(tài)發(fā)光體,例如發(fā)光二極管。眾所周知地,白熾燈泡是非常低能效的發(fā)光體——其消耗的電的大約90%作為熱量散發(fā)而不是轉(zhuǎn)換成光能。熒光燈泡比白熾燈泡更為有效(乘以系數(shù)10),但是與固態(tài)發(fā)光體相比(如發(fā)光二極管),其光效依然較低。另外,與固態(tài)發(fā)光體(如發(fā)光二極管)的正常使用壽命相比,白熾燈泡的使用壽命相對(duì)較短,也就是,一般為750-1000小時(shí)。與其相比,發(fā)光二極管的使用壽命一般在例如50000-70000小時(shí)間。與白熾燈泡相比,熒光燈泡具有較長(zhǎng)的使用壽命(例如, 10,000-20,000小時(shí)),但是其顏色再現(xiàn)(color reproduction)效果較差。傳統(tǒng)燈具面臨的另一問題是需要定期更換照明裝置(例如燈泡等)。當(dāng)接近燈具非常困難(舉例來(lái)說,位于拱形天花板、橋狀物、高大建筑、交通隧道)和/或更換費(fèi)用相當(dāng)高時(shí),這個(gè)問題變得尤為突出。傳統(tǒng)燈具的使用壽命一般約為20年,對(duì)應(yīng)的發(fā)光器件至少要使用約44,000小時(shí)(基于20年中每天使用6小時(shí))。一般發(fā)光器件的使用壽命非常短, 這樣使得對(duì)其需要進(jìn)行周期性更換。因此,由于這樣或是那樣的原因,一直在努力發(fā)展可使用固態(tài)發(fā)光體代替白熾燈、 熒光燈和其他發(fā)光器件并得到廣泛應(yīng)用的方法。另外,對(duì)于已經(jīng)在使用的發(fā)光二極管(或其他固態(tài)發(fā)光體),一直在努力改進(jìn)其能效、光效(lm/W)和/或服務(wù)周期。充分消除光源發(fā)熱的需要是固態(tài)發(fā)光體特別提出的。LED光源,例如,具有數(shù)十年的工作壽命(相對(duì)地,很多白熾燈只有數(shù)月或者一或兩年),但是若工作在高溫下,LED的壽命通常將大幅縮減。一般認(rèn)為,若期望較長(zhǎng)壽命,LED的結(jié)區(qū)溫度(junction temperature)不應(yīng)超過85攝氏度。另外,固態(tài)發(fā)光體發(fā)射的光強(qiáng)根據(jù)環(huán)境溫度而變化。例如,發(fā)射紅光的LED通常具有很強(qiáng)的溫度相關(guān)性(例如,當(dāng)升溫40攝氏度時(shí)AlInGaP LED的光學(xué)輸出減少20%,即大約每攝氏度-0. 5% ;且藍(lán)色hGaN+YAG:Ce LED可以減少大約-0. 15% /攝氏度)。眾所周知地,當(dāng)照明裝置包含固態(tài)發(fā)光體作為光源時(shí)(例如發(fā)射白光的常用照明裝置,其光源由發(fā)光二極管構(gòu)成),提供發(fā)射不同顏色光的多個(gè)固態(tài)發(fā)光體,當(dāng)這些不同顏色的光混合時(shí),將被感知為期望顏色的輸出光(例如白色或接近白色)。如上所述,當(dāng)由給定電流供電時(shí),很多固態(tài)發(fā)光體發(fā)射的光的強(qiáng)度會(huì)由于溫度變化而改變。因此,維持相對(duì)穩(wěn)定的輸出光的顏色是努力減小固態(tài)發(fā)光體溫度變化的重要原因。另外,在很多情況下,固態(tài)發(fā)光體的強(qiáng)度的潛在變化(例如依賴于環(huán)境溫度和/或固態(tài)發(fā)光體的使用時(shí)間)使得某些照明裝置具有一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光體的傳感器,這些傳感器用于檢測(cè)(1)照明裝置發(fā)射的光的顏色,和/或( 一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光體發(fā)射的光的強(qiáng)度,和/或C3) —個(gè)或多個(gè)特定的顏色色調(diào)的光的強(qiáng)度。通過提供這些傳感器,可以根據(jù)這些傳感器的讀數(shù)調(diào)節(jié)供應(yīng)給一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光體的電流,以便將輸出光的顏色維持在所期望的顏色范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種照明裝置,包括殼體至少一個(gè)反射體;至少一個(gè)導(dǎo)熱部件;至少一個(gè)發(fā)光體;以及所述發(fā)光體裝配到所述導(dǎo)熱部件上,
所述導(dǎo)熱部件與所述殼體熱接觸。在一些根據(jù)本發(fā)明的該方面的實(shí)施例中,導(dǎo)熱部件符合下面本發(fā)明第二方面的描述,和/或殼體包括符合下面本發(fā)明第三方面的描述的散熱緣。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種導(dǎo)熱部件,包括導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管包括導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域,至少部分所述第一熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括大致圓形的大致環(huán) Μ ^Μ^ (a substantially circular substantially annular shape)胃一^Pi ;至少部分所述導(dǎo)熱區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少部分直徑。在一些根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中,所述部分第一熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度,在一些實(shí)施例中,所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少20度(且在一些情況下至少30度、至少40度、至少50度、至少60度、至少70度、至少80度、至少90 度、至少100度、至少110度、至少120度、至少130度、至少140度、至少150度、至少160 度、至少170度或至少180度)。在一些根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱區(qū)域相對(duì)所述大致圓形的大
7致環(huán)形的形狀大致徑向延伸。在一些根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱管還包括第二熱交換區(qū)域, 且至少部分所述第二熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第二部分。在一些這樣實(shí)施例中,(1)所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度,所述部分第二熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第二部分延伸至少10度,和/或( 所述部分第一熱交換區(qū)域的在第一圓周方向相對(duì)所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀延伸,且所述部分第二熱交換區(qū)域也在所述第一圓周方向延伸。在一些根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱部件還包括散熱板(heat plate),所述散熱板與所述導(dǎo)熱管的所述導(dǎo)熱區(qū)域熱接觸。在一些這樣實(shí)施例中,(1)至少第一發(fā)光體裝配到所述散熱板上,和/或( 所述散熱板包括散熱板槽,且部分所述導(dǎo)熱區(qū)域沿著至少部分所述散熱板槽延伸。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),包括導(dǎo)熱部件;以及散熱緣,所述導(dǎo)熱部件包括導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管包括導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域,所述第一熱交換區(qū)域與所述散熱緣熱接觸,至少部分所述散熱緣的形狀包括至少部分大致環(huán)形形狀。在一些根據(jù)本發(fā)明第三方面的實(shí)施例中,所述第一大致環(huán)形形狀是大致圓形的。 在一些這樣實(shí)施例中,(1)所述導(dǎo)熱區(qū)域相對(duì)所述第一大致環(huán)形形狀大致沿著直徑延伸,和 /或( 所述導(dǎo)熱區(qū)域相對(duì)所述第一大致環(huán)形形狀大致徑向延伸。在一些根據(jù)本發(fā)明第三方面的實(shí)施例中,所述第一大致環(huán)形形狀是大致圓形的, 且至少部分所述第一熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第一部分大致沿圓周延伸。在一些這樣實(shí)施例中,所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述第一散熱緣延伸所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分的至少10度。在一些根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例中,所述第一大致環(huán)形形狀是大致圓形的,所述導(dǎo)熱管還包括第二熱交換區(qū)域。在一些這樣實(shí)施例中,(1)至少部分所述第一熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第一部分大致沿圓周延伸,和/或( 至少部分所述第二熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第二部分大致沿圓周延伸。在一些這樣實(shí)施例中,所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度,且所述部分第二熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第二部分延伸至少10度。在一些根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例中,所述散熱緣具有至少第一散熱緣槽, 且至少部分所述第一熱交換區(qū)域沿著至少部分所述第一散熱緣槽延伸。在一些這樣實(shí)施例中,(1)至少部分所述散熱緣的形狀包括至少部分大致圓形的大致環(huán)形的形狀,和( 所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述第一散熱緣槽延伸沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少10度。在一些根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例中,所述導(dǎo)熱部件還包括散熱板,所述散熱板與所述導(dǎo)熱管的所述導(dǎo)熱區(qū)域熱接觸。在一些這樣實(shí)施例中,所述散熱板包括散熱板槽,且部分所述導(dǎo)熱區(qū)域沿著至少部分所述散熱板槽延伸,和/或至少第一發(fā)光體裝配到所述散熱板上。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供一種照明裝置,包括殼體;位于所述殼體中的反射體;包括固態(tài)發(fā)光體陣列的發(fā)光體;與所述發(fā)光體和所述殼體熱連通的導(dǎo)熱管;以及至少一個(gè)傳感器,所述傳感器定位于一區(qū)域,所述區(qū)域在所述發(fā)光體發(fā)光時(shí)從所述發(fā)光體接收直射光。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,包含在固態(tài)發(fā)光體陣列中的所述固態(tài)發(fā)光體分別發(fā)光, 這些光混合后提供所期望的發(fā)射特性。所述固態(tài)發(fā)光體是離散光源,這些光源的排布可以遵從下面(ι)- 段所描述的規(guī)則,或其中至少兩個(gè)的任意組合,以促進(jìn)發(fā)射不同顏色光的光源的光的混合。(1)在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,所述陣列包括第一和第二 LED芯片組,第一組LED芯片的排布使所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰。(2)在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,所述陣列包括第一組LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,所述第一組LED芯片的排布使所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè)LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。(3)在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,(a)所述陣列裝配到子基底 (submoimt)上,(b)所述陣列包括第一組LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,以及 (c)所述陣列的排布使所述第一組LED芯片中少于50% (或盡可能少)的LED芯片裝配到所述陣列的周邊上。(4)在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,(a)所述陣列包括第一組LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,以及(b)排列所述第一組LED芯片,使所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰,并使所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè)LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。(5)在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,所述陣列的排布使(a)所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰,(b)所述第一組LED芯片中少于50%的LED 芯片裝配到所述陣列的周邊上,以及(c)所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè)LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,至少部分所述陣列上包含透鏡。在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,所述殼體包括大致圓形的大致環(huán)形的部分。在一些根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實(shí)施例中,所述傳感器定位于一錐形區(qū)域中,所述錐形區(qū)域由當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí)相對(duì)于發(fā)光體發(fā)射的直射光的軸線成小于或等于10度的角度的直線所界定。如上所述,很多包含固態(tài)發(fā)光體的照明裝置包括一個(gè)或多個(gè)傳感器,例如為了協(xié)助發(fā)光體發(fā)射所需顏色的光(恒定的、可調(diào)的或可變的)。然而,在很多情況下,由于各種任意原因,從傳感器獲取的讀數(shù)是不準(zhǔn)確的。
例如,在某些情況下,除了來(lái)自發(fā)光體的光外,傳感器還將接收到環(huán)境光,并且傳感器接收到的環(huán)境光的強(qiáng)度相對(duì)于來(lái)自發(fā)光體的光的強(qiáng)度而言,已經(jīng)足以顯著影響傳感器讀數(shù)的準(zhǔn)確性。在其他情況下,傳感器僅感應(yīng)某些顏色色調(diào),因此傳感器僅感應(yīng)這些顏色色調(diào)的光強(qiáng)(例如,最可能隨著時(shí)間和/或溫度升高而降低強(qiáng)度的那些固態(tài)發(fā)光體的顏色)。在這些情況中,如果一對(duì)象(例如一張白紙)靠近照明裝置定位,所有顏色色調(diào)的強(qiáng)度,包括那些傳感器很敏感的色調(diào)的強(qiáng)度,都會(huì)增加,從而對(duì)傳感器讀數(shù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生不利影響。參照附圖以及本發(fā)明的以下詳細(xì)說明可以更全面地理解本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的俯視圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的主視圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明裝置的截面圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的照明裝置的橫截面示意圖;圖5是圖4所示照明裝置的俯視圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明的利用光傳感器的電路圖;圖7a是根據(jù)本發(fā)明第四方面的一個(gè)實(shí)施例的包含陣列的LED元件的主視圖;圖7b是圖7a所示LED元件的側(cè)視截面圖;圖7c是圖7a所示LED元件的頂部視圖;圖7d是圖7a所示LED元件的仰視圖;圖7e是圖7a所示LED元件的底部視圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明第四方面的一個(gè)實(shí)施例的LED芯片陣列布局的頂部視圖;圖9是根據(jù)本發(fā)明第四方面的一個(gè)實(shí)施例的晶片連接焊盤(die attach pad)和互連跡線排布的頂部視圖;圖10是根據(jù)本發(fā)明第四方面的一個(gè)實(shí)施例的LED陣列的互連的原理圖;圖11是根據(jù)本發(fā)明第四方面的一個(gè)實(shí)施例的具有散射體的LED元件的側(cè)視圖;圖12是根據(jù)本發(fā)明第四方面的另一個(gè)實(shí)施例的具有散射體的LED元件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖更全面地描述本發(fā)明,附圖中顯示了本發(fā)明的實(shí)施例。然而,本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋為受這里所闡述的實(shí)施例的限制。相反,提供這些實(shí)施例目的是使本公開透徹和完整,并且對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言這些實(shí)施例將會(huì)更完整地表達(dá)出本發(fā)明的范圍。通篇相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。如這里所述的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括任何和所有一個(gè)或多個(gè)列出的相關(guān)項(xiàng)的組合。這里所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例,而不用于限制本發(fā)明。如所用到的單數(shù)形式“一個(gè)”,除非文中明確指出其還用于包括復(fù)數(shù)形式。還將明白術(shù)語(yǔ)“包括”和/或 “包含”在用于本說明時(shí)描述存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、部件和/或元件,但不排除還存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、部件、元件和/或其組合。當(dāng)一個(gè)部件如層、區(qū)域或基底在這里表述為“位于另一部件之上”或“延伸到另一部件之上”時(shí),它也可直接位于另一部件之上或直接延伸到另一部件之上,或者也可出現(xiàn)居間部件(intervening element)。相反,當(dāng)一個(gè)部件在這里表述為“直接位于另一部件之上” 或“直接延伸到另一部件之上”時(shí),則表示沒有居間部件。此外,當(dāng)一個(gè)部件在這里表述為 “連接”或“耦合”到另一部件時(shí),它也可直接連接或耦合到另一部件,或者也可出現(xiàn)居間部件。相反,當(dāng)一個(gè)部件在這里表述為“直接連接”或“直接耦合”到另一部件時(shí),則表示沒有居間部件。另外,表述“第一部件位于第二部件之上”等同于表述“第二部件位于第一部件之上”。雖然術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等這里可用來(lái)描述各種部件、元件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù),但是這些部件、元件、區(qū)域、層、部分和/或參數(shù)不應(yīng)當(dāng)由這些術(shù)語(yǔ)來(lái)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)部件、元件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此,在不背離本發(fā)明的示教情況下,以下討論的第一部件、元件、區(qū)域、層或部分可稱為第二部件、元件、 區(qū)域、層或部分。此外,相對(duì)術(shù)語(yǔ)(relative term)如“下部”或“底部”以及“上部”或“頂部”這里可用來(lái)描述如圖所示一個(gè)部件與另一部件的關(guān)系。除了圖中所示的裝置的那些朝向之外, 這些相對(duì)術(shù)語(yǔ)還用于包含其他不同的朝向。例如,如果圖中所示的裝置翻轉(zhuǎn)過來(lái),則描述為在其他部件“下”側(cè)上的部件方向變?yōu)樵谄渌考摹吧稀眰?cè)。因此根據(jù)附圖的特定朝向示范性術(shù)語(yǔ)“下”可包含“上”和“下”兩個(gè)朝向。同樣,如果附圖之一的裝置翻轉(zhuǎn)過來(lái),則描述為在“在其他部件之下”或“在其他部件下面”的部件的方向變?yōu)椤霸谄渌考稀薄R虼耸痉缎孕g(shù)語(yǔ)“在...下”可包含上面和下面兩個(gè)朝向。這里所用的表達(dá)“照明裝置”除了它要能發(fā)光之外不具有任何限制性。即照明裝置可以是照射一定面積或容積(如建筑物、游泳池或溫泉區(qū)、房間、倉(cāng)庫(kù)、方向燈 (indicator)、路面、停車場(chǎng)、車輛、告示牌例如路面標(biāo)記、廣告牌、大船、玩具、鏡面、容器、 電子設(shè)備、小艇、航行器、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗戶、IXD顯示屏、洞穴、隧道、院子、街燈柱等)的裝置,或照射一包圍空間的一個(gè)裝置或一系列裝置,或用于邊緣照明或背景照明的裝置(如背光廣告、標(biāo)志、LCD顯示),燈泡替代品 (bulb replacement,例如AC白熾燈、低電壓燈、熒光燈的替代品等),用于室外照明的燈具,用于安全照明的燈具,用于住宅外照明的燈具(壁式,柱/桿式),天花板燈具/壁式燭臺(tái),柜下照明設(shè)備,燈(地板和/或餐桌和/或書桌),風(fēng)景照明設(shè)備、跟蹤照明設(shè)備(track lighting)、作業(yè)照明設(shè)備、專用照明設(shè)備、吊扇照明設(shè)備、檔案/藝術(shù)顯示照明設(shè)備、高振動(dòng)/撞擊照明設(shè)備-工作燈等,鏡面/梳妝臺(tái)照明設(shè)備(mirrors/vanity lighting)或任何其他發(fā)光裝置。本發(fā)明還涉及受到照射的包圍空間(illuminated enclosure)(其內(nèi)的空間可受到均勻或不均勻的照射),包括封閉空間和至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明裝置,其中照明裝置 (均勻或不均勻地)照射至少所述包圍空間的一部分。本發(fā)明還涉及一塊受到照射的區(qū)域,包括從由以下項(xiàng)構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)項(xiàng)目建筑物、游泳池或溫泉區(qū)、房間、倉(cāng)庫(kù)、方向燈(indicator)、路面、停車場(chǎng)、車輛、告示牌例如路面標(biāo)記、廣告牌、大船、玩具、鏡面、容器、電子設(shè)備、小艇、航行器、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、 遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗戶、IXD顯示屏、洞穴、隧道、院子、街燈柱等, 在它們之中或之上裝配了至少一個(gè)本文中所述的照明裝置。
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除非另有定義,這里所用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ))的含義與本發(fā)明所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同。還應(yīng)進(jìn)一步明白,如常規(guī)使用的詞典里定義的那些術(shù)語(yǔ)將解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域以及本發(fā)明的上下文環(huán)境中的含義相一致, 除非本文明確定義外不會(huì)從理想或過度形式化(formal sense)的層面上理解。這里所用的表達(dá)“照明裝置”除了它要能發(fā)光之外不具有任何限制性。即照明裝置可以是照射一定面積或容積(如建筑物、游泳池或溫泉區(qū)、房間、倉(cāng)庫(kù)、方向燈 (indicator)、路面、停車場(chǎng)、車輛、告示牌例如路面標(biāo)記、廣告牌、大船、玩具、鏡面、容器、 電子設(shè)備、小艇、航行器、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗戶、IXD顯示屏、洞穴、隧道、院子、街燈柱等)的裝置,或照射一包圍空間的一個(gè)裝置或一系列裝置,或用于邊緣照明或背景照明的裝置(如背光廣告、標(biāo)志、LCD顯示),燈泡替代品 (bulb replacement,例如AC白熾燈、低電壓燈、熒光燈的替代品等),用于室外照明的燈具,用于安全照明的燈具,用于住宅外照明的燈具(壁式,柱/桿式),天花板燈具/壁式燭臺(tái),柜下照明設(shè)備,燈(地板和/或餐桌和/或書桌),風(fēng)景照明設(shè)備、跟蹤照明設(shè)備(track lighting)、作業(yè)照明設(shè)備、專用照明設(shè)備、吊扇照明設(shè)備、檔案/藝術(shù)顯示照明設(shè)備、高振動(dòng)/撞擊照明設(shè)備-工作燈等,鏡面/梳妝臺(tái)照明設(shè)備(mirrors/vanity lighting)或任何其他發(fā)光裝置。這里使用的表達(dá)“環(huán)形”與其傳統(tǒng)用法一致,都指通過圍繞一條線移動(dòng)共面封閉形狀而形成的形狀,這條線與該形狀同一平面但不與該形狀相交。也就是說,表達(dá)“環(huán)形”包括通過繞著與圓形同一平面的線旋轉(zhuǎn)該圓形而形成的甜甜圈狀形狀,以及通過繞著同一平面內(nèi)的線旋轉(zhuǎn)方形、三角形、不規(guī)則(抽象)圖形等而形成的形狀。另外,表達(dá)“環(huán)形”還包括通過關(guān)于同一平面的線非轉(zhuǎn)動(dòng)式移動(dòng)圓形、方形、三角形、不規(guī)則圖形等而形成的圖形, 例如通過繞著這樣線以一定方式移動(dòng)三角形,通過這樣方式,三角形上的點(diǎn)繞著線(如方形環(huán))在常見方形圖樣或波形圖樣(或兩者)中移動(dòng)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“大致”,例如在表達(dá)“大致圓形的”、“大致環(huán)形的”、“大致徑向”、“大致沿直徑”、“大致沿圓周”、“大致同一方向”和“大致均勻橫截面”等中是指與所述特征至少約95%相符,例如,“大致圓形的”指具有方程x2+y2 = 1的圓形,其中虛軸的位置使得該結(jié)構(gòu)上的每個(gè)點(diǎn)的y坐標(biāo)是通過將該點(diǎn)的χ坐標(biāo)代入該方程得到的值的0. 95-1. 05倍;“大致環(huán)形的”指被稱為大致環(huán)形的形狀的至少95%在這里所稱的環(huán)形界限內(nèi);“大致徑向”指從原點(diǎn)“大致徑向”延伸的結(jié)構(gòu)中至少95%的點(diǎn)與該原點(diǎn)一起定義一條線,這條線與穿過原點(diǎn)延伸的徑向線間的角度不大于5度,且該結(jié)構(gòu)包括沿著原點(diǎn)和某個(gè)部件的圓周間至少95%的距離延伸的點(diǎn),該結(jié)構(gòu)相對(duì)該部件大致徑向延伸;“大致沿直徑”指從原點(diǎn)“大致沿直徑”延伸的結(jié)構(gòu)中至少95%的點(diǎn)與該原點(diǎn)一起定義一條線,這條線與穿過原點(diǎn)延伸的直徑線間的角度不大于5度,且該結(jié)構(gòu)包括沿著原點(diǎn)和某個(gè)部件的圓周間至少95%的距離延伸的點(diǎn),該結(jié)構(gòu)相對(duì)該部件大致沿直徑延伸;“大致沿圓周”指從中心點(diǎn)“大致沿圓周”延伸的結(jié)構(gòu)中至少95%的點(diǎn)與該中心點(diǎn)間隔一定距離,該距離與半徑相差不超過5%,且該結(jié)構(gòu)包括沿著具有該半徑和該中心點(diǎn)的圓形的至少95%圓周延伸的點(diǎn);“大致同一方向”指被描述為“大致同一方向”的至少兩個(gè)方向間的角度不大于9度;以及“大致均勻橫截面”指被定義為具有“大致均勻橫截面”的結(jié)構(gòu)的至少95%的長(zhǎng)度與橫截面數(shù)量相差不超過5 %。本發(fā)明還涉及受到照射的包圍空間(illuminated enclosure)(其內(nèi)的空間可受到均勻或不均勻的照射),包括封閉空間和至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明裝置,其中照明裝置 (均勻或不均勻地)照射至少所述包圍空間的一部分。本發(fā)明還涉及一塊受到照射的區(qū)域,包括從由以下項(xiàng)構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)項(xiàng)目建筑物、游泳池或溫泉區(qū)、房間、倉(cāng)庫(kù)、方向燈(indicator)、路面、停車場(chǎng)、車輛、告示牌例如路面標(biāo)記、廣告牌、大船、玩具、鏡面、容器、電子設(shè)備、小艇、航行器、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、計(jì)算機(jī)、 遠(yuǎn)端音頻裝置、遠(yuǎn)端視頻裝置、蜂窩電話、樹、窗戶、IXD顯示屏、洞穴、隧道、院子、街燈柱等, 在它們之中或之上裝配了至少一個(gè)本文中所述的照明裝置。除非另有定義,這里所用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ))的含義與本發(fā)明所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同。還應(yīng)進(jìn)一步明白,如常規(guī)使用的詞典里定義的那些術(shù)語(yǔ)將解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域以及本發(fā)明的上下文環(huán)境中的含義相一致, 除非本文明確定義外不會(huì)從理想或過度形式化(formal sense)的層面上理解。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種照明裝置,它包括殼體、至少一個(gè)反射體、至少一個(gè)導(dǎo)熱部件和至少一個(gè)發(fā)光體。本發(fā)明的殼體可以是任意所期望的殼體或固定裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多殼體和固定裝置,本發(fā)明中可以使用其中任意一種或多種。殼體可以包括下面符合本發(fā)明第三方面的描述的散熱緣。在實(shí)踐本發(fā)明時(shí)可以使用的,例如,固定裝置、其它裝配結(jié)構(gòu)、裝配方法、電源設(shè)備、殼體、固定裝置和完整的照明部件,在以下文獻(xiàn)中有描述2006年12月20日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/613692 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0139923) (代理檔案號(hào)為P0956;931-002)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2006年12月20日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/613733 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0137074) (代理檔案號(hào)為P0960;931-005)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月3日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/743754 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/(^63393)(代理檔案號(hào)為P0957 ;931-008)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月30日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/755153 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0279903) (代理檔案號(hào)為P0920;931-017)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年9月17日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/856421 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0084700) (代理檔案號(hào)為P09M ;931-019)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年9月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/859048 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0084701) (代理檔案號(hào)為P0925;931-021)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年11月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/939047 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0112183) (代理檔案號(hào)為P0929;931-026)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年11月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/939052 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0112168) (代理檔案號(hào)為P0930;931-036)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年11月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/939059 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0112170)
13(代理檔案號(hào)為P0931 ;931-037)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年10月23日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/877038 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0106907) (代理檔案號(hào)為P0927;931-038)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2006年11月30日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0/861901、題為“具有裝飾附件的LED筒燈”(發(fā)明人Gary David Trott, Paul Kenneth Pickard 禾口 Ed Adams ;代理檔案號(hào) 931_044PR0)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年11月30日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/948041 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0137347) (代理檔案號(hào)為P0934 ;931-055)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2008年5月5日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/114994 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0304269)(代理檔案號(hào)為P0943 ;931-069)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2008年5月7日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/116341 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0278952)(代理檔案號(hào)為P0944 ;931-071)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2008年5月7日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/116346 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0278950)(代理檔案號(hào)為P0988 ;931-086)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;以及2008年5月7日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/116348 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0278957)(代理檔案號(hào)為P1006 ;931-088)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多應(yīng)用于照明裝置中的反射體,且這些反射體中的任意一種或多種可以應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的裝置中。根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中的反射體(或多個(gè)反射體)可以是任意期望的形狀,且在很多實(shí)施例中,所述反射體(或數(shù)個(gè)反射體)構(gòu)造成允許朝著反射體定向的高百分比的光射出所述照明裝置。照明裝置中使用的反射體的各種形狀以及照明裝置中多個(gè)反射體的組合的各種形狀是眾所周知,并且任何這樣的反射體或反射體組合可用于根據(jù)本發(fā)明的照明裝置。該反射體或多個(gè)反射體可相對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)光源構(gòu)造并定向,使得來(lái)自所述光源的某些或全部的光在射出照明裝置前將被反射一次、在射出照明裝置前將被反射兩次 (第一反射體反射一次、第二反射體反射一次,或同一反射體反射兩次)、或在射出照明裝置前將被反射任何其他數(shù)量的次數(shù)。這包括下列情形,來(lái)自光源的某些光在射出照明裝置前將被反射第一數(shù)量的次數(shù)(例如,僅一次),而其他來(lái)自光源的某些光在射出照明裝置前將被反射第二數(shù)量(例如,兩次)的次數(shù)以及下列情形,來(lái)自光源的任何數(shù)量的不同部分的光被反射不同數(shù)量的次數(shù)。反射體反射光的能力可以任意期望的方式給予,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多這樣方式。例如,反射體可以包括一種或多種反射性的(和/或鏡面的,這里使用的術(shù)語(yǔ)“反射性” 指反射性的且可選地也鏡面的)和/或處理后(如拋光)具有反射性的材料,或者可以包括一種或多種非反射性或僅僅具有部分反射性的材料,這些材料鍍有、層壓到和/或否則連接到反射性材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多這樣反射性材料,例如金屬(如鋁或銀)、形成布拉格反射體的電介質(zhì)堆疊材料、分色反射體鍍膜玻璃(例如,在驟w. lumascape. com/ pdf/literature/C1087US.pdf中描述的)、任意其它薄膜反射體等。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多適合制造非反射性或部分反射性結(jié)構(gòu)的材料,這些結(jié)構(gòu)可以鍍有、層壓到或否則連接到反射性材料,包括例如塑料(如聚乙烯、聚丙烯)、天然或合成橡膠、聚碳酸酯或聚碳酸酯共聚物、PAR(聚(4,4’-180 1~0 711(^1111肚?1^1^161^對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸)共聚物)、PEI (聚醚酰亞胺)和LCP (液晶聚合物)。反射體可以由來(lái)自公司(如Alanod (http://www. alanod. de/opencms/alanod/index. html 2063069299. html.))的具有各種鍍層(包括銀) 的高反射性鋁片制成,或者反射體可以由玻璃制成。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的照明裝置包括不只一個(gè)反射體時(shí),各個(gè)反射體可以由相同的材料制成,或任意反射體可以由不同材料制成。反射體的合適的設(shè)置的典型示例包括后反射體,其中將來(lái)自至少一個(gè)發(fā)光體的光的軸反射至少90度,例如接近或等于180度,和前反射體,其中將第一次來(lái)自至少一個(gè)發(fā)光體的光的軸反射至少90度(例如接近或等于180度),接著第二次再將其反射至少90度 (例如接近或等于180度),在此,在某些例子中,光的軸再次在與其第一反射之前大致相同的方向上傳播。合適的反射體(及其排布)的典型例子在很多專利中有描述,例如申請(qǐng)?zhí)枮?6945672、7001047、7131760、7214952和7246921的美國(guó)專利申請(qǐng)(其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此),除了別的以外,它們分別描述了背向反射體。如現(xiàn)有技術(shù)中所知,所述反射體可包括尖端(cusp)和/或磨光面(facet)。在某些實(shí)施例中,如現(xiàn)有技術(shù)中所知,所述反射體具有M形輪廓。在某些實(shí)施例中,反射體收集發(fā)射自LED的光且將該光反射使得其不會(huì)照射到發(fā)光體上和/或裝配發(fā)光體的結(jié)構(gòu)(例如,連同下述討論的實(shí)施例一起描述的橋狀物)上。例如,在某些實(shí)施例中,該反射體具有特定形狀,且該尖端或磨光面構(gòu)造成使照射到橋狀物后面的反射體的光被導(dǎo)向橋狀物的任意一側(cè)。參見如美國(guó)專利US7,131,760。此外,在某些實(shí)施例中,該反射體具有特定形狀,且該尖端或磨光面構(gòu)造成使照射到并不直接位于橋狀物后面的反射體的光被導(dǎo)向光束圖案的中心以及填充光束的可能不足的其他區(qū)域。每個(gè)尖端或磨光面可單獨(dú)定向以使得從反射體反射的光形成期望的光束圖案且可避免照射到橋狀物或發(fā)光體上。導(dǎo)熱部件可以包括任意導(dǎo)熱部件,例如下述那些符合本發(fā)明第二方面的。基于本發(fā)明的照明裝置中的發(fā)光體(或多個(gè)發(fā)光體)可以是任意期望的發(fā)光體, 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知且容易得到很多這樣發(fā)光體。發(fā)光體的代表性例子包括白熾燈、熒光燈、具有或不具有發(fā)光材料的LED(無(wú)機(jī)或有機(jī),包括聚合物發(fā)光二極管(PLED))、激光二極管、薄膜電發(fā)光裝置、發(fā)光聚合物(LEP)、鹵燈、高強(qiáng)度放電燈、電激發(fā)光燈等等?;诒景l(fā)明的照明裝置的一些實(shí)施例包括兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光體。在這些照明裝置中,各個(gè)發(fā)光體可以彼此相同,或彼此不同,或是任意組合或是以組合的形式(也就是,多個(gè)一種類型的發(fā)光體、或兩個(gè)或多個(gè)類型的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體)?;诒景l(fā)明的照明裝置可以包括任意期望數(shù)量的發(fā)光體。例如,基于本發(fā)明的照明裝置可以包括單個(gè)發(fā)光二極管、至少50個(gè)發(fā)光二極管、至少1000個(gè)發(fā)光二極管、至少50 個(gè)發(fā)光二極管和兩個(gè)白熾燈、100個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)白熾燈等。在發(fā)光體包括至少一個(gè)固態(tài)發(fā)光體的實(shí)施例中,可以使用任意期望的固態(tài)發(fā)光體或發(fā)光體。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解,并已經(jīng)獲得了很多這樣發(fā)光體。該固態(tài)發(fā)光體包括無(wú)機(jī)和有機(jī)發(fā)光二極管。這些發(fā)光二極管類型的例子包括很多發(fā)光二極管(無(wú)機(jī)或有機(jī),包括聚合物發(fā)光二極管(PLED))、激光二極管、薄膜電發(fā)光裝置、發(fā)光聚合物(LEP),其中每一個(gè)都是本領(lǐng)域中已知的(因此不需詳細(xì)描述這些裝置和/或制造這些裝置的材料)。這些固態(tài)發(fā)光體可以包括至少一種發(fā)光材料。發(fā)光二極管是在p-n結(jié)之間產(chǎn)生電勢(shì)差時(shí)發(fā)光(紫外線、可見光或紅外線)的半
15導(dǎo)體器件。已經(jīng)有多種制造發(fā)光二極管的方法并具有多種相關(guān)結(jié)構(gòu),并且本發(fā)明可采用這些器件。例如,《半導(dǎo)體器件物理學(xué)》(WiysiCS of Semiconductor Devices,1981年第2版) 的第12-14章和《現(xiàn)代半導(dǎo)體器件物理學(xué)》(Modern Semiconductor Device Physics, 1998 年)的第7章中介紹了各種光子器件,包括發(fā)光二極管。在此,表述“發(fā)光二極管”是指基本的半導(dǎo)體二極管結(jié)構(gòu)(也就是,芯片)。已獲得普遍承認(rèn)并且在商業(yè)上出售(例如在電子器件商店中出售)的“LED”通常表現(xiàn)為由多個(gè)部件組成的“封裝”器件。這些封裝器件一般包括有基于半導(dǎo)體的發(fā)光二極管,例如但不限于美國(guó)專利4,918,487,5, 631,190和5,912,477中所公開的各種發(fā)光二極管,以及引線連接和封裝該發(fā)光二極管的封裝體。上述任意器件可以用作基于本發(fā)明的固態(tài)發(fā)光體。眾所周知地,發(fā)光二極管通過激發(fā)電子穿過半導(dǎo)體有源(發(fā)光)層的導(dǎo)帶 (conduction band)和價(jià)帶(valence band)之間的帶隙(band gap)來(lái)發(fā)光。電子躍遷產(chǎn)生的光線的波長(zhǎng)取決于帶隙。因此,發(fā)光二極管發(fā)出的光線的顏色(波長(zhǎng))取決于發(fā)光二極管的有源層。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說,已知存在多種可用發(fā)光材料(又稱為發(fā)光熒光體 (Iumiphor)或發(fā)光熒光媒介(luminophoric media),例如在美國(guó)專利6,600,175中公開的內(nèi)容,在此全文引用以作參考)。例如,磷光體就是一種發(fā)光材料,當(dāng)其受到激發(fā)光源的激發(fā)時(shí),可發(fā)出對(duì)應(yīng)光線(例如,可見光)。在多數(shù)情況中,對(duì)應(yīng)光線的波長(zhǎng)不同于激發(fā)光的波長(zhǎng)。發(fā)光材料的其他例子包括閃爍物質(zhì)、日輝光帶(day glow tape)和在紫外線的激發(fā)下發(fā)出可見光的油墨。發(fā)光材料可分類成下遷移(down-converting)材料,也就是將光子遷移到較低能級(jí)(更長(zhǎng)的波長(zhǎng))的材料,或上遷移材料,也就是將光子遷移到較高能級(jí)(更短的波長(zhǎng))的材料。可采用多種方式使得LED器件內(nèi)包含發(fā)光材料,其典型方式是通過向純凈或透明的封裝材料(例如,基于環(huán)氧樹脂、硅樹脂、玻璃或金屬氧化物的材料)中加入前述的發(fā)光材料來(lái)使得LED器件內(nèi)包含發(fā)光材料,例如通過涂覆或混合工藝。例如,傳統(tǒng)的發(fā)光二極管燈泡的典型實(shí)施例可包括發(fā)光二極管芯片、用以罩著該發(fā)光二極管芯片的子彈形透明殼體、提供電流給該發(fā)光二極管芯片的引線、以及用于將發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光線反射到同一方向的杯形反射器,其中采用第一樹脂部件封裝該發(fā)光二極管芯片,然后用第二樹脂部件進(jìn)一步封裝該第一樹脂部件??蛇@樣獲得第一樹脂部件采用樹脂材料填滿杯形反射器,并在將發(fā)光二極管芯片裝配到所述杯形反射器的底部上后使其凝固,然后通過金屬線將該發(fā)光二極管芯片的陰極和陽(yáng)極電連接到引線。將發(fā)光材料沉積在所述第一樹脂部件內(nèi),這樣在受到發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光線A激發(fā)后,受激發(fā)的發(fā)光材料可發(fā)出熒光(光線B,光線B的波長(zhǎng)比光線A更長(zhǎng))。光線A的一部分穿透包含磷光體的第一樹脂部件,最后可獲得光線A和B的混合光線C,用于照明。適合的固態(tài)發(fā)光體(包括適合的發(fā)光二極管、發(fā)光材料、封裝等)的典型例子在以下文獻(xiàn)中有所描述2006年12月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/614180 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0236911) (代理檔案號(hào)為P0958;931-003)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年1月19日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/6M811 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0170447)(代理檔案號(hào)為P0961 ;931-006)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/751982 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0274080) (代理檔案號(hào)為P0916;931-009)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月M日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/753103 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0280624) (代理檔案號(hào)為P0918;931-010)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/751990 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0274063) (代理檔案號(hào)為P0917;931-011)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年4月18日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/736761 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0278934) (代理檔案號(hào)為P0963;931-012)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年11月7日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/936163 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0106895) (代理檔案號(hào)為P0928;931-027)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年8月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/843M3 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0084685) (代理檔案號(hào)為P0922;931-034)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年10月11日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/870679 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0089053) (代理檔案號(hào)為POi^e ;931-041)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2008年5月8日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/117148 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0304261)(代理檔案號(hào)為P0977 ;931-072)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;以及2008年1月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/017676 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2009/010擬69) (代理檔案號(hào)為P0982 ;931-079NP)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。根據(jù)本發(fā)明第一方面的照明裝置還可以包括任意期望的電連接器,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多電連接器,例如愛迪生連接器(插入愛迪生插座中)、GU-M連接器等。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種包含導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱部件。在本發(fā)明的這個(gè)方面中,導(dǎo)熱管包括導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域。在本發(fā)明的這個(gè)方面中,至少部分第一熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少第一部分,且至少部分所述導(dǎo)熱區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少部分直徑。表述“所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少部分直徑”包括徑向結(jié)構(gòu)(即從所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀定義的圓的圓心延伸到所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的結(jié)構(gòu)),以及沿著大于半徑或小于半徑的、該圓形的直徑的任意部分延伸到所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的結(jié)構(gòu),和/或沿著該圓形限定的平面延伸或不沿著平面(或任意平面) 延伸的結(jié)構(gòu),只要它/它們從包含所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的軸的平面上的點(diǎn)延伸到所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知導(dǎo)熱管,導(dǎo)熱管通常包括由容易導(dǎo)熱的材料(如銅或鋁)制成的導(dǎo)管。在很多導(dǎo)熱管中,導(dǎo)熱管的內(nèi)部包括工作液,如水、乙醇、丙酮、納或汞,往往在局部真空下。導(dǎo)熱管的橫截面形狀可以是任意期望的形狀(可以是規(guī)則的或不規(guī)則的-如方形或圓形),并可以隨著導(dǎo)熱管的長(zhǎng)度按照需要進(jìn)行變化。然而,在很多情況下,導(dǎo)熱管的內(nèi)部需要具有沿著其長(zhǎng)度大致均勻的橫截面區(qū)域。在一些這樣的實(shí)施例中,熱交換區(qū)域僅僅在一個(gè)圓周方向從導(dǎo)熱區(qū)域延伸??梢杂^察到,若熱交換區(qū)域在兩個(gè)圓周方向從導(dǎo)熱區(qū)域延伸,熱量將不能有效地在這兩個(gè)圓周
17方向傳遞。如上所述,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,部分第一熱交換區(qū)域沿著大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第一部分延伸至少10度,和/或部分第二熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀延伸至少10度??梢杂^察到,在一個(gè)或多個(gè)熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀延伸超過70度的很多實(shí)施例中,大多數(shù)熱量從沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的第一 70度內(nèi)的熱交換區(qū)域進(jìn)行傳導(dǎo)。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)熱元件的一些實(shí)施例還包括與導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱區(qū)域熱接觸的散熱板。散熱板可以由任意期望的材料形成,例如銅。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種包含導(dǎo)熱部件和散熱緣的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)熱管。導(dǎo)熱管包括導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域,第一熱交換區(qū)域與散熱緣熱接觸。至少部分散熱緣的形狀包括至少部分大致環(huán)形。如上所述,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知導(dǎo)熱管,任意這樣導(dǎo)熱管可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行使用。在一些實(shí)施例中,導(dǎo)熱管可以是以上聯(lián)系本發(fā)明的第二方面進(jìn)行描述的結(jié)構(gòu)。散熱緣可以由任意合適的材料制成,本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此熟知,且可以使用其中任意一種。在一些實(shí)施例中,散熱緣可以與照明裝置的殼體(該殼體可以是任意期望的殼體或固定裝置,上文聯(lián)系本發(fā)明的第一方面進(jìn)行了描述)是一體的、是其部分或與其接觸。如上所述,根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了一種照明裝置,包括殼體、位于殼體中的反射體、包含固態(tài)發(fā)光體陣列的發(fā)光體、與發(fā)光體和殼體熱連通的導(dǎo)熱管以及位于從發(fā)光體接收直射光的區(qū)域中的至少一個(gè)傳感器。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的殼體可以是任意期望的殼體或固定裝置,上文已聯(lián)系本發(fā)明的第一方面進(jìn)行了描述。本發(fā)明這一方面的反射體可以是任意期望的反射體,上文已聯(lián)系本發(fā)明的第一方面進(jìn)行了描述,且可以聯(lián)系本發(fā)明的第一方面描述的任意方式進(jìn)行放置和/或排布。本發(fā)明這一方面的導(dǎo)熱管可以是任意期望的導(dǎo)熱管,上文已聯(lián)系本發(fā)明的第二和第三方面進(jìn)行了描述,且可以聯(lián)系本發(fā)明的第二和第三方面描述的任意方式進(jìn)行放置和/ 或排布。固態(tài)發(fā)光體可以是上文聯(lián)系本發(fā)明的第一方面描述的任意期望的固態(tài)發(fā)光體。固態(tài)發(fā)光體(如LED芯片)陣列發(fā)射組合色的光。在一些實(shí)施例中,陣列發(fā)射白光,白光是來(lái)自多個(gè)LED芯片的光的組合或混合。固態(tài)發(fā)光體在陣列中的特定配置可以增強(qiáng)在近場(chǎng)混合的能力,尤其是增強(qiáng)鏡面反射體在遠(yuǎn)處混合的能力。固態(tài)發(fā)光體在陣列中的隨意放置可能減少來(lái)自固態(tài)發(fā)光體固有顏色混合,并可能導(dǎo)致燈的輸出中的色彩變化。為了減輕或消除這個(gè)問題,已經(jīng)使用了高水平的散射,但是高水平的散射通常導(dǎo)致光損耗,這將降低照明裝置的整體發(fā)光效率。根據(jù)本發(fā)明的第四方面的陣列的不同實(shí)施例可以包括發(fā)射很多不同顏色光的不同LED芯片組。根據(jù)本發(fā)明的陣列(或LED元件)的一個(gè)實(shí)施例包括發(fā)射紅光的第一 LED 芯片組以及第二和第三LED芯片組,第二和第三LED芯片組分別包括由轉(zhuǎn)換材料(如一種或多種發(fā)光材料)覆蓋的藍(lán)色LED。來(lái)自這三組LED芯片的光的組合產(chǎn)生所期望的波長(zhǎng)的光以及期望的色溫,其中LED芯片的排布根據(jù)上述進(jìn)行自然色混合的準(zhǔn)則??梢岳斫?,根據(jù)本發(fā)明的陣列還可以按照其他方式排布,且可以具有其它特征,這
18些特征可以促進(jìn)顏色混合。在一些實(shí)施例中,陣列中的LED芯片的排布可以使它們緊湊放置(packed tightly),從而進(jìn)一步促進(jìn)自然色混合。照明裝置還可以包括不同的散射和反射體以促進(jìn)近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的顏色混合。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉多種傳感器,且任何這樣的傳感器都可在本發(fā)明的裝置和方法中使用。在這些眾所周知的傳感器中,有只可感應(yīng)部分可見光的傳感器。例如,傳感器可以是可觀察整個(gè)光通量但僅(可)感應(yīng)多個(gè)LED中的一個(gè)或多個(gè)的獨(dú)特且便宜的傳感器LED)。例如,在一個(gè)特定的例子中,該傳感器可僅能感應(yīng)結(jié)合產(chǎn)生BSY光(下述有定義)的LED發(fā)射的光,且該傳感器可提供反饋給一個(gè)或多個(gè)紅光LED以隨著LED的老化(和光輸出降低)保持顏色一致。通過使用可選擇性監(jiān)控輸出(通過顏色)的傳感器, 可選擇性的控制一種顏色的輸出以維持輸出的合適比例,從而維持裝置的色溫。該類型的傳感器僅由具有特定波長(zhǎng)范圍的光激發(fā),如不包括紅光的波長(zhǎng)范圍(參見如于2007年6月 14日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?0/943910、題為“具有固態(tài)發(fā)光體的照明裝置的功率轉(zhuǎn)換裝置和方法”(發(fā)明人Peter Jay Myers,代理備審案號(hào)931_076PR0)的美國(guó)專利申請(qǐng),以及2008 年5月8號(hào)提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/117,觀0,其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此)。在本發(fā)明中(以及在以上本段中提及的申請(qǐng)中),“BSY”光定義成具有色度坐標(biāo)X,y的光,該色度坐標(biāo)χ,y定義了 1931CIE色度圖上由第一線段、第二線段、第三線段、第四線段和第五線段圍成的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),所述第一線段將第一點(diǎn)連接至第二點(diǎn),所述第二線段將第二點(diǎn)連接至第三點(diǎn),所述第三線段將第三點(diǎn)連接至第四點(diǎn),所述第四線段將第四點(diǎn)連接至第五點(diǎn),所述第五線段將第五點(diǎn)連接到第一點(diǎn),所述第一點(diǎn)的X,y坐標(biāo)為0. 32,0. 40,所述第二點(diǎn)的x,y 坐標(biāo)為0. 36,0. 48,所述第三點(diǎn)的χ, y坐標(biāo)為0. 43,0. 45,所述第四點(diǎn)的x, y坐標(biāo)為0. 42, 0. 42,所述第五點(diǎn)的X,y坐標(biāo)為0. 36,0. 38。在許多現(xiàn)有裝置中,傳感器朝向發(fā)光體輸出光的相同方向裝配。根據(jù)本發(fā)明,提供包括一個(gè)或多個(gè)傳感器的后反射和前反射燈,這些傳感器直接觀察來(lái)自發(fā)光體的光,例如面對(duì)發(fā)光體。其結(jié)果是,直射光的幅度非常之大以至于淹沒掉了任何反射的或環(huán)境光成分。 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,如下所述,傳感器隱藏在反射體中(或隱藏在多個(gè)反射體中的一個(gè)反射體中)以限制感應(yīng)到的光量的變化。另外,在某些實(shí)施例中,該傳感器直接放置在反射體中的發(fā)光體之下,且發(fā)光體之下直接輸出的光中的顯著部分將被反射回發(fā)光體(如果根據(jù)本發(fā)明的傳感器不放置在那里的話),從而降低或最小化由于傳感器的放置產(chǎn)生的光量損耗。其他用于感應(yīng)固態(tài)發(fā)光體的光輸出改變的技術(shù)包括提供單獨(dú)的或是基準(zhǔn)發(fā)光體, 以及測(cè)量這些發(fā)光體光輸出的傳感器。所述基準(zhǔn)發(fā)光體放置成與環(huán)境光隔離以使得他們通常不會(huì)對(duì)照明裝置的光輸出產(chǎn)生貢獻(xiàn)。另一用于感應(yīng)固態(tài)發(fā)光裝置的光輸出的技術(shù)包括分別測(cè)量環(huán)境光和照明裝置的光輸出,接著基于測(cè)量的環(huán)境光補(bǔ)償測(cè)量的固態(tài)發(fā)光體的光輸
出ο在一些實(shí)施例中,傳感器(或多個(gè)傳感器中至少一個(gè))位于反射體(或多個(gè)反射體中至少一個(gè))之上或之中(如延伸到反射體中的孔中)。在一些實(shí)施例中,所述傳感器(或多個(gè)傳感器中至少一個(gè))定位于一錐形區(qū)域中, 所述錐形區(qū)域由當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí)相對(duì)于發(fā)光體發(fā)射的直射光的軸線成小于或等于10度 (在某些實(shí)施例中,小于或等于5度)的角度的直線所界定。換言之,在這些實(shí)施例中,從發(fā)光體延伸到傳感器的線將與發(fā)光體發(fā)射的光的軸間呈現(xiàn)一個(gè)角度,這個(gè)角度不大于10度 (在一些實(shí)施例中,不大于5度)。在一些實(shí)施例中,照明裝置還包括至少一個(gè)電源以及位于發(fā)光體和電源間的傳感器(或多個(gè)傳感器中至少一個(gè))。換言之,在這些實(shí)施例中,連接發(fā)光體和電源的線將穿過傳感器。在一些實(shí)施例中,反射體(或多個(gè)反射體中至少一個(gè))包括至少一個(gè)開口,所述傳感器(或多個(gè)傳感器中至少一個(gè))相對(duì)于所述發(fā)光體(或多個(gè)發(fā)光體中至少一個(gè))定位在所述開口的相對(duì)位置,這樣當(dāng)所述發(fā)光體發(fā)光時(shí),發(fā)光體發(fā)射的一部分光經(jīng)過所述開口射到所述傳感器。在這些實(shí)施例中,開口可以貫通反射體或僅僅部分穿過反射體而延伸。在一些實(shí)施例中,當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí),該發(fā)光體發(fā)射的至少90%的光僅被反射體 (或多個(gè)反射體中至少一個(gè))反射一次。這樣的實(shí)施例的典型實(shí)例包括如上所述具有后反射體的燈(也就是,“后反射燈”)。在一些實(shí)施例中,當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí),該發(fā)光體發(fā)射的至少10%的光被反射體(或多個(gè)反射體中至少一個(gè))反射至少兩次。這些實(shí)施例的典型例子包括包含具有反射體的后反射燈,所述反射體具有多個(gè)區(qū)域,其中某些來(lái)自所述發(fā)光體的光被反射一次,而來(lái)自所述發(fā)光體的其他部分的光被反射多次,且某些或全部反射光沿與從發(fā)光體射出的方向相差大于90度(例如,接近或等于180度)的方向射出照明裝置。在一些實(shí)施例中,照明裝置包括多個(gè)反射體,當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí),該發(fā)光體發(fā)射的至少10%的光被多個(gè)反射體中的至少兩個(gè)反射。這些實(shí)施例的典型例子包括具有多個(gè)反射體的后反射燈,其中發(fā)光體的部分光被其中一個(gè)反射體反射,而發(fā)光體的其它光被其中不只一個(gè)反射體反射,部分或所有反射光以一方向射出照明裝置,該方向與發(fā)光體發(fā)射該光的方向相差至少90度,例如接近或等于180度。在一些實(shí)施例中,發(fā)光體包括多個(gè)反射體,當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí),該發(fā)光體發(fā)射的至少 70%的光被多個(gè)反射體中的至少兩個(gè)反射。這些實(shí)施例的典型例子包括前反射燈,其中由第一反射體(或多個(gè)反射體)將來(lái)自至少一個(gè)發(fā)光體的光的軸線反射至少90度(例如接近或等于180度),接著由第二反射體(或多個(gè)反射體)第二次將其反射至少90度(例如接近或等于180度),從而,在某些例子中,光的軸線再次沿與其第一次反射之前大致相同的方向上傳播。本發(fā)明的照明裝置可以任意期望的方式供電。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多供電設(shè)備,任意這些設(shè)備可以結(jié)合本發(fā)明使用。本發(fā)明的照明裝置可以與任意期望的電源電連接 (或選擇性連接),本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多這樣電源。給照明裝置供電的設(shè)備及照明裝置的電源的典型例子在以下文獻(xiàn)中有所描述,它們都適用于本發(fā)明的照明裝置2007年1月M日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/6沈483(現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0171145) (代理檔案號(hào)為P0962;931-007)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年5月30日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/755162 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2007/0279440) (代理檔案號(hào)為P0921 ;931-018)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;2007年9月13日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/8M744(現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0088248) (代理檔案號(hào)為P0923;931-020)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;
2008年5月8日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/117觀0 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0309255)(代理檔案號(hào)為P0979 ;931-076)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此;以及2008年12月4日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/3觀144(現(xiàn)專利公開號(hào)為2009/0184666) (代理檔案號(hào)為P0987 ;931-085NP)的美國(guó)專利申請(qǐng),其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。根據(jù)本發(fā)明的照明裝置還可以包括任意期望的電連接器,本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多電連接器,例如愛迪生連接器(插入愛迪生插座)、⑶14連接器等。在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例中,照明裝置是自鎮(zhèn)流裝置。例如,在一些實(shí)施例中, 照明裝置可以直接連接AC電流(如通過插入墻壁插座、通過旋入愛迪生插座、通過硬線連接到電路等)。自鎮(zhèn)流裝置的典型例子在2007年11月四日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/947392(現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0130298)(代理檔案號(hào)為P0935 ;931-052)的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述, 其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。此外,在照明裝置中可選地還包括一個(gè)或多個(gè)散射元件(如散射層)。在發(fā)光物質(zhì)中可包括散射元件,和/或可提供分開的散射元件。各種各樣的分開的散射元件以及組合照明和散射元件是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的,并且任何這樣的元件均可應(yīng)用于本發(fā)明的照明裝置中。根據(jù)本發(fā)明的裝置還可包括次級(jí)光學(xué)器件以進(jìn)一步改變發(fā)射光的發(fā)射特性。這種次級(jí)光學(xué)器件是本領(lǐng)域那些技術(shù)人員熟悉的,因此這里不必詳細(xì)描述,如果需要的話可采用任何類型的次級(jí)光學(xué)器件。這里參照截面圖(和/或平面圖)來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,這些截面圖是本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖。同樣,可以預(yù)料到由例如制造技術(shù)和/或公差導(dǎo)致的示意圖的形狀上的變化。因此,本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)視為受這里所示的區(qū)域的特定形狀的限制, 而是應(yīng)當(dāng)視為包括由例如制造引起的形狀方面的偏差。例如,顯示為或描述為矩形的模塑區(qū)域(molded region) 一般還具有圓形的或曲線的特征。因此,圖中所示的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的,它們的形狀不用于說明裝置的某區(qū)域的準(zhǔn)確形狀,并且也不用于限制本發(fā)明的范圍。圖1-2描述了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。參考圖1和2,導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)10包括導(dǎo)熱部件11和散熱緣12。導(dǎo)熱部件11包括導(dǎo)熱管13和散熱板14。導(dǎo)熱管13包括導(dǎo)熱區(qū)域15、第一熱交換區(qū)域16和第二熱交換區(qū)域17。第一和第二熱交換區(qū)域16和17分別與散熱緣12熱接觸,分別隱蔽地裝配在散熱緣里的各自的槽中,使得每個(gè)熱交換區(qū)域與它的前面、背面和底面上的散熱緣12接觸。散熱緣12是大致環(huán)狀的,即它的形狀包括至少部分(即全部)大致環(huán)形,且該環(huán)形是大致圓形的。至少部分第一熱交換區(qū)域16(即全部)沿著大致圓形的大致環(huán)形的形狀(即散熱緣12)的第一部分大致沿圓周延伸,且第一熱交換區(qū)域16圍繞散熱緣12的圓周延伸至少 70度。同樣地,至少部分第二熱交換區(qū)域17 (即全部)沿著散熱緣12的第二部分大致沿圓周延伸,圍繞散熱緣12的圓周約70度。第一和第二導(dǎo)熱交換區(qū)域16和17分別相對(duì)導(dǎo)熱區(qū)域在同一圓周方向(即逆時(shí)針)延伸。散熱板14與導(dǎo)熱管13的導(dǎo)熱區(qū)域15熱接觸。散熱板14包括散熱板槽,且部分導(dǎo)熱區(qū)域15沿著散熱板槽延伸。參考圖2,發(fā)光體18裝配在散熱板14上。圖3描繪了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明裝置。參考圖3,照明裝置20包括殼體 21、反射體22、導(dǎo)熱部件23和發(fā)光體M。導(dǎo)熱部件23包括導(dǎo)熱管25和散熱板沈。發(fā)光體 M裝配在導(dǎo)熱部件23 (即散熱板26)上。殼體包括散熱緣27,且導(dǎo)熱部件23與部分殼體 21 (即散熱緣27)熱接觸。圖3所示的散熱緣27和導(dǎo)熱部件23對(duì)應(yīng)于圖1和2中描述的實(shí)施例中所示的那些部件,圖3中那些部件的截面對(duì)應(yīng)于圖1中那些部件沿線III-III的截面。一個(gè)散熱緣槽觀在圖3中可見。圖3中描述的實(shí)施例還包括玻璃蓋30。圖4-6是根據(jù)本發(fā)明其它方面的實(shí)施例的自鎮(zhèn)流燈的示意圖。參考圖4,自鎮(zhèn)流燈 100包括殼體105、固態(tài)光源110、反射體120、可選傳感器130和電源140。可選傳感器130 所在區(qū)域可以在光源110發(fā)光時(shí)從光源110接收直射光。在該實(shí)施例中,光源110包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光體,固態(tài)發(fā)光體包括多個(gè)LED,其中每個(gè)LED分別包括發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光二極管和吸收部分藍(lán)光并發(fā)射綠黃光的發(fā)光材料,固態(tài)發(fā)光體還包括發(fā)射紅光和/或紅橘色光的多個(gè)LED。因此,部分LED可以包括發(fā)射非白色、不飽和光的LED??蛇x地,還可以提供不需相關(guān)發(fā)光材料發(fā)射藍(lán)光或青光的發(fā)光二極管。參見,例如2008年10月9號(hào)提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/M8220 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2009/0184616)(代理檔案號(hào)為P0967;931-040)的美國(guó)專利申請(qǐng)。在具體實(shí)施例中,提供的光源110可以是具有上述透鏡的LED串陣列。另外,還可以在發(fā)光二極管上、里或附近提供散射體,如申請(qǐng)?zhí)枮?0/130411、題為“近場(chǎng)混合光源”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)中描述的,它的全部?jī)?nèi)容納入本文中作為參考。因此,可以配置自鎮(zhèn)流燈100使得射出燈100的光在附近感知為白光。在一些實(shí)施例中,光源110發(fā)射相關(guān)色溫(CCT)不超過大約4000K的光。例如, 在一些實(shí)施例中,CCT大約為4000K,在其它實(shí)施例中約為3500K,在另外其它實(shí)施例中約為 2700K。在一些實(shí)施例中,光源發(fā)射顯色指數(shù)(Ra)至少約為90的光。傳感器130可以位于反射體120中,位于錐形區(qū)域中,該錐形區(qū)域分別由與光源 110發(fā)光時(shí)該光源110發(fā)射的直射光的軸線150呈約5度角的線界定。傳感器130還位于光源110和電源140之間。反射體120包括開口 160,且傳感器130相對(duì)于光源110定位于開口 160的相對(duì)位置,這樣當(dāng)光源Iio發(fā)光時(shí),光源110發(fā)射的一部分光經(jīng)過開口 160射到傳感器130。反射體120的上邊緣通常是圓形的,反射體120通常是拋物形的。在替代實(shí)施例中,反射體的上邊緣可以是其他形狀,例如正方形、矩形或其它結(jié)構(gòu),且反射體120的整體形狀可以是任意期望的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,反射體120的孔徑不大于4英寸(10. 2cm),光從該孔射出。通過提供具有不大于4英寸的孔的反射體,自鎮(zhèn)流燈可以配置為具有PAR-38燈的外形尺寸。 在其它實(shí)施例中,燈配置為具有PAR-30燈的外形尺寸。PAR-38和PAR-30燈的尺寸在題為 "PAR和R形狀”的ANSI標(biāo)準(zhǔn)C78. 21-2003中有描述,其全部?jī)?nèi)容納入本文中作為參考。在一些實(shí)施例中,反射體120發(fā)射光以提供不大于30度的光束角。在其它實(shí)施例中,發(fā)射體120提供不大于20度的光束角,在又另一些實(shí)施例中,反射體120提供不大于10 度的光束角。這里使用的術(shù)語(yǔ)“光束角”是指射出反射體的光的全寬最大半值的角度(angle of the full width half max of the light)。
在具體實(shí)施例中,傳感器僅能感應(yīng)某些波長(zhǎng)的可見光,包括發(fā)藍(lán)光的發(fā)光二極管和發(fā)光材料發(fā)射的光的波長(zhǎng),但是不能感應(yīng)發(fā)紅光的發(fā)光二極管發(fā)射的光。參考圖5,自鎮(zhèn)流燈100還包括橋狀物170和電路板180。橋狀物170橫跨反射體 120的上邊緣定義的開口。橋狀物170和反射體120可以一體成形,或橋狀物170可為連接到反射體120上的單獨(dú)部件。在該實(shí)施例中,橋狀物170大致將反射體120的上邊緣定義的開口一分為二。在某些實(shí)施例中,橋狀物170的寬度被最小化以最小化照射到橋狀物 170上的光量和/或需要圍繞橋狀物170的光量。橋狀物170示出為橫跨反射體120的上邊緣定義的開口,但是其也可以是所述開口上方的懸臂?;蛘撸瑯驙钗?70可整個(gè)去除,光源采用導(dǎo)電跡線或其他接線通過反射體120上方的透明蓋或透鏡保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩驙钗?70可以包括或具有上述S形導(dǎo)熱管。另外,橋狀物170和任意相關(guān)的導(dǎo)熱元件可以與殼體105熱連接以提供熱管理系統(tǒng)。特別地,熱管理系統(tǒng)可以具有以下至少一種上述S形導(dǎo)熱管、散熱板和/或散熱緣。另外,進(jìn)一步地散熱可以通過與散熱緣、透明散熱器和/或殼體熱連接的散熱器提供。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,在很多固態(tài)照明系統(tǒng)中,固態(tài)發(fā)光體的壽命可以與固體發(fā)光體的結(jié)區(qū)溫度相關(guān)。固態(tài)發(fā)光體的壽命與結(jié)區(qū)溫度間的關(guān)系可以根據(jù)固態(tài)發(fā)光體的制造商(如(儀6、111(3、?1^1丨?8-1^1^16(18、附吐丨3等)而變化。壽命通常被劃分為在特定結(jié)區(qū)溫度數(shù)千小時(shí)。因此,在具體實(shí)施例中,自鎮(zhèn)流燈100的熱管理系統(tǒng)配置為從固態(tài)光源 110提取熱量并將提取的熱量傳導(dǎo)給周邊環(huán)境,并維持固態(tài)光源110的結(jié)區(qū)溫度不高于25 攝氏度周邊環(huán)境中固態(tài)光源的25000小時(shí)額定壽命的結(jié)區(qū)溫度。在一些實(shí)施例中,熱管理系統(tǒng)維持固態(tài)光源110的結(jié)區(qū)溫度不高于35000小時(shí)額定壽命的結(jié)區(qū)溫度。在另一些實(shí)施例中,熱管理系統(tǒng)維持固態(tài)光源110的結(jié)區(qū)溫度不高于50000小時(shí)額定壽命的結(jié)區(qū)溫度。在有另一些實(shí)施例中,熱管理系統(tǒng)維持固態(tài)光源110的結(jié)區(qū)溫度低于35攝氏度周邊環(huán)境中的 50000小時(shí)額定壽命的結(jié)區(qū)溫度。光源110的發(fā)光體裝配在電路板18上,且電路板18連接到橋狀物17的大致面向反射體12的表面上。也可使用裝配發(fā)光體到所述橋狀物的其他安排。例如,所述發(fā)光體可直接裝配到橋狀物上或裝配到連接到所述橋狀物上的中央裝配板上(如成行發(fā)光二極管的封裝陣列的陶瓷或其它基底)??蛇x地,自鎮(zhèn)流燈100還可以包括覆蓋反射體120的圓透鏡(覆蓋圖5中所示內(nèi)容)。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知很多適合用于根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中的透鏡,且可以使用任意這些透鏡。這些透鏡可以是透明的或有色的,且若需要可以包括光學(xué)特征(optical feature)。替代地,透鏡可以作為熱管理系統(tǒng)的一部分提供。特別地,透鏡可以作為透明散熱器提供,這在2008年10月M日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/108130、題為“包含一個(gè)或多個(gè)固態(tài)發(fā)光裝置的照明裝置”(發(fā)明人=Antony Paul van de Ven和Gerald H. Negley ;代理檔案號(hào)931_092PR0)的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述,其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。圖6是利用可選傳感器的電源140的電路圖。圖6中所示的電路還包括溫度傳感器。圖6中所示的電路還包括三個(gè)電流控制器,第一個(gè)用于控制提供給第一串BSY LED的電流,第二個(gè)用于控制提供給第二串BSY LED的電流,且第三個(gè)用于控制提供給紅色LED(即發(fā)射紅光的LED)串的電流。圖6示出了三串LED,但是可以使用任意所需串?dāng)?shù)的LED。溫度傳感器和光傳感器的輸出影響提供給紅色LED的電流。關(guān)于圖6所示電路的其它細(xì)節(jié)在2008年5月8日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/117觀0(現(xiàn)專利公開號(hào)為2008/0309255)(代理檔案號(hào)為P0979 ;931-076)的美國(guó)專利申請(qǐng)有描述,其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此。這里所描述的自鎮(zhèn)流燈100可以提供至少約40交付流明(delivered lumen) /瓦的插座效率,在一些實(shí)施例中至少約50流明/瓦,且在另一些實(shí)施例中至少大約60流明/ 瓦。這里使用的術(shù)語(yǔ)“交付流明”指射出自鎮(zhèn)流燈100的流明輸出。另外,插座效率指由自鎮(zhèn)流燈的輸入功率除以交付流明。本發(fā)明還包括如圖4和5所述的實(shí)施例,其中光源110包括如圖7a_7e所示的LED 元件M0。參考圖7a-7e,示出了 LED元件MO,它包括用于設(shè)置LED芯片陣列的子基底M2, 子基底M2的頂面上具有晶片焊盤244和導(dǎo)電跡線M6。包含LED陣列的LED芯片248包括在其中,每個(gè)LED芯片248分別裝配到各自的晶片焊盤M4。在根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例中,LED芯片248可以具有很多不同的半導(dǎo)體層,它們以不同方式排布,并可以發(fā)射很多不同顏色的光。本領(lǐng)域通常中已知LED的結(jié)構(gòu)、特征及其制造和運(yùn)行,這里僅簡(jiǎn)要描述。各層LED芯片248可以利用已知過程制造,其合適的過程是利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉淀(MOCVD)的制造方法。LED芯片層通常包括夾在第一和第二相反摻雜(oppositely doped)的外延層之間的有源層/區(qū)域,所有摻雜外延層依次在生長(zhǎng)基底上形成。可以在晶片上形成LED芯片,然后將其挑出裝配在封裝體中??梢岳斫?,生長(zhǎng)基底可以作為最后挑出的LED的部分保留或者生長(zhǎng)基底可以被全部或部分移除。還應(yīng)理解,LED芯片M8中還可以包括其它層和部件,包括但不限于緩存、成核、 接觸和電流傳導(dǎo)層以及光提取層和部件。有源區(qū)域可以包括單量子阱(SQW)、多量子阱 (MQff)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)或超晶格結(jié)構(gòu)。有源區(qū)域和摻雜層可以由不同的材料系統(tǒng)制造,優(yōu)選的材料系統(tǒng)是基于第III族氮化物的材料系統(tǒng)。第III族氮化物指那些由氮和周期表中第 III族元素(如鋁(Al)、鎵(Ga)和銦(In))形成的半導(dǎo)體化合物。該術(shù)語(yǔ)還指三元和四元化合物,例如AlGaN和Al hGaN。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,摻雜層是GaN且有源區(qū)域是InGaN。 在替代實(shí)施例中,摻雜層可以是AlGaN、AlGaAs, AlGaInAsP, AlInGaP或SiO。生長(zhǎng)基底可以由很多材料中的任意一組(或其組合)構(gòu)成,例如硅、玻璃、剛玉 (sapphire)、碳化硅、A1N、GaN,合適的基底是4H聚合型碳化硅,然而還可以使用其它碳化硅聚合物,例如3C、6H和15R聚合物。碳化硅具有一些優(yōu)勢(shì),例如晶格比剛玉更接近第III 族氮化物,從而得到更高質(zhì)量的第III族氮化物薄膜。碳化硅還具有非常高的導(dǎo)熱性,使得碳化硅上第III族裝置的總的輸出功率不受基底的散熱速率的限制(如一些裝置由剛玉形成時(shí)的情況)。SiC基底由北卡羅萊納州的達(dá)勒姆的科銳(Cree)研究機(jī)構(gòu)提供,它們的生產(chǎn)方法在科學(xué)文獻(xiàn)和申請(qǐng)?zhí)枮镽e. 34861,4946547和5200022的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述。LED芯片248還可以包括其頂面上的導(dǎo)電性電流傳導(dǎo)(spread)結(jié)構(gòu)和連線焊盤, 它們都是由導(dǎo)電性材料制成的,并可以利用已知方法沉積??捎糜谶@些部件的一些材料包括Au、Cu、Ni、Al、Ag或其組合以及導(dǎo)電性氧化物和透明導(dǎo)電性氧化物。電流傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括排布在LED芯片248上的柵格中的導(dǎo)電性指狀物(finger),放置這些指狀物以加強(qiáng)電流從焊盤傳導(dǎo)到LED頂面中。在運(yùn)行中,電信號(hào)通過下述焊線進(jìn)入焊盤,且電信號(hào)穿過電流傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的指狀物和頂面?zhèn)鲗?dǎo)到LED芯片248中。電流傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)通常用在頂面是ρ型的LED中,還可以用于η型材料。部分或全部LED芯片248可以覆蓋一種或多種磷光體(phosphor),磷光體吸收至少部分LED光并發(fā)射不同波長(zhǎng)的光,使得整個(gè)LED發(fā)射的光是LED和磷光體的光的組合。 如下所述,在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,至少部分LED芯片可以包括發(fā)射藍(lán)光波譜范圍中的光的LED,其磷光體吸收部分藍(lán)光并再發(fā)射黃光。這些LED芯片248發(fā)射由藍(lán)光和黃光組合而成的白光,或由藍(lán)光和黃光組合而成的非白光。這里使用的術(shù)語(yǔ)“白光”指感知為白色的光,它在1931CIE色度圖上的黑體軌跡的7個(gè)麥克亞當(dāng)橢圓的范圍內(nèi),且其CCT在 2000K-10000K范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中,磷光體包括商用性的YAG:Ce,例如利用基于(Gd, Y) 3 (Al,Ga) 5012 Ce系統(tǒng)的磷光體制成的轉(zhuǎn)換物質(zhì)(如Y3Al5O12 Ce (YAG))可以實(shí)現(xiàn)全范圍的寬黃光譜發(fā)射。用于發(fā)射白光的LED芯片的其它黃色磷光體包括Tb3^xRExO12: Ce (TAG) ;RE = Y, Gd, La, Lu ;或Sr2_x_yBaxCaySi04:Eu。在一些實(shí)施例中,其它LED芯片可以包括發(fā)射藍(lán)光的LED,它由吸收藍(lán)光并發(fā)射黃或綠光的其它磷光體覆蓋。用于這些LED芯片的一些磷光體包括黃/ 綠(Sr, Ca, Ba) (Al,Ga) 2S4Eu2+Ba2 (Mg, Zn) Si2O7 Eu2+Gd0. ^31AIl23OxFl38: Eu2+0'06(BEt1TySrxCay) SiO4: EuBa2SiO4IEu2+發(fā)射紅光的LED芯片248可以包括允許從有源區(qū)域直接發(fā)射紅光的LED結(jié)構(gòu)和材料。替代地,在其它實(shí)施例中,發(fā)射紅光的LED芯片248可以包括覆蓋磷光體的LED,磷光體吸收LED光并發(fā)射紅光。適用于這樣結(jié)構(gòu)的一些磷光體可以包括紅餼Lu2O3 = Eu3+(Sr2_xLax) (Ce1^xEux) O4Sr2Ce1^xEuxO4Sr2^xEuxCeO4SrTiO3: Pr3+,Ga3+CaAlSiN3IEu2+Sr2Si5N8IEu2+上述每種磷光體在所需發(fā)射頻譜內(nèi)激發(fā),提供期望的峰值發(fā)射,具有有效的光轉(zhuǎn)換,并具有可接受的斯托克位移。但是,應(yīng)當(dāng)理解,結(jié)合其他LED顏色可以使用很多其他磷光體來(lái)獲得所需顏色的光。可以利用不同方法給LED芯片248覆蓋上磷光體,其中合適的方法在申請(qǐng)?zhí)枮?11/656759和11/899790、均題為“晶圓級(jí)磷光體覆蓋方法及使用該方法制造的裝置”的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述,它們的全部?jī)?nèi)容都納入本文中作為參考。替代地,還可以使用其它方法覆蓋LED,例如電泳沉積(EPD),合適的EPD方法在申請(qǐng)?zhí)枮?1/473089、題為“半導(dǎo)體裝置的閉環(huán)電泳沉積”的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述,它的全部?jī)?nèi)容也納入本文作為參考。應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明的LED封裝體還可以具有不同顏色的多個(gè)LED,其中至少一個(gè)發(fā)射白光。子基底242可以由很多種不同材料中的任意一種形成,優(yōu)選材料是電絕緣的,例如電介質(zhì)。子基底對(duì)2可以包括陶瓷(如氧化鋁、氮化鋁、碳化硅)或聚合材料(如聚酰亞胺和聚酯纖維等)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,子基底材料具有高導(dǎo)熱性,例如由氮化鋁和碳化硅制成。在其它實(shí)施例中,子基底242可以包括高反射性材料,例如反射性陶瓷或金屬層(如銀),以加強(qiáng)光從元件的提取。在其它實(shí)施例中,子基底242可以包括印刷電路板(PCB)、剛玉、碳化硅或硅或任意其它合適的材料,例如Chanhasssen,Minn的Bergquist公司提供的鋁基覆銅板(T-Clad)熱絕緣基底材料。對(duì)于PCB實(shí)施例,可以使用不同PCB類型,例如標(biāo)準(zhǔn)FR-4PCB、金屬核PCB或任意其它類型PCB。子基底242的大小可以根據(jù)不同因素進(jìn)行選擇,例如LED芯片248的大小和數(shù)量。晶片焊盤244和導(dǎo)電跡線246可以包括很多不同材料中的任意種,例如金屬或其它導(dǎo)電材料。在一個(gè)實(shí)施例中,它們可以包括利用已知技術(shù)(如電鍍)沉積然后利用標(biāo)準(zhǔn)平版印刷過程形成圖案的銅。在其它實(shí)施例中,可以利用掩模濺射形成所需圖樣的層。在一些根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中,一些導(dǎo)電部件可以只包括銅,其它部件可以包括其它材料。例如,晶片焊盤244可以覆蓋有或鍍有其它金屬或材料,使它們更適合與裝配LED。在一個(gè)實(shí)施例中,晶片焊盤244可以鍍有粘合劑或粘合材料,或反射和阻擋層(barrier layer)??梢岳靡阎椒ê筒牧蠈ED裝配到晶片焊盤244上,例如利用包含或不包含助焊劑的傳統(tǒng)焊接材料,或具有導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的配制的聚合物材料。在所示的實(shí)施例中,可以包括穿過導(dǎo)電跡線246和每個(gè)LED芯片248之間的焊線, 電信號(hào)通過各自的晶片焊盤244和焊線進(jìn)入每個(gè)LED芯片M8。在其它實(shí)施例中,LED芯片 248可以包括LED—側(cè)(底側(cè))上的共面的電接觸,大多發(fā)光面位于與電接觸相反的一側(cè) (上側(cè))。通過將對(duì)應(yīng)于一個(gè)電極(分別為陽(yáng)極或陰極)的接觸裝配到晶片焊盤244上,就可以將這樣倒裝芯片LED裝配到子基底242上。另一 LED電極(分別為陰極或陽(yáng)極)的接觸可以裝配到導(dǎo)電跡線246上。還包括位于LED芯片248之上的光學(xué)部件/透鏡255,以便提供環(huán)境和機(jī)械保護(hù)。 透鏡255可以位于子基底M2的頂面上的不同位置中,例如透鏡通??拷踊譓2的頂面的中心。在所示實(shí)施例中,透鏡略微偏離子基底242的中心,以便為下述接觸焊盤提供子基底頂面上的空間。在一些實(shí)施例中,可以形成與LED芯片M8以及該LED芯片周圍的子基底M2的頂面直接接觸的透鏡255。在其它實(shí)施例中,LED芯片248與子基底頂面間可以存在居間材料或?qū)?。與LED芯片248的直接接觸可以提供一些優(yōu)勢(shì),例如光提取增強(qiáng)且易于制造。如下所述,可以利用不同的成型技術(shù)將透鏡255形成于LED芯片248之上,且根據(jù)所期望的光輸出的形狀,透鏡可以是很多不同的形狀。如圖所示的一個(gè)合適的形狀是半球形,一些實(shí)施例中的替代形狀是橢球子彈狀、平面、六角形和方形。透鏡可以使用很多不同的材料,例如硅樹脂、塑料、環(huán)氧樹脂或玻璃,合適的材料是適合于成型過程的材料。硅適合于成型且提供合適的光學(xué)傳輸特性。它還能承受隨后的回流過程且不隨時(shí)間明顯減少。可以理解,透鏡255還可以是有紋理的,以增強(qiáng)光提取,或可以包括諸如磷光體或散射粒子的材料。對(duì)于半球形實(shí)施例,可以使用很多不同的透鏡尺寸中的任意一種,例如典型的半球形透鏡的直徑大于5mm,在一個(gè)實(shí)施例中可以大于約11mm。LED陣列尺寸與透鏡直徑的優(yōu)選比值應(yīng)該小于約0. 6,且最好小于0. 4。對(duì)于這樣半球形透鏡,鏡頭的焦點(diǎn)必須與LED芯片的發(fā)射區(qū)域在同一水平面。在其它實(shí)施例中,鏡頭255可以具有較大直徑,約大于或等于LED陣列的距離或?qū)挾?。?duì)于圓形LED陣列,透鏡的直徑可以大約大于或等于LED陣列的直徑。這樣透鏡的焦點(diǎn)最好在LED芯片的發(fā)射區(qū)域產(chǎn)生的水平面以下。這樣透鏡的優(yōu)點(diǎn)是能夠在更大的固態(tài)發(fā)射角度(solid emission angle)傳播光,并從而實(shí)現(xiàn)更寬的被照明區(qū)域。LED封裝體240還可以包括用于覆蓋子基底242頂面的那些沒有被透鏡255覆蓋的區(qū)域的保護(hù)層256。層256為頂面上的部件提供額外保護(hù)以減少隨后處理過程和使用中的破損和污染。保護(hù)層256可以在形成透鏡255時(shí)形成,且可以包括與透鏡255相同的材料。但是,應(yīng)當(dāng)理解,提供的LED封裝體240還可以不包括保護(hù)層256。LED封裝體MO的透鏡排布還易于改變以便與次級(jí)透鏡或光學(xué)器件一起使用,次級(jí)透鏡或光學(xué)器件可以由終端用戶設(shè)置在透鏡上以便于光束成型。這些次級(jí)透鏡通常是本領(lǐng)域中已知的,其中很多不同種類在商業(yè)上可用。透鏡255還可以具有不同的用于漫射或散射光的功能部件,例如散射粒子或結(jié)構(gòu)??梢允褂糜刹煌牧现瞥傻牧W?,例如二氧化鈦、氧化鋁、碳化硅、氮化鎵或玻璃微球,這些粒子分散在透鏡中。替代地,或結(jié)合這些散射粒子,還可以在透鏡中提供或在透鏡上構(gòu)建氣泡或具有不同反射系數(shù)的聚合物的不相溶混合物,以便提供漫射。散射粒子或結(jié)構(gòu)可以在透鏡255中均勻地分散,或可以在透鏡的不同區(qū)域中具有不同的濃度。在一個(gè)實(shí)施例中,散射粒子可以在透鏡中的層中,或可以具有不同的濃度,該濃度與發(fā)射不同顏色光的LED芯片248在陣列中的位置有關(guān)?,F(xiàn)在參考圖8,LED芯片248可以包括發(fā)射不同顏色光的不同LED芯片組。這些不同的組需要通過組合進(jìn)行相互補(bǔ)充,使得LED元件產(chǎn)生所需顏色和所需顯色指數(shù)(CRI)的光。在一個(gè)實(shí)施例中,LED芯片248可以包括發(fā)射至少兩種不同顏色光的組,合適的組數(shù)為 3。三個(gè)不同顏色組使所選顏色三角化(triangulate)為所需色點(diǎn),其中一個(gè)這樣所需色點(diǎn)位于所需色溫下的CIE色度圖上的黑色實(shí)體軌跡(BBL)上或附近。三個(gè)不同的組可以發(fā)射 BBL附近的不同顏色的光,使得將它們混合時(shí)LED元件發(fā)射的光的顏色在該BBL上或附近。在所示實(shí)施例中,LED芯片248可以包括發(fā)射紅光的LED組255 (標(biāo)記為R)、第一組覆蓋有磷光體的藍(lán)LED 252 (標(biāo)記為B)和第二組覆蓋有磷光體的藍(lán)LED 250 (標(biāo)記為C)。 第一和第二組覆蓋有磷光體的LED 252、2M可以包括覆蓋有發(fā)射黃光或綠光的磷光體的藍(lán)LED,用以提供非白光光源,如申請(qǐng)?zhí)枮?213940的美國(guó)專利申請(qǐng)中和以下將要描述的。 包含LED和磷光體的LED芯片,其中LED發(fā)射的光的主要波長(zhǎng)在430nm-480nm范圍內(nèi),磷光體在激發(fā)時(shí)發(fā)射的光的主要波長(zhǎng)在555nm-585nm范圍內(nèi),這樣LED芯片適合用作第一和第二組LED 250、252中的固態(tài)發(fā)光體。這些第一和第二 LED組250、252可以發(fā)射不同顏色組合的藍(lán)色LED光和磷光體光,使得LED芯片組發(fā)射各自顏色的光。這樣,這些LED的發(fā)射與紅色LED 254的發(fā)射混合以三角化為L(zhǎng)ED元件240發(fā)射的所期望的白光。在一個(gè)實(shí)施例中, LED芯片的混合光在所需色點(diǎn)(如相關(guān)色溫(CCT))的BBL上或附近,同時(shí)還提供較高CRI。 在具體實(shí)施例中,混合光被感知為白光(即在BBL的7麥克亞當(dāng)橢圓內(nèi))。通過將LED芯片248劃分為至少三個(gè)組250、252、253,還可以排列LED元件MO以便通過每個(gè)組提供各自的電信號(hào),可以調(diào)節(jié)每個(gè)信號(hào)以調(diào)整LED元件240發(fā)射更接近于目標(biāo)色彩坐標(biāo)的光(即,單個(gè)發(fā)光體(如固態(tài)發(fā)光體)偏離它們預(yù)計(jì)的輸出光色坐標(biāo)和/或流明強(qiáng)度一定角度)。產(chǎn)生合適的電流以提供給每個(gè)組的細(xì)節(jié)在申請(qǐng)?zhí)枮?1/041404、題為“固態(tài)照明裝置及其制造方法”的美國(guó)臨時(shí)專利中有詳細(xì)描述,其全部?jī)?nèi)容納入本文中作為參考。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,提供發(fā)射白光的LED元件M0,且更具體地說,發(fā)射在黑體曲線附近并具有色溫2700K或3500K的白光。LED元件包括上述三組LED芯片,其中第一和第二組包括發(fā)射BSY光的LED,另一組包括發(fā)射紅光的LED。這兩組BSY LED 250、 252具有明顯不同的BSY色調(diào),從而可以調(diào)節(jié)這些組的相對(duì)亮度沿著這兩串各自的色彩坐標(biāo)(在CIE圖上)間的連線移動(dòng)。通過提供紅色組,可以調(diào)節(jié)紅色組中LED芯片的亮度從而調(diào)整照明裝置輸出的光,例如符合BBL或在所期望的與BBL間的最小距離范圍內(nèi)(如在 7麥克亞當(dāng)橢圓內(nèi))。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中(1)第一組LED芯片250包括至少一個(gè)LED芯片,當(dāng)給第一組供電時(shí),它發(fā)射具有 x、y顏色坐標(biāo)的光,x、y顏色坐標(biāo)確定了位于1931CIE色度圖上一區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),該區(qū)域由第一、第二、第三、第四和第五線段包圍,第一線段連接第一點(diǎn)和第二點(diǎn),第二線段連接第二點(diǎn)和第三點(diǎn),第三線段連接第三點(diǎn)和第四點(diǎn),第四線段連接第四點(diǎn)和第五點(diǎn),第五線段連接第五點(diǎn)和第一點(diǎn),第一點(diǎn)的X、y坐標(biāo)為0. 32,0. 40,第二點(diǎn)的x、y坐標(biāo)為0. 36,0. 48,第三點(diǎn)的 χ、y坐標(biāo)為0. 43,0. 45,第四點(diǎn)的χ、y坐標(biāo)為0. 42,0. 42,第五點(diǎn)的x、y坐標(biāo)為0. 36,0. 38 ;(2)第二組BSY LED芯片252包括至少一個(gè)LED芯片,當(dāng)給第二組供電時(shí),它發(fā)射具有x、y顏色坐標(biāo)的光,x、y顏色坐標(biāo)確定了位于1931CIE色度圖上一區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),該區(qū)域由第一、第二、第三、第四和第五線段包圍,第一線段連接第一點(diǎn)和第二點(diǎn),第二線段連接第二點(diǎn)和第三點(diǎn),第三線段連接第三點(diǎn)和第四點(diǎn),第四線段連接第四點(diǎn)和第五點(diǎn),第五線段連接第五點(diǎn)和第一點(diǎn),第一點(diǎn)的x、y坐標(biāo)為0. 32,0. 40,第二點(diǎn)的x、y坐標(biāo)為0. 36,0. 48,第三點(diǎn)的χ、y坐標(biāo)為0. 43,0. 45,第四點(diǎn)的χ、y坐標(biāo)為0. 42,0. 42,第五點(diǎn)的x、y坐標(biāo)為0. 36, 0. 38 ;以及(3)紅色LED芯片組2M包括至少一個(gè)LED芯片,當(dāng)給該第三串供電時(shí),它發(fā)射波長(zhǎng)在600nm-640nm范圍內(nèi)的光。不同LED芯片可以發(fā)射不同波長(zhǎng)的光,例如610nm_635nm 間、610nm-630nm 間、615nm_625nm 間?,F(xiàn)在參考圖7a,LED芯片組可以通過很多不同排布的導(dǎo)電跡線和基于實(shí)施例的焊線)互連,例如通過不同的串聯(lián)和并聯(lián)互連組合。在所示實(shí)施例中,導(dǎo)電跡線246在子基底242的頂面上。這消除了布線的需求,在一層或多層互連層上的LED芯片間實(shí)現(xiàn)互連。 附加的互連層可能更昂貴且制造更復(fù)雜,并可能降低從LED芯片提取熱量的能力。現(xiàn)在參考圖9和10,在一個(gè)實(shí)施例中,不同LED顏色組250、252、2M中的每一個(gè)在各自的第一、第二和第三串聯(lián)串(serial string)沈0、沈2、沈4中互連,從而將提供給串的電信號(hào)傳導(dǎo)給該串中的每個(gè)LED芯片。通過針對(duì)每種LED顏色設(shè)置各個(gè)串260、J62J64, 可以將不同電信號(hào)提供給每個(gè)串,從而將不同電信號(hào)提供給不同LED顏色組250、252、254。 這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電信號(hào)的控制,從而使這些顏色組可以發(fā)射不同亮度的光。因此,通過提供不同電信號(hào)給LED顏色組250、,252、2M,可以將LED元件MO的發(fā)射調(diào)節(jié)為所期望的白光發(fā)射。LED元件240可以具有很多不同的接觸排布,以便將電信號(hào)提供給例如分別位于子基底的頂面、底面和側(cè)面的串260,、262、264。對(duì)于那些接觸焊盤位于底面的實(shí)施例,子基底中可以包括導(dǎo)電通孔,使電信號(hào)從底面接觸焊盤傳導(dǎo)到子基底頂面上的LED芯片。在其它實(shí)施例中,電信號(hào)可以沿著子基底側(cè)面上的導(dǎo)電路徑從底側(cè)接觸焊盤流向LED芯片。如圖所示的實(shí)施例的LED元件240包括位于頂面上的接觸焊盤,所述接觸焊盤包括第一串接觸焊盤266a、266b以用于提供電信號(hào)給第一串沈0,第二串接觸焊盤^8a、268b 以用于提供電信號(hào)給第二串沈2,第三串接觸焊盤270a、270b以用于提供電信號(hào)給第三串 264。接觸焊盤^6a-b、268a-b和270a_b沿著子基底242的其中一個(gè)邊緣,但是應(yīng)當(dāng)理解, 它們可以在頂面上的很多不同位置中。通過將接觸焊盤排列成可以沿著一個(gè)邊緣接觸LED 元件248且從元件MO的一側(cè)排列。通過在子基底的頂面上設(shè)置接觸,不再需要在子基底的底面上提供可能影響散熱的接觸功能部件,且不再需要設(shè)置多個(gè)互連層??梢詫⒆踊?248直接裝配到散熱裝置(如散熱器)上,而不需居間裝置(如PCB)。這樣可以增強(qiáng)對(duì)LED 元件M8的熱管理。如圖7a所示的最佳實(shí)施例,每個(gè)串260、262、264還包括靜電放電(ESD)焊盤 ^0a、280bJ80c,分別對(duì)它們進(jìn)行排列,從而可以分別沿著每個(gè)串沈0、沈2、沈4裝配ESD保護(hù)芯片(未示出)。每個(gè)焊盤觀如、28013、觀0(3的位置靠近來(lái)自自己所在的串的另一個(gè)的導(dǎo)電跡線,且ESD芯片可以通過焊線裝配到它自己的焊盤OSOa或^Ob或280c),焊線另一端連接它自己的串的相鄰導(dǎo)電跡線。例如,裝配到焊盤^Oa的ESD芯片可以具有與自己的串264上的相鄰導(dǎo)電跡線間的焊線連接。當(dāng)ESD事件發(fā)生在串264上時(shí),導(dǎo)電跡線246上將產(chǎn)生電信號(hào)暫停(strike)。電壓暫停是焊盤^Oc上的ESD芯片通過連接到其串的焊線和輸出接觸278提供的。然后該電壓暫停將關(guān)閉LED元件240而不損壞LED芯片M8。其它每個(gè)串上的ESD芯片以同樣方式工作以保護(hù)LED芯片248不受ESD事件影響。可以提供不同的用于ESD保護(hù)芯片的部件(例如各種垂直硅齊納二極管)、LED芯片248的不同的并行排列且反向偏置的LED、反向貼裝壓敏電阻和橫向硅二極管。在一個(gè)實(shí)施例中,使用齊納二極管,并使用已知裝配技術(shù)將其裝配到ESD芯片焊盤^0a、280bJ80c。 這樣二極管相對(duì)較小,使它們不覆蓋子基底M2的表面上的其它區(qū)域。每個(gè)LED串260、262、264可以需要高于20V的驅(qū)動(dòng)信號(hào),因此ESD保護(hù)芯片可以僅被大致超過驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓激活。在一些實(shí)施例中,ESD芯片可以被超過30V的信號(hào)激活,而在其它實(shí)施例中,ESD芯片可以被超過35V的信號(hào)激活。在一些實(shí)施例中,LED芯片248在子基底242上盡可能緊密地排列,以最小化LED 芯片M8間的“死區(qū)(dead space)”。存在一些限制LED可以被排布的緊密度的因素,例如晶片焊盤244和導(dǎo)電跡線246的尺寸,以及LED元件240從LED芯片248提取熱量的能力。 通過緊密排布LED芯片M8,LED元件可以產(chǎn)生增強(qiáng)的LED光的自然混合,這將降低對(duì)散射體或其它常用于降低LED元件240整體發(fā)射效率的光混合裝置的需求。緊密排列還可以提供更小型號(hào)的元件,該元件具有與現(xiàn)有燈相兼容的外形,還可以提供將輸出光束定形為特定角度分布的能力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以包括不同數(shù)量的LED芯片M8,其中LED元件240包括沈個(gè)LED。LED芯片248可以包括不同型號(hào)的發(fā)射不同顏色光的LED組,其中LED元件240包括8個(gè)第一 BSY LED組250,8個(gè)第二 BSY LED組252,以及10個(gè)發(fā)射紅光的LED 254。LED 248可以多種不同方式排布在子基底上,優(yōu)選的,LED元件240的LED芯片248遵照一定規(guī)則排布。
作為第一個(gè)規(guī)則,LED芯片248在子基底242上的排布使紅色LED 254與另一個(gè)紅色LED 2 不直接相鄰。為了描述紅色LED間的這樣關(guān)系,“不直接相鄰”指沒有任何紅色LED 2 的平行表面不通過其它居中LED而相互面向。在一些實(shí)施例中,可能有小部分紅色LED的平行表面相互面向,但是不超過所有平行表面的50%。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中, 紅色LED 254相互傾斜使得相鄰LED間的最近點(diǎn)是紅色LED 254的角(corner)。紅色LED 2 應(yīng)該靠近第一或第二BSY LED 250、252,這樣可以促進(jìn)顏色混合并減少附近和遠(yuǎn)處的紅光。作為第二個(gè)規(guī)則,LED芯片248的排布還可以使盡可能少的紅色LED芯片2M位于LED芯片陣列的周邊上。在一些實(shí)施例中,例如如圖8所示,一些紅色LED芯片2M可以在周邊上,但是在優(yōu)選實(shí)施例中,少于50%的紅色LED 2 位于周邊上。LED元件240通常與靠近LED芯片陣列的鏡子一起使用,該鏡子反射來(lái)自LED芯片的光。周邊上的紅色LED 芯片2M可以通過反射體更明顯地成像,對(duì)于周邊上的每個(gè)紅色LED芯片254,反射體提供兩個(gè)紅色LED芯片。這樣可以增加在附近和遠(yuǎn)處看到陣列中的紅色點(diǎn)的可能性。周邊紅色 LED芯片2M還在LED陣列的光學(xué)中心外,這將減少紅色LED光與陣列中的其它顏色LED光的自然混合。作為第三個(gè)規(guī)則,LED芯片248的排布還可以使第一和第二 BSY LED芯片250、252 中的至少3個(gè)LED芯片與每個(gè)紅色LED芯片2M相鄰。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,每個(gè)紅色LED 芯片2M與多于三個(gè)芯片相鄰。第一和第二 BSY芯片250、252不需要與紅色LED直接相鄰, 而是可以與紅色LED相傾斜或成一定角度。這樣排布促進(jìn)了 LED水平的發(fā)射能量的混合或平衡,從而幫助促進(jìn)不同LED的光的顏色混合。應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明第四方面的不同實(shí)施例的元件可以遵從三個(gè)規(guī)則中的任意一些或所有三條,以獲得所需顏色混合。例如,由于每個(gè)LED芯片組中的LED芯片的數(shù)量, 不可能用三個(gè)BSY芯片包圍每個(gè)紅色LED芯片。但利用其它規(guī)則,可以獲得所期望的顏色和顏色混合。這對(duì)于不遵從其它兩個(gè)規(guī)則的實(shí)施例也同樣適用。另外,在一些根據(jù)本發(fā)明第四方面的實(shí)施例中,混合來(lái)自固態(tài)發(fā)光體的光以便提供顏色空間的均勻性,其中在近場(chǎng)和/或遠(yuǎn)場(chǎng),不同方向(即視角的改變)的色度變化與 CIE 1976(u’,ν’)圖上加權(quán)平均點(diǎn)間相差不超過0. 004。在具體實(shí)施例中,裝置的輸出光束上的顏色空間均勻性在1931CIE色度圖上小于7麥克亞當(dāng)橢圓、小于5麥克亞當(dāng)橢圓或小于2麥克亞當(dāng)橢圓。如上所述,在一些實(shí)施例中,熱量沒有有效傳導(dǎo)到子基底中,尤其是那些例如由陶瓷制成的。當(dāng)在通常位于子基底頂面中心附近的晶片焊盤上提供LED芯片時(shí),熱量將集中在LED下面的區(qū)域而不能通過用于將其散發(fā)的子基底傳導(dǎo)。這將導(dǎo)致LED芯片過熱,從而限制LED封裝體的工作功率水平。為了幫助散熱,LED封裝體240可以包括位于子基底242的底面上的底部金屬層 2920在其它實(shí)施例中,金屬層292可以覆蓋子基底底面的不同部分,在所示實(shí)施例中,它覆蓋了幾乎所有底面。金屬層292最好由導(dǎo)熱材料制成,并最好至少部分地與LED芯片248垂直對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中,金屬化區(qū)域不與子基底M2的頂面上的部件電氣接觸。集中在 LED芯片248下面的熱量將直接進(jìn)入LED248下面及周圍的子基底M2。通過使熱量從集中區(qū)域傳導(dǎo)到金屬層提供的更容易散熱的較大區(qū)域中,金屬層可以幫助散熱。金屬層292還可以具有穿透其中直到子基底242的孔四4,這些孔可以減輕制造和工作過程中子基底242 和金屬層四2間的壓力。在其它實(shí)施例中,還可以包括導(dǎo)熱孔或插頭,它們至少部分穿透子基底242并與金屬層292熱接觸。傳遞到子基底M2的熱量可以更容易地通過導(dǎo)熱孔274 傳遞給金屬層四2,以進(jìn)一步增強(qiáng)熱管理。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例可以包括不同的用于加強(qiáng)散熱的功能設(shè)備。應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明第四方面的不同實(shí)施例還可以包括用于進(jìn)一步混合來(lái)自LED芯片248的顏色的功能設(shè)備??梢詫⑸⑸潴w與LED元件240 —起使用。這樣類型的散射體在申請(qǐng)?zhí)枮?0/130411、題為“近場(chǎng)混合光源”的美國(guó)臨時(shí)專利中有描述,其全部?jī)?nèi)容納入本文作為參考。現(xiàn)在參考圖11,圖11示出了另一個(gè)實(shí)施例的LED元件300,它類似于LED元件 240,并包括透鏡255,且在透鏡255的頂面上可以包括散射體,散射體的形式為散射薄膜/ 層302,排布散射體以混合來(lái)自附近LED芯片的發(fā)射光。即,散射體混合LED芯片248的發(fā)射,使得當(dāng)直接看到LED元件240時(shí),來(lái)自離散LED芯片M8的光不可獨(dú)立識(shí)別。替代地, 當(dāng)直接看到LED元件240時(shí),它接近于透鏡255下的單一光源。散射薄膜300可以包括以不同方式排布的很多不同結(jié)構(gòu)和材料,并可以包括透鏡 255上的等角排布的覆蓋層。在不同實(shí)施例中,可以使用商業(yè)上可用的散射薄膜,例如由位于北卡羅林納州莫里斯維爾的Bright View技術(shù)公司、位于曼徹斯特市劍橋的Fusion Optix公司、或位于加利福利亞州托蘭斯的Luminit公司提供的那些。這些薄膜中的一些可以包括散射微結(jié)構(gòu),這些散射微結(jié)構(gòu)可以包括隨機(jī)的或有序的微透鏡或幾何狀功能設(shè)備, 并可以具有各種形狀和大小。薄膜300的大小可以適合于全部或不到全部的透鏡255上, 并可以利用已知粘合材料和方法將薄膜300粘合到透鏡255上。例如,可以利用粘合劑將薄膜300裝配到透鏡上,或可以將薄膜300與透鏡255嵌入成型。在其它實(shí)施例中,散射薄膜可以包括散射粒子,或可以包括獨(dú)立的或與微結(jié)構(gòu)結(jié)合的光子指數(shù)功能設(shè)備。散射薄膜可以具有很多不同的厚度,其中一些散射薄膜的厚度在0. 005英寸-0. 125英寸范圍內(nèi),但是還可以使用其它厚度的薄膜。通過在透鏡255上提供散射薄膜,來(lái)自LED芯片M8的光可以在附近混合,使得 LED元件240的輸出光被作為L(zhǎng)ED芯片248的光的組合而感知。在一定實(shí)施例中,混合光是來(lái)自LED芯片248的光組合而成的白光。另外,光在遠(yuǎn)處也被作為L(zhǎng)ED芯片M8的光的組合(例如白光)而感知。因此,可以由不同顏色光源的陣列(直接看時(shí)是白色的)提供不炫目(low profile)白光光源。在其它實(shí)施例中,漫射/散射圖樣可以直接在透鏡上成形。該圖樣可以,例如,是表面部件的隨機(jī)的、假造的圖樣(pseudo pattern),這些表面部件散射或漫射穿過它們的光。散射體還可以包括透鏡255中的微結(jié)構(gòu),或散射薄膜可以包含在透鏡255中。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的LED元件320,它包括裝配在子基底242 上的LED芯片M8,還包括散射層/薄膜322。在該實(shí)施例中,散射體包括由與上述散射薄膜300相同的材料制成的散射層/薄膜322。但是,在該實(shí)施例中,散射薄膜322遠(yuǎn)離透鏡, 但不很遙遠(yuǎn),以便提供隨后的來(lái)自透鏡外部的反射光的混合。散射薄膜322可以距離透鏡 255任意不同距離,例如1mm。在其它實(shí)施例中,薄膜322可以距離透鏡255任意不同距離, 例如5mm、IOmm或20mm,當(dāng)還可以使用其它距離。另外,散射薄膜可以具有不同形狀??梢愿鶕?jù)透鏡255的配置來(lái)選擇形狀。例如,可以提供有一定間隔但形狀與透鏡一致的曲面的散射薄膜,作為透鏡上的穹頂(dome)。在一個(gè)實(shí)施例中,該穹頂可以由裝置的周邊支撐。在其它實(shí)施例中,散射體可以由柱子或其它結(jié)構(gòu)支撐。應(yīng)當(dāng)理解,根據(jù)本發(fā)明的散射體排布可以結(jié)合很多不同型號(hào)的LED元件一起使用,這些LED元件在它們的LED陣列中具有不同數(shù)量的LED。同樣地,散射體也可以具有很多不同大小。以舉例方式,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED元件可以具有12mmX15mm的子基底,并在其LED陣列中具有沈個(gè)LED。該陣列可以由透鏡覆蓋,透鏡上裝配有錐形散射體。該散射體的高度約為8mm,且底部(base)約為17mm。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中可以使用一些光源,這些光源發(fā)射的光在附近混合, 這些光源的特征在申請(qǐng)?zhí)枮?213940的美國(guó)專利中,和/或公開號(hào)為2007/0139920、 2007/0267983、2007/0278503、2007/0278934、2007/0279903、2008/0084685 禾口 / 或 2008/0106895的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述,它們的全部?jī)?nèi)容納入本文作為參考。另外,提供的光源可以是至少三串LED,這在2008年10月9日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/248220 (現(xiàn)專利公開號(hào)為2009/0184616)(代理檔案號(hào)為P0967 ;931-040)的美國(guó)專利申請(qǐng)中有描述,其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于此——參見例如圖35和與之相關(guān)的描述。根據(jù)本發(fā)明的LED元件可以與或不與其它光學(xué)器件結(jié)合使用。例如,根據(jù)本發(fā)明的光源可以不與其它光學(xué)器件結(jié)合使用,以便在背景光下提供不炫目的光。根據(jù)本發(fā)明的光源還可以包括其它光束成型器件,例如商用MR 16LED燈中提供的。還可以使用反射光學(xué)器件,包括后反射光學(xué)器件或前反射光學(xué)器件。例如,根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的LED元件或光源可以與下述任意一項(xiàng)美國(guó)專利中所描述的光學(xué)器件結(jié)合使用5擬4785、614擬83、 5578998、6672741、6722777、6767112、7001047、7131760、7178937、、7230280、7246921、 7270448、6637921、6811277、6846101、5951415、7097334、7121691、6893140、6899443 和 7029150,以及公開號(hào)為 2002/0136025、2003/0063475、2004/0155565、2006/0262524、 2007/0189017 和 2008/0074885 的美國(guó)專利申請(qǐng)。應(yīng)當(dāng)理解,可以按照一個(gè)或多個(gè)多重多芯片(multiple multi-cihp)LED燈來(lái)排列陣列中的LED芯片,這在公開號(hào)為2007/0223219、題為“提供高CRI暖白光的多芯片發(fā)光裝置及包含相同結(jié)構(gòu)的燈固定裝置”的美國(guó)專利中有描述,其全部?jī)?nèi)容納入本文中作為參考。此外,雖然參照各個(gè)部件的特定組合來(lái)闡述本發(fā)明的特定實(shí)施例,但在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可提供各種其他組合。因此,本發(fā)明不應(yīng)解釋為受這里所述以及附圖所示的特定示范性實(shí)施例的限制,而是還可包含各種所述實(shí)施例的部件的組合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下根據(jù)本發(fā)明的公開對(duì)其進(jìn)行許多種變化和修改。因此,必須明白所述的實(shí)施例僅用于舉例,不應(yīng)當(dāng)將其視為限制由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明。因此,所附的權(quán)利要求應(yīng)理解為不僅包括并行陳述的部件的組合,還包括以基本相同的方式完成基本相同功能以獲得基本相同結(jié)果的所有等效部件。這些權(quán)利要求在此理解為包括以上具體闡述和說明的內(nèi)容、概念上等效的內(nèi)容以及結(jié)合了本發(fā)明的實(shí)質(zhì)思想的內(nèi)容。如這里所述的照明裝置的任何兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)部分可集成。這里所述的照明裝置的任何結(jié)構(gòu)部分可設(shè)在兩個(gè)或兩個(gè)以上部分中(如果需要的話它們是結(jié)合在一起的)。同樣地,任意兩種或多種功能可以同時(shí)進(jìn)行,和/或任意功能可以串行步驟進(jìn)行。
3權(quán)利要求
1.一種照明裝置,其特征在于,包括具有大致圓形的、大致環(huán)形的部分的殼體;位于所述殼體中的反射體;發(fā)光體;與所述發(fā)光體和所述殼體熱連通的導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管具有導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域,至少部分所述第一熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀跟隨所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的至少第一部分;且所述導(dǎo)熱區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的至少部分直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其特征在于,所述部分第一熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱區(qū)域相對(duì)所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分大致徑向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于所述導(dǎo)熱管還包括第二熱交換區(qū)域;以及至少部分所述第二熱交換區(qū)域跟隨所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的至少第二部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明裝置,其特征在于,跟隨所述殼體的大致圓形的大致環(huán)形的部分的所述部分第一熱交換區(qū)域沿著所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的所述第一部分延伸至少10度,且跟隨所述殼體的大致圓形的大致環(huán)形的部分的所述部分第二熱交換區(qū)域沿著所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的所述第二部分延伸至少10度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的照明裝置,其特征在于,所述部分第一熱交換區(qū)域的在第一圓周方向相對(duì)所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分延伸,且所述部分第二熱交換區(qū)域也在所述第一圓周方向延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,還包括散熱板,所述發(fā)光體裝配到所述散熱板上,且所述散熱板與所述導(dǎo)熱管的所述導(dǎo)熱區(qū)域熱連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的照明裝置,其特征在于,所述散熱板包括散熱板槽,且部分所述導(dǎo)熱區(qū)域沿著至少部分所述散熱板槽延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的照明裝置,其特征在于,所述散熱板包括銅。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述發(fā)光體包括封裝的發(fā)光二極管。
11.一種用于固態(tài)照明裝置的導(dǎo)熱部件,其特征在于,包括導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管配置為將熱量從所述照明裝置的大致圓形的、大致環(huán)形的中心部分傳導(dǎo)到遠(yuǎn)離所述照明裝置的所述中心部分的所述照明裝置的邊緣部分,所述導(dǎo)熱管包括導(dǎo)熱區(qū)域,至少部分所述導(dǎo)熱區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少部分直徑;以及第一熱交換區(qū)域,所述第一熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的至少第一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于,所述部分第一熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的、大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的照明裝置,其特征在于,所述導(dǎo)熱區(qū)域相對(duì)所述大致圓形的、大致環(huán)形的形狀大致徑向延伸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于所述導(dǎo)熱管還包括第二熱交換區(qū)域;以及至少部分所述第二熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述大致圓形的、大致環(huán)形的形狀的第二部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于,所述部分第一熱交換區(qū)域的沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第一部分延伸至少10度,所述部分第二熱交換區(qū)域沿著所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀的所述第二部分延伸至少10度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于,所述部分第一熱交換區(qū)域的在第一圓周方向相對(duì)所述大致圓形的大致環(huán)形的形狀延伸,且所述部分第二熱交換區(qū)域也在所述第一圓周方向延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于所述導(dǎo)熱部件還包括散熱板;以及所述散熱板與所述導(dǎo)熱管的所述導(dǎo)熱區(qū)域熱接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于,所述散熱板包括散熱板槽,且部分所述導(dǎo)熱區(qū)域沿著至少部分所述散熱板槽延伸。
19.根據(jù)權(quán)利要求11-18中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱部件,其特征在于,所述第一熱交換區(qū)域與散熱緣熱接觸。
20.一種工作在交流線電壓下的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述自鎮(zhèn)流燈包括固態(tài)光源,其中所述固態(tài)光源發(fā)射的光具有不高于4000K的相關(guān)色溫和至少90的顯色指數(shù)Ra ;用于連接電燈插座的電連接器;與所述電連接器電連接的交流電源,所述交流電源配置為接收交流線電壓并為所述固態(tài)光源提供電流;反射體,配置為從所述固態(tài)光源接收光,并從不超過約4英寸的孔發(fā)射反射光,所述反射光的光束角不超過30度;以及熱管理系統(tǒng),配置為從所述固態(tài)光源提取熱量,并將提取的熱量傳導(dǎo)給周邊環(huán)境,并維持所述固態(tài)光源的結(jié)區(qū)溫度不超過25攝氏度周邊環(huán)境中固態(tài)光源的25000小時(shí)額定壽命結(jié)區(qū)溫度,其中所述自鎮(zhèn)流燈的插座效率為至少約40交付流明/瓦。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述熱管理系統(tǒng)維持所述固態(tài)光源的結(jié)區(qū)溫度不超過35000小時(shí)額定壽命結(jié)區(qū)溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述熱管理系統(tǒng)維持所述固態(tài)光源的結(jié)區(qū)溫度低于50000小時(shí)額定壽命結(jié)區(qū)溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述熱管理系統(tǒng)維持所述固態(tài)光源的結(jié)區(qū)溫度低于35攝氏度周邊環(huán)境中的50000小時(shí)額定壽命結(jié)區(qū)溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述反射體提供不超過20度的光束角度。
25.根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述反射體提供不超過15度的光束角度。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述反射體提供不超過10度的光束角度。
27.根據(jù)權(quán)利要求20-26中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述插座效率至少為約50流明/瓦。
28.根據(jù)權(quán)利要求20-26中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述插座效率至少為約60流明/瓦。
29.根據(jù)權(quán)利要求20-28中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述燈配置為具有PAR-38燈的外形尺寸。
30.根據(jù)權(quán)利要求20-28中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述燈配置為具有PAR-30燈的外形尺寸。
31.根據(jù)權(quán)利要求20-30中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述熱管理系統(tǒng)包括具有S形配置的導(dǎo)熱管。
32.根據(jù)權(quán)利要求20-31中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述固態(tài)光源包括多個(gè)非白色的不飽和發(fā)光二極管以及多個(gè)紅色或紅橘色發(fā)光二極管。
33.根據(jù)權(quán)利要求20-32中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述反射體發(fā)射的光在近場(chǎng)感知為白光。
34.根據(jù)權(quán)利要求20-33中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述固態(tài)光源和所述反射體定向成后-反射體配置。
35.根據(jù)權(quán)利要求20-34中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,還包括傳感器, 所述傳感器配置為從所述固態(tài)光源接收光,且所述傳感器與所述電源聯(lián)合操作響應(yīng)所述傳感器檢測(cè)到的光的特性控制所述固態(tài)光源輸出的光的至少一種特性。
36.根據(jù)權(quán)利要求20-35中任一項(xiàng)所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,所述固態(tài)光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管串陣列;以及所述發(fā)光二極管陣列上的透鏡。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的固態(tài)自鎮(zhèn)流燈,其特征在于,還包括與所述固態(tài)光源關(guān)聯(lián)的散射體,用于混合來(lái)自近場(chǎng)的所述發(fā)光二極管陣列的光。
38.一種照明裝置,其特征在于,包括殼體;位于所述殼體中的反射體;包括固態(tài)發(fā)光體陣列的發(fā)光體;與所述發(fā)光體和所述殼體熱連通的導(dǎo)熱管;以及至少一個(gè)傳感器,所述傳感器定位于一區(qū)域,所述區(qū)域在所述發(fā)光體發(fā)光時(shí)從所述發(fā)光體接收直射光。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的照明裝置,其特征在于,所述殼體包括大致圓形的、大致環(huán)形的部分。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的照明裝置,其特征在于所述導(dǎo)熱管具有導(dǎo)熱區(qū)域和至少第一熱交換區(qū)域,至少部分所述第一熱交換區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀跟隨所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的至少第一部分;且所述導(dǎo)熱區(qū)域在一形狀中延伸,所述形狀包括所述殼體的所述大致圓形的、大致環(huán)形的部分的至少部分直徑。
41.根據(jù)權(quán)利要求38-40中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述傳感器定位于一錐形區(qū)域中,所述錐形區(qū)域由當(dāng)發(fā)光體發(fā)光時(shí)相對(duì)于發(fā)光體發(fā)射的直射光的軸線成小于或等于10度的角度的直線所界定。
42.根據(jù)權(quán)利要求38-41中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述傳感器只感應(yīng)部分波長(zhǎng)的可見光。
43.根據(jù)權(quán)利要求38-42中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述照明裝置是自鎮(zhèn)流照明裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述陣列具有第一組和第二組LED芯片,第一組LED芯片的排布使所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰。
45.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述陣列具有第一組 LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,所述第一組LED芯片的排布使所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè)LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。
46.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于所述陣列位于子基底上,所述陣列包括第一組LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,以及所述陣列的排布使所述第一組LED芯片中少于50%的LED芯片位于所述陣列的周邊上。
47.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于所述陣列包括第一組LED芯片以及一個(gè)或多個(gè)附加組LED芯片,以及排列所述第一組LED芯片,使所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰, 并使所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè)LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。
48.根據(jù)權(quán)利要求38-43中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其特征在于,所述陣列的排布使 (a)所述第一組LED芯片中任意兩個(gè)在陣列中互不直接相鄰,(b)所述第一組LED芯片中少于50%的LED芯片位于所述陣列的周邊上,以及(c)所述一個(gè)或多個(gè)附加組中的至少3個(gè) LED芯片與所述第一組中的每個(gè)LED芯片相鄰。
全文摘要
本發(fā)明提供一種配置為將熱量從照明裝置的中心部分傳導(dǎo)到所述照明裝置的邊緣部分的導(dǎo)熱管,所述導(dǎo)熱管包括沿著大致圓形的、大致環(huán)形的部分的直徑延伸的一個(gè)區(qū)域以及沿著該形狀的直徑延伸的另一區(qū)域。本發(fā)明還提供一種包括殼體、反射體、發(fā)光體和上述導(dǎo)熱管的照明裝置。本發(fā)明還提供一種包含固態(tài)光源、電連接器、AC電源、反射體和熱管理系統(tǒng)的自鎮(zhèn)流燈,所述反射體配置為從所述光源接收光并從孔發(fā)射反射光。本發(fā)明還提供一種包含殼體、反射體、發(fā)光體、導(dǎo)熱管和傳感器的照明裝置,所述發(fā)光體包括固態(tài)發(fā)光體陣列。
文檔編號(hào)F21K99/00GK102203494SQ200980142333
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者安東尼·保羅·范德溫, 杰拉爾德·H.·尼格利 申請(qǐng)人:科銳公司
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