将光扩散成均匀发射图案的非均匀扩散器制造技术

照明装置包括光源和与光源隔开的扩散器。照明装置还包括波长转换材料，波长转换材料设置在光源和扩散器之间并且与光源和扩散器隔开，其中扩散器的形状使得在不同的发射角度，扩散器和所述转换材料之间具有不同距离。在其它实施例中，扩散器包括具有不同扩散特性的区域。一些灯设置成满足A19和能源之星照明标准。

Non uniform diffuser for diffusing light into uniform emission pattern

The lighting device comprises a light source and a diffuser separated from the light source. The lighting device also comprises a wavelength conversion material, wavelength conversion material is arranged between the light source and the diffuser and is separated from the light source and the diffuser, the diffuser shape makes in different emitting angles, diffuser and the conversion with different distance between the materials. In other embodiments, the diffuser includes regions with different diffusion characteristics. Some lights are set to meet A19 and Energy Star Lighting standards.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种固态灯和灯泡，并且更具体地涉及一种能够产生全向(全向)发射图案的有效且可靠的基于发光二极管(LED)的灯和灯泡。
技术介绍
白炽灯或基于灯丝的灯或灯泡通常用作用于住宅与商业设施的光源。然而，这种灯是效率很低的光源，具有主要地以热或者红外能量为形式的高达95%的输入能量损失。白炽灯的一种常用替代物是所谓的紧凑荧光灯(CFL)，其在将电转换成光中是更有效的，但是需要使用有毒材料，这些有毒材料与其多种化合物一起可能造成慢性和急性中毒并且可能导致环境污染。用于改进灯或灯泡的效率的一种解决方案是，使用诸如发光二极管(LED或LED)的固态装置(而不是金属灯丝)以产生光。发光二极管通常包括夹置在相反掺杂的层之间的一个或多个半导体材料的有源层。当掺杂层之间(跨掺杂层)施加偏压时，空穴和电子被注入到有源层中，在那里它们重新结合以形成光。光从有源层并且从LED的多个表面发射出来。为了在电路或者其它类似装置中使用LED芯片，已知使LED芯片封装在封装件中，以提供环境和/或机械保护、颜色选择、聚光等。LED封装件进一步包括电引线、触点或者迹线(trace)，以便使LED封装件电连接到外部电路。在图1中示出的典型的LED封装件10中，单个LED芯片12通过焊料粘合剂或者导电环氧树脂而安装到反射罩13上。一个或更多丝焊(wire bond) 11将LED芯片12的欧姆触点连接到引线15A和/或15B，这可以附接到反射罩13整体或者与反射罩13整体形成。反射罩可以填充以密封剂材料16，该密封剂材料可以含有诸如突光剂(phosphor)的波长转换材料。由LED发射的第一波长的光可以被荧光剂吸收，荧光剂可以响应地发射第二波长的光。然后，整个组件都被封装在干净的保护性树脂14中，整个组件能被模制成透镜形状，以使得由LED芯片12发射的光准直。虽然反射杯13可以在向上方向上导向光，但是当光被反射时，光损耗可以发生(即，由于实际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,对于诸如显不在图1a中的封装件10的封装件，热滞留可能是一个问题，因为通过引线15A、15B提取热量可能是困难的。图示在图2中的传统LED封装件20可以更适于可以产生更多热量的高功率操作。在LED封装件20中，一个或者多个LED芯片22安装在诸如印刷电路板(PCB)载体、基板或者基座(submount)23的载体上。安装在基座23上的金属反射器24围绕LED芯片22并且反射由LED芯片22发出的光，远离封装件20。反射器24也对LED芯片22提供机械保护。一个或者多个接线(wirebond)连接27形成在位于LED芯片22上的欧姆触点和位于基座23上的电迹线25A、25B之间。安装的LED芯片22然后被用封包(encapsulant) 26覆盖，封包26可以对芯片提供环境和机械的保护同时也作为透镜。金属反射器24典型地通过焊料或者环氧树脂连接附装到载体上。LED芯片(诸如在图2中的LED封装件20中发现的这些)可以涂覆有包括一种或多种荧光体的转换材料，荧光体吸收LED光中的至少一些。LED芯片可以发射不同波长的光，使其发射来自LED和荧光体的光的组合。可以利用许多不同的方法使LED芯片涂覆有荧光剂，在美国专利申请序列号Nos.11/656，759和11/899，790中描述一种适当的方法，两个申请都属于Chitnis等人并且标题都是“晶圆级荧光剂涂覆方法和利用该方法制造的装置”。可替换地，可以利用诸如电泳沉积(EH))的其它方法涂覆LED，适合的EH)方法在属于TARSA等人的标题为“半导体装置的闭合电路电泳沉积”的美国专利申请N0.11/473，089中进行了描述。具有紧临接近的或者作为直接涂层的转换材料的LED芯片已经被使用在各种不同的封装件中，但是受到一些基于装置结构的限制。当荧光剂材料位于LED的外延层上或者紧临接近LED的外延层(以及在一些情况下，包括在LED上的共形涂层)时，荧光剂可以直接遭受由芯片产生的热，其可以导致荧光剂材料的温度升高。此外，在这种情况下，荧光剂可以遭受来自LED的非常高聚集度或通量的入射光。由于转换过程通常不是100%效率的，因此过量的热在荧光剂层中产生，与入射光通量成比例。在靠近LED芯片的紧凑荧光剂层中，这可以在荧光剂层中导致相当大的温度升高，与大量热产生在小区域中一样。当荧光剂颗粒被嵌入在没有为产生在荧光剂颗粒中的热提供有效散发路径的诸如硅树脂的低导热率材料中时，这个温度升高可以被加剧。这种升高的工作温度可以导致荧光剂和周围的材料随着时间退化，以及荧光剂转换效率的降低和转换颜色的偏离。还利用诸如LED的固态光源，结合与LED分离或者远离LED的转换材料而开发了灯。在Tarsa等人的标题为“使用固态光源的高输出径向发散灯”的美国专利N0.6，350，041中公开了该布置。在该专利中描述的灯可以包括使光传送通过分离器到达具有荧光剂的发散器的固态光源。发散器(disperser)可以以期望的图案发散光和/或通过将经过荧光剂或其它转换材料的光中的至少一部分转换成不同波长来改变其颜色。在一些实施方式中，分离器将光源与发散器隔开足够的距离，使得当光源承载房间照明所需的提升电流时，来自光源的热不会传送到发散器。在属于Negley等人的标题为“照明装置”的美国专利N0.7，614，759中描述了其它的远程荧光剂技术。结合了远程荧光剂的灯的一个潜在的缺点是，它们可以具有不期望的视觉或者美学的特征。当灯没有产生光的时候，灯可以具有与标准的爱迪生灯泡的典型的白色或者透明外观不同的表面颜色。在一些情况下，灯可以具有黄色或者橙色外观，该黄色或者橙色外观主要由荧光剂转换材料引起。对于当光没有照亮时可导致与周围建筑元素有关的美学问题的许多应用，这个外观可被认为是不期望的。在这些类型的灯的总的消费者接受度上，这可具有不利影响。此外，相比于共形或邻近荧光剂装置(其中，转换过程中在荧光剂层中产生的热量可以经由附近芯片或者基板表面传导或者扩散，远程荧光剂布置的热扩散路径的导热性可能不充足。在没有有效的热量扩散路径的情况下，热隔离的远程荧光剂可能遭受升高操作温度的影响，其在一些情形下，操作温度可能甚至高于相当的共形涂覆层中的温度。这可以抵消通过将荧光剂相对于芯片远程地布置所获得的一些或全部益处。换句话说，由于操作过程中在LED芯片内产生热量，因此相对于LED芯片的远程荧光剂布置可以减小或消除荧光剂层的直接加热，但是，由于光转换过程中在荧光剂层自身中产生的热量以及缺少适当热路径来扩散所产生的热量的原因，所导致的荧光剂温度的降低可以部分地或者全部地被抵消。影响使用固态光源的灯的实施与接受度(acceptance)的另一个问题涉及由光源自身发射的光的性质。为了制造高效的基于LED光源(以及关联的转换层)的灯或者灯泡，典型理想的是，在共面布置中放置LED芯片或者封装件。这方便了制造并且可以通过允许使用传统的生产设备和过程来减少制造成本。但是，LED芯片的共面布置典型地产生向前指向的光强度轮廓(例如，朗伯漫(Lambertian)轮廓)。在固态灯或者灯泡意图代替具有更加全向的光束图案的诸如传统白炽灯泡的传统灯的应用中，这种光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：童涛，罗南·勒托奎内，贝恩德·凯勒，埃里克·塔尔萨，马克·尤曼斯，西奥多·洛韦斯，小尼古拉斯·W·梅登多尔普，安东尼·范德文，杰拉尔德·内格利，彼得·古施尔，袁宗杰，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：
国别省市：