[發明專利]包括低吸收率、受控的反射率以及擴散層的發光二極管（LED）發光系統

無效

• 申請號: 201410224664.6
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN103994401A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: G.H.內格利;A.P.范德文;P.K.皮卡德
• 申請（專利權）人: 克里公司
• 主分類號: F21V13/04
• 分類號: F21V13/04;F21Y101/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方世棟;王忠忠

本申請是申請號為201080054236.3、發明名稱為“包括低吸收率、受控的反射率以及擴散層的發光二極管（LED）發光系統”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及發光系統，并且更具體地，本發明涉及使用發光二極管（LED）的發光系統。

背景技術

LED正被越來越多地使用在發光/照明應用中，如交通信號燈、彩色洗墻照明、背光、顯示器和全面照明，其中一個終極目標是代替普遍存在的白熾燈泡。為了從相對窄的光譜的光源（如LED）提供較寬的光譜的光源（如白色光源），LED的相對窄的光譜可以在波長上移動和/或擴散。

例如，白色LED可以通過用其中包括波長轉化材料（如YAG:Ce熒光劑）的密封材料（如樹脂或硅）涂覆藍色發光LED而形成，其中波長轉化材料響應于藍光的刺激而發出黃光。由LED發射的藍光的一部分（并非全部）被熒光劑吸收，從而使熒光劑發射黃光。未被熒光劑吸收的由LED發射的藍光與熒光劑發射的黃光組合，從而產生被觀察者察覺為白色的光。也可以使用其他的組合。例如，紅色發光熒光劑能夠與黃色熒光劑混合，以產生具有更好的色溫和/或更好的顯色性的光。可替代地，一個或多個紅色LED可以被用來對由黃色熒光劑涂覆的藍色LED發射的光進行補充。在其他替代方案中，可以使用單獨的紅色、綠色和藍色LED。另外，可以使用紅外（IR）或紫外（UV）LED。最后，這些組合中的任一種或全部都可以用來產生非白色的顏色。

LED也可以是高效能的，以滿足能源之星?（ENERGY?STAR^?）計劃的要求。在2008年12月19日的最終版的“ENERGY?STAR^??Program?Requirements?for?Solid?State?Lighting?Luminaires,?Eligibility?Criteria?Version?1.1”中定義了用于LED的能源之星計劃的要求，在此以參引的方式將該文的公開全部并入，如同在此對其進行了完整的闡述一樣。

為了鼓勵高效能固態發光（SSL）產品的發展和配置以替代當前在美國使用的一些最常見的發光產品（包括60瓦的A19白熾燈和PAR?38鹵素白熾燈），Bright?Tomorrow?Lighting?Competition?(L?Prize^TM)已經在2007年的能源自主與安全法案?(EISA)中得到了授權。在2008年5月28日的文件號為08NT006643的“Bright?Tomorrow?Lighting?Competition?(L?Prize^TM)”中描述了L?Prize，該文的公開通過參引的方式在此全部并入，如同在此對其進行了完整的闡述一樣。L?Prize的獲勝者必須滿足很多產品要求，包括光輸出、瓦特數、顯色指數、相關色溫、尺寸和底座類型。

發明內容

根據本文描述的各種實施例的LED發光系統包括至少一個LED和鄰近所述至少一個LED的外殼，該LED發光系統構造成使得由所述至少一個LED發射的至少一部分光穿過外殼。外殼具有這樣的透射率與反射率比，即，該透射率與反射率比配置成使(1)直接來自所述至少一個LED的從外殼出射的光、以及(2)在外殼內經過一次或多次反射后從外殼出射的光被均質化。因此，外殼構造成控制透射光和反射光的相對量，使得光均勻地擴散，并且在外殼內的顏色被混合，從而提供從外殼出射的均質的光。

在一些實施例中，外殼具有對由所述至少一個LED發射的光的小于大約10%（在其他實施例中，小于大約4%）的總吸收率。在一些實施例中，外殼包括具有小于大約10μm的平均單元直徑的微蜂窩（microcellular）層。在其他實施例中，外殼包括微孔層。在一些實施例中，外殼包括低吸收率擴散材料，如微蜂窩聚對苯二甲酸乙二醇酯（MCPET：?microcellular?polyethylene?terephthalate）的層和/或擴散光反射器（DLR）材料的層。

?在其他實施例中，外殼具有在其不同位置變化的透射率與反射率比。在一些實施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窩層具有在其不同位置的可變厚度，以提供在其不同位置變化的透射率與反射率比。在其他實施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窩層包括貫穿其中延伸的孔的不均勻陣列，以提供在其不同位置變化的透射率與反射率比。又一些其他實施例能夠提供在MCPET和/或DLR材料層上的可變厚度層和/或圖案化層。在又一些其他實施例中，外殼包括具有其孔的陣列的反射層。