CN102113119A - 具有近场混合的光源 - Google Patents

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Abstract

发光二极管(LED)组件(40)包括：具有LED芯片(48)阵列的子安装座(42)和在该LED芯片阵列上方的透镜(54)。漫射器被设置为使得来自LED的至少一些光穿过漫射器以在近场中混合LED光。当直接观看时，穿过漫射器的光看起来为LED芯片光的混合。本发明还公开了包括LED组件的照明装置，该LED组件包括：LED芯片阵列和在近场中混合来自LED芯片的至少一些光的近场漫射器。包括远距离反射器以反射来自LED组件的至少一些光，使得该一些光在期望方向上从照明装置发射出去。

Description

具有近场混合的光源
相关申请的交叉参考
本申请为于2007年6月14日提交的名称为“Encapsulant WithScatterer to Tailor Spatial Emission Pattern and Color Uniformity in LightEmitting Diodes”的美国专利申请序号第11/818,818号(美国专利申请公开第2008/0308825号)的部分继续申请，并且要求其优先权。
本申请要求于2008年5月29日提交的名称也为“Light Source WithNear Field Mixing”美国临时申请序号第61/130,411号的优选权。
技术领域
本发明涉及固态照明，具体地，涉及利用来自分散发射体的光的近场混合的固态照明。
背景技术
发光二极管(LED或者LEDs)为将电能转换为光的固态器件，并且通常包括夹置在相对掺杂层之间的一个或者多个半导体材料的活性层。当横穿掺杂层施加偏压时，空穴和电子被注入活性层，它们在活性层中复合以产生光。光从活性层并且从LED的全部表面发射出来。
为了在电路或者其他类似配置中使用LED芯片，将LED芯片装入封装中以提供环境和/或机械保护、颜色选择、光聚焦等是已知的。LED封装件还包括用于将LED封装件电连接至外部电路的电导线、触点、或者迹线。在图1a中所示的典型LED封装件10中，利用焊料粘结剂或者导电环氧树脂将单个LED芯片12安装在反射杯13上。一条或者多条焊线(wire bonds)11将LED芯片12的欧姆接触连接至导线15A和/或15B，导线可附接至反射杯13或者与其结合为一体。反射杯可以填充有密封材料16，该密封材料可包含诸如磷的波长转换材料。LED发出的第一波长的光可以被磷吸收，磷可以响应地发出第二波长的光。然后，将整个组件封装在透明保护树脂14中，该透明保护树脂可以以透镜形状来模制，以使从LED芯片12发出的光校准。虽然反射杯13可以在向上的方向上投射光，但是当光被反射时会产生光损失(即，由于实际反射体表面的反射率小于100％，反射杯会吸收一些光)。另外，由于可能难以通过导线15A、15B吸取热，所以对于诸如在图1a中所示的封装件10的封装件，热滞留会成为问题。
在图1b中所示的传统LED封装件20可能更适用于会产生更多热的大功率操作。在LED封装件20中，将一个或者多个LED芯片22安装在诸如印刷电路板(PCB)底座、基板、或者子安装座(submount)23的底座上。安装在子安装座23上的金属反射器24围绕LED芯片(或多个LED芯片)22并且将LED芯片发出的光朝远离封装件20反射。反射器24还向LED芯片22提供机械保护。在LED芯片22上的欧姆接触和在子安装座23上的电迹线25A、25B之间设置一条或者多条焊线连接11。然后，用封装26覆盖安装的LED芯片22，该封装可以为芯片提供环境保护和机械保护，同时还用作透镜。通常利用焊料或者环氧树脂粘结剂将金属反射器24附接至底座。
已经开发了利用不同的分散光源(诸如，在名称为“Lighting Deviceand Lighting Method”的美国专利第7,213,940号中描述的那些光源)的不同颜色(hue)的、由多个分散光源产生白光的技术。这些技术混合来自分散光源的光以提供白光。在某些应用中，在远场中混合光使得当直接观看时可以区分地识别出不同颜色的光源，但光在远场中进行结合，产生看上去为白色的光。在远场中进行混合的一个难题是当直接观看灯或者照明设备时可以感知单独的分散光源。因此，仅使用远场混合可能最适用于那些光源被机械地隐藏以防被用户看到的照明应用。然而，由于机械屏蔽通常要损失光，所以机械地隐藏光源会导致效率降低。
已经开发了不同的灯和照明设备以更有效地混合来自分散光源的光，以使分散光源的可见性最小化。可从Cree有限公司(www.creelighting.com)购得的LR6灯利用了“混合室”，在该“混合室”中，光在透镜和光源之间的腔中反射并且穿过使单个光源模糊的漫射器。因此，尽管LR6灯利用多个分散光源，但是与白炽灯看起来具有单个光源几乎相同，LR6灯看起来也具有单个光源。
虽然对于约60流明/瓦的LR6灯，混合室方法已经产生了非常高的效力，但是该方法的一个缺点是在漫射透镜(其可以为透镜和漫射膜)和光源之间需要最小的间距。实际间距可以取决于透镜的漫射程度，但是通常，高漫射透镜比低漫射透镜具有更高的损失。因此，通常基于应用来调节漫射/模糊级别以及混合距离，以提供适当深度的照明装置。在不同灯中，漫射器可以距离分散光源2～3英寸，如果漫射器更靠近，则来自光源的光可能会混合不充分。因此，会难以利用混合室方法提供非常小外形的照明设备。
可在输入功率的等级上限制当前LED封装件(例如，由Cree，Inc.提供的
Figure BDA0000046020400000031
LEDs)并且对于某些封装件，该范围为0.5～4瓦。多个这种传统LED封装件组合一个LED芯片，并且在组装层面通过将几个这些LED封装件安装在单个电路板上来获得更高的光输出。图2示出了包括安装至基板或者子安装座34的多个LED封装件32以获得更高光通量的一个这种分布式集成LED阵列30的截面图。典型阵列包括多个LED封装件，其中，为了容易理解，图2仅示出了两个。可选地，通过利用腔(其中，每个腔中安装单个LED芯片)阵列来提供更高的通量组件。(例如，Lamina有限公司所提供的TitanTurboTM LED发光引擎)。
由于这些LED阵列在相邻LED封装和腔之间提供了延伸的非发光“死区”，所以这些LED阵列解决方案不如期望的紧凑。这种死区提供较大设备，会限制漫射来自LED封装的光的能力，并且会限制通过像校准透镜或者反射器一样的单个紧凑光学元件将输出光束成形为特定角分布的能力。这使得难以在现有灯或更小的灯的规格(form factor)范围内设置经引导或者校准的光输出的固态照明装置的结构。这些情形在提供结合有LED组件(其自小光学源以1000流明及较高范围递送光通量水平)的紧凑LED灯结构方面提出了挑战。
发明内容
本发明提供了LED组件和照明装置的多个实施方式，其特征在于，具有“近场”混合来自分散光源的光。分散光源可以发射不同颜色的光并且当直接观看LED组件和照明装置时，来自分散光源的光被混合使得其看起来为单色发射体而不会看起来为具有不同颜色的发射体。这不仅使光源在视觉上更有吸引力，而且提供了光在近场漫射以后穿过透镜和光学器件的优点。
根据本发明的发光二极管(LED)组件的一个实施方式包括多个LED芯片。漫射器被设置为使得来自LED的至少一些光穿过该漫射器以在近场中混合LED光。当直接观看时，穿过漫射器的光看起来为混合光。
根据本发明的LED组件的另一实施方式包括：具有LED芯片阵列的子安装座和在LED芯片阵列正上方的透镜。漫射器被设置为使得来自LED的至少一些光穿过该漫射器以在近场中混合LED光。当直接观看时，穿过该漫射器的光看起来为LED芯片光的混合。
根据本发明的照明装置的一个实施方式包括LED组件，该LED组件包括LED芯片阵列和在近场中混合来自LED芯片的至少一些光的近场漫射器。包括远距离反射器以反射来自LED组件的至少一些光，使得该一些光在期望方向上发光从照明装置发射出去。
本发明的这些和其他方面及优势将从之后通过示例方式示出了本发明的特征的附图及详细描述中变得显而易见。
附图说明
图1a示出了现有技术LED灯的一个实施方式的截面图；
图1b示出了现有技术LED灯的另一个实施方式的截面图；
图2示出了现有技术LED组件的一个实施方式的截面图；
图3示出了根据本发明的在透镜上具有漫射膜的LED组件的一个实施方式的截面图；
图4为根据本发明的在透镜内部具有漫射器的LED组件的另一个实施方式的截面图；
图5为根据本发明的具有远距离漫射器的LED组件的另一个实施方式的截面图；
图6为根据本发明的在透镜上具有漫射器结构的LED组件的另一个实施方式的截面图；
图7a为根据本发明的LED组件的另一个实施方式的截面图；
图7b为图7a中所示的LED组件的透视图；
图7c为图7a中所示的LED组件的俯视图；
图7d为图7a中所示的LED组件的仰视图；
图8为具有在其透镜上的漫射膜的在图7a～图7d中所示的LED组件的截面图；
图9为具有在其透镜内部的漫射器的在图7a～图7d中所示的LED组件的截面图；
图10为具有远距离漫射器的在图7a～图7d中所示的LED组件的截面图；
图11为具有在其透镜上的漫射器结构的在图7a～图7d中所示的LED组件的截面图；
图12为根据本发明实施方式的结合LED组件的后向反射灯的截面图；
图13为根据本发明实施方式的结合LED组件的前向反射灯的截面图；以及
图14为根据本发明实施方式的结合LED组件的直接光源灯的截面图。
具体实施方式
本发明包括照明组件、灯、或者照明设备，其包括多个分散光源，这些分散光源的发光通过紧邻光源设置散射/漫射材料或者结构(“漫射器”)而在“近场”被混合。通过在近场混合，来自分散光源的光在直接观看时看上去为单色光。即，看不出来自分散光源的光为分离光源的光。在一个实施方式中，分散光源可以混合以提供白光，并且通过近场混合，当直接观看时，该组件看起来为白光光源。还把远场光看作分散光源混合的白光。本发明提供了当在近场和远场中处观看时看起来为分散光源的混合的小外形光源。
在一个实施方式中，照明/LED组件包括：安装在子安装座上的LED芯片，以及覆盖LED芯片以制作单个紧凑光源元件的透镜。漫射器除了紧邻LED芯片以外，还可以在LED芯片中、在LED芯片上、或者脱离(remote)LED芯片，以将该漫射器设置为仍在近场中混合来自LED芯片的光的同时，照明/LED组件可以具有小外形。通过近场漫射，在由光学组件放大或者反射之前/以前，照明组件(“LED组件”)提供均匀发光，同时仍维持小外形。
漫射器可以包括以多种不同方式设置的多种不同材料。在某些实施方式中，可以在覆盖照明组件的LED芯片的透镜上设置漫射膜。在其他实施方式中，漫射器可以包含在透镜内。在又一实施方式中，漫射器可以脱离透镜，但是并不是太远，以便充分混合透镜外部的反射光。如下文中进一步描述的，可以将多种不同结构和材料用于漫射器，例如散射微粒、几何散射结构或微观结构、包括微观结构的漫射膜，漫射膜包括指示光子膜(index photo film)。漫射器在LED芯片之上可以采用诸如平面、球状、锥形、以及其变形的多种不同形状。
本文参照某些实施方式描述了本发明，但是应该理解，可以以多种不同形式体现本发明，而不应该解释为限于本文所阐述的实施方式。具体地，下文关于具有处于不同结构的LED或者LED芯片阵列的某些灯或者照明组件描述了本发明，但是应该理解，可以将本发明用于具有多种不同阵列结构的多种其他灯。该组件可以具有超出所示出的形状和尺寸范围的不同形状和尺寸，并且在阵列中可以包括不同数量的LED。在阵列中的某些或者全部LED可以涂覆有降频转换涂层，该降频转换涂层可以包括磷光体加载型粘合剂(“磷光体/粘合剂涂层”)，但是可以理解，还可以使用没有转换材料的LED。
还应理解，在将诸如层、区域、或者基板的元件称为在另一元件“上”时，该元件可以直接位于另一元件上或者还可以存在介入元件。此外，本文中，可以使用诸如“内部(inner)”、“外部(outer)”、“上部(upper)”、“上方(above)”、“下部(lower)”、“在...之下(beneath)”、以及“下方(below)”的关系术语以及类似的术语用于描述一层或者另一区域的关系。应理解，除了图中所描述的定向以外，这些术语旨在还囊括该装置的不同定向。
尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层、和/或段，但是这些元件、组件、区域、层、和/或段不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层、或者段与另一个元件、组件、区域、层、或者段区分开。因此，可将下文中所论述的第一元件、组件、区域、层、或者段称为第二元件、组件、区域、层、或者段，而不背离本发明的教导。
本文参照示意性示出本发明的实施方式的截面示图描述了本发明的实施方式。照此，层的实际厚度可以不同，且预期视图的形状因(例如)制造技术和/或公差而变化。本发明的实施方式不应被理解为限于本文所示区域的特定形状，而是应理解为包含因(例如)制造引起的形状偏差。被示为或者描述为正方形或者矩形的区域标准制造公差而通常会具有圆形或弯曲特性。因此，图中所示的区域实际上为示意性的，且这些形状不是为了示出装置的区域的精确形状并且不是为了限制本发明的范围。
图3示出了根据本发明的LED组件40的一个实施方式，该LED组件包括用于固持LED芯片阵列的子安装座42，其中，该子安装座在其上表面上具有晶粒焊盘(die pad)44和电迹线46。包括了包含LED阵列的LED芯片48，其中LED芯片48中的每一个均安装至各自的一个晶粒焊盘44。在根据本发明的不同实施方式中，LED芯片48可以具有以不同方式设置的多个不同半导体层并且可以发出多种不同颜色的光。LED结构、特征以及其制造和操作在本领域中通常是众所周知的，因此本文中仅进行了简要论述。
LED芯片48的层可以使用已知工艺制作，其中适合的工艺是使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)的制作。LED芯片的层通常包括夹置在第一和第二相对的掺杂外延层之间的活性层/区域，其中，所有的外延层连续形成于生长基板上。LED芯片可以形成在晶片上，然后单独切割以安装于封装中。应理解，该生长基板可以保持作为最终经单独切割的LED的一部分或者可以完全地或者部分地移除该生长基板。
还应理解，LED芯片48中还可以包括另外的层和元件，包括但不仅限于缓冲层、成核(nucleation)层、接触层、以及电流扩散层以及光提取层及元件。活性区域可以包括：单量子阱(SQW)、多量子阱(MQW)、双异质结构、或者超晶格结构。该活性区域和掺杂层可以由不同材料系统制成，其中优选的材料系统为以III族氮化物为主的材料系统。III族氮化物是指在氮和周期表的III族元素(通常为铝(Al)、镓(Ga)以及铟(In))之间所形成的那些半导体化合物。该术语还指诸如氮化铝镓(AlGaN)和氮化铝铟镓(AlInGaN)的三元化合物及四元化合物。在优选实施方式中，掺杂层为氮化镓(GaN)，活性区域为InGaN。在可选实施方式中，掺杂层可以为AlGaN、砷化铝镓(AlGaAs)或者磷砷化铝镓铟(AlGaInAsP)。
生长基板可以由许多材料制成，例如蓝宝石、碳化硅、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)，其中，虽然还可以使用包含3C、6H以及15R多型体(polytype)的其他碳化硅多型体，但合适的基板为碳化硅4H多型体。碳化硅具有某些优点，例如，与蓝宝石相比，其具有与III族氮化物更接近的晶体晶格匹配，从而得到更高质量的III族氮化物膜。碳化硅还具有非常高的导热性，使得碳化硅上的III族氮化物器件的总输出功率不受基板的热耗散的限制(如可以是在蓝宝石上形成有一些器件的情况)。SiC基板可从North Carolina、Durham的Cree Research有限公司购得，而生产这些基板的方法在科学文献及在美国专利第34,861号、第4,946,547号以及第5,200,022号中进行了阐述。
LED芯片48还可以在上表面上包括引线焊盘和导电电流散布结构，其中，这两者均由可使用已知方法沉积的导电材料制成。可以用于这些元件的一些材料包括：Au、Cu、Ni、In、Al、Ag或者其组合以及导电氧化物及透明导电氧化物。电流散布结构可以包括设置在LED芯片48上的栅格中的导电指(conductive finger)，其中，该指间隔开以增强从焊盘进入LED的上表面的电流散布。在运行中，电信号如下述通过焊线施加给焊盘，并且电信号散布穿过电流散布结构的指和上表面进入LED芯片48。电流散布结构通常用于上表面为p型的LED中，但是也可以用于n型材料。
一些或者全部LED芯片48可以涂覆有一种或者多种磷光体，其中该磷光体至少吸收一些LED光并且发射不同波长的光以使LED发射来自LED及磷光体的组合光。在根据本发明的一个实施方式中，白光发光LED芯片48具有发出蓝色波长光谱的光的LED并且磷光体吸收一些蓝光并且再发射黄光。LED芯片48发出结合蓝光和黄光的白光。在其他实施方式中，如在美国专利第7,213,940号中所述的，LED芯片48发出结合蓝光和黄光的非白光。在某些实施方式中，磷光体包括市售YAG:Ce，但使用由基于(Gd，Y)3(Al，Ga)5O12:Ce系统的磷光体(例如，Y3Al5O12:Ce(YAG))制成的转换粒子也可实现全频宽黄色光谱发射。可以用于白光发光LED芯片的其他黄色磷光体包括：Tb3-xRExO12:Ce(TAG)；RE＝Y、Gd、La、Lu或Sr2-x-yBaxCaySiO4:Eu。发射红光的LED芯片48可以包括允许直接从活性区域发射红光的LED结构和材料。可选地，在其他实施方式中，红色发光LED芯片48可包括由吸收LED光进而发射红光的磷光体所覆盖的LED。适于此结构的一些磷光体包括：
红色
Lu2O3:Eu3+
(Sr2-xLax)(Ce1-xEux)O4
Sr2Ce1-xEuxO4
Sr2-xEuxCeO4
SrTiO3:Pr3+，Ga3+
CaAlSiN3:Eu2+
Sr2Si5N8:Eu2+
可以使用多种不同方法对要涂覆的LED芯片48用磷光体进行涂覆，其中，在两个名称均为“Wafer Level Phosphor Coating Method and DevicesFabricated Utilizing Method”的美国专利申请序号第11/656,759号和第11/899,790号中描述了一种合适的方法，这两个专利申请以引用方式结合于本文中。可选地，可以使用诸如电泳沉积(EPD)的其他方法涂覆LED，其中，在名称为“Close Loop Electrophoretic Deposition of SemiconductorDevices”的美国专利申请第11/473,089号中描述了一种合适的EPD方法，该申请也以引证方式结合于本文中。应理解，根据本发明的LED封装件还可以具有多个不同颜色的LED，其一个或者多个可以发射白光。
子安装座42可以由多种不同材料形成，其中优选材料是诸如介电元件的电绝缘材料，其中子安装座在LED阵列与组件背侧之间。子安装座可以包括诸如氧化铝、氮化铝、碳化硅的陶瓷，或者诸如聚酰胺和聚酯等的聚合材料。在优选实施方式中，诸如具有氮化铝和碳化硅的介电材料具有高导热性。在其他实施方式中，子安装座42可以包括诸如反射陶瓷或者类似于银的金属层的高反射材料，以增强从组件的光提取。在其他实施方式中，子安装座42可以包括：印刷电路板(PCB)、氧化铝、蓝宝石或者硅或者任何其他适宜的材料，例如可自Minn、Chanhassen的Bergquist公司购得的T-Clad热包覆绝缘基板材料。对于PCB实施方式而言，可以使用不同的PCB类型，例如标准FR-4PCB、金属核PCB或者任何其他类型的印刷电路板。
焊线50在电迹线46和每个LED芯片48之间穿过，其中电信号通过LED芯片各自的一个晶粒焊盘44和焊线50而施加到每个LED芯片48。在其他实施方式中，LED芯片48可以包括在LED一侧(底部侧)上的共面电触点，其中大部分发光表面位于与电触点相对的LED侧(上部侧)。可以通过将对应于一个电极(分别是阳极或者阴极)的触点安装在晶粒焊盘44上将这种倒装芯片LED安装在子安装座42上。另一个LED电极(分别是阴极或者阳极)的触点可以安装至迹线46。可以包括光学子安装座反射器52，其围绕LED芯片48安装至子安装座。在其他实施方式中，可以将反射器设置在不同的位置并且制成不同形状，然而其他实施方式可以不设置反射器52。
LED组件40中的LED芯片48可以以单色发射，或者可以涂覆有降频转换磷，其中每种类型的LED至少连接成一个串联电路。可选地，多种类型的LED可以分别通过独立的串联电路同时安装在子安装座42上。诸如透镜的光学元件54包括在LED芯片48之上。可以以多种不同方法形成透镜54，例如，模制或者注射可固化透镜材料，然后固化该材料。可选地，可以将该透镜设置为可以粘结在适当位置的分离零件。该透镜可以具有不同形状并且可以包括增强光提取的组件。应理解，本发明的其他实施方式可以不设置透镜。
通过包括四个LED芯片48的LED阵列示出了LED组件40，但是应理解，在阵列中可以包括更多个LED芯片。LED芯片可以以不同方式互连，在一个实施方式中，至少某些LED芯片48以串联方式互连，以最小化到LED组件的触点的数量，并且允许利用适当的驱动器以期望的驱动电流进行操作。LED芯片48之间的“死区”小于先前LED组件，通常小于0.50mm。在一个实施方式中，允许LED芯片密集地安装在子安装座42的上表面上，根据安装工艺，间距为0.15mm～0.01mm。这允许更小尺寸的装置(其可以具有现有的灯的规格或者甚至更小规格)，并且可以提供将输出光成形为特定角分布的能力。如下文中进一步描述的，LED阵列可以以不同串联/并联组合进行互连。
应理解，根据本发明的实施方式可以以许多不同尺寸的LED部件来使用，并且可以LED阵列中的不同数量的LED来使用。作为实例，根据本发明的LED部件的一个实施方式可以具有12mm×15mm的子安装座，并且在其LED阵列中可以具有26个LED。在其他实施方式中，可以使用不同尺寸的子安装座并且可以使用更大数量的LED，例如，50个以上，或者100个以上)。
根据本发明的实施方式可以利用具有在美国专利第7,213,940号和/或在美国专利申请公开第2007/0267983号、第2007/0278503号、第2008/0084685号、第2008/0084701号、第2008/0106895号、第2008/0106907号以及第2008/0112168号中描述的特征的光源和/或多个光源，其公开的内容通过引证结合于此，其中，光源的发光在近场中进行混合。此外，可以将光源设置为如在美国临时申请序号第61/037,365号中所述的三行或者多行LED，其公开的内容通过引用结合于此(例如，图35和与其相关的论述)。
根据本发明的主题，LED部件可与其他光学器件一起使用或者不与其他光学器件一起使用。例如，根据本发明的光源可以不与其他光学器件一起使用以在橱柜灯的情况下提供小外形。根据本发明主题的光源还可以包括另外的光束成形，并且还可以设置具有LED光源的MR16灯。此外，还可以利用反射光学器件，包括后向反射光学器件或者前向反射光学器件。例如，根据本发明的一些实施方式的LED部件或者光源可以与以下光学器件一起使用：在以下美国专利5,924,785；6,149,283；5,578,998；6,672,741；6,722,777；6,767,112；7,001,047；7,131,760；7,178,937；7,230,280；7,246,921；7,270,448；6,637,921；6,811,277；6,846,101；7,097,334；7,121,691；6,893,140；6,899,443以及7,029,150的任何一个中，以及公开号为2002/0136025；2003/0063475；2004/0155565；2006/0262524；2007/0189017以及2008/0074885的美国专利申请中描述的光学器件。
根据本发明的一方面，漫射器可以包括在透镜54的顶部表面上，其中，示出的实施方式中的漫射器是漫射膜/漫射层56的形式，设置该漫射膜/漫射层在近场中混合来自LED芯片的光发射。即，漫射器混合LED芯片的发射，使得当直接观看LED部件40时，来自分散LED芯片的光不会被区分地识别出来。相反，当直接观看LED部件40时，该LED部件在透镜54之下近似为单个光源，其中该单个光源为来自LED芯片48光的混合。
对于近场混合，该混合应当相对靠近LED芯片48，在一实施方式中，在距离LED芯片48约20mm以下处混合。在其他实施方式中，可在距离LED芯片48约10mm以下处混合。然而，在其他实施方式中，可在约5mm以下处混合。在又一实施方式中，可在约2mm以下处混合。应理解，还可以使用多种不同的其他混合距离。此外，漫射膜可以采用多种不同的形状或者尺寸，但是对于在距离LED芯片不同距离处的混合，通常可以将诸如漫射膜56的漫射结构设置在距离LED芯片48期望的混合距离以内。
漫射膜56可以包括以不同方式设置的多种不同结构和材料，可包括透镜54之上的共形涂层。在不同实施方式中，可以使用可购得漫射膜，诸如，由North Carolina、Morrisville的Bright View Technologies有限公司、Massachusetts、Cambridge的Fusion Optix有限公司或者California、Torrance的Luminit有限公司所提供的漫射膜。这些膜中的一些可以包括漫射微观结构，这些微观结构可具有随机的或者有序的微透镜或者几何特性，并且可以具有多种形状和尺寸。可以调整膜56的大小使其适合于覆盖整个透镜54或者整个透镜54的一部分，并且可以使用已知的粘结材料和方法粘结在透镜54上部的适当位置。例如，膜56可用粘合剂安装至透镜或者可以是用透镜模制的膜介入物(insert)。在其他实施方式中，漫射膜可以包括漫射微粒，或者可以单独地包括或者与微观结构结合地包括指示光子特性(index photonic feature)。漫射膜可以具有多种不同厚度，可使用的一些漫射膜的厚度范围在从0.005英寸至0.125英寸，尽管还可以使用具有其他厚度的膜。漫射膜56的厚度可以取决于不同因素，例如，膜的漫射能力、需要的漫射程度以及膜中漫射结构的浓度。
通过将漫射膜设置在透镜54上，来自LED芯片48的光可在近场中进行混合，使得当直接观看LED组件40时，LED组件40的光输出看上去为来自LED芯片48的光的混合。在一个实施方式中，混合光为来自LED芯片48的光混合的白光。此外，远场中的光看上去为来自LED芯片48的光的混合，例如，白光。因此，可以由当直接观看时看起来为白色的不同颜色光源的阵列来提供小外形白光源。
应理解，在不同实施方式中，漫射膜覆盖整个透镜的一部分，并且在透镜的不同区域中可以具有不同厚度的区域或者可以具有不同浓度或者特性的漫射结构的区域。这可允许该膜使其漫射特征适合组件40的发光特性。例如，如果透镜的一个区域发射出具有特别明显颜色差异的光，则可使该膜适合于在该区域中提供增强的漫射特性。
在其他实施方式中，漫射膜可以包括可以直接在透镜上形成图案的漫射/散射图案。例如，这种图案可以为漫射或散射光穿过的表面元件的随机图案或者伪图案。
图4示出了根据本发明的LED组件60的另一实施方式，该LED组件具有与图3的LED组件40中的部件和元件相同或者类似的部件和元件。本文中，对于相同或者类似的部件和元件使用相同的参数标号，应理解，在下面的实施方式中，对这些元件的以上描述适用于随后使用的相同参照标号。LED组件60包括安装在子安装座42上的LED芯片48以及反射器52和透镜54。在此实施方式中，漫射器62在透镜54的内部并且可以采用不同的形式(诸如散射微粒或者微观结构)。微粒或者微观结构可以由不同材料制成，例如二氧化钛、氧化铝、碳化硅、氮化镓、或者玻璃，其中该微粒分散在透镜中。微观结构可以包括不同形状，诸如与上述的漫射膜一起使用的那些形状。可选地，或者结合散射微粒、气泡、具有不同折射率的聚合物的不可混合的混合物或者微球可以设置在透镜内或者在透镜上构成，以提供漫射。漫射器62还可以包括与可以嵌入透镜54内的上述的漫射膜类似的漫射膜。
散射微粒或者结构可以在整个透镜54中均匀地分散或者可以在透镜的不同区域中具有不同浓度。透镜54还可以在透镜的不同区域中具有不同类型的散射微粒或者结构以适应透镜的散射特性。在一个实施方式中，散射微粒可以在透镜内的多个层中，或者可以具有与阵列中发出不同颜色光的LED芯片48的位置相关的不同浓度。
图5示出了根据本发明的LED组件70的另一实施方式，该LED组件包括安装在子安装座42上的LED芯片48以及反射器52和透镜54。在此实施方式中，漫射器包括可以由与上述漫射膜56相同的材料制成的漫射层/膜72。然而，在此实施方式中，漫射膜72可以脱离透镜，但是并不是太远，以便充分混合透镜外部的反射光。漫射膜72可以在距离透镜54不同距离处，例如约20mm以下。在其他实施方式中，膜72可设置在距离透镜54多种不同距离处，例如，约10mm以下处。在又一实施方式中，漫射膜可以距离透镜约5mm以下，或者距离透镜约2mm以下。还应理解，在某些实施方式中，漫射膜可以距离透镜20mm以上，同时仍提供期望的近场混合。
此外，漫射膜72可以由与如上所述的漫射膜56相同的材料制成并且可以具有与如上所述的漫射膜56相同的厚度范围。漫射膜72还可以具有至少可部分取决于透镜54的构造的不同形状。例如，如图5所示，漫射膜72大体上可以为平面的。在其他实施方式中，漫射膜72还可以是弯曲的并且与透镜隔开，但符合透镜54的形状，使得漫射膜在透镜54的正上方形成穹状凸起。在一个实施方式中，可以通过将穹状凸起粘贴至透镜54或者通过将该穹状凸起安装至围绕透镜的组件的周边而将穹状凸起保持或者安装在适当位置处。在其他实施方式中，可以在柱、隔离物、或者其他结构上支撑漫射器72。
类似于上述漫射膜，可使漫射器72适合于组件70的发光特性。在不同实施方式中，漫射器可以覆盖整个透镜54的一部分，并且可以在不同区域中具有不同厚度或者在不同区域中具有不同的漫射结构浓度。
根据本发明的漫射膜和漫射器可以以除上述方式以外的多种不同方式来设置。图6示出了根据本发明的LED组件80的又一实施方式，该LED组件包括安装在子安装座42上的LED芯片48以及反射器52和透镜54。漫射结构82安装在透镜54上，并且在此实施方式中，漫射结构82为圆锥形的。漫射结构82可以由与上述相同的材料制成，并且可以安装至透镜使得来自LED芯片的光穿过该漫射结构，使来自LED芯片的光被分散。使用已知的安装技术将漫射结构安装至透镜，并且应该理解，漫射结构可以采用多种不同的形状，并且可以以不同方式安装至LED组件80。在一个可选实施方式中，漫射结构可以脱离但是却非常接近于LED组件80安装，漫射结构安装在如上所述距离上述透镜不同距离处。尽管可以使用多种不同尺寸的漫射器，但在圆锥形漫射结构的一个实施方式中，该漫射结构可以具有约8mm的高度和约17mm的底部直径。还可使漫射结构82适合于上述组件80的发光特性。
根据本发明的漫射器配置可以与多种不同灯、照明设备以及LED组件一起使用。图7a～图7d示出了可以与漫射器一起使用的根据本发明的LED组件100的另一实施方式，其中，LED组件100通常包括安装在子安装座104表面上的LED芯片102的阵列。LED芯片102中的至少一些在串联电路中互连，并且所示的实施方式使涂覆有磷转换器的LED芯片在一串联电路中互连，使红色发光LED在第二串联电路中连接。在一个实施方式中，涂覆磷的LED的色空间包括通过具有u’＝0.13；v’＝0.42的坐标A、具有u’＝0.13；v’＝0.57的坐标B、具有u’＝0.26；v’＝0.54的坐标C、具有u’＝0.22；v’＝0.51的坐标D、以及具有u’＝0.18；v’＝0.42的坐标E所建立的u’v’1976CIE色空间中的四边形。对应地，红色LED覆盖通过具有u’＝0.29；v’＝0.54的坐标E、具有u’＝0.31；v’＝0.56的坐标F、具有u’＝0.55；v’＝0.55的坐标G、以及具有u’＝0.53；v’＝0.47的坐标H所建立的色四边形。LED阵列可以具有除这些和如在上面列出的专利和审理中的申请中描述的之外的多种不同发光特性。
应理解，根据本发明的不同实施方式可以具有以多种不同方式设置的各种芯片类型的串联电路，并且可以包括不同串联/并联组合的互连电路。本发明的其他实施方式可以包括用于不同串联/并联互连电路的控制电路以控制其发光特征。在一个实施方式中，可以将一个或者多个电流调节器直接地或者可切换地连接至一个以上电路以调节供给给该电路的电流。在一些实施方式中，对电流调节器进行自动调节以将从LED芯片102发出的光的混合维持在期望范围内。
优选地，LED芯片102安装在子安装座104的基本平面状表面上，并且设置在单个光学透镜元件的下方。在所示的实施方式中，组件100以期望色点和显色指数(color rendering index)发射白光作为来自多个LED的光的混合，同时高效地发出期望的光通量。
在LED封装件100中的子安装座104的尺寸可以随诸如LED的尺寸和数量的特定因素而改变。在一个实施方式中，子安装座的边可以约为12mm×13mm。应该进一步理解，子安装座104可以具有其他形状，包括：圆形、椭圆形、矩形、六边形、或者其他多边形。子安装座104的上表面具有形成图案的导电部件的平面状表面，该导电部件可以包括晶粒附着焊盘和互连电迹线。这些部件使用已知接触方法提供用于电连接至LED芯片102的导电通路。可以使用已知方法和使用传统焊料(可以包含或者不含焊剂材料)安装的材料将每个LED芯片12安装至各自的附着焊盘。可以根据LED芯片102的几何形状使用已知表面安装或者焊线方法类似地安装并且电连接LED芯片102至电迹线。可选地，可以将倒装芯片LED如上所述地安装在附着焊盘和电迹线上。
附着焊盘和互连迹线可以包括诸如金属或者其他导电材料的多种不同材料，在一个实施方式中，其可以包括使用已知技术沉积并且形成图案的铜。在其他实施方式中，晶粒附着焊盘可电镀或者涂覆有另外的金属或者材料，以使其更适用于安装其中一个LED芯片102。附着焊盘可电镀有粘合剂或者粘合材料，或者反射层和势垒层。
如在图7b和7c中最好地示出的，为了将电信号提供给LED阵列102的串联红色LED芯片，在子安装座104的表面上设置了第一接合焊盘114和第二接合焊盘116。为了将电信号提供给LED阵列102的串联涂覆磷的LED芯片，还设置了第三接合焊盘118和第四接合焊盘120。LED组件可以包括帮助进行正确电连接的标记，其中，红色LED芯片的适当接合焊盘标明R1和R2，发射白光的LED的接合焊盘标明B1和B2。电迹线提供了红色和蓝色串联电路的互连方案，并且在一个实施方式中，互连方案提供了单层中的互连，两条以下的迹线在LED之间延伸。
以通过提供至第一接合焊盘114、第二接合焊盘116、第三接合焊盘118、以及第四接合焊盘120的外部电触点(诸如，通过导线或带式绑线(ribbon bonding)或诸如铅锡焊的其他连接方法)、专用连接器、或者将LED组件安装在(例如)PCB的导电通路上，将电信号提供给LED组件100。在所示的实施方式中，为了使用表面安装技术安装设置了LED组件100。LED 100包括可在子安装座104的背面上形成的第一表面安装焊盘122、第二表面安装焊盘124、第三表面安装焊盘126、以及第四表面安装焊盘128(在图7d中最好地示出的)，它们至少部分对准在子安装座的正面上的接合焊盘114、116、118、以及120中的与其对应的一个。穿过在对应表面安装焊盘和接合焊盘之间的子安装座104形成导电通孔130，使得在向表面安装焊盘122、124、126、以及128提供信号时，该信号通过其通孔被传导至其对应的接合焊盘。表面安装焊盘122、124、126、以及128允许表面安装LED封装件100，使电信号被提供至置于表面安装焊盘的LED组件。通孔130和表面安装焊盘122、124、126、128可以由使用不同技术(诸如用于附着焊盘和接合焊盘的那些技术)沉积的多种不同材料制成。
应理解，表面安装焊盘122、124、126、128和通孔130可以以多种不同方式来设置并且可以具有多种不同形状和尺寸。其他实施方式还可以使用非通孔的结构，包括安装焊盘和接触焊盘之间的子安装座的表面上(诸如沿着子安装座的侧表面)的一条或者多条电迹线。在子安装座的上表面或者下表面上还可以包括焊接掩膜，至少部分覆盖其他导电部件的电迹线部分或者陶瓷表面的部分。接合焊盘和晶粒附接焊盘通常暴露着，焊接掩膜在随后的处理步骤期间，尤其在将LED芯片安装至晶粒附接焊盘期间，保护电迹线和其他覆盖的部件。在这些步骤期间，可能存在焊料或者其他材料沉积在非期望区域中的危险，这可能导致损坏该区域或者导致短路。焊接掩膜用作可以减少或者防止这些风险的绝缘和保护材料。
LED组件100还可包括防止静电放电(ESD)造成的损坏的元件，并且该元件可以位于子安装座104之上或者之下。可以使用不同元件，例如，多种纵向硅(Si)齐纳二极管、并行设置并且相对于LED芯片102反偏的不同LED、表面安装变阻器、以及横向Si二极管。在使用齐纳二极管的实施方式中，可以使用已知安装技术将该二极管安装至分离的附接焊盘。二极管相对较小，所以其不会覆盖子安装座104表面上的过多区域，当利用串联连接的LED组时，对于每个串联组仅需要一个ESD元件。
期望将LED芯片102密集设置在子安装座104上，以使子安装座104和组件的覆盖区的尺寸最小化，并且在具有发射出不同颜色光的LED芯片102的那些实施方式中增强颜色混合。然而，对于彼此接近的LED芯片102，LED芯片102的热量会扩散至邻近LED芯片102或者会积聚在LED芯片102下的子安装座104的集中区域。为了增强LED芯片102在工作期间所生成的热量的消散，LED组件100可以包括增强散热的集成部件。增强子安装座104正面上的散热的一种方法为具有导热并且在子安装座104的上表面上伸展超出LED芯片边缘的晶粒附接焊盘。来自每个LED芯片的热量可扩散至其晶粒附接焊盘和为散热提供更大的表面区域的延伸晶粒焊盘的超出宽度。然而，更大的晶粒焊盘会成为LED如何可以彼此靠近的限制因素。
在一些实施方式中，LED芯片可以保持密集设置，组件100中LED芯片102的消热可以通过由导电和导热材料制造晶粒附着焊盘和互连迹线来增强。在组件工作期间，电信号可以通过附着焊盘和迹线来提供，热量同样可以从LED芯片扩散进附着焊盘和迹线，在附着焊盘和迹线，热量可消散或者可以通过子安装座传递。可以使用多种不同导电材料和导热材料，优选材料为诸如铜的金属。
现在，参照图7d，为了进一步增强散热，LED组件100可以进一步在子安装座104的背面表面上包括中性金属化焊盘132。关于金属化焊盘132，中性指未将焊盘132电连接至LED芯片或者迹线或者晶粒附接焊盘。优选地，金属化焊盘132由导热材料制成，并且优选地与LED芯片102至少部分垂直对准。没有通过附接焊盘和迹线扩散掉的来自LED芯片的热量可传导至LED芯片102正下方和周围的子安装座104。金属化焊盘132可以通过允许LED芯片102下面和周围的上述热量扩散至金属化焊盘132来帮助散热，其中热量从金属焊盘132处会消散或者会更容易地被传导至适当的散热器。焊盘132被示为矩形，但是应理解，该焊盘可以具有多种不同形状和尺寸并且可以包括具有不同形状和尺寸的多个焊盘。热量还可以从子安装座104的上表面穿过通孔130来传导，在通孔处热量可以扩散到第一安装焊盘122、第二安装焊盘124、第三安装焊盘126、以及第四安装焊盘128，热量也可以在安装焊盘122、124、126及128处消散。根据本发明的其他实施方式可以包括增强散热的不同部件。
光学元件或者透镜106可以形成在子安装座104的上表面上、LED芯片102的上方，以提供环境保护和/或机械保护和光束成形，同时有助于从LED 102提取光和光束成形。透镜106可以在子安装座104上的不同位置，如所示的，透镜106被定位对准LED芯片阵列的中心，LED芯片阵列的中心近似在透镜底部的中心处。在一些实施方式中，透镜106与LED芯片102和子安装座104的上表面直接接触地形成。在其他实施方式中，在LED芯片102和透镜106之间可能具有诸如波导或者气隙的介入材料或者层。与LED芯片102直接接触提供了诸如改善光提取和易于制作的某些优点。
在一实施方式中，可以使用不同模制技术将透镜106外模制(overmold)在子安装座104和LED芯片102上，根据期望的光输出形状，透镜106可为多种不同形状。如所示的一种适宜形状为半球状，可选形状的某些实例为椭圆弹头、平面、六角形、以及正方形。半球透镜可以提供120度FWHM的基本朗伯体发光，而其他光学透镜可以具有其他形状以提供不同角度的不同发光图案。
对于半球实施方式，可以使用多种不同的透镜尺寸，典型的半球透镜直径大于5mm，一个实施方式的半球透镜直径约11mm以上。优选的LED阵列尺寸与透镜直径比应该约小于0.6，优选地，小于0.4。对于这种半球透镜，透镜的焦点基本上在与LED芯片的发光区域相同的水平面上。
在又一实施方式中，透镜可以具有约等于或者大于跨LED阵列的距离或者LED阵列宽度的大直径。对于圆形LED阵列，透镜的直径可以近似等于或者大于LED阵列的直径。优选地，这种透镜的焦点在通过LED芯片的发光区域所确立的水平平面的下面。这种透镜的优点是能够在更大的固态发光角上扩散光，因此允许更宽的照明区域。
对于透镜106，可以使用诸如硅树脂、塑料、环氧树脂、或者玻璃的多种不同材料，适当材料与模制处理相符合。硅树脂适用于模制并且提供适当的光透射特性。其还可以经受住随后的回流焊接处理并且不会明显地随时间而退化。应理解，透镜106还可以具有纹理或者涂覆有防反射涂层以改善光提取，或者可以含有诸如磷或者散射微粒的材料。
在图7a～图7d中所示的LED组件100可以进一步包括以不同方式设置的漫射器以在近场混合LED芯片的发光。图8～图11示出了具有不同漫射器的不同实施方式，其中每个散射器类似于图3～图6中所示的漫射器，并且每个实施方式均具有安装至子安装座104的LED芯片102，其中，透镜106在LED芯片上。现在，参照图8，示出了与图7a～图7d中所示的LED组件100类似的LED组件150，并且该LED组件150包括在透镜106的顶部表面上漫射膜/漫射层152形式的漫射器。该膜/层152类似于图3中所示的漫射膜/漫射层56，可包括上述不同材料和配置。图9示出了在透镜106中具有包括散射微粒或者漫射元件的漫射器162的LED组件160，该漫射器类似于上述的和图4中所示的扩散器62。图10示出了具有脱离透镜106的漫射层172的LED组件170，该漫射层类似于在上述的图5中所示的漫射层72。图11示出了具有漫射结构182的LED组件180，该漫射结构类似于上述的和图6中所示的漫射结构82。
图12～图14示出了结合了根据本发明实施方式的组件的照明装置。作为实例提供了图12～图14中所示的照明装置，其他构造可以如(例如)在上面引用的专利和专利申请中所示来提供。因此，例如，反射器可以基于特定照明应用为有刻面的、多表面的、半球面的、椭圆的、半球的、以及抛物线的或者其他构造。
图12示出了利用远距离后向反射器(back reflector)1220构造的根据本发明的照明装置1200的一个实施方式。术语“远距离反射器”仅意在将其与上述的子安装座反射器52相区别，而不考虑为进行另外的限制。在此实施方式中，远距离反射器1220通常可以为半球形，用支撑物或者桥1215跨接在反射器开口。可以将LED组件1210安装至桥，使得该组件面向反射器1220的内表面并且主要朝着反射器发光。可以通过穿过支撑物1215的导体将电信号提供给LED组件。LED组件1210根据本文描述的实施方式提供近场混合，并且如图12中的虚线所示，来自LED组件1210的光被反射器1220反射并且射出反射器。
可以使用如上所述的不同反射器，其中一个反射器实施方式包括镜面反射器。在一个实施方式中，光源发射白光，并且通过在近场中进行混合并进行后向反射，光源1200投射出基本上不具有来自LED组件中的LED阵列的可见的离散色的均匀白光。反射器1220的开口还可以用透镜来覆盖，以保护LED组件1210和反射器1220的表面，其中，适宜的透镜包括刚化玻璃。光源还可以包括热处理结构，以将热引出LED组件1210和反射器1220。
图13示出了利用远距离前向反射器构造的照明装置1300。在图13中，设置了根据本文描述的实施方式的提供近场混合的LED组件1310，其中，该LED组件至少由反射器1320所围绕。反射器1320可以具有半球或者抛物线形状，LED组件安装在反射器1320的底部并且面朝上使得LED组件1310的主要发光射出反射器1320的开口。如由图13中的虚线所示，从LED组件1310向上发出的光直接射出该装置，而向侧面发射出的光被反射器1320反射以射出反射器。
图14示出了利用直接照明构造的照明装置1400。例如，在图14中所示的照明装置1400可以为MR16标准构造。在图14中，设置了由灯体1420环绕的根据本文所述的实施方式的提供近场混合的LED组件1410，例如，该灯体可以提供散热器和电源的外壳。灯体1420还可以包括远距离反射器以反射组件1410朝灯体1420发出的光。如由图14中的虚线所示，来自LED组件1410的光直接射出该装置。
根据本发明的LED组件的其他实施方式可以具有不同形状的透镜或者聚合透镜，以帮助控制从LED阵列的光提取并且将该发出的光成形为特定光束形状和发射角。在其他实施方式中，聚合透镜可以包括凹面光学部件、或者凸面和凹面部件的结合，诸如菲涅尔透镜。根据本发明的其他LED组件可以结合诸如光纤、平面镜、反射器、散射表面或者透镜、或者其组合的多个不同部件。这些部件可以用于引导或者改变来自组件的光分布。LED组件的透镜构造还容易适于与第二透镜或者光学器件一起使用。
如上文所述，LED组件中的至少一些LED发射体可以串联地电连接，以提供至少一个串联电路，其中，LED阵列组件能够发出包括白光的多种颜色的光。在具有发出不同颜色的光(例如，在美国专利第7,213,940号中所描述的白色和红色或者非白色和红色)的LED组的阵列的一些实施方式中，每种颜色的LED可以串联地电连接。如上文所论述的，LED组件可以提供这些串联电路的各个电连接，以分别控制每个电路的操作电压和电流。可以在正面(front side)、背面(backside)或者这两个侧面上设置这种电连接焊盘。后侧电极提供在PCB上的SMT安装能力。
根据本发明的LED阵列还可以包括以串联/并联互连设置的LED芯片阵列。在互连中可以包括跳线以允许提供给LED的电信号绕过故障LED，并且使互连中的其他LED芯片发光。
应理解，如在名称为“Multi-Chip Light Emitting Device for ProvidingHigh-CRI Warm White Light and Light Fixtures Including the Same”的美国专利公开第2007/0223219号中所描述的，阵列中的LED芯片可设置为一个或者多个多芯片LED灯，此文献公开通过引证结合于此。
根据本发明设置的光源和LED组件可以用于多种不同的照明应用。这些照明应用中的一些包括但不限于室内照明、广告(commercial)照明、商业(retail)照明、以及路灯照明。还可以将这些实施方式结合到任何数量和种类的需要可靠和均匀光源的其他系统中。
虽然已参照本发明的某些优选配置对其进行了详细描述，但其它形式也可行。因此，本发明的精神及范畴不应限于上述形式。

Claims (34)

1.一种发光二极管(LED)组件，包括：
多个LED芯片；以及
漫射器，被设置为使得来自所述LED的至少一些光穿过所述漫射器以在近场中混合所述LED光，从而当直接观看时，穿过所述漫射器的所述光看起来为混合光。
2.根据权利要求1所述的LED组件，进一步包括透镜，其中，所述多个LED芯片包括LED芯片阵列，其中所述透镜在所述阵列上方。
3.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器包括覆盖至少所述透镜表面的一部分的漫射膜。
4.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器包括至少部分嵌入所述透镜中的漫射膜。
5.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器是所述透镜的表面的一部分。
6.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器在所述透镜的内部。
7.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器脱离所述透镜。
8.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器包括漫射微观结构。
9.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器包括散射微粒。
10.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器脱离但接近于所述透镜。
11.根据权利要求1所述的LED组件，其中，所述漫射器距离所述透镜约20毫米以下。
12.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器距离所述透镜约20毫米以下。
13.根据权利要求2所述的LED组件，其中，所述漫射器适合于所述LED的发光特性。
14.根据权利要求1所述的LED组件，发射混合来自所述LED的光的白光。
15.一种发光二极管(LED)组件，包括：
子安装座，具有LED芯片阵列；
透镜，在所述LED芯片阵列的上方；以及
漫射器，被设置为使得来自所述LED的至少一些光穿过所述漫射器，以在近场中混合所述LED光，从而当直接观看时，穿过所述漫射器的所述光看起来为LED芯片光的混合。
16.根据权利要求15所述的LED组件，进一步包括安装至所述LED芯片阵列周围的子安装座反射器。
17.根据权利要求15所述的LED组件，发射混合来自所述LED芯片阵列的光的白光。
18.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器适合于所述LED芯片阵列的发光特性。
19.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器包括覆盖在所述透镜上的漫射膜。
20.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器包括嵌入所述透镜中的漫射膜。
21.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器在所述透镜的内部。
22.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器脱离所述透镜。
23.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器包括漫射微观结构。
24.根据权利要求15所述的LED组件，其中，所述漫射器包括散射微粒。
25.一种照明装置，包括：
发光二极管(LED)组件，包括：
LED芯片阵列，和
近场漫射器，在近场中混合来自所述LED芯片的至少一些光；以及
远距离反射器，反射来自所述LED组件的至少一些光，使得所述一些光在期望方向上从所述照明装置发射出去。
26.根据权利要求25所述的照明装置，其中，所述远距离反射器包括：至少部分围绕所述LED组件的前向反射器，设置在所述反射器中的所述LED主要射出所述反射器，其中，所述反射器反射从所述LED组件向侧面发出的光。
27.根据权利要求25所述的照明装置，其中，所述反射器为半球形。
28.根据权利要求26所述的照明装置，其中，所述LED组件设置在所述反射器的底部。
29.根据权利要求25所述的照明装置，其中，所述远距离反射器包括后向反射器，设置的所述LED组件主要朝着所述反射器发光，所述反射器在所述LED组件的方向上向后反射所述LED组件光。
30.根据权利要求29所述的照明装置，其中，所述反射器为半球形。
31.根据权利要求30所述的照明装置，进一步包括跨接所述反射器的开口的桥，其中，所述LED组件面向所述反射器的底部被安装至所述桥。
32.根据权利要求30所述的照明装置，其中，将所述LED组件被安装在所述反射器的开口的近似中心处。
33.根据权利要求30所述的照明装置，其中，所述反射器的开口由透镜覆盖。
34.根据权利要求25所述的照明装置，其中，所述漫射器被设置为使得来自所述LED的至少一些光穿过所述漫射器以在近场中混合所述LED光，从而当直接观看时，穿过所述漫射器的所述光看起来为LED芯片光的混合。
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