CN102667324A - 包括低吸收率、受控的反射率以及扩散层的发光二极管（led）发光系统 - Google Patents

包括低吸收率、受控的反射率以及扩散层的发光二极管（led）发光系统 Download PDF

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Abstract

一种LED发光系统，其包括邻近至少一个LED的外壳，该外壳构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过外壳。外壳还具有这样的透射率/反射率比，即，该透射率/反射率比配置成使得（1）直接来自所述至少一个LED从外壳出射的光、以及（2）在外壳内经过一次或多次反射后从外壳出射的光均质化。LED发光系统还包括具有至少两种不同颜色的LED、反射层和扩散层。反射层具有配置成使从LED发射的光的强度均质化的透射率与反射率比。扩散层构造成使光的颜色均匀性均质化。

Description

包括低吸收率、受控的反射率以及扩散层的发光二极管（ LED ）发光系统
技术领域
本发明涉及发光系统，并且更具体地，本发明涉及使用发光二极管（LED）的发光系统。
背景技术
LED正被越来越多地使用在发光/照明应用中，如交通信号灯、彩色洗墙照明、背光、显示器和全面照明，其中一个终极目标是代替普遍存在的白炽灯泡。为了从相对窄的光谱的光源（如LED）提供较宽的光谱的光源（如白色光源），LED的相对窄的光谱可以在波长上移动和/或扩散。
例如，白色LED可以通过用其中包括波长转化材料（如YAG:Ce荧光剂）的密封材料（如树脂或硅）涂覆蓝色发光LED而形成，其中波长转化材料响应于蓝光的刺激而发出黄光。由LED发射的蓝光的一部分（并非全部）被荧光剂吸收，从而使荧光剂发射黄光。未被荧光剂吸收的由LED发射的蓝光与荧光剂发射的黄光组合，从而产生被观察者察觉为白色的光。也可以使用其他的组合。例如，红色发光荧光剂能够与黄色荧光剂混合，以产生具有更好的色温和/或更好的显色性的光。可替代地，一个或多个红色LED可以被用来对由黄色荧光剂涂覆的蓝色LED发射的光进行补充。在其他替代方案中，可以使用单独的红色、绿色和蓝色LED。另外，可以使用红外（IR）或紫外（UV）LED。最后，这些组合中的任一种或全部都可以用来产生非白色的颜色。
LED也可以是高效能的，以满足能源之星®（ENERGY STAR®）计划的要求。在2008年12月19日的最终版的“ENERGY STAR® Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires, Eligibility Criteria Version 1.1”中定义了用于LED的能源之星计划的要求，在此以参引的方式将该文的公开全部并入，如同在此对其进行了完整的阐述一样。
为了鼓励高效能固态发光（SSL）产品的发展和配置以替代当前在美国使用的一些最常见的发光产品（包括60瓦的A19白炽灯和PAR 38卤素白炽灯），Bright Tomorrow Lighting Competition (L PrizeTM)已经在2007年的能源自主与安全法案 (EISA)中得到了授权。在2008年5月28日的文件号为08NT006643的“Bright Tomorrow Lighting Competition (L PrizeTM)”中描述了L Prize，该文的公开通过参引的方式在此全部并入，如同在此对其进行了完整的阐述一样。L Prize的获胜者必须满足很多产品要求，包括光输出、瓦特数、显色指数、相关色温、尺寸和底座类型。
发明内容
根据本文描述的各种实施例的LED发光系统包括至少一个LED和邻近所述至少一个LED的外壳，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过外壳。外壳具有这样的透射率与反射率比，即，该透射率与反射率比配置成使(1)直接来自所述至少一个LED的从外壳出射的光、以及(2)在外壳内经过一次或多次反射后从外壳出射的光被均质化。因此，外壳构造成控制透射光和反射光的相对量，使得光均匀地扩散，并且在外壳内的颜色被混合，从而提供从外壳出射的均质的光。
在一些实施例中，外壳具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%（在其他实施例中，小于大约4%）的总吸收率。在一些实施例中，外壳包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝（microcellular）层。在其他实施例中，外壳包括微孔层。在一些实施例中，外壳包括低吸收率扩散材料，如微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET： microcellular polyethylene terephthalate）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。
在其他实施例中，外壳具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。在一些实施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窝层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。在其他实施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窝层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。又一些其他实施例能够提供在MCPET和/或DLR材料层上的可变厚度层和/或图案化层。在又一些其他实施例中，外壳包括具有其孔的阵列的反射层。
在又一些其他实施例中，外壳包括灯泡形外壳和位于灯泡形外壳的底座处的螺纹型底座。该灯泡形外壳在远离螺纹型底座处可以具有比在螺纹型底座附近处高的透射率与反射率比。在又一些其他实施例中，LED发光系统可以符合固态发光设备的能源之星计划要求。在又一些其他实施例中，LED发光系统可以进一步符合用于L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的光输出、瓦特数、显色指数、相关色温、尺寸和底座类型的产品要求。
很多不同的LED实施例可以提供在本文描述的LED发光系统中。例如，在一些实施例中，所述至少一个LED包括具有不同颜色的第一LED和第二LED。在其他实施例中，所述至少一个LED包括具有相同颜色的间隔开的第一LED和第二LED。也可以提供这些实施例和/或其他实施例的组合。
根据又一些实施例的LED发光系统提供至少一个LED和邻近所述至少一个LED的层，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层。所述层具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%的总吸收率，并且具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。在其他实施例中，如上所述，所述层可以具有小于大约4%的总吸收率，可以包括如MCPET和/或DLR材料的低吸收率的微蜂窝/微孔扩散材料，可以具有可变的厚度和/或可以包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列。所述层还可以包括灯泡形层，并且如上所述，LED发光系统可以符合固态发光设备或L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的能源之星计划的要求。如上所述，LED还可以包括LED的各种组合。
又一些其他实施例提供包括至少一个LED和邻近所述至少一个LED的层的LED发光系统，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层。所述层包括具有对由所述至少一个LED发射的光的小于4%的总吸收率的光扩散材料。在一些实施例中，外壳包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。如上所述，所述层可以具有可变的厚度和/或可以包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列。所述层还可以包括灯泡形层，并且如上所述，LED发光系统可以符合固态发光源或L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的能源之星计划的要求。如上所述，LED还可以包括LED的各种组合。
根据本文描述的其他实施例的LED发光系统包括具有至少两种不同颜色的多个LED。反射层构造成使得两种不同颜色的光的至少一部分照射在反射层上并且穿过反射层出射。反射层具有配置成使穿过反射层出射的光的强度均质化的透射率与反射率比。在反射层上与所述多个LED相反地设置扩散层，使得从反射层出射的光的至少一部分照射在扩散层上并且穿过扩散层出射。扩散层构造成使从反射层出射的光的颜色的均匀性被均质化。因此，由反射层产生的颜色不均匀性的至少一部分可以被扩散层均质化。
在一些实施例中，反射层具有对照射在其上的光的小于大约10%的总吸收率，并且在其他实施例中小于大约4%。在一些实施例中，扩散层具有对照射在其上的光的小于大约15%的总吸收率。在一些实施例中，如上所述，反射层包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层、微孔层、MCPET层和/或DLR材料层。
在其他实施例中，反射层具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。在一些实施例中，MCPET和/或DLR材料层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。在其他实施例中，MCPET和/或DLR材料层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
在一些实施例中，扩散层可以包括光扩散特征的随机阵列。特别地，扩散层可以包括微透镜的随机间隔开的和/或随机尺寸的阵列。
在一些实施例中，具有不同颜色的多个LED可以包括LED的平面阵列，并且反射层和扩散层也可以是平面的。在一些实施例中，LED发光系统是LR-24建筑发光设备。另外，在一些实施例中，所述多个LED可以包括至少一个白色LED和至少一个红色LED。在其他实施例中，所述多个LED可以包括至少一个蓝移的黄色LED、至少一个蓝色LED和至少一个红色LED。在又一个其他实施例中，所述多个LED可以包括至少一个蓝移的黄色LED和至少一个红色LED。在一些实施例中，LED发光系统可以符合固态发光源的能源之星计划要求。
在其他实施例中，可以设置多于一个反射层。因此，可以在第一反射层上设置第二反射层，其中第二反射层具有在其不同位置变化的不同于第一反射层的透射率与反射率比的透射率与反射率比。在一些实施例中，MCPET和/或DLR材料的第二层可以设置在MCPET和/或DLR材料的第一层上。第二层可以包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，这些孔与贯穿MCPET和/或DLR材料的第一层延伸的孔是不一致的。
根据又一些实施例的LED发光系统可以包括外壳，该外壳包括外壳底部、外壳顶部以及位于外壳底部与外壳顶部之间的至少一个外壳壁。基底与外壳底部邻近地设置。具有至少两种不同颜色的多个LED面对外壳顶部地设置在基底上。外壳顶部可以包括如在前述实施例中的任一个中描述的反射层和扩散层。另外，外壳底部和/或一个或多个外壳壁也可以包括MCPET和/或DLR材料。LED发光系统可以符合固态发光源的能源之星计划要求，如上所述的那样。
LED发光系统的又一些其他实施例包括：具有至少两种不同颜色的多个LED；包括MCPET和/或DLR材料的第一层，其构造成使得具有至少两种不同颜色的光的至少一部分照射在第一层上并且穿过第一层出射；以及第二层，其在第一层上与所述多个LED相反，且该第二层包括具有光扩散特征的随机间隔开和/或随机大小的阵列，使得从第一层出射的光的至少一部分照射在第二层上并且穿过第二层出射。所述第一层和第二层可以根据前述实施例中的任一个来构造，MCPET和/或DLR材料的第二层也可以如上所述地设置，并且LED发光系统可以符合固态发光源的能源之星计划要求，如上所述。
本文描述的又一些其他实施例能够提供一种发光系统，其包括具有至少两种不同颜色的多个固态光发射器和低吸收率、部分反射、部分扩散的层，该发光系统构造成使得具有至少两种不同颜色的光的至少一部分照射在低吸收率、部分反射、部分扩散的层上并且穿过该层出射。在其他实施例中，该低吸收率、部分反射、部分扩散的层包括反射层和在反射层上的扩散层。在又一些其他实施例中，反射层位于具有至少两种不同颜色的所述多个固态光发射器与扩散层之间。
根据在此描述的各种其他实施例的LED发光系统包括至少一个LED和邻近所述至少一个LED的外壳，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过该外壳。外壳具有这样的透射率与反射率比，即，该透射率与反射率比构造成使得（1）直接来自于所述至少一个LED的从外壳出射的光、以及（2）在外壳内经过一次或多次反射后从该外壳出射的光均质化。因此，外壳构造成控制透射光和反射光的相对量，使得光均匀地扩散，并且外壳内的颜色被混合，从而提供从外壳出射的均匀的光。
在一些实施例中，外壳具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%（在其他实施例中，小于大约4%）的总吸收率。在一些实施例中，外壳包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层。在其他实施例中，外壳包括微孔层。在一些实施例中，外壳包括低吸收率扩散材料，如微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。
在其他实施例中，外壳具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。在一些实施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窝层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。在其他实施例中，MCPET和/或DLR材料的微蜂窝层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。又一些其他实施例能够提供在MCPET和/或DLR材料层上的可变厚度层和/或图案化层。在又一些其他实施例中，外壳包括具有其孔的阵列的反射层。
在又一些其他实施例中，外壳包括灯泡形外壳和位于灯泡形外壳的底座处的螺纹型底座。该灯泡形外壳可在远离螺纹型底座处具有比在螺纹型底座附近处高的透射率与反射率比。在又一些其他实施例中，LED发光系统可以符合固态发光设备的能源之星计划的要求。在又一些其他实施例中，LED发光系统可以进一步符合用于L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的光输出、瓦特数、显色指数、相关色温、尺寸和底座类型的要求。
很多不同的LED实施例可以提供在本文描述的LED发光系统中。例如，在一些实施例中，所述至少一个LED包括具有不同颜色的第一LED和第二LED。在其他实施例中，所述至少一个LED包括具有相同颜色的间隔开的第一LED和第二LED。也可以提供这些实施例和/或其他实施例的组合。
根据又一些实施例的LED发光系统提供至少一个LED和邻近所述至少一个LED的层，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层。所述层具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%的总吸收率，并且具有在其不同位置变化的透射率/反射率比。在其他实施例中，如上所述，所述层可以具有小于大约4%的总吸收率，可以包括低吸收率的微蜂窝/微孔扩散材料，如MCPET和/或DLR材料，可以具有可变的厚度和/或可以包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列。所述层还可以包括灯泡形层，并且如上所述，LED发光系统可以符合对于固态发光源和L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的能源之星计划要求。如上所述，LED还可以包括LED的各种组合。
最后，又一些其他实施例提供包括至少一个LED和邻近所述至少一个LED的层的LED发光系统，该LED发光系统构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层。所述层包括具有对由所述至少一个LED发射的光的小于4%的总吸收率的光扩散材料。在一些实施例中，外壳包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。如上所述，所述层可以具有可变的厚度和/或可以包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列。所述层还可以包括灯泡形层，并且如上文所述的那样，LED发光系统可以符合固态发光设备或L Prize的60瓦的A19或PAR 38白炽灯替换的能源之星计划的要求。如上所述，LED还可以包括LED的各种组合。
附图说明
图1至图11是根据各种实施例的LED发光系统的侧视截面图。
具体实施方式
现在将参照附图更完整地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以很多不同的形式来实施且不应解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例将使得本公开透彻而完整，并将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸和相对尺寸可以被放大。相同的附图标记在全文中指代相同的元件。
本文使用的术语仅仅用于描述特定实施例的目的，并不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”还意在包括复数形式，除非上下文中另有明确说明。应当进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在其被用在本说明书中时，指明所述及的特征、步骤、操作、元件和/或组成部分的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组成部分和/或其组合的存在或添加。相反，术语“由…构成”在其用在本文中时，指明所述及的特征、步骤、操作、元件和/或组成部分的存在，并且排除了另外的特征、步骤、操作、元件和/或组成部分。最后，“MCPET层”指的是“包括MCPET的层”，并且“DLR材料层”指的是“包括DLR材料的层”。
将理解的是，当诸如层、区域或基底的元件被称为“在另一个元件上”时，其可以直接地位于该另一个元件上，或者，也可以存在居中元件。另外，诸如“在…下方”或“覆盖”之类的相对术语在本文中可用来描述如附图所示的一个层或区域与另一个层或区域相对于基底或底座的关系。将理解的是，这些术语意在除了附图中描绘的定向之外还包括装置的不同定向。最后，术语“直接”意指不存在居中元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关的所列项中的一个或多个的任意和所有组合，并且可以缩写为“/”。
将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用来描述各种元件、组成部分、区域、层和/或部段，但这些元件、组成部分、区域、层和/或部段不应受这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件、组成部分、区域、层或部段与另一个区域、层或部段区分开。因此，在下文论述的第一元件、组成部分、区域、层或部段可以称作第二元件、组成部分、区域、层或部段而不背离本发明的教导。
在此参照作为本发明的理想实施例的示意图的截面图和/或其他图示来描述本发明的实施例。因此，例如由于制造技术和/或容差而导致的与图示的形状的变化将被预见。因此，本发明的实施例不应解释为局限于在此所示出的区域的特定形状，而是包括例如由于制造导致的形状的偏差。例如，所示或者所描述为矩形的区域一般将由于正常的制造容差而具有圆形或弯曲特征。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且其形状并非意在示出装置的区域的精确形状，并且并不意在限制本发明的范围，除非文中另有限定。另外，本文描述的所有数量都是近似值，并且不应被认为是精确的，除非进行了这样的说明。
除非文中另有限定，否则本文使用的所有术语（包括技术和科学术语）都具有与如本发明所属领域的普通技术人员所普遍理解的含义相同的含义。应当进一步理解，术语（诸如在常用的词典中定义的那些）应当解释为具有与其在相关领域和本说明书的上下文中的含义相一致的含义，并且不应在理想化或过于形式的意义上来解释，除非本文明确地进行了这样的限定。
如本文所使用的，当照射在透明层或区域上的辐射的至少50%穿过透明层或区域出射时，该层或区域被认为是“透明的”。另外，术语“荧光剂”与任何一种或多种波长转化材料同义地使用。术语“能源之星”由前面引述的“ENERGY STAR Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires, Version 1.0”来限定。术语“L Prize”由前面引述的公开号为08NT006643的“Bright Tomorrow Lighting Competition (L PrizeTM)”来限定。
本文描述的一些实施例可以使用在碳化硅（SiC）基安装基底上的氮化镓（GaN）基LED。然而，本领域普通技术人员将理解到，本发明的其他实施例可以基于安装基底和外延层的各种各样的不同组合。例如，这些组合可以包括：GaP安装基底上的AlGaInP LED；GaAs安装基底上的InGaAs LED；GaAs安装基底上的AlGaAs LED；SiC或蓝宝石(Al2O3)安装基底上的SiC LED、和/或氮化镓、碳化硅、氮化铝、蓝宝石、氧化锌和/或其他安装基底上的第III族氮化物基LED。另外，在其他实施例中，在完成的产品中可以不存在安装基底。在一些实施例中，LED可以是由北卡罗来纳州的Durham的Cree公司制造和销售的、而且通常在cree.com上进行了描述的氮化镓基LED装置。
图1是根据多种实施例的LED发光系统的示意性截面图。参照图1，LED发光系统100包括至少一个LED 110和与所述至少一个LED 110电连接的电源120，在一些实施例中，所述至少一个LED 110与电源120是间隔开的。电源120可以通过将输入交流电（AC）转化为直流电（DC）来向LED发光系统100提供平稳器（ballast）。然而，在其他实施例中，电源120可以仅包括向所述至少一个LED 110设置偏压电流的电阻器或任何其他装置。在又一些其他实施例中，无需提供电源120。
所述至少一个LED 110可以包括LED裸片、封装或包装的LED和/或其上具有荧光剂的LED（裸露的或者封装的）。另外，也可以以多种组合和子组合的形式提供多个LED。在一些实施例中，除了蓝色LED之外，还设置有红色LED。例如在本申请的发明人的美国专利7,213,940中描述了使用红色LED来补充蓝色LED，在此将该美国专利的公开以参引的方式全部并入本文，如同于此对其进行了完整的阐述一样。
仍然参照图1，外壳130设置在邻近所述至少一个LED 110处，并且在一些实施例中，外壳130围绕所述至少一个LED 110，使得由所述至少一个LED 110发射的至少一部分光穿过外壳130。外壳具有对由所述至少一个LED 110发射的光的低的总吸收率。在一些实施例中，外壳130具有小于大约10%的总吸收率，而在其他实施例中，提供小于大约4%的总吸收率。在又一些其他实施例中，提供小于大约2%的吸收率。在图1中，外壳130构造成提供常规的“A-型”尺寸外型（form factor）灯泡的替代。在这些实施例中，外壳130是灯泡形外壳，并且在外壳130的基部处设置有螺纹形底座140。在图1的实施例中，所述至少一个LED 110包括在灯泡形外壳130内，而电源120可以包括在底座140内。然而，在一些实施例中，电源120也可以至少部分地包括在底座140外，或者可以省略。
根据本文描述的多种实施例，外壳130还具有这样的透射率与反射率比，即，该透射率与反射率比配置成使得从外壳130出射的直接来自于所述至少一个LED的光（如光线112所示）以及在外壳内经过一次或多次反射后从外壳130出射的光（如光线114所示）均质化。因此，低吸收率外壳的透射率与反射率比被控制成使得光在外壳内均匀地扩散和混合，以提供来自外壳的均质的光输出。
本文描述的一些实施例可以源于以下认知，即：近来，新型的低吸收率扩散光反射器已经得到了发展。这些材料包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）和扩散光反射器（DLR）材料。这些低吸收率微蜂窝材料是能够提供横跨可见光谱的至少96%、并且可以高达98%的反射率的白色扩散材料。这些微蜂窝材料具有小于大约10μm的平均单元直径，以产生微孔材料。这些材料已经被用作荧光灯具中的反射器，并且能够使灯具光输出增大20%之多或更多。根据本文描述的多种实施例，已经对这些材料进行了不同的使用，即，作为外壳层，其被配置成使得几乎所有的光都以低的总吸收率穿过外壳。然而，层的构造可以被裁剪，以提供理想的透射率与反射率比，从而无论光是从LED直接出射还是在外壳内经过一次或多次反射或回弹之后出射都使从外壳出射的光均质化。
] 甚至更为具体地，已知的是，照射在材料上的光受到材料的吸收、透射和反射的影响。本文描述的各种材料在一些实施例中可以具有小于大约10%的总吸收率。在其他实施例中，可以设置小于大约4%的总吸收率，并且在其他实施例中，可以设置小于大约2%的总吸收率。未被吸收的剩下的光或者透射穿过材料，或者从材料反射。例如，可以设置大约10%到大约80%之间的透射范围，并且相反地，可以设置从大约80%到大约10%的反射范围，其中吸收、透射和反射加起来为100%。低吸收率材料可以几何地和/或通过在其上添加涂层来修改，以提供配置成使直接来自所述至少一个LED的从外壳出射的光以及在外壳内经过一次或多次反射后从外壳出射的光均质化的理想的透射率与反射率比。
如本领域技术人员所已知的，MCPET反射板可以包括具有大约10μm或更小（即，小于大约10μm）的平均单元直径的微泡沫的(micro-foamed)聚对苯二甲酸乙二醇酯。MCPET板可呈现99%或更高的总反射率和96%或更高的漫反射率。因此，微蜂窝结构不规则分布并散射照射在其上的光。此外，MCPET板能够几乎等同地反射具有400 nm的波长的蓝光和具有700 nm的波长的红光。与仅仅实现10%的漫反射率并且将反射的总的光限制于单个方向的常规的镜面反射板或金属反射板相比，1 mm厚的MCPET板可以实现99%的总的光反射率和96%的漫反射率。MCPET被进一步描述在2008年4月8日更新的古河电工（Furukawa Electric）电气有限公司的名为“New Material for Illuminated Panels Microcellular Reflective Sheet MCPET”的数据表中，且描述在2007年5月23日的LED 杂志的名为“Furukawa America Debuts MCPET Reflective Sheets to Improve Clarity, Efficiency of Lighting Fixtures”的公布中，在此将该数据表和该公布两者通过参引的方式全部并入，如同在此对其进行了完整的阐述一样。
同样如本领域技术人员所已知的，DLR反射板由DuPont在市场销售。DuPontTMDLR是提供高达横跨可见光谱内的98%的反射率的白色材料。当用作荧光灯具中的反射器时，其能够使灯具光输出增大20%之多。DLR材料被进一步描述在2008年5月的DuPont出版物K-20044的名为“DuPontTM DiffuseLight Reflector”的数据表中，并且也被描述在diffuselightreflector.dupont.com中，在此将这两者通过参引的方式全部并入，如同在此对其进行了完整的阐述一样。
还将理解的是，尽管本文广泛地描述了MCPET和DLR材料，但在各种其他实施例中，也可以使用对由所述至少一个LED 110发射的光具有小于大约4%、并且在一些实施例中小于大约2%的总的吸收率的其他微蜂窝光扩散材料。这些材料可以总称为“低吸收率扩散材料”。
本文描述的一些实施例可以源于以下认知，即：微蜂窝层可以制造得足够薄，或者通过其他方式被裁剪，使得微蜂窝结构在其间限定出微孔，其可以允许理想量的光穿过材料透射。因此，一部分光可以透射穿过微蜂窝光扩散材料，而不是发生全反射。可以通过调节微蜂窝光扩散材料的厚度和/或微粒尺寸和/或通过向其添加一个或多个涂层来裁剪透射率/反射率比。
根据本文描述的各种实施例，外壳130的至少一部分包括诸如MCPET和/或DLR材料层132的低吸收率扩散材料层。在一些实施例中，外壳130具有横跨外壳130变化的透射率与反射率比。在其他实施例中，MCPET/DLR的层自身具有可变的透射率与反射率比。例如，如图1所示，MCPET/DLR层132具有可变的厚度，以提供横跨外壳130变化的透射率与反射率比。同样如图1所示，在一些实施例中，MCPET/DLR层132在邻近底座140处比远离底座140处厚，以在远离螺纹型底座140处提供比在底座140附近高的透射率与反射率比。在一些实施例中，整个外壳130可以由MCPET/DLR层132构成。在其他实施例中，MCPET/DLR层132自身可以位于提供结构支撑和/或其他机械、光学和/或热属性的另一层上。
MCPET/DLR层132的厚度和/或厚度变化可以显著地基于LED 110和外壳130的构造而变化。厚度变化可以是突然的，或者可以是逐渐的，并且不需要是单调的或对称的。因此，图1的实施例还示出了这样的实施例，其中：外壳的至少一部分具有横跨外壳变化的透射率与反射率比。
图2示出了LED发光系统200的其他实施例。在这些实施例中，外壳130通过提供孔234的不均匀阵列而被提供有可变透射率与反射率比，其中孔234延伸穿过诸如MCPET/DLR 132’的具有均匀厚度的低吸收率扩散材料层。孔234的不均匀阵列在远离底座140处可以比在邻近底座140处更紧密地间隔开，如图2所示。然而，可以根据其他实施例提供很多其他的构造。孔234的不均匀阵列也可以通过改变孔234的包装密度、形状和/或尺寸来提供。还应当理解，也可以提供图1的不均匀厚度外壳与图2的孔234的不均匀阵列的组合。
在图1和图2中，外壳130/230由MCPET/DLR 132/132’构成，使得在这些实施例中，可以通过MCPET/DLR层自身来提供透射率与反射率比的变化。例如在图3至图4中示出的其他实施例包括含有MCPET/DLR层的多层外壳，其中外壳具有横跨其可变的透射率与反射率比。
例如，如图3所示，LED发光系统300包括外壳330，外壳330包括具有恒定厚度的诸如MCPET/DLR的低吸收率扩散材料的层132’’和位于具有恒定厚度的MCPET/DLR的层 132’’上的可变厚度层310。可变厚度层310可以包括常规的扩散材料。如图3所示，可变厚度层310在邻近底座140处可以比在远离底座140处厚。另外，尽管可变厚度层310示出为在MCPET/DLR层132’’之外，但是可替代地或者附加地，可以在MCPET/DLR的层132’’内设置可变厚度层310。还可以通过除具有可变厚度的MCPET/DLR的层132之外又设置可变厚度层310和/或包括孔234而组合图1、图2和图3的实施例。在又一些其他实施例中，层310可以具有恒定的厚度，并且MCPET/DLR 132’’的层可以具有可变的厚度。
图4是根据又一些其他实施例的LED发光系统的截面图。这些LED发光系统400包括具有恒定厚度的诸如MCPET/DLR的低吸收率扩散材料层132’’和位于具有恒定厚度的MCPET/DLR层132’’上的图案化层410。图案化层410可以包括相交线的阵列、岛（例如，点或其他特征）的阵列、和/或任何其他图案化层。图案化层310可以是反射性的。横图案化层410可以跨外壳430均匀分布，或者可以横跨外壳43在图案的厚度、密度和/或类型方面进行变化。另外，图案化层310可以设置在外壳430之内和/或之外。因此，在一些实施例中，外壳可以包括高反射性的内表面，并且被穿孔为具有大量的小孔，以使一部分光出射。未离开孔的光被反射回内部，使其能够以不同的方向离开不同的孔。最后，图4的实施例可以通过多种其他的组合与图1、图2和/或图3的实施例组合，从而例如提供图1的具有可变厚度的MCPET/DLR层132。
因此，根据多种实施例的LED发光系统400能够包括至少一个LED 110和相邻的外壳430，并且在一些实施例中，外壳430包围所述至少一个LED，使得由所述至少一个LED 110发射的至少一部分光（并且在一些实施例中为至少大约90%、96%或98%的光）穿过外壳430。外壳430包括透射性材料132’’，透射性材料132’’上具有图案化的反射层410。图案化的反射层410可以包括线和/或岛的阵列。
图1至图4以替代A型白炽灯的形式示出了LED发光系统。然而，其他实施例可以提供PAR 38白炽灯或其他尺寸外型的替代。特别地，图5示出了与图1类似、但是呈PAR 38白炽灯的构型的实施例。因此，图5的LED发光系统500包括诸如MCPET/DLR的具有不均匀厚度的低吸收率扩散材料的层132，其中壁132a比顶部132b厚，以提供在壁132a上比在顶部132b上低的透射率与反射率比。在其他实施例中，壁132a和/或顶部132b本身在厚度上也可以是不均匀的。与图2、图3和/或图4类似的其他实施例也可以提供给PAR 38灯泡。
因此，本文描述的各种实施例能够使用薄膜或其他包围材料的反射和透射属性来提供来自由这些材料限定的外壳内所容纳的光源的混合光输出。各种实施例能够平衡在具有穿过材料的透射的情况下，该材料将光反射回到外壳内的反射能力（即，透射率与反射率比），使得透射的光在材料的整个表面区域为大致均匀的颜色，并且吸收被减小或减到最小。大致均匀的颜色可以限定为满足L Prize的颜色均匀性要求。
诸如MCPET和/或DLR之类的高反射性和扩散性微蜂窝材料具有非常小的反射损失（例如，大约2%或更小），但是也可以具有微孔特性，以使光透射穿过它们。从外壳的透射水平可以例如通过改变MCPET/DLR的厚度（例如，图1、图3和图5）、通过设置孔的不均匀阵列（例如，图2）、通过改变MCPET上的透射/反射层的厚度（例如，图3）和/或在另外的透射性材料上设置反射性材料的带或点（例如，图4）来控制。孔可以包括通过从微蜂窝分散而产生的微孔。调节透射光的量与反射光的量之间的平衡可以控制在光透射穿过外壳材料之前光在外壳内弹回的次数。弹回的次数应当足以使来自不同颜色的光源、发射多个颜色的单个光源（例如，具有蓝点或黄环的荧光转换LED）和/或具有相同颜色的朦胧的多个光源的光混合。这可以通过具有高反射率的区域和具有高透射率的其他区域来实现，并且区域的数量比和/或区域的相对尺寸比可以调节从而提供充分的颜色混合。区域的尺寸可以例如在从平方微米量级到平方厘米量级的范围内。因此，本文描述的各种实施例可以是反直觉的，因为由一个或多个LED发射的至少一部分光不被允许在一开始就穿过外壳发出，而是至少一次地反射回到外壳内。
到目前为止，MCPET/DLR至少部分地由于其横跨可见光谱的高反射率、高扩散率和相对相等的反射率/扩散率而被用作背光系统或标志牌中的反射板。然而，本文描述的各种实施例也能够因其透射特性使用MCPET/DLR。到目前为止，透射率与反射率比被最小化，从而提供了非常小的透射率和非常高的反射率。与之形成鲜明对比的是，本文描述的各种实施例能够提供较低的透射率与反射率比，使得一部分光能够离开外壳而不弹回，并且被反射的剩下的光也能够在一次或多次弹回之后离开外壳。另外，通过改变外壳的各个部分上的透射率与反射率比，能够在外壳的整个表面区域范围提供基本均匀的颜色和/或强度，而不管一个或多个LED的不均匀的照明图案和/或具有相同和/或不同颜色的多个LED的使用如何。因此，诸如MCPET/DLR的低吸收率扩散材料可以通过与其预期的用途不同的方式来使用，例如，通过将MCPET/DLR制造得比常规的MCPET/DLR薄、制成不均匀的和/或包括孔和/或微孔，以增大其透射性。
将理解的是，不同的透射率与反射率比已经在本文中描述为通过改变MCPET/DLR层的厚度和/或通过改变MCPET/DLR层上的层的厚度和/或图案来提供。MCPET/DLR的变化的厚度可以通过最初模制具有变化厚度的MCPET/DLR层和/或通过摩擦、刮擦和/或以其他方式选择性地从MCPET/DLR层去除MCPET/DLR的至少一部分来提供。这种选择性的去除可发生在形成外壳之前和/或在形成外壳之后。另外，其他实施例可以通过改变MCPET/DLR单元自身的密度和/或平均单元尺寸以产生微孔来改变透射率与反射率比。另外，在其他实施例中，可以通过设置延伸穿过MCPET/DLR的孔和/或微孔的不均匀阵列来改变透射率与反射率比。可以通过最初将MCPET/DLR层模制成具有孔和/或通过在制造后通过其他方式选择性地去除MCPET/DLR来设置孔而设置孔的不均匀阵列。
本文描述的各种实施例能够符合对于固态发光源的能源之星计划要求。另外，本文描述的各种实施例（例如，图1至图4）能够符合对于L Prize的60瓦的A19白炽灯替换的光输出、瓦特数、显色指数、相关色温、尺寸和底座类型的产品要求。其他实施例（例如，图5）能够符合对于L Prize的PAR 38卤素灯替换的光输出、瓦特数、显色指数、相关色温、尺寸和底座类型的产品要求。
图6是根据各种其他实施例的LED发光系统的示意性截面图。参照图6，LED发光系统600包括具有至少两种不同颜色的多个LED 610和与所述多个LED 610电连接的电源120（在一些实施例中，所述多个LED 610与电源120是间隔开的）。所述多个LED 610可以包括LED裸片、封装或包装的LED和/或其中具有荧光剂的LED（裸露的或者封装的）。LED的多种颜色通过在一些LED 610中选择性地布置点(.)来指示。LED的多种颜色可以通过随机和/或非随机的方式来分布。
在一些实施例中，如上文所述的那样，所述多种颜色的LED可以包括至少一个红色LED和至少一个蓝色LED。在其他实施例中，可以设置至少一个白色LED和至少一个红色LED。在又一些其他实施例中，可以设置至少一个蓝移的黄色LED、至少一个蓝色LED和至少一个红色LED。在又一些其他实施例中，可以设置至少一个蓝移的黄色LED和至少一个红色LED。
现在将描述具体的示例。在一些实施例中，可以通过分布在其中的60个蓝移的黄色LED和120个红色LED来提供180个LED的2’’x 2’’阵列。在其他实施例中，2’’x 2’’阵列可以包括55个蓝移的黄色LED、5个蓝色LED和120个红色LED。然而，可以提供具有至少两种不同颜色的多个LED 610的各种其他构造。
仍然继续图6的描述，诸如MCPET和/或DLR材料的层132的反射层构造成使得具有至少两种不同颜色的光612的至少一部分照射在反射层上并且穿过反射层出射。反射层具有配置成使穿过反射层出射的光的强度均质化的透射率与反射率比。在一些实施例中，如图6中所示，通过设置具有可变厚度的MCPET/DLR层132提供光的强度的这种均质性。另外，在一些实施例中，MCPET/DLR层132在其边缘处比在其中心处薄，如图6所示，以提供在其边缘处比在其中心处高的透射率与反射率比。这些低吸收率、部分透射、部分反射的材料（如MCPET和/或DLR材料）在本领域也可以称为“透反射”材料。然而，术语“反射”将在本文中继续使用。
仍然继续图6的描述，在诸如MCPET和/或DLR材料的层132的反射层上与所述多个LED 610相反地设置扩散层620，使得从反射层出射的光612的至少一部分照射在扩散层620上并且穿过扩散层620出射。扩散层构造成使从反射层出射的光的颜色均匀性均质化。
常规地，扩散层对照射在其上的光具有高吸收率。相比之下，本文描述的一些实施例使用对照射在其上的光具有小于大约15%的总吸收率的扩散层620。在其他实施例中，扩散层620对照射在其上的光具有小于大约4%的总吸收率。可以例如由光扩散特征的随机阵列（如随机尺寸和/或随机间隔开的微透镜阵列622）来提供这些扩散层。可以通过由Luminit配销的光成型扩散器（LSD®）来提供适当的扩散层，该扩散器能够提供在360 nm-1600 nm的宽的波长范围内的85%-92%的透射，例如在名为“LED Lighting Applications”的Luminit数据表和IP地址为216.154.222.249的Luminit网站中所描述的那样。其他合适的低吸收率扩散器620可以在由Fusion Optix配销的ADF系列的扩散薄膜中实施，如在fusionoptix.com和“Lighting：Onscuration of LED”这篇文章中所描述的那样。还有一些其他的低吸收率扩散薄膜可以由Bright View科技公司销售的ACEL扩散薄膜来提供，如在brightviewtechnologies.com中所描述的那样。
图7示出了LED发光系统700的其他实施例。在这些实施例中，MCPET/DLR层 132’通过在其中设置孔234的不均匀阵列而被提供有可变透射率与反射率比，其中孔234至少部分地延伸穿过具有均匀厚度的MCPET/DLR层132’。与在层132’的中心处相比,孔234的不均匀阵列在层132’的边缘处可以被更紧密地间隔开和/或更大。然而，根据其他实施例，可以提供很多其他的构造。孔234的不均匀阵列也可以通过改变孔234的包装密度、深度、形状和/或尺寸来提供。还将理解的是，也可以提供图6的不均匀厚度层132与图7的孔234的不均匀阵列的组合。另外，如图7所示，在一些实施例中，扩散层620横跨MCPET/DLR层132’中的孔234。
在图6和图7以及在本文的后续附图中示出的各种实施例可以源于以下认知，即：控制反射层的透射属性和反射属性之间的空间变化能够提供表面的高效、均匀的照明。因此，例如，具有孔234的梯度图案的一片MCPET 132’能够在布置于LED 610上时提供高效、相对均匀的照明。孔的梯度可以例如包括从中心处的零逐渐到达外边缘处的大约50%反射，例如如图7所示。遗憾的是，这种结构对于多色光源可能没有用，如具有至少两种不同颜色的多个LED 610。通过引入多种颜色，MCPET/DLR层132’中的孔234可以开始以与杨氏实验中的双缝——其可以在任何投影屏幕上的形成干涉图案——相同的方式作用。为了全面照明的目的，发光器的颜色均匀性可能与远场中的光的最终混合同样地重要。因此，变化的颜色的这些干涉图案可能呈现出不可接受的美观问题。
在图6和图7以及在后续附图中示出的各种实施例可以通过使一定水平的光的扩散能够从MCPET/DLR层132’的孔234中出射而减少或消除该问题。借助于通过使光在不同路径上分布来消除光的相干，可以减少或消除干涉图案，从而可以提供在光和颜色两者上的均匀性。因此，在图6和图7的一些实施例中，诸如MCPET/DLR层132、132’的反射层可以构造成使穿过该反射层出射的光的强度均质化，而扩散层620可以构造成使从反射层出射的光的颜色均匀性均质化。将理解的是，反射层还将部分地用来使颜色均匀性均质化，并且扩散层还将部分地用来使光的强度均质化。然而，在一些实施例中，反射层的主要功能是使光的强度均质化，而扩散层的主要功能是使光的颜色均匀性均质化。
如图6和图7所示的LED发光系统700的又一些其他实施例包括：具有至少两种不同颜色的多个LED 610；包括MCPET和/或DLR材料的第一层132/132’，其构造成使得具有至少两种不同颜色的光的至少一部分照射在第一层上并且穿过第一层出射；以及在第一层上与所述多个LED 610相反的第二层620，其包括具有光扩散特征的随机大小和/或随机间隔开的阵列622，使得从第一层出射的光的至少一部分照射在第二层622上并且穿过第二层622出射。在一些实施例中，第一层通过设置如图6所示的具有可变厚度的MCPET/DLR的第一层132和/或通过设置如图7所示的延伸穿过MCPET/DLR的层132’的孔234的不均匀阵列而具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。光扩散特征的随机阵列622可以包括微透镜阵列，并且具有至少两种不同颜色的所述多个LED可以包括蓝色和红色LED、白色和红色LED、蓝移的黄色、蓝色和红色LED和/或LED的其他组合。
图8至图10是根据其他实施例的能够提供替代或LR-24建筑发光设备的LED发光系统的示意性截面图。这些LED发光系统可以进一步符合固态发光源的能源之星计划要求。
现在参照图8和图9，这些LED发光系统800和900可以分别对应于图6和图7的LED发光系统600和700，但是可以提供LR-24尺寸外型。
更具体地，图8和图9分别示出了LED发光系统800和900，其分别包括外壳810和910，外壳810和910包括外壳底部810a、至少一个外壳壁810b以及外壳顶部810c。外壳810的底部810a以及一个或多个壁810b还可以包括MCPET和/或DLR材料。基底820邻近外壳底部810a设置。在一些实施例中，基底820可以包括金属芯印刷电路板。在基底820上可以设置面对外壳顶部810c的具有至少两种不同颜色的多个LED 610。还设有可以包括散热片、热管等的热管理系统830以从基底820除热。
如图8所示，外壳顶部810c可以包括诸如MCPET/DLR 132层的反射层、以及扩散层620，如关于图6所描述的那样。在其他实施例中，如图9所示，外壳顶部810c可以包括包含MCPET/DLR 132’的反射层和扩散层620，如图7所示。
现在将提供图8和图9的各种实施例的另外的论述。特别地，LR-24建筑发光设备由Cree LED Lighting公司进行市场销售，如在名为“LED Architectural Lay-In LR 24”的产品信息表中所描述的那样。该发光源使用7’’ x 7’’的金属芯印刷电路板，60个蓝移的黄色LED和120个红色LED安装在该印刷电路板上。需要相对大的尺寸的印刷电路板来提供在LED之间充分的间距，以允许光学器件使11’’ x 11’’发射表面上的光强度和颜色均匀性均质化。遗憾的是，该相对大的金属芯印刷电路板相对昂贵和/或沉重，并且可能需要在其整个表面上具有大量的昂贵/沉重的散热片用于除热，这增加了发光设备的成本和/或重量。
理想的是使金属芯电路板收缩到较小的尺寸，如2’’ x 2’’的金属芯印刷电路板。这可以大幅地减小成本/重量，并且允许使用更高效的除热技术，如较小的散热片和/或热管。遗憾的是，常规的扩散器或扩散器薄膜可能不允许来自2’’ x 2’’基底的发射在相对薄些的LR-24发光设备（如总厚不大于大约5.8’’的发光设备）上的11’’ x 11’’发射区域上散布。然而，出人意料的是，图8和图9的实施例可以允许基底820大幅地收缩，同时仍允许提供大体均匀的强度和/或大体均匀的颜色照明。
图6至图9的实施例示出了单个MCPET/DLR 132、132’的反射层。然而，其他实施例可以提供多个反射层。反射层中的至少两个可以具有在其不同位置不同地变化的透射率与反射率比。因此，例如在图10中，提供了具有孔234的第一不均匀阵列的第一反射层MCPET/DLR 132’，如在图9中所描绘的。也可以设置可变的厚度，如在图8中所描绘的。可以提供包括延伸穿过其中的孔1012的第二不均匀阵列的第二反射层，如MCPET和/或DLR材料1010的第二层。孔234的第一阵列和孔1012的第二阵列不是彼此全等的。因此，可以提供两个或更多个反射层。还将理解的是，第二反射层1010也可以是具有不均匀厚度的层。
图11是LED发光系统1100的其他实施例的截面图。在图11的实施例中，反射层可以实施为扩散层自身上的涂层和/或扩散层自身内的结构。因此，在图11中，扩散层620’可以包括其上的随机大小和/或随机形状的微透镜的阵列622、其中的反射颗粒1110和/或其上的反射颗粒1120，这些阵列和反射颗粒在空间上改变了扩散层620’内的反射性。在一些实施例中，反射颗粒1110/1120的密度可以向着扩散层620’的中心更高，并且向着扩散层620’的边缘更低。另外，内部反射颗粒1110和/或外部反射颗粒1120可以由在空间上具有不同透射率与反射率比的内部或外部层来替代。图11的实施例还可以与图7至图10的其他实施例中的任何一个组合地提供。
还将理解的是，图6至图11的各种实施例也可以与图1至图5的各种实施例以各种组合和子组合的方式结合，以例如提供A19-型白炽灯、PAR 38卤素白炽灯和/或其他尺寸外型的替代。
最后，本文描述的各种实施例可以总结为提供了一种发光系统，其包括具有至少两种不同颜色的多个固态光发射器（如LED）以及低吸收率、部分反射、部分扩散层。所述低吸收率、部分反射、部分扩散层可以构造成使得至少两种不同颜色的光的至少一部分照射在所述低吸收率、部分反射、部分扩散层上并且穿过所述低吸收率、部分反射、部分扩散层出射。在一些实施例中，低吸收率、部分反射、部分扩散层可以包括单独的反射层和位于反射层上的单独的扩散层。另外，在一些实施例中，反射层是在至少两种不同颜色的所述多个固态光发射器与扩散层之间，而在其他实施例中，扩散层是在至少两种不同颜色的所述多个固态光发射器与反射层之间。
本文已经结合上面的描述和附图公开了很多不同的实施例。将理解的是，从文字上描述和示出这些实施例的每一个组合和子组合将是过于繁琐和混淆的。因此，包括附图在内的本说明书应当解释为构成本文描述的实施例的所有组合和子组合及其制造和使用方式和过程的完整的书面描述，并且将支持针对任何这种组合或子组合的权利要求。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的实施例，并且，尽管使用了特定的术语，但这些术语仅在一般及描述性的意义上使用，并不用于限制的目的，本发明的范围由随后的权利要求限定。

Claims (57)

1. 一种发光二极管（LED）发光系统，包括：
具有至少两种不同颜色的多个LED；
反射层，所述反射层构造成使得具有至少两种不同颜色的光的至少一部分照射在所述反射层上并且穿过所述反射层出射，所述反射层具有配置成使穿过所述反射层出射的光的强度均质化的透射率与反射率比；以及
扩散层，所述扩散层与所述多个LED相反地位于所述反射层上，使得从所述反射层出射的光的至少一部分照射在所述扩散层上并且穿过所述扩散层出射，所述扩散层构造成使从所述反射层出射的光的颜色均匀性均质化。
2. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述反射层对照射在其上的光具有小于大约10%的总吸收率。
3. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述扩散层对照射在其上的光具有小于大约15%的总吸收率。
4. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述反射层包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层。
5. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述反射层包括微孔层。
6. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述反射层包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。
7. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述反射层具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。
8. 根据权利要求6所述的LED发光系统，其中，所述MCPET和/或DLR材料的层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
9. 根据权利要求6所述的LED发光系统，其中，所述MCPET和/或DLR材料的层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
10. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述扩散层包括光扩散特征的随机阵列。
11. 根据权利要求6所述的LED发光系统，其中，所述扩散层包括光扩散特征的随机阵列。
12. 根据权利要求11所述的LED发光系统，其中，所述光扩散特征的随机阵列包括随机间隔开的和/或随机尺寸的微透镜阵列。
13. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述多个LED包括LED的平面阵列，并且其中所述反射层和所述扩散层是平面层。
14. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述LED发光系统是LR-24建筑发光设备。
15. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，所述LED发光系统还符合用于固态发光设备的能源之星计划要求。
16. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，具有至少两种不同颜色的所述多个LED包括至少一个白色LED和至少一个红色LED。
17. 根据权利要求1所述的LED发光系统，其中，具有至少两种不同颜色的所述多个LED包括至少一个蓝移的黄色LED和至少一个红色LED。
18. 根据权利要求7所述的LED发光系统，其中，所述反射层是第一反射层，所述LED发光系统还包括位于所述第一反射层上的第二反射层，其中所述第二反射层具有与所述第一反射层的透射率与反射率比不同的、在所述第二反射层的不同位置变化的透射率与反射率比。
19. 根据权利要求9所述的LED发光系统，其中，所述MCPET和/或DLR材料层是第一层MCPET和/或DLR材料，并且其中贯穿所述第一MCPET和/或DLR材料层延伸的孔的不均匀阵列是贯穿所述第一MCPET和/或DLR材料层延伸的孔的第一不均匀阵列，所述LED发光系统还包括：
位于所述第一MCPET和/或DLR材料层上的第二MCPET和/或DLR材料层，所述第二MCPET和/或DLR材料层包括贯穿所述第二MCPET和/或DLR材料层延伸的孔的第二不均匀阵列，其中所述第一阵列和所述第二阵列彼此不全等。
20. 根据权利要求1所述的LED发光系统，还包括：
外壳，所述外壳包括外壳底部、外壳顶部和位于所述外壳底部与所述外壳顶部之间的至少一个外壳壁；和
邻近所述外壳底部的基底；
其中，具有至少两种不同颜色的所述多个LED面向所述外壳顶部位于所述基底上；并且
其中，所述外壳顶部包括所述反射层和所述扩散层。
21. 一种发光二极管（LED）发光系统，包括：
具有至少两种不同颜色的多个LED；
包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）和/或扩散光反射器（DLR）材料的第一层，所述第一层构造成使得具有两种不同颜色的光的至少一部分照射在所述第一层上并且穿过所述第一层出射；以及
在所述第一层上且与所述多个LED相反的第二层，所述第二层包括具有光扩散特征的随机间隔开和/或随机大小的阵列，使得从所述第一层出射的光的至少一部分照射在所述第二层上并且穿过所述第二层出射。
22. 根据权利要求21所述的LED发光系统，其中，所述第一层具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。
23. 根据权利要求22所述的LED发光系统，其中，所述第一层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
24. 根据权利要求22所述的LED发光系统，其中，所述第一层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
25.根据权利要求22所述的LED发光系统，还包括在所述第一层上的包括MCPET和/或DLR材料的第二层，其中所述第二层具有与所述第一层的透射率与反射率比不同且在所述第二反射层的不同位置变化的透射率与反射率比。
26. 根据权利要求24所述的LED发光系统，其中，孔的所述不均匀阵列是贯穿其中延伸的孔的第一不均匀阵列，所述LED发光系统还包括：
位于所述第一层上的第三层，所述第三层包括MCPET和/或DLR材料，并且包括贯穿其中延伸的孔的第二不均匀阵列，其中所述第一阵列和所述第二阵列彼此不全等。
27. 一种发光系统，包括：
具有至少两种不同颜色的多个固态光发射器；和
低吸收率、部分反射、部分扩散层，所述低吸收率、部分反射、部分扩散层构造成使得具有两种不同颜色的光的至少一部分照射在所述低吸收率、部分反射、部分扩散层上并且穿过所述低吸收率、部分反射、部分扩散层出射。
28. 根据权利要求27所述的LED发光系统，其中，所述低吸收率、部分反射、部分扩散层包括反射层和位于所述反射层上的扩散层。
29. 根据权利要求28所述的LED发光系统，其中，所述反射层位于具有至少两种不同颜色的所述多个固态光发射器与所述扩散层之间。
30. 一种发光二极管（LED）发光系统，包括：
至少一个LED；和
外壳，所述外壳邻近所述至少一个LED并且构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述外壳，所述外壳具有配置成使直接来自于所述至少一个LED的从所述外壳出射的光以及在所述外壳内经过一次或多次反射后从所述外壳出射的光均质化的透射率与反射率比。
31. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%的总吸收率。
32. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约4%的总吸收率。
33. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层。
34. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳包括微孔层。
35. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）的层和/或扩散光反射器（DLR）材料的层。
36. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。
37. 根据权利要求35所述的LED发光系统，其中，所述MCPET和/或DLR材料的层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
38. 根据权利要求35所述的LED发光系统，其中，所述MCPET和/或DLR材料的层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
39. 根据权利要求35所述的LED发光系统，其中，所述外壳还包括位于所述MCPET和/或DLR材料的层上的具有可变厚度的层。
40. 根据权利要求35所述的LED发光系统，其中，所述外壳还包括位于所述MCPET和/或DLR材料的层上的图案化层。
41. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳包括具有位于其中的孔的阵列的反射层。
42. 根据权利要求30所述的LED发光系统，其中，所述外壳包括灯泡形外壳和位于灯泡形外壳的底座处的螺纹型底座。
43. 根据权利要求42所述的LED发光系统，其中，所述灯泡形外壳在远离所述螺纹型底座处具有比在所述螺纹型底座附近处高的透射率与反射率比。
44. 一种发光二极管（LED）发光系统，包括：
至少一个LED；和
邻近所述至少一个LED的层，所述层构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层，所述层具有在其不同位置变化的透射率与反射率比。
45. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约10%的总吸收率。
46. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约4%的总吸收率。
47. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层。
48. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层包括微孔层。
49. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）和/或扩散光反射器（DLR）材料。
50. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层具有在其不同位置的可变厚度，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
51. 根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层包括贯穿其中延伸的孔的不均匀阵列，以提供在其不同位置变化的透射率与反射率比。
52.根据权利要求44所述的LED发光系统，其中，所述层包括灯泡形层，所述LED发光系统还包括位于所述灯泡形层的底座处的螺纹型底座。
53. 根据权利要求52所述的LED发光系统，其中，所述灯泡形层在远离所述螺纹型底座处具有比在所述螺纹型底座附近处高的透射率与反射率比。
54. 一种发光二极管（LED）发光系统，包括：
至少一个LED；和
邻近所述至少一个LED的层，所述层构造成使得由所述至少一个LED发射的至少一部分光穿过所述层，所述层包括光扩散材料，所述光扩散材料具有对由所述至少一个LED发射的光的小于大约4%的总吸收率。
55. 根据权利要求54所述的LED发光系统，其中，所述层包括具有小于大约10μm的平均单元直径的微蜂窝层。
56. 根据权利要求54所述的LED发光系统，其中，所述层包括微孔层。
57. 根据权利要求54所述的LED发光系统，其中，所述层包括微蜂窝聚对苯二甲酸乙二醇酯（MCPET）和/或扩散光反射器（DLR）材料。
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