CN102686943A - 具有反锥形散热器的照明装置 - Google Patents

Abstract

一种固态照明装置包括散热器，所述散热器具有邻近于基座端设置的第一端以及设置在第一端与固态发射器之间的第二端，其中散热器的至少一部分在所述第一端与所述第二端的中间点处比散热器第二端的宽度更宽。这种反角度的散热器减少了对光的阻挡。散热器可以包括热管和多个散热片。

Description

具有反锥形散热器的照明装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年6月4日申请的美国专利申请第12/794,559号的优先权。因此这个申请的全部内容在此为了所有目的通过引用的方式并入本申请中。

技术领域

本发明涉及固态照明装置和与之相关的传热结构。

背景技术

发光二极管(LED)是将电能转换成光的固态装置，并且通常包括夹在相对掺杂层之间的一个或多个有源层(所述有源层为半导体材料的)。当偏压被施加到掺杂层时，空穴和电子被注入进一个或多个有源层中，在有源层中它们重新组合以产生从该装置发出的光。激光二极管是根据类似的原理工作的固态发射器。

固态光源可以被用来提供彩色(例如，非白色)或白色LED灯(例如，被感知为白色的或接近白色的)。白光固态发射器已经被认为是白光白炽灯的可能的替代品。白光LED灯的典型实例包括涂有磷光剂(典型地为(YAG:Ce)或(BOSE))的蓝光LED芯片封装(例如，由铟镓氮(InGaN)和/或氮化镓(GaN)制成)，该磷光剂吸收至少部分蓝光并且重新发出黄光，该混合的黄光和蓝光发射提供了在性质上被感知为白色或接近白色的光。如果混合的黄色和蓝色光被感知为黄色或绿色，它可以被称为“蓝变黄”(blue shifted yellow)(“BSY”)光或“蓝变绿”(blue shifted green)(“BSG”)光。附加的来自于固态发射器或发光磷光材料(lumiphoricmaterial)(例如，磷光剂)的红光谱输出可以被用来提高白光的暖度。作为基于磷光剂的白光LED的替换，红光、蓝光和绿光固态发射器和/或发光磷光剂的组合发射也可以在性质上被感知为白色的或接近白色的。另一个产生白光的方法是用紫光或紫外光LED源刺激多种颜色的磷光剂或染料。固态照明装置可以包括例如至少一个有机的或无机的LED和/或激光器。

许多现代的照明应用均要求高功率固态发射器以提供期望的亮度水平。高功率LED可以吸取大电流，从而产生大量的必须被消散的热。由于必须防止LED在过度的高结温下工作以提高可靠性且延长LED的工作寿命，因此通常提供散热元件(比如散热器)以与高强度LED进行热交换。对于较大尺寸和/或暴露于周围环境的散热器，铝通常被用作散热器材料，这是因为铝成本合理、耐腐蚀和相对容易制造。用于固态照明装置的铝散热器通常通过铸造、挤压和/或机械加工技术形成各种形状。基于引线框架的固态发射器封装也利用典型地沿单个非发射(例如，较低的)封装表面设置的芯片级散热器，以促进到该封装安装于其上的表面的热传导。这种芯片级散热器通常被用作中间热散布器以将热传导到其它装置级散热结构，比如铸成的或机械加工成的散热器。芯片级散热器可以包括其至少一部分被包装在模制的包装材料中，这与装置级散热器不同，装置级散热器的任何部分通常都没有被包装在模制的包装材料中。

对于较大尺寸的和/或暴露于周围环境中的固态照明装置散热器，铝通常被用作散热器材料并且可以通过铸造、挤压和/或机械加工技术形成各种形状。

提供能够代替白炽灯泡而不会牺牲光输出特性的LED灯泡将是可期待的，但是各种限制阻碍了LED灯泡的广泛应用。在传统的高输出LED灯泡的情况下，散热器的至少一部分被设置在灯泡的基座与球体(或外罩)部分之间，所述球体或外罩典型地用于保护LED和散射其发出的光。不幸的是，具有足够大尺寸以消散由LED产生的热量的散热器趋向于阻挡灯泡基座附近处的光的输出。包括有设置在其外罩与基座之间的散热器的固态照明装置的实例如图6和图7A-7B所示。

图6示出了第一传统LED灯泡550，它包括：基座部563，所述基座部563具有用于与电插座配合的相关的脚部触点565和侧向(螺纹的)触点566；球体或外罩580，限定了容纳至少一个LED的内部空间；以及散热器590，在外罩580与基座部563之间延伸，其中该散热器包括多个散热片594。散热器590的上边界591提供了垂直于穿过灯泡550可定义的中央垂直轴线设置的线性边界，并且散热器590的下边界592邻近基座部563设置。由于散热器590的宽度或横向尺寸在从上边界591朝向下边界的方向上连续减小，因此散热器590的最宽处是沿着其上边界591的。外罩580的下边界581邻近于散热器590的上边界591设置。由于散热器590阻挡了散热器的水平上边界591下方的直接发射，因此根据图6的传统LED灯泡的典型发射是覆盖大约135度的全角，但是一定小于180度(等于大约67.5度的半角发射，但是一定小于90度)。关于此点，半角发射是指这样的角度，该角度位于(a)可穿过灯泡限定的中央垂直轴线与(b)由灯泡的侧向边缘以外的至少一个LED发出的最低的未经反射的光束之间。

当如图6所示的LED灯泡550被朝上安置在台灯中时，对许多使用者来说，所形成的灯泡下方区域中的低强度和阴影是不令人满意的。

图7A-7B示出了根据第二传统设计的LED灯泡650(其已经被宣传为新的9瓦GE(通用电气)节能

LED灯泡，但是还未进行商业发布)，该灯泡包括：基座部663，所述基座部具有用于与电插座配合的相关的脚部触点665和侧向(螺纹的)触点666；球体或外罩680，限定了容纳至少一个LED的内部空间；以及散热器690，所述散热器在外罩580与基座部563之间延伸且还包括多个(即，7个)沿球体或外罩680的外表面向上延伸的散热片694。散热片694的上边界691被设置为远远高于球体或外罩680的下边界681，散热器690的最宽部分被设置在球体或外罩680的下边界681处或其附近。散热片694被很浅地着色(即，白色)以反射光。虽然灯泡650的半角发射可大于图6中所示的灯泡550提供的半角发射，但是散热器的散热片694会阻挡由设置在球体或外罩680内部的至少一个LED发出的光的一部分。

提高邻近LED灯泡的基座处的光输出将是令人期待的。提供这种提高的光输出而不会阻挡LED灯泡的侧向(lateral)发射将是更令人期待的。

发明内容

本发明在各种实施例中涉及包括散热器的固态照明装置，所述散热器具有沿着从照明装置的固态发射器向基座端延伸的方向上宽度增加的部分，从而减少对固态照明装置发出的光的阻挡以及提高半角发射。

在一个方面中，本发明涉及一种固态照明装置，其包括：基座端；至少一个固态发射器；以及散热器，所述散热器设置在基座端与至少一个固态发射器之间，并且所述散热器布置成用于消散由所述至少一个固态发射器产生的热；其中：所述散热器具有邻近于基座端的第一端，且在第一端处具有第一宽度；散热器具有设置在基座端与至少一个固态发射器之间的第二端，且在第二端处具有第二宽度；并且散热器的设置在第一端与第二端之间的至少一部分具有大于第二宽度的第三宽度。

在另一个方面中，本发明涉及一种固态照明装置，其包括：基座端；至少一个固态发射器；以及散热器，所述散热器设置在基座与至少一个固态发射器之间，并且所述散热器布置成用于消散由所述至少一个固态发射器产生的热；其中所述照明装置具有在基座端与发射器安装区域之间的方向上延伸的大致中央轴线，至少一个固态发射器安装于该发射器安装区域；其中散热器被设置成用来避免阻挡由至少一个固态发射器根据相对于中央轴线绕固态照明装置的整个侧周的大于90度的每个发射半角产生的光的发射。

在又一方面中，本发明涉及一种用在具有基座端和至少一个固态发射器的固态照明装置上的散热器，该散热器包括：设置成邻近于照明装置的基座端布置的第一端，该第一端具有第一宽度；以及设置成用于布置在第一端与照明装置的至少一个固态发射器之间的第二端，该第二端具有第二宽度；其中散热器的设置在第一端与第二端之间的至少一部分具有大于第二宽度的第三宽度。

在另一个方面中，任何前述的方面和/或文中公开的其它特征和实施例可以组合以提供其他的优点。

本发明的其它方面、特征和实施例将从后续公开的内容和所附权利要求中更全面地展现。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的第一LED灯泡的示意性正视图，该LED灯泡包括反锥形散热器，所述反锥形散热器的至少一部分具有的宽度沿从固态发射器向基座端延伸的方向上增大。

图2为根据本发明另一个实施例的第二LED灯泡的立体示意图，该LED灯泡包括反锥形散热器，所述反锥形散热器的至少一部分具有的宽度沿从固态发射器向基座端延伸的方向上增大，该图包括以叠加的虚线轮廓示出的A19灯泡(根据美国国家标准协会(ANSI)标准C.78.20-2003)。

图3是根据本发明的另一个实施例所示的第三LED灯泡的立体示意图，该LED灯泡包括以螺旋状形成的反锥形散热器，反锥形散热器的至少一部分具有的宽度在从固态发射器向基座端延伸的方向上增大。

图4是根据本发明另一个实施例所示的第四LED灯泡的立体示意图，该LED灯泡包括反锥形散热器，该散热器包括布置为多个突出的销或杆的散热片，所述散热器的至少一部分具有的宽度在从固态发射器向基座端延伸的方向上增大。

图5是根据本发明另一个实施例所示的第五LED灯泡的横截面示意图，该LED灯泡包括反锥形散热器，该散热器包括垂直于中央热管而设置的散热片，散热器的至少一部分具有的宽度在从固态发射器向基座端延伸的方向上增大。

图6是现有技术中已知的第一传统LED灯泡的立体图，该灯泡包括散热器，所述散热器具有设置在其球体或外罩与基座部之间的多个散热片。

图7是根据现有技术中已知设计的第二传统LED灯泡的侧视立体图，该灯泡包括具有多个散热片的散热器，这些散热片在球体或外罩和基座部之间延伸，并且还包括沿球体或外罩的外表面向上延伸的多个散热片。

图8是从美国国家标准协会(ANSI)标准C.78.20-2003中摘录的，显示了根据这种标准的A19灯泡的外部尺寸(以毫米为单位)。

具体实施方式

下文中，将结合示出了本发明实施例的附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的方式来实现，并且不应该将其解释为受这里描述的具体实施例的限制。更确切地来说，提供这些实施例是用来向本领域的技术人员表达本发明的领域的。在附图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸和相对大小可以被放大。

除非另外地定义，否则在这里使用的术语(包括技术术语和科技术语)应该被解释为具有与本发明所属领域中的技术人员通常理解的相同的含义。更应知道，在这里使用的名词应该被解释为具有与它们在本说明书的上下文和相关技术中的意思一致的含义，并且除非在这里有明确地定义，否则不应该以理想化的或过度形式化的意思进行解释。

除非明确地说明了没有一个或多个元件，否则在这里使用的术语“包含”、“包括”和“具有”应该被解释为不排除一个或多个元件的存在的开放式名词。

当在文中使用时，术语“固态光发射器”或“固态光发射装置”可以包括发光二极管、激光二极管和/或包括一个或多个半导体层的其它半导体器件。在向固态发射器施加工作电流和电压的情况下，固态光发射器产生稳态热负载。这种稳定态热负载和工作电流及电压被理解为与一定水平下固态发射器的操作相对应，所述水平为在适当长的工作寿命(优选为至少大约5000小时，更优选为至少大约10,000小时，再优选为至少大约20,000小时)内使得发射输出最大化。

固态光发射器可以单独地或组合使用，可选地与一种或多种发光材料(例如，磷光剂，闪烁剂，发光墨水)和/或滤光器一起使用，以产生期望感知色(包括可以被感知为白色的混合色)的光。LED装置中包含发光(也称为“发磷光(lumiphoric)”)材料可以通过将所述材料加入到密封剂中、将所述材料加入到透镜中或通过将其直接涂到LED上而实现。其它的材料，比如分散剂和/或配率材料可以被包括在这种密封剂中。

在这里使用的术语“装置级散热器”指适合于将至少一个芯片级固态发射器的所有稳态热负载的热消散到周围环境中的散热器，其中装置级散热器具有大约5厘米或更大、更优选为大约10厘米或更大的最小主要尺寸(例如，高度、宽度、直径)。

在这里使用的术语“芯片级散热器”指比装置级散热器小和/或具有比装置级散热器小的散热能力的散热器。照明装置可以包括一个或多个芯片级散热器以及一个装置级散热器。

本发明在各个方面涉及如下固态照明装置，该固态照明装置包括设置成减少对至少一个固态发射器发出的光的阻挡的装置级散热器。传统的基于固态发射器的灯泡使用在固态发射器附近具有最宽尺寸的散热器，其中散热器的宽度沿着从固态发射器向灯泡的基座端延伸的方向减小。与这种传统的实践相反，根据本发明的装置包括这样的散热器，所述散热器如下部分，所述部分的宽度沿着从固态发射器向灯泡的基座端延伸的方向增大。所得到的反锥形散热器减少了对固态照明装置发出的光的阻挡并且增加了半角发射，从而提供了增强的光输出(例如，当这种装置指向上时处在照明装置下方的区域中提供了增强的光输出)。

根据优选实施例的装置级散热器适合于将一个或多个固态发射器的基本所有的稳态热负载消散到周围环境中(例如，周围的空气环境)。这种散热器尺寸和形状可以制成为用于将大量的稳态热负载(优选地至少大约4瓦特，更优选地至少大约8瓦特，以及更优选地至少大约10瓦特)消散到周围空气环境中，而不会导致过度的固态发射器结温，所述结温将会不利地缩短这种发射器的工作寿命。例如，在85℃的结温下工作的固态发射器可以提供50,000小时的平均固态发射器寿命，而95℃、105℃度、115℃和125℃的温度可以分别导致25,000小时、12,000小时、6,000小时和3,000小时的平均工作寿命持续时间。在一个实施例中，标记为装置级的散热器适用于在大约35℃的周围空气环境中消散至少约2瓦特(更优选地至少约4瓦特，再更优选地至少约10瓦特)的稳态热负载同时将固态发射器的结温保持在约95℃或者低于约95℃(更优选地保持在约85℃或者低于约85℃。关于这点，名词“结温”针对设置在固态发射器芯片上的电接点，比如引线焊脚或其它触点。装置级散热器可以通过适合的制造技术(包括铸造、冲压、挤压、机械加工、锻造、焊接/钎焊等等)制造。

在一个实施例中，具有基座端和至少一个固态发射器的固态照明装置包括散热器，该散热器具有邻近基座端的第一端，以及具有设置在基座端与至少一个固态发射器之间的第二端。散热器在第一端处具有第一宽度、在第二端处具有第二宽度、并且散热器的设置在第一端与第二端之间的至少一部分具有第三宽度，第三宽度大于第二宽度。换句话说，设置在基座端与至少一个发射器之间的散热器的第二端相对较窄，而散热器的更靠近于基座端的部分相对更宽。这种反锥形减少了散热器对光的阻挡。这种反锥形可以应用于整个散热器，或仅仅应用于它的一部分。在一个实施例中，散热器包括顺序地设置在基座端与至少一个固态发射器之间的多个反锥形部分(即，从第二端(该第二端邻近于至少一个固态发射器)朝向第一端(该第一端邻近于散热器的基座端)，散热器的宽度增加、然后减小、然后再次增加)。

在一个实施例中，固态照明装置包括在基座端与发射器安装区域之间的方向上延伸的基本中央轴线，并且散热器被设置成允许由至少一个固态发射器产生的光被无阻挡地发射，该光的无阻挡发射绕固态照明装置的整个侧周按相对于基本中央轴线的至少一个大发射半角发射。这个大发射半角优选地至少大约为90度，更优选地至少大约为120度，再更优选地至少大约为135度，甚至更优选地至少大约为145度。

在一些实施例中，散热器可以提供相对于基本中央轴线基本上对称的光学阻挡轮廓。在其它的实施例中，散热器可以提供相对于基本中央轴线非对称的光学阻挡轮廓，其中散热器的一个或多个部分设置成通过以方向不同的方式来允许光的传输或阻挡光。散热器的上部可以是扁平的、弯曲的或以一角度切除的以便提供阻挡或传输光线的期望图案。

在一个实施例中，固态照明装置的基座端包括布置成用来从电插座(例如，灯装置的插座或者插头)接收电流的至少一个电触点(优选多个触点)。这种触点可以是适于与螺纹灯插座配合的脚触点和侧部触点的形式、突出的插针型触点的形式、用于接纳导线或其它导体的端子的形式、或任何其它适合的触点类型。多个电导体和/或电路元件可以被设置在散热器内或散热器上，比如设置在散热器中限定的通道中或腔体中，或者设置在散热器的表面内或沿着散热器表面设置。这种导体和/或电路元件被用来传导电流到固态照明装置的至少固态发射器，并用来帮助控制所述固态照明装置的至少固态发射器。

在优选的实施例中，散热器包括多个散热片。这种薄片可以以任何适合的方式构造和设置。在一个实施例中，多个散热片被设置为向外突出的销或杆。在一个实施例中，多个散热片被设置为大体与穿过基座端和发射器安装区域限定的基本中央轴线平行。在一个实施例中，多个散热片被设置为大体上垂直于基本中央轴线。在一个实施例中，散热器包括以螺旋形设置的至少一个散热片。不同尺寸、形状和/或构造的散热片可以被设置在单个散热器上。

在一个实施例中，散热器包括布置为用内部工作流体传输热量的密封热管。通过该热管可以设置多个散热片并进行热传输。

在一些实施例中，包括如上所述散热器的固态照明装置具有根据由ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003限定的灯泡标准的尺寸和形状，例如(但是不限于)A19灯泡。图8是ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003中的摘图，所示为此标准中的A19灯泡700的外部尺寸(以毫米为单位)。如上所述的固态照明装置可以包括多个固态发射器，并且这些发射器可以被独立地控制。

在一个实施例中，具有如上所述散热器的固态照明装置包括至少一个所述的固态发射器，所述固态发射器被设置在至少部分可透射的外罩的下方或内部。外罩可以由任何适合的可透射材料制成，所述材料比如(但不限于)聚合材料和/或玻璃。这种外罩可以包括散射体或设置成用来散射由一个或多个固态发射器发出的光。这种外罩可以包括透镜以提供聚焦、方向指示或光束成形功能。这种外罩可以选择性地(或额外地)包括一个或多个发光磷光体(lumiphors)(例如，磷光剂)，布置得用来与由一个或多个LED发出的光相互作用。外罩可以是对称的或者适当故意非对称的。与具有如上所述散热器的固态照明装置相关的外罩可以具有任何适合的尺寸或形状，包括平面的、球形的、半球形的等等。所述外罩的至少一部分的形状可以与球体类似。在一个实施例中，外罩具有的外部尺寸(例如，高度和/或宽度)可以大约等于相关散热器的对应尺寸。在另一个实施例中，外罩具有的外部尺寸可以充分小于散热器的对应尺寸-比如小于散热器对应尺寸的大约一半、小于散热器对应尺寸的大约四分之一或者小于散热器对应尺寸的大约五分之一。

参见附图，图1所示为根据本发明一个实施例的LED灯泡(或灯)形式的固态照明装置10。灯泡10包括基座端11和远端12，第一和第二电触点(即，脚触点15和侧部(螺纹的)触点16邻近于基座端11设置，并且外罩30更靠近远端12且布置成用来覆盖至少一个固态发射器20。至少一个支柱或发射器支撑结构13、13’可以邻近所述散热器40设置。在固态发射器20与基座端11之间设有包括多个散热片44的反锥形散热器40。散热器40包括邻近照明装置10的基座端11设置的第一端41，以及包括设置在第一端41与固态发射器20之间的第二端42。散热器40的最宽部分45设置在第一端41和第二端42之间。LED灯泡10提供沿半角θ的发射，半角θ在基本中央竖直轴线2与从固态发射器20到散热器40的最宽部分45的直线投影4之间延伸。如从图1中明显可见的一样，LED灯泡10被设置成用来在大大超过90度的半角θ范围内提供无阻挡的发射；这个半角θ超过135度。

参见图2，根据另一个实施例的LED灯泡110包括设置在外罩130下方的至少一个固态发射器120和相关的基片121，所述外罩130充分小于相关的反锥形散热器140，但是所形成的灯泡的尺寸和形状落在ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003对A19灯泡的尺寸范围之内，所述尺寸范围如叠加的虚线轮廓99所示。脚触点115和侧部(螺纹的)触点116沿基座端111设置。至少一个支柱或者发射器支撑结构113可从基座端111朝向(以及可选地穿过)包括多个散热片144(所述散热片144竖直地设置，平行于灯泡110的中央竖直轴线)的反锥形散热器140延伸。散热器140包括邻近于基座端111设置的第一端141，还包括设置在第一端141与至少一个固态发射器120之间的第二端142。散热器140的最宽部分145设置在第一端141和第二端142之间。散热器140的邻近于至少一个固态发射器120的宽度小，并且该宽度随着随着远离发射器120而增大，直到最宽点145；在最宽点145下方，散热器140的宽度随着远离发射器120而减小。

图3所示为包括反锥形散热器240的另一个LED灯泡210，所述反锥形散热器具有以螺旋形布置的至少一个散热片244，所形成的灯泡的尺寸和形状落在ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003对A19灯泡的的尺寸范围之内。至少一个固态发射器220和相关的基片121被设置在外罩230下方。脚触点215和侧部(螺纹的)触点216沿基座端211设置。至少一个支柱或者发射器支撑结构213、213’可从基座端211朝向(以及可选地穿过)反锥形散热器140延伸。散热器240包括邻近于基座端311设置的第一端241，还包括设置在第一端241与至少一个固态发射器220之间的第二端242。散热器240的最宽部分245设置在第一端241和第二端242之间。散热器240的邻近于至少一个固态发射器220的宽度小，并且所述宽度随着远离发射器220而增大，直到最宽点245；在最宽点245下方，散热器240的宽度随着远离发射器220而减小。反角度的散热器240与传统的散热器相比减少了对光的阻挡。

另一个LED灯泡310如图4所示。灯泡310包括具有多个散热片344的反锥形散热器340，所述散热片344设置为相对于中央竖直轴线(所述中央竖直轴线可穿过灯泡310限定)侧向向外突出的杆或销，所形成的灯泡的尺寸和形状落在ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003对A19灯泡的尺寸范围之内。至少一个固态发射器320设置在外罩330下方。脚触点315和侧部(螺纹的)触点316沿基座端311设置。至少一个支柱或发射器支撑结构313、313’可从基座端311朝向(以及可选地穿过)反锥形散热器340延伸。散热器340包括邻近于基座端311设置的第一端341，还包括设置在第一端341与至少一个固态发射器320之间的第二端342。散热器340的最宽部分345设置在第一端341和第二端342之间。散热器340的邻近于至少一个固态发射器320的宽度小，并且该宽度随着远离发射器320而增大，直到最宽点345；在最宽点345的下方，散热器340的宽度随着远离发射器320而减小。反角度的散热器340与传统的散热器相比减少了对光的阻挡。

还有另外一个LED灯泡410的横截面示意图如图5所示。灯泡410包括具有多个散热片444的反锥形散热器440，散热片444相对于中央竖直轴线(所述中央竖直轴线可穿过灯泡410限定)水平地向外延伸，所形成的灯泡的尺寸和形状落在ANSI(美国国家标准协会)标准C.78.20-2003对A19灯泡的尺寸范围之内。至少一个固态发射器420设置在外罩430下方。脚触点415和侧部(螺纹的)触点416沿基座端411设置。至少一个支柱或发射器支撑结构413可相对于基座端411向上延伸。该支柱或者支撑结构413是中空的并且包括导体405、406，所述导体405、406分别与脚触点415和侧部触点416电连通。至少一个电路元件和/或控制元件409(可选地包括任何镇流器、调光器、色彩控制电路和温度保护电路)进一步设置在支柱或支撑结构413内部。

散热器440的中央部分包括热管419，散热片444与热管419热传导连通。热管419被设置用来将热量导离固态发射器420，并且所述热被散热片444侧向地向外消散到周围环境中。散热器440包括邻近于灯泡410的基座端411设置的第一端441，还包括设置在第一端441与至少一个固态发射器420之间的第二端442。散热器440的最宽部分445被设置在第一端441和第二端442之间。散热器440的邻近于至少一个固态发射器420的宽度小，并且该宽度随着远离发射器420而增大，直到最宽点445；在最宽点445下方，散热器440的宽度随着远离发射器420而减小。与传统的散热器相比，反角度的散热器440减少了对由固态发射器420产生的光的阻挡。

本发明的一个实施例包括具有至少一个文中所述的固态照明装置的灯装置。在一个实施例中，灯装置包括多个固态照明装置。在一个实施例中，灯装置被设置成凹入地安装在天花板、墙或其它表面中。在另一个实施例中，灯装置被设置成轨道安装的。固态照明装置可以被永久地安装至结构或车辆上，或者构造成手动便携式装置，比如手电筒。

在一个实施例中，一种封装包括封闭空间和至少一个文中所述的固态照明装置或灯装置，在对电源线供电的情况下，该至少一个照明装置照亮该封闭空间的至少一部分。在另一个实施例中，一种结构包括表面或物体以及至少一个文中所述的固态照明装置，在对电源线供电的情况下，该固态照明装置照亮该表面或物体的至少一部分。在另一个实施例中，文中所述的固态照明装置可以被用来照亮一个区域，该区域包括下列中的至少一个：游泳池、房间、仓库、指示器、道路、车辆、路标、广告牌、船、玩具、电子设备、家用或工业设备、小艇、以及飞机、体育场、树、窗户、庭院、以及路灯柱。

文中所述的固态照明装置可以提供下列有益技术效果的一个或多个：减少对邻近于固态照明装置(例如，LED灯泡)的基座端的光的阻挡；减少对从固态照明装置(例如，LED灯泡)的侧面发射的光的阻挡；以及减少邻近于固态照明装置(例如，LED灯泡)的基座的区域中的阴影(或减少在阴影边界处的过渡的锐度)。

虽然文中参照本发明的具体方面、特征和示例性实施例描述了本发明，但是应该了解本发明的应用并不因此受限，而是延伸至且包含很多其它变更、修改和替换的实施例，如本发明的领域中的普通技术人员基于在文中公开的内容将启发他们自己想到的一样。除非有相反的说明，文中公开的任何特征与文中公开的其它特征是可结合的。相应地，如下文的权利要求所述的，本发明应被宽泛地解释和理解为在它的精神和范围内包括所有这种变更、修改和替换的实施例。

Claims (40)

1.一种固态照明装置，包括：

基座端；

至少一个固态发射器；以及

散热器，所述散热器设置在所述基座端与所述至少一个固态发射器之间，并且被设置成用来消散由所述至少一个固态发射器产生的热；

其中：

所述散热器具有邻近于所述基座端的第一端，且在所述第一端处具有第一宽度；

所述散热器具有设置在所述基座端与所述至少一个固态发射器之间的第二端，且在所述第二端处具有第二宽度；并且

所述散热器的位于所述第一端与所述第二端之间的至少一部分具有大于所述第二宽度的第三宽度。

2.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述基座端包括至少一个电触点。

3.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述至少一个固态发射器设置在外罩的下方或内部。

4.根据权利要求3所述的固态照明装置，其中，所述外罩包括设置成用来散射由所述至少一个固态发射器发出的光的散射体。

5.根据权利要求3所述的固态照明装置，其中，所述外罩被设置为大体上球形的或半球形的球体。

6.根据权利要求1所述的固态照明装置，具有沿所述基座端与发射器安装区域之间的方向延伸的基本中央轴线，其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光的无阻挡发射是绕所述固态照明装置的整个侧周根据相对于所述基本中央轴线的大于90度的每个发射半角而产生的。

7.根据权利要求1所述的固态照明装置，具有沿所述基座端与发射器安装区域之间的方向延伸的基本中央轴线，其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光是根据相对于所述基本中央轴线绕所述固态照明装置的整个侧周的至少约120度的每个发射半角产生的。

8.根据权利要求1所述的固态照明装置，具有沿所述基座端与发射器安装区域之间的方向延伸的基本中央轴线，其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光是根据相对于所述基本中央轴线绕所述固态照明装置的整个侧周的至少约135度的每个发射半角产生的。

9.根据权利要求1所述的固态照明装置，具有沿所述基座端与发射器安装区域之间的方向延伸的基本中央轴线，其中，所述散热器提供相对于所述基本中央轴线非对称的光学阻挡轮廓。

10.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括多个散热片。

11.根据权利要求10所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括设置为向外突出的销或杆的散热片。

12.根据权利要求10所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括基本平行于基本中央轴线设置的散热片，所述基本中央轴线穿过所述基座端与发射器安装区域而限定。

13.根据权利要求10所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括基本垂直于基本中央轴线设置的散热片，所述基本中央轴线穿过所述基座端与发射器安装区域而限定。

14.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括以螺旋形设置的至少一个散热片。

15.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括热管。

16.根据权利要求1所述的固态照明装置，包括设置在所述散热器内的任何多个电导体和多个电路元件。

17.根据权利要求1所述的固态照明装置，其中，所述散热器适合于在大约35℃的周围空气环境中消散至少约2瓦特的稳定态热负载，同时将所述至少一个固态发射器的结温保持在约85℃或低于约85℃。

18.根据权利要求1所述的固态照明装置，具有根据ANSI标准C.78.20-2003针对A19灯泡所制定的尺寸和形状。

19.一种灯或灯装置，包括根据权利要求1至18中任一项所述的固态照明装置。

20.一种固态照明装置，包括：

基座端；

至少一个固态发射器；以及

散热器，所述散热器设置在所述基座与所述至少一个固态发射器之间，并且被设置成用来消散由所述至少一个固态发射器产生的热；

其中，所述照明装置具有基本中央轴线，所述基本中央轴线在所述基座端与发射器安装区域之间的方向上延伸，所述至少一个固态发射器安装于所述发射器安装区域中；

其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光的无阻挡发射是绕所述固态照明装置的整个侧周根据相对于所述基本中央轴线的大于90度的每个发射半角产生的。

21.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光的无阻挡发射是绕所述固态照明装置的整个侧周根据相对于所述基本中央轴线的至少约120度的每个发射半角产生的。

22.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器被设置成允许由所述至少一个固态发射器产生的光的无阻挡发射，所述光的无阻挡发射是绕所述固态照明装置的整个侧周根据相对于所述基本中央轴线的至少135度的每个发射半角产生的。

23.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述至少一个固态发射器设置在外罩的下方或内部。

24.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述基座端包括至少一个电触点。

25.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括多个散热片。

26.根据权利要求25所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括设置为向外突出的销或杆的散热片。

27.根据权利要求25所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括基本平行于基本中央轴线设置的散热片，所述基本中央轴线穿过所述基座端与发射器安装区域而限定。

28.根据权利要求25所述的固态照明装置，其中，所述多个散热片包括基本垂直于基本中央轴线设置的散热片，所述基本中央轴线穿过所述基座端与发射器安装区域而限定。

29.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括以螺旋形设置的至少一个散热片。

30.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括热管。

31.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器包括与所述热管热传导连通的多个散热片。

32.根据权利要求20所述的固态照明装置，包括设置在所述散热器内的任何多个电导体和多个电路元件。

33.根据权利要求20所述的固态照明装置，其中，所述散热器适合于在大约35℃的周围空气环境中消散至少约2瓦特的稳定态热负载，同时将所述至少一个固态发射器的结温保持在约85℃或低于约85℃。

34.根据权利要求20所述的固态照明装置，具有根据ANSI标准C.78.20-2003针对A19灯泡所制定的尺寸和形状。

35.一种灯或灯装置，包括根据权利要求20至34中任一项所述的固态照明装置。

36.一种散热器，与具有基座端和至少一个固态发射器的固态照明装置一起使用，所述散热器包括：

设置成邻近于照明装置的所述基座端布置的第一端，所述第一端具有第一宽度；以及

设置成布置在所述第一端与所述照明装置的所述至少一个固态发射器之间的第二端，所述第二端具有第二宽度；

其中，所述散热器的设置在所述第一端与所述第二端之间的至少一部分具有大于所述第二宽度的第三宽度。

37.根据权利要求36所述的散热器，包括多个散热片。

38.根据权利要求36所述的散热器，包括与所述多个散热片热传导连通的热管。

39.根据权利要求36所述的散热器，包括腔体和通道中的至少一种，所述腔体和通道被设置成用于容纳任何多个电导体和多个电路元件以允许控制所述至少一个固态发射器。

40.根据权利要求36至39中任一项所述的散热器，其中，所述散热器适合于在大约35℃的周围空气环境中消散至少约2瓦特的稳定态热负载，同时将设置成与之一起使用的所述至少一个固态发射器的结温保持在约85℃或低于约85℃。

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