CN102893072B - 包括远程荧光剂和带有散热特征的散射器的led灯 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种LED灯或灯泡（320），包括光源（324）、散热器结构（325）以及具有至少一种转换材料的远程荧光剂载体（328）。荧光剂载体能远离光源并且安装到散热器结构以使来自荧光剂载体的热量扩散到散热器中。荧光剂载体可以具有三维形状，并且可以包括导热透明材料以及荧光剂层，以LED为基础的光源安装到散热器以使得来自光源的光穿过荧光剂载体。LED光中的至少一些通过荧光剂载体转换，一些灯的实施方式发射LED和荧光剂光的白光组合。荧光剂载体中的荧光剂能布置为在较低温度下操作以便以较高的荧光剂转换效率操作并且具有对荧光剂的减小的热量相关损害。灯或灯泡还能包括位于荧光剂载体上方的散射器以分配光并且隐藏荧光剂载体。
Description
本申请要求2010年3月3日提交的美国临时专利申请序列号61/339,516、2010年3月3日提交的美国临时专利申请序列号61/339,515、2010年9月24日提交的美国临时专利申请序列号61/386,437、2010年12月19日提交的美国临时申请序列号61/424,665、2010年12月19日提交的美国临时申请序列号61/424,670、2011年1月19日提交的美国临时专利申请序列号61/434,355、2011年1月23日提交的美国临时专利申请序列号61/435,326、2011年1月24日提交的美国临时专利申请序列号61/435,759的优先权。本申请还是以下申请的继续部分，并且要求其优先权：2010年8月2日提交的美国专利申请序列No.12/848,825、2010年9月24日提交的美国专利申请序列No.12/889,719、以及2010年12月22日提交的美国专利申请序列No.12/975,820的优先权。
本发明的背景
技术领域
本发明涉及一种固态灯和灯泡，并且更具体地涉及以有效且可靠的发光二极管（LED）为基础的灯和灯泡，其包括具有散热特性的远程荧光剂。
背景技术
发光二极管（LED或LED）是将电能转化为光的固态装置，并且通常地包括夹置在相反对掺杂层之间的半导体材料的一个或多个活性层。当在掺杂层上施加偏压时，空穴和电子被注入到活性层中，在那里它们重新结合以产生光。光从活性层且从LED的所有表面发射出来。
为了在回路或者其它类似装置中使用LED芯片，已知的是将LED芯片包装在一封装中以提供环境和/或机械保护、颜色选择、光聚焦等。LED封装还包括电引线、触点或者迹线（trace）以将LED封装电连接至外部电路。在图1中示出的典型LED封装10中，单个LED芯片12通过焊料粘合剂或者传导环氧树脂安装到反射杯13上。一个或更多引线键合11将LED芯片12的欧姆触点连接至引线15A和/或15B，所述引线可以附接至反射杯13或者与之整体形成。反射杯可以填充有密封剂材料16，该密封剂材料可以包含波长转换材料（诸如荧光剂）。由LED发射的第一波长的光可以被荧光剂吸收，该荧光剂可以响应地发射第二波长的光。然后整个组件被密封在透明的保护性树脂14中，所述树脂能以透镜的形状被模制以使由LED芯片12发射的光成直线。虽然反射杯13可以沿着向上的方向引导光，但当光被反射时可能发生光损耗（即，由于实际反射器表面的小于100%的反射性，使得一些光可被反射杯吸收）。此外，保温性对于诸如图1中示出的封装10的封装来说可能是一个问题，因为其可能很难通过引线15A、15B提取热量。
图2中示出的传统LED封装20可更适于产生更多热量的高功率操作。在LED封装20中，一个或多个LED芯片22被安装在载体（诸如印刷电路板（PCB）载体、基板或基座）上。安装在基座23上的金属反射器24围绕LED芯片22并且将LED芯片22发出的光反射远离封装20。反射器24还提供了对LED芯片22的机械保护。在LED芯片22上的欧姆触点与基座23上的电迹线25A、25B之间形成一个或多个引线键合连接27。安装好的LED芯片22然后覆盖以密封剂26，密封剂可以给芯片提供环境和机械保护，同时还用作透镜。金属反射器24通常通过焊料或环氧树脂粘合剂附接至载体。
LED芯片，诸如在图2的LED封装20中发现的那些可以涂覆包括一种或多种荧光剂的转换材料，荧光剂吸收LED光中的至少一些。转换材料可发射不同波长的光，使得LED封装发射来自LED芯片和荧光剂的光组合。可使用许多不同的方法使LED芯片涂覆以荧光剂，其中一种合适的方法在美国专利申请序列号No.11/656,759和11/899,790中描述，这两个专利申请都属于Chitnis等人且标题都是“WaferLevelPhosphorCoatingMethodandDevicesFabricatedUtilizingMethod（晶圆级荧光剂涂覆方法和利用该方法制造的装置）”。另选地，可以利用诸如电泳沉积（EPD）的其它方法涂覆LED，适合的EPD方法在属于Tarsa等人的标题为“CloseLoopElectrophoreticDepositionofSemiconductorDevices（半导体装置的闭环电泳沉积）”的美国专利申请No.11/473,089中进行了描述。
这些类型的LED芯片已经被用于不同灯中，但是基于装置的结构受到一些限制。荧光剂材料位于LED外延层上或者紧邻LED外延层并且在一些情形中在LED上包括共形的涂层。在这些布置中，由于除了通过芯片自身以外没有散热路径，因此荧光剂材料受到直接的芯片加热。因此荧光剂材料可能在高于LED芯片的温度下操作。该较高的操作温度可导致荧光剂材料、粘合材料、和/或密封剂材料随时间的过去而劣化。其还可能导致荧光剂转换效率的降低并且因此通常导致LED光的颜色的转变。
还研发了利用固态光源（诸如LED）的灯，其中转换材料与LED分离或者距离LED较远。所述布置在Tarsa等人的标题为“HighOutputRadialDispersingLampUsingaSolidStateLightSource（使用固态灯源的高输出径向消散灯）”的美国专利No.6,350,041中公开。该专利中描述的灯可以包括通过分离器将光传送到具有荧光剂的分散器的固态灯源。分散器能够以期望的模式分散光和/或通过转换通过荧光剂的光中的至少一些来改变其颜色。在一些实施方式中，分离器将光源与分散器间隔开足够的距离，使得当光源承载了对于房间照明来说必要的上升电流时，来自光源的热不会传送到分配器。在属于Negley等人的标题为“LightingDevices（发光装置）”的美国专利No.7,614,759中描述了其它远程荧光剂技术。
然而，荧光剂在光转换过程中产生热并且该荧光剂转换热能占到LED封装中的总生热的20-30%。在荧光剂定位成紧邻芯片（例如，共形地涂覆在芯片上）的应用中，从芯片表面出现的激发光子的高局部密度可导致非常高的局部热量以及因此导致荧光剂层中的高峰值温度。在许多远程荧光剂应用中，该光子密度在更大荧光剂区域上展开，通常导致减小的局部温度。然而，在许多远程荧光剂布置中，来自荧光剂转换热量的热通常不具有充足的热消散路径以消散荧光剂转换热量。在没有有效的热量消散路径的情况下，热隔离的远程荧光剂可能遭受升高的操作温度，其在一些情形中可能甚至比具有可比性的共形涂覆层中的温度更高。这可导致劣化、转换无效和颜色转变，其中的一些旨在通过具有远程荧光剂而避免。
发明内容
本发明提供了高效、可靠并且有成本效益的灯和灯泡的多个实施方式。不同的实施方式均可布置有远程转换材料，这有助于减小或者消除热量从光发射器扩散到荧光剂材料。灯和灯泡还可包括热管理特征，其允许有效地传导转换产生的热量远离远程转换材料。这减小了或消除了升高的温度可能对转换材料的效率和可靠性的负面冲击。在不同的实施方式中，转换材料可包括可以是2维或3维形状的荧光剂载体。不同的实施方式可以布置为适合识别的标准尺寸轮廓，并且可包括具有远离灯光源定位的转换材料的多种布置。不同的实施方式还可布置有用于促进均匀灯或灯泡颜色与强度发射的特征。
根据本发明的灯的一个实施方式包括光源和远离光源的荧光剂载体。荧光剂载体可以包括对于来自光源的光至少部分地透明的热传导材料，以及吸收来自光源的光且发射不同波长的光的转换材料。包括散热器结构，荧光剂载体热耦接至散热器结构。
根据本发明的以LED为基础的灯的一个实施方式包括LED光源和远离光源布置的荧光剂。从光源发射的光穿过荧光剂且光中的至少一些通过荧光剂被转换。该灯还包括导热路径以将荧光剂转换热量传导得远程荧光剂并且消散所述热量。
根据本发明的灯的另一个实施方式包括散热器结构和以LED为基础的光源。转换材料布置为远离光源并且布置为吸收来自光源的光以及再发射不同波长的光。包括第一导热路径以将转换热量传导得远离转换材料传导到散热器。
本发明的这些以及其它方面和优点从以下详细的描述以及以本发明特征为例示出的附图中将变得显而易见。
附图说明
图1示出了现有技术LED灯的一个实施方式的截面图；
图2示出了现有技术LED灯的另一个实施方式的截面图；
图3示出了用于A19替换灯泡的尺寸规格；
图4是根据本发明的灯的一个实施方式的截面图；
图5是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图6是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图7是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图8是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图9是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图10是根据本发明的荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图11是根据本发明的荧光剂载体的又一个实施方式的截面图；
图12是根据本发明的灯的另一个实施方式的截面图；
图13是根据本发明的灯的另一个实施方式的截面图；
图14是示出了对于根据本发明的灯的不同发射器和特征的操作温度的图表；
图15是根据本发明的灯的另一个实施方式的侧视图；
图16是示出了对于根据本发明的灯的一个实施方式的稳定状态操作温度的图表；
图17是具有散射器圆顶的根据本发明的灯的另一个实施方式的截面图；
图18是也具有散射器圆顶的根据本发明的灯的另一个实施方式的截面图；
图19是具有包括不同形状的散射器圆顶的根据本发明的灯的另一个实施方式的立体图；
图20是图19中示出的灯的截面图；
图21是图19中示出的灯的分解图；
图22是根据本发明的三维荧光剂载体的一个实施方式的截面图；
图23是根据本发明的三维荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图24是根据本发明的三维荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图25是根据本发明的三维荧光剂载体的另一个实施方式的截面图；
图26是具有包括不同形状的散射器圆顶的根据本发明的灯的另一个实施方式的立体图；
图27是图26中示出的灯的截面图；
图28是图26中示出的灯的分解图；
图29是具有包括不同形状的散射器圆顶的根据本发明的灯的另一个实施方式的立体图；
图30是图29中示出的灯的截面图；
图31是图29中示出的灯的分解图；
图32是根据本发明的灯的另一个实施方式的截面图；以及
图33是根据本发明的项圈腔体（collarcavity）的一个实施方式的截面图。
具体实施方式
本发明涉及包括远程转换材料的灯或灯泡结构的不同的实施方式，所述远程转换材料可以布置成使得较少的来自发射器的热量加热转换材料，使得远程转换材料也能够在没有由于光转换过程而导致热量在转换材料中大量累积的情形下操作。这减小了或消除了升高温度可能对转换材料的效率和可靠性的负面冲击。本发明还涉及包含如下特征的灯，所述特征使转换材料从灯使用者的视线掩藏，并且还能够将来自远程转换材料和/或灯光源的光分散或再分配到期望的发射模式中。
该灯的不同实施方式能够具有多种不同的形状和尺寸，一些实施方式具有适配到标准尺寸的封装中的尺寸，诸如图3中示出的A19尺寸的封装30。这使得灯作为替换传统的白炽灯和荧光灯或灯泡特别地有用，根据本发明的灯经历由它们的固态光源提供的减小的能量消耗以及长的寿命。根据本发明的灯还可以适合于包括但不限于A21与A23的标准尺寸轮廓的其它类型。
在不同的灯的实施方式中转换材料可以包括一种或多种转换材料（诸如荧光剂）。可以包括热路径以供操作过程中热量从转换材料消散，而与此同时使转换材料保持远离光源从而来自光源的大部分或者所有的热量都不会进入转换材料中，并且荧光剂层的激发光子发生的局部密度减小。与缺乏导热路径以驱散转换热量的转换材料相比，这允许远程转换材料以较低的温度和减小的光子激发密度操作。
通过远离并且保持较冷，转换材料能够更有效地操作并且不会遭受与热相关的颜色转变。在较低温度下操作还减小了转换材料的与热相关的劣化并且可以增加转换材料的长期可靠性。根据本发明的不同远程装置还能允许转换材料以较低的激发密度操作，这能减小荧光剂被来自光源的入射光渗透的可能性。
在根据本发明的一些灯的实施方式中，转换材料能够包括荧光剂载体，该荧光剂载体包括布置在载体层或材料上或与载体层或材料整体形成的一种或多种荧光剂。载体层可包括许多不同的热传导材料，其对于期望波长的光（诸如通过灯的光发射器发射的光）大致是透明的。在一些实施方式中，荧光剂载体能够设有用于消散转化热量累积的装置并且在一个实施方式中荧光剂载体与散热器结构具有良好的热接触。荧光剂载体可以安装至在荧光剂载体的边缘处进行热接触的散热器。光源能够安装在灯中，诸如安装在散热结构中或者散热结构上，位于光源与荧光剂载体之间具有间隔的位置处；即，荧光剂载体及其荧光剂远离光源。
光源还布置为使得其发射的光中的至少一些穿过荧光剂载体及其荧光剂，其中来自光源的光中的至少一些通过荧光剂转换。在一些实施方式中该转换能够包括光子降频转换，其中转换光的波长比光源光的更长。在其它实施方式中该转换能够包括增频转换，其中转换光的波长比光源光的更短。在任一情形中，该转换都能造成从转换过程中在荧光剂中产生热量。荧光剂转换热量能够通过热传导载体层传导并且进入到散热器结构中，从那里热量能够消散到周围环境中。在一些实施方式中，载体层能够收集从荧光剂层产生的热量，使其横向地散布，并且将热量传导到散热器结构。散热器结构能够布置有帮助热量消散到周围环境中的不同结构，并且该热管理布置允许远程荧光剂层保持在较低的操作温度，从而产生上述好处。
如进一步描述的，根据本发明的灯能够以多种不同的方式布置。在一些实施方式中，光源能够包括固态光源，诸如不同类型的LED、LED芯片或者具有不同透镜或光学装置的LED封装。在其它的实施方式中能够使用单个LED芯片或者封装，而在另一些实施方式中能够使用多个LED芯片或封装并且以不同类型的阵列布置。通过使荧光剂与LED芯片热隔离或者不与LED芯片直接热接触且具有良好的散热，LED芯片能以较高的电流等级被驱动而不对荧光剂的转换效率及其长期可靠性造成有害影响。这能够允许过度驱动LED芯片的灵活性以便能够使用较少数量的LED来产生期望的光通量，这转而能够减小灯的成本和/或复杂性。这些LED封装还能够包括由能经受较高光通量的材料密封的LED或者能够包括未密封的LED。
在一些实施方式中光源能够包括一个或多个发蓝光LED并且荧光剂载体中的荧光剂能够包括一种或多种材料，该一种或多种材料吸收一部分蓝光并且发射一种或多种不同波长的光使得灯发射来自于发蓝光LED和转换材料的白光组合。该转换材料能够吸收蓝色LED光并且发射不同颜色的光（包括但不限于黄色和绿色）。光源还能够包括不同的LED和发射不同颜色光的转换材料，使得灯发射具有期望特征（诸如颜色温度和颜色着色）的的光。
对于一些应用来说，可能期望的是（为了符合颜色点/颜色温度和/或颜色着色的特定要求），使通过光源和/或荧光剂层发射的光的一些部分大致包括红光。包括红色和蓝色的LED芯片的传统的灯可能由于具有不同操作温度而经历颜色不稳定性和变暗。这可能由于红色和蓝色LED在不同温度和操作功率（电流/电压）下的不同行为而导致，以及由于随时间的过去的不同操作特征而导致。通过使用主动控制系统能够略微地减轻该效果，但可能增加整个灯的成本和复杂性。根据本发明的不同实施方式能够通过如下方式解决这个问题，所述方式即，使具有相同类型发射器的光源与能够包括多种类型或层的远程荧光剂和/或通过这里公开的散热装置保持相对冷却的荧光剂区域相组合。远程荧光剂载体能够吸收来自发射器的光并且能够再发射不同颜色的光（包括红光），同时仍然经历用于荧光剂的减小操作温度的效率和可靠性。
荧光剂元素与LED的分离提供了更容易且更一致的颜色分级的增加优点。这能够通过多种方式实现。来自各种分级的LED（例如来自各种分级（bin）的蓝色LED）能够装配在一起以实现能够用在不同灯中的基本均匀波长的激发源。然后这些能够与具有大致相同转换特性的荧光剂载体结合以提供发射期望分级中的光的灯。此外，根据它们的不同转换特性能够制造和预先分级出多个荧光剂载体。不同的荧光剂载体能够与发射不同特性的光源结合以提供发射目标颜色分级内的光的灯。
在根据本发明的不同的实施方式中，散热器结构能够包括不同的结构和材料。在一些实施方式中，其能够包括具有散热特征的导热材料（诸如翅片或热管）。在另一些实施方式中散热器结构能够包括安装至诸如独立散热器的不同特征的不同类型的灯项圈。根据本发明，不同的荧光剂载体能够以不同的方式布置，诸如荧光剂层布置在载体层的不同表面上、荧光剂区域成型在载体层的表面上，或者荧光剂区域均匀或者非均匀地分布在载体层上。荧光剂载体还能够包括其它材料（诸如散射（scattering）颗粒），而在其它实施方式中荧光剂载体可包括不止一种荧光剂材料。
根据本发明的灯还能够通过用反射表面围绕光源而提供改进的发射效率。这能够通过使从转换材料再发射的大量光朝向光源反射回去而导致增强的光子循环。为了进一步增强效率并且提供期望的反射轮廓，荧光剂层、载体层或者散射器的表面能够是平滑的或者散射的。在一些实施方式中，载体层和散射器的内表面能够光学地光滑以促进总的内反射行为，这减小了从荧光剂层向后指向的光的量（降频转换光或者散射光）。相应地，在一些情形中载体层或者荧光剂层的一个或多个外表面可为粗糙的或者以其他方式改进的以促进从该外表面的光发射。此外，能够使用一个或多个粗糙外表面与光滑内表面的结合以促进通过载体和荧光剂层的沿着优选方向的光发射。诸如表面粗糙度、反射性、以及载体层和荧光剂层的折射系数等性质通常能够用于引导或者指引由载体/荧光剂层发射或者通过载体/荧光剂层传送的光进入到优选方向，例如以便通过下述方式来提供改进的效率，所述方式为，减小能够被灯的LED芯片、相关的基板、或者灯内部中的其它非理想反射表面吸收的向后发射的光量，改进光强度轮廓和颜色均一性等。
荧光剂层和/或载体层可包括大致二维或三维的几何形状。二维几何形状（诸如平面或圆盘状轮廓）可有助于荧光剂层的制造与应用并且降低制造成本。三维（例如，大致为球形、锥形、管状、长方形等形状）可有助于将光分配到特定的方向，例如，以便实现随观察角度而变的特定的形成光束强度轮廓或均匀性。
在这里将参照某些实施方式来描述本发明，但是应该理解的是本发明能够以许多不同的形式体现并且不应该理解为局限于这里阐述的实施方式。特别地，下面结合具有不同构造的LED或LED芯片或LED封装的一些灯描述了本发明，但是应该理解的是本发明能够用于具有许多不同阵列构造的许多其它灯。下面在2011年1月24日提交的Le等人的标题为“固态灯”的美国临时专利申请序列No.61/435,759中描述了根据本发明以不同的方式布置的不同的灯的例子，并且所述申请通过引用的方式包含于此。
下面的实施方式参照LED或LED进行了描述，但是应该理解的是这表示包括LED芯片与LED封装。该部件能够具有与所示出的那些不同的形状和尺寸，并且能够包括不同数量的LED。还能够理解的是下面描述的实施方式能够使用共面光源，但是应该理解的是也能够使用非共面光源。
这里参照转换材料、荧光剂层和荧光剂载体描述了本发明，所有这些都“远离”所述光源或LED。在本文中，远离表示间隔开和/或不是在上面或者不是直接热接触。
还能够理解的是，当诸如层、区域或基板被描述为在另一个元件“之上”时，其能够直接在另一个元件之上或者也可存在介入元件。此外，相关的术语诸如“内部”、“外部”、“上端”、“上方”、“下方”、“以下”、“下面”和类似的术语，能够在这里使用以描述一层或另一个区域之间的关系。应该理解的是这些术语意在涵盖该装置除与图中描述的定向以外的不同定向。
尽管能够在这里使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部分、区域、层和/或部分不应该被这些术语所限定。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区别开。因此，在不偏离本发明的教导的前提下，下面描述的第一元件、部件、区域、层或部分也可被称为第二元件、部分、区域、层或部分。
在这里参照示意性示出了本发明实施方式的截面图描述本发明的实施方式。如此，层的实际厚度可为不同的，并且因此由于制造技术和/或公差可预期与所示形状的不同。本发明的实施方式不应该理解为限于这里示出的区域的特别的形状而是应包括例如由于制造导致的形状偏差。由于正常的制造公差，示出或者描述为正方形或者长方形的区域通常将具有圆形或者弯曲的特征。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的并且它们的形状并不旨在示出装置的区域的准确的形状且不旨在限定本发明的范围。
图4示出了根据本发明的灯50的一个实施方式，所述灯包括具有光学腔体54的散热器结构52，该光学腔体具有用于保持光源66的平台56。尽管参照光学腔体描述了本实施方式以及下面的一些实施方式，但应该理解的是能够提供没有光学腔体的多个其它实施方式。这些能够包括，但不限于，位于平的表面上或者基座上的光源。光源58能够包括许多不同的发射器，示出的实施方式包括LED，其能够包括多个不同的商业上可获得的LED芯片或者LED封装，包括但不限于可从位于北卡罗来纳州达勒姆市的克利公司可购得的这些。能够利用多种不同的已知安装方法和使得来自光源58的光发射到腔体54的顶部开口的外部的材料将光源58安装到平台56。在一些实施方式中光源58能够直接地安装到平台56，而在其它实施方式中光源能够包括在子安装件上或者印刷电路板（PCB）上，所述子安装件或者印刷电路板随后安装到平台56。平台56和散热器结构52能够包括导电路径以便将电信号提供给光源58，传导路径中的一些是传导性迹线或电线。平台56的全部或者部分能够由导热材料制成并且导热材料能够热耦接至散热器结构52或者与之整体形成。
在一些实施方式中，灯的光源能够提供为共面的发射器阵列，所述发射器安装在平面或者平的表面上。共面光源能够减小发射器装置的复杂性，使得它们既较容易又较便宜地制造。然而，共面光源趋于主要沿向前的方向诸如以朗伯（Lambertian）发射模式发射。在不同的实施方式中，可能理想的是发射模拟传统白炽灯泡的光模式，其能够在不同的发射角度下提供几乎均匀的发射强度与颜色均匀性。本发明的不同实施方式布置有如下所述的散射器，当使用发射诸如朗伯的发射模式的平面光源时其能够实现该均匀或者大致各向同相性的灯发射模式
散热器结构52能够至少部分地包括导热材料，并且能够使用不同金属（包括诸如铜或铝）或金属合金的的多种不同导热材料。在一些实施方式中，散热器能够包括高纯度铝，其在室温下能够具有约210W/m-k的导热性。在其它实施方式中散热器结构能够包括具有约200W/m-k的导热性的铸模铝。散热器结构52还能够包括其它散热特征（诸如散热翅片60），其增加散热器的表面积以帮助更有效地将热量消散到外界环境中。在一些实施方式中，散热翅片60能够由具有的导热性比散热器其余部分更高的材料制成。在示出的实施方式中，翅片60大致以水平方向示出，但是应该理解的是在其它实施方式中翅片能够具有竖直的或者成角度的定向。在另一些实施方式中，散热器能够包括主动冷却元件（诸如风扇），以降低灯内的对流热阻。在一些实施方式中，通过对流散热和通过散热器结构52的传导的组合而实现了从荧光剂载体的散热。
在散热器结构52上（诸如在光学腔体54的表面上）还能够包括反射层53。在一些实施方式中，该表面能够涂覆有具有的反射性约为由光源58和/或波长转换材料发射的可见波长光（“灯光”）的反射性75%以上的材料，而在其它实施方式中该材料灯光反射性的约85%以上。在又一个实施方式中该材料具有的反射性能够为灯光反射性的约95%以上。
散热器结构52还能够包括用于连接到电源（诸如不同电插座）的特征。在一些实施方式中，散热器结构能够包括适配到传统电插座的类型的特征。例如，其能够包括用于安装到标准爱迪生插座的特征，其能够包括能够拧入到爱迪生插座中的螺纹部分。在其它实施方式中，其能够包括标准的插头并且电插座能够是标准的出口，或者能够包括GU24基部单元，或者其能够是夹子并且电插座能够是容纳并且保持夹子的插座（例如，如在许多荧光灯中使用的）。这些仅是用于散热器结构和插座的一些选择，并且还能够使用其它装置，所述装置安全地将电从插座传送到灯50。根据本发明的灯能够包括功率转换单元，该功率转换单元能够包括驱动器以允许灯泡从AC线电压/电流运行并且提供光源变暗能力。在一些实施方式中，电力供应能够包括使用非隔离准谐振返驰拓扑式离线恒定电流LED驱动器。LED驱动器能够适配在灯中并且在一些实施方式中能够包括小于25立方厘米的体积，而在其它实施方式中其能够包括约20立方厘米体积。在一些实施方式中，电力供应能够是非可变暗但是低成本的。应该理解的是使用的电力供应能够具有不同的拓扑或几何形状并且还能够是可变暗的。
荧光剂载体62包含在腔体54的顶部开口的上方并且在示出的实施方式中其覆盖整个开口。腔体开口示出为圆形的并且荧光剂载体62是圆盘，但是应该理解的是腔体开口和荧光剂载体能够具有多种不同的形状和尺寸。还应该理解的是荧光剂载体62能够覆盖少于整个腔体开口。根据本发明的荧光剂载体，其特征能够是包括转换材料和导热光传送材料。光传送材料对于从光源58发射的光能够是透明的，并且转换材料应该是如下类型的，其吸收来自光源的波长的光并且再发射出不同波长的光。在示出的实施方式中，导热光传送材料包括载体层64并且转换材料包括位于载体层64上的荧光剂层66。如下面进一步描述的，不同的实施方式能够包括载体层和荧光剂层的多种不同的布置。
当来自光源58的光被荧光剂层66中的荧光剂吸收时，其沿着各向同性方向再发射，其中约50%的光向前发射且50%向后发射到腔体54中。在具有共形荧光剂层的现有的LED中，向后发射的光的大部分均能够向后引导到LED中并且其逸散的可能性被LED结构的提取效率限制。对于一些LED来说，提取效率能够是约70%，因此从转换材料向回引导到LED中的光可能损失一定百分比。在根据本发明的具有远程荧光剂构造的灯中，在LED位于腔体54底部处的平台56上的情况下，较高百分比的向后发射的荧光剂光冲击腔体的表面而不是LED。用反射层53涂覆这些表面增加了向回反射到荧光剂层66中的光的百分比，在那里其能够从灯发射。这些反射层53允许光学腔体有效地再循环光子，并且增加了灯的发射效率。应该理解的是，反射层能够包括多种不同的材料和结构，包括但不限于反射金属或诸如分散的布拉格（Bragg）反射镜的多层反射结构。反射层还能够包含在不具有光学腔体的实施方式中。在使LED安装在平面表面或者安装在基座上的实施方式中，反射层还能够包括在LED周围以便以与具有光学腔体的实施方式中的反射层大致相同的方式增加效率。
载体层64能够由具有0.5W/m-k以上导热性的多种不同材料制成，诸如石英、碳化硅（SiC）（导热性~120W/m-k）、玻璃（导热性为1.0-1.4W/mk）或蓝宝石（导热性为~40W/m-k）。取决于所使用的材料，荧光剂载体还能够具有不同的厚度，厚度的适当范围是0.1mm至10mm或更多。应该理解的是取决于用于载体层的材料的特性，还能够使用其它厚度。材料应该足够厚以提供用于具体操作条件的充足的横向热延展。通常地，该材料的导热性越高，该材料就可能越薄同时仍提供必要的散热。包括但不限于成本和对光源光的穿透性等不同因素可能影响使用哪种载体层材料。一些材料也可能更适合于较大的直径，诸如玻璃或石英。通过在较大直径的载体层上形成荧光剂层然后单一化成较小的载体层，这些能够提供降低的制造成本。
在荧光剂层66中能够使用多种不同的荧光剂，本发明特别地适于发射白光的灯。如上所述，在一些实施方式中，光源58能够是以LED为基础的并且能够发射蓝色波长光谱的光。荧光剂层能够吸收蓝光中的一些并且再发射黄色。这允许灯发射蓝光与黄光结合的白光。在一些实施方式中，能够利用商业上可获得的YAG:Ce荧光剂通过黄色转换材料转换蓝色LED光，尽管利用由基于(Gd,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce系（诸如Y3Al5O12:Ce（YAG））的荧光剂制成的转换颗粒也可进行广黄色光谱的全范围发射。能够与以发蓝光LED为基础的发射器一起使用来产生白光的其它黄荧光剂包括但不限于：Tb3-xRExO12:Ce（TAG）；RE=Y,Gd,La,Lu；或Sr2-x-yBaxCaySiO4:Eu。
荧光剂层还能够布置有多于一种的荧光剂，或是混合在荧光剂层66中或是作为竖直地或者横向地位于载体层64上的独立荧光剂层/区域。在一些实施方式中，两种荧光剂中的每种都能够吸收LED光并且能够再发射不同颜色的光。在这些实施方式中，来自两个荧光剂层的颜色能够结合成不同白色色调（暖白）的较高CRI白色。这能够包括来自黄荧光剂的光，在其上能够组合有来自红荧光剂的光。能够使用不同的红荧光剂，包括：SrxCa1-xS:Eu,Y；Y=卤化物；CaSiAlN3:Eu；或者Sr2-yCaySiO4:Eu。可使用其它的荧光剂以通过将基本所有的光都转换为特定颜色而产生颜色发射。例如，下面的荧光剂能够用于产生绿光：
SrGa2S4:Eu；Sr2-yBaySiO4:Eu；或者SrSi2O2N2:Eu。
下面列出了用作转换颗粒荧光剂层66的一些另外的适合荧光剂，尽管能够使用其它的。每个都显示了在蓝色和/或UV发射光谱中的激发，提供了期望的峰值发射，具有有效的光转换，并且具有可接受的斯托克斯位移（Stokesshift）：
黄色/绿色
(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu2+
Ba2(Mg,Zn)Si2O7:Eu2+
Gd0.46Sr0.31Al1.23OxF1.38:Eu2+ 0.06
(Ba1-x-ySrxCay)SiO4:Eu
Ba2SiO4:Eu2+
红色
Lu2O3:Eu3+
(Sr2-xLax)(Ce1-xEux)O4
Sr2Ce1-xEuxO4
Sr2-xEuxCeO4
SrTiO3:Pr3+,Ga3+
CaAlSiN3:Eu2+
Sr2Si5N8:Eu2+。
能够使用不同尺寸的荧光剂颗粒，包括但不限于10纳米（nm）至30微米（μm）或更大范围的颗粒。较小尺寸颗粒通常会比更大尺寸的颗粒更好地散射与混合颜色以提供更加均匀的光。与较小的颗粒相比，较大的颗粒通常地在转换光方面更有效率，但是发射较小均匀的光。在一些实施方式中，荧光剂能够设置在粘合剂中的荧光剂层66中，并且荧光剂还能够具有不同的浓度或者将荧光剂材料加载到结合剂中。通常的浓度是在30-70%重量份的范围内。在一个实施方式中，荧光剂浓度是约65%重量份且优选地在远程荧光剂中均匀地分散。荧光剂层66还能够具有带有不同转换材料和不同转换材料浓度的不同区域。
不同的材料能够用于结合剂，材料优选地在固化以后变得坚实并且在可见波长光谱中大致地透明。适当的材料包括硅树脂、环氧树脂、玻璃、无机玻璃、电介质、BCB、聚酰亚胺、聚合物及其混合物，优选的材料是硅树脂，因为其在高功率LED中具有高的穿透性和可靠性。适合的苯基和甲基硅可从陶氏化学公司（Chemical）购得。取决于诸如所用的结合剂的类型等不同因素能够利用多种不同的固化方法固化结合剂。不同的固化方法包括但不限于加热、紫外线（UV）、红外线（IR）或者空气固化。
能够使用不同的工艺施加荧光剂层66，其中包括但不限于喷涂法、旋涂法、溅射法、印刷、粉末涂法、电泳沉积（EPD）、静电沉积。如上所述，荧光剂层66能够与结合剂材料一起施加，但是应该理解的是不要求结合剂。在此外其它实施方式中，荧光剂层66能够单独地制造并且然后安装至载体层64。
在一个实施方式中，荧光剂-结合剂混合物可被喷射或分散在载体层64上，然后结合剂固化以形成荧光剂层66。在这些实施方式的一些中，荧光剂结合剂混合物能够被喷射或者分散在加热的载体层64上以便当荧光剂结合剂混合物与载体层64接触时，来自载体层64的热量扩散到结合剂中并且使结合剂固化。这些过程还能够在荧光剂-结合剂混合物中包括溶剂，其能够溶解混合物并且降低混合物的粘性使其更适合喷射。能够使用多种不同的溶剂，包括但不限于甲苯、苯、二甲苯、或者可从Dow购得的OS-20，并且能够使用不同的溶剂浓度。当溶剂-荧光剂-结合剂混合物被喷射或者分散到受热载体层64上时，来自载体层64的热使溶剂蒸发，载体层的温度影响溶剂如何快速的蒸发。来自载体层64的热量也能够使混合物中的结合剂固化，使固定的荧光剂层留在载体层上。取决于使用的材料以及期望的溶剂蒸发和结合剂固化速度，载体层64能够被加热到多种不同的温度。适合的温度范围是90至150°C，但是应该理解的是还能够使用其它温度。在Donofrio等人的标题为“SystemsandMethodforApplicationofOpticalMaterialstoOpticalElements（用于将光学原料施加至光学元件的系统和方法）”且转让给克利公司的美国专利申请公开No.2010/0155763中描述了多种沉积方法和系统，并且所述专利申请整体包含于此。
取决于荧光剂材料的浓度以及待由荧光剂层66转换的期望光量，荧光剂层66能够具有多种不同的厚度。根据本发明的荧光剂层能够以30%以上的浓度等级（荧光剂载荷）涂覆。其它实施方式能够具有50%以上的浓度等级，而在又一些实施方式中浓度等级能够在60%以上。在一些实施方式中荧光剂层能够具有10-100微米范围内的厚度，而在其它实施方式中其能够具有40-50微米范围内的厚度。
上述的方法能够用于施加不同荧光剂材料的相同的多个层并且能够使用已知的掩蔽和/或印刷过程将不同的荧光剂材料施加在载体层的不同区域/区中。上述的方法提供用于荧光剂层66的一些厚度控制，但是对于甚至更大的厚度控制来说，能够利用已知的方法研磨荧光剂层以减小荧光剂层66的厚度或者使整个层上的厚度平坦。该研磨特征提供了能够在单个分级中在CIE色度图上产生灯发射的增加优点。分级在本领域中是公知的并且用于确保提供给终端用户的LED或灯发射可接受颜色范围内的光。LED或灯能够被测试并且通过颜色或亮度分类到不同级别中，在本领域中通常称作分级。每个分级通常包括来自一个颜色或亮度组的LED或灯并且通常地通过分级代码识别。白光发射LED或灯能够通过色度（颜色）和光通量（亮度）分类。荧光剂层的厚度控制通过控制由荧光剂层转换的光源光量而在制造发射目标分级中的光的灯方面提供了较大的控制。能够提供具有相同厚度荧光剂层66的多个荧光剂载体62。通过使用具有大致相同发射特征的光源58，能够制造出具有在一些情形中能落入单个颜色分级范围内的近似颜色点。在一些实施方式中，灯发射落在CIE图表上的点的标准偏离处，并且在一些实施方式中，标准偏离包括小于10阶McAdams椭圆。在一些实施方式中灯的发射落在以CIExy（0.313,0.323）为中心的4阶McAdams椭圆内。
能够利用不同的已知方法或材料（诸如导热结合材料或热油脂）将荧光剂载体62安装并且结合在腔体54中的开口上。传统导热油脂能够包含陶瓷材料（诸如氧化铍和氮化铝）或者金属颗粒（诸如胶体银）。在其它实施方式中，能够利用导热装置（诸如夹持机构、螺钉）将荧光剂载体安装在开口上方，或用热粘合剂将荧光剂层紧密地保持于散热器结构以使导热最大化。在一个实施方式中，使用热油脂层，其具有约100μm的厚度并且热传导率为k=0.5W/m-k。该布置提供了用于使热量从荧光剂层66消散的有效导热路径。在灯50的操作过程中，荧光剂转换热集中在在荧光剂层66（诸如荧光剂层66的中央），LED光的主要部分冲击在那里并且穿过荧光剂载体62。如由第一热流70示出的，载体层64的导热特性使该热量朝向荧光剂载体62的边缘横向地扩散。如由第二热流72示出的，热量穿过热油脂层并且进入到散热器结构52中，在那里热量能够有效地消散到周围环境中。
如上所述的，在灯50中，平台56和散热器结构52热连接或耦接。这种耦接布置导致荧光剂载体62和所述光源58至少部分地共用用于散热的导热路径。如由第三热流74示出的，从光源58穿过平台56的热量也能够扩散到散热器结构52中。流入到散热器结构52中的来自荧光剂载体62的热量也能够流入到平台56中。如下面进一步描述的，在其它实施方式中，荧光剂载体62和光源58能够具有用于散热的分离的导热路径，这些分离的路径称作为“断开”。
应该理解的是，荧光剂载体能够以图4中示出的实施方式以外的多种不同的方式布置。图5至图11中示出了这些不同实施方式中的一些，但是应该理解的是，在其它实施方式中多种更多的布置也是可能的。图5示出了根据本发明的荧光剂载体80的另一个实施方式，其包括载体层82和荧光剂层84，能够由如上所述相同的材料制成并且能够利用相同的过程形成。在该实施方式中，荧光剂层84位于载体层82的底表面上以使来自LED光源的光首先穿过荧光剂层84。转换的光与漏过荧光剂层84的LED光然后穿过载体层82。在该布置中，载体层82对于来自荧光剂层84的光与LED光源的光来说应该都是透明的。在该实施方式中荧光剂层84不需要覆盖载体层82的整个底表面。替代地，载体层82的边缘能够未被荧光剂层84覆盖以允许与散热器的良好热接触。然而，在一些实施方式中，荧光剂层84能够覆盖载体层82的整个底表面。
图6示出了根据本发明的荧光剂载体100的另一个实施方式，其不是包括分离的荧光剂与载体层，而是包括具有分散在其上的荧光剂104的载体层102。就如先前的实施方式一样，当在转换过程中通过荧光剂产生热量时，热量横向地通过载体层102扩散，在那里热量能够消散到散热器中。在该实施方式中，荧光剂104以大致均匀的浓度分散在载体层中，但是应该理解的是在其它实施方式中，荧光剂104在荧光剂层102的不同区域中能够具有不同的浓度。还应该理解的是，在载体层中能够包括不止一种荧光剂，均匀地分散或者以不同浓度分散在区域中。
图7示出了根据本发明的荧光剂载体120的另一个实施方式，其也包括与以上所述及图4中示出的那些相同元件类似的荧光剂载体层122和荧光剂层124。在该实施方式中，散射颗粒层126能够包含在载体层122上，并且示出位于荧光剂层124上。应该理解的是，其能够位于载体层上或载体层中的多个不同位置处。包括散射颗粒层是为了当光从荧光剂载体层120发射时分散所述光以给予其期望的发射模式。在该实施方式中，散射颗粒布置为以大致均匀的模式使光分散。
在一些实施方式中，能够使用如上参照荧光剂层的沉积所述的方法沉积散射颗粒层并且能够散射颗粒层包括颗粒的密集堆积。散射颗粒还能够包含在结合剂材料中，该结合剂材料也可以与参照与荧光剂层一起使用的结合剂所描述的相同。取决于应用和所用的材料，散射颗粒层能够具有不同的散射颗粒浓度。散射颗粒浓度的适合的范围是0.01%至0.2%，但是应该理解的是，该浓度可更高或者更低。在一些实施方式中，浓度能够低至0.001%。还应该理解的是，散射颗粒层126在不同的区域中能够具有不同的散射颗粒浓度。对于一些散射颗粒来说，更高的浓度由于吸收而可能导致损失的增加。因此，可将散射颗粒的浓度选择为保持可接受的损失数字，而与此同时使光分散以提供期望的发射模式。
散射颗粒能够包括多种不同的材料包括但不限于：
硅胶；
氧化锌（ZnO）；
氧化钇（Y2O3）；
二氧化钛（TiO2）；
硫酸钡（BaSO4）；
氧化铝（Al2O3）；
熔融石英（SiO2）；
煅制二氧化硅（SiO2）；
氮化铝；
玻璃珠；
二氧化锆（ZrO2）；
碳化硅（SiC）；
氧化钽（TaO5）；
氮化硅（Si3N4）；
氧化铌（Nb2O5）；
氮化硼（BN）；
或荧光体颗粒（例如，YAG:Ce，BOSE）。
能够使用不止一种散布材料在多种材料组合中或者相同材料的不同形式的组合来实现特定散布效果。应该理解的是，在其它实施方式中能够在载体层122中、荧光剂层124中或二者中包括散射颗粒。
图8示出了根据本发明的荧光剂载体140的另一个实施方式，其具有与上述和图6中示出的相同元件类似的载体层142和荧光剂144。在该实施方式中，分散颗粒146被分散在载体层142中以使LED光和穿过载体层142的荧光剂光分散。能够使用与以上所述相同的分散颗粒并且在不同的实施方式中能以不同的浓度包含它们。其它的实施方式能够包括不同浓度的区域，使得穿过载体层的光散射为期望的发射模式。
图9示出了根据本发明的荧光剂载体160的另一个实施方式，其包括在其底表面上具有荧光剂层164的载体层162，二者均与以上所述且在图5中示出的相同元件类似地布置。在本实施方式中散射颗粒层166包含在载体层162的顶表面上并且能够具有以与图7中的散射颗粒层126相同的方式沉积的相同材料。在一些实施方式中，散射颗粒层166中的散射颗粒能够布置为用于散射来自荧光剂层164的光以及漏过荧光剂层164的LED光。在其他实施方式中，散射颗粒能够布置为仅散射这两种中的一种。应该理解的是，散射颗粒还能够分散在载体层162或者荧光剂层164中，或两者中。
荧光剂载体的其它实施方式还能够包括用于增强来自灯的光提取特性。一定量的光会冲击泄漏角度外部的载体层或荧光剂层的表面，使得光将会朝向散热器结构的腔体被向回反射。该光中的一些能够被吸收，而光的其它部分能够经历全内反射（TIR）。图10示出了荧光剂载体180的一个实施方式，其具有布置为减小这些损失的特征。与上面的实施方式相同，荧光剂载体包括载体层182和荧光剂层184。在该实施方式中，荧光剂层的表面被粗糙化或者成形为提供不同的表面角度。这能够增加光在其泄漏角度内冲击表面的可能性，使得其能够有助于有用的发射。该表面能够利用已知的粗糙化或蚀刻过程形成。荧光剂载体层182还能够在不同的位置处布置有散射颗粒以如上所述分散光。
根据本发明，成形或者粗糙化能够包括在荧光剂载体的不同表面上。图11示出了根据本发明的荧光剂载体200的另一个实施方式，其包括载体层202和荧光剂层204。在该实施方式中，成形的/粗糙化层设置在载体层202的顶表面上，荧光剂层设置在粗糙化表面上。成形/粗糙化表面提供不同的表面，其增加了光通过荧光剂载体200泄漏的可能性。粗糙化表面能够包括在载体层202的其它表面上，并且荧光剂载体200还能够布置有如上所述的散射颗粒。还应该理解的是，粗糙化表面能够包括在上述实施方式的不同荧光剂载体层的任一表面上。
除上述这些以外，根据本发明的灯还能够包括多种不同的特征。再次参照图4，在一些实施方式中，腔体54能够填充有透明导热材料以进一步增强用于灯的散热。腔体传导性材料能够提供用于消散来自于光源58的热量的辅助路径。来自光源的热量还可能通过平台56传导，但是还可能穿过腔体材料到散热器结构52。这能够允许光源58具有较低的操作温度，但是存在荧光剂载体62的操作温度升高的危险。该布置能够用在不同的实施方式中，但是特别适用于这样的灯中，所述灯的光源操作温度比荧光剂载体的操作温度相比更高。这种布置允许热量从应用中的光源更有效地扩散，在那里能够容许荧光剂载体层的额外的加热。
如上所述，根据本发明的不同灯实施方式能够布置有多种不同类型的光源。图12示出了与如上所述且在图4中示出的灯50类似的灯210的另一个实施方式。灯210包括具有腔体214的散热器结构212，腔体具有布置为用于保持光源218的平台216。荧光剂载体220能够包括在腔体214上方并且至少部分地覆盖腔体的开口。在该实施方式中，光源218能够包括布置在独立LED封装中或者布置在单个多LED封装阵列中的多个LED。在各实施方式中，发射器能够耦接在不同的串联与并联的布置上。在一个实施方式中，能够使用八个LED，它们通过两个电线串联连接到电路板。然后电线能够连接到上述的能量供给单元。在其它实施方式中，能够使用多于或少于八个LED，并且如上所述，能够使用从克利公司购得的LED，包括八个XP-ELED或者四个XP-GLED。vandeVen等人的标题为“ColorControlofSingleStringLightEmittingDevicesHavingSingleStringColorControl（具有单管颜色控制的单管发射装置的颜色控制）”的美国专利申请序列No.12/566,195中以及vandeVen等人的标题为“SolidStateLightingApparatuswithCompensationBypassCircuitsandMethodsofOperationThereof（具有补偿旁通回路的固态发光装置及其操作方法）”的美国专利申请序列No.12/704,730描述了不同的单管LED回路，二者均通过引用的方式包含于此。
对于包括分离LED封装的实施方式来说，每个LED都能够包括其自身的LED主要光学件或透镜222。在具有单个多LED封装的实施方式中，单个主要光学件或透镜224能够覆盖所有的LED。应该理解的是LED能够提供为没有透镜的并且在阵列实施方式中每个LED都能够具有其自身的透镜。同样地，未封装的LED能够以“散热器上的芯片”或者“板上的芯片”构造提供。还应该理解的是每个都能够设有以不同方式布置的辅助光学件。与灯50相同，散热器结构和平台能够布置有必要的电迹线或电线以将电信号提供到光源218。
在上述的灯50和210中，光源和荧光剂载体共用用于散热的热路径，称作为热耦接。在一些实施方式中，如果用于荧光剂载体和光源的热路径没有热连接（称作热断开），则能够提高荧光剂载体的散热。图13示出了根据本发明的灯240的另一个实施方式，也包括具有腔体244的散热器结构242，具有用于安装光源248的平台246。荧光剂载体250通过导热材料安装在腔体244上方并且至少部分地覆盖腔体的开口，使得来自光源的至少一些光穿过荧光剂载体250。在该实施方式中散热器结构242和平台246具有相互基本热隔离的分离的散热路径（尽管对流能够导致二者之间的一些热耦接）。来自光源248的热量沿着第四热流252传导并且通过平台246，在那里热量能够消散到外界环境中或另一个散热器结构（未示出），诸如灯的连接件。来自荧光剂载体250的热量沿着第五热流254传导并且进入到散热器结构242中，在那里热量消散到外界环境中。散热器结构242与平台246之间的热分离能够通过二者的物理分离来提供或者通过设置在二者之间的抗热材料（诸如通过已知的热绝缘体（例如电介质））来提供。
图14是图表260，示出了与远程荧光剂载体的操作温度相比的用于共形荧光剂材料的峰值操作温度，远程荧光剂载体具有带有不同导热性的载体层并且布置为使得热量能够通过热路径消散，如上述。图表260还比较了用于热耦接与热断开的散热器的这些不同布置的热性能。第一实线262示出了使散热器如上所述热断开的发射器的接点温度，并且第二实线264示出了用于热耦接散热器的发射器的接点温度。用于耦接布置的操作温度略低于断开布置的温度。第一虚线266示出了用于具有带有共形荧光剂涂层和热断开的散热器的LED的灯的峰值荧光剂温度。第二虚线268示出了用于具有热耦接散热器的相同的灯的峰值荧光剂温度。在共形涂覆布置中，荧光剂以大致一致的峰值荧光剂温度操作并且热耦接灯以比断开布置相比较低的峰值荧光剂温度操作。
通过比较，第三实线270示出了用于布置在热耦接散热器上的远程荧光剂载体的峰值荧光剂温度，其中测得用于不同热导率的载体层的温度在0.2至多于100w/m-K。第四实线272示出了相同的远程荧光剂载体以及相同的导热范围，荧光剂载体位于热断开散热器上。具有导热性为1.05W/m-k以上的载体层且布置在热断开散热器上的远程荧光剂载体能够以较低荧光剂温度操作，使得比共形荧光剂涂覆LED具有更高的转换效率。这允许使用诸如常规玻璃、熔融石英、蓝宝石和碳化硅等材料。能够使用热耦接散热器，但是与热耦接布置相比要求略微较高的热传导率并且以较高的温度操作。
图15示出了灯270的根据本发明的另一个实施方式，其以不同方式布置以便提供用于荧光剂载体的期望的远程荧光剂和热特性。灯270包括安装在散热器结构274的顶表面上的光源272。散热器结构能够由上述导热材料制成，并且包括散热结构（诸如翅片275）。在操作过程中，热从光源272扩散到散热器结构274中，在那里热扩散到翅片275和周围环境中。
灯270还包括安装在散热器结构274的顶表面上的具有项圈腔体278的灯项圈276。项圈腔体278延伸通过灯项圈使得其在底部与顶部处打开。当灯项圈276安装到散热器结构274时，光源布置为使得其将光发射到项圈腔体278的顶部开口的外部。在该实施方式中，光源272还布置为使得其在项圈腔体278内。
荧光剂载体280通过如上所述的导热材料或者装置安装在项圈腔体278的顶部开口的上方。其布置为使得来自光源272的光穿过荧光剂层280，在那里至少其中的一些光被转换。荧光剂载体280能够布置有上述不同的实施方式中描述的结构和特征，包括但不限于载体层、荧光剂、散射颗粒、和/或粗糙化/成形。灯项圈276也能够由导热材料制成以使来自荧光剂层280的热量扩散到灯项圈276中。来自灯项圈276的热量能够直接消散到周围环境中或者能够扩散到散热器结构274中，在那里其能够扩散到周围环境中。用于荧光剂载体和光源的热路径耦接使得来自荧光剂载体的热和来自灯项圈276的热能够扩散到散热器结构274中，并且光源热量能够从散热器结构274扩散到灯项圈276。灯项圈276还具有紧密地适配在散热器结构274的顶部周围的裙边282以允许在灯项圈276与散热器结构274之间进行有效的传导。
图16是示出在灯270中使用的用于不同远程荧光剂载体的操作特征的图表285。第一虚线286示出了用于灯的基部或者电路板的温度，其对于断开散热器保持恒定在约74.7°C。第二虚线288示出了用于根据本发明的远程荧光剂载体的不同实施方式中的荧光剂的峰值温度。对于5mm厚的玻璃来说在荧光剂层上具有旋涂并且对于0.5mm厚的蓝宝石来说在荧光剂层上具有旋涂，峰值荧光剂操作温度在基部以下。像上面，这允许较大的发射效率以及与荧光剂的劣化相关的较少的热量。
图17示出了根据本发明的灯300的又一个实施方式，在散热器结构305中包括光学腔体302。以LED为基础的光源304安装至平台306，并且荧光剂载体308安装至腔体302的顶部开口，荧光剂载体308具有上述那些特征中的任一种。荧光剂载体308包括导热透明材料和荧光剂，并且通过如上所述的导热材料或装置安装到腔体。腔体302能够具有反射性表面以便如上所述增强发射效率。
来自光源304的光穿过荧光剂载体308，其中一部分通过荧光剂载体308中的荧光剂转换为不同波长的光。在一个实施方式中，光源304能够包括发蓝光LED并且荧光剂载体308能够包括如上所述的黄色荧光剂，其吸收一部分蓝光并且再发射黄光。灯300发射LED光与黄色荧光剂光的白光组合。同上，光源304还能够包括发射不同颜色的光的多种不同的LED，并且荧光剂载体能够包括其它荧光剂以产生具有期望颜色温度与表现的光。
灯300还包括安装在腔体302上方的成形的散射器圆顶310，其包括诸如上面列出的那些散布或散射颗粒。散射颗粒能够提供在形成于大致圆顶形状的可固化结合剂中。另外地，或者另选地，散射结构还能够提供为散射器圆顶的一部分。在一些实施方式中，代替散射颗粒而提供散射结构。在示出的实施方式中，圆顶310安装至散热器结构305并且在与散热器结构305相对的端部处具有放大的部分。能够使用如上所述的不同的结合剂材料，诸如硅树脂、环氧树脂、玻璃、无机玻璃、电介质、BCB、聚酰亚胺、聚合物及其混合物。在一些实施方式中，白色散射颗粒能够与白色的圆顶一起使用，其掩饰光学腔体中的荧光剂载体308中的荧光剂的颜色。这为整个灯300提供了白色外观，对于消费者来说，其通常比荧光剂的颜色在视觉上更可接受或者吸引。在一个实施方式中，该散射器能够包括白色的二氧化钛颗粒，其能够给散射器圆顶310提供整个白色外观。
散射器圆顶310能够提供以更加全向和/或均匀的模式散布从光学腔体发射的光的附加优点。如上所述，来自光学腔体中的光源的光能够以大致向前或朗伯模式发射并且圆顶310的形状连同散射颗粒/结构的散布特性致使光以更加全向的发射模式从圆顶发射。设计好的圆顶在不同区域中能够具有不同浓度的散射颗粒/结构或者能够成形为特定的发射模式。在一些实施方式中，圆顶能够设计为使得来自灯的发射模式与能源部（DOE）能源之星限定的全向分布标准相符。如上所述，这里描述的不同灯实施方式中的一些能够包括符合DOE能源之星的A-型改进LED灯泡。灯300符合该标准的一个要求是发射均匀性必须在从0到135°观测的平均值的20%以内并且；来自灯的总通量的>5%必须在135-180°的发射区域中发射，其中在0、45、90°方位角处获取该测量值。本发明提供了高效、可靠并且有成本效益的灯。在一些实施方式中，整个灯能够包括能够快速且容易地装配的五个部件。
与上面的实施方式类似，灯300可包括适配到传统电插座中的类型的安装机构。在示出的实施方式中，灯300包括螺纹部分312以便安装到标准的爱迪生插座。与上面实施方式相同，灯300能够包括标准的插头并且电插座能够是标准的出口、卡口安装件、销基部，诸如GU24基部单元，或者其能够是夹子并且电插座能够是容纳且保持夹子的插座（例如，如在许多荧光灯中使用的）。
根据本发明的不同灯实施方式能够具有多种不同的形状和尺寸。图18示出了根据本发明的灯320的另一个实施方式，其与灯300类似并且类似地在散热器结构325中包括光学腔体322，光源324安装到光学腔体322中的平台326。荧光剂载体328通过热连接安装在腔体开口的上方。灯320还包括在光学腔体322上方安装到散热器结构325的散射器圆顶330。散射器圆顶能够由与如上所述且在图17中示出的散射器圆顶310相同的材料制成，但是在该实施方式中，圆顶300是椭圆或卵形的以提供不同的灯发射模式，同时仍遮蔽来自荧光剂载体328中的荧光剂的颜色。还应该指出的是，散热器结构325与平台326热断开。即，在平台326与散热器结构之间存在空间使得它们不共用用于散热的热路径。如上所述，与不具有断开热路径的灯相比其能够提供改进的荧光剂载体的散热。灯300还包括用于安装到爱迪生插座的螺纹部分332。
图19-图21示出了根据本发明的灯340的另一个实施方式，其与图18中示出的灯320类似。其包括具有光学腔体342的散热器结构345，光学腔体具有位于平台346上的光源344，并且荧光剂载体348位于光学腔体342上方。它还包括螺纹部分352。它还包括散射器圆顶350，但是在该实施方式中散射器圆顶的顶部是平坦的以便提供期望的发射模式，同时仍覆盖荧光剂的颜色。
灯340还在光源344与散热器结构345之间包括界面层354，使其与光源344相隔。在一些实施方式中，界面层能够包括热绝缘材料并且光源344能够具有促使来自发射器的热量消散到光源的基板的边缘的特征。这能够促使热量消散到散热器结构345的外部边缘，在那里其能够通过散热翅片消散。在其它实施方式中界面层354能够为电绝缘的以使散热器结构345与光源344隔离。然后能够形成与光源的顶表面的电连接。
在上面的实施方式中，荧光剂载体是平坦的平面，其中光源中的LED共面。然而，应该理解的是，在其它灯的实施方式中荧光剂载体能够采取包括不同的三维形状的多种不同形状。术语三维意味着表示除了如上面实施方式中示出的平面以外的任何形状，并且三维荧光剂载体能够以与上述二维平面荧光剂载体相同的方式安装到散热器。
图22至图25示出了根据本发明的三维荧光剂载体的不同的实施方式，但是应该理解的是它们还可为多种其它的形状。图22示出了包括半球形载体355与荧光剂层356的半球形荧光剂载体354。半球形载体355能够由与上述载体层相同的材料制成，并且荧光剂层能够由与上述的荧光剂层相同的材料制成，并且散射颗粒能够包括在如上所述的载体与荧光剂层中。在一些实施方式中，三维载体不需要是导热的。
在该实施方式中，示出了荧光剂层356位于载体355的外表面上，尽管应该理解的是，荧光剂层能够位于载体的内部层上，与载体混合，或者三者中的任意组合。在一些实施方式中，在外表面上具有荧光剂层能够使发射损失最小化。当发射器光被荧光剂层356吸收时，光被全向发射并且光中的一些能够向回发射并且被灯元件（诸如LED）吸收。在荧光剂层位于载体的内表面的情形中，荧光剂层356还能够具有与半球形载体355不同的折射系数（例如高于半球形载体的折射系数），使得从荧光剂层向前发射的光能够从载体355的内表面反射回去。由于被灯元件吸收，该光还可能损失掉。在荧光剂层356位于载体355的外表面上的情况下，向前发射的光不需要穿过载体355并且对于反射将不会损失。反射回的光将遇到载体的顶部，在那里，特别地，如果荧光剂层的折射系数大于载体的，其中的至少一些将被反射回去。此外，特别地，如果载体层的折射系数大于周围环境（例如空气），一些光将会从载体层的内表面被反射回去。该布置导致被发射回载体的来自荧光剂层356的光的减少，所述光在载体处能够被吸收。通过将荧光剂与载体层的表面制造得大致为平滑能够进一步增强限制光朝向光源向后指向的期望益处。通过将荧光剂层的最外表面（当如图22中所示的应用到载体的外表面时）制造成使其具有表面粗糙度或者用于增强光提取的其它特征而能够实现其它的益处，从而使来自荧光剂层+载体层结构的向前光提取相对于向后的光发射有利。
荧光剂层356能够使用上述多种相同的方法沉积。在一些情形中三维形状的载体355能够要求附加的步骤或者其它处理以提供必要的覆盖。在喷洒溶剂-荧光剂-结合剂混合物的实施方式中，载体能够如上所述被加热并且能够需要多个喷嘴以提供在载体上方的期望覆盖（诸如适当的均匀覆盖）。在其它实施方式中，当旋涂载体时能够使用较少的喷嘴以提供期望覆盖。同上，来自载体355的热量能够使溶剂蒸发并且帮助结合剂固化。
在此外的其它实施方式中，荧光剂层能够通过再现处理形成，从而荧光剂层能够形成在载体355的内表面和/或外表面上，但是其特别地适用于形成在内表面上。载体355能够至少部分地填充以荧光剂混合物，或者另外地与粘附到载体的表面的荧光剂混合物接触。然后该混合物能够从载体排出，之后在表面上留下一层荧光剂混合物，然后其能够固化。在一个实施方式中，该混合物可包括聚乙烯氧化物（PEO）与荧光剂。该载体能够被填充并且然后排放，留下一层PEO-荧光剂混合物，然后其能够被加热固化。PEO蒸发或者被热量驱动，留下荧光剂层。在一些实施方式中，能够应用结合剂以进一步固定荧光剂层，而在其它实施方式中荧光剂能够在没有结合剂的情况下保持。
与用于涂覆平面载体层的过程类似，这些过程能够用于三维载体中以应用可具有相同或不同荧光剂材料的多荧光剂层。荧光剂层还能够涂覆在载体的内侧与外侧，并且能够具有在载体的不同区域中具有不同厚度的不同类型。在此外的其它实施方式中，能够使用不同的过程，诸如使载体涂覆以能够热形成到载体的一层荧光剂材料。
在使用载体355的灯中，发射器能够布置在载体的基部从而来自发射的光向上发射并且穿过载体355。该载体不仅转换通过其的光中的至少一些，而且还帮助以期望的模式消散光。在一些实施方式中，发射器能够以大致朗伯模式发射光，并且载体能够帮助以更均匀的模式分散光。
图23示出了根据本发明的三维荧光剂载体357的另一个实施方式，其包括子弹状载体358和位于载体外表面上和荧光剂层359。载体358和荧光剂层359能够使用如上所述的相同方法由相同的材料形成。不同形状的荧光剂载体能够与不同的发射器一起使用以提供全部期望的灯发射模式。图24示出了根据本发明的三维荧光剂载体360的又一个实施方式，其包括球状载体361和位于载体外表面上的荧光剂层362。载体361与荧光剂层362能够使用如上所述的相同方法由相同的材料形成。
图25示出了根据本发明的荧光剂载体363的另一个实施方式，其具有带狭窄颈部365的大致球状载体364。与上面的实施方式相同，荧光剂载体363包括载体364外表面上的荧光剂层366，其利用与上述这些相同的方法由相同材料制成。在一些实施方式中，具有与载体364类似形状的荧光剂载体在转换发射器光并且将来自光源的光从朗伯模式再发射为更加全向的发射模式。
图26至图28示出了根据本发明的灯370的另一个实施方式，其具有散热器结构372、光学腔体374、光源376、散射器圆顶378与螺纹部分380。该实施方式还包括三维荧光剂载体382，其包括透明材料和至少一个荧光剂层。三维荧光剂载体382能够安装到散热器结构372。在一些实施方式中，载体382通过热连接安装至散热器结构。然而，在该实施方式中，荧光剂载体382是球状的并且发射器布置为使得来自光源的光穿过荧光剂载体382，至少其中一些光在那里被转换。
三维荧光剂载体382的形状在其与光源376之间提供了自然的分离。因此，光源376不安装在散热器中的形成光学腔体的凹槽中。替代地，光源376安装在散热器结构372的顶表面上，具有由荧光剂载体382与散热器结构372的顶部之间的空间形成的光学腔体37。
在使用用于光源376的发蓝光LED与黄色荧光剂的灯370的实施方式中，荧光剂载体382能够呈黄色，并且散射器圆顶378遮蔽该颜色同时使灯光分散成期望的发射模式中。在灯370中，用于平台和散热器结构的传导性路径耦接在一起，但是应该理解的是，在其它实施方式中它们能够断开。
图29至图31示出了根据本发明的灯390的又一个实施方式。其包括与图26至图28中示出的灯370的多个相同的特征。然而，在该实施方式中，荧光剂载体392是子弹状的并且与上述荧光剂载体的其它实施方式大致相同的方式起作用。应该理解的是，这些仅是在本发明的不同实施方式中荧光剂载体能够采取的多种形状中的仅两种。
图32示出了根据本发明的灯400的另一个实施方式，其包括具有光学腔体404的散热器402，具有光源406和荧光剂载体408。灯400还包括散射器圆顶410与螺纹部分412。然而，在该实施方式中，光学腔体404能够包括如图33中示出的可从散热器402移除的分离的项圈结构414。这提供了比整个散热器能够更容易地涂覆以反射材料的分离件。项圈结构414能够带有螺纹以便与散热器结构402中的螺纹相匹配。项圈结构414能够提供机械地向下夹持PCB到散热器的附加优点。在其它实施方式中，项圈结构414能够包括机械卡入式装置替代螺纹以便更容易生产。
应该理解的是，在其它实施方式中，灯的不同部分（诸如整个光学腔体）能够被移除。这些特征使得项圈结构414可移除，能够允许更容易地用反射层涂覆光学腔体并且在故障的情形中还能够允许光学腔体的移除与替换。
根据本发明的灯能够具有包括多种不同数量的LED的光源，一些实施方式具有少于30个光源并且其它实施方式具有少于20个光源。此外的其它实施方式能够具有少于10个LED，由于具有较少LED芯片，使得灯光源的成本和复杂性通常更低。在一些实施方式中，由多个芯片光源覆盖的区域能够是小于30mm2并且在其它实施方式中小于20mm2。在此外的其它实施方式中其能够小于10mm2。根据本发明的灯的一些实施方式还提供大于400流明并且在其它实施方式中大于600流明的稳定状态的流明输出。在此外的其它实施方式中，灯能够提供大于800流明的稳定状态的流明输出。一些灯的实施方式能够提供该流明输出，其中灯的热管理特征允许灯保持触碰起来较凉。在一个实施方式中，灯保持触摸起来低于60°C，并且在其它实施方式中其保持触摸起来低于50°C。在此外的其它实施方式中灯保持触摸起来小于40°C。
根据本发明的灯的一些实施方式还能够以大于40流明每瓦特的效率操作，并且在其它实施方式中以大于50流明每瓦特的效率操作。在此外的其它实施方式中灯能够以大于55流明每瓦特操作。根据本发明的灯的一些实施方式能够产生具有大于70的显色指数（CRI）的光，并且在其它实施方式中具有大于80的CRI。在此外的其它实施方式中灯能够以大于90的CRI操作。根据本发明的灯的一个实施方式能够具有荧光剂，其提供灯发射以大于80的CRI以及大于320流明/光瓦特＠3000K相关的颜色温度（CCT）的流明等同放射（LER）。
根据本发明的灯还能够在0到135°视角中的平均值的40%内的分配中发射光，并且在其它实施方式中该分配能够在相同视角的平均值的30%内。此外的其它实施方式能够具有符合能源之星具体规定的相同的视角处的平均值的20%的分配。该实施方式还能够发射大于135到180°视角中的总通量的5%的光。
参照远程荧光剂描述了上面的实施方式，但是应该理解的是替换实施方式能够包括具有共形荧光剂层的至少一些LED。这能够特别地适用于具有发射来自不同类型发射器的不同颜色的光的光源的灯。这些实施方式能够另外的具有上述特征中的一些或者全部。
尽管参照其一定优选的构造描述了本发明，其它方案也是可能的。因此，本发明的精神和范围不应该局限于上述的方案。
Claims (48)
1.一种灯，该灯包括：
光源；
三维荧光剂载体，所述三维荧光剂载体远离所述光源并且包括导热材料和转换材料，所述导热材料对于来自所述光源的光至少部分地透明，所述转换材料吸收来自所述光源的光并且发射不同波长的光；以及
散热器结构，所述荧光剂载体热耦接至所述散热器结构，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，来自所述荧光剂层的热量通过所述载体层并从所述载体层消散。
2.根据权利要求1所述的灯，其中，所述荧光剂载体包括散射颗粒。
3.根据权利要求1所述的灯，其中，所述荧光剂载体包括含有散射颗粒的分离层。
4.根据权利要求1所述的灯，其中，所述荧光剂载体包括粗糙化或者成形的表面。
5.根据权利要求1所述的灯，其中，来自所述荧光剂载体的热量通过所述热耦接传导到所述散热器结构中。
6.根据权利要求1所述的灯，其中，所述光源包括以LED为基础的光源。
7.根据权利要求1所述的灯，其中，所述光源包括发蓝光LED并且所述荧光剂载体包括吸收蓝光并且再发射不同波长的光的荧光剂，所述灯发射蓝色LED光与转换材料光的感知白光组合。
8.根据权利要求1所述的灯，还包括光学腔体，所述荧光剂载体安装在所述腔体中的开口上方，所述光源安装在所述腔体内，来自所述光源的光穿过所述荧光剂载体。
9.根据权利要求8所述的灯，其中，所述光学腔体包括反射性表面。
10.根据权利要求1所述的灯，还包括位于所述荧光剂载体上方的散射器元件。
11.根据权利要求10所述的灯，其中，所述散射器元件将来自窄的或朗伯发射模式的光分散为更加全向的发射模式。
12.根据权利要求1所述的灯，其中，所述荧光剂载体具有来自包括半球形、子弹状、锥形、管状与长方形的组中的形状。
13.根据权利要求1所述的灯，发射具有符合能源之星的发射模式的光。
14.根据权利要求1所述的灯，尺寸设计为适合A19的尺寸轮廓。
15.一种以LED为基础的灯，包括：
LED光源；
三维荧光剂载体，所述三维荧光剂载体远离所述光源以使得从所述光源发射的光穿过所述荧光剂载体并且通过所述荧光剂载体转换；以及
导热路径，所述导热路径将荧光剂转换热量传导得远离所述荧光剂载体并且消散所述热，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，所述载体层是透明的并且能够消散热量。
16.根据权利要求15所述的灯，还包括散热器，所述导热路径至少部分地包括所述散热器。
17.根据权利要求15所述的灯，其中，所述荧光剂载体层包括导热透明材料。
18.根据权利要求15所述的灯，其中，所述荧光剂载体包括粗糙化或者成形的表面。
19.根据权利要求15所述的灯，还包括散射颗粒。
20.根据权利要求15所述的灯，其中，所述光源包括发蓝光LED并且所述荧光剂载体吸收蓝光并且再发射不同波长的光，所述灯发射蓝色LED光与荧光剂光的感知白光组合。
21.根据权利要求15所述的灯，还包括光学腔体，所述荧光剂载体在所述腔体中的开口上方，所述光源安装在所述腔体内，来自所述光源的光穿过所述荧光剂载体。
22.根据权利要求21所述的灯，其中，所述光学腔体包括反射性表面。
23.根据权利要求15所述的灯，还包括位于所述荧光剂载体上方的散射器元件。
24.根据权利要求15所述的灯，其中，所述荧光剂载体具有来自包括半球形、子弹状、锥形、管状与长方形的组中的形状。
25.根据权利要求15所述的灯，发射具有符合能源之星的发射模式的光。
26.根据权利要求15所述的灯，尺寸设计为适合A19的尺寸轮廓。
27.一种灯，所述灯包括：
散热器结构；
以LED为基础的光源；
荧光剂载体，所述荧光剂载体远离所述光源并且配置为吸收来自所述光源的光并且再发射不同波长的光；
第一导热路径，所述第一导热路径将转换产生的热远离所述荧光剂载体传导到散热器；以及
散射器，所述散射器位于所述荧光剂载体上方，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，来自所述荧光剂层的热量通过所述载体层并从所述载体层消散。
28.根据权利要求27所述的灯，还包括光学腔体，所述荧光剂载体在光学腔体开口上并且所述以LED为基础的光源在所述腔体中，来自所述光源的光穿过所述荧光剂载体。
29.根据权利要求28所述的灯，还包括位于所述光学腔体内的平台，所述光源安装在所述腔体上，热量通过所述平台从所述光源消散。
30.根据权利要求28所述的灯，其中，所述光学腔体包括反射性表面。
31.根据权利要求27所述的灯，其中，来自所述光源的热量通过第二导热路径被传导得远离所述光源。
32.根据权利要求31所述的灯，其中，所述第一与第二导热路径耦接在一起。
33.根据权利要求31所述的灯，其中，所述第一与第二导热路径断开。
34.一种灯，所述灯包括：
光源；
散热器结构；
光学腔体，所述光学腔体包括荧光剂载体，所述荧光剂载体位于所述腔体的开口上方并且热耦接至所述散热器结构，所述光源安装在所述光学腔体中，远离所述荧光剂载体，来自所述光源的光穿过所述荧光剂载体；以及
散射器元件，所述散射器元件位于所述光学腔体上方，来自所述光学腔体的光穿过所述散射器元件，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，来自所述荧光剂层的热量通过所述载体层并从所述载体层消散。
35.根据权利要求34所述的灯，其中，所述荧光剂载体包括导热材料和转换材料，所述导热材料对来自所述光源的光至少部分地透明，所述转换材料吸收来自所述光源的光并且发射不同波长的光。
36.根据权利要求34所述的灯，其中，所述散射器元件使来自所述光学腔体的光分散为主要全向发射模式。
37.根据权利要求34所述的灯，其中，所述散射器元件包括散射颗粒。
38.根据权利要求34所述的灯，其中，所述散射器元件遮蔽所述荧光剂载体的颜色。
39.根据权利要求34所述的灯，其中，所述荧光剂载体是半球形的。
40.根据权利要求34所述的灯，其中，所述荧光剂载体是子弹形的。
41.根据权利要求34所述的灯，其中，所述光源包括发蓝光LED并且所述荧光剂载体吸收蓝光并且再发射不同波长的光，所述灯发射蓝色LED光和荧光剂载体光的白光组合。
42.一种灯，所述灯包括：
光源；
光学腔体，所述光学腔体包括位于所述腔体的开口上方的三维荧光剂载体，所述光源安装在所述光学腔体中远离所述荧光剂载体，来自所述光源的光穿过所述荧光剂载体，所述光学腔体还包括反射性表面，以反射来自所述光源与所述荧光剂载体的光；以及
导热路径，所述导热路径将荧光剂转换热量传导得远离所述荧光剂载体并且消散所述热，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，所述载体层是透明的并且是导热的。
43.根据权利要求42所述的灯，还包括位于所述光学腔体上方的散射器元件，来自所述光学腔体的光穿过所述散射器元件。
44.根据权利要求42所述的灯，还包括散热器，其中，所述光学腔体与所述散热器整体形成并且所述导热路径通过所述散热器。
45.根据权利要求42所述的灯，其中，所述荧光剂载体是平面的。
46.根据权利要求42所述的灯，其中，所述荧光剂载体具有三维形状。
47.一种灯，所述灯包括：
散热器结构；
以LED为基础的光源；
荧光剂载体，所述荧光剂载体远离所述光源并且配置为吸收来自所述光源的光并且再发射不同波长的光；以及
第一导热路径，所述第一导热路径将转换产生的热远离所述荧光剂载体传导到所述散热器，其中所述灯发射具有符合能源之星的发射模式的光，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，来自所述荧光剂层的热量通过所述载体层并从所述载体层消散。
48.一种灯，所述灯包括：
散热器结构；
以LED为基础的光源；
荧光剂载体，所述荧光剂载体远离所述光源并且配置为吸收来自所述光源的光并且再发射不同波长的光；以及
第一导热路径，所述第一导热路径将转换产生的热远离所述荧光剂载体传导到所述散热器，其中所述灯的尺寸设计为适合A19轮廓，
其中，所述荧光剂载体包括载体层和荧光剂层，
其中，所述载体层是透明的并且是导热的。
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