專利名稱：照明器件和用于制造照明器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明器件和用于制造這種器件的方法。
技術(shù)背景近些年以來，將半導(dǎo)體發(fā)光器件如LED用于汽車和普通照明用途。 所稱的"高功率"LED的最近的進(jìn)展展示出非常高的光通量，并允許 將單LED而不是燈泡用于照明用途。一方面，出于高的光通量、這些器件的高功率消耗(>1W)和小 波形因數(shù)(form factor )的原因，必須將這種器件所產(chǎn)生的熱適當(dāng)散逸， 因?yàn)長ED的功效在高溫時(shí)受到很大的影響。另一方面，由于特定用途 的要求，將光學(xué)系統(tǒng)如準(zhǔn)直儀或反射器用在許多用途中，以引導(dǎo)光， 這種特定用途如汽車大燈。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常用剛性散熱器與反射 器之間的LED布置來解決這種問題。不過，由于這種LED剛性安裝 在這兩個(gè)元件之間，所以對(duì)LED施加力，這種力可損壞這種發(fā)光器件，尤其是在汽車用途中。WO-A-2004/038759中公開了這種問題的一種解決方法。正如可從 圖ll中看出的那樣，將LED IO安裝在熱管64的頂部上，熱管"用 于散逸在LED10中所產(chǎn)生的熱。將一種TIR (全內(nèi)反射)反射器10b 布置在頂部上，但并不接觸LEDIO，從而在這兩個(gè)元件之間形成一種 凹入空間。用指數(shù)匹配的流體(index-matching fluid)填充TIR反射 器10b與LED IO之間的凹入空間。不過，由于這種指數(shù)匹配的流體、這種LED和TIR反射器的不同 熱膨脹系數(shù)的問題的原因，這種類型的照明器件的使用壽命有限，這 就可導(dǎo)致這種器件在高溫時(shí)破裂。而且，現(xiàn)有技術(shù)中的器件的這種指 數(shù)匹配的流體引起降質(zhì)問題，且填充工藝增加了制造這種器件的難度。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種照明器件，這種照明器件展示 出增強(qiáng)的機(jī)械支撐，而保持良好的熱散逸。根據(jù)本發(fā)明，這種目的由根據(jù)權(quán)利要求1的照明器件和根據(jù)權(quán)利 要求ll的用于制造照明器件的方法來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的照明器件包括至少一個(gè)LED單元并可包括多個(gè)LED 單元。這種LED單元包括至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)，優(yōu)選是 制造用于照明目的的高功率LED,或者，可將多個(gè)LED用在單LED 單元中，例如，以在單LED模片或多個(gè)LED模片上的陣列的形式， 以實(shí)現(xiàn)高光通量。這種LED單元還可包括用于向這種LED提供電能 的驅(qū)動(dòng)電路或其它電子或機(jī)械元器件，如引線，以及用于支撐這種LED 或熱散逸裝置的安裝座。這種LED單元僅剛性耦合到一種準(zhǔn)直儀。通 過本發(fā)明，術(shù)語"剛性耦合"包括任何類型的連接或固定，這種連接 或固定允許向LED單元施加力，例如，這種力呈振動(dòng)的形式。僅剛性 耦合到準(zhǔn)直儀即LED單元僅剛性連接到單元器件或點(diǎn)是有利的，因?yàn)?無實(shí)質(zhì)上的力可施加到這種LED單元，例如，這種實(shí)質(zhì)上的力會(huì)由于 振動(dòng)的原因而出現(xiàn)在汽車用途中。將這些實(shí)質(zhì)上的力理解為包括在如 由振動(dòng)導(dǎo)致的受迫斷裂或破裂方面能夠損壞LED單元或LED單元的 任何元器件的力。準(zhǔn)直儀可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?。例如，可采用用離子交換玻璃材 料制成的GR1N透鏡(梯度指數(shù)透鏡，gradient index lens)。 一般來 講，可用任何適當(dāng)?shù)牟牧先缢芰匣虿Ａе瞥蛇@種準(zhǔn)直儀。在本發(fā)明的 上下文中，將術(shù)語"準(zhǔn)直儀，，理解為也包括任何適當(dāng)類型的反射器。 準(zhǔn)直儀至少部分地安裝在一種殼體中，可用任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥蛇@種 殼體，這種材料能夠提供足夠的穩(wěn)定性以支撐準(zhǔn)直儀。例如，采用金 屬材料或塑料。優(yōu)選這種殼體通過用導(dǎo)熱材料制成或通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu) 性裝置如冷卻片能夠散逸由這種LED產(chǎn)生的熱。還可將帶有分立的 LED單元或共用的LED單元的多個(gè)準(zhǔn)直儀布置在單殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，這種殼體包括一種腔體，這種腔體內(nèi)含有非剛性傳 熱介質(zhì)。這種腔體可以是任何形狀和體積，且4艮據(jù)這種傳熱介質(zhì)確定 這種腔體的尺寸，以將這種LED單元至少部分地包含在這種介質(zhì)中。 因此，應(yīng)將準(zhǔn)直儀相應(yīng)地安裝到殼體。 一般來講，希望在LED單元與 傳熱介質(zhì)之間有良好的熱接觸。優(yōu)選將這種腔體完全密封，以使這種 傳熱介質(zhì)在這種發(fā)光器件的使用壽命內(nèi)保持在腔體中。非剛性傳熱介質(zhì)可以是任何類型，這種非剛性傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱，以散逸在這種LED單元中產(chǎn)生的熱。將"非剛性"理解為包括所有的材 料，這些材料并不形成到這種LED單元的硬連接，即這種介質(zhì)并不將 實(shí)質(zhì)上的力傳遞到這種LED單元。如上所述，基本理念是僅將這種LED 單元?jiǎng)傂赃B接到準(zhǔn)直儀，即連接到單元器件，以使無實(shí)質(zhì)上的力施加 到這種LED單元，否則，這些實(shí)質(zhì)上的力可將LED單元損壞。在優(yōu)選實(shí)施例中，準(zhǔn)直儀是一種TIR(全內(nèi)反射)準(zhǔn)直儀，這種 準(zhǔn)直儀也稱為TIR反射器。TIR準(zhǔn)直儀允許良好的準(zhǔn)直性能并提供高 光學(xué)功效。TIR準(zhǔn)直儀提供〉90。/。的功效。通?？筛鶕?jù)所使用的波長范 圍用任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥蛇@種TIR準(zhǔn)直儀。作為示例，適當(dāng)?shù)牟牧嫌?玻璃或透明的陶瓷材料。就容易制造方面而言，特別優(yōu)選用透明塑料 制成這種TIR準(zhǔn)直儀。適當(dāng)?shù)乃芰习≒MMA(聚曱基丙烯酸甲酯)、 聚碳酸脂或COC (環(huán)形晞烴共聚物)。根據(jù)用途，可用在理想波長范 圍內(nèi)的反射涂層部分地涂覆這種TIR準(zhǔn)直儀，或用一種覆層部分地涂 覆這種TIR準(zhǔn)直儀，以支持全內(nèi)反射，以進(jìn)一步地增強(qiáng)光學(xué)功效。尤 其可將反射涂層涂覆到這種TIR準(zhǔn)直儀的安裝這種LED單元的部分， 因?yàn)槌鲇谠谶@些表面上的光入射角的原因，在該區(qū)域內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)全內(nèi) 反射。優(yōu)選用無機(jī)膠合劑、玻璃粉(glass frites )或特別優(yōu)選用注模將這 種LED單元耦合到這種準(zhǔn)直儀。因此，準(zhǔn)直儀應(yīng)提供適當(dāng)?shù)谋３盅b置， 這種保持裝置如在準(zhǔn)直儀中形成的凹部。在使用無機(jī)膠合劑時(shí)，應(yīng)將 這種無機(jī)膠合劑涂覆在LED單元與準(zhǔn)直儀之間，即在光學(xué)路徑中，優(yōu) 選這種膠合劑應(yīng)符合準(zhǔn)直儀的反射指數(shù)。在用玻璃制成這種準(zhǔn)直儀的 情形中，優(yōu)選使用玻璃粉。在本發(fā)明中，利用熱和壓力將具有準(zhǔn)直儀 的折射指數(shù)的流體玻璃粉用于將LED單元連接到準(zhǔn)直儀。還可通過注模將LED單元耦合到準(zhǔn)直儀。優(yōu)選在用塑料制成這種 準(zhǔn)直儀的情況下采用這種耦合，例如，在使用TIR準(zhǔn)直儀時(shí)。注模尤 為有利，因?yàn)榭蓪?shí)現(xiàn)LED模片的表面與準(zhǔn)直儀的直接接觸，這樣就可 避免由折射指數(shù)的突然變化所導(dǎo)致的損失。因此，由于準(zhǔn)直儀的全內(nèi) 反射性能與降低的反射損失的結(jié)合，所以就可實(shí)現(xiàn)特別高的功效，這 種降低的反射損失由LEDTIR與準(zhǔn)直儀的直接接觸所導(dǎo)致。可直接將 這種TIR準(zhǔn)直儀注模在LED單元上，這就允許容易而有成本效率的制造工藝。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)展，傳熱介質(zhì)呈凝膠狀或特別優(yōu)選是液體。這種傳熱介質(zhì)通常應(yīng)允許LED單元與周圍的殼體之間的足夠的熱傳導(dǎo)。由 于這種傳熱介質(zhì)還不應(yīng)有剛性，所以凝膠狀或液體介質(zhì)特別有利。適 當(dāng)?shù)牟牧系膶?shí)例有水、礦物油或合成油。傳熱介質(zhì)還可以是一種前面 所提及的類型的組合，這些類型帶有支持傳熱性能的結(jié)構(gòu)，如一種多 孔纖維結(jié)構(gòu)，凝膠狀或液體介質(zhì)在這種多孔纖維結(jié)構(gòu)中。最優(yōu)選這種傳熱介質(zhì)是一種液體。液體通常展示出高密度并因此而展示出良好的 熱導(dǎo)性能。而且，液體通常在LED單元與殼體之間提供極好的熱接觸。 特別優(yōu)選將這種LED單元浸在這種液體中。熱輸送機(jī)構(gòu)可以是一種對(duì)流類型的機(jī)構(gòu)或者是一種熱管機(jī)構(gòu)。對(duì) 于對(duì)流類型的機(jī)構(gòu)而言，適當(dāng)?shù)囊后w應(yīng)具有比LED單元的工作溫度高 的沸點(diǎn)，以使液體介質(zhì)不完全蒸發(fā)，液體介質(zhì)的完全蒸發(fā)往往會(huì)阻礙 散熱。 一般來講，當(dāng)LED本身或LED單元的任何電子器件與這種流 體直接接觸時(shí)，這種液體還應(yīng)具有電氣隔離性能。不過，可將導(dǎo)電流 體用作至電源的連接，只要對(duì)這種LED單元進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。當(dāng)使用 TIR準(zhǔn)直儀且這種液體與這種TIR準(zhǔn)直儀直接接觸時(shí)，有必要用覆層 或涂層將這種TIR準(zhǔn)直儀的棵露表面涂覆，以保持全內(nèi)反射性能。覆 層的必要性自然取決于TIR準(zhǔn)直儀與所使用的流體的折射指數(shù)的差異。或者，這種傳熱介質(zhì)可以是一種熱管流體。熱管流體能夠有效地 輸送熱。在熱管機(jī)構(gòu)中，將熱管介質(zhì)布置在密封腔體中，這種密封腔 體與熱源緊密接觸。由于在熱源產(chǎn)生的熱的原因，熱管流體的一部分 蒸發(fā)。然后，蒸汽在腔體的較冷的散熱器凝結(jié)并隨后回流到該熱源。 熱管流體在熱源由在LED單元產(chǎn)生的熱蒸發(fā)。因此，蒸汽在腔體的冷 壁凝結(jié)，然后回流到LED單元，這種冷壁用作一種散熱器。因此，必 須將腔體設(shè)計(jì)成使熱管流體的不受阻礙的回流以及循環(huán)流可以進(jìn)行。 例如，可將腔體的內(nèi)壁設(shè)計(jì)成使回流僅可通過重力進(jìn)行。由于這通常 取決于安裝位置，所以優(yōu)選將纖維多孔結(jié)構(gòu)或燈芯狀結(jié)構(gòu)用在腔體內(nèi) 部，以通過毛細(xì)管力促使熱管流體的回流，以使熱管流體的循環(huán)流得 到保持，即便是在逆著重力引導(dǎo)回流時(shí)也是如此。特別優(yōu)選腔體的內(nèi) 壁包括毛細(xì)管結(jié)構(gòu)或動(dòng)脈狀結(jié)構(gòu)，以促進(jìn)熱管流體的循環(huán)流。為了獲得熱管流體的足夠的蒸發(fā)并因此而獲得從LED單元的熱散逸，LED單 元不可由多孔材料完全包圍。適當(dāng)?shù)臒峁芰黧w的實(shí)例有氨水、甲醇、PP2、乙醇、水或它們的溶 液和混合物。適當(dāng)?shù)臒峁芰黧w通常應(yīng)允許在由LED源的溫度要求所規(guī) 定的溫度范圍內(nèi)以及用途的溫度條件下的工作。這在大多數(shù)情況下意味著在25t:與ioox:之間的范圍內(nèi)的工作溫度。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，將殼體的腔體的尺寸確定為使LED單元 至少部分地容納在液體傳遞介質(zhì)中，而與照明器件的安裝位置無關(guān)。 這種構(gòu)造允許照明器件的通用工作位置，這種通用工作位置提供較高 的使用靈活性。因此，確定殼體的腔體的尺寸或結(jié)構(gòu)，而與傳熱介質(zhì) 的量和粘度無關(guān)，以使LED單元與傳熱介質(zhì)之間的足夠的熱接觸總是 得到保持。根據(jù)本發(fā)明的另一種進(jìn)展，LED單元包括一種散熱器。這種散熱 器有利地增強(qiáng)熱接觸并因此而增強(qiáng)從LED單元至傳熱介質(zhì)的熱散逸。 這種散熱器可以是一種小型安裝座并通常用熱導(dǎo)材料制成，LED安裝 在這種散熱器上，且這種熱導(dǎo)材料如DBC (直接結(jié)合銅)、陶瓷、硅 或金屬材料。還可將一種子安裝座布置在LED與散熱器之間，例如， 這種子安裝座用陶瓷或硅材料制成。散熱器應(yīng)盡可能地輕，以減少由 重力施加到LED單元的力。最優(yōu)選將這種散熱器耦合到準(zhǔn)直儀。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，準(zhǔn)直儀的表面包括連接到LED單元的至 少一個(gè)導(dǎo)電層，這種導(dǎo)電層設(shè)計(jì)用于將LED單元連接到電源?？衫?CVD或PVD方法如通過等離子體濺射將一種導(dǎo)電層涂覆到準(zhǔn)直儀，且 這種導(dǎo)電層可至少將準(zhǔn)直儀的一部分覆蓋。適當(dāng)?shù)牟牧习ㄤX、銅或 銀。在傳熱介質(zhì)導(dǎo)電或形成一個(gè)以上的導(dǎo)電層的情況下，可將隔離涂 層涂覆到該導(dǎo)電層，這種隔離涂層如一種隔離漆。正如前面所描述的 那樣，這種導(dǎo)電層還可用作反射層或覆層。導(dǎo)電層允許以各種公式將 電源連接到LED單元。例如，這種導(dǎo)電層可將電源的正終端連接到LED 單元，而導(dǎo)電傳熱介質(zhì)將電源的接地終端連接到LED單元。而且，還 可在準(zhǔn)直4義上形成相互隔離的兩個(gè)導(dǎo)電層，以將LED單元與電源連接。 還可在準(zhǔn)直儀上布置一種結(jié)構(gòu)化層，這種結(jié)構(gòu)化層能夠?qū)㈦娫吹膬蓚€(gè) 終端連接到LED單元。適當(dāng)?shù)碾娫窗ê懔麟娫?、帶有電阻器的電壓電源、降壓變換器、增壓變換器或降壓增壓變換器。Zukauskas等人所著的"Introduction to solid state Lighting" (2002，第7章)一文中公開了 一種電源的實(shí)例。不 過，電源還可以是一種簡單的電池或整流電源連接。在根據(jù)本發(fā)明的 一種制造方法中，降LED單元?jiǎng)傂择詈系綔?zhǔn)直儀。 這種方法包括用如無機(jī)膠合劑將LED單元耦合到以前形成的準(zhǔn)直儀。 這種方法還包括連同耦合到LED單元的準(zhǔn)直儀的形成，例如，此時(shí)， 準(zhǔn)直儀用塑料制成，并直接注模到LED單元上。


從參考下面描述的實(shí)施例就會(huì)明白本發(fā)明的這些和其它方面，且 參考下面描述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的這些和其它方面進(jìn)行說明。在附圖中..圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的照明器件的第一實(shí)施例的示意性截面圖，圖2示出了處于第二位置的第一實(shí)施例的示意性截面圖，圖3示出了處于另一種位置的第一實(shí)施例的截面圖，圖4示出了示于圖1中的實(shí)施例的沿A-A'線的截面圖，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的截面圖，圖6a示出了一種層結(jié)構(gòu)的笫一實(shí)例的示意圖，圖6b示出了一種層結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)例的示意圖，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖，圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的示意圖，圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
參看視圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照明器件1的 示意性截面?zhèn)纫晥D。在此實(shí)施例中，將用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯) 制成的TIR準(zhǔn)直儀2安裝在殼體3中。用環(huán)氧膠合劑將準(zhǔn)直儀2的發(fā) 光前表面安裝到殼體3的上部分，以使殼體3和準(zhǔn)直儀2形成一種密 封的腔體12，這種密封的腔體12在準(zhǔn)直儀2周圍延伸。這種殼體包括 幾個(gè)散熱片4，以散逸在照明器件1中所產(chǎn)生的熱。LED單元5包括 LED模片6和散熱器7，并剛性連接到準(zhǔn)直儀2的下部分。為了建立 這種剛性連接，將用PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)制成的準(zhǔn)直儀2直接注模到LED單元5上。由于在涂覆到LED單元5時(shí)準(zhǔn)直儀2的這種 PMMA原材料是流體，所以就實(shí)現(xiàn)了一種完美的貼合。因此，在光學(xué) 路徑中無氣隙的出現(xiàn)，這樣就會(huì)由于耦合損失的減少而產(chǎn)生高的光學(xué) 功效。LED模片6包括幾個(gè)由于驅(qū)動(dòng)LED的電路。利用設(shè)在層結(jié)構(gòu)8中 的導(dǎo)電層13將LED模片6電氣連接到電源(未示出)，這種層結(jié)構(gòu)8 設(shè)在準(zhǔn)直儀2的表面的一部分上。除了發(fā)光前表面之外，準(zhǔn)直儀2的 表面的其余部分由一種覆層(未示出)覆蓋，以在準(zhǔn)直儀2與設(shè)在腔 體12內(nèi)的熱管流體10直接接觸時(shí)，全內(nèi)反射性能總是得到保持。在 此實(shí)施例中，將乙醇用作熱管流體IO。將這些導(dǎo)電層13連接到線9，這些線9連接到電源。層結(jié)構(gòu)8的 構(gòu)造的實(shí)施例在圖6a和圖6b中示出并且在下面進(jìn)行描述。散熱器7 用DBC (直接結(jié)合銅)制成并用于增強(qiáng)與設(shè)在腔體12中的熱管流體 IO的熱接觸，LED單元5部分地浸在腔體12中 為了將由LED模片6在工作時(shí)所產(chǎn)生的熱輸送到殼體3之外，將 熱管流體10由LED單元5加熱并蒸發(fā)。熱管流體10的熱蒸汽在殼體 3的冷壁和/或準(zhǔn)直儀2凝結(jié)，然后回流到包圍LED單元的熱管流體10 的儲(chǔ)存罐。利用這種機(jī)構(gòu)保持穩(wěn)定的循環(huán)流。將殼體3的腔體12設(shè)計(jì)成使LED單元5至少部分地僅在熱管流體 10中，而與工作位置無關(guān)。處于第二位置的圖1中的實(shí)施例的截面圖 在圖2中示出。正如可從圖2中看出的那樣，熱管流體10的量與腔體 12的尺寸相匹配，以4吏LED單元5至少部分地僅在熱管流體10中。 為了使足夠的流體能夠在每個(gè)可能的安裝位置循環(huán)，僅在發(fā)光前表面 將準(zhǔn)直儀2連接到殼體3，如圖4所示，圖4示出了沿A-A'線的截面 圖。這樣，在每個(gè)安裝位置，凝結(jié)的熱管流體就可回流到儲(chǔ)存罐IO。圖3示出了處于第三工作位置的示于圖1中的實(shí)施例。出于腔體 12的這種設(shè)計(jì)的原因，LED單元5同樣也部分地浸在熱管流體10中， 即便是在照明器件1略微傾斜的情況下。雖然在圖中并未示出，但就 殼體3的增強(qiáng)的冷卻而言，布置更多數(shù)量的散熱片4是有利的，這些 散熱片4在殼體3的外周緣，如圖5所示。或者，除了前面所提及的之外，還可使用一種對(duì)流類型的傳熱介 質(zhì)，而不是熱管流體5。在此情形中，應(yīng)將這些散熱片4設(shè)在熱流體與殼體3接觸的位置。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的照明器件IO的第二實(shí)施例。與示于圖1 中的第一實(shí)施例相比，將多孔材料ll布置在腔體12內(nèi)。多孔介質(zhì)11包括纖維結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)熱管流體10的循環(huán)。在此實(shí) 施例中含在部分地包圍LED單元5的多孔介質(zhì)11內(nèi)的熱管流體5由于 在LED單元5中所產(chǎn)生的熱而蒸發(fā)。正如前面所描述的那樣，熱蒸汽 在殼體3的冷壁和/或?qū)嶓w準(zhǔn)直儀2凝結(jié)。然后，凝結(jié)的流體至少部分 地由多孔介質(zhì)11吸收并加到LED單元5。因此，多孔介質(zhì)ll包括纖 維結(jié)構(gòu)，以使源自流體濃縮物的梯度的毛細(xì)管力導(dǎo)致凝結(jié)的流體向 LED單元5的傳導(dǎo)。圖6a示出了在準(zhǔn)直儀2的表面上形成的層結(jié)構(gòu)8的第一實(shí)例的示 意圖。這種層構(gòu)造用在示于圖1的實(shí)施例中。這種層結(jié)構(gòu)包括一種反 射涂層14，這種反射涂層14在準(zhǔn)直儀2的表面上直接形成。由于在準(zhǔn) 直儀2的表面上的光的入射角在LED單元5附近的區(qū)域大，所以難以 實(shí)現(xiàn)全內(nèi)反射性能。因此，反射涂層14增強(qiáng)照明器件1的光學(xué)功效。 兩個(gè)導(dǎo)電層13在反射涂層14上形成，這兩個(gè)導(dǎo)電層13相互分離，并 通過隔離漆16與反射涂層14分離。最外導(dǎo)電層13也用隔離漆16覆蓋， 以將該導(dǎo)電層13相應(yīng)地與腔體12的內(nèi)部和熱管流體10隔離。這些導(dǎo) 電層13將LED模片5的電氣終端連接到這些線9。雖然圖中示出了兩 個(gè)堆疊的導(dǎo)電層13，但也可在單層中形成兩個(gè)相互電氣隔離的導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)。這些導(dǎo)電層13和反射層14包括鋁，用真空淀積工藝形成這種鋁。 雖然將鋁用在本實(shí)施例中，但其它的導(dǎo)電金屬材料或合金也可用于導(dǎo) 電層13的形成?？筛鶕?jù)照明器件1的波長范圍選擇用于反射涂層14 的材料。用標(biāo)準(zhǔn)類型的用于容納金屬(或腔體導(dǎo)電材料)淀積的漆形 成漆層16。圖6b示出了層結(jié)構(gòu)8的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。示于該圖中的實(shí)例 描述了層結(jié)構(gòu)8的一種更簡單的構(gòu)造。在此實(shí)例中，在準(zhǔn)直儀2的表 面上形成單導(dǎo)電層13。導(dǎo)電層13用鋁制成，并且如前面所描述的那樣 也用作一種反射涂層。用漆16覆蓋導(dǎo)電層13以將該層與腔體12的內(nèi) 部隔離。由于在此實(shí)例中僅有一個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)即導(dǎo)電層13出于層結(jié)構(gòu)8 中，所以僅可將LED模片6的一個(gè)電氣終端通過層結(jié)構(gòu)8連接到電源。 可將LED模片6的另一個(gè)電氣終端用線9直接連接到電源，如在圖5的實(shí)施例中示范性地示出的那樣。或者，正如前面所說明的那樣，可利用熱管流體IO將LED模片6的另一個(gè)電氣終端連接。在此情形中， 熱管流體10應(yīng)提供一種良好的電氣傳導(dǎo)。LED單元5和殼體3應(yīng)提供 電氣終端，以連接到熱管流體IO。圖7示出了照明器件1的第三實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。在此實(shí)例 中，準(zhǔn)直儀2部分地安裝在殼體3中，以使LED單元5布置在腔體12 內(nèi)并因此而與熱管流體10直接接觸。這樣，有利的是，正如前面所提 及的那樣，就不必采用準(zhǔn)直儀2的表面上的覆層，因?yàn)榭膳c熱管流體 接觸的該表面的部分由層結(jié)構(gòu)8所覆蓋。圖8和圖9示出了照明器件1的其它實(shí)施例。示于圖8中的第四實(shí) 施例有在LED單元5上的三個(gè)LED模片6。單準(zhǔn)直儀2'適合于這些 LED模片6的布置。這樣就可實(shí)現(xiàn)較高水平的光通量。示于圖9中的 第五實(shí)施例具有類似于示于圖8中的實(shí)施例的設(shè)置。圖9示出了連同 在共用散熱器7上的相應(yīng)的LED模片6的三個(gè)準(zhǔn)直儀2。這種布置允 許照明器件1的容易的適應(yīng)性。雖然在圖中并未示出，但可容易地根 據(jù)用途提高/縮減所使用的LED的數(shù)量。例如，在要求RGB色彩混合 時(shí)，數(shù)量為三個(gè)的有色彩LED可能會(huì)有利。本說明書中所描述的實(shí)施例旨在說明而不在于限制。權(quán)利要求書 中的任何附圖標(biāo)記的使用并不限制相應(yīng)的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種照明器件，所述照明器件包括LED單元(5)，準(zhǔn)直儀(2)，所述準(zhǔn)直儀(2)至少部分地安裝在殼體(3)內(nèi)，以及非剛性傳熱介質(zhì)，所述非剛性傳熱介質(zhì)包含在所述殼體(3)內(nèi)的腔體(12)中，其中所述LED單元(5)僅剛性耦合到所述準(zhǔn)直儀(2)且至少部分地含在所述傳熱介質(zhì)中，以散逸由所述LED單元(5)所產(chǎn)生的熱。
2. 如權(quán)利要求l所述的器件，其特征在于所述準(zhǔn)直儀是TIR準(zhǔn) 直儀(2 )。
3. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于用無 機(jī)膠合劑、玻璃粉或通過注模將所述LED單元(5)耦合到所述準(zhǔn)直 儀(2)。
4. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述 傳熱介質(zhì)呈凝膠狀或者是液體。
5. 如權(quán)利要求4所述的器件，其特征在于確定所述腔體(12) 的尺寸，以使所述LED單元(5)至少部分地含在所述液體傳熱介質(zhì) 中，而與所述照明器件(1)的安裝位置無關(guān)。
6. 如權(quán)利要求4至5之一所述的器件，其特征在于所述液體傳 熱介質(zhì)是熱管流體(10)。
7. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述 腔體(12)包括多孔纖維結(jié)構(gòu)或燈芯狀結(jié)構(gòu)。
8. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述 LED單元包括散熱器(7)。
9. 如前面的權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述 準(zhǔn)直儀(2)的表面包括連接到所述LED單元(5)的至少一個(gè)導(dǎo)電層(13),所述導(dǎo)電層(13)設(shè)計(jì)用于將所述LED單元(5)連接到電 源。
10. —種照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括如前面的權(quán)利要求中的任 一項(xiàng)所述的照明器件(1 )和電源單元，所述電源單元連接到所述LED 單元(5)。
11. 一種用于照明器件(1)的制造方法，其中 準(zhǔn)直儀(2)剛性耦合到LED單元(5)， 所述準(zhǔn)直儀(2)至少部分地安裝在殼體(3)內(nèi)，以及 將非剛性傳熱介質(zhì)加到腔體(12)中，所述腔體(12)設(shè)在所述 殼體(3)內(nèi)，以使所述LED單元(5)至少部分地含在所述傳熱介質(zhì)中。
全文摘要
一種包括LED單元(5)、準(zhǔn)直儀(2)和殼體(3)的照明器件(1)，這種LED單元(5)僅剛性耦合到準(zhǔn)直儀(2)，以使無實(shí)質(zhì)上的力可加到這種LED單元(5)。在殼體(3)中的腔體(12)內(nèi)提供一種非剛性傳熱介質(zhì)(10)，以散逸由這種LED單元(5)所產(chǎn)生的熱。因此，這種LED單元(5)至少部分地含在傳熱介質(zhì)(10)中。
文檔編號(hào)F21V29/00GK101331358SQ200680047003
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者B·斯平格, D·A·貝諾伊, E·倫德林克, G·盧特根斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司