照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种照明装置，包括：(a)发光元件；(b)承载件；以及(c)主光学元件。所述照明装置的特征在于：(i)所述发光元件(a)位于所述承载件(b)上，以及(ii)所述主光学元件(c)被设置在所述发光元件(a)和所述承载件(b)的复合体上，使得所述主光学元件吸收和引导从所述发光元件发出的辐射，并且在预期的光线分配方式下发射所述辐射，其中(iii)所述主光学元件(c)由高反射率玻璃制成并且(iv)被通过粘合方式固定到所述承载件上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于电气工程领域，并且涉及一种照明装置，尤其是一种所谓的倒装芯片LED(“FCLED”)，其由发光元件与支撑物的复合物(“LED芯片”)以及主光学元件组成，用于照亮目标的用途。
技术介绍
“倒装芯片LED”技术的意思是这样一种技术：在其中照明元件，通常是LED，被上下颠倒地安装，如图1a中所示。这个领域中的第一个工业产权可以追溯到松下(例如JP57092881A1)以及从1980年代初期开始的时间。今天，已经有超过1000个公开专利涉及该主题。在这个方面，可以参考US2011062469A1(Philips)。该文件涉及一种发光单元，其由LED、镜头、窗口元件、处于所述镜头和窗口元件之间的界面上的粘合剂组成，其中所述窗口元件被粘接到所述镜头上。US2012153306A1(YAO)公开了一种发光二极管(LED)芯片，包括：倒装芯片LED和设置于所述倒装芯片LED的最顶端表面上的镜头，其中所述镜头包括非聚合物材料，并且实质上没有聚合物材料和所述LED芯片形成接触。根据US2011062471A1(Bierhuizen)，该申请涉及一种LED模块，其具有镜头，所述镜头具有模块化结构，其中所述镜头模块被用胶粘剂粘接到支撑物上。WO2009/132837A2(Schott)请求保护一种转换器元件，用于处理由光电功能元件发射和/或将要被光电功能元件接收的辐射，所述光电功能元件优选为LED；所述转换器元件用于被安装在光电功能元件上，所述光电功能元件包括用于转换被发射的辐射和/或将要被接收的辐射的至少一个转换器、以及至少一个光学元件，所述转换器和所述光学元件相邻并且至少在它们的一些部分上被彼此粘接。FCLED相比于传统产品具有许多重要的优点，具体而言，它们能保证快速的散热，这显著地增加了使用寿命。同时，FCLED不需要任何设备来将光线引导到特定的方向上，并且它们即使在反射中也确保了较高的图像亮度，如同在图1b和图1c中示意性地表示出来的那样。另一个重要的方面在于这样的事实：FCLED可以被更容易地和更快速地生产出来，因为在磊晶圆阶段之后，仅需要进行芯片粘合和调试即可制成组件。这样，导线粘合和封装荧光体的步骤尤其地被省略了。芯片大多数被透明的镜片形中空本体封装，其中塑料，主要是聚二甲基硅氧烷，通常被用作其材料。该等技术已经显著地盛行于公知常识中，并且构建了以氮化物为基础的复合半导体芯片，因为它们不会吸收对外射出的辐射，因此不会显示出磨损印迹或者仅显示极少的磨损印迹。然而，有机硅具有非常低的折射系数，通常约为1.40-1.41。这意味着芯片和壳体之间的折射系数上通常存在显著的差异，其后果是从所述芯片发出的辐射发射量被显著地减少。在过去，曾经尝试过通过化学手段使聚二甲基硅氧烷改性，例如通过加入芳香集团，来解决这个问题。这些方法实际上适得其反，因为硅氧烷的改性最终会导致从芯片射出到有机硅本体中光线的吸收量增加，从而使对外射出的辐射被减少而不是增强，有机硅壳体更多地损失了其透明度，而且吸收损耗也因此而被增加。与作为用于FCLED的示例的有机硅材料的使用相关的其他缺点在于以下事实：当温度升高时，折射率会降低；它们具有较高的透气性和透水性，并且呈现出较低的硬度。因此，本专利技术的目的是提供克服上述的现有技术的缺点的倒装芯片LED类型的照明装置。特别地，这些组件应该配备有具有和支持物和照明元件的复合体相似的折射率的壳体，能抵抗温度和环境的影响，对于气体和水没有可渗透性，并且具有高于聚硅氧烷的硬度的硬度。具体实施方式本专利技术涉及一种照明装置，其包括：(a)照明元件；(b)支撑物；以及(c)主光学元件；其特征在于：(i)所述照明元件(a)被设置在所述支撑物(b)上；以及(ii)所述主光学元件(c)被以这样的方式设置在所述照明元件(a)和所述支撑物(b)的复合体上：所述主光学元件(c)在预期的光线分配方式下采集、引导和发射从所述照明元件发出的辐射；其中(iii)所述主光学元件(c)由高折射率玻璃制成并且(iv)通过直接粘合被贴附到所述支撑物上。令人惊奇的是，已经发现由高折射率玻璃制造并通过“直接粘合”(也被称为“物理粘合”)被直接贴附到LED芯片上的主光学元件实现了达到其最大限度的目标。因此，在所述主光学元件和所述LED芯片之间不存在单独的粘合层，例如胶粘剂，因为这将会导致和那些被描述在上面的方案相似的问题。照明元件虽然在本专利技术的范围中其经常被称为“倒装芯片LED”，因为迄今为止这个名称已经成为用于相应技术的技术术语，但是本专利技术并非被限于作为LED的照明元件实施方式。实际上，它也可以是OLED、LET或者OLET。LEDLED，也被称为发光二极管，是发光的半导体元件，其电气属性对应于二极管的电气属性。如果电流在正向方向上流过发光二极管，它就会发出光线、红外辐射和紫外辐射，这些辐射的波长取决于半导体材料和掺杂物的类型。许多发光二极管的半导体晶体被焊接到金属支架内的圆锥形凹陷的底部。所述凹陷的内侧边缘用作反射器，用来反射从所述晶体的边缘发出的光线。焊接的接头形成所述晶体的两个电气接触点中的一个。同时，它也吸收因为所述半导体晶体仅将电能的一部分转换成光线而导致的废热。在有线的发光二极管中，具有所述反射器的支架被设计成具有矩形截面的导线，用作电气接触点。与电子元件中的惯例相反，所述导线并非由镀锡铜材制成，而是由镀锡钢材制成。钢材的热传导率相对较低。这样，当所述元件被焊接到印刷电路板内的时候，所述半导体晶体就不会被过热损坏。所述晶体的上部边缘仅通过很薄的捆绑线和第二钢制导线电性连接，以便让所述接触点仅盖住发光表面的很小一部分。高性能发光二极管(H-LED)被通过高于20毫安的电流来操作。这就导致了对于散热的特殊需求，它们被通过特殊的设计体现出来。热量可以通过电源线、通过反射器槽体、或者通过被合并到发光二极管本体中的传热器被散发出来。根据本专利技术所述的可以被用作光源的其他合适的LED设计包括对板上的发光二极管芯片(板上芯片)进行直接的导线粘合，而后嵌入到铸造的硅氧烷复合材料中。用作光源的LED也可以是多色的。多色发光二极管由同一个外壳内的多个(两个或三个)二极管组成。它们大多具有共同的阳极或阴极、以及用于每种颜色的引线。在一种具有两条引线的设计中，两个发光二极管芯片被反向平行地连接。根据其极性，一个二极管或者另一个发出光线。通过适合的交流电的可变的脉冲宽度比，实质上的连续颜色变化可以被实现。本专利技术的发光二极管的基础设计是半导体pn结二极管的设计；因此，发光二极管具有和这类二极管相同的基本性质。在使用的半导体材料的类型上存在有很大的不同。虽然非发光型二极管由硅制成，较少情况下也由锗或硒制成，但是用于发光二极管的初始材料为直接半导体，大多是用作III-V化合物半导体的镓化合物。如果正向方向上的电压被施加到半导体二极管上，电子会从n-杂化的一侧迁移到p-n结，在已经通过p-杂化的一侧之后，电子接着移动到在活性上更为有利的价带中。这种转变被称为“复合”，因为它也可以被解释为具有缺陷电子(空洞)的导带中的电子的碰撞。在复合期间被释放的能量可以在直接半导体中作为光(光子)被发射。除了直接的发射复合之外，加入激子和声子也是可能的，这将会形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，其包括：(a)照明元件；(b)支撑物；以及(c)主光学元件；其特征在于：(i)所述照明元件(a)被设置在所述支撑物(b)上；以及(ii)所述主光学元件(c)被以这样的方式设置在所述照明元件(a)和所述支撑物(b)的复合体上：所述主光学元件(c)在预期的光线分配方式下采集、引导和发射从所述照明元件发出的辐射；其中(iii)所述主光学元件(c)由高折射率玻璃制成并且(iv)通过直接粘合被贴附到所述支撑物上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.02 EP 14170820.61.一种照明装置，其包括：(a)照明元件；(b)支撑物；以及(c)主光学元件；其特征在于：(i)所述照明元件(a)被设置在所述支撑物(b)上；以及(ii)所述主光学元件(c)被以这样的方式设置在所述照明元件(a)和所述支撑物(b)的复合体上：所述主光学元件(c)在预期的光线分配方式下采集、引导和发射从所述照明元件发出的辐射；其中(iii)所述主光学元件(c)由高折射率玻璃制成并且(iv)通过直接粘合被贴附到所述支撑物上。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述照明元件(a)选自由LED、OLED、LET、以及OLET组成的群组。3.如权利要求1和/或2所述的装置，其特征在于：所述照明元件(a)是基于氮化物的LED。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述照明元件(a)为LED，包括用作半导体的磷化镓、磷化铝、磷化铟镓、磷化铝镓、和/或铝铟镓磷化物。5.如权利要求1-4中的至少一项所述的装置，其特征在于：所述照明元件(b)和所述支撑物(c)组成芯片。6.如权利要求1-5中的至少一项所述的装置，其特征在于：所述主光学元件(a)为镜头。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述镜头具有朝向所述照明元件和支撑物的复合体的平坦侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·吉亚诺多利，
申请(专利权)人：施华雷弗莱克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT