包括至少一个发光二极管的发光结构、其制造及其应用制造技术

技术编号:2662398 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种发光结构(100),其包括:至少一个发光二极管(3),其能够发射处于紫外线(UV)和/或可见光范围内的辐射;具有主面(11,12)和边缘的基本为平面的玻璃元件(1),所述玻璃元件具有容纳所述二极管(3)的孔(2);以及连接到所述二极管并与所述玻璃元件耦合以散除热量的金属元件(4),所述金属元件进一步选自电连接元件(4)和/或用于使二极管保持在所述孔内的固定元件(4)。本发明专利技术还涉及这一发光结构的制造及其应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种发光结构,尤其涉及一种至少包括第一发光二极管的 发光结构、制造该结构的工艺以及该发光结构的应用。
技术介绍
存在各种并入了多个发光二极管(LED)的发光平面结构。首先,己知有直接照明的发光结构。在第一种已知的构造中,发光二 极管被置于具有透明电极的单片式平面玻璃板(pane)的主表面上,该电 极通过焊接线连接到二极管的电接触部。在第二种已知构造中,二极管被 组装在插入于层压玻璃板中的塑料印刷电路板(PCB)上。经由边缘来照明的发光结构也是公知的。它们包括多个容纳于凹槽中 的发光二极管,该凹槽制造于平面玻璃板的边缘中,具有凹陷轮廓。二极 管被组装在由环氧树脂制成的平行于边缘的平面支架上。申请人发现,现有技术的这些发光结构至少具有如下缺点之一-缺少紧凑性,尤其是尺寸问题;-设计复杂(部件的数量和形状、制造步骤的数量、制造难度); -破坏或损伤二极管和/或电连接元件的风险;以及 -二极管发热的问题,且二极管对温度(温度降低了二极管的寿命和/ 或它们的可靠性)、湿度和任何其他腐蚀因素敏感。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有一个或多个发^二极管的直接照明和/ 或经由边缘照明发光结构,其既可靠,设计又简单,同时最为紧凑且/或尽 可能轻便。因而,本专利技术的目的在于提供一种具有一个或多个满足工业要求(就 成品率而言,并因此满足成本、生产率、可自动化性等要求)的发光二极管的发光结构,从而在不牺牲性能的情况下使"低成本"制造成为可能。本专利技术还提出拓宽可用产品的范围,BP,涵盖具有新颖功能和/或专用 于新颖的应用的产品。出于这一目的,本专利技术提出了一种发光结构,其包括 -至少一个发光二极管,其能够发射处于紫外线(UV)和/或可见光范 围内的辐射;-具有主面和边缘的基本为平面的玻璃元件,所述玻璃元件具有容纳二 极管的孔;以及-连接到所述二极管并与所述玻璃元件耦合以散除热量的金属元件,所 述金属元件进一步选自电连接元件和/或用于将二极管固定在所述孔内的 固定元件。因而,本专利技术提出了一种设计简单、紧凑、鲁棒,并且具有良好的耐 热性的具有发光二极管的发光结构。所述发光结构可以具有大尺寸。例如,所述主表面具有至少11112的面积。所述金属元件可以完全或者部分与所述主面的至少其中之一和/或与 所述边缘和/或与形成所述孔的侧壁直接接触。所述金属元件也可以完全或者部分与所述主面的至少其中之一和/或 与所述边缘和/或与形成所述孔的侧壁间接接触。例如,在所述玻璃元件和所述金属元件之间插入功能元件,所述功能 元件具有一个或多个层和/或一条或多条线路,尤其是一个或多个电极、电 源构件、镜子或者装饰物,其尤其以白色或彩色非导电釉质(enamel)为 基础。这一功能元件足够薄,且/或具有适当的允许通过玻璃元件释放热量的 特性。例如,这一优选呈平面的功能元件位于主面之一或两个主面上。 因而,所述结构可以结合抛光部件(glazing)领域已知的所有功能性。 在所述功能性中,可以提及疏水/疏油层、亲水/亲油层、抗污光催化层、 反射热辐射(或日照控制)或红外线辐射(用于实现低发射率)的叠置体 或抗反射层。在本专利技术中,"层" 一词可以指单层或多层。此外,为了优化耦合,所述金属元件可以优选具有尽可能大的接触面 积,例如,具有圆化表面。所述接触面积可以优选大于5mm2,尤其是在所述二极管具有高功率, 即,大于0.2W (例如,高达5W)的功率或者具有高光度,即,大于5流明 (例如,高达500流明)的光度时。为了获得更高的紧凑性,可以将所述金属元件结合到孔内,或者使其 与所述孔平齐。为了获得更高的紧凑性和/或简化的设计和/或更好的热耦合,所述金 属元件还可以具有一个或多个下述特征-它是由单个部分构成的部件,例如,整体部件;-它是由几个部分,尤其是两个部分构成的不连续部件,其中,每一部 分优选具有平面末端,并且每一部分与主面或者与所述孔的边缘(直接或 间接)接触,这一末端(引线等)优选与电极或电源构件接触;-它呈细长形或者是一段;-其具有L形、T形或E形截面,或者两个L形截面,从而特别起到用 于固定二极管或使其光学对准的元件的作用;-它是柔性的或者受到折叠的,从而特别地起到固定元件的作用; -其厚度薄,尤其是具有0.2mm或更小的厚度; -它是不透明的,由铜或不锈钢构成;-其具有反射性,例如,由铝构成,或者具有反射表面,例如,其为铝 或银层,用于对辐射重新定向;-其与几个二极管相关,尤其被用作公用固定元件或者用于连接到单个 电极的公用电元件;-其打开所述二极管,从而对其进行保护和/或对其进行掩蔽,任选对 其钻孔,从而采用指数树脂或密封物(硅酮等)来填充所述孔;并且-其始终沿形成沟槽的孔延伸。具体而言,可以通过导电粘合剂,尤其是基于银的导电粘合剂或者通 过焊点将作为电连接元件的金属元件直接连接到半导体芯片的背面或者在 所述芯片为边发射芯片时连接到其侧面。这一连接可以在所述芯片的面的 全部或部分上延伸(处于边缘、中心等)。这一直接连接牢固,从而可以限制电连接的数量和连接电路的长度(尤其是省去了线路),避免了任何耗散 或短路或者任何破坏二极管附近的接触部的风险。 具体而言,作为固定元件的金属元件可以--与用于支持所述一个或多个二极管的平面薄导电基底组装在一起;-在具有保持轮廓的选定孔内自锁,例如,具有其形状与形成孔的侧壁 的形状基本互补的部分,例如,利用在接合到所述孔内时伏在上面的共平 面接头对该部分进行强制安装、扣接或使其发生形变;以及-包括用于使二极管得到对准和固定的弹簧,所述弹簧与二极管接触, 并且近似垂直于所述面或者所述孔的边缘,优选通过引导装置沿其轴将所 述弹簧固定在适当的位置。可以将所述孔设在所述边缘上或者设在所述主面之一上。当所述孔处于所述边缘内时,用于固定所述源的元件可以包括三个基 本为平面的部分-与主面接触的两个主部分;以及-与所述边缘的耦合部分接触的侧面部分,所述固定元件能够抓持所述边缘,或者所述两个主部分设有接合到形 成于所述主面上的凹口内的接头。为了得到更好的热耗散控制,可以采用下述部件覆盖所述金属元件(具 体覆盖所述主面内的孔)-任选具有粘附性的电绝缘导热元件,尤其是以硅酮为基础的膜或薄 板,其包括(具有充足的量的)矿物(铝等)填充物或纤维,例如,其由 采用硅酮浸渍过的包括矿物填充物的玻璃纤维构成;以及-由铜、石墨、铝或银构成的金属箔(或膜)。可以作为具有良好的导热性的电绝缘膜的产品包括来自Saint-Gobain Norton公司的ThermaCool 的TC3000 系列产品,其具有 一 致性 (conformable)并且具有可变的硬度。 可以采用丙烯酸树脂作为粘合剂。所述孔可以是沿所述边缘的侧向沟槽,其任选出现在至少一条边上, 从而能够容易地安装导电区带(zone)和/或使其绝缘。此外,所述孔可以具有保持轮廓(换言之,具有保持截面),从而容易地固定所述源。例如,所述保持轮廓为截头圆锥形的或曲面的,其朝向内部凹陷,尤其具有杯子的形式或者具有T形或者为装模孔。所述孔的底部 任选具有小平面(V形)。在通过连接元件固定所述结构的情况下,杯子外形能够使力得到更好 的分布。所述保持轮廓还可以大致具有菱形或者方形或者"<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光结构(100,110,200,300,310,400,410,500,510,600,700,710,800,810,900,910,1000,1010),包括: -至少一个能够发射紫外线(UV)和/或可见光范围内的辐射的发光二极管(3,3’,3a到3c); -具有主面(11,12)和边缘(13)的基本为平面的玻璃元件(1),所述玻璃元件具有容纳所述二极管的孔(2,2’,2”);以及 -连接到所述二极管并且与所述玻璃元件耦合以散除热量的金属元件(4,4’,4”,450), 所述金属元件进一步选自电连接元件(4,4’,4”)和/或用于将所述二极管固定在所述孔内的固定元件(4,4’,4”,450)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D茹斯JC尼格
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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