具有发光二极管的照明装置制造方法及图纸

技术编号:7149315 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照明装置(1),该照明装置具有至少一个支撑件(4)和至少一个布置在支撑件(4)上的发光二极管(5)。照明装置(1)的至少一个设置用于从发光二极管(5)散热的组件(2,3,4,7,10)、特别是支撑件(4)至少部分地配有具有高导热性的电绝缘层(6,11)。

【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照明装置,该照明装置具有至少一个支撑件和至少一个布置在支撑件上的发光二极管。
技术介绍
具有发光二极管的照明装置由于高效率和降低的制造成本而越来越多地应用于日常照明中。实际的发光二极管由于其较小的尺寸大多情况下布置在支撑件上,此外在该支撑件上还可以安装另外的元件,例如其它的发光二极管、引线或电路。照明装置的特别的形式表现为LED灯,其优选地被使用,以便代替现有的常规的灯,例如白炽灯或发光材料灯,而不必对光源或边框进行改变。在LED灯中,具有一个或多个发光二极管的支撑件安装在常规的插座上,其中为了将电源电压转换成LED的供给电压而至少还设置了电路。这样的所谓的变型-解决方法应在其外观方面优选地考虑到已知的白炽灯并且因此大多情况下还具有灯壳,该灯壳包围支撑件和发光二极管并且在其形状方面类似于由常规的白炽灯已知的结构形状。但是在根据现有技术的照明装置中并且这里特别是在LED灯中的缺点是,在LED 工作时产生的热量不能充分地导出。通常尽管选择了具有高导热性的、例如由铜或铝制成的支撑件,以便直接从LED将热量导出,然而在此情况下必须在LED和支撑件之间布置绝缘层,该绝缘层使热传导变差并且增大制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种照明装置,其具有至少一个支撑件和至少一个布置在支撑件上的发光二极管,在该照明装置中避免了所述的、特别是在冷却LED时产生的缺点ο该目的通过权利要求1所述的特征来实现。特别有利的设计方案在从属权利要求中得出。当照明装置的至少一个设置用于从发光二极管散热的组件、特别是支撑件至少部分地配有具有高导热性的电绝缘层时,可以以简单的方式将由LED排出的热量导出并且同时获得被涂层的部件的良好的电绝缘性能。在该专利申请的范畴中,特别将这个层视为具有高导热性的层,其具有比在其下方放置的基底更高的导热性,但在任何情况下,该层具有的导热性在正常条件下大于20W/mK,特别大于200W/mK,特别优选地大于600W/mK。电绝缘的材料的特征在于典型地大于103Ωπι、特别是大于105Ωπι、特别优选的是大于108Ωπι的高电阻率。该层至少部分地由碳、特别是由无定形碳、优选的是四面体-无定形碳构成。碳可以出现在具有不同的机械和电性能的不同变型中,并且良好地和需求相匹配。除了较高的耐磨损强度以外,无定形碳的特征还首先在于高电阻率(> 103Ωπι)和高导热性(大约1000W/mK),从而使其特别良好地适于根据本专利技术的涂层。无定形碳也是钻石形的复合材料的主要成分,其中作为另外的成分例如可以包括硅,以便使性能和需求相匹配。涂层也可以简单地涂覆在复杂的几何构型上并且例如通过对层厚度和材料的选择来有利地调节性能,其中除了导热性以外,还可以特别地影响导电性以及不同波长的电磁射束的穿透性。根据本专利技术,支撑件例如可以配有根据本专利技术的层,在该层上可以布置发光二极管,从而通过将热量向侧面和向下方直接地排出来实现将热量特别良好地从发光二极管导出。特别地,在具有相对较小的导热性的支撑件、例如塑料电路板中,在侧面排出热量是有利的,这是因为热量可以因此分布在较大的面积上。由于该层附加地是电绝缘的,因此LED 的连接位置和支撑件的材料无关地自动相互绝缘。因此特别有利的实施方式也可以通过使用金属的并且进而可良好导热的支撑件、例如铜支撑件或铝支撑件来实现,利用该支撑件可以特别有利地实现从LED的热量输出。如果对可以由使用者接触的部件、例如壳体或冷却体进行涂层,则这些部件和导电部件、例如插座相接触,而不会在接触时给使用者带来危险。这样的层可以以简单的方式利用不同的涂层方法、例如利用PECVD方法涂覆在不同的底座上、例如金属和玻璃上。在本专利技术的另一个适合的实施方式中,该层至少部分地由陶瓷材料、特别是氮化铝构成。陶瓷材料同样是电介质,其在电阻率方面并且特别是在使用氮化铝时的导热性方面满足了需求。适合地,该层具有至少是1 μ m并且最高是3 μ m、优选的是大约2 μ m的优选是恒定的厚度。这种层厚度可以实现简单的涂覆,但也是足够大的,以便确保不出现无意的未涂层的区域。因此涂层可以视为是恒定的,其中和平均层厚度的最大偏差不多于5%。如果对可透光的组件、例如用于引导光线的光学部件或LED灯的灯壳进行涂层,则可见光的穿透性在该层厚度中不会非常过度地降低。根据本专利技术特别有利的是,照明装置具有至少一个插座和/或至少一个发光二极管和包围支撑件的灯壳,并且进而设计为LED灯。在这种灯中,支撑件和发光二极管被插座和灯壳围绕,由此难于释放热量。不利的是,附加地或可替换地应用从外部可视的冷却体并且为灯壳配有通风孔以便排除热量,这是因为这种措施以不期望的方式对灯的外观产生了不利影响并且导致灰尘和脏物沉积。通过应用根据本专利技术的涂层可以实现热量在LED灯中的更加简单和有效的分布,这使得热量更容易排出。特别适合的是,灯壳至少部分地配有具有高导热性的层。因此引入灯壳中的热量可以分布到灯壳的整个表面上,在此可以将热量特别良好地排出至外界环境。适合地,灯壳和LED和/或支撑件热作用连接,这是因为因此LED的热量可以通过灯壳导出。特别有利的是,该层布置在灯壳的外侧面上,这是因为该层暴露于外界环境空气中并且可以将热量排出至外界环境空气。有利地,灯壳至少部分地涂覆上转换层,以用于至少部分地将由发光二极管发出的射束的至少一个波长转换成另一个波长。由此可以调节LED灯的光色。与直接布置在 LED的区域中的转换层相反,布置在灯壳上的转换层承受较小的、特别是热类型的负载。有利地,转换层布置在灯壳的内侧面上,这是因为在此对转换层进行保护以防止外界环境影响。如果在灯壳上设置至少一个用于很大程度上防紫外线穿透的、特别是吸收和/或反射紫外线的层,特别地,具有高导热性的层设计为很大程度上防紫外线穿透的层,则可靠地屏蔽了由LED发出的对使用者有伤害的紫外光。此外在设有反射层的情况下,紫外线反射到另一个位于内部的转换层上,由此提高了 LED灯的效率。由玻璃制成的灯壳可以特别良好地配有导热层,这是因为该灯壳相对于在制造该层时和在LED灯工作时所产生的热量在很大程度上不敏感。适合地,至少一个发光二极管发出的射束的波长在410nm和MOnm之间的范围中, 优选的是在440nm和510nm之间,特别是大约470nm。有利的是,这样的波长范围特别是在和转换层共同作用时是有利的,这是因为由此可以特别简单地产生白光。适合地,支撑件和LED灯的插座热作用连接。由此热量可以从支撑件发出到插座上并且从该处例如进一步分布到适合的框架或灯壳上。当支撑件和照明装置的插座通过至少一个、优选地设计为热管的连接件作用连接时,获得特别良好的热传递并且同时可将支撑件自由地定位在灯壳内部。由此支撑件可以特别简单地设计为三维物体,其可在多侧面上装配上发光二极管并且因此利用简单的装置实现多侧面的发光。有利地,支撑件和/或在支撑件和照明装置的插座之间的至少一个连接件配有具有高导热性的层。由此使热量特别良好地分布到支撑件上或者从支撑件导出。适合地,用于控制至少一个发光二极管的电子组件布置在照明装置的插座的区域中。在此位置上,组件尽可能远离LED地布置并且由此承受较小的热负载。此外特别在使用金属插座时可以容易地屏蔽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明装置(1),所述照明装置具有至少一个支撑件(4)和至少一个布置在所述支撑件(4)上的发光二极管(5),其特征在于,所述照明装置(1)的至少一个设置用于从所述发光二极管(5)散热的组件(2,3,4,7,10)、特别是所述支撑件(4)至少部分地配有具有高导热性的电绝缘层(6,11),所述电绝缘层至少部分地由碳化合物、特别是由无定形碳、特别是四面体-无定形碳构成。

【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:延斯·弗洛里安·霍克尔
申请(专利权)人:欧司朗有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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