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。
【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。
技术介绍
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I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I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芯片涂覆以荧光齐U，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“Wafer Level Phosphor Coating Methodand Devices Fabricated Utilizing Method (晶圆级突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(EH))的其它方法涂覆LED，适合的EH)方法在属于 Tarsa 等人的标题为 “Close Loop Electrophoretic Deposition of SemiconductorDevices (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 “High Output Radial Dispersing LampUsing a Solid State Light Source (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“Lighting Devices (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。
技术实现思路
本专利技术提供了高效、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。根据本专利技术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。根据本专利技术的以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。 根据本专利技术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。本专利技术的这些以及其它方面和优点从以下详细的描述以及以本专利技术特征为例示出的附图中将变得显而易见。附图说明图I不出了现有技术LED灯的一个实施方式的截面图；图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：童涛，罗南·勒托奎内，贝恩德·凯勒，埃里克·塔尔萨，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：
国别省市：
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