柔性照明组件、灯具和制造柔性层的方法技术

提供一种柔性照明组件100、灯具、制造柔性层102的方法和柔性层102的用途。柔性照明组件100包括柔性聚合物的柔性层102并且包括热耦合到柔性层102的光源108。柔性层102包括具有六边形晶体结构的氮化硼粒子106。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性照明组件、灯具和制造柔性层的方法
本专利技术涉及柔性照明组件。
技术介绍
在已知的LED封装材料中，材料的热导率经常太低而无法获得LED的有效冷却。提供LED的有效冷却的材料一般未足够柔性以用于获得可以向弯曲轮廓提供的柔性照明组件。另一组已知的材料包括用于增强热导率的导电粒子，然而这样的导电粒子具有在向LED提供功率的接线之间引起短路的风险。公开的专利申请US2009/0273925公开一种具有适形箔构造的LED照射组件。该组件包括在层堆上提供的发光二极管(LED)。在这一段中，假设将在其上提供LED的层定义为层堆的顶层。顶层包括例如向LED提供功率的金属接线。直接在顶层以下提供聚合物层，该聚合物层包括用于增强聚合物层的热导率的粒子。粒子的公开的示例是氮化硼。优选地，聚合物层为电绝缘的并且具有相对良好的热导率以向在聚合物层以下的其它层提供LED生成的热。在具体实施例中，LED与如下金属接线直接接触，经由这些金属接线向聚合物层提供LED的热。在其它实施例中，LED的特定表面也与聚合物层接触。虽然具有氮化硼粒子的聚合物层在某个程度上向LED提供冷却效果，但是聚合物层未提供为了具有LED的有效冷却而需要的热特性。例如在其中(部分地)封装LED和LED的电源线的柔性照明组件中，希望更好的热特性以防止太高LED温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种从光源传导走相对大量的热的柔性照明组件。本专利技术的第一方面提供一种柔性照明组件。本专利技术的第二方面提供一种灯具。本专利技术的第三方面提供一种将柔性聚合物的柔性层作为用于光源的散热器的用途。本专利技术的第四方面提供一种制造柔性层的方法。将在下面描述有利实施例。根据本专利技术的第一方面的一种柔性照明组件包括柔性聚合物的柔性层并且包括热耦合到柔性层的光源。柔性层包括具有六边形晶体结构的氮化硼粒子。具有六边形晶体结构的氮化硼粒子的热特性是正交热特性，这在氮化硼粒子的具体情况下意味着氮化硼粒子的热导率在沿着特定平面的方向上相对高，而在与特定平面垂直的方向上，热导率相对低。如果在柔性聚合物的层中使用这样的氮化硼粒子，则柔性层作为整体的热导率也正交：在跟随柔性层的方向上，相对好地传导热，而在与柔性层垂直的方向上的热导率更低。这是有利的，因为需要经由柔性层从光源传导走热，因此需要在柔性层的方向上的良好热导率。另外，在柔性层的表面之上散布传导的热，这允许经由在表面处的热辐射向环境更好的热转移。因此，有效地冷却光源，并且光源的温度保持于可接受限制内。在可接受限制内的光源温度具有若干优点，比如用于光源的更长寿命以及在光源和与光源很接近的材料中的更少机械应力。在没有氮化硼粒子的情况下，柔性层将在柔性层的方向上充当热隔离体，因为柔性聚合物具有低的热导率。在与柔性层垂直的方向上的热导率更低的事实在柔性照明组件的具体应用中并非不利。在与柔性层垂直的方向上测量的柔性层的厚度相对小，因此柔性层在与柔性层垂直的方向上未充当热隔离体。又一优点是氮化硼不导电，因此无短路风险存在。此外，氮化硼具有低的热膨胀系数(CTE)，这意味着如果氮化硼粒子变得更暖则它们的尺寸几乎不增加。另外，氮化硼粒子老化很慢，因此在柔性照明组件的寿命期间，氮化硼粒子的特性保持基本上相等。在柔性照明组件中，光源发射的一些光可以入射在柔性层上。氮化硼粒子也充当扩散反射粒子，因而柔性层扩散反射入射光。因此，柔性层由于扩散反射而增加柔性照明组件的光效率。可以通过布置光源与柔性层直接接触来获得在光源与柔性层之间的热耦合。直接接触可以是部分的，这意味着光源例如部分地被柔性层封装。另外，也可以在光源仅通过薄层或者导热层与柔性层分离时获得热耦合。光源可以例如通过粘胶耦合到柔性层，并且粘胶薄层将传导在光源内生成的相对大量热。可选地，柔性聚合物是硅树脂橡胶。硅树脂橡胶提供足够柔性并且可以容易被加工成柔性层。它们也允许在柔性层中分散氮化硼粒子，从而获得这样的在柔性层的方向上具有足够高的热导率的有利的柔性层。硅树脂橡胶一般具有低的热导率，并且氮化硼粒子用来增加硅树脂橡胶的热导率。可选地，硅树脂橡胶是聚二甲基硅氧烷(PDMS)。PDMS是具有在本专利技术的背景中有利的特定特性的硅树脂橡胶。PDMS是透明的，这允许充分利用氮化硼粒子的扩散反射性。另外，PDMA具有有利的柔性，该柔性允许创建柔性照明组件，该柔性照明组件可以被很好地成形而未失去它的典型特性。例如柔性层在柔性层被成形时未断裂并且无微裂纹出现于柔性层中，这样热导率保持足够高。另外，PDMS老化很慢，这意味着在相对长的时段之后，仅可以检测到对材料的特性的少量改变。在PDMS材料变得相对暖时未加速PDMS老化，这有利于柔性照明组件。可选地，氮化硼粒子具有在从3至6微米的范围内的尺寸。在试验中已经证实具有在指定的范围内的尺寸的氮化硼粒子造成柔性层的良好热导率。可选地，氮化硼粒子具有在从4至5.5微米的范围内的尺寸。可选地，氮化硼粒子具有约为5微米的尺寸。可选地，作为柔性层的重量的百分比的氮化硼粒子的重量百分比在从25至45wt％的范围内。已经证实如果重量百分比在25wt％以上，则更好热导率的有利效果比在25wt％以下的重量百分比相对更强。另外，在太低的重量百分比，柔性层的反射率未高到足以有利。在45wt％以上的重量百分比，柔性层中的微裂纹风险显著增加，并且微裂纹限制柔性层的热导率。可选地，重量百分比在从30至40wt％的范围内。可选地，氮化硼粒子的重量百分比约为柔性层的总质量的40wt％。可选地，光源包括电和热耦合到光源的接线，并且接线热耦合到柔性层。在实施例中，接线也被配置用于从光源传导走热，并且由于在接线与柔性层之间的热耦合，也可以经由接线向柔性层提供热，从而获得光源的更好冷却。可以通过布置接线与柔性层直接接触来获得在接线与柔性层之间的热耦合。直接接触可以是部分的，这意味着接线例如部分地被柔性层封装。另外，也可以在接线仅通过薄层或者导热层与柔性层分离时获得热耦合。接线可以例如通过粘胶耦合到柔性层，并且粘胶薄层将从接线朝着柔性层传导相对大量热。可选地，接线被柔性层封装。可选地，柔性层包括两个子层，并且接线被两个子层包围。可选地，柔性层包括第一子层，第一子层包括氮化硼粒子。柔性层还包括无氮化硼粒子的第二透明子层。光源在两层内被提供并且至少热耦合到第一子层。光源被布置为朝着第二透明子层发射光。因此，第二子层意味着作为朝着环境耦合输出光的光透射子层，并且第一子层是从光源传输走热的热传输层。已经在实验中证实这样的配置保持光源的温度相对低。第一子层的又一有利效果是第一子层扩散反射未向环境中直接发射的并且从光源向第一子层直接透射的或者经由在第二子层中的全内反射向第一子层间接透射的光。这一扩散反射的光的至少一部分朝着向环境中耦合输出光的第二子层的表面透射。可选地，光源是激光器或者发光二极管。这样的光源以相对小的面积生成相对大量的光，这样它们可能变得相对热。因此需要由柔性层提供的有效冷却。可选地，柔性层被布置用于反射在从380nm至800nm的波长范围内的光的至少95％。换而言之，如果在从380nm至800nm的波长范围内的光入射在柔性层上，则反射并且因此未吸收入射光的至少95％。氮化硼粒子反射光，并且它们至少对于在可见光谱范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.29 EP 11179142.2;2011.08.30 US 61/528,8071.一种柔性照明组件(100，130，200，402，504)，包括：-柔性聚合物的柔性层(102，138，212，408)，-光源(108，136，210，404)，热耦合到所述柔性层(102，138，212，408)，其中所述柔性层(102，138，212，408)包括具有六边形晶体结构的氮化硼粒子(106)并且具有正交热导率。2.根据权利要求1所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中所述柔性聚合物是硅树脂橡胶。3.根据权利要求2所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中所述硅树脂橡胶是聚二甲基硅氧烷。4.根据权利要求1所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中所述氮化硼粒子(106)具有在从3至6微米的范围内的尺寸。5.根据权利要求1所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中作为所述柔性层(102，138，212，408)的重量的百分比的所述氮化硼粒子(106)的重量百分比在从25至45wt％的范围内。6.根据权利要求1所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中所述光源(108，136，210，404)包括电和热耦合到所述光源(108，136，210，404)的接线(104，406)，并且其中所述接线(104，406)热耦合到所述柔性层(102，138，212，408)。7.根据权利要求6所述的柔性照明组件(100，130，200，402，504)，其中：-所述接线(104，106)由所述柔性层(102，138，212，408)封装，或者-所述柔性层(102，138，212，408)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·于，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：