[发明专利]照明装置、照明装置组合、灯具及其使用方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2006年9月18日提交的申请号为60/45,429的美国临 时专利申请的优先权，其全文通过引用而结合于此。

技术领域

本发明涉及照明装置、照明装置组合、照明灯具以及其使用方法，特别涉 及可用于提供极好的散热(heat dissipation)的照明装置、照明装置组合、照 明灯具以及其使用方法。一方面，本发明涉及固态照明装置，特别涉及包括固 态发光体和提供改进的散热的装置。

背景技术

在美国，每年有很大比例的(有人估计大约有25％)电量被用于照明。因 此，需要提供高能效的照明。

一直在努力发展可使用固态发光体代替白炽灯、荧光灯和其他发光器件并 得到广泛应用的方法。另外，对于已经在使用的发光二极管(或其他固态发光 体)，一直在努力改进其能率、显色指数(CRI Ra)、对比度、光效(1m/W)和 /或服务周期。

已知有多种固态发光体。例如，一种固态发光体类型是发光二极管。

发光二极管是众所周知的半导体器件，其可将电流转换成光。多种发光二 极管被用于不断增加的不同领域以达到更大范围的目的。

更具体地说，发光二极管是在p-n结结构之间产生电势差时发光(紫外线、 可见光或红外线)的半导体器件。已经有多种制作发光二极管的方法并具有多 种相关结构，并且本发明可采用这些器件。例如，《半导体器件物理学》 (Physics of Semiconductor Devices，1981年第2版)的第12-14章和《现代半 导体器件物理学》(Modem Semiconductor Device Physics，1998年)的第7章 中介绍了各种光子器件，包括发光二极管。

在此，术语“发光二极管”是指基本的半导体二极管结构(也就是，芯片)。 已获得普遍承认并且在商业上出售(例如在电子器件商店中出售)的“LED” 通常表现为由多个部分组成的“封装”器件。这些封装器件一般包括有基于半 导体的发光二极管，例如但不限于美国专利4,918,487、5,631,190和5,912,477 中所公开的各种发光二极管，以及导线连接和封装该发光二极管的封装体。

众所周知地，发光二极管通过激发电子穿过半导体有源(发光)层的导带 (conduction band)和价带(valence band)之间的带隙(band gap)来发光。 电子跃迁产生的光线的波长取决于带隙。因此，发光二极管发出的光线的颜色 (波长)取决于发光二极管的有源层的半导体材料。

虽然发光二极管的发展以各种方式革新了照明工业，发光二极管的某些特 征已经出现了难题，某些特征尚未完全符合。例如，多种照明装置，特别是 LED，在较高温度下工作时不如在较低温度时可靠。在LED的例子中，常常 提供散热(heatsinking)来将LED结(junction)产生的热量消散在周围的空 气中以将LED结的温度保持在较低水平-例如，理想的最高结温(junction temperature)为75摄氏度。然而，这一需求严格地限制了当足够的热被散发 以满足该温度需求时可提供给LED的功率量，这通常意味着当与相同的白炽 灯和荧光灯相比时，LED灯泡通常是昏暗的。

发明内容

LED能有效地生成光，但是LED通常不能在较高的温度有效的运行。必 须提供散热以使得LED结生成的热能够散发到周围空气中以保持LED的结温 较低。通常75摄氏度的结温是理想的最大温度。然而，这一要求严格地限制 了可提供给LED的功率量，这通常意味着当与同等的照明装置例如白炽灯和 荧光灯相比，LED灯泡是昏暗的。

白炽灯泡使用由玻璃罩包围的在很高温度工作(几百摄氏度)的灯丝。这 些灯泡通常位于灯具中，这样灯泡不会与灯具相接触。

根据本发明，提供了一种包括至少一个传热部件的装置，该传热部件在工 作时与照明装置和壳体连接和/或接触，从而将来自照明装置的热导出给壳体。

根据本发明的第一方面，提供了一种照明装置，包括：

连接器部分，所述连接器部分的至少一部分是导电的；

至少第一发光体；

至少部分地围住所述第一发光体的罩壳；