[发明专利]具有发光二极管的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于，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。

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10³Ωm、特别是大于10⁵Ωm、特别优选的是大于10⁸Ωm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(＞10³Ωm)和高导热性(大约1000W/mK)，从而使其特别良好地适于根据本发明的涂层。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。

根据本发明，支撑件例如可以配有根据本发明的层，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。

在本发明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1μm并且最高是3μm、优选的是大约2μm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。