[发明专利]具有形成的间隔式荧光体的照明器件

说明书

技术领域

本发明涉及照明器件，并且具体地涉及包括一个或多个发光二极管和间隔式转换材料的固态照明器件。

背景技术

发光二极管(LED)是将电能转换成光的固态器件，并且通常包括夹在反相掺杂的层之间的一个或多个半导体材料活性层。当跨掺杂层施加偏压时，空穴和电子被注入活性层内，它们在那里重新复合以发光。光从活性层以及从LED的所有表面射出。

为了在电路或其他类似装置中使用LED芯片，已知可将LED芯片封入封装内以提供环境和/或机械保护、颜色选择、聚光等。LED封装还可以包括用于将LED封装电连接至外部电路的电引线、触点或迹线。在图1示出的典型LED封装10中，利用焊接接合或导电环氧树脂将单个LED芯片12安装在反射杯13上。一根或多根线接合11将LED芯片12的欧姆触点连接至引线15A和/或15B，引线可以被连接至反射杯13或与之集成在一起。反射杯可以填充有密封材料16，其中可以包含波长转换材料例如荧光体。由LED以第一波长发射的光可以被荧光体吸收，荧光体可以响应性地以第二波长发光。整套组件随后被封入透明的保护性树脂14内，保护性树脂14可以被模制为透镜的形状以将从LED芯片12发射出的光定形。

LED封装10可以通过用吸收蓝光并重新发射出黄光的转换材料覆盖蓝色发光LED芯片12而生成白光。部分蓝光穿过转换材料而没有被转换，以使LED封装10发射出蓝光和黄光组合而成的白光。尽管反射杯13可以沿向上的方向引导光，但是在反射光时可能会出现光损耗(也就是部分光可能会由于实际反射面的反射率小于100%而被反射杯吸收)。另外，因为可能难以通过引线15A,15B吸取热量，所以对于封装（例如图1中所示的封装10）来说热滞留可能会是一个问题。来自LED芯片12和周围部件的热量也可以散发到转换材料内，这可能会使转换材料随着时间的推移而劣化，改变其转换特性。这样随即可能导致LED封装10随着时间的推移而发射出不同颜色的光。

图2中示出的常规LED封装20可以更加适用于可能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被安装在载体例如印刷电路板(PCB)载体、基板或衬底23上。其中的一个或多个LED芯片22可以覆盖有转换材料以使特定的LED芯片发射出来自LED芯片和转换材料的光组合而成的白光。安装在衬底23上的金属反射器24围绕LED芯片（多个）22并且反射由LED芯片22发射的光离开封装20。反射器24还对LED芯片22提供了机械保护。一根或多根线接合连接11被制造在LED芯片22上的欧姆触点和衬底23上的电迹线25A,25B之间。安装好的LED芯片22随后被覆以密封剂26，密封剂26可以对芯片提供环境和机械保护，同时还可以用作透镜。金属反射器24通常通过焊料或环氧树脂接合而被连接至载体。

热量从LED芯片22通过金属反射器24向衬底23和任意的散热片更加高效地辐射。但是，来自LED芯片的热量仍然可能会散发到转换材料内，造成转换特性的退化。类似于上述的封装10，这样也可能导致用于LED封装的发射特性随着时间的推移而改变。

授予Tarsa的发明名称为“High Output Radial Dispersing Lamp Using a Solid State Light Source”的美国专利US6,350,041公开了多个灯的实施例，在分隔器的一端包括一个或多个固态光源，并且在分隔器的另一端包括散射器。来自LED光源的光沿分隔器向下行进，在此可以通过散射器将光呈发射状地散射。散射器也可以包括能够转换来自光源的全部或部分入射光的波长转换材料。在不同的实施例中，光源可以发射蓝光，而散射器包括吸收蓝光并重新发射出黄光的转换材料。从散射器发射出的光可以包括来自光源的蓝光和来自转换材料的黄光组合而成的白光。在另一个实施例中，外罩可以围绕分隔器和散射器并且可以包含黄色荧光体。来自光源的蓝光可以由散射器径向散射并且能够穿过外罩，在此有至少部分蓝光被转换成黄色。外罩可以随后发射出由蓝光和来自荧光体的黄光组合而成的白光。