[发明专利]具有量子点玻璃安全板的LED照明装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国专利申请S/N13/828169以及2012年11月30日提交的美国临时专利申请S/N61/731,530的优先权。

背景

技术领域

本公开关于发光二极管(LED)照明装置，更具体地，关于封装的板载芯片(COB)LED阵列。

背景技术

首先参看图1，高亮度LED照明装置，即光源接近或超过1000流明，通常需要显著数量被配置为二维阵列的多个蓝色LED10，例如，紧固在金属壳PC板20上。在许多情况下，二极管阵列被散布在硅树脂密封材料15上的颜色转换磷光体30所覆盖这些以及其他类型的COBLED阵列在形状、光输出以及电力驱动需求上变得越来越标准化，并且可想得到地成为新的照明标准。

发明内容

根据本公开的主题，提供了照明装置，该装置包括板载芯片(COB)发光二极管(LED)光源、光源密封材料、量子点分布式颜色转换介质以及量子点玻璃安全板。COBLED光源包括至少一个LED并且定义光源密封材料腔，在该腔中光源密封材料分布在LED上。量子点玻璃安全板位于光源密封腔之上并且含有量子点分布式颜色转换介质。分布式颜色转换介质包括量子点结构并且二维地分布在量子点玻璃安全板内的照明装置的发射场上。

本公开的量子点玻璃安全板是有益的，因为它提供了额外的制造工艺控制。具体地，能够从相应的LED阵列分开地测试该板，并且能够达成适当的“板到阵列”配对以实现所需要的颜色输出。这在转换介质作为用于密封LED阵列的硅树脂中的浆液而被提供时就不是这种情况，但本公开的实施例也考虑到转换介质作为硅树脂中的浆液被提供。

装载有颜色转换介质的玻璃安全板正好位于LED阵列的引线接合之上。纯硅树脂能够用于包围LED，而不是作为很差的热导体的空气。这意味着LED上的硅树脂的厚度能够被降低至引线接合的高度，即在引线接合的外形变化非常低的情况下大约50μm。此结构在很多方面有益。首先颜色转换介质本身比介质散布在硅树脂里的情况能够耐受更高的温度。进一步，极大地改善了引导热量至封装的LED的散热器的能力，因为LED上硅树脂层的厚度极大地降低了，例如，从大约750μm降至约50μm。考虑到通过倒装芯片LED阵列可能实现进一步的厚度降低，因为引线接合将不再设置厚度需求。尽管也许最初违反直觉，对于量子点产生的热量的散热路径是通过LED本身。量子点玻璃安全板的玻璃将量子点和硅树脂及LED分开，从热传递角度，优选使安全板的玻璃尽可能地薄。同样值得注意的是，包含在量子点玻璃安全板内的量子点介质通常在厚度上仅需大约100μm或更低的数量级，进一步减少了从量子点到LED阵列的热路径长度。

根据本公开的一个实施例，量子点玻璃安全板包括玻璃框架，并且量子点结构被包含在玻璃框架的内部体积内。此实施例的一些示例如图2-4所示，在下文进一步详细地描述。

根据本公开的另外一个实施例，光源密封材料包括主分布式颜色转换介质，量子点玻璃安全板的颜色转换介质限定了照明装置的补充发射场，并且由主分布式颜色转换介质限定的发射场在空间上全等于但在光谱上不同于由量子点玻璃安全板限定的补充发射场。此实施例的一个示例如图2所示，在下文进一步详细地描述。

而根据本公开的另一个实施例，照明设备包括主玻璃安全板，该板包括主分布式磷光体颜色转换介质，量子点玻璃安全板的颜色转换介质限定了照明装置的补充发射场，并且由分布式磷光体颜色转换介质限定的发射场在空间上全等于但在光谱上不同于由量子点板限定的补充发射场。此实施例的一个示例如图3所示，在下文进一步详细地描述。

根据本公开的附加实施例，COBLED光源包括热学散热器框架，光源密封材料没有任何分布式颜色转换介质，光源密封材料包含硅树脂，量子点玻璃安全板被置于光源密封材料腔之上，光源密封材料以一定的厚度分布在LED上，该厚度足以密封LED并且限定密封材料导热路径T_PE，该密封材料导热路径T_PE从量子点玻璃安全板的分布式颜色转换介质穿过光源密封材料延伸至热学散热器框架，并且光源密封材料的厚度使得导热路径T_PE穿过光源密封材料延伸小于大约100μm。此实施例的一个示例如图4所示，在下文进一步详细地描述。

附图说明

本公开的特定实施例的以下详细描述能够结合以下附图阅读时被最好地理解，在附图中相同的结构使用相同的附图标记来指示，而且在附图中：