專利名稱：發(fā)光二極管光源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及照明源，特別是涉及使用發(fā)光二極管(LED’s)的照明源。
背景技術：
發(fā)光二極管作為光源具有許多優(yōu)點。然而在過去，發(fā)光二極管僅已在專用光源如車輛制動燈，和其它與車輛相關的照明設備以及最近作為閃光信號燈方面獲得應用。在這些在前應用中，發(fā)光二極管通常以平面方式被安裝在設置以垂直于顯示區(qū)的單一平面中。發(fā)光二極管平面陣列通常不用于提供照明，而是用于提供信號。
在將發(fā)光二極管光源用作照明源方面近來很少有嘗試，并且從一般照明觀點上來看通常是不能令人滿意的。
非常希望提供一種使用發(fā)光二極管的光源，所述光源提供足夠的光輸出，以致可被用作一般照明源，而不是被用作信號源。
將發(fā)光二極管的應用限制在專業(yè)信號源和受限制的一般照明源的范圍內(nèi)的一個問題在于發(fā)光二極管一般會產(chǎn)生大量的熱。除非該熱量被消散掉，否則該熱量會使得發(fā)光二極管內(nèi)部溫度升高，從而造成發(fā)光二極管的老化或毀壞。
因此，進一步希望提供一種可有效地將熱量從發(fā)光二極管中傳導出去的發(fā)光二極管光源。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供一種改進的光源。所述光源包括具有外表面的細長的導熱構(gòu)件。在所述細長構(gòu)件的外表面上含有多個發(fā)光二極管。至少一些發(fā)光二極管被設置在第一平面中且其它所述發(fā)光二極管被設置在與所述第一平面不同延的第二平面中。在所述細長的導熱構(gòu)件上含有電導體且所述電導體與所述多個發(fā)光二極管相連接以向那里提供電能。所述細長的導熱構(gòu)件將熱量從發(fā)光二極管中傳導出去。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的一個說明性實施例使用發(fā)射白光的發(fā)光二極管。然而，本發(fā)明的其它實施例可使用具有不同顏色以產(chǎn)生單色光或可選擇顏色以產(chǎn)生白光或其它顏色光的發(fā)光二極管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述細長的導熱構(gòu)件將熱量從發(fā)光二極管中傳導到所述細長的導熱構(gòu)件內(nèi)的介質(zhì)中。在本發(fā)明的該說明性實施例中，所述介質(zhì)是空氣。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述細長的導熱構(gòu)件具有一個或多個翼片以增強向所述介質(zhì)的傳熱。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述細長的導熱構(gòu)件包括管。在本發(fā)明的一個實施例中，所述管具有多邊形形狀的截面。在本發(fā)明的另一個實施例中，所述管具有包括多個平面部分的截面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述細長的導熱構(gòu)件包括通道。
根據(jù)本發(fā)明的原理，所述細長的導熱構(gòu)件可包括擠出件，且所述擠出件可以是具有高導熱性的材料，例如鋁。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述細長的導熱構(gòu)件為管狀構(gòu)件。該管狀構(gòu)件具有多邊形截面。然而，其它實施例可包括具有三角形截面的管狀構(gòu)件。
在本發(fā)明的一個實施例中，在所述細長的導熱構(gòu)件的表面上包含有柔性電路；所述柔性電路包括電導體。
在本發(fā)明的另一個方面中，所述柔性電路包括多個用于容納所述多個發(fā)光二極管的孔。每一個發(fā)光二極管被設置在相應的一個孔中并被固定，與所述細長的導熱構(gòu)件導熱接觸。
所述細長的導熱構(gòu)件包括設置在其中在流動通道中的傳熱介質(zhì)。
可包括至少一個用于將所述細長的導熱構(gòu)件安裝到固定裝置中的夾子。


以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述有助于更好地理解本發(fā)明。在附圖中使用相同的附圖標記表示相同的元件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明原理所述的光源的平面?zhèn)纫晥D；圖2是圖1中所示光源的頂部平面圖；圖3是圖1中所示光源的透視圖，其中所述光源上帶有裝配夾；圖4是圖3中所示光源的平面?zhèn)纫晥D，圖中示出了與所述光源分開的裝配夾；圖5是圖4中所示光源和裝配夾的頂視圖；和圖6是圖1中所示光源的局部截面圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明原理所述的光源可被用作裝飾照明元件或可被用作普通照明設備。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的光源100包括一個細長的導熱構(gòu)件或散熱器101。細長的散熱器101由能夠提供極好導熱性的材料制成。在本發(fā)明說明性的實施例中，細長的散熱器101是一個管狀鋁制擠出件。為改善光源100的散熱性能，細長的散熱器101被構(gòu)造用以提供對流散熱和冷卻。從圖2中可更清楚地看到，管狀散熱器101是中空的并且具有內(nèi)腔103，所述內(nèi)腔包括一個或多個散熱翼片105。所示翼片105為三角形，然而該翼片105也可具有其它形狀。翼片105在細長的散熱器101的內(nèi)部整體成形。在該說明性的實施例中，借助介質(zhì)102移動通過細長的散熱器101而提供對流冷卻。在該說明性實施例中所使用的介質(zhì)是空氣，但是在一些應用中，也可以使用空氣之外的其它流體，以提供更強的散熱和冷卻。
細長的散熱器101的外表面107具有多個設置在其上的發(fā)光二極管109。在該說明性實施例中，每一個發(fā)光二極管109包括提供較高的光輸出的發(fā)射白光的發(fā)光二極管。每一個發(fā)光二極管109還產(chǎn)生大量熱，所述熱量必須散出以避免發(fā)光二極管發(fā)生熱損壞。通過將多個發(fā)光二極管109結(jié)合到散熱器101上，提供一種可被用于一般照明的具有較高的光輸出的光源。
設置導電通路129以將發(fā)光二極管109連接到電連接器111上。該導電通路可被設置在設置在外表面107上的一個電絕緣層131或多層上。在如圖所示的該說明性實施例中，可通過一個或多個永久設置在表面107上的柔性印刷電路113設置該導電通路和絕緣層。從圖6更易于看出，印制電路113包括帶有導電通路129的電絕緣層131。根據(jù)本領域的技術人員的理解，在柔性印刷電路113上設置導電通路的其它裝置具有以范圍從360度到180度的多種取向安裝到其上的發(fā)光二極管109，以及根據(jù)用途可能還有其它裝置。電連接器111被設置在印制電路113的一端。連接器113可連接到獨立電源上以接收電流。在該說明性實施例中，柔性印刷電路113上涂覆有一層可灌有光反射材料的不導電的環(huán)氧。用導熱環(huán)氧將柔性印刷電路113附著在管101上，以有助于將熱量從發(fā)光二極管109傳送至管101。柔性印刷電路113具有用于容納發(fā)光二極管109的安裝孔134，使得發(fā)光二極管109的背面與所述管表面107熱接觸。
在該說明性實施例中的管狀散熱器101成形為多邊形形狀，并且可具有任意數(shù)量的側(cè)面。雖然在該說明性實施例中的管狀散熱器101為擠出鋁件，但是管狀散熱器101可包含其它導熱材料?？筛鶕?jù)特定發(fā)光二極管的布局和瓦數(shù)改變翼片105的個數(shù)和位置。在一些實例中，可將翼片加到管狀散熱器101的外表面上。此外，可在管狀散熱器上加上孔以增強熱流動。
光源100被安裝到固定裝置中并通過裝配夾121，123被保持在適當?shù)奈恢锰帲鐖D3，4和5可清楚地看到。成形出每一個裝配夾，以接合并保持光源100。每一個裝配夾被固定在燈具的一個表面122，124上。
雖然圖中所示光源100包括細長的管狀散熱器，但是也可以使用其它擠出成形的細長構(gòu)件，例如管道。
在該說明性實施例中，利用借助空氣流動通過管狀散熱器101而形成的對流冷卻，使得冷卻或未被加熱的空氣從散熱器下端進入管狀散熱器101并從上端作為受熱氣體被排出。在具有較高瓦數(shù)的光源中，可使用其它流體而不是空氣作為冷卻介質(zhì)。特別是，可使用對流熱量泵送以從散熱器內(nèi)部除去熱量。
在本發(fā)明的一個特別有利的實施例中，本發(fā)明的光源可被構(gòu)造以替代用于裝飾用途的緊湊型熒光燈照明。
根據(jù)本領域的技術人員的理解，本發(fā)明的原理不限于使用發(fā)射白光的發(fā)光二極管。不同顏色的發(fā)光二極管可被用于產(chǎn)生單色光或被用于產(chǎn)生組合了不同顏色的光。
盡管已結(jié)合說明性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明不限于所示出或所描述的說明性實施例。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下對所示出或所描述的說明性實施例可作出的各種改動和改變對于本領域的技術人員來說是易于理解的。本發(fā)明僅受到所附技術方案的限制。
權利要求
1.一種光源，包括具有外表面的細長的導熱構(gòu)件；在所述細長構(gòu)件的外表面上的多個發(fā)光二極管，至少一些所述發(fā)光二極管被設置在第一平面中且其它的所述發(fā)光二極管被設置在與所述第一平面不同延的第二平面中；所述細長的導熱構(gòu)件上帶有的并且與所述多個發(fā)光二極管相連接以向那里提供電能的電導體；且所述細長的導熱構(gòu)件被構(gòu)造用以將熱量從發(fā)光二極管中傳導至所述細長的導熱構(gòu)件內(nèi)所含有的流體。
2.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中每一個所述發(fā)光二極管發(fā)射白光。
3.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中所述流體包括空氣。
4.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件包括一個或多個散熱突出部。
5.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件包括管。
6.根據(jù)權利要求5所述的光源，其中所述管具有多邊形形狀的截面。
7.根據(jù)權利要求5所述的光源，其中所述管具有包括多個平面部分的截面。
8.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件包括通道。
9.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件包括擠出件。
10.根據(jù)權利要求9所述的光源，其中所述擠出件為鋁制擠出件。
11.根據(jù)權利要求10所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件為管狀構(gòu)件。
12.根據(jù)權利要求11所述的光源，其中所述管狀構(gòu)件具有多邊形截面。
13.根據(jù)權利要求11所述的光源，其中所述管狀構(gòu)件具有三角形截面。
14.根據(jù)權利要求1所述的光源，包括所述細長的導熱構(gòu)件的表面上帶有的柔性電路，所述柔性電路包括所述電導體。
15.根據(jù)權利要求14所述的光源，其中所述柔性電路包括多個用于容納所述多個發(fā)光二極管的孔。
16.根據(jù)權利要求15所述的光源，其中每一個所述發(fā)光二極管被設置在相應的一個所述孔中并被固定，與所述細長的導熱構(gòu)件導熱接觸。
17.根據(jù)權利要求1所述的光源，其中在其內(nèi)設置的傳熱介質(zhì)。
18.根據(jù)權利要求17所述的光源，其中所述細長的導熱構(gòu)件包括所述傳熱介質(zhì)的流動通道。
19.根據(jù)權利要求1所述的光源，包括至少一個用于將所述細長的導熱構(gòu)件安裝到固定裝置中的夾子。
20.根據(jù)權利要求1所述的光源，包括設置在所述細長的導熱構(gòu)件的外表面上的且在其上帶有所述電導體的電絕緣層。
21.根據(jù)權利要求20所述的光源，其中所述電絕緣層包括多個孔，每一個孔容納一個所述發(fā)光二極管；且所述多個發(fā)光二極管中的每一個發(fā)光二極管被安裝在相應的一個所述孔中并與所述細長的導熱構(gòu)件導熱接觸。
22.根據(jù)權利要求21所述的光源，其中每一個所述發(fā)光二極管都發(fā)射白光。
23.一種光源，包括具有外表面的細長的導熱構(gòu)件；所述細長構(gòu)件外表面上帶有的至少一個發(fā)光二極管；所述細長的導熱構(gòu)件上帶有的并且與所述至少一個發(fā)光二極管相連接以向那里提供電能的一個或多個電導體；且所述細長的導熱構(gòu)件被構(gòu)造用以將熱量從所述至少一個發(fā)光二極管中傳導至所述細長的導熱構(gòu)件內(nèi)所含有的流體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用發(fā)射白光的發(fā)光二極管(109)的光源。所述二極管被安裝在細長構(gòu)件(101)上，所述細長構(gòu)件具有至少兩個其上安裝有發(fā)光二極管的表面。該細長構(gòu)件是導熱的并且被用于冷卻所述發(fā)光二極管。在該說明性實施例中，該細長構(gòu)件為管狀構(gòu)件，傳熱介質(zhì)流動通過所述管狀構(gòu)件。
文檔編號H01L29/18GK1656622SQ03812419
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月5日 優(yōu)先權日2002年5月29日
發(fā)明者J·M·德里 申請人:奧普托蘭姆公司