[发明专利]具有由带开口的支撑结构保持的波长转换元件的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置，具体而言涉及诸如半导体发光装置的高辐射率光源产生的光的波长转换。

背景技术

使用发光二极管(LED)的照明装置在许多照明应用中变得愈发普遍。总体而言，LED利用一次发射的磷光体转换来生成白光，但是磷光体也可以用于形成例如红、绿和黄色的更饱和颜色。

发明内容

将磷光体置为与LED物理接触的传统装置存在诸如有限结合温度范围的缺点。此外，结合材料选择可影响成本以及例如由热致机械应力导致的可靠性。因此，改进是期望的。

根据本发明的实施例，照明装置包括诸如一个或多个发光二极管的光源以及安装在不透明支撑结构上的波长转换元件。该支撑结构包括开口，该波长转换元件与该开口对准，使得经转换的光穿过该开口发射。该波长转换元件可以是诸如发光陶瓷的刚性结构，并且该开口可以是穿过该支撑结构的孔。该支撑结构可以保持该波长转换元件，使得该波长转换元件与该光源物理分离，或者备选地，该支撑结构可以将该波长转换元件置为与该光源物理接触。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的照明装置的侧视图。

图2为与图1所示类似但波长转换元件与光源物理接触的照明装置的侧视图。

图3为与图1所示类似但光学元件安装在支撑结构的开口内的照明装置。

图4说明使用支撑结构内的开口作为对准而附着到照明装置的外部光学元件。

图5说明与图1所示类似但支撑结构安装到扩大基板的照明装置。

图6说明与图1所示类似但支撑结构安装到热沉的照明装置。

具体实施方式

根据本发明实施例，照明装置内的波长转换元件由包含开口的结构物理支撑，经转换的光以及一部分的泵浦光在需要时可穿过该开口发射。

图1为侧视图，其说明依据本发明一个实施例的照明装置100。照明装置100包括光源102，该光源例如可以是诸如一个或多个发光二极管(LED)104的例如半导体发光装置，或者是诸如氙灯或者汞灯的可以产生短波长光的其他类型光源。举例来说，LED 104为蓝色或紫外(UV)LED且可以是诸如美国申请No.10/652,348中所描述类型的高辐射率装置，其中该美国申请题为″Package for a Semiconductor LightEmitting Device″，申请人为Frank Wall等，申请日为2003年8月29日，公开号为2005/0045901，受让人与本发明公开的受让人相同，且此美国申请通过引用结合于此。LED 104的角发射模式为朗伯分布或者使用诸如晶格结构的光子晶体来控制。发光二极管104被描述为安装在次载具(submount)106上，该次载具例如可以是陶瓷或硅且可包括LED 104所需的电接触。次载具106可以安装在热沉108上。在需要时，可以使用除了次载具106和热沉108之外的支撑结构。

照明装置100包括安装在支撑结构112上并由支撑结构112保持的波长转换元件110，该支撑结构112包括开口114。尽管图1未示出，如下文所讨论，支撑结构112可以物理安装或连接到照明装置的各种部件。开口114放置在波长转换元件110之上以透射来自波长转换元件110的正向发射光(以及来自LED 104经过波长转换元件110的任何泵浦光)。在一个实施例中，支撑结构112可以制作成使得开口114为穿过支撑结构112的孔，该支撑结构可以由不透明材料通过冲压、模塑或机加工制成。举例来说，支撑结构112可以由诸如铝、铜或其他合适材料的金属或金属合金制成。波长转换元件110例如通过环氧树脂、玻璃、焊料或其他合适材料附着到支撑结构112的交叠部分116。在另一实施例中，支撑结构112可以由例如在波长转换元件110所附着的表面118上涂覆有反射材料的透明材料制成，例如由LCP(液晶聚合物)玻璃、硅或其他合适材料制成。在这种实施例中，开口114是在没有该反射材料的情况下限定的。

通过将波长转换元件110安装到支撑结构112，与光源102相对，照明装置100的组装被简化并避免LED 104受大的温度漂移影响。此外，支撑结构112阻挡蓝光泄露而波长转换元件110在潜在地提供表观连续光源的同时混合来自多个管芯的光。

在一个实施例中，波长转换元件110的侧边可覆盖有反射涂层120，诸如铝、银或3M ESR反射膜或者任何其他合适反射材料的层，以再循环来自波长转换元件110的边发射光。此外，支撑结构112的交叠部分116和/或结合材料可以是反射性的，以提高不经过开口114发射的光的再循环。