[发明专利]适于电容驱动的简单LED封装

说明书

技术领域

本发明涉及适于电容驱动的LED封装，其包括至少一对反平行定向的LED。本发明还涉及包括多个LED封装的LED组件。本发明进一步涉及用于制造适于电容驱动的LED封装的方法。这样的LED结构可用于照明和光标示应用两者中。

背景技术

发光二极管(LED)是节能固态光(SSL)源，其目前用于各种各样的照明应用中。所有这些应用的共同特性是，所包含的LED需要由电源驱动以便使LED发光。根据一项广为人知的技术，有线LED(即LED被提供有‘电流’传导引线)可以由直流电(DC)供电。这种技术需要使用细金属线，细金属线焊接或粘至LED电气端子中的一个或两个。LED还可以直接焊接(无线)在印刷电路板(PCB)上。

更新近的用于给LED供电的技术基于其中应用交流电(AC)的所谓‘电容驱动’。在这种技术中，使用所谓反平行定向的LED对。在这样的LED对中，LED之一的负极与另一个LED的正极电连接，而该一个LED的正极与另一个LED的负极电连接。在这方面，应该认识到LED是具有极性的电部件或二极管，意味着相关的电流只可以沿一个方向流过LED，相反的方向受阻。

像这样的适于电容驱动的LED封装已知于例如公开为US2008/0218095A1的专利申请。更特别地，这一文档中的图2B示出了这种封装的截面，其基本包括由夹在两个导电板之间的介电基板组成的电容器。反平行定向的LED结构与这些板之一电连接，并且热耦合到基板。存在用于电容驱动所描述的LED封装的各种连接器线。

尽管已知的LED封装已经被证明功能上令人满意，但是其设计需要相对庞大的结构。这会导致已知的LED封装的微型化是艰难的任务。而且，已知的封装中的导线的存在通常需要焊接技术。然而，在这样的结构中，由于当LED被供电以发光时由LED产生的相对高的温度，焊料连接易于随着时间劣化。

US2005/0212406 A1公开了夹在两个导电层之间的LED芯片。导电层均被提供在基板上。

发明内容

本发明的目的是提供替代LED封装，其中没有或至少减轻已知封装的缺点。本发明尤其针对低成本的LED封装，而且其技术上简单、可靠，并且具有相对小的尺寸。根据本发明的LED封装应该优选无焊料连接。本发明进一步针对提供用于制造这种改善LED封装的方法和包括多个LED封装的LED组件。

本发明的这些和其它可能的目的借助于适于电容驱动的LED封装来实现，其包括至少一对反平行定向的LED，这些LED被提供有在LED的相反表面的电气端子，由此LED被夹在两个基本平行定向的介电材料基板之间，该基板在它们的面对表面上被提供有导电材料的膜，因此可得在电气端子和导电材料膜之间的电接触。

本发明基于发明人获得的洞察，即当将LED定位在介电材料的两个金属化片之间时可以设计出用于电容驱动的简单、小尺寸且廉价的LED封装。这种片广泛可得，且用于电容结构中，尤其作为膜(还称为：箔)电容器。如将在下面更详细地描述的，这种封装可以容易地并入在LED组件中，LED组件可以连接到用于驱动LED封装的AC电源。在电源启动期间，构成电容耦合，其电学上可比拟于传统的电容器，并且电荷被传输到导电材料膜，并且经由建立在导电材料膜和LED的电气端子之间的电接触，电荷被传输到定位在所述膜之间并且与所述膜电连接的LED。这些膜由金属或金属合金的薄层构成。

在本发明的过程中，可以使用不同类型的LED。LED在LED部件的两个相反表面具有电气端子(正极端子和负极端子两者)，如当前大多数市场上可得的LED的情况一样。实际上，这样的端子仅覆盖这样的表面的小部分。具有这种设计的LED可以放置在介电基板之间，同时接触两个基板的面对的主表面上存在的导电材料膜。仅在共同表面具有端子的LED可以调整为在相反表面也具有端子，以便适于在根据本发明的封装中使用。LED可以是顶部发射(即基本上通过电气端子中的一个或两个发射光)或侧面发射(即通过未提供有电气端子的LED的一个或多个侧面发射光)的。封装中包括的LED可以全部是同一类型的，但也可以使用不同类型的LED，如，诸如发射具有不同波长的光的LED，这可以在封装中产生彩色效应。