发光二极管系统技术方案

一种集成ＬＥＤ光系统（１００），其包括：印刷电路板（１１０，４１０）和安装在印刷电路板（１１０，４１０）上的子基板（１２０，４２０）。系统（１００）进一步包括与子基板（１２０，４２０）电连通以接收正向电流的ＬＥＤ阵列（１２５，４２５）。该ＬＥＤ阵列（１２５，４２５）包括用于响应从子基板（１２０，４２０）接收正向电流而发射一种或多种颜色的光的一个或多个ＬＥＤ。系统（１００）另外包括支撑印刷电路板（１１０，４１０）以将热传导并从印刷电路板（１１０，４１０）、子基板（１２０，４２０）和ＬＥＤ（１２５，４２５）散出的热沉（１３０，４３０）。系统（１００）进一步包括安装在印刷电路板（１１０，４１０）上并与ＬＥＤ（１２５，４２５）光连通以聚焦至少一种颜色的光的反射杯（１４０，４４０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】总体上，本专利技术涉及发光二极管(“LED”)光源。更具体地，本专利技术涉及LED系统的元件集成。大多数人造光利用灯产生，在该灯中使用通过气体的放电来产生照明。一种这样的灯是荧光灯。制造人造光的另一种方法包括使用LED。LED提供与其正向电流成比例的辐射通量形式的光输出。另外，LED光源可用来产生多光谱光输出。目前，LED照明系统由分离元件组成，这使它难以实现颜色控制反馈。本专利技术提供一种集成LED光系统，该集成LED光系统包含用于正常工作的所有所需的元件而不需要在应用中用户介入收集、匹配和测试这些元件以装配这种系统。用户不需要参与例如LED放置、传感器放置和控制系统设计的复杂设计问题。用户只需要指定输入功率、控制光颜色和/或强度的规定信号和任何所希望的用于射束成形(beamshaping)的第二级光学部件。本专利技术的一种形式包括目的在于包括印刷电路板和安装在印刷电路板上的子基板(submount)的集成LED光系统的装置。该装置进一步包括与子基板电连通以接收正向电流的LED阵列。LED阵列响应从子基板接收正向电流而发射一种或多种颜色的光。该装置另外包括支撑电路板以将热传导并从印刷电路板、子基板和LED散出的热沉。该装置进一步包括安装在印刷电路板上并与LED光连通以聚焦上述颜色的光的反射杯(reflector cup)。由以下对目前优选实施例的详细描述，本专利技术的前述形式和其它特征及优点将变得更加明显，并结合附图被理解。详细描述和附图仅仅是对本专利技术的说明而不是限制由所附权利要求及其等价物所限定的本专利技术的范围。附图说明图1说明了根据本专利技术的一个实施例的LED光源组件的透视图；图2说明了根据本专利技术的一个实施例的印刷电路板的顶视图3说明了根据本专利技术的一个实施例的第一级光学部件的侧视图；以及图4说明了根据本专利技术的第二实施例的LED光源组件的透视图。图1说明了被称为发光二极管系统封装(system-in-package)(“LED-SIP”)的LED光源组件100。LED光源装置100主要包括印刷电路板(“PCB”)110、子基板120、PCB热沉130和第一级光学部件140。LED光源组件100可包括与本讨论无关的附加部件。PCB 110是与子基板120、PCB热沉130和第一级光学部件140操作性耦接的安装平台。PCB 110包括为允许子基板120和集成在子基板120内的部件按照设计起作用所必需的电路。在一个实施例中，PCB110另外包括接口输入端口112和用于没有集成在子基板120内的分立部件116-118的附加装置，例如包括电感器、电容器等的不可避免的分立部件。接口输入端口112为子基板120并因此为装置100的接口提供端口。在一个实施例中，接口输入端口112提供端口以接收例如色点(color point)指令和开/关指令的操作指令。接口输入端口112被设计以接收功率并将接收的功率通过PCB 110提供给子基板120并向用户接口提供子基板120。PCB 110可另外包括例如采用如以下图2所描述的结构与PCB 110操作性耦接的传感器(未示出)。传感器可用任何合适的传感器例如光电探测器来实现。传感器应为LED光源组件100内的任何控制电路提供输入数据。另外，PCB 110为热从子基板120传递到周围环境提供路径。在一个实施例中，子基板120内产生的热由于两个部件之间的体接触的原因被传递到PCB 110。PCB 110内产生的热由于两个部件之间的体接触的原因接着被传递到PCB热沉130。子基板120是包括例如采用如以下图2所描述的结构与基板操作性耦接的LED管芯125的基板。在一个实施例中，子基板120进一步包括集成在基板内的驱动及控制电路。在一个实例中，子基板120包括采用普通绝缘体上硅集成电路工艺集成在基板内的驱动及控制电路。在另一个实施例中，驱动及控制电路(例如驱动MOSFET)位于组件内的其它地方，例如在与PCB 110操作性耦接并与子基板120连通的附加硅芯片内。在一个实施例中，子基板120用硅基板来实现。在其它实施例中，子基板120用例如氮化铝(ALN)、碳化硅(SiC)、氧化铍(BeO)的电绝缘导热基板，或例如金刚石的自然产生的物质来实现。电绝缘导热基板应包括淀积在基板上面以为LED管芯提供直流的金属电连接。当前，利用例如可同样满足上述要求的纳米技术的新兴技术正在研制许多其它电绝缘导热基板材料。LED管芯125是表面安装到子基板120的直接发射部件。LED管芯125是当提供功率使它们正向偏置时产生光的直接发射光电器件。产生的光依赖在制造LED管芯的过程中利用的材料可处于光谱的蓝、绿、红、琥珀色或其它部分内。在一个实例中，LED管芯125用可从加拿大San Jose的Lumileds公司得到的LXHL-PM01、LXHL-PB01和LXHL-PD01的未密封的管芯部分来实现。在另一个实例中，LED管芯125用可从巴拿马Mountville的Nichia公司得到的NSPB300A、NSPG300A和NSPR800AS的未密封的管芯部分来实现。PCB热沉130用于传导并驱散热，还为PCB 110提供支撑。PCB热沉130用例如铜的导电材料制造。在一个实施例中，LED管芯125通过子基板120和PCB 110内的安装孔直接附着于PCB热沉130。在该实施例中，直接附着允许进行更有效的热传递。在另一个实施例中，子基板120直接附着于PCB热沉130。在该实施例中，去除PCB 110的一部分以允许子基板120直接附着于PCB热沉130从而允许进行更有效的热传递。第一级光学部件140是包括密封电介质141和反射器143的反射杯。例如硅酮、塑料或玻璃的密封电介质141具有大于一(1)的折射率。在一个实施例中，利用组合硅酮-塑料树脂在第一级光学部件140的密封电介质141内形成透明电介质。在另一个实施例中，利用硅酮树脂在第一级光学部件140的密封电介质141内形成透明电介质。在另一个实施例中，邻近LED管芯的区域填充硅酮树脂以及密封电介质141的剩余区域填充硬塑料。在该实施例中，两种材料都在密封电介质141内形成透明电介质。反射器143起外部安装反射器的作用。在一个实施例中，反射器143是任选的。在另一个实施例中，反射器143提供从第一级光学部件140和由此的LED光源组件100发射的射束的宽度的减小。第一级光学部件140可另外包括与第一级光学部件140操作性耦接的翅片(fin)145。另外，翅片145与PCB 110操作性耦接并为热从PCB 110传递到周围环境提供路径。在一个实施例中，利用翅片145允许由于两个部件之间的体接触的原因在PCB 110内产生的热另外传递到翅片145。在另一个实施例中，翅片145的一部分与子基板120体接触并允许子基板120内产生的热另外传递。翅片145接触PCB 110或子基板120的结果是增加了LED光源组件100的总热沉的尺寸。翅片145可用任何合适的导热材料例如铜制造。在工作过程中，LED光源组件100从接口输入端口112接收功率。LED光源组件100也可从接口输入端口112接收用户输入。包括直流的功率通过PCB 110提供给子基板120并提供给安装在子基板120上的L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成ＬＥＤ光系统，该系统包括：印刷电路板（１１０，４１０）；安装在所述印刷电路板（１１０，４１０）上的子基板（１２０，４２０）；与所述子基板（１２０，４２０）电连通以接收至少一个正向电流的ＬＥＤ阵列（１２５，４２ ５），所述ＬＥＤ阵列（１２５，４２５）包括用于响应从所述子基板（１２０，４２０）接收所述至少一个正向电流而发射至少一种颜色的光的至少一个ＬＥＤ（２２２－２２６，４２５）；支撑所述印刷电路板（１１０，４１０）以将热传导并从所述印刷电路 板（１１０，４１０）、所述子基板（１２０，４２０）和所述ＬＥＤ（１２５，４２５）散出的热沉（１３０，４３０）；以及安装在所述印刷电路板（１１０，４１０）上的反射杯（１４０，４４０），所述反射杯（１４０，４４０）与所述ＬＥＤ（１２５， ４２５）光连通以聚焦所述至少一种颜色的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GW布鲁宁，JM盖恩斯，MD帕什利，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]