[發明專利]具有適形箔結構的LED照明組件

有效

• 申請號: 200780004037.X
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN101379344A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 約翰·C·舒爾茨;安德魯·J·歐德科克;喬爾·S·派弗;納爾遜·B·小奧布賴恩;約翰·A·惠特利;卡梅倫·T·默里
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;H05K1/05;H05K1/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及發光二極管(LED)裝置、液晶顯示屏(LCD)裝置、這兩 種裝置的組件以及相關的制品和方法。

背景技術

LED是良好的光源選擇，這在一定程度上是因為它們具有相對較小的 尺寸、較低的功率/電流需求、快速的響應時間、較長的使用壽命、牢固的 封裝、各種可用的輸出波長以及與現代電路結構的兼容性。這些特性可以 解釋過去數十年中它們得以廣泛應用于多種不同的最終應用場合的原因。 一直在效率、亮度和輸出波長方面對LED進行改進，這進一步擴大了LED 潛在的最終應用范圍。

最近，LED開始用于為液晶電視裝置提供背光照明，還用于其他類型 的照明及顯示系統。對于大多數照明應用而言，需要多個LED來提供所需 的光強度。由于它們的尺寸相對較小，因此可采用陣列的形式組裝多個 LED，所構成的陣列尺寸小，并且具有高亮度或高輻照度。

通過增加陣列中各個LED的組裝密度，可以提高LED陣列的光強 度。可通過以下方式提高組裝密度：在不增加陣列所占空間的情況下，增 加陣列中LED的數目；或者保持陣列中LED的數目并減小陣列的尺寸。 然而，即使具有全局有效的熱傳導機制，局部升溫也會縮短LED的使用壽 命，因而，將大量的LED密集地組裝成陣列關系到長期可靠性的問題。因 此，隨著LED組裝密度的增加，如何散發LED陣列產生的熱量變得越來 越重要。在其他應用中，即使對于那些沒有采用高組裝密度的應用，驅動 電壓/電流以及LED晶粒的亮度也會不斷增加，導致LED晶粒周圍的局部 溫度升高。因此，每個LED晶粒的所在位置以及整個陣列都需要更好地散 熱。

傳統的LED安裝技術使用如美國專利申請公開2001/0001207A1 (Shimizu等人)所述的封裝，這種封裝無法將在LED中產生的熱量從 LED中快速地傳遞出來。因此，使裝置的性能受到限制。近來，已經可以 使用散熱增強型封裝，在這種封裝中LED安裝并連接在電絕緣且導熱的基 底(例如陶瓷)上，或者具有導熱導通塞陣列(如在美國專利申請公開 2003/0001488A1(Sundahl)中所述)，或者這種封裝使用引線框與晶粒進 行電連接，該晶粒與導熱導電的熱傳遞介質(如在美國專利申請公開 2002/0113244A1(Barnett等人)中所述)連接。在美國專利申請公開 2005/0116235A1(Schultz等人)中公開了一種具有改進的熱學特性的照 明組件，其中照明組件包括設置在基底上的多個LED晶粒，該基底在基底 的第一側面具有電絕緣層并且在基底的第二側面具有導電層。各個LED晶 粒均設置在導通塞中，該導通塞穿過基底第一側面上的電絕緣層延伸到基 底第二側面上的導電層，而且每個LED晶粒通過導通塞與導電層進行熱連 接和電連接。對導電層圖案化以限定多個電絕緣的熱擴散元件，這些元件 進而設置成與散熱組件鄰近。

本發明的申請人已發現，盡管近來有些方法改善了LED陣列的熱學特 性，但這些方法仍有缺點。具體地講，設置有LED陣列的基底具有有限的 形成局部特征的能力，這些特征的尺寸對完全使用、控制以及操縱從LED 發出的光是有用的。

發明內容

本發明公開了照明組件，特別是包括適形基底的照明組件，該基底具 有由電絕緣層間隔開的第一導電箔和第二導電箔。所述絕緣層包括載有能 夠提高絕緣層熱導率的顆粒的聚合物材料。多個LED晶粒優選地設置在所 述第一導電箔上。

在示例性實施例中，所述適形基底具有至少一個變形部，并且至少一 個LED晶粒設置在所述變形部之上或所述變形部之中。在一些實施例中， 改變第一導電箔和第二導電箔及電絕緣層以控制基底的光學特性。

根據下面的詳細描述，本發明的這些方面及其他方面將是顯而易見 的。然而，在任何情況下以上內容都不應理解為對受權利要求書保護之主 題的限制，受權利要求書保護的主題僅受所附權利要求書限定，在審查期 間可以對其進行修正。

附圖說明

圖1為照明組件的一部分的透視圖；

圖2為圖1的照明組件的一部分的俯視圖，該附圖示出照明組件的 更大的表面區域；

圖3為沿圖2的線3-3截取的放大剖視圖；

圖4為示出另一個照明組件的放大剖視圖；

圖5A為照明組件的透視圖，該照明組件具有多個向內突出的變形 部，LED設置在該變形部之中；