用于提供定向光束的led照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，特別涉及用于提供定向光束的發(fā)光二極管(LED)照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在照明裝置中用作光源的發(fā)光二極管(LED)是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它的基本結(jié)構(gòu)一般包括帶引線的支架、設(shè)置在支架上的半導(dǎo)體晶片以及將該晶片四周密封起來的封裝材料(例如硅膠或環(huán)氧樹脂)。上述半導(dǎo)體晶片包含有P-N結(jié)構(gòu)，當(dāng)電流通過時(shí)，電子被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后以光子的形式發(fā)出能量，而光的波長(zhǎng)則是由形成P-N結(jié)構(gòu)的材料決定的。與傳統(tǒng)光源相比，LED光源具有其它光源所不具備的一系列優(yōu)點(diǎn)，例如無污染、壽命長(zhǎng)、能耗低、耐振動(dòng)、控制方便和便于調(diào)光等。
[0003]諸如射燈(又稱為多面反射燈杯(MR)燈)和帕燈(又稱為碗碟狀鋁反射(PAR)燈)之類的產(chǎn)生定向光束的照明裝置目前被廣泛用于商場(chǎng)、KTV、櫥窗商品展示以及家庭裝修，因此在這類照明裝置中采用LED作為光源具有很好的商業(yè)前景。但是受到技術(shù)發(fā)展的限制，LED在工作過程中仍然有相當(dāng)一部分電能被轉(zhuǎn)換為熱能。當(dāng)熱能滯留在燈具內(nèi)部時(shí)，將不可避免導(dǎo)致LED溫度升高，從而造成光源性能劣化和失效。在MR燈和PAR燈中，由于熱能密度較高，所以如何高效地將LED產(chǎn)生的熱量散發(fā)到照明裝置外部的問題顯得尤為突出。
[0004]目前業(yè)界已經(jīng)提出了多種將LED作為光源的MR燈和PAR燈。例如TomislavJ.Stimac等人的美國(guó)專利N0.6，787，999揭示了一種基于LED的組合燈，其作為參考文獻(xiàn)，以全文引用的方式包含在本說明書中。該項(xiàng)美國(guó)專利所揭示的基于LED的組合燈包括光學(xué)模塊和電子模塊，其中，光學(xué)模塊包括多個(gè)設(shè)置在印刷電路板上的LED和散熱器(heatsink),設(shè)置有LED的印刷電路板被粘合在散熱器的表面；電子模塊適于向LED供電,其一端與散熱器連接，另一端設(shè)置電氣接插件以接收外部電能。在上述基于LED的組合燈中，可選地，光學(xué)模塊還包括變焦透鏡系統(tǒng)(slidable zoom lens system),該透鏡系統(tǒng)包括透鏡組件和使透鏡組件與LED模組對(duì)準(zhǔn)的定位框，此外，變焦透鏡系統(tǒng)與散熱器通過夾片固定在一起。
[0005]需要指出的是，現(xiàn)有的產(chǎn)生定向光束的LED照明裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要在設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化以在性能與成本之間提供較佳的平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種提供定向光束的LED照明裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于提供定向光束的LED照明裝置包括:
[0008]玻璃燈杯，其呈漏斗狀并且內(nèi)表面具有高反射率以使所述玻璃燈杯構(gòu)成凹面鏡；
[0009]燈頭，其附接于所述玻璃燈杯底部；
[0010]LED驅(qū)動(dòng)電源，包括:
[0011]由導(dǎo)熱材料制成的殼體，其與玻璃燈杯的底部的內(nèi)表面緊密接觸；
[0012]驅(qū)動(dòng)電路板，其位于所述殼體的內(nèi)部；
[0013]光源組件，其固定于所述殼體的頂部并且與所述驅(qū)動(dòng)電路板電氣連接。
[0014]殼體與玻璃燈杯之間的緊密接觸使得光源組件和LED驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)生的熱量能夠高效地傳遞至玻璃燈杯，并經(jīng)玻璃燈杯發(fā)散至環(huán)境，從而有效解決了 LED裝置的散熱問題。
[0015]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述玻璃燈杯和燈頭分別采用鹵素射燈的燈杯和燈頭。借用普通鹵素射燈的燈杯和燈頭有利于降低LED照明裝置的制造成本，并且提供了與現(xiàn)有燈具良好的兼容性。
[0016]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述燈頭的外殼由玻璃材料制成并且與所述玻璃燈杯一體成型。
[0017]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，進(jìn)一步包括覆蓋在所述玻璃燈杯上部開口的玻璃蓋板。
[0018]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述殼體呈筒狀并且所述導(dǎo)熱材料為金屬或陶瓷。
[0019]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述殼體在所述玻璃燈杯內(nèi)的高度被設(shè)置為使得所述光源組件位于所述凹面鏡的焦點(diǎn)附近。在優(yōu)選方式下，玻璃燈杯不僅作為散熱部件和容納光電部件的外殼，而且還被用作光學(xué)元件，因此簡(jiǎn)化了裝置的結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。
[0020]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述LED驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)一步包括覆蓋所述殼體頂部的絕緣套，該絕緣套僅使光源組件或光源組件的發(fā)光部分露出。
[0021]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述光源組件包括:
[0022]金屬載板，其包括互不連通的第一圖案區(qū)和第二圖案區(qū)，其中，所述第一圖案區(qū)用作所述光源組件的輸入電極，所述第二圖案區(qū)位于所述第一圖案區(qū)之間；
[0023]一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在所述第二圖案區(qū)的LED管芯，其包含形成于頂部的電極，所述LED管芯通過引線互連和與所述第一圖案區(qū)電氣連接；以及
[0024]由絕緣材料制成的框架，其與所述第一和第二圖案區(qū)固定在一起。
[0025]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述光源組件包括:
[0026]金屬載板，其包括互不連通的第一圖案區(qū)和第二圖案區(qū)，其中，所述第一圖案區(qū)用作所述光源組件的輸入電極，所述第二圖案區(qū)位于所述第一圖案區(qū)之間；
[0027]多個(gè)設(shè)置在所述第一和第二圖案區(qū)的LED管芯，其互連和與所述第一圖案區(qū)電氣連接；以及
[0028]由絕緣材料制成的框架，其與所述第一和第二圖案區(qū)固定在一起。
[0029]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述光源組件包括:
[0030]金屬載板，其包括多個(gè)互不連通的圖案區(qū)，其中位于兩端的圖案區(qū)用作所述光源組件的輸入電極；
[0031]一個(gè)或多個(gè)LED管芯，每個(gè)LED管芯同時(shí)位于兩個(gè)相鄰的圖案區(qū)上并且包含形成于底部的電極，所述電極分別連接到兩個(gè)相鄰的圖案區(qū)的其中一個(gè)上；以及
[0032]由絕緣材料制成的框架，其與所述圖案區(qū)固定在一起。
[0033]優(yōu)選地，在上述用于提供定向光束的LED照明裝置中，所述光源組件包括:
[0034]基板；
[0035]一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在所述基板上的LED單元。
【附圖說明】
[0036]本發(fā)明的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖的各個(gè)方面的描述變得更加清晰和更容易理解，附圖中相同或相似的單元采用相同的標(biāo)號(hào)表示，附圖包括:
[0037]圖1為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的提供定向光束的發(fā)光二極管照明裝置的分解示意圖。
[0038]圖2為圖1所示發(fā)光二極管照明裝置的剖面示意圖。
[0039]圖3A為一種用于圖1和2所示實(shí)施例的光源組件的示意圖。
[0040]圖3B為另一種用于圖1和2所示實(shí)施例的光源組件的示意圖。
[0041]圖3C為還有一種用于圖1和2所示實(shí)施例的光源組件的示意圖。
[0042]圖3D為還有一種用于圖1和2所示實(shí)施例的光源組件的示意圖。
[0043]圖3E為還有一種用于圖1和2所示實(shí)施例的光源組件的示意圖。
[0044]圖4為按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的提供定向光束的發(fā)光二極管照明裝置的分解示意圖。
[0045]圖5為圖4所示發(fā)光二極管照明裝置的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面參照其中圖示了本發(fā)明示意性實(shí)施例的附圖更為全面地說明本發(fā)明。但本發(fā)明可以按不同形式來實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)解讀為僅限于本文給出的各實(shí)施例。給出的上述各實(shí)施例旨在使本文的披露全面完整，以將本發(fā)明的保護(hù)范圍更為全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0047]在本說明書中，除非特別說明，術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體晶圓”指的是在半導(dǎo)體材料(例如硅、砷化鎵等)上形成的多個(gè)獨(dú)立的單個(gè)電路，“半導(dǎo)體晶片”