发光二极管模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明装置，具体地，涉及改进的发光二极管模块。
【背景技术】
[0002]诸如呈点阵模块的形式的发光二极管(LED)模块之类的发光二极管模块是当前可用的众多照明装置类型中的一种。LED模块一般包括光源装置，例如一个或多个LED封装件、板上芯片(COB)模块或具有离散的LED封装件的印刷电路板(PCB)、以及用于光源装置的罩。设置该罩是为了例如保护光源装置，提供机械参照表面和/或与反射器的连接。
[0003]光源装置还可以包括在一些情况下远程地布置的磷光体元件，该磷光体元件用于改变由LED提供的光。例如，白光可以通过提供穿过磷光体元件的蓝光的LED实现，其中一些光被转化为黄光。因此，包括蓝色成分和黄色成分的输出光提供了总体白色印象。磷光体元件一般设置在光源装置的LED部件上方。在一些构型中，替代性地，磷光体元件可以设置为与光源装置的LED部件隔开一定距离布置的磷光体盘。
[0004]罩一般由塑料材料制成，该塑料材料具有相对低的导热率并且不适于用作热导体，并且罩适于布置在光源装置上，但是仍允许由光源提供的光通过。罩可以例如包括布置在光源装置的光源上的中心孔。
[0005]诸如反射器、准直器或透镜之类的光学装置一般连接至LED模块，例如用于设置所提供的光在特定方向上的聚焦。反射器的反射器基部可以例如布置在罩的凹入区域中。
[0006]光源装置从LED部件和磷光体元件(如果包括有磷光体元件的话)两者中产生热。为了不使LED模块过热，理想的是尽可能多地消除产生的热。对于光源装置的LED部件，过热可能导致LED的功效较低和寿命缩短。对于磷光体元件，过热可能导致淬灭(quenching)效应，从而导致光转化效率较差。为了将热量带走，将LED模块连接至安装在LED模块的背面的热沉。该热沉与光源装置的部件相邻地布置，使得由光源装置产生的热量经由热沉通过光源装置的背面消散至环境中。
[0007]为了增大散热区域，反射器形式的光学装置可以布置成直接连接至远程的磷光体元件。因此，由磷光体元件产生的热量可以经由反射器的外表面消散到环境中。可选地，热沉可以制造得较大，以提高其散热效率。然而，这些解决方案需要对LED模块、热沉和/或光学装置的设计进行改动。另外，当将热沉制造得较大时，LED模块与热沉的组合的总尺寸增大，这阻碍了保持结构较小的一般目标。
[0008]因此，需要具有改进的散热而没有上述缺点的LED模块。
【发明内容】
[0009]鉴于散热功能、特别是消散光源装置产生的热，本发明的目的是克服该问题并且提供改进的LED模块。本发明的另一个目的是提供对该问题的解决方案，同时保持设计较小的并且可以满足特定的标准、例如Zhaga标准的LED模块的可能性。
[0010]根据本发明的第一方面，该目的和其他目的通过包括光源装置和用于光源装置的罩的LED模块实现，该罩设置成连接至光学装置，其中该罩包括导热部件，该导热部件具有比罩的其余部分的导热率高至少一个数量级的导热率并且布置成将光源装置与光学装置热连接。
[0011]因此，附接至LED模块的光学装置用作散热构件。光学装置可以例如是反射器、准直器或透镜。
[0012]根据现有技术的罩通常由具有相对较低的导热率的材料制成，该材料因此不适合用于导热和高效的散热。通过向罩设置导热部件，LED模块不需要任何显著的改动以受益于通过罩的导热部件实现的散热的提高。导热部件将光源装置的一个或多个部件与光学装置热连接，从而鉴于设置了用于散热的热沉的已知方案，提供了附加的导热路径。
[0013]罩的导热部件的导热率比罩的其余部分的导热率高至少一个数量级，例如是其余部分的导热率的10倍。换言之，罩的导热部件适合用于导热和高效的散热，而罩的具有相对较低的导热率的其余部分不适合用于导热和高效的散热。在一些实施方式中，罩的导热部件的导热率比罩的其余部分的导热率高至少两个数量级，例如是其余部分的导热率的100 倍。
[0014]由于在罩中结合导热部件作为其一部分或单独的部件以实现发热光学装置的导热，所以LED模块提高了其散热效率而不需要较大的热沉。因此，可以在不需要增加LED模块连同热沉的尺寸的情况下提高散热效率。
[0015]另外，导热部件可以在不需要改变罩的尺寸的情况下集成在罩中。因此，罩和LED模块仍然可以满足LED模块设计时所遵循的任何标准。这种标准的一个示例为Zhaga标准，该Zhaga标准包括罩的最大高度和宽度的限定。
[0016]光源装置可以例如包括LED芯片或布置在印刷电路板(PCB)上的一个或多个LED封装件。光源装置还可以包括磷光体元件，该磷光体元件可以远程地布置。导热部件可以布置成将LED芯片或一个或多个LED元件和/或磷光体元件与光学装置热连接。
[0017]在光源装置包括远程的磷光体元件的实施方式中，该磷光体元件可以布置在导热部件与罩之间，使得磷光体元件被固定。导热部件因此可以用作磷光体元件的安装器件。磷光体元件可以在后期构造中添加至LED模块。在这种构造中，形成罩的可分开的部件的导热部件然后也被添加至LED模块。
[0018]LED模块可以包括用来将罩紧固至热沉的导热的紧固器件。导热部件可以布置成通过紧固器件将光源装置与热沉热连接。因此，除了通向光学装置的附加的导热路径之外，导热部件还提供了光源装置与热沉之间的增强的导热路径。紧固器件可以例如包括螺钉或卡口联接器件，并且优选地由金属、导热塑料、导热陶瓷等制成，用于提供良好的导热率。
[0019]导热部件可以布置成围绕导热的紧固器件。导热部件可以由具有与导热的紧固器件的材料的导热性能相当的导热性能的材料例如金属制成。在这种实施方式中，可以消除蠕变，其中蠕变是在将紧固器件安装在塑料材料中时的常见问题。
[0020]根据本发明的第二方面，通过用于发光二极管模块中的光源装置的罩实现了前面提到的目的和其他目的，其中该罩设置成连接至光学装置，其中该罩包括导热部件，该导热部件设置成将光源装置与光学装置热连接。
[0021]当应用时，前面提到的特征同样应用于该第二方面。为了避免过度的反复描述，请参照前述内容。
[0022]注意，本发明涉及在权利要求中述及的特征的所有可能的组合。
【附图说明】
[0023]现在将参照示出了本发明的实施方式的附图对本发明的该方面和其他方面进行更详细的描述。
[0024]图1示出了发光二极管模块的总体结构。
[0025]图2和图3是根据本发明的不同实施方式的发光二极管模块的截面图。
[0026]图4是根据本发明的实施方式的发光二极管模块的分解图。
[0027]如图所示，为了说明性的目的，层和区域的尺寸被放大并因此设置成示出了本发明的实施方式的总体结构。在所有附图中，相同的附图标记指代相同的元件。
【具体实施方式】
[0028]将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选的实施方式。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，并且不应被理解为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本发明透彻而完整，并且向本领域技术人员全面地阐释本发明的范围。
[0029]在图1中示出了呈点阵模块的形式的发光二极管(LED)模块I的基本设计。LED模块I包括罩10和光源装置11。光源装置11在本实施方式中包括多个LED封装件12。LED封装件12可以布置在印刷电路板(PCB)上。
[0030]这种类型的常规的罩一般由导热率相对较低并且因此不适于高效导热的材料例如塑料制成。然而，如将显而易见的，根据本发明的罩10可以包括由其他材料、特别是导热材料制成的一个或多个部件；与常规的罩材料相比，这些材料具有相对较高的导热率。导热材料的导热率比常规罩的材料的导热率高至少一个数量级(例如为常规罩的材料的导热率的10倍)；在其他实施方式中，导热材料的导热率比常规罩的材料的导热率高至少两个数量级(例如为常规罩的材料的导热率的100倍)
[0031]罩10布置在光源装置11上。罩