照明装置的制作方法

专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及一种包括一个或多个固态发光体的照 明装置。本发明还涉及一种照明装置，其包括一个或多个固态发光体，而且， 其还可选择性的进一歩包括一种或多种发光材料(如 一个或多个磷光体)。 在一些特殊方面，本发明涉及一种照明装置，其包括一个或多个发光二极管， 而且还可选择性的进一步包括一种或多种发光材料。
背景技术：
在美国，每年有一大部分的电量用于照明(有些评估表明照明用电高达整 个电量的三分之一)。因此，有必要继续努力来提供一种能效更高的照明装置。 众所周知，白炽灯是能效很低的光源——它们所消耗的电大约有百分之九十的 作为热能作为热量散发而不是转换成光能。荧光灯的能效比白炽灯的要高(大 约是其4倍)，但是相比于例如发光二极管之类的固态发光体，荧光灯的能效 还是很低。
另外，相比于固态发光体的正常寿命，白炽灯的寿命相对较短，也就是其 寿命一般大约是750-1000小时。相比而言，例如，发光二极管的寿命一般可 以以10年计。荧光灯的寿命比白炽灯长(例如，10000-20000小时)，但是荧 光灯发出的光的显色性要差些，显色性一般用显色指数(CRI)来衡量，被特 定灯光照时的物体的表面色移的相关测量。日光具有最高的显色指数CRI (其 为IOO)，白炽灯的显色指数与此相近(约95)，荧光灯的照明的显色性就要差些(CRI为70-85)。某些特殊照明装置的显色指数更低(如汞蒸气灯或钠灯， 它们都低至40，甚至更低)。
传统照明装置面临的另一个问题是需要周期性的更换照明装置(如灯泡 等)。当在接近灯具非常困难的场合(如拱形天花板，桥梁，高大建筑，交通 轨道)和/或一些更换照明装置成本非常高的场合，这个问题显得尤为突出。
传统照明装置的寿命一般大约是20年，对应发光设备使用至少44000小时(基 于20年中每天使用6小时)。发光设备寿命一般较短，以致需要周期性的更换。
因此，由于诸如此类的原因， 一直在努力发展使用固态光发射器代替白炽 灯、荧光灯和其他发光设备并使其得到广泛应用的方法。另外，在那些已经在 使用发光二极管的地方，人们正在努力改进其能效、显色性(CRI)、光效 (lm/w)、和/或使用寿命。
各种固态发光体广为人之。例如， 一种固态发光体为发光二极管。发光二 极管是众所周知的能把电能转换为光能的半导体设备。各种发光二极管由于不 断扩大的使用目的而应用在不断增长的多种领域里。
更具体地说，发光二极管是半导体设备，当p-n节结构之间产生电势差时， 其可发光(如紫外光、可见光、红外光)。有许多著名的制造发光二极管及其 相关结构的方法，本发明可以采用任何一种这样的设备。例如《半导体设备的 物理特性》的12-14章中(1981年第二版的)及现代半导体设备物理特性的第 7章(1998年版的)中描述的大量光学设备，包括发光二极管(Chapters 12-14 of Sze, Physics of Semiconductor Devices, (2d Ed. 1981) and Chapter 7 of Sze， Modern Semiconductor Device Physics (1998))。
此处所表达的"发光二极管"指基本的半导体二极管结构(即芯片)。那些通 常所知的且在(例如)电子商店里出售的"LED"通常是指由大量元件组成的已 经封装(packaged)设备。这些封装设备包括基于发光二极管的半导体，例如 在专利号为4918487、 5631190和5912477的美国专利中公开的各种导线接头 和封装整个发光二极管的封装件。
众所周知，发光二极管是通过激发电子穿过半导体的有源层(既发光层) 的导带与价带间的带隙的来产生光的。电子跃迁产生的光的波长取决于带隙能级。因此，发光二极管发出的光的颜色取决于发光二极管的有源层的半导体材 料。
尽管发光二极管的发展在很多方面对照明行业进行了改革，但是发光二极 管的一些特性依然面临着挑战，其中某些特性还被没有完全开发出来。例如， 任何特定的发光二极管发出的光的波长通常是单一波长(其取决于发光二极管 的成分和结构，这种单一波长适合有些应用，但是不适合其它应用，(例如， 应用在照明时，这样的发光光谱具有非常低的CRI))。
因为感知为白光的光必需是两种或更多种颜色(或波长)的光混合而成的， 没有单个的发光二极管可以发出白光。现已制造出具有由各个红、绿和蓝光二 极管形成的发光二极管像素的"白"光二极管灯。其它的"白"发光二极管的产 生是通过包括(1)产生蓝光的发光二极管(2)发出黄光的发光材料(如磷光 体)，所述黄光是由所述发光二极管发出的光激发发光材料产生的，然后，蓝 光与黄光混合就得到了所感知的白光。
另外，在本领域和其他领域均知悉，原始颜色混合得到非原始颜色的混合
原理。 一般，1931年版的CIE色度图(建立于1931年的衡量原始颜色的一种 国际标准)和1976年版的C正色度图(与1931年版的类似，但是进行了修 改，使得在图上相似的距离代表了相似的颜色感知区别)提供了一种用来定义 区分原始颜色混合后的颜色的有用的参考。
发光二极管可以单个的或组合的进行应用，也可以选择结合一种或多种发 光材料(如磷光体或闪烁体和/或滤光器)来产生任何所需的感知的颜色。因 此，人们正在努力用发光二极管作光源来取代现有的光源，从而来改进例如其 能效、显色指数(CRI)、光效(lm/w)和/或使用寿命，且不局限于任何某种颜 色或混合光的颜色。
该领域的技术人员熟知且能够得到大量的各种发光材料(也叫发光物质 (lumiphor)或发光媒介(luminophoric media)，正如专利号为6600175的美 国专利所公布的，在此全文引用以作参考)。例如，磷光体是一种当受到激发 光源激发时就会发出相应的辐射(如可见光)的发光材料。在很多例子中，所 述相应的辐射的波长与所述激发光源的波长不同。其他的发光材料包括闪烁体，日辉光带以及在紫外光照射下发出可见光的油墨。
可将发光材料分类成下迁移(down-converting),也就是将光子迁移到较低 能级(更长的波长)，或上迁移，也就是将光子迁移到较高能级(更短的波长)。
总之，LED设备里的发光材料是通过将发光材料加入到上面所讨论的光 亮的封装材料(如基于环氧材料或基于硅树脂的材料)里得到的，例如，通 过混合或者喷涂方法。
例如，专利号为6963166的美国(Yano'166)公布了一种传统的发光二极 管灯泡，其包括一种发光二极管芯片， 一种覆盖发光二极管芯片的子弹头形的 透明套管，向发光二极管芯片供电的导线，将发光二极管芯片发出的光反射到 同一方向的反光杯，其中，采用第一树脂部分封装所述发光二极管芯片，再采 用第二树脂部件进一步封装。根据Yano'166，所述第一树脂部分是通过用树 脂材料填充反光杯得到的，接着将发光二极管芯片被置于反光杯的底部之上， 再将发光二极管的阴极和阳极用电线与所述导线进行电连接。根据Yano'166， 磷光体被分散在第一树脂部分，以便于被发光二极管芯片发出的光A激发， 被激发的磷光体就会产生出比光A波长更长的光(光B)，光A的一部分穿过 包括磷光体的第一树脂，然后，光A与光B混合得到的光C就可用来照明。
如上所述，研究表明"白光LED灯"(也就是，被感知为白光或近似为白 光的光)可作为白色白炽灯的潜在替代品。典型的白光LED灯包括封装的蓝 色LED芯片，其可由涂覆有磷光体的氮化镓制成，比如钇铝石榴石。在这种 LED灯里，蓝色发光二极管芯片产生的光的波长大约为450nm,且在接收到该 激发光线后磷光体产生的黄光的峰值波长大约是550nm。例如，在某些设计中， 白光LED是通过在蓝光LED半导体的外表面涂上陶瓷荧光层的方法形成的。 从发光二极管发出的蓝光的一部分穿过磷光体，且部分蓝光被磷光体吸收,所述 磷光体被激发且发出黄光。发光二极管发出的蓝光中穿过磷光体且未被吸收的 那部分蓝光与磷光体激发出的黄光混合，人们感知这种蓝光与黄光混合的光即 为白光。
还是如上所述，在另一种LED灯里，发出紫外光的LED芯片与发出红(R)、 绿(G)、蓝(B)光的磷光体材料相结合。在这种LED灯里，从发光二极管芯片里发出的紫外光激发磷光体，使得磷光体发出红、绿和蓝光，当这些光混 合后，人眼看到的混合光就是白光。因此，可得到作为三种光线的混合光的白 光。
现在有将LED封装件与其他的电子元件组装在一个装置里的设计。在这
种设计里，LED封装件被安置在电路板上，所述电路板安置在一个散热片上， 再将该散热片装配到具有所需驱动电子元件的固定外壳中。在多种情况下，还 需要附加光学元件(仅次于封装元件)。
用LED取代其它的光源(例如，白炽灯)时，封装好的LED已经被用于 传统的发光装置里，例如，包括有空心透镜和与空心透镜相连的基板的装置， 所述基板含有传统的插座外壳(socket housing),所述插座外壳有一个或多个 与电源电连接的触头。例如，可这样构建LED灯泡，使其包括一个电路板， 装配在所述电路板上的多个封装LED和与所述电路板相连并适合与灯具的插 座外壳相连的连接柱。因此所述大量的LED可以被电源驱动。
如今，在各种广泛的应用中，为了得到所有可能的颜色，包括白光(包括 被感知为白光的光)，以及为了具备更高的能效，更高的显色指数(CRI)，更 好的对比度，更好的光效以及更长的寿命，依然需要改进例如发光二极管的固 态发光体的使用。

发明内容
一方面，本发明提供一种采用芯片/磁盘(disc)级的固态发光体(如发光 二极管，激光二极管，薄膜电致发光设备等)的照明装置，所述固态发光体与 所述照明装置的外壳相连，所述外壳优选地解决所述照明装置的热和光问题。 这种设计消除了热界面(thermal interfaces)(降低光源(举例来说，发光二极管) 温度)，而且，当所述发光二极管或光源在系统内倒置以减少成本和提高性能 时，这样的设置可以减少照明装置的成本。在一个优选的方面，本照明装置包 括a)直接装配到所述灯具的发光二极管芯片和所需电子器件，所述灯具中 集成有所需光学器件，所述的照明装置可以解决光学和热学问题，因此，可以 减少传统的设计中使用大量的组件的复杂性。另一方面，本照明装置可以产生感知为"白色"的光。 根据第一实施例，提供了一种照明装置，包括或主要包括 外壳；
至少一个固态发光体；及
导电弓l线(conductivetrack);
其中，所述导电引线与至少一个电源相连，所述导电引线至少位于所述外 壳的第一部分之上，且所述导电引线包括至少一个第一正导电引线和至少一个 第一负导电引线，每个固态发光体与至少一个正导电引线和至少一个负导电引 线电连接。
在前述段落里的表述"在...之上"，例如"位于...之上"，"连接在...之上"， "形成于…之上"，"喷涂在…之上"，"在...之上印刷"，"在电路板上布线(trace)",
表示位于第二结构之上的第一结构可与第二结构直接相接触或者是或可由一 个或多个中介结构(intervening structure)将其与第二结构分开。
此处使用的术语"导电引线"指一种包括导电部分，且可进一步包括任何其 它结构的结构，例如， 一个或多个绝缘层。比如，装配在外壳上的导电引线可 包括绝缘层和导电层，尤其是其中所述的外壳可以导电时(此情况下，导电引 线装配在外壳上，且其绝缘层与外壳相接触,而其导电层不与外壳相接触)，一 个或多个发光二极管芯片与导电引线的导电层电连接，从而驱动所述发光二极 管芯片发光。
在本发明的另一特殊方面，所述照明装置包括多个固态发光体。又一特殊 方面，所述一个或多个固态发光体是一个或多个发光二极管。又一特殊方面， 所述照明装置还至少包括第一发光材料，举例来说，第一磷光体。
在第二方面，本发明提供一种照明装置，所述照明装置包括含有导电元件 的装置，所述导电元件与至少一个电源和至少一个固态发光体相连接。所述固 态发光体装配在所述装置之上。所述照明装置在50000小时照明后，其发出的 光的强度至少是初始光强的50%。
参照附图及下面的具体实施例可以更好的理解本发明。


图1是根据本发明照明装置的第一实施例的剖面图2是沿图1中示出的实施例中的2-2线的剖面图3是沿图1中示出的实施例中的3-3线的剖面图4是图3对应部分改进后的剖面图5是根据本发明照明装置的第二一实施例的剖面图6是沿图5所示实施例中的6-6线的剖面图7至图12是各种不同形状的外壳的剖面图13是以网格样板相连的多个固态发光体的电路原理图。
具体实施例方式
如上所述，在一方面，本发明涉及照明装置，所述照明装置包括外壳，至 少一个固态发光体，以及为固态发光体供电的导电引线。本发明也可为这样的 照明装置其包括外壳，至少一个固态发光体，至少一种发光材料，以及为固 态发光体供电的导电引线。
所述导电引线可以任何适合的方式安置。例如，如果需要的话，所述导电 弓I线至少可以位于所述外壳的第一部分上，而且其至少包括第一正导电引线及 第一负导电引线。
每个固态发光体可以任何适合的排列方式装配。比如，如果需要的话，可 将所述固态发光体装配到所述外壳上，且与至少一个正导电引线及至少一个负 导电引线电连接。
作为优选，外壳的一个或多个表面可以反光，从而使得部分或所有的发光 二极管的光可以通过此反光表面反射。
所述外壳可以是任何一种能够注塑和/或成型的材料做成的。作为优选， 所述外壳是由一种可以有效散热(即其具有高的导热系数和/或高的比热容) 和/或可以反光的材料(或覆盖有反光材料)制成。
所述外壳可以是任意需要的形状。其典型的形状包括空心圆锥形(或充分 为圆锥形)、空心截头圆锥形(或充分为截头圆锥形)、空心圆柱(或充分为圆柱形)、空心半椭圆形(或充分为半椭圆形)；或者是包括选自以上的空心圆锥 形(或充分为圆锥形)、空心截头圆锥形(或充分为截头圆锥形)、空心圆柱(或 充分为圆柱)、空心半椭圆形(或充分半椭圆形)中的一个或多个部分组成的 任意形状。 一方面，所述外壳包括至少一个第一凹面，至少一个连接在所述第 一凹面上的上述固态发光体。可选的是，所述外壳可包括多个凹面， 一个或多 个所述发光二极管可以连接在任意或所有的这种凹面之上。
此处使用到的术语"充分"(substantially),举例来说，"充分为圆锥形"，"充 分为截头圆锥形"，"近似为圆柱"，"近似为半椭圆形"中，，是指至少95%的与 所引用的特征相符合，如，"充分为半椭圆形"是指根据公式？/ +//62=1画 出的半椭圆，其中y^0，且其虚轴的位置上，其中每个点的Y坐标的值是在此 公式中代入X值后算出来的Y的值的0.95-1.05倍之间。
根据本发明，可以采用任意--个或多个固态发光体。本领域的技术人员知 道且己经在使用大量的各种这样的发光体。这种固态发光体包括无机的和有机 的发光体。这种类型的固态发光体的例子包括发光二极管(有机的或无机的)， 激光二极管和薄膜电致发光设备，本领域所熟知，这些设备中的每一种都有多 种类型。
根据本发明的一方面，本发明提供的设备至少包括第一和第二固态发光 体，其中，所述第一固态发光体发出第一波长的光，且第二固态发光体发出第 二波长的光，且第一波长与第二波长不同。在本照明装置中，固态发光体可以 发出红外线、可见光、紫外光内任意所需波长的光(或波长范围的光)。包括 例如(l)两个或更多个发光二极管，其可发射可见光谱范围内的不同波长范围 的光,(2)两个或更多个发光二极管，其可发射红外光谱范围内的不同波长范围 的光线(3)两个或更多个发光二极管，其可发射紫外光谱范围内的不同波长范 围的光线(4)可发射可见光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管和可发 射红外光谱范围内的光线的一个或多个发光二极管，(5)可发射可见光谱范围 内的光线的一个或多个发光二极管和可发射紫外光谱范围内的光线的一个或 多个发光二极管等。
如上所述，本领域的技术人员熟悉多种不同的固态发光体，包括多种发光二极管，多种激光二极管，多种薄膜电致发光设备，因此不需要再详细描述这 些设备，和/或制造这些设备的材料。
如前所指，，根据本发明的照明装置可以包括任意所需数量的固态发光体。 例如，根据本发明， 一种照明装置可以包括50或更多个发光二极管，或者可 以包括100或更多个发光二极管等等。 一般，用目前的发光二极管，通过使用 大量的比较小的发光二极管就达到更好的光效(举例来说，其他条件一样，使
用100个表面积为O.lmm2的发光二极管与使用25个表面积为0.4 mm2的发光 二极管相比)。类似的是，在电流密度较低的情况下使用发光二极管也可以得 到很好的光效。
根据本发明，可以使用任何特定的驱动电流的发光二极管。在本发明的一 些实施例中，每个发光二极管的驱动电流不高于50mA。
另一方面，目前的"电源芯片"也具备很好的性能。因此，在本发明的一些 实施例中的照明装置包括30个发光二极管或更少数量的(在有些情况下，是 使用20个发光二极管或更少)，所述的发光二极管的驱动电流为300mA或更 大。
本领域的技术人员熟悉很多将发光二极管与外壳相连接的方法，且本发明 可以采用任意的这些连接方法。
所述导电引线为任意可以导电的结构。本领域的技术人员熟悉之，且可以 提供各种不同形式的导电引线。例如，导电引线可以是喷涂或印刷而形成在外 壳上金属化引线，或者沿着外壳的一个面或多个面放置的导线或引线框。
所述固态发光体可以任何适合的接线方式。优选地，以网格样板的形式为 多个固态发光体接线，(参见图3，图3示出了被导电单元72连接成串的固态 发光体71其中导电单元72将固态发光体连接成特定串，且一个或多个交叉互 连导电单元(cross connection conductive element) 73在所述串之间延伸)。另 外一种可以使用的接线方式是串并联，这样当有一个固态发光体坏了的时候， 其只会影响到坏了的固态发光体所在的那一串联支路。此处所表达的"串并 联"，意思是导电通道间是并联的，每个导电通道包括一个或多个固态发光体。
在本发明的一个方面，所述导电引线(所述固态发光体也是的)是可以连接的，即可以与一个或多个电源电连接(永久的或选择性的)，举例来说，与
一个或多个电池禾n/或供电服务(electricalservice)相连。例如，电路可以是(1) 在正常情况下， 一般通过供电服务(如与输电线路(grid)相连)向照明装置 供电，其中(2)如果电力服务中断了 (如缺电情况)， 一个或多个开关就会闭 合，因此可将电能传送给部分或全部的固态发光体。在需要的地方，可以优选 地再提供一个装置，所述装置可以探测电力中断，且自动切换，将电池电源供 给至少一部分固态发光体。
此处所讲的照明装置中的两个元件是"电连接的"是指两个元件之间并未 电连接其它元件，插入元件会严重影响本照明装置的功能。例如，即使在两个 元件之间有一个不会严重影响本发明的功能的小电阻(实际上，连接在两个元 件之间的导线可以当作是一个小电阻)；两个元件可以称为电连接，同样的， 如果在两个元件间加上一个可以使本发明具有附加功能的附加元件，而所述附 加元件不会严重影响没有添加附加元件时的照明装置的功能时，这两个元件间 的连接也可以称为电连接的；同样，当两个元件是直接互相连接，或者直接与 电路板上面的导线或引线的一端相连时，则两元件也是电连接的。
本发明的又一方面，所述固态发光体可以选择性的与一个或多个光电能采 集装置(photovoltaic energy collection device)(即包括一个或多个可以将太阳 能转换成电能的光电单元的设备)相连(永久性的或选择性的)，电能就可以 从光电能采集装置传输到所述固态发光体。
本领域的技术人员熟知大量的各种将导电引线与电源电连接的方法(永久 性的或选择性的)。且本发明可以采用任意的连接方法。
所采用的一种或多种发光材料可以是任意所需的种类中的。如上所述，本 领域的技术人员熟知且己经在用大量的各种发光材料。所述一个或多个发光材 料可以是下迁移或上迁移发光材料，或者可以包括两种类型的混合发光材料。
例如，所述一种或多种发光材料可以是选自磷光体，闪烁体，日辉光带以 及在紫外光照射下发出可见光的油墨等等。
所采用的一种或多种发光材料可以是任意形式的。例如， 一方面，根据本 发明的照明装置可以包括至少一个发光元件，所述发光元件包括第一发光材料。所述发光元件附在外壳上，所述发光元件与所述外壳形成内部空间，所述 至少一个固态发光体位于所述内部空间内。如果需要的话，所述发光元件可以 包括一种嵌入有所述第一发光材料的材料。例如，本领域的技术人员熟知嵌入 有发光材料的发光元件，如将磷光体嵌入在树脂里(即聚合树脂)，如硅树 脂材料或环氧树脂材料。
本发明的又一优选方面，所述照明装置包括至少一个发光元件，所述发光 元件包括至少一个第一发光元件区及至少一个第二发光元件区，所述第一发光 元件区包括第一发光材料，所述第二发光元件区包括第二发光材料，所述第一 发光材料被激发时就会发出第一波长(或第一波长范围)的光，所述第二发光 材料被激发时就会发出第二波长(或第二波长范围)的光，第一波长(或第一 波长范围)的光的波长与第二波长(或第二波长范围)的光的波长不同。
根据本发明的又一优选方面， 一种照明装置可以包括多个发光元件，每个 发光元件包括至少一种发光材料，每个发光元件附在外壳上形成内部空间，每 个内部空间内至少有一固态发光体。
在外壳上装配有多个固态光发射器的本发明的实施例中，所述固态发光体 产生的热负荷可通过外壳的表面散发。在外壳表面上的固态发光体分布的越均 匀，热量就分布的越均匀。所以，如果需要的话，所述外壳可以制作的比计划 的小。另外，由于照明装置有多个固态发光体(不认为是单个的点光源)，光 源很少受到影子的影响，也就是说，如果一个比光照射区域小的物体放在光照 射区域内，只有一部分光会被挡住。根据惠更斯原理(每个光源可以看作是球 面波前的光源)，其影子是看不到的，且看到被照明的物体只有轻微的变暗(相 比于只用单个的灯丝的情况，其光将会变暗且会产生影子)。
本领域的技术人员熟悉很多将发光元件与外壳相连接的方法，且本发明可 以采用任何连接方法。根据本发明的照明装置还可包括一个或多个寿命长的散 热装置(如寿命很长的风扇)。这种寿命长的散热装置包括可以像中国扇
(Chinese fan) —样搅动空气的压电或磁致伸縮材料(magnetorestrictive)材 料(举例来说，MR、 GMR禾口/或HMR材料)。根据本发明， 一般需要足够的 空气来打破边界层以将温度降低10到15摄氏度。因此，在这种情况下，不需要强"风"或大的流体流速。(这样就避免了需要传统的风扇)。
根据本发明的装置还可包括次级光学元件来改变被发射光的投影性质。本 领域的技术人员知道这种光学元件，所以此处不用再描述——如果需要，此处 可以采用任意的这些光学元件。
根据本发明的装置还可进一步包括传感器或充电装置或摄像头等。例如， 本领域的技术人员熟悉而且已经在使用一种可以检测一个或多个事件的装置 (如运动检测器，其可以检测一个物体或人的动作)，以及响应所述检测，该 设备触发光线照射和安全照相机的激活等。作为一个典型例子，根据本发明的 设备还可包括照明装置和运动传感器，且可以如下方式构造(1)当光在照明 时，如果运动传感器检测到有运动时，摄像头就会被激活来记录被检测到的运 动所在地或其附近的可视化数据，或(2)如果运动传感器检测到有运动时， 光就会照亮检测到有运动的地方的附近区域，且摄像头就会被激活来记录被检 测到的运动所在地或其附近的可视化数据等。
图1是根据本发明照明装置10的第一实施例的剖面图。参见图1，第一 实施例包括外壳11，多个设置在所述外壳11上的发光二极管12及附在外壳
11上的充分圆的发光元件13。所述外壳11和所述发光元件13 —起形成内部 空间，在所述内部空间里放置有多个发光二极管12。所述外壳ll有充分半椭
圆形的空腔。外壳ll的面对所述内部空间的表面覆盖有反光层，且导电引线
14也印刷在其上面。所述发光元件13包括内含磷光体的硫化聚合树脂。所述 照明装置IO还包括电源线，所述电源线包括与负电源引线电连接的负电源线 15及与正电源引线电连接的正电源线16。所述电源线可以与电源相连，这样 所述导电引线可与电源相连。每个所述发光二极管12与至少一个正导电引线 及至少一个负导电引线电连接，这样，就可以给所述发光二极管12供电并驱 动它发光。图1表出了电源17与负电源线15及正电源线16相连的示意图。 图2是根据本发明照明装置的第一实施例中沿2-2线的剖面示意图。 图3是根据本发明照明装置的第一实施例中沿3-3线的剖面示意图，图3 显示了发光元件13，此图中包含单种发光材料。
图4是对图3中发光元件13只含有一种发光材料而改进后的剖面图，其中发光元件13包括多个区，每个区都包括一种发光材料，此发光材料选自那 些被发光二极管12照射后会发出红、绿、蓝光的发光材料。图4所示的区域
被标记来显示每个区域的发光材料的类型，其中标记为"B"的区域表明该区域 含有被发光二极管12照射后会发出蓝光的发光材料，其中标记为"G"的区域表 明该区域含有被发光二极管12照射后会发出绿光的发光材料，其中标记为"Y" 的区域表明该区域含有被发光二极管12照射后会发出黄光的发光材料。
图5是根据本发明的照明装置50的又一实施例的剖面图。参见图5，该 第二实施例包括外壳51，所述外壳51包含有沿外壳51的中心轴58向其内部 呈放射状延伸的第一环形凸缘部(annular flange portion) 57和沿外壳51的中 心轴58向其外部呈放射状延伸的第二环形凸缘部59。多个发光二极管52被 装配在所述第一环形凸缘部57上面。发光元件53与所述外壳51及所述第一 环形凸缘部57的内缘60相连。所述外壳5K所述第一环形凸缘部57及发光 元件53 —起形成了一个环形的内部空间，每个发光二极管52装配在该内部空 间里。所述外壳51有半椭圆形的空腔。外壳51的面对所述内部空间的表面覆 盖有反光面。如果需要的话，任意本领域技术人员熟知的多个适合的盖子可放 置在由所述第一环形凸缘部57的内缘60形成的开口上。
图6是图5所示实施例沿6-6线的剖面图。图6显示了在其上放置有发光 二极管52的第一环形凸缘部57。图6也显示了印刷在第一环形凸缘部57上 的向发光二极管52供电的导电引线54。
再次参见图5，所述照明装置50装配在天花板61上的圆孔内(如由墙板 或任何其它适合的构造材料形成的)，即第二环形凸缘部59与所述天花板61 接触。所述发光元件53包括里面有磷光体的硫化的聚合树脂。参见图6，所 述照明装置50还包括电源线，所述电源线包括与负电源引线电连接的负电源 线及与正电源引线电连接的正电源线56，所述电源线可以与电源相连，从而 使所述导电引线可以与电源相连。每个所述发光二极管52与至少一个正导电 引线和至少一个负导电引线电连接，这样，就可以给所述发光二极管52供电 并驱动它发光。
如上所述，所述外壳一般可以是任意所需的型号和形状。图7至图12是各种不同形状的外壳的剖面图，图7是第一空心半椭圆外壳的剖面图。图8
是第二空心半椭圆外壳的剖面图。图9是空心圆锥外壳的剖面图。图10是第 一空心圆柱外壳的剖面图。图11是第二空心圆柱外壳的剖面图。图12是含有
多个空心圆锥的外壳的剖面图。
可以综合此处所述的照明装置的任意两个或更多结构部分。如果需要的 话，可以提供此处描述的照明装置的结构中任意的部分中的两个或更多部分 (其还可以结合使用)。
权利要求
1、一种照明装置，其特征在于，包括外壳；至少一个固态发光体；及导电引线；其中，所述导电引线与至少一个电源相连，所述导电引线至少位于所述外壳的第一部分上，且所述导电引线包括至少一个第一正导电引线和至少一个第一负导电引线，每个所述固态发光体与至少一个所述正导电引线电连接，每个所述固态发光体与至少一个所述负导电引线电连接。
2、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括多 个固态发光体，每个所述固态发光体与至少一个所述正导电引线和至少一个所 述负导电引线相接触。
3、 根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，每个所述固态发光体 是发光二极管。
4、 根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述多个固态发光体 以网格样板的形式接线，所述网格样板包括至少一个交叉互连。
5、 根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述多个固态发光体 的接线方式是串并联。
6、 根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一个电池 和选择性地电连接所述电池与所述固态发光体中的至少一部分的电路。
7、 根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，所述电路有选择性地 电连接所述电池与所述固态发光体中的至少约5%。
8、 根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，所述电路有选择性地 电连接所述电池与所述固态发光体中的至少约20%。
9、 根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，所述电路有选择性地 电连接所述电池与所有的所述固态发光体。
10、 根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，在缺电期间，所述电路自动地电连接所述电池与所述固态发光体中的一部分。
11、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，每个所述固态发光体 是发光二极管。
12、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述外壳包括至少一 个第一凹面，所述第一凹面中至少一部分反光，所述固态发光体装配在所述第一凹面上。
13、 根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于，所述第一凹面为充 分地空心圆锥。
14、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述第一凹面为充分地空心半椭圆。
15、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述第一凹面为充分 地空心圆柱。
16、 根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述外壳包括多个凹 面，每个所述凹面的至少一部分反光，每个所述凹面上装配有至少一个固态发 光体。
17、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括至 少一个在第一波长范围内发光的第一发光二极管，至少一个在第二波长范围内 发光的第二发光二极管，且在第二波长范围内所有光的波长值与第一波长范围 内所有光的波长值不同。
18、根据权利要求17所述的照明装置，其特征在于，所述第一波长范围 在可见光波长的范围内，所述第二波长范围在紫外光波长的范围内。
19、 根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置至少包 括50个发光二极管。
20、 根据权利要求19所述的照明装置，其特征在于，所述每个发光二极 管的驱动电流小于或等于50mA。
21、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括的 发光二极管小于或等于30个。
22、 根据权利要求21所述的照明装置，其特征在于，所述每个发光二极管的驱动电流至少是300mA。
23、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括的 发光二极管小于或等于20个。
24、 根据权利要求23所述的照明装置，其特征在于，所述每个发光二极 管的驱动电流至少是300mA。
25、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置至少包 括IOO个发光二极管。
26、 根据权利要求21所述的照明装置，其特征在于，所述每个发光二极 管的驱动电流小于或等于50mA。
27、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一个电池 及电连接所述电池与所述导电引线的电路。
28、 根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，将所述电池与所述 导电引线相连的所述电路选择性的将所述电池与所述导电引线电连接。
29、 根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，将所述电池与所述 导电引线相连的所述电路将所述电池与所述导电引线电连接。
30、 根据权利要求27所述的照明装置，其特征在于，所述电池与至少一 个光电能采集装置电连接。
31、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括 至少一个光电能采集装置及将所述光电能采集装置与所述导电引线相连的电 路。
32、 根据权利要求31所述的照明装置，其特征在于，将所述光电能采集 装置与所述导电引线相连的所述电路选择性地电连接所述光电能采集装置与 所述导电引线。
33、 根据权利要求31所述的照明装置，其特征在于，将所述光电能采集 装置与所述导电引线相连的所述电路电连接所述光电能采集装置与所述导电 引线。
34、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，还包括至少一种第一 发光材料。
35、 根据权利要求34所述的照明装置，其特征在于，所述第一发光材料 包括至少一个第一磷光体。
36、 根据权利要求34所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包 括至少一个含有所述第一发光材料的发光元件，所述发光元件与所述外壳相 连，所述发光元件和所述外壳形成一个内部空间，所述固态发光体被装配到所 述内部空间里。
37、 根据权利要求36所述的照明装置，其特征在于，所述发光元件含有 嵌入其内的第一发光材料。
38、 根据权利要求34所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括 至少一个发光元件，所述发光元件包括至少一个第一发光元件区及至少一个第 二发光元件区，所述第一发光元件区包括所述第一发光材料，所述第二发光元 件区包括所述第二发光材料，所述第一发光材料被激发时就会发出第一波长范 围内的光，所述第二发光材料被激发时就会发出第二波长范围内的光，所述第 一波长范围内的光的波长与所述第二波长范围内的光的波长不同。
39、 根据权利要求34所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括 多个发光元件，每个发光元件包括至少一种发光材料，每个发光元件与外壳相 连以形成一个内部空间，每个内部空间内包括至少一个固态发光体。
40、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述导电引线为所述 外壳的金属化部分。
41、 根据权利要求40所述的照明装置，其特征在于，所述导电引线喷涂 在所述外壳上。
42、 根据权利要求40所述的照明装置，其特征在于，所述导电引线印刷 在所述外壳上。
43、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置在初始 照明时具有初始光度，在50000小时照明后，其发出的光强至少是所述初始光 强的50%。
44、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置包括装 配在所述外壳的环形凸缘部上的多个固态发光体。
45、 根据权利要求44所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包 括与所述外壳和所述环形凸缘部的内缘相连的发光元件，所述发光元件、所述 外壳及所述环形凸缘部形成一个内部空间，所述内部空间里装配有多个固态发 光体。
46、 根据权利要求l所述的照明装置，其特征在于，所述每个导电引线包 含导电部分和绝缘部分。
47、 一种照明装置，其特征在于，主要包括 夕卜壳；至少一个固态发光体；及导电引线；其中，所述导电引线与至少一个电源相连，所述导电引线至少位于所述外 壳的第一部分上，且所述导电引线包括至少一个第一正导电引线和至少一个第 一负导电引线，每个所述固态发光体与至少一个所述正导电引线电连接，每个 固态发光体与至少一个所述负导电引线相电连接。
48、 一种照明装置，其特征在于，包括含有导电元件的装置，所述导电元件可以与至少一个电源相连； 至少一个固态发光体；所述固态发光体装配在所述装置之上，所述照明装置在初始照明时，具有 初始光强，所述照明装置在50000小时照明后，其发出的光强至少是初始光强 的50%。
全文摘要
本发明涉及一种照明装置，其包括或主要包括外壳、固态发光体及导电引线，所述导电引线装配在所述外壳上且能与电源相连。所述导电引线包括至少一个正导电引线和至少一个负导电引线，每个固态发光体与至少一个所述正导电引线和至少一个所述负导电引线电连接。另一种照明装置包括一个装置及固态发光体，所述装置包括能与至少一个电源相连的导电元件，且所述固态发光体装配在所述装置上。本发明还涉及一种照明装置，所述照明装置在50000小时照明后，其发出的光强至少是初始光强的50％。
文档编号F21V7/00GK101460779SQ200680048121
公开日2009年6月17日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月21日
发明者安东尼·保罗·范德温, 尼尔·亨特, 杰拉尔德·H·尼格利 申请人:科锐Led照明技术公司