专利名称：用于直接照明和间接照明的照明装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及的是照明装置并且更具体地涉及的是使用发光二极管(LED)的照明装置。
背景技术：
对于一些照明应用(例如，家庭照明)而言，直接照明和间接照明具有不同的目的。例如，直接照明用于阅读，而间接照明用于提供舒适的氛围。现今，更多的发光二极管(LED)被用于许多种照明应用，包括家庭照明。带有不同布局的分离照明装置提供了使用LED的直接照明和间接照明，其既昂贵又不方便
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种装置，包括至少一个散热片；以及至少两个发光二极管LED模块，位于所述至少一个散热片上，其中，所述至少两个LED模块以不同方向安装在所述至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。在该照明装置中，所述表面是天花板；或者所述第一方向和所述第二方向是彼此相反的方向。在该照明装置中，所述至少两个LED模块中的每个LED模块都包括基板和安装在所述基板上的LED芯片。在该照明装置中，每个LED模块进一步包括印刷电路板PCB，并且所述基板安装在所述PCB上。在该照明装置中，所述PCB包括金属芯PCB ;或者每个LED模块进一步包括封装所述LED芯片的LED透镜；或者热脂材料接合所述PCB和所述散热片。在该照明装置中，大体上在第一方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块被布置在所述照明装置的外侧区域上，并且大体上在第二方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块被布置在所述照明装置的内侧区域上；或者所述照明装置进一步包括封闭所述至少两个LED模块的至少一个光罩。根据本发明的另一方面，提供了一种制造照明装置的方法，包括为了形成至少两个LED模块，将至少两个发光二极管LED芯片安装在基板上；以及将至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。该方法进一步包括在印刷电路板PCB上安装基板；或者进一步包括利用LED透镜封装所述LED ;或者通过施加热脂材料将所述至少两个LED模块安装在所述至少一个散热片上；或者所述第一方向和所述第二方向是彼此相反的方向。该方法进一步包括将大体上在第一方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块布置在所述照明装置的外侧区域上；或者将大体上在第二方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块布置在所述照明装置的内侧区域上；或者利用至少一个光罩封闭所述至少两个LED模块。根据本发明的又一方面，提供了一种照明装置，包括至少一个散热片至少两个发光二极管LED模块，被安装在所述至少一个散热片上，以及至少一个光罩，封闭所述至少两个LED模块，其中，所述至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光，所述第一方向与所述第二方向相反。
现将结合附图所进行的描述作为参考，其中图IA是根据一些实施例的示例性照明装置的截面图；图IB是根据一些实施例用于图I中的照明装置的示例性发光二极管(LED)模块的截面图；图IC是根据一些实施例的另一个示例性照明装置的截面图；图2A-2E是根据一些实施例的示例性照明装置布局的二维视图；以及图3A-3C是根据一些实施例的图I中的照明装置在各个制造阶段中的示意图。
具体实施例方式下面，详细讨论本发明各实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本发明的具体方式，而不用于限制本发明的范围。图IA是根据一些实施例的示例性照明装置100的截面图。照明装置100包括LED模块102a和102b。一些LED模块102a成角度地安装在散热片IlOa上，从而通过LED模块102a提供由光在表面(诸如，天花板107)上的反射所形成的间接照明。其他LED模块102b被安装在散热片IlOb上，从而通过LED模块102b提供直接照明108。为了大体上以不同方向(但不必须以相反方向)发光，通常可以(例如，在散热片IlOa和IlOb上)安装LED 模块 102a 和 102b。使用光罩103a和103b来覆盖(封装)LED模块102a和102b。光罩103a和103b可以具有任意形状和颜色，根据应用方式，该光罩可以是透明的、半透明的或部分透明的等等。根据外观和机械设计，散热片IlOa和IlOb可以是整体的或是由多个部分结合而成的(通过接合或通过其他机械方式)。可以通过散热片110和IlOb的不同形状(例如，圆形、方形、矩形、环形、带形等)的各种布置来实现良好的热管理。可以各种方式(例如，悬挂在天花板上，安装在柱子上或支架上(未示出)等)机械地固定照明装置100。安装在不同方向上的带有LED模块102a和102b的照明装置100适用于多方向的照明应用。图I所示的双面设计尤其适用于从两面发光，例如，用于直接的照明应用和间接的照明应用。可以利用各种顺序算法(sequential algorithm)来接通或关断LED模块102a和102b。例如，可以根据以下表格来控制照明序列。
序列直接间接
I IS —2 HH- I WMIf
4 关断关断表格I
根据表格1，在序列的第一设定中，只有直接照明LED模块(例如，102b)被接通，例如，利用开关或按钮操作。在序列的第二设定中，只有间接照明LED模块(102a)被接通。在序列的第三设定中，两者都接通，而在序列的第四设定中两者都被关断。序列中设定的操作可以存在许多变型方式。例如，在序列中可以存在比表格I中的仅四个设定更多的设定，并且控制单元可以是不同的(例如，可以分开控制一半的直接照明LED模块和另一半的直接照明LED模块，等)。图IB是根据一些实施例用于图IA中的照明装置的示例性发光二极管(LED)模块的截面图。LED芯片114安装在基板116上，该芯片和基板依次地安装在集成电路板(PCB) 118上。LED透镜112封装LED芯片114。LED芯片114可以是包括不同材料的任意颜色的LED。例如，LED芯片可以包括用于蓝色/绿色的GaN、用于黄色/红色的AlInGaP等。LED芯片114可以具有不同厚度(例如，大约IOOii m，然而该厚度也可以厚于或薄于IOOum)的不同尺寸(例如，大约为4X4mm2的尺寸或可以是更大或更小的尺寸)。基板116可以包括硅、陶瓷或其他任意适当的材料。在一些实施例中，可以基于硅工艺来制造带有LED或其他检测电路的复杂的集成电路。基板116可以具有不同的厚度，例如，大约400 iim (但可以更厚或更薄)。基板116被安装在PCB 118上。在各个实施例中，可以使用不同的PCB，例如，包括FR-4的PCB、A1基金属型芯PCB (MCPCB)或Cu基MCPCB或任意其他种类的PCB。PCB使LED模块的安装更简单并且提供了有效的导热功能。散热片IlOa和IlOb可以包括Al、Cu、Ag、Fe、其任意组合或任意其他适当的材料。散热片IIOa和IlOb的尺寸取决于规格(例如，多大功率或热量、温度要求等)。例如，在一些实施例中IOW的LED源需要大于3000mm2的散热。图IC是根据一些实施例的另一个示例性照明装置101的截面图。对于照明装置101而言，LED模块102a安装在散热片IlOc上，而LED模块102b安装在散热片IlOd上。散热片IlOc和IlOd在彼此的背面接合，为了不同方向的照明(例如，为了直接照明108并且也为了通过在另一个未示出的表面(诸如，天花板)上的反射而形成的间接照明106)，LED模块102a和102b面向相反的方向。图2A-2E是根据一些实施例的示例性照明装置布局的二维视图。外侧的LED模块202被布置成环形，而内侧的LED模块204布置成在中央集中的方形阵列。为了不同的照明方向(例如，为了直接照明和间接照明)，外侧的LED模块202被安装在相对的面上。在图2B中，也可以环形布置比图2A中数量更多的外侧的LED模块，而与图2A相比，内侧的LED模块208更加分散地布置成方形阵列。 在图2C中，外侧的LED模块210也被布置成环形，而内侧的LED模块212则被布置成圆环的图案。在图2D中，外侧的LED模块214被布置成方形带状，而内侧的LED模块216被布置成方形阵列。在图2E中，外侧LED模块218在两个相对的边缘上被布置成线形，而内侧的LED模块220被布置成方形阵列。在图2A-2E的实例中，为了不同的照明方向(例如，为了直接照明和间接照明)，内侧LED模块和外侧LED模块都被布置在相对的面上。为了不同的照明方向，可以改变布置方案并且能够对LED模块进行不同的混合。例如，为了与内侧的LED模块204的剩余照明方向不同的照明方向(即，与外侧的LED模块202的照明方向相同)，可以将部分内侧的LED模块204安装在与外侧的LED模块202相同的面上。为了不同的布置方式，可以存在许多其他带有不同形状(诸如，三角形、矩形、椭圆形、星形等)的变型例。·图3A-3C是根据一些实施例的图IA中的照明装置在各个制造阶段中的示意图。在图3A中，LED模块102被安装在PCB 118上。可以在该步骤中使用表面安装技术(SMT)，例如，焊接。LED模块102包括LED芯片114，基板(安装配件)116以及LED透镜112。在该步骤之前，例如，LED芯片通过焊接接合(安装)在基板116上。既可以在该步骤之前也可以在该步骤之后形成(模制)LED透镜112。在图3B中，LED模块102a被安装在散热片IlOa上，而LED模块102b以不同的(例如，相反的)方向安装在散热片IlOb上。通过使用了具有良好热导性的散热材料(诸如，热脂层、散热焊盘或其他适当的热界面材料)的热界面层(未示出)接合LED模块102a和102b。根据外观和机械设计，散热片IlOa和IlOb可以是整体的或由多个部分结合而成的(通过接合或通过其他机械方式)。例如，该热脂可以是陶瓷基的、金属基的、碳基的、液态金属基的等等。陶瓷基热脂是悬浮在液体或胶状硅化合物中的陶瓷粉末，可以被称为硅膏或硅热化合物，例如，氧化铍、氮化铝、氧化铝、氧化锌以及二氧化硅。金属基的热脂可以包括金刚石粉末或短碳纤维。液态金属基的热脂包括，例如镓的液态金属合金。在图3C中，LED模块102a和102b被光罩103a和103b覆盖，该光罩具有任意形状和颜色，并且根据应用方式可以是透明的、半透明的或部分透明的等等。光罩103a和103b可以包括塑料、玻璃材料或任意其他适当材料。根据一些实施例，照明装置包括至少一个散热片。在该至少一个散热片上安装了至少两个发光二极管(LED)模块。该至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射而形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。根据一些实施例，制造照明装置的方法包括为了形成至少两个LED模块，将至少两个发光二极管(LED)芯片安装在基板上。将至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。本领域的技术人员将理解，本发明可以存在许多实施例变型。尽管已经详细地描述了本发明及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。而且，本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，通过本发明，现有的或今后开发的用于执行与根据本发明所采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造，材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。上述方法实施例示出了示例性的步骤，但是没有必要按照所示顺序执行这些步 骤。根据本发明的实施例的主旨和范围，可以适当地对这些步骤进行添加、替换、改变顺序和/或删除。结合了不同权利要求和/或不同实施例的实施例都处在本发明的范围内并且在阅读完本发明之后，其对本领域的技术人员是显而易见的。
权利要求
1.一种装置，包括 至少一个散热片；以及 至少两个发光二极管LED模块，位于所述至少一个散热片上， 其中，所述至少两个LED模块以不同方向安装在所述至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。
2.根据权利要求I所述的照明装置，其中，所述表面是天花板；或者 所述第一方向和所述第二方向是彼此相反的方向。
3.根据权利要求I所述的照明装置，其中，所述至少两个LED模块中的每个LED模块都包括基板和安装在所述基板上的LED芯片。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，每个LED模块进一步包括印刷电路板PCB，并且所述基板安装在所述PCB上。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，所述PCB包括金属芯PCB;或者 每个LED模块进一步包括封装所述LED芯片的LED透镜；或者 热脂材料接合所述PCB和所述散热片。
6.根据权利要求I所述的照明装置，其中，大体上在第一方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块被布置在所述照明装置的外侧区域上，并且大体上在第二方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块被布置在所述照明装置的内侧区域上；或者 所述照明装置进一步包括封闭所述至少两个LED模块的至少一个光罩。
7.—种制造照明装置的方法，包括为了形成至少两个LED模块，将至少两个发光二极管LED芯片安装在基板上；以及将至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在印刷电路板PCB上安装基板；或者 进一步包括利用LED透镜封装所述LED ;或者 通过施加热脂材料将所述至少两个LED模块安装在所述至少一个散热片上；或者 所述第一方向和所述第二方向是彼此相反的方向。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将大体上在第一方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块布置在所述照明装置的外侧区域上；或者 将大体上在第二方向上发光的所述至少两个LED模块的多个LED模块布置在所述照明装置的内侧区域上；或者 利用至少一个光罩封闭所述至少两个LED模块。
10.一种照明装置，包括 至少一个散热片 至少两个发光二极管LED模块，被安装在所述至少一个散热片上，以及 至少一个光罩，封闭所述至少两个LED模块，其中，所述至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得所述至少两个LED模块中的第一 LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而所述至少两个LED模块中的第二 LED模块则为了通过在表面上的反射 所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光，所述第一方向与所述第二方向相反。
全文摘要
一种照明装置包括至少一个散热片。至少两个发光二极管(LED)模块被安装在至少一个散热片上。该至少两个LED模块以不同方向安装在至少一个散热片上，使得至少两个LED模块中的第一LED模块为了直接照明而大体上在第一方向上发光，而至少两个LED模块中的第二LED模块则为了通过在表面上的反射所形成的间接照明而大体上在第二方向上发光。本发明还公开了一种用于直接照明和间接照明的照明装置。
文档编号F21V7/00GK102954368SQ20121025190
公开日2013年3月6日 申请日期2012年7月19日 优先权日2011年8月12日
发明者叶伟毓, 柯佩雯 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司