CN103168198B - 用于led阵列的低成本多功能散热器 - Google Patents

用于led阵列的低成本多功能散热器 Download PDF

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Abstract

一种照明装置，其具有为散热器的多边形单元(105)的单元结构(101)和布置为由所述单元结构冷却的光源(103)。所述光源被布置在至少一些所述单元中，每个单元中一个光源。所述光源连到所述单元结构，并且与所述单元结构电连接，接着布置成为所述光源提供电力。

Description

用于LED阵列的低成本多功能散热器
技术领域
本发明涉及照明装置和制造照明装置的方法，其中照明装置包括是散热器的多边形单元的单元结构和布置成被所述单元结构冷却的光源。
背景技术
使用光源阵列的照明装置对诸如用于显示器和光照面板的背光应用是非常重要的。一般通过在大面积PCB(印刷电路板)上布置诸如LED(发光二极管)之类的光源制成这些阵列。还有，因为期望光照应用，所以经常要求高功率光源，导致需要散热器(所述PCB安装在所述散热器上)。然而，大面积PCB相对昂贵。在WO2007/124277中主要示出当前类型的照明装置，其中照明装置包括在印刷电路板上安装的LED光源行。电路板被设置在散热器上。这种现有技术方案使用若干较小的PCB，这可以在某种程度上降低成本。另一方面，增加了接线，这是消极的。
发明内容
本发明的目标是提供这样的照明装置，该装置提供价格较低廉的解决方法。
用本发明的实施例的照明装置和制造照明装置的方法实现该目标。
因此，按照本发明的一个方面，提供了这样的照明装置，其包括是散热器的多边形单元的单元结构和布置为由单元结构冷却的光源。光源被布置在至少一些单元中，每个单元中一个光源，并且这些光源连到单元结构并且与单元结构电连接。单元结构布置成为光源提供电力。
按照本发明的另一个方面，提供了制造照明装置的方法，其包括：
提供散热器作为多边形单元的单元结构；
将光源布置在至少一些单元中，每个单元中一个光源；
通过将光源连到单元结构而使光源与单元结构热连接；
将光源与单元结构电连接；并且
提供电源端子给所述单元结构。
从WO2007/124277本身已知多边形单元的散热器单元结构，但是这些单元结构仅仅作为支撑PCB的散热器。然而，按照本发明已经省去了PCB，并且光源被单独安装至单元结构的单元中。因此，不需要额外的常见支撑结构来支撑光源。此外，采用单元结构作为用于光源的散热器和电连接器这两者。
按照照明装置的实施例，单元结构包括若干壁元件，其中包含光源的每个单元都由至少两个壁元件形成，所述壁元件在彼此电绝缘。由此，在壁元件被用作导体的情况下获得简单的电源结构。
按照照明装置的实施例，壁元件是条，其已经被弯曲以形成多边形单元。这种结构便于简单制造。
按照照明装置的实施例，壁元件在成组地电气互连，每组都具有共用的电源端子。由此，获得简单的电源连接。
按照照明装置的实施例，每个光源都依靠组合的导热与导电连接连到单元结构。由此，获得光源和单元结构之间的简单接口。
制造方法的相应实施例提供了相应优点，因此不会做进一步解释。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明，其中：
图1是按照本发明的照明装置的实施例的示意性的正面透视图；
图2和3分别是图1所示的一部分照明装置的示意性的正面透视图和后面透视图；
图4是图1所示的照明装置的示意性的后面透视图；
图5是图1所示的一部分照明装置的示意性的正面平面图；和
图6是粘附片材的层叠的示意性侧视图，其中将从粘附片材的层叠切出和形成散热器。
具体实施方式
如图中所示，按照本发明的照明装置的实施例，其包括多边形单元101的单元结构和在单元结构101的单元105中布置的光源103。更具体地，单元105是六角形的并且布置为彼此相邻。因此，单元结构101构成蜂窝状结构。然而，可存在备选的单元形状，诸如正方形、矩形或者梯形形状，这些全部取决于结合线宽度和拉伸率。单元结构101由作为良好的热导体和电导体的材料制成，诸如铝、铜、钢、合金和镀了金属的材料。这是因为单元结构103被用作用于为光源103供电的电导体，并且被用作光源103的散热器。从而，依靠下面将进一步描述和例示的导电与导热连接，光源103连到单元结构101。
光源103被布置在至少一些单元105中。在图2和3中能清楚地看出，每个光源103实体连到单元105。光源103包括这里是LED的发光体107和发光体支座109，该支座109在其每个相应端具有连结部分111。在这个实施例中，发光体支座109由两个铜条或者如上面所例示的其它适合材料的连接件109a、109b构成，连接件在相反方向上从发光体107突出。每个连接件109a、109b都在其一端连到发光体107，而其另一端连到连结部分111处的单元105的壁部分113。因此，该连接件109a、109b构成上述定义的导热与导气连接。因为单元是六角形的，所以存在给单元105赋予外形(embodying)的六个这种壁部分113。每个连结部分111形成为连接件109a、b的端部90度的弯曲，随后在相反方向弯曲180度，形成具有窄槽的钩状部分。连结部分111从而垂直于发光体107的主平面并向其后方延伸。由此，通过将光源103从单元结构101的后侧移动至单元105中，同时将连结部分111与单元105的壁部分113对准以便在槽中接收壁部分113，可以安装光源103到单元105中。那么，必要时，诸如通过超声波焊接或者形成导热与导电键合的其它方法，将连结部分111紧固至壁部分113。如本领域技术人员所理解的，可以使用其它材料代替铜。
单元结构101包括多个壁元件117，这些壁元件117是带状的并且依靠在等距相互连接部分119处的粘合剂彼此连接。已经通过在粘合带状壁元件117之后再弯曲壁元件117形成多边形单元105。粘合剂是不导电的，也就是绝缘的，使得两个粘合互连的邻近壁元件117彼此电气绝缘。参看图4，壁元件117依靠互连构件121成组电气互连。每组都由至少两个壁元件117组成。每个互连构件121是导电U形夹，其已经夹在互连部分119处两个邻近壁元件117的上方。优选地，互连夹121由与壁元件117相同的材料制成。每组互连壁元件117都具有共用的电源端子123、125，该电源端子连到该组的一个壁元件。依靠互连构件121和光源103在单元结构101中如何被布置的方式的组合，如图5中所示，光源103被串联和/或并联连接。
参考图6，如下执行制造照明装置的方法的实施例。导电材料的第一片材601被放在支撑表面上。例如，该片材是铝箔。片材601的顶表面设置有许多延伸横过片材601的宽度的粘合剂条603。例如，粘合剂条603由胶带或者双面胶带组成。所述条的宽度和粘合剂条603之间的距离决定将在后面阶段形成的单元的尺寸。然后，第二片材605被放在第一片材601的顶部上。在第二片材605的顶表面上提供粘合剂条607。
第二片材605上的粘合剂条607相对于第一片材601上的粘合剂条603在片材的纵向上位移。布置了具有与第一片材601的条对准的粘合剂条611的第三片材609和具有与第二片材605上的条对准的粘合剂条615的第四片材613等等。因此，多个片材层叠在彼此上方，同时为除了最顶部的片材以外的片材的顶表面提供许多粘合剂条。然后，粘合剂固化，并且片材617的层叠在纵向上被切为若干子层叠。最终，每个子层叠都开成蜂窝单元结构。更具体而言，子层叠的片材在形成如上所述的单元105的同时在非粘合部分处彼此远离。在已经应用了粘合剂条的位置，最终结果是上述互连部分119。
按照制造的替换方法，单个长箔片在大直径转筒上重绕几圈，同时平行的粘合剂条被应用到箔片表面。粘合剂固化，然后从转筒移去层叠的箔片环。子层叠被切断并且开成单元结构。
上面已经描述了本发明的照明装置和制造照明装置的方法的实施例。这些应该被看作仅仅是非限制实例。如技术人员所理解的，在本发明的保护范围内许多修改和替换的实施例是可能的。
例如，可以应用不同类型的光源，诸如LED的白炽灯、紧凑型荧光灯、OLED等等。
应当注意，为了本申请的目的并且特别是关于权利要求，词“包括”不排除其他元件或者步骤，词“一”或者“一个”不排除多个，这些本身对本领域技术人员是显而易见的。

Claims (7)

1.一种照明装置，其包括为散热器的多边形单元(105)的单元结构(101)和布置为由所述单元结构冷却的光源(103)，所述单元结构(101)包括若干壁元件(117)，其特征在于，所述光源被布置在至少一些所述单元中，每个单元中有一个光源，包含光源(103)的每个单元(105)由彼此电绝缘的至少两个壁元件形成，所述光源连到所述单元结构，所述光源与所述至少两个壁元件电连接，并且所述单元结构布置成为所述光源提供电力。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述壁元件(117)是条状的并且被弯曲从而形成多边形单元(105)。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述壁元件(117)成组地电气互连，每组都具有共用的电源端子(123、125)。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的照明装置，包括互连构件(121)，其中每个互连构件将相邻壁元件(117)电气互连。
5.根据权利要求1至3中的任何一项所述的照明装置，其中每个光源(103)都依靠组合的导热与导电连接(109a、109b)连到所述单元结构(101)。
6.一种制造照明装置的方法，包括：
提供散热器作为多边形单元(105)的单元结构，所述单元结构包括若干壁元件；
提供光源(103)与所述散热器热接触；
其特征在于，
将所述光源布置在至少一些所述单元中，每个单元中有一个光源；包含光源(103)的所述单元(105)由彼此电绝缘的至少两个壁元件形成；
将所述光源连到所述单元结构；
将所述光源与所述单元结构电连接；以及
为所述单元结构提供电源端子(123、125)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供散热器包括：
通过在彼此顶部布置金属箔片层(601、605、609、613)，同时在他们之间施加绝缘粘合剂(603、611、615)的平行线，提供散热器基座(617)；
剪切所述散热器基座的基座条；
使基座条的平行的非粘合部分彼此间隔一段距离，由此形成单元结构。
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