TW201305498A - 改良式ｌｅｄ照明系統及／或其製造方法 - Google Patents

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Abstract

某些實施例係有關於改良式照明系統及/或其製造方法。在某些實施例中，一照明系統包括一玻璃基板，且該玻璃基板具有一或多個孔。一LED或其他光源係設置在該孔之一端使得由該LED通過該玻璃基板之孔的光離開該孔之相對端。該孔之內表面具有例如銀之一反射材料以反射來自該LED之發射光。在某些實施例中，一遠磷光體或層係設置成相對該LED在該孔之另一端。在某實施例中，一透鏡係設置在該孔中，在該遠磷光體與該LED之間。

Description

改良式LED照明系統及/或其製造方法
本發明之某些實施例係有關於發光二極體(LED)系統，及/或其製造方法。更特別地，某些實施例係有關於用於例如照明光源(例如燈具)之應用之具有較多光收集及保持光展率的改良式LED系統。
發明背景及實施例之概要
在過去一世紀，白熾燈泡已提供大部份電產生光。但是，白熾燈泡在產生光方面通常是效率不足的。事實上，大部份送入一白熾燈泡中之電力會被轉換成熱而不是光。
最近，已發展出發光二極體(LED)，或無機LED(ILED)。這些相當新之光源已以相當快之速度繼續發展，且某些半導體製造技術之應用性導致流明輸出進一步增加。因此，較高流明輸出與LED之高發光效率之組合總有一天會使LED在某些情形中成為一較佳發光選擇。採用LED作為一光源會受限於多種領域之改良，且該等領域之改良涉及：1)用以將主動材料整合在裝置封裝體中之符合經濟效益技術，2)將多數裝置互連成模組，3)管理在操作時之熱累積，及/或4)在一產品之使用壽命期間將光輸出空間地均一至所需色度值。
一般而言，LED具有優於白熾光源之優點，例如較高耐用性，較長壽命，及較低能耗。此外，LED之小型本質，它們的窄光譜發射頻帶，及低操作電壓總有一天會使它們 成為用於緊緻、輕量及價廉發光(例如固態軌道發光系統)之一較佳光源。
雖然有這些優點，但是，LED亦有某些缺點。例如，一LED之每單位光展率的光能會明顯低於一UHP(超高效能)燈。如眾所周知，光展率(étendue)表示光在一既定介質中於一既定區域及一立體角度內擴散到何等程度。這差異可最多到達，且有時超過，30倍。這差異有時會對在遠離該光源之平面一既定距離之一目標上達成較高亮度產生阻礙。例如，一典型光源或燈會只操作成收集由該光源發射之光的50%。
在某些情形中，一LED光源之效率會由於伴隨該發光二極體之增高接合面溫度而受到不利之影響。該接合面溫度會直接影響該LED之效能及壽命。當該接合面溫度上升時，可預期到一明顯輸出(亮度)損失。一LED之正向電壓亦視該接合面溫度而定。詳而言之，當該溫度上升時，該正向電壓減少。這增加則會導致在該陣列中之其他LED上之過多電流洩漏。該洩漏會導致該LED裝置失效。高溫亦會影響一使用砷化鎵、氮化鎵或碳化矽製造之LED的波長。
習知冷卻系統利用對流、傳導、輻射等將熱有效地移離熱產生器。但是，如果是LED，則沒有用以將熱移出該光源之背側之基礎架構。這可能是因為習知光源可依靠來自該光源前側之對流。
因此，可了解的是目前仍不斷地尋求用以改良(或較佳地利用)來自LED光源之新技術。例如，可了解的是在某些 情形中需要改良來自LED光源之光效率及/或光準直。亦可了解的是目前仍不斷地尋求用於LED光源之熱管理的新技術。
本發明之某些實施例之一形態係有關於一LED光收集裝置。這裝置可適用於例如一緊緻LED型軌道發光系統。
在某些實施例中，可提供一DC或AC驅動之LED陣列(可為例如安裝有多數熱管理特徵之板載晶片或玻璃覆晶)。在某些實施例中，一特別設計之透鏡可與形成在一玻璃基板中之多數孔(例如混合拋物線集中器)一起被用來作為一準直器以保持該光源之光展率。
在某些實施例中，非成像技術可被用以修整多數表面以便調整或轉變由一光源發射之光(例如一LED光源)。
在某些實施例中，一LED可設置在一孔後方或該孔中，且該孔係形成在一玻璃基板中。在某些實施例中，該玻璃基板提供該表面以產生一混合拋物線集中器(CPC)孔之陣列。在某些實施例中，該玻璃基板可構造成收容具有多數輔助散熱器之一完全封裝之LED或裸晶印刷電路板(PCB)。在某些實施例中，一形成之玻璃基板可收容一透鏡。在某些實施例中，該玻璃基板可容許帶有一磷光組分之另一玻璃板遠遠地遠離該LED。在某些實施例中，該LED可為一裸晶粒。
在某些實施例中，一遠磷光板可與一菲涅耳(Fresnel)透鏡共用以提供發射光之較高擴散及/或均一化。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。至少一凹孔形成在一玻璃基板中，且該至少一凹孔係沿其深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端。一反射元件係設置在該至少一凹孔之一表面上。一發光二極體(LED)係定位在或靠近各該凹孔之第一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，保持來自各個LED之光的光展率。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。至少一凹孔形成在一玻璃基板中，且該至少一凹孔係沿其深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端。一反射元件係設置在該至少一凹孔之一表面上，且該反射元件係適用於反射至少某些來自可定位在或靠近各該凹孔之第一端之一光源的光以保持來自該光源之光的光展率。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。提供具有至少一凹孔形成在其中之一玻璃基板，且該至少一凹孔(a)係沿其深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端且(b)具有設置在其一表面上一反射元件。一發光二極體(LED)係定位在或靠近各該凹孔之第一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，保持來自各個LED之光的光展率。
在某些實施例中，提供一種裝置。該裝置可包括一玻璃基板，且該玻璃基板具有多數形成在其中之凹孔，各該凹孔(a)係沿其深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離 由其第一端增加至其第二端，且(b)具有設置在其一表面上一反射元件。該裝置可包括多數發光二極體(LED)，且該等LED係在或靠近該等凹孔之各凹孔之第一端以使相關之凹孔之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，保持來自各個LED之光的光展率。
在某些實施例中，提供一種透鏡。該透鏡可包括：一本體部份，其具有一彎曲上表面；及第一與第二擴張部，其係在該本體部份之相對側上，且該等第一與第二擴張部係環繞該本體部份之一軸對稱，其中各擴張部包含第一、第二及第三輪廓，其中：該第一輪廓係拋物線形且彎曲遠離該本體部份，該第二輪廓由該第一輪廓之一最上部大致向上且向內延伸，該第三輪廓延伸在該第二輪廓之一最上部與該本體部份之彎曲上表面之一端之間，且相對於由該等第二與第三輪廓延伸之平面形成一角度，並且該角度係大約20-50度。
在某些實施例中，提供一種裝置。該裝置可包括一基板，其具有多數形成在其中之凹孔，且各該凹孔被鏡塗覆且具有一大致拋物線形橫截面；及多數透鏡，其分別設置在該等多數凹孔中，各該透鏡包含：一本體部份，其具有一彎曲上表面；及第一與第二擴張部，其係在該本體部份之相對側上，且該等第一與第二擴張部係環繞該本體部份之一軸對稱，其中各擴張部包含第一、第二及第三輪廓，其中：該第一輪廓彎曲遠離該本體部份且實質地配合其中設置該透鏡之凹孔之拋物線形狀，該第二輪廓由該第一輪 廓之一最上部大致向上且向內延伸，且該第三輪廓延伸在該第二輪廓之一最上部與該本體部份之彎曲上表面之一端之間延伸。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。多數透鏡係設置在形成在一玻璃基板中之各個凹孔中，其中一LED設置在或靠近各該凹孔，其中各該透鏡包含：一本體部份，其具有一彎曲上表面；及第一與第二擴張部，其係在該本體部份之相對側上，且該等第一與第二擴張部係環繞該本體部份之一軸對稱，其中各擴張部包含第一、第二及第三輪廓，其中：該第一輪廓彎曲遠離該本體部份且實質地配合其中插入該透鏡之凹孔之拋物線形狀，該第二輪廓由該第一輪廓之一最上部大致向上且向內延伸，且該第三輪廓延伸在該第二輪廓之一最上部與該本體部份之彎曲上表面之一端之間延伸。
在某些實施例中，提供一種製造一透鏡之方法。玻璃或PMMA被鑄造成一形狀，且該形狀包括：一本體部份，其具有一彎曲上表面；及第一與第二擴張部，其係在該本體部份之相對側上，且該等第一與第二擴張部係環繞該本體部份之一軸對稱，其中各擴張部包含第一、第二及第三輪廓，其中：該第一輪廓係拋物線形且彎曲遠離該本體部份，該第二輪廓由該第一輪廓之一最上部大致向上且向內延伸，該第三輪廓延伸在該第二輪廓之一最上部與該本體部份之彎曲上表面之一端之間延伸，且相對於由該等第二與第三輪廓延伸之平面形成一角度，並且該角度係大約 20-50度。
在某些實施例中，一透鏡可收集，集中，及/或準直由該LED發射之光。
在某些實施例中，提供一裝置，其中該裝置可包括一第一玻璃基板，且該第一玻璃基板具有至少一形成在其中之凹孔，並且各該凹孔係(a)直徑或距離由其第一端增加至其第二端，且(b)具有一反射表面；至少一發光二極體(LED)，其係在或靠近該等凹孔之各凹孔之第一端以使相關之凹孔之反射表面反射至少某些由各個LED發射之光；及一含磷光體材料，其設置在該至少一LED上且在該第一端上。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。至少一凹孔形成在一玻璃基板中，且各該凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端。一反射元件係設置在該至少一凹孔之一表面上。一發光二極體(LED)係定位在或靠近各該凹孔之第一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光。一含磷光體材料係設置在該第一端上。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具之方法。至少一凹孔形成在一玻璃基板中，且該至少一凹孔係沿其深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端。一反射元件係設置在該至少一凹孔之一表面上，且該反射元件係適用於反射至少某些來自可定位在或靠近各該凹孔之第一端之一光源的光。一準直透鏡係設置在各凹孔內，且離開各凹孔之第二端之該反射光被準直 以得到10-30度之分布。一含磷光體材料係設置在該第一端上。
在某些實施例中，可提供一種包括該裝置之照明系統。在某些實施例中，一照明系統可具有多數互連之裝置。
在某些實施例中，提供一種適合與包括至少一光源之一照明裝置共用之磷光體總成，且移動遠離該光源之該總成包含：一第一玻璃基板；一第一折射率層；一磷光組分；一第二折射率層；及一第二玻璃基板。由該至少一光源發射之光係在該等第一與第二折射率層之間折射使得至少某些發射之光通過該磷光組分多數次。該等第一與第二折射率層之折射率實質地互相配合且依據該磷光組分材料選擇。
在某些實施例中，提供一種包括一方塊之裝置。該方塊包括一第一玻璃基板，且該第一玻璃基板具有至少一形成在其中之凹孔，並且各該凹孔係(a)直徑或距離由其第一端增加至其第二端，且(b)具有一反射表面。該方塊亦包括至少一發光二極體(LED)，且該至少一LED係在或靠近該等凹孔之各凹孔之第一端以使相關之凹孔之反射表面反射至少某些由各個LED發射之光。該方塊可更包括一主動熱管理系統或層，且該主動熱管理系統或層係設置成靠近該至少一LED，使得該LED係在該主動熱管理系統或層與該第二端之間，並且該主動熱管理系統或層係組配成將熱由該主動熱管理系統或層之一第一側可變地傳送至該主動熱管理系統或層之一第二側，且該第一側係比該第二側靠近該 至少一LED。一熱控制器可與該主動熱管理系統或層耦合，且該熱控制器係組配成可感測一伴隨該至少一LED及/或該主動熱管理系統或層產生之溫度，且可依據感測之溫度控制來控制各個主動熱管理系統或層之可變地傳送的熱。
在某些實施例中，申請專利範圍之裝置包含多數方塊，其中該等多數方塊係互相連接。在某些實施例中，該溫度控制器可適用於控制靠近該等LED、方塊及/或該主動熱系統之某些或全部的熱流動。
在某些實施例中，提供一種製造一照明器具。至少一凹孔形成在一玻璃基板中，且該至少一凹孔之直徑或距離由其第一端增加至其第二端。一反射元件係設置在該至少一凹孔之一表面上。一發光二極體(LED)係定位在或靠近各該凹孔之第一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光。一主動熱管理系統或層係設置成靠近該等設置之LED之各LED，其中各個LED係在該主動熱管理系統或層與該第一端之間，並且該主動熱管理系統或層係組配成將熱由該主動熱管理系統或層之一第一側可變地傳送至該主動熱管理系統或層之一第二側，且該第一側係比該第二側靠近各個LED。一熱控制器係與至少該等主動熱管理系統或層耦合，且該熱控制器係組配成可感測一伴隨該至少一LED及/或該主動熱管理系統或層產生之溫度，且可依據感測之溫度控制來控制該可變地傳送之熱。
在此所述之特徵、形態、優點及實施例可以組合成任 何適當組合或次組合以實現其他實施例。
圖式簡單說明
這些及其他優點可藉由與該等圖式一起參照示範說明之實施例之以下詳細說明而更佳地且更完整地了解，其中：第1A圖是顯示依據某些實施例之一示範照明器具的示意橫截面圖；第1B圖是第1A圖之橫截面圖之一部份的示意橫截面圖；第1C圖是一示範照明器具之示意透視圖；第2圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖；第3A圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖；第3B圖是顯示依據某些實施例之一示範磷光體總成之示意橫截面圖；第3C圖是用以產生依據某些實施例之一磷光體總成例之一製程例的流程圖；第4圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖；第5A-5B圖是依據某些實施例之透鏡例之示意橫截面圖；第5C圖是依據某些實施例之一透鏡例之示意橫截面圖；第5D圖是依據某些實施例之一透鏡例之一部份之示意 橫截面圖；第6A圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一示範透鏡之一照明器具之一製程例的流程圖；第6B圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖；第7圖是顯示依據某些實施例之一示範照明器具之一部份之尺寸例的半橫截面圖；第8-9圖顯示依據某些實施例之一示範準直器的照明分布曲線例；第10圖是一示範彎曲磷光板之橫截面圖；第11A-11C圖是依據某些實施例之照明光源例之圖；第12圖是依據某些實施例之另一照明器具例之橫截面圖；第13圖是依據某些實施例之一示範主動熱管理系統之橫截面圖；及第14圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一熱管理層之一照明器具之一製程例的流程圖。
發明實施例之詳細說明
以下說明係對於可共用共同特性、特徵等之數個實施例提供。可了解的是任一實施例之一或多個特徵可與其他實施例之一或多個特徵組合。此外，單一特徵或多數特徵之組合可構成另外一(多)個實施例。
某些實施例係有關於其中該光展率被保持且發射光被 準直之多數LED裝置。在某些實施例中，一照明裝置可操作以防止照明之過度“浪費”且因此增加該照明裝置之效率。
第1A圖是顯示依據某些實施例之一示範照明器具的示意橫截面圖。在第1B圖中，顯示第1A圖之光源100之一放大橫截面圖。照明器具(或光源)100包括一用以收容該等LED 104之印刷電路板(PCB)102。在這實施例中，該PCB 102被用來依據一板載晶片(COB)技術安裝該等LED 104。但是，亦可使用其他種類之LED構形。例如，可使用在標準圓柱形結構中之LED(例如，被一塑膠繭包圍)。或者，可使用表面安裝裝置(SMD)LED。但是，如上所述，在第1圖實施例中，該等LED係透過一COB技術安裝。因此，該等LED 104可以一半導體晶片之形態設置。這些晶片可接著設置在或以另外方式固定在一PCB上。提供LED之COB技術可在依據某些實施例設計LED時提供較高之彈性。
如在第1B圖中可能最佳地所示，該PCB 102及該LED 104係透過一導熱黏著劑116連接。例如，設置在該PCB 102上之LED 104係利用在銅上之導熱石墨烯塗層與在該PCB 102上之一熱導電冷卻器(TEC)晶片熱耦合。在某些實施例中，一被動散熱器可被用來將熱導離含有該等激化LED及/或一裝置之驅動電路之該PCB背面。在某些實施例中，一PCB可包括多數銅互連部及/或墊，且該等銅互連部及/或墊與在該PCB之背面(例如104)之一專用散熱器(例如102)黏合(例如透過熱熔膠)。
多數連接部118允許電流在該PCB 102與該LED 104之間流動。一封閉物(例如一密封化合物)亦可被用來隔離及/或密封該LED及/或PCB及相關材料遠離外在環境。在某些實施例中，該導熱黏著劑116亦有助於作為一保護封裝塗層。該PCB 102可包括多數LED(例如，如第1A圖所示)。在某些實施例中，驅動晶片及/或一輔助熱管理系統亦可包括在一PCB中/包括一PCB。
在某些實施例中，這配置可在操作該LED時提供較高功率密度。又，這配置可在適合用於LED/ILED應用之熱管理之可擴充毫米尺寸的晶片中提供更多反應時間。由於該高功率密度及小熱質量，該等反應時間可以是快的且可以協助有要求即反應及每LED裝置之獨立溫度控制。某些實施例可在一段長時間具有一每LED大約160×16流明/瓦之輸出。
仍請參閱第1A圖，該等LED 104及相關PCB 102係設置在一玻璃基板114上或與其設置在一起，且該玻璃基板114已形成為包括可作為，或類似於，一混合拋物線集中器(CPC)之多數孔110。用以在該玻璃中製造這些結構之一製程例係在以下更詳細地說明。該等孔係形成有構造成反射由該等LED 104發射之光112A與112B之側面108。如第1A圖所示，當離開該孔110時，光線112A與112B可互相實質地平行(例如準直)。
第1C圖是第1A圖之示範照明器具之示意透視圖(顯示其中一孔110)。第8-9圖顯示依據某些實施例之第1C圖所示 之示意照明器具的照明輪廓。應了解的是例如，與該光由一簡單LED輸出之情形比較，該光展率可藉由該等凹孔之拋物線橫截面形狀保持。
第2A圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖。在步驟202中，設置及/或定位一基板。在一較佳實施例中，該基板可為玻璃基板。例如，可使用鈉鈣氧化矽為主之玻璃。在某些實施例中，所提供之玻璃基板可具有一在5mm與100mm之間，更佳的是在大約10mm與50mm之間，且又更佳的是大約20mm的厚度。玻璃可具有優於其他種類之材料的某些優點。例如，玻璃可具有較高耐刮性及/或撓曲強度。這些性質可與欲化學回火及/或維持一光學表面光度之玻璃能力結合使得玻璃可以協助在一段長時間操作期間保持一鍍銀或以其他方式塗覆之鏡面。此外，玻璃可比較不易由於UV光而黃化且可為磷光體塗布熱處理(以下更詳細地說明)保持高操作溫度以便結晶。此外，玻璃之膨脹係數係大致相對於大部份塑膠減少。由於就一大光源陣列而言對膨脹效應之較大耐受度，故這有助於該PCB與一玻璃基板接合。
雖然玻璃可以是一較佳實施例(例如，在來自例如在或大約460nm之藍光或來自UV LED之光的照射下玻璃不會黃化或劣化)，但是某些實施例可使用其他種類之基板(例如，暴露於藍色或其他色光下為穩定之基板)。例如，某些實施例可使用包括一塑膠或陶瓷材料之基板。某些實施例可以是不同材料種類之組合。例如，該基板之一部份可以 是玻璃且一部份可以是陶瓷、塑膠、金屬等。
請再次參閱第2A圖，一旦在步驟204中提供該基板，即可在該基板中形成一或多個開口或孔。形成該開口可包括多數子步驟。例如，可使用一噴射水流以在該玻璃基板中形成一初始孔。在製造一初始開口後，接著可施加一鑽頭以精製該新產生之開口且更精確地形成一所需形狀。如上所述，該等孔之形狀可類似於或依一混合拋物線集中器而定。在構成這種大圓錐形凹孔時，應了解的是可使用其他類似技術以形成該等凹孔。例如可在沒有噴射水流協助之情形下使用一鑽頭。其他實施例可只使用噴射水流及/或其他技術以便在該玻璃形成該等開口。某些實施例可使用一模具以便在開始準備該基板時，初始地形成該孔/開口。在某些實施例中，可使用CO2或其他雷射切割以便在該玻璃中切割該等孔。
第7圖是顯示依據某些實施例之一示範凹孔之一部份之尺寸例的半橫截面圖。因此，某些實施例可使用大約20mm厚且多數開口係以一類似深度形成之玻璃基板。該等開口可在一端形成有大約一12mm直徑部份且在頂端形成有一4mm直徑開口部份。在某些實施例中，該等開口之深度及/或寬度可以依據一既定應用之細節調整。例如，可使用具有1mm頂點之一5mm之比較短深度，其中遠離該LED之該開口的直徑是大約4mm。因此，該等開口可深度在至少大約5mm與50mm之間且具有在1mm與25mm之間的變化寬度。例如，當以一二次式模型化時，該等開口可大致呈 弧形。在某些實施例中，一凹孔之深度可比該玻璃基板之厚度淺。某些實施例可使用以下公式決定/界定一輪廓(例如一透鏡之一內輪廓)：就2mmmod x6mm而言，y=0.0355-0.6198x+4.5946x2-17.5060x337.1804x4-40.8119x5+17.1293x6；且就mod x2而言，y=0。
在步驟204中形成該開口後，該等表面具有一在步驟206中設置於其上之鏡塗層(例如一薄膜材料)。這可使內側表面(例如第1A圖中之表面108)形成鏡面使得在使用時光反射離開該開口之內表面。此外，如第1A圖所示該孔及該反射材料可操作以增加由一在該開口頂端之LED發射之光線的準直。在某些實施例中，施加在該內拋物線表面(例如108)上之塗層可以透過一鍍銀鏡化濕製程(例如，透過施加Ag至該表面上)製成。該鍍銀製程可使用標準施加技術(例如，如同用於產生鏡面者)。當然，可了解的是可施加其他反射塗層。另外地，或替代地，可在某些實施例中使用多層鏡塗層。例如，在某些實施例中，(例如，如矽氧化物、矽氮化物、或矽氧氮化物之一含矽材料)之一保護層可設置在該鏡塗層上方或下方。
該鏡塗層可在步驟208中以一光學“透明”材料保護，例如，以便在該所施加鏡面上形成一保護層。某些實施例可使用一保護鏡塗層，且該保護鏡塗層包括，例如，一矽化物、一濕施加溶膠凝膠型塗層、一經原子層沈積(ALD)沈積之非常緻密層、一聚合物、一環氧樹脂、一樹脂等。
在步驟210中，具有該等形成之反射體的玻璃基板可與 一LED結合。該LED可安裝在該玻璃基板後方及/或中使得來自該LED之光被導入所產生之凹孔中(例如在第1A圖所示之位置)。例如，由於該鏡化側壁，故由該LED發射之光可因此保持光展率及/或具有一較高準直。
在某些實施例中，多數LED可與一或多個凹孔一起使用。例如，配置成一圖案之四個LED可設置在一或多個凹孔中。因此來自該四個發光二極體之光可被引導離開該一或多個凹孔。換言之，在某些實施例中，可提供一在多數LED與多數凹孔之間之一對一映射，而不同實施例可包括在多數LED與一單一凹孔之間的多對一映射。
第3A圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖。照明光源300可在某些方面類似於第1A圖所示之照明光源。一PCB 302可與多數LED 304連接。在某些實施例中，該等LED可被一保護密封物306包圍。該PCB 302及/或該等LED 304可設置在一玻璃基板316上或與該玻璃基板316設置在一起，且該玻璃基板316可包括多數孔或開口310。該等開口可又具有多數反射拋物線表面308，且該等反射拋物線表面308可操作以便以更高之準直反射來自該LED 304之發射光312。在這實施例中，可提供一磷光層或板314。在某些實施例中，該磷光層或板314可以與該等LED 304及/或該PCB 302分開地設置。例如，一分開之基板可支持一磷光層，且該分開之基板可設置在該等LED 304與該PCB 302相反之一側的表面上方(例如，在該圖案化玻璃基板316中或上)。
在某些實施例中，磷光體可包括在各個LED之一環氧樹脂蓋(例如，密封物306)中。但是，在某些情形中，這環氧樹脂蓋及其中之磷光體會使光傳送及/或該LED操作的效率降低。此外，該環氧樹脂亦容易黃化。因此，如上所述，某些實施例可使用具有一埋置或塗覆磷光體之一玻璃覆板。
亦可使用用以設置該磷光層之其他技術。例如，該磷光體可積層在該玻璃基板頂部(例如透過一濺鍍程序)，它可被層疊在兩或兩個以上之玻璃基板之間，及/或該磷光體可被埋置在PVB、PDMS、或其他聚合物為主或似聚合物之材料(例如，封裝及保護不使濕氣進入之EVA或其他疏水性聚合物)。無論如何，該經修改玻璃可接著作為該磷光板314使用且附接於含有一LED陣列且包括如第3A圖所示之該等鏡面化凹部的玻璃背面。某些實施例不一定包括該密封物306。相反地，該開口310可實質地以一磷光板氣密地密封。這技術可操作以保護該LED不受外在環境影響且使來自該LED之光不會產生通過該密封蓋之可能衰減。某些實施例可包括密封物306與該磷光板314之其中一者或兩者。
在某些實施例中，在該磷光板314中之磷光體可依據各種白磷光體而定。例如，可使用Ce：YAG及/或Mn：ZnGeO4作為濺鍍或溶膠-凝膠塗覆在該玻璃基板上之厚膜。某些實施例可藉由組合一藍LED與一黃磷光體產生一“白”光來操作。某些實施例可藉由混合藍、紅與綠磷光體來操作。在某些實施例中，可在一照明陣列中包括不同種類之磷光 板。例如，某些磷光板可產生藍光且某些可產生一紅光。因此，一單一(或多數)陣列可為使用者提供多色光。
在某些實施例中，一LED可產生一第一光譜之光，一磷光體材料可具有一第二光譜且離開一裝置之光可具有一第三光譜。
在某些實施例中，該磷光體可包括一石榴石為主之磷光體，例如釔鋁石榴石(YAG-例如Y3Al5O12)。YAG磷光體可提供高亮度及較高之熱穩定性及可靠性。在某些實施例中，可在示範磷光體中使用鋱鋁石榴石(TAG-例如Tb3Al5O12)。TAG可相對於YAG磷光體具有相等(或類似)可靠性及效能以及較小之亮度。
在某些實施例中，該磷光體可為一氮化物型磷光體(例如M2Si5N8)。這些磷光體可具有較高之熱穩定性及可靠性但是比較低之效率。在某些實施例中，使用紅氮化物可得到一高色演色性指數(CRI)值。又，綠氮化物可提供窄光譜寬度(例如高NTSC)。
在某些實施例中，可使用一綠鋁酸鹽(例如GAL為主之磷光體)。這些磷光體可提供較高效率及用於一較高CRI值之寬綠放射峰。
在某些實施例中，可以混合不同磷光體種類。例如，可混合TAG與GAL。
在某些實施例中，一磷光體可藉由一銪(Eu-例如Eu(II)或Eu2+)活化。例如，可在該磷光層326中使用一被銪活化/摻雜之以SiO4為主的磷光體。
CRI是當被一特定光源照射時一物體之表面顏色之位移的相對測量值。CRI是一照明系統之顏色再現如何與當照射八種參考顏色時一參考輻射源之顏色再現比較之經修改測量平均值。如果被該照明系統照射之一組測試顏色之色座標與被該參考輻射源照射之相同測試顏色之座標相同，則該CRI等於100。日光具有一高CRI(大約100)，且白熾燈泡亦相當接近(大於95)，且螢光照明比較不準確(例如，70-80)。
因此，某些實施例可具有一大於85，或大於90更佳，且大於95又更佳之CRI。
第3B圖是顯示依據某些實施例之一示範磷光體總成之示意橫截面圖。在某些實施例中，一磷光體總成320可包括相對基板322A與322B。折射率層324A與324B可設置在基板322A與322B之間。此外，一磷光層326可被夾在該等折射率層324A與324B之間。但是，在某些其他實施例中，該等磷光體可埋在一積層材料中，例如，PVB、EVA、PMMA、PDMS等。這聚合物可設置在基板322A與322B之間，或在一單一覆板與下方LED及該基板之間使得它們係埋在其中或以另外方式設置在其中或其上。
在某些實施例中，該等折射率層324A與324B可以是具有多數高折射率層，且該等高折射率層具有至少1.8，至少大約1.95-2.0更佳，且大約2.2又更佳之一折射率。在某些實施例中，具有一高折射率之多數折射率層可與藍LED一起使用。
在某些實施例中，該等折射率層324A與324B可以是多數低折射率層，且該等低折射率層具有在大約1.3456與1.5之間的折射率。在某些實施例中，該等較低折射率層可與白光(例如白LED)一起使用。
在某些實施例中，該磷光體總成之多層構造可有助於捕捉光(例如光線328)使得光在折射率層324A與324B之間“跳動”。這光在該等兩折射率層之間跳動之結果可為，例如，由於光在夾持該磷光體材料之該等折射率層之“跳動”，故連續及/或增大激化該磷光層。
在某些實施例中，該磷光層326可包括上述磷光體。該層之厚度可在50與350微米之間，更佳的是在100與250微米之間，且有時厚度大約是150微米。
第3C圖是用以產生依據某些實施例之一磷光體總成例之一製程例的流程圖。在步驟350中，提供兩基板(例如玻璃基板)。在步驟352中，多數折射率層設置在各個基板上。在某些實施例中，該等折射率層可以是高折射率層(例如>1.8)。在某些實施例中，該等折射率層可以是較低折射率層(例如1.3-1.5)。在步驟354中，一磷光體或組分係設置在該等基板與該等折射率層之間。如第3B圖所示，這可形成在該等折射率層與該等玻璃基板之間夾持該磷光組分。在步驟356中，可密封該磷光組分。在某些實施例中，這可以是一氣密式密封。在某些實施例中，該密封可以是一防止水進入且結合該磷光層之疏水性密封。應注意的是不一定要使用一第二基板來提供該氣密式密封。例如，某些實施 例可包括一ZrOx、DLC、SiOx、SixNy等之薄膜密封或一含有ZrOx、DLC、SiOx、SixNy等之薄膜密封，且該薄膜密封可濺鍍沈積，透過火焰裂解沈積，或原子層沈積(ALD)沈積。在其他實施例中，可使用一封裝聚合物或似聚合物材料，包括例如PVB、EVA、PMMA等。如上所述，該等磷光體可被埋在這種材料中。
應了解的是第3C圖所示之步驟可以依據某些實施例修改。例如，可設置一第一基板；可放置該磷光層；可放置另一折射率層；可密封該磷光體；及可將“頂”基板加入該總成中。該總成之組件可以積層或以另外之方式如上述地接合在一起。
第4圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖。步驟402、404、406、408與410可非常類似於第2圖之步驟202、204、206、208與210。但是，在此，在第4圖中，在步驟412中，一磷光層可施加在該玻璃基板上。如上所述，該磷光層可埋在一玻璃基板中。因此，一具有多數埋入磷光體之玻璃基板可設置成相對該LED且抵靠具有多數CPC(混合拋物線集中器)之該玻璃基板。
在某些實施例中，該透鏡可以是一緊緻的且修整成該CPC之複合收集透鏡。該透鏡可有助於增加效率且可提供該等光線較高之準直以及在離開該透鏡時較小之角分布(較佳的是5-60度，更佳的是5-45度，且又更佳的是10-30度之分布)。在某些實施例中，該透鏡可由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，一可鑄造成具有一高光學表面光度之聚合物構 成。這聚合物可在暴露於UV時保護而不產生及/或防止黃化。當然，在不同實施例中可使用其他聚合物及其他材料。在某些實施例中，該透鏡可透過鑄造形成。在某些實施例中，該透鏡可由例如一透明、高透射玻璃之玻璃形成。
製造高透射玻璃之一技術係藉由製造低鐵玻璃。請參見例如美國專利第7,700,870；7,557,053；及5,030,594號，及美國專利公報第2006/0169316；2006/0249199；2007/0215205；2009/0223252；2010/0122728；2009/0217978；2010/0255980號，且各專利之全部內容因此在此加入作為參考。
依據本發明之某些實施例之一示範之鈉鈣氧化矽為主玻璃，以一重量百分比為基礎，包括以下基本成分：
包括例如SO3、碳等各種習知精製輔助劑之其他微量成分亦可包括在該基底玻璃中。在某些實施例中，例如，玻璃在此可由批次原料石英砂、蘇打灰、大理石、石灰石構成，並且使用硫酸鹽，例如鹽餅(Na2SO4)及/或瀉鹽 (MgSO4×7H2O)及/或石膏(例如任一者大約一1：1之組合)作為精製劑。在某些實施例中，鈉鈣氧化矽為主之玻璃在此以重量計包括由大約10-15%Na2O及由大約6-12%CaO。
除了該基底玻璃(例如請參見以上表1)以外，在依據本發明之某些實施例製造玻璃時該玻璃批料包括使得到之玻璃之顏色可完全無彩色(在某些實施例中稍黃，以一正b＊值表示)之多數材料(包括著色劑及/或氧化劑)及/或具有一高可見光透射。這些材料可存在該等原料中(例如少量鐵)，或可加入該批料中之基底玻璃材料(例如銻等)。在本發明之某些實施例中，得到之玻璃具有至少75%，更佳的是至少80%，又更佳的是至少85%，且最佳的是至少大約90%(有時至少91%)之可見光透射(Lt D65)。
在本發明之某些實施例中，除了該基底玻璃以外，該玻璃及/或玻璃批料包含或主要由以下表2中顯示之材料構成(依據總玻璃組成之重量百分比)：
在某些實施例中，該銻可以Sb2O3及/或NaSbO3中之一或多種形態加入該玻璃批料中。請注意亦可為Sb(Sb2O5)。在此使用之用語銻氧化物表示在任何可能氧化狀態中之銻，且不是意圖要限制於任何特定化學計量。
該低玻璃氧化還原證明該玻璃之高氧化性質。由於銻(Sb)的緣故，該玻璃藉由與呈三氧化二銻(Sb2O3)、亞銻酸鈉(NaSbO3)、焦銻酸鈉(Sb(Sb2O5))之形式之銻、硝酸鈉或鉀及/或硫酸鈉的結合氧化而被氧化至一非常低亞鐵含量(%FeO)。在某些實施例中，該玻璃基板1之組成包括，以重量計，總鐵氧化物之至少兩倍的銻氧化物，較佳的是總鐵氧化物之至少大約三倍，且最佳的是大約四倍的銻氧化物。
在某些實施例中，該著色劑部份實質上沒有其他著色劑(除了可能之微量以外)。但是，應了解的是在不偏離本發明之目的及/或目標的情形下，在本發明之某些其他實施例中可存在其他材料(例如精製輔助劑、熔化輔助劑、著色劑及/或雜質)。例如，在本發明之某些實施例中，該玻璃組成實質上沒有或沒有：氧化鉺、氧化鎳、氧化鈷、氧化釹、氧化鉻、及硒中之一、二、三、四個或全部。該用語“實質上沒有”表示該元素或材料不大於2ppm且可能低至0ppm。
存在該玻璃批料中及在得到之玻璃中，即在其著色劑部份中之鐵的總量在此係依據標準實務藉由Fe2O3表示。但是，這不表示所有的鐵事實上是呈Fe2O3之形式(這方面請參見以上說明)。類似地，在亞鐵狀態(Fe+2)下之鐵的量在此係以FeO報告，但是在該玻璃批料或玻璃中之所有亞鐵狀態 鐵不是呈FeO之形式。如上所述，在該亞鐵狀態(Fe2+；FeO)下之鐵是一藍綠著色劑，而在在三價鐵狀態(Fe3+；FeO)下之鐵是一黃綠著色劑；且亞鐵之藍綠著色劑是特別有關係的，因為它在該玻璃中加入明顯顏色作為一強著色劑，而這在尋求達成一無彩色或透明顏色時有時是不需要的。
由以上說明可知，依據本發明某些實施例之玻璃達成一無彩色或實質透明顏色及/或高可見光透射。在某些實施例中，依據本發明之某些實施例得到之玻璃的特徵可在於當以一由大約1mm-6mm之厚度(最佳的是一大約3-4mm之厚度；這是一只用以達到參考目的之非限制性厚度)時，一或多個以下透射光學或顏色特性(Lta是可見光透射%)。應注意的是在以下表中之a＊及b＊色值係依Ill.D65，10度Obs.決定。
因此，可藉由使用一聚合物、玻璃、或其他適當材料依據某些實施例產生一透鏡。第5A-5B圖是透鏡例之示意橫截面圖。各種不同透鏡種類可依據一特定應用之需求構 成。因此，在某些實施例中，一透鏡可在兩階段中設計，例如，一2D設計步驟後進行一3D射線追蹤步驟。給予該特定設計之參數，可使用一MATLAB(Matrix Laboratory-一種由Math Works取得之軟體程式)例行程序來計算在第5A圖中之特定輪廓L0-L5及在第5B圖中之L0A-L5F。亦可決定一折射率梯度，作為這計算之一部份。
在MATLAB中進行計算後，得到之透鏡可在一市售光學設計軟體ASAP中進行評價。這些步驟在一MATLAB最佳化循環中重覆直到到達一評價函數之一(總體)最大值。在某些實施例中，該最佳化程序可使用一Nelder-Mead演算法(例如，如在MATLAT中實施一般)。在某些實施例中，該評價函數可有關於以一直角通過該透鏡之通量。該透鏡可接著被最佳化以在該晶粒(例如LED)與該目標之間轉換光展率(及例如操作以保持光展率)。該標的物之具名發明人在此已將這技術稱為光展率最佳化同步。
在某些實施例中，該等輪廓L3與L4(或在第5B圖中之對應輪廓)可以在10與50度間，更佳的是在30與40度之間，且有時大約35度之一角度接合。在某些實施例中，該角度可以依據該等輪廓之一直線延伸(例如沿各個輪廓之大致方向延伸的平面)而形成。在某些實施例中，該等輪廓之接合可在一尖點或可具有一平滑曲線。因此，某些實施例可使用特定輪廓以便更準確地轉換該光源之光以增加光展率效率(例如以便更佳地保持光展率)。因此，來自LED 502或522之光可通過該保護密封504/524且通過該透鏡500/520。此 外，如以下更詳細所述地，該光可接著被在一玻璃基板中之一CPC反射。
當構成一透鏡時，某些實施例亦可包括其他考慮。例如，在該反射表面之全內反射(TIR)或存在或不存在一防反射塗層可影響該透鏡之使用性。因此，在某些實施例中，以上可在上述射線追蹤步驟中納入考慮。例如，在該ASAP規則中，可包括用於在該等反射表面上之塗層(例如，滿足菲涅耳定律之裸塗層)的值。因此，某些實施例可說明這些特徵為一既定透鏡之上述總體評價函數之一部份。
第5C圖是依據某些實施例之另一透鏡例之示意橫截面圖。在此，一透鏡550可包括或伴隨各種性質。詳而言之，在這實施例中，n1可以是一LED封裝材料(例如在第1B圖中元件106)之折射率。在某些實施例中，與一透鏡一起使用之LED可以是一裸晶LED(例如可未使用封裝材料)，其中該折射率是單一的。又，n2可以是該收集透鏡之折射率；L2可以是該透鏡之中央部份的直徑；S1可以是光由一LED進入該透鏡之下表面；S2可以是光離開該透鏡之上表面；且r1與r2可分別是在該透鏡下方之LED的末端。
因此，在某些實施例中，可決定在該表面S1之光展率使得E1=2＊(n1)＊(r2-r1)。此外，離開S2之光的光展率可為E2=4＊n2＊L2＊sinθ。在此，θ可以是收集及準直該光的所需角度。又，藉由保持光展率，可決定E1與E2為相等。由這原理，可以計算S1之輪廓。此外，使用保持光展率之原理，可計算該等側凸起或凸緣之一角度。
可了解的是上述計算係對該透鏡之所示2D橫截面提供。因此，在其中一3D透鏡施加在CPC上之某些實施例中，可應用不同公式。在某些實施例中，可使用一LED陣列且透鏡可依據該陣列推演。第5A-5C圖所示之該等透鏡，例如，可通過一透鏡例之一中央橫截面取得。一三維透鏡可單純地旋轉，且與該基板相鄰之該透鏡之“邊緣”係固定於定位。
第5D圖是依據某些實施例之一透鏡例之一部份的示意橫截面圖。在此，LED 554被一密封物556封裝。該LED 554可發射光，且該光在離開該密封物556時可折射(例如以改變方向之光線558顯示)。該等光線558可與一透鏡550互相作用，且該透鏡550包括一凸緣或擴張部552。該光與該透鏡550之互相作用可用以增加一照明光源之收集效率。在某些實施例中，通過該透鏡之光可保持該發射光之光展率。
在某些實施例中，一透鏡可與一新產生之CPC反射器一起使用或用以修整一現有及/或使用中之CPC反射器。這種組合(例如與一凹孔或CPC反射器一起使用一透鏡)可操作以進一步增加一照明光源例之收集效率。
在某些實施例中，光由該透鏡110離開之角度可為1-60度，更佳的是5-45度，且又更佳的是在10與30度之間。因此，在某些實施例中，離開該透鏡之光可以至少實質地準直。
在某些實施例中，該透鏡可包括多數不同部份。例如，該透鏡之一本體部份可具有一彎曲上表面。第一與第二擴 張部可包括在該本體部份之相對側上，該等第一與第二擴張部係環繞該本體部份之一軸對稱。各擴張部可包括第一、第二及第三輪廓。該第一輪廓可為拋物線形且彎曲遠離該本體部份。該第二輪廓可由該第一輪廓之一最上部大致向上且向內延伸。該第三輪廓可延伸在該第二輪廓之一最上部與該本體部份之彎曲上表面之一端之間。該透鏡可構造成使得一角度(例如，如以上所述地L3與L4之間)相對於由該等第二與第三輪廓延伸之平面形成一角度。
在某些實施例中，該等平面可由該等第二與第三輪廓延伸以在一高度處接合，且該高度係在該本體部份之上彎曲表面的一最大高度上方。在某些實施例中，其中在該第三輪廓與該本體部份之彎曲上表面之端之間的一接合位置係在該等第一與第二輪廓之一接合位置下方。在某些實施例中，該本體部份之彎曲上表面之至少一部份是實質平坦的。
在某些實施例中，該透鏡(例如一實質軸向對稱透鏡)係通過該穿孔玻璃(例如具有多數凹孔之玻璃)使用一折射率匹配膠結劑(可抗UV、藍光或其他光譜)設置或固定在該LED(或一LED陣列)上。在某些實施例中，該透鏡及一鍍銀鏡面可具有類似於一複合收集透鏡之作用。這些組合可達成至少65%，較佳是至少75%，又更佳是至少85%，且在某些實施例中是大約87%至90%(例如89%)的一收集效率。這些效率可考慮到一理想反射塗層及/或可忽略菲涅耳損失。
第6A圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一示範透 鏡之一照明器具之一製程例的流程圖。步驟602、604、606、608、610與616可分別對應於第4圖之步驟402、404、406、408、410與412。因此，在組合該LED(例如與一PCB)至該形成之基板後，一透鏡可如上所述地產生。在某些實施例中，該透鏡可另外產生(例如在此述之程序之前)且可接著設置在一凹孔中。在某些實施例中，該透鏡可形成為舒適地嵌合抵靠該形成之凹孔。例如，顯示在第5A圖中之輪廓L2可實質地配合開口之表面(例如第1A圖之108)之曲率。該設置之透鏡可透過一透明黏著劑等(例如PVB)黏著在該開口之側壁上。一旦該透鏡安裝在該基板之開口中，一磷光體基板即可設置在該基板上(例如與該設置之LED相對)。
第6B圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖。照明器具650之結構可類似於第3A圖所示者。因此，照明器具650可包括一或多個凹孔658與660，且LED 656A與656B設置在該等凹孔658與660中。該等凹孔可以被一磷光層662覆蓋頂部。此外，該等凹孔可具有設置在它們之中的透鏡。因此，透鏡654可設置在凹孔658中且透鏡652可設置在660中。如圖所示，該透鏡相對該照明器具之一凹孔的位置可依據一既定應用之需要改變。因此，透鏡652可比該透鏡654設置在該凹孔658中更深地設置在該凹孔660中。一透鏡之位置可以，例如，依據相對各個凹孔設置之LED的性質改變。
第10圖是一示範彎曲磷光板之橫截面圖。在此，該彎曲板及該磷光塗層之光學系統亦具有一具有兩收集零件之 透鏡效果。在某些實施例中，設置在具有多數開口之一玻璃基板上之磷光板(例如在第3圖中之314)可以是彎曲的。在某些實施例中，可使用一彎曲磷光板而不是該等形成之開口及/或在此所述之複合透鏡。
在某些實施例中，在該收集裝置後，可設置一複眼式積分器。替代地，或另外地，一中繼透鏡系統可用來將一均勻光束投射在一既定目標上。因此，可設計及實施一緊緻照明工具。
在某些實施例中，一菲涅耳透鏡可用以提供另外的照明控制。例如，一菲涅耳透鏡等可放在光由一LED撞擊該磷光層之前的一位置。在某些實施例中，該菲涅耳透鏡可操作以進一步擴散及均勻化由一光源發射之光。
第12圖是依據某些實施例之另一照明器具例之橫截面圖。照明器具1200可包括一散熱器1202。該散熱器1202可是，例如，一銅散熱器。但是，可在本發明之不同實施例中使用其他種類之散熱器。該散熱器1202可設置有一LED層1204，且該LED層1204可包括一PCB板及相關LED或LED陣列，例如，如第1B圖中所示。在某些實施例中，可另外地或替代地提供一主動熱管理系統。例如，可使用一熱電冷卻器(TEC)以協助熱由該LED層1204傳送至該散熱器1202。一玻璃層1206可包括一凹孔1214。該玻璃層1206可用以準直由該LED層發射通過該凹孔1214離開之光。一磷光層1208可設置成靠近該玻璃層1206。如在此所述，該磷光層可包括多數玻璃基板，且該等玻璃基板具有一磷光體 材料設置於其間。可設置一光學玻璃層1210A與1210B。在某些實施例中，該光學玻璃層可以是菲涅耳透鏡。在某些實施例中，該菲涅耳透鏡可具有一在線A與線B之間之在30與70度之間，更佳的是在40與60，且又更佳的是大約50度之角度。該照明器具1200亦可包括一殼體1212以收納一或多個組件。
第11A-11C圖是依據某些實施例之照明光源例之圖。一照明器具可包括多數分開之玻璃基板1104，且該等玻璃基板1104包括一或多個開口1102，並且開口1102背面設有LED。分開之玻璃基板可接著組合以產生例如立方體燈具1100或直線燈具1110之較大配置。此外，各個玻璃基板亦可包括多數形成之開口，各形成之開口含有一或多個LED，如配置1120所示。該等玻璃基板亦可形成新及有趣之設計。例如，可構成具有多數六邊形地形成之玻璃基板的配置1130。
因此，該等形成之玻璃基板可包括各種形狀(例如圓形等)。在某些實施例中，在該等玻璃基板中之該等形成之開口可配置成一立方體、六角形、三角形或其他形狀之形態。在某些實施例中，該等成形之開口可具有多數變化直徑且可伴隨具有不同功率輸出之多數LED(例如通過該LED之設計或對供給一既定發光元件之功率的一限制)。
在某些實施例中，一透鏡可容許由一LED或LED陣列發射之光之一部份(例如大部份)被取出同時該CPC可提供該發射光之分散的準直及控制。在某些實施例中，該透鏡 與該CPC之組合係串聯地使用以保持該發射光之光展率。在某些實施例中，光之收集度(例如效率)可為至少65%，且更佳的是至少75%，又更佳的是至少85%，且在某些實施例中是大約87%至90%。
第13圖是依據某些實施例之一示範主動熱管理系統之橫截面圖。LED光源產生熱。在某些實施例中，管理該LED之熱會增加一照明光源之效率。因此，某些實施例可包括一主動熱管理系統。一照明光源1300可包括(例如另一類似設置材料之銅的)一被動散熱器1302。該散熱器1302可藉由一主動熱管理系統1306固定在一LED層1304上。在某些實施例中，這系統1306可以是一熱電冷卻器(TEC)。這系統可依靠帕爾帖(Peltier)效應將熱在該冷卻器之一側與另一側之間移動。因此，熱可透過該系統1306由該LED1304傳送至該散熱器1302(例如，如箭號1310所示)。該系統1306可藉由透過一提供電力至該系統1306之控制器1308供給之一電流提供動力。該控制器1308亦可與一感測器1312連通以決定該散熱器1302與該LED1304之溫度特性。在某些實施例中，該控制器1308可包括一或多個處理器或控制電路，且該處理器或控制電路，管理電力及/或控制該系統1306之操作。換言之，在某些實施例中，該控制器1308可具有用以監測該照明系統及/或其某些部份之溫度且，例如，使用該帕爾帖效應及一或多個帕爾帖元件，選擇性地致動多數冷卻元件以將熱傳導遠離該等LED。該帕爾帖效應可使用鉍為主之帕爾帖元件等達成。例如，在某些情形中，可使用 鉍鍗化物(例如Bi2Te3)。在某些實施例中，可使用具有高S係數之其他種類材料。
在某些實施例中，該控制器可供應電力至該(等)LED。在某些實施例中，一LED方塊(tile)可包括一LED陣列或群，且各LED具有它們自己之驅動電子裝置，並且該等驅動電子裝置有助於對該等LED提供主動冷卻。在某些實施例中，該等方塊之美觀性可使得在該方塊之厚度與該方塊之長度之間的一比率係在0.1與0.3之間，或更佳的是在大約0.15與0.25之間，或又更佳的是大約0.2。在某些實施例中，一方塊之厚度可以在大約3mm與15mm之間，或更佳的是在大約4mm與10mm之間，且又更佳的是大約5mm。在某些實施例中，一方塊之尺寸特性可有助於將該方塊放在現有表面上。
在某些實施例中，該等方塊可選擇性地連接在各方塊之間使得電力及/或熱控制管理散布在一較大面積上。
在某些實施例中，該控制器1308可具有兩或兩個以上之模式。在一第一模式中，可施加一正電壓。在一第二模式中，該控制器1308可施加一負電壓至例如一TEC。在某些實施例中，該控制器可包括一H橋接電路。
雖然多數直線電源會產生較少噪音，但是它們會具有比較差之效率且需要具有額外熱絕緣以減少對一冷卻器產生負載之廢熱量的較大組件。在某些實施例中，具有互補驅動器之兩同步補償電路可提供可將雙極電源由一單一正電源傳送之一較高供電效率。在某些實施例中，(例如強迫 式)脈衝寬度調變(PWM)可控制兩輸出電壓因此電流被提供及/或被汲取。因此，當該電流減少時，電力回復且送回至該電源線。
在某些實施例中，該等帕爾帖元件被放在一PCB上，且該PCB揹負含有PCB之該LED。該等帕爾帖元件可透過一石墨烯為主之墨水連接以達到最大熱傳導。這可用以減少熱阻接面。
依據由該感測器1312決定之資訊，該控制器1308可控制該系統1306如何在該LED及該散熱器之間傳熱。例如，如果該LED1304運行“發熱”(例如具有一高溫)，則該控制器會供給更多電力至該系統1306，這又會造成更多熱在該LED 1304與該散熱器1302之間傳送。
在某些實施例中，該控制器可操作且嘗試保持該LED之溫度在華氏125度以下，更佳的是在華氏110度以下，且又更佳的是在華氏100度以下。在某些實施例中，該控制器1308可控制該等主動冷卻元件使得各方塊之平均照明效率係在一預定範圍內。
在某些實施例中，在此所述之主動溫度管理可以在一LED陣列上實施。在某些實施例中，一熱管理實施例之TEC層之尺寸可作成嵌合設置於其中之既定LED(或LED層)。
第14圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一熱管理層之一照明器具之一製程例的流程圖。步驟1402、1404、1406、1408、1410與1412可分別對應於第4圖之402、404、406、408、410與412。在某些實施例中，在步驟1414中， 該等凹孔或開口及鏡與施加該保護層，一熱管理層可設置成靠近該LED。在某些實施例中，該熱層可包括薄膜TEC等。在某些實施例中，該熱層及LED可以事先組合且接著設置成一體而放入該照明器具中。在步驟1416中，一熱控制器可附接在一或多個熱層上。該熱控制器可作為一用於LED及/或熱層之電源，一感測器，及/或一用以決定可施加多少能量至該熱層之處理器。
在某些實施例中，一群LED方塊或在該等方塊內之該等LED可串聯地、並聯地或兩者混合地電連接。
雖然主動冷卻是較佳實施例，但是依據某些實施例可實施其他種類之冷卻系統。例如，可實施一被動冷卻系統以取代一主動加熱配置或附加在一主動加熱配置上。此外，雖然主動冷卻可利用帕爾帖元件達成，但是在某些實施例中，可使用一電-液體動力冷卻系統。在較佳實施例中，一示範冷卻系統可具有極少或沒有移動零件，相當緊緻，及/或有助於局部移除熱。
如在此所說明地，多數LED可用於一凹孔。因此，在某些實施例中，一透鏡可與多數LED一起使用。
在某些實施例中，在此所述之玻璃物件(例如具有多數開口之玻璃基板，該透鏡，該磷光層等)可依據設計或其他考慮(例如法規)而化學強化或熱強化。
可了解的是該用語“TEC”可用以表示任何熱電冷卻器或熱泵。
雖然在此某些實施例已伴隨一標準家用照明光源說明 過了，但是可了解的是在此所述之技術可應用在其他種類之光源上。例如，在此之系統及/或技術可使用於工業應用、室外(例如在一花園中)，在例如卡車、飛機之載具上，在電子裝置中(例如作為LCD、電漿及/或其他平板顯示器之背光)等。事實上，在此之技術可應用於使用在幾乎任何種類之場地(即使不是全部)之光源。
在此所述之實施例可與在美國申請案第12/923,833；12/923,834；12/923,835；12/923,842；及12/926,713號中之一或多個申請案中揭露之技術共同使用，各申請案之全部內容因此在此加入作為參考。例如，絕緣玻璃(IG)單元結構，電連接部，層堆疊物，及/或材料可以與本發明之不同實施例共同使用。
除非另外指明，否則在此使用之用語“在...上”，“被...支持”等不應被解釋為表示兩元件直接互相相鄰。換言之，即使在一第一層與一第二層之間有一或多層，第一層亦可被認為是“在第二層上”或“被第二層支持”。
雖然本發明已藉由目前被認為是最實際且最佳之實施例說明過了，但是應了解的是本發明不受限於揭露之實施例，而是相反地，意圖涵蓋包括在申請專利範圍之精神與範疇內之各種修改及等效配置。
100‧‧‧光源；照明器具
102‧‧‧印刷電路板(PCB)
104‧‧‧LED
106‧‧‧元件
108‧‧‧側面；表面
110‧‧‧孔；透鏡
112A,112B‧‧‧光；光線
114‧‧‧玻璃基板
116‧‧‧導熱黏著劑
118‧‧‧連接部
202,204,206,208,210‧‧‧步驟
300‧‧‧照明光源
302‧‧‧PCB
304‧‧‧LED
306‧‧‧密封物
308‧‧‧反射拋物線表面
310‧‧‧孔或開口
312‧‧‧發射光
314‧‧‧磷光層或板
316‧‧‧玻璃基板
320‧‧‧磷光體總成
322A,322B‧‧‧基板
324A,324B‧‧‧折射率層
326‧‧‧磷光層
328‧‧‧光線
350,352,354,356‧‧‧步驟
402,404,406,408,410,412‧‧‧步驟
500,520、550‧‧‧透鏡
502,522‧‧‧LED
504,524‧‧‧保護密封
552‧‧‧凸緣或擴張部
554‧‧‧LED
556‧‧‧密封物
558‧‧‧光線
602,604,606,608,610,616‧‧‧步驟
650‧‧‧照明器具
652,654‧‧‧透鏡
656A,656B‧‧‧LED
658,660‧‧‧凹孔
662‧‧‧磷光層
1100‧‧‧立方體燈具
1102‧‧‧開口
1104‧‧‧玻璃基板
1110‧‧‧直線燈具
1120,1130‧‧‧配置
1200‧‧‧照明器具
1202‧‧‧散熱器
1204‧‧‧LED層
1206‧‧‧玻璃層
1208‧‧‧磷光層
1210A,1210B‧‧‧光學玻璃層
1212‧‧‧殼體
1214‧‧‧凹孔
1300‧‧‧照明光源
1302‧‧‧散熱器
1304‧‧‧LED層；LED
1306‧‧‧主動熱管理系統
1308‧‧‧控制器
1310‧‧‧箭號
1312‧‧‧感測器
1402,1404,1406,1408,1410, 1412,1416‧‧‧步驟
A,B‧‧‧線
E1,E2‧‧‧光展率
n1,n2‧‧‧折射率
S1‧‧‧下表面
S2‧‧‧上表面
r1,r2‧‧‧末端
第1A圖是顯示依據某些實施例之一示範照明器具的示意橫截面圖；第1B圖是第1A圖之橫截面圖之一部份的示意橫截面 圖；第1C圖是一示範照明器具之示意透視圖；第2圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖；第3A圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖；第3B圖是顯示依據某些實施例之一示範磷光體總成之示意橫截面圖；第3C圖是用以產生依據某些實施例之一磷光體總成例之一製程例的流程圖；第4圖是用以產生依據某些實施例之一照明器具之一製程例的流程圖；第5A-5B圖是依據某些實施例之透鏡例之示意橫截面圖；第5C圖是依據某些實施例之一透鏡例之示意橫截面圖；第5D圖是依據某些實施例之一透鏡例之一部份之示意橫截面圖；第6A圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一示範透鏡之一照明器具之一製程例的流程圖；第6B圖是顯示依據某些實施例之另一示範照明器具之示意橫截面圖；第7圖是顯示依據某些實施例之一示範照明器具之一部份之尺寸例的半橫截面圖； 第8-9圖顯示依據某些實施例之一示範準直器的照明分布曲線例；第10圖是一示範彎曲磷光板之橫截面圖；第11A-11C圖是依據某些實施例之照明光源例之圖；第12圖是依據某些實施例之另一照明器具例之橫截面圖；第13圖是依據某些實施例之一示範主動熱管理系統之橫截面圖；及第14圖顯示用以產生依據某些實施例之包括一熱管理層之一照明器具之一製程例的流程圖。
100‧‧‧光源；照明器具
102‧‧‧印刷電路板(PCB)
104‧‧‧LED
106‧‧‧元件
108‧‧‧側面；表面
110‧‧‧孔；透鏡
112A,112B‧‧‧光；光線
114‧‧‧玻璃基板

Claims (26)

  1. 一種製造一照明器具之方法，該方法包含：在一玻璃基板中形成至少一凹孔，且該至少一凹孔係沿其一深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其一第一端增加至其一第二端；在該至少一凹孔之一表面上設置一反射元件；及將一發光二極體(LED)定位在或靠近各該凹孔之第一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，實質地保持來自各個LED之光的光展率(étendue)。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中多數凹孔形成在該第一基板中。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中當以橫截面觀看時，各該凹孔具有一拋物線側壁。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該設置該反射元件之步驟包含在各該凹孔之表面上設置一薄膜材料。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該薄膜材料具有或包括銀。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之方法，更包含在該薄膜材料上設置一保護材料。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該保護材料是一聚合物、環氧樹脂、樹脂、或原子層沈積(ALD)沈積層。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之方法，其中各該凹 孔是一貫通孔。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之方法，其中各該凹孔係形成至一比該第一基板之一深度淺之深度。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之方法，其中各該LED係設置在一印刷電路板上。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之方法，其中各該LED係一玻璃覆晶形成之LED。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之方法，其中離開各該凹孔之第二端之反射光被實質地準直以允許10-30度之分布。
  13. 一種製造一照明器具之方法，該方法包含：在一玻璃基板中形成至少一凹孔，且該至少一凹孔係沿其一深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其一第一端增加至其一第二端；及在該至少一凹孔之一表面上設置一反射元件，且該反射元件係適用於反射至少某些來自可定位在或靠近各該凹孔之第一端之一光源的光以實質地保持來自該光源之光的光展率。
  14. 一種製造一照明器具之方法，該方法包含：提供具有至少一凹孔形成在其中之一玻璃基板，且該至少一凹孔(a)係沿其一深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其一第一端增加至其一第二端且(b)具有設置在其一表面上的一反射元件；及將一發光二極體(LED)定位在或靠近各該凹孔之第 一端以使相關之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，實質地保持來自各個LED之光的光展率。
  15. 一種裝置，包含：一玻璃基板，其具有多數形成在其中之凹孔，且各該凹孔(a)係沿其一深度呈錐形使得該至少一凹孔之直徑或距離由其一第一端增加至其一第二端，且(b)具有設置在其一表面上的一反射元件；及多數發光二極體(LED)，其在或靠近該等凹孔之各個凹孔之第一端以使相關之凹孔之反射元件反射至少某些由各個LED發射之光，實質地保持來自各個LED之光的光展率。
  16. 如申請專利範圍第15項之裝置，其中當以橫截面觀看時，各該凹孔具有一拋物線側壁。
  17. 如申請專利範圍第15至16項中任一項之裝置，其中各該凹孔之反射元件包含一薄膜層。
  18. 如申請專利範圍第17項之裝置，更包含一在該薄膜層上之保護材料。
  19. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該保護材料是一聚合物、環氧樹脂、樹脂、或原子層沈積(ALD)沈積層。
  20. 如申請專利範圍第15至19項中任一項之裝置，其中各該凹孔是一貫通孔。
  21. 如申請專利範圍第15至20項中任一項之裝置，其中各該凹孔係形成至一比該第一基板之一深度淺之深度。
  22. 如申請專利範圍第15至21項中任一項之裝置，更包含一 支持該等多數LED之印刷電路板。
  23. 如申請專利範圍第15至22項中任一項之裝置，其中各該LED係一玻璃覆晶形成之LED。
  24. 如申請專利範圍第15至23項中任一項之裝置，其中離開各該凹孔之第二端之反射光被實質地準直以允許10-30度之分布。
  25. 一種照明系統，包含如申請專利範圍第15至24項中任一項之裝置。
  26. 一種照明系統，包含多數互連的裝置，其中各該裝置係如申請專利範圍第15至25項中任一項之裝置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9411086B2 (en) * 2013-01-30 2016-08-09 Cree, Inc. Optical waveguide assembly and light engine including same
DE102013015041B4 (de) * 2013-09-12 2018-03-08 Jörg Alexander Böken Vorrichtung zur Signalisierung von Bewegungen eines Bewegungsapparates eines Menschen
CN109891149B (zh) * 2016-06-14 2021-04-13 唐恩乐 光线集中器
US10724720B1 (en) 2019-09-16 2020-07-28 Elemental LED, Inc. Multi-purpose channels for linear lighting
US10724719B1 (en) * 2019-09-16 2020-07-28 Elemental LED, Inc. Channel system for linear lighting
US10663148B1 (en) 2019-09-16 2020-05-26 Elemental LED, Inc. Modular channel for linear lighting
US11118752B2 (en) 2020-01-27 2021-09-14 Elemental LED, Inc. Flexible cover for linear lighting channels
CN113820888A (zh) * 2021-09-29 2021-12-21 联想(北京)有限公司 背光组件及其制作方法及显示装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5030594A (en) 1990-06-29 1991-07-09 Ppg Industries, Inc. Highly transparent, edge colored glass
US5134550A (en) * 1991-06-28 1992-07-28 Young Richard A Indirect lighting fixture
US5898267A (en) 1996-04-10 1999-04-27 Mcdermott; Kevin Parabolic axial lighting device
US6476551B1 (en) * 1998-01-30 2002-11-05 Ricoh Company, Ltd. LED array head and minute reflection optical elements array for use in the LED array head
DE10033502A1 (de) 2000-07-10 2002-01-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Modul, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
US6481130B1 (en) 2000-08-11 2002-11-19 Leotek Electronics Corporation Light emitting diode linear array with lens stripe for illuminated signs
JP2003302509A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Hitachi Ltd リフレクタ及びそれを用いた投写型画像表示装置
US7786496B2 (en) * 2002-04-24 2010-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing same
US7244965B2 (en) * 2002-09-04 2007-07-17 Cree Inc, Power surface mount light emitting die package
US7095053B2 (en) 2003-05-05 2006-08-22 Lamina Ceramics, Inc. Light emitting diodes packaged for high temperature operation
DE10340039B4 (de) 2003-08-28 2011-01-05 Odelo Gmbh Beleuchtungseinheit mit Lichtquelle und dieser nachgeschaltetem transparentem Lichtleitkörper
US7700869B2 (en) 2005-02-03 2010-04-20 Guardian Industries Corp. Solar cell low iron patterned glass and method of making same
JPWO2006112039A1 (ja) * 2005-04-01 2008-11-27 松下電器産業株式会社 表面実装型光半導体装置およびその製造方法
US20080266893A1 (en) 2005-04-06 2008-10-30 Tir Systems Ltd. Lighting Module With Compact Colour Mixing and Collimating Optics
US7700870B2 (en) 2005-05-05 2010-04-20 Guardian Industries Corp. Solar cell using low iron high transmission glass with antimony and corresponding method
KR100665216B1 (ko) * 2005-07-04 2007-01-09 삼성전기주식회사 개선된 측벽 반사 구조를 갖는 측면형 발광다이오드
JP4668722B2 (ja) * 2005-08-02 2011-04-13 日立協和エンジニアリング株式会社 サブマウント及びその製造方法
US7586125B2 (en) 2006-02-20 2009-09-08 Industrial Technology Research Institute Light emitting diode package structure and fabricating method thereof
DE102006009694A1 (de) 2006-03-02 2007-09-20 Paul Heinrich Neuhorst Leuchte
US7557053B2 (en) 2006-03-13 2009-07-07 Guardian Industries Corp. Low iron high transmission float glass for solar cell applications and method of making same
US8648252B2 (en) 2006-03-13 2014-02-11 Guardian Industries Corp. Solar cell using low iron high transmission glass and corresponding method
JP4981342B2 (ja) 2006-04-04 2012-07-18 日立協和エンジニアリング株式会社 サブマウントおよびその製造方法
US7461960B2 (en) 2006-05-05 2008-12-09 Zweibruder Optoelectronics LED illumination module
US7906794B2 (en) 2006-07-05 2011-03-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Light emitting device package with frame and optically transmissive element
JP4799393B2 (ja) * 2006-12-20 2011-10-26 京セラ株式会社 照明装置
JP5106862B2 (ja) 2007-01-15 2012-12-26 昭和電工株式会社 発光ダイオードパッケージ
JP2008226659A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Showa Denko Kk 照明装置及びそれを用いたシステム天井
US8029164B2 (en) 2007-05-21 2011-10-04 Goldeneye, Inc. LED light recycling cavity with integrated optics
US20090162667A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Lumination Llc Lighting device having backlighting, illumination and display applications
EP2078973B1 (en) * 2008-01-10 2013-02-13 Wookang Tech. Co., Ltd. Bar-shaped LED lighting device
US8314368B2 (en) * 2008-02-22 2012-11-20 Applied Materials, Inc. Silver reflectors for semiconductor processing chambers
US8671717B2 (en) 2008-03-06 2014-03-18 Guardian Industries Corp. Photovoltaic device having low iron high transmission glass with lithium oxide for reducing seed free time and corresponding method
JP2010080800A (ja) 2008-09-29 2010-04-08 Seiko Instruments Inc 発光デバイス及びその製造方法
US8500305B2 (en) 2008-10-03 2013-08-06 Cree, Inc. Active thermal management systems for enclosed lighting and modular lighting systems incorporating the same
US20100122728A1 (en) 2008-11-17 2010-05-20 Fulton Kevin R Photovoltaic device using low iron high transmission glass with antimony and reduced alkali content and corresponding method
JP5327601B2 (ja) 2008-12-12 2013-10-30 東芝ライテック株式会社 発光モジュールおよび照明装置
JP2010171381A (ja) * 2008-12-25 2010-08-05 Seiko Instruments Inc 発光デバイスの製造方法
US20100181582A1 (en) 2009-01-22 2010-07-22 Intematix Corporation Light emitting devices with phosphor wavelength conversion and methods of manufacture thereof
US20100255980A1 (en) 2009-04-03 2010-10-07 Guardian Industires Corp. Low iron high transmission glass with boron oxide for improved optics, durability and refining, and corresponding method
US8047675B1 (en) * 2009-05-19 2011-11-01 Tomar Electronics, Inc. Light emitting diode optical system and related methods
US8585253B2 (en) * 2009-08-20 2013-11-19 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
TW201126114A (en) 2009-08-20 2011-08-01 Illumitex Inc System and method for a phosphor coated lens
WO2011025928A2 (en) 2009-08-28 2011-03-03 Firefly Led Lighting Inc. Lighting system with replaceable illumination module
GB2473840A (en) 2009-09-24 2011-03-30 Holdip Ltd Reflector lamp

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Publication number Publication date
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