[发明专利]带有温度传感器的LED阵列

说明书

本申请是申请日为2005年9月9日的、申请号为200580032859.X(国际申请号为PCT/DE2005/001582)及发明名称为“带有温度传感器的LED阵列”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有至少两个LED芯片的LED阵列。

背景技术

本专利申请要求德国专利申请102004047682.9的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

LED阵列特色在于高效、高使用寿命、快速的响应时间以及对冲击和振动有比较低的灵敏度。出于该原因，LED阵列越来越经常地使用在照明装置中，而在这些照明装置中迄今为止尤其是在汽车前大灯、阅读灯或者手电筒中经常使用白炽灯。

在为这类照明目的使用的LED阵列中，LED芯片通常以很高的工作电流来工作，以便实现尽可能高的亮度。然而，高放热与此相关。在紧凑的发光二极管照明装置中经常也集成有射束成形的光学元件，这些光学元件很靠近LED芯片或者甚至设置到LED芯片上。由此额外地使芯片的热辐射变难。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种LED阵列，其中减小了LED芯片的热过载的危险。

该任务通过一种LED阵列来解决，该LED阵列包含温度传感器，并且设置有根据由所述温度传感器采集的温度对LED芯片的工作电流进行的调节，其中所述LED阵列包括芯片支承体，所述LED芯片设置在所述芯片支承体上，其中所述芯片支承体安装到支承体本体上并且所述温度传感器固定在所述支承体本体上。

根据本发明，具有至少两个LED芯片的LED阵列包含温度传感器，并且设置有根据由温度传感器采集的温度来调节LED芯片的工作电流。

通过对LED阵列的LED芯片的工作电流进行温度相关的调节，可以避免由于热过载而导致的对功能的影响或者甚至LED芯片故障。例如，优选设置在LED阵列外的分析电路可分析由温度传感器所采集的温度，并且一旦由温度传感器所采集的温度达到临界值，则减小LED芯片的工作电流。以这样的方式，LED芯片可以在其热负载能力的极限范围中有利地工作长的工作时间。

在包含多个LED芯片的LED阵列中，可特别有利地应用本发明，因为放热随着LED芯片的数量而提高。特别优选地，根据本发明的LED阵列包含至少四个LED芯片。

为了实现在由温度传感器所采集的温度与LED芯片的发射辐射的有源层的温度之间的尽可能好的一致，有利的是，温度传感器具有距LED芯片中的至少一个尽可能小的间距。优选地，温度传感器与LED阵列的至少一个LED芯片之间的间距为5mm或者更小，特别优选为3mm或者更小。此外，对LED芯片的温度测量有利的是，LED阵列的单独的LED芯片不具有LED壳体。

LED阵列优选地包括芯片支承体，LED芯片设置在该芯片支承体上，并且温度传感器固定在芯片支承体上。芯片支承体优选由陶瓷构成。尤其是，芯片支承体可包含AlN。

优选地，温度传感器、例如温度相关的电阻，印制在芯片支承体上。以这样的方式可以有利地实现芯片支承体与温度传感器之间比较小的间距。

替换地，LED芯片固定在其上的芯片支承体可安装在支承体本体上，并且温度传感器固定在支承体本体上。在此，支承体本体和芯片支承体优选彼此粘合。温度传感器例如通过焊接或者粘合固定在芯片支承体上或者在支承体本体上。由此，尤其是即使在其中LED阵列遭受碰撞或者振动的环境中，例如在应用在车辆中的情况下，也保证了精确限定的温度测量。

本发明特别有利地适于紧凑LED阵列，在该LED阵列中芯片支承体和/或支承体本体具有300mm²或者更小的基面。芯片支承体优选具有小于1mm的高度，例如大约0.5至0.7mm，并且支承体本体具有大约1mm至1.5mm的高度。

温度传感器优选为热电偶。此外，温度传感器也可以是与温度相关的电阻，该电阻可以具有负的温度系数(NTC电阻)或者正的温度系数(PTC电阻)。替换地，也可以将半导体部件例如晶体管或者二极管用作温度传感器，其方式是由分析电路检测这种半导体部件的与温度相关的电特性。

对由于LED芯片的损耗功率高而放热很高以及例如受高的环境温度或者LED阵列的构型影响使散热变得困难的LED阵列，本发明是特别有利的。特别是，经常由于很靠近LED芯片设置或者甚至设置在LED芯片上的射束成形的光学元件，使得LED阵列中的散热变得困难。例如，光学聚光器可以设置为射束成形的光学元件，利用该聚光器有利地影响LED阵列的辐射特性。