[发明专利]具有磷光体子组件的LED照明系统、和/或其制备方法

说明书

在示例性实施例中，照明系统(300)包括具有一个或多个孔隙(310)的玻璃基板(316)。发光二极管LED(304)或其他光源被配置在所述孔隙的一个末端，使直接穿过所述玻璃基板(316)的所述孔隙(310)的来自所述LED的光，退出所述孔隙的相反端。所述孔隙的内表面(308)具有类似银的镜面反射材料，来反射从所述LED(304)发射的光。在示例性实施例中，远程磷光体或层(314)相对于所述LED被配置在所述孔隙的另一末端。在示例性实施例中，透镜配置在所述孔隙中位于所述远程磷光体与所述LED之间。

本发明的实施例涉及一种发光二极管(LED)系统及其制备方法。特别是，该实施例涉及一种改进的LED系统，具有增加的光收集且光学扩展量（étendue）被保存，来应用于照明灯具（例如照明器材）。

发明背景和示例性实施例概述

近一个多世纪，白炽灯泡被用来提供大多数电产生的光。但是，白炽灯泡通常在产生光方面效率较低。事实上，大多数电输入至白炽灯泡后被转换成热而不是光。

最近，发光二极管(LEDs)或无机LEDs(ILEDs)被开发。该相对新的光源正以相当快的速度持续发展，并使用一些半导体制造技术来进一步增加光通量。由此，LEDs的增加的光通量与高照明效率相结合，将会使LEDs在一些情况下成为首选的照明选择。采用LEDs作为光源可与以下多个领域的发展相关：1）将活性材料集成至装置组件中提高成本效益；2）将装置互连至模块中；3）管理运作期间的蓄热；和/或4）在产品使用寿命内将光输出空间均匀化达到所需的色度水平

一般来说，LEDs相比白炽灯光源具有很多优点，例如，持久性增加、使用寿命增长、减少能源消耗。此外，小尺寸的LEDs的狭窄的光谱发射频带和较低的运作电压的性质，将会使其成为优选的光源来用于紧凑的、重量较轻的廉价照明（例如，固态导轨照明系统）。

除了上述优点之外，LEDs也具有不足之处。例如，LED光学扩展量的单位光功率可能明显低于超高性能UHP(ultra high performance)灯。众所周知，光学扩展量是指光在特定介质的特定区域和立体角中的散开程度。该差异性可能会达到甚至超过30倍。该差异性可能会阻碍在远离光源面一定距离的对象上获得高亮度。例如，标准的光源或灯只能运作收集从源中发射的光的50%。

在一些情况下，由于与LED相关联的结温升高，LED光源的效率可能会受到不利影响。结温可能直接影响LED的性能和寿命。当结温升高时，可能会造成严重的输出（光度）损耗。该LED的正向电压可能也取决于结温。特别是，当温度升高时，正向电压下降。所述增加反过来会导致阵列中其他LEDs上的过度电流损耗。该损耗可能会导致LED装置的故障。较高的温度还会影响使用砷化镓、氮化镓、或碳化硅制备的LED的波长。

常规的冷却系统利用对流、传导、辐射等来有效地将热从热产生器除去。但是，至于LEDs，没有用于从光源的背面除去热的构造。这可能是由于常规的光源依靠于来自光源正面的对流。

因此，需要一种用于改善（或更好地利用）来自LED源的光的新技术。例如，优选是在一些情况下，提高来自LED光源的光的光学效率和/或准直。还有需要一种用于LED光源的热管理的新技术。

根据本发明的示例性实施例的一个方面，涉及一种光收集装置。该装置可适用于例如紧凑的LED式导轨照明系统。

在示例性实施例中，可提供DC或AC驱动的LEDs的阵列（例如，其可以是具热管理特征被安装的板上芯片或玻璃覆晶芯片）。在示例性实施例中，可将特殊设计的透镜作为准直器，与形成在玻璃基板中的孔隙（例如，复合抛物面聚光镜）结合，来保存光源的光学扩展量。

在示例性实施例中，可使用非成像技术来处理表面，用来调整或变换从光源（例如LED光源）发射的光。