具有量子點玻璃安全板的led照明裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年3月14日提交的美國專利申請S/N13/828169以及2012年11 月30日提交的美國臨時專利申請S/N61/731，530的優(yōu)先權(quán)。
[0003] 背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本公開關(guān)于發(fā)光二極管（LED)照明裝置，更具體地，關(guān)于封裝的板載芯片（C0B) LED陣列。
【背景技術(shù)】
[0005] 首先參看圖1，高亮度LED照明裝置，即光源接近或超過1000流明，通常需要顯著 數(shù)量被配置為二維陣列的多個藍色LED 10,例如，緊固在金屬殼PC板20上。在許多情況 下，二極管陣列被散布在硅樹脂密封材料15上的顏色轉(zhuǎn)換磷光體30所覆蓋這些以及其他 類型的COB LED陣列在形狀、光輸出以及電力驅(qū)動需求上變得越來越標(biāo)準(zhǔn)化，并且可想得到 地成為新的照明標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本公開的主題，提供了照明裝置，該裝置包括板載芯片（C0B)發(fā)光二極管 (LED)光源、光源密封材料、量子點分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)以及量子點玻璃安全板。COB LED光 源包括至少一個LED并且定義光源密封材料腔，在該腔中光源密封材料分布在LED上。量 子點玻璃安全板位于光源密封腔之上并且含有量子點分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)。分布式顏色轉(zhuǎn) 換介質(zhì)包括量子點結(jié)構(gòu)并且二維地分布在量子點玻璃安全板內(nèi)的照明裝置的發(fā)射場上。
[0007] 本公開的量子點玻璃安全板是有益的，因為它提供了額外的制造工藝控制。具體 地，能夠從相應(yīng)的LED陣列分開地測試該板，并且能夠達成適當(dāng)?shù)?板到陣列"配對以實現(xiàn) 所需要的顏色輸出。這在轉(zhuǎn)換介質(zhì)作為用于密封LED陣列的硅樹脂中的漿液而被提供時就 不是這種情況，但本公開的實施例也考慮到轉(zhuǎn)換介質(zhì)作為硅樹脂中的漿液被提供。
[0008] 裝載有顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)的玻璃安全板正好位于LED陣列的引線接合之上。純硅樹脂 能夠用于包圍LED，而不是作為很差的熱導(dǎo)體的空氣。這意味著LED上的硅樹脂的厚度能夠 被降低至引線接合的高度，即在引線接合的外形變化非常低的情況下大約50 ym。此結(jié)構(gòu) 在很多方面有益。首先顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)本身比介質(zhì)散布在硅樹脂里的情況能夠耐受更高的溫 度。進一步，極大地改善了引導(dǎo)熱量至封裝的LED的散熱器的能力，因為LED上硅樹脂層的 厚度極大地降低了，例如，從大約750 ym降至約50 ym?？紤]到通過倒裝芯片LED陣列可能 實現(xiàn)進一步的厚度降低，因為引線接合將不再設(shè)置厚度需求。盡管也許最初違反直覺，對于 量子點產(chǎn)生的熱量的散熱路徑是通過LED本身。量子點玻璃安全板的玻璃將量子點和硅樹 脂及LED分開，從熱傳遞角度，優(yōu)選使安全板的玻璃盡可能地薄。同樣值得注意的是，包含 在量子點玻璃安全板內(nèi)的量子點介質(zhì)通常在厚度上僅需大約100 ym或更低的數(shù)量級，進 一步減少了從量子點到LED陣列的熱路徑長度。
[0009] 根據(jù)本公開的一個實施例，量子點玻璃安全板包括玻璃框架，并且量子點結(jié)構(gòu)被 包含在玻璃框架的內(nèi)部體積內(nèi)。此實施例的一些示例如圖2-4所示，在下文進一步詳細地 描述。
[0010] 根據(jù)本公開的另外一個實施例，光源密封材料包括主分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)，量子 點玻璃安全板的顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)限定了照明裝置的補充發(fā)射場，并且由主分布式顏色轉(zhuǎn)換介 質(zhì)限定的發(fā)射場在空間上全等于但在光譜上不同于由量子點玻璃安全板限定的補充發(fā)射 場。此實施例的一個示例如圖2所示，在下文進一步詳細地描述。
[0011] 而根據(jù)本公開的另一個實施例，照明設(shè)備包括主玻璃安全板，該板包括主分布式 磷光體顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)，量子點玻璃安全板的顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)限定了照明裝置的補充發(fā)射場， 并且由分布式磷光體顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)限定的發(fā)射場在空間上全等于但在光譜上不同于由量 子點板限定的補充發(fā)射場。此實施例的一個示例如圖3所示，在下文進一步詳細地描述。
[0012] 根據(jù)本公開的附加實施例，COB LED光源包括熱學(xué)散熱器框架，光源密封材料沒有 任何分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)，光源密封材料包含娃樹脂，量子點玻璃安全板被置于光源密封 材料腔之上，光源密封材料以一定的厚度分布在LED上，該厚度足以密封LED并且限定密封 材料導(dǎo)熱路徑T PE，該密封材料導(dǎo)熱路徑TPE從量子點玻璃安全板的分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)穿 過光源密封材料延伸至熱學(xué)散熱器框架，并且光源密封材料的厚度使得導(dǎo)熱路徑T PE穿過 光源密封材料延伸小于大約100 ym。此實施例的一個示例如圖4所示，在下文進一步詳細 地描述。
【附圖說明】
[0013] 本公開的特定實施例的以下詳細描述能夠結(jié)合以下附圖閱讀時被最好地理解，在 附圖中相同的結(jié)構(gòu)使用相同的附圖標(biāo)記來指示，而且在附圖中：
[0014] 圖1示出采用"硅樹脂內(nèi)磷光體"顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)的LED照明裝置；
[0015] 圖2是根據(jù)本公開一個實施例的LED照明裝置的示意圖；
[0016] 圖3是根據(jù)本公開另一個實施例的LED照明裝置的示意圖；以及
[0017] 圖4是根據(jù)本公開又一個實施例的LED照明裝置的示意圖；
【具體實施方式】
[0018]圖2-4示出COB LED照明裝置100、100'、100"，其包括至少一個LED 110、光源密 封材料120、量子點顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)50、量子點玻璃安全板40、以及例如以金屬殼印刷電路板 20為形式的散熱器框架。量子點分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)50二維地分布在量子點玻璃安全板 40內(nèi)的LED照明裝置的發(fā)射場上，并且包括配置為使多個LED的發(fā)射譜轉(zhuǎn)變?yōu)楦L或更短 波長的量子點結(jié)構(gòu)。
[0019] 特別參見附圖2-4中的配置，注意到量子點玻璃安全板40被表示為玻璃安全框架 的形式，該玻璃安全框架包括由對立的、密封的玻璃板40a、40b之間限定的內(nèi)部體積，用于 包含量子點分布式顏色轉(zhuǎn)換介質(zhì)50。對立的、密封的玻璃板包括一個腔玻璃40a和一個密 封玻璃40b。密封玻璃40b是通常相對薄（大約100 y m)的顯示級玻璃，比如Willow就是 EAGLE XCKR顯示玻璃的非常薄的（通常100 ym)版本，可從康寧公司獲得。通過任何傳統(tǒng) 的或者有待開發(fā)的玻璃模具或者包括例如微加工、激光輔助加工或銑削、激光消融、蝕刻或 者其組合的玻璃加工工藝，可以在腔玻璃40a中提供適合的腔。濺鍍玻璃可以被沉積在密 封玻璃40b的底側(cè)上，并且激光可以用于使密封玻璃40b邊緣接合于腔玻璃上，而量子點保 留在腔內(nèi)。
[0020] 根據(jù)構(gòu)想實施例的一個設(shè)定，通過沿著密封玻璃、腔玻璃或兩者的密封表面的邊 緣部分提供相對低熔化溫度（即低Tg)玻璃密封帶，可構(gòu)造用于包含先前提及量子點的密 封玻璃板。以此方式，當(dāng)進入匹配配置時，腔玻璃和密封玻璃與玻璃密封帶合作以限定包含 量子點的內(nèi)部體積。通過物理氣相沉積法，可沉積玻璃密封帶，例如，通過從濺鍍靶來濺鍍。
[0021] 聚焦的激光束能夠用于局部地熔化與玻璃材料相鄰的低熔化溫度玻璃密封帶以 形成密封界面。在一種方法中，激光能夠穿過腔玻璃或者密封玻璃被聚焦，然后被位置掃描 用于局部加熱玻璃密封帶以及腔玻璃和密封玻璃相