[發明專利]用于高亮度發光裝置的外圍散熱布置

有效

• 申請號: 201680019983.0
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN107454985B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: T.洛佩斯
• 申請（專利權）人: 亮銳控股有限公司
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/64
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳俊;陳嵐

在發光元件之上的波長轉換元件的大量發光表面區域由反射熱學傳導元件覆蓋。由這種反射元件反射的光在該發光結構內“再循環”，并且穿過未由該反射元件覆蓋的較小區域從該結構出射。因為該熱學傳導元件不需要是透明的，相對厚的金屬層可被使用；并且，因為該熱學傳導元件覆蓋該波長轉換元件的大量區域，這種布置的熱學效率非常高。可以將該反射熱學傳導元件耦合至熱學傳導柱，該熱學傳導柱可以安裝在熱學傳導基板上。

技術領域

本發明涉及發光裝置的領域，并且具體地涉及用于高亮度發光裝置（HB-LED）的散熱布置。

背景技術

與固態發光裝置（LED）關聯的技術的持續改善已經使得發光裝置能夠被用于需要高亮度的應用，如車輛和家庭照明、戶外區域照明等等。

對可以由發光結構產生的亮度的量的限制是消散由該結構生成的熱的能力，特別是如果該發光結構包括諸如磷光體層的波長轉換元件。在發光結構中產生的過量的熱可以引起該結構中的元件過早地退化并且可以顯著地影響波長轉換的效率，因而生成額外的熱。在一些應用中，盡管發光元件可能能夠產生非常高的亮度，它必須在較低電流并且因而在較低亮度下操作以避免熱學損壞。

圖1A-1B圖示如在針對Wada等人公布于2014年6月19日、并且通過引用結合于此的USPA 2014/0167087，“LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THESAME(發光裝置及其制造方法)”中所公開的包括熱消散特征的現有技術發光結構。

圖1A的頂視圖圖示發光結構具有在發光元件10之上的光提取區域15。光提取區域15被安裝在熱消散基板33上的熱傳導框架27環繞。

圖1B的截面圖示在發光元件10之上延伸的波長轉換板7。透明的熱傳導膜21覆蓋波長轉換板7，并且提供光提取區域15。熱傳導膜21經由焊料26耦合至熱傳導框架27。來自波長轉換板7的熱由熱傳導膜21傳播，然后由熱傳導框架27和熱消散基板33消散。

盡管圖1A-1B的結構非常適合于消散由波長轉換板7生成的熱，但是需要膜21是透明的及熱學傳導的限制了膜21兩者兼顧的能力，因為增加熱學傳導率減低透明度，并且反之亦然。并且，制造這種透明熱學傳導膜的成本是相對高的。

US2011/0062469A1公開一種光發射器，其包括發光裝置（LED）管芯、在該LED之上的光學元件以及可選的散熱器。透明、半透明或者散射的散熱器可以被提供在光路中位于該LED之上的波長轉換元件上。

US2011/0210369公開一種包含半導體發光元件和波長轉換陶瓷的發光模塊。反射膜被提供在該波長轉換陶瓷之上，并且使波長轉換元件的光發射區域變窄。散熱器可以被提供在該反射膜上。

發明內容

將會有利的是，提供一種具有使發光元件能夠以比常規發光結構高的亮度操作的熱學消散能力的發光結構。減少制造具有熱學消散能力的發光結構的成本也會是有利的。

為了更好地解決這些擔憂中的一個或者多個，在此發明的一實施例中，在發光元件之上的波長轉換元件的大量發光表面區域由反射熱學傳導元件覆蓋。由這個反射元件反射的光在發光結構內“再循環”，并且穿過沒有被反射元件覆蓋的較小區域而從該結構出射。如果反射率是足夠高的，則當光穿過該減少的出射窗口逸出時，亮度的凈增加可被實現。因為熱學傳導元件不需要是透明的，相對厚的金屬層可被使用；并且因為熱學傳導元件覆蓋波長轉換元件的大量區域，這種布置的熱學效率是非常高的。反射熱學傳導元件通過熱學耦合元件耦合至熱學傳導柱，該熱學傳導柱可以安裝在熱學傳導基板上。

此發明的一實施例包括：發光元件；耦合至該發光元件的波長轉換元件；覆蓋該波長轉換元件的大部分表面區域的反射熱學傳導體；位于該波長轉換元件的相對側上的至少一對熱學柱；以及將該反射熱學傳導體耦合至該對熱學柱的熱學耦合元件。