發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，包括一基座、至少一發(fā)光元件、一波長轉(zhuǎn)換罩以及一導熱結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件配置于基座上且與基座電性連接。波長轉(zhuǎn)換罩配置于基座上且覆蓋發(fā)光元件。導熱結(jié)構(gòu)配置于基座上且直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩。
【專利說明】發(fā)光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光裝置，且特別是有關(guān)于一種具有較佳散熱效果的發(fā)光裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)光元件的發(fā)光機制也從熱致發(fā)光（thermoluminescence) 發(fā)展為電致發(fā)光（electroluminescence,以下簡稱EL)。電致發(fā)光機制的發(fā)光元件為了達 到不同的發(fā)光顏色，采用熒光粉體來轉(zhuǎn)換發(fā)光元件所發(fā)出的光的波長為其中一種常用的方 法。
[0003] 以發(fā)光二極管燈具而言，為了達到不同發(fā)光顏色，通常會將波長轉(zhuǎn)換罩配置于發(fā) 光二極管光源組件的上方。當發(fā)光二極管光源組件所發(fā)出的光照射至波長轉(zhuǎn)換罩時，則 開始進行白光轉(zhuǎn)換。然而，發(fā)光二極管光源組件所產(chǎn)生的熱能以及白光轉(zhuǎn)換過程中所產(chǎn)生 的熱能皆會累積于波長轉(zhuǎn)換罩上，進而造成波長轉(zhuǎn)換罩的溫度上升。由于波長轉(zhuǎn)換罩是 由熒光粉體與高分子材料或玻璃所組成，而熒光粉體遇高溫會產(chǎn)生熱消光現(xiàn)象（Thermal Quenching Of Luminescence),因此將造成波長轉(zhuǎn)換罩的突光轉(zhuǎn)換效能降低，進而產(chǎn)生色 偏現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，其導熱結(jié)構(gòu)直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩，以將發(fā)光元件所產(chǎn) 生的熱快速帶走，可有效降低波長轉(zhuǎn)換罩的熱消光現(xiàn)象。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)光裝置，其包括一基座、至少一發(fā)光元件、一波長轉(zhuǎn)換罩以及一導熱結(jié) 構(gòu)。發(fā)光元件配置于基座上且與基座電性連接。波長轉(zhuǎn)換罩配置于基座上且覆蓋發(fā)光元件。 導熱結(jié)構(gòu)配置于基座上且直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩。
[0006] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱結(jié)構(gòu)的材質(zhì)是選自于銀、金、銅、鉬、錫、鋁、納 米碳管以及石墨烯至少其中之一。
[0007] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱結(jié)構(gòu)，還包括：一散熱座，其中基座配置于散 熱座上。
[0008] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的散熱座的材料是選自于鋁、錫、銅、銀、金以及陶瓷 至少其中之一。
[0009] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的發(fā)光裝置，還包括：一反射材料層，配置于導熱結(jié) 構(gòu)上。
[0010] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的反射材料層的材質(zhì)是選自于銀、鉻、鎳以及鋁至少 其中之一。
[0011] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的反射材料層為一布拉格反射鏡（Distributed Bragg Reflector,以下簡稱 DBR)。
[0012] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱結(jié)構(gòu)占波長轉(zhuǎn)換罩的表面積的5%至40%。
[0013] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的導熱結(jié)構(gòu)為一網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)、一片狀導熱結(jié)構(gòu)、一 管狀導熱結(jié)構(gòu)或一多角狀片體組成的導熱結(jié)構(gòu)。
[0014] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀圖案包括矩形或三角形。
[0015] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的波長轉(zhuǎn)換罩具有彼此相對的一內(nèi)表面與一外表 面。導熱結(jié)構(gòu)接觸波長轉(zhuǎn)換罩的內(nèi)表面、外表面或同時接觸內(nèi)表面及外表面。
[0016] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有彼此相對的一第一內(nèi)表面以及 一第一外表面，而導熱結(jié)構(gòu)具有彼此相對的一第二內(nèi)表面以及一第二外表面。導熱結(jié)構(gòu)的 第二內(nèi)表面與第二外表面分別和波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的第一內(nèi)表面與第一外表面共平面。
[0017] 在本發(fā)明的一實施例中，上述的波長轉(zhuǎn)換罩上的一頂點至基座上的最大垂直距離 與導熱結(jié)構(gòu)的高度的比值介于〇. 9至2之間。
[0018] 基于上述，由于本發(fā)明的導熱結(jié)構(gòu)配置于基座上且直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩，因此導 熱結(jié)構(gòu)可將發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱經(jīng)由基座快速帶走，而不會使發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱集中在 波長轉(zhuǎn)換罩上，可有效降低波長轉(zhuǎn)換罩的熱消光現(xiàn)象。簡言之，本發(fā)明的發(fā)光裝置可具有較 佳的散熱效果且可有效避免產(chǎn)生熱消光現(xiàn)象。
[0019] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1A為本發(fā)明的一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0021] 圖1B為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0023] 圖3A為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0024] 圖3B為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0025] 圖3C為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖。
[0029] 附圖標記說明：
[0030] 100a、100a，、100b、100bl、100b2、100b3、100c、100d、100e :發(fā)光裝置；
[0031 ] 110 :基座；
[0032] 112:散熱座；
[0033] 120 :發(fā)光元件；
[0034] 130a、130a'、130b、130bl、130b2、130b3 :波長轉(zhuǎn)換罩；
[0035] 131a :弧形頂蓋；
[0036] 132a:內(nèi)表面；
[0037] 132b :第一內(nèi)表面；
[0038] 133a :側(cè)墻；
[0039] 134a :外表面；
[0040] 134b :第一外表面；
[0041] 135a:頂點；
[0042] 140a、140b、140c、140d :導熱結(jié)構(gòu)；
[0043] 142d:第二內(nèi)表面；
[0044] 144d :第二外表面；
[0045] 150 :反射材料層；
[0046] D :最大垂直距離；
[0047] H1、H2:高度。
【具體實施方式】
[0048] 圖1A為本發(fā)明的一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖。請參考圖1A， 在本實施例中，發(fā)光裝置l〇〇a包括一基座110、至少一發(fā)光元件120(圖1A中僅示意地示出 一個)、一波長轉(zhuǎn)換罩130a以及一導熱結(jié)構(gòu)140a。詳細來說，發(fā)光元件120配置于基座110 上且與基座110電性連接。波長轉(zhuǎn)換罩130a配置于基座110上且覆蓋發(fā)光元件120。導熱 結(jié)構(gòu)140a配置于基座110上且直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩130a。
[0049] 具體來說，本實施例的發(fā)光元件120例如是一發(fā)光二極管，用以產(chǎn)生光線。波長轉(zhuǎn) 換罩130a具有彼此相對的一內(nèi)表面132a與一外表面134a，其中導熱結(jié)構(gòu)140a直接接觸波 長轉(zhuǎn)換罩130a的內(nèi)表面132a。如圖1A所示，本實施例的導熱結(jié)構(gòu)140a例如是一網(wǎng)狀導熱 結(jié)構(gòu)，其中網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀圖案例如是矩形，但并不以此為限。較佳地，本實施例的導 熱結(jié)構(gòu)140a占波長轉(zhuǎn)換罩130a的內(nèi)表面132a表面積的5%至40%，其中若小于5%會使導 熱效果不佳，而若大于40%則會造成遮光，影響出光效率。特別是，波長轉(zhuǎn)換罩上的一頂點 135a至基座110上的最大垂直距離D與導熱結(jié)構(gòu)140a的高度H1的比值介于0. 9至2之 間，視實際需求去設置導熱結(jié)構(gòu)的高度H1，以獲得較佳的導熱效果又不至于影響出光。此 處，導熱結(jié)構(gòu)140a的材質(zhì)可選擇自具有高導熱效果及高反射率的材質(zhì)，例如是銀、金、銅、 鉬、錫以及鋁至少其中之一；或者是，可選擇自導熱率較佳的材質(zhì)，例如是納米碳管或石墨 烯。如此一來，導熱結(jié)構(gòu)140a除了可快速將發(fā)光元件120所產(chǎn)生的熱經(jīng)由基座110快速帶 走，而不會集中或停留在波長轉(zhuǎn)換罩130a上之外，導熱結(jié)構(gòu)140a的結(jié)構(gòu)設計以及材料選擇 也可增加發(fā)光元件120的出光效果，進而提高整體發(fā)光裝置100a的出光效率。
[0050] 圖1B為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖。請參考圖 1B，在本實施例中的發(fā)光裝置100a'與圖1A的發(fā)光裝置100a相似，差異之處僅在于：本實 施例的發(fā)光裝置l〇〇a'還包括一散熱座112,其中基座110配置于散熱座112上。通過散熱 座112和導熱結(jié)構(gòu)140a的設置，使得導熱結(jié)構(gòu)140a可將發(fā)光元件120所產(chǎn)生的熱經(jīng)由散熱 座112快速散至外界且可以導到外部的其他導熱構(gòu)件例如散熱鰭片上（圖未示出）。較佳 地，散熱座112的材料是選自于鋁、錫、銅、銀、金以及陶瓷至少其中之一，可有效提高發(fā)光 裝置l〇〇a'的散熱效率。更特別地是，散熱座112因為具有一高度，可墊高配置于基座110 上的發(fā)光元件120,使出光角度可以更大（即全周角）。
[0051] 需說明的是，本實施例并不限定導熱結(jié)構(gòu)140a與波長轉(zhuǎn)換罩130a之間的相對配 置關(guān)系。在其他實施例中，請參考圖2,圖2為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部 剖面立體示意圖。本實施例的波長轉(zhuǎn)換罩130a'例如是由一弧型頂蓋131a以及一側(cè)墻133a 所組成，其中側(cè)墻133a連接于弧型頂蓋131a與基座110之間，且側(cè)墻133a垂直立于基座 110并圍繞發(fā)光元件120。發(fā)光裝置100b的導熱結(jié)構(gòu)140b例如是一網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，例如是 具有矩形的網(wǎng)狀圖案的網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，其配置于波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)130a'的內(nèi)表面132a上且僅 位于側(cè)墻133a上。意即，導熱結(jié)構(gòu)140b的高度H2小于波長轉(zhuǎn)換罩130a'的頂點135a至 基座110上的最大垂直距離D。此處，最大垂直距離D與高度H2的比值較佳是2,也就是導 熱結(jié)構(gòu)140b的高度只有波長轉(zhuǎn)換罩130a'的頂點135a至基座110上的最大垂直距離D的 一半。此設計可使導熱效果和不遮光的設計達到最佳平衡。
[0052] 當然，本實施例不限定波長轉(zhuǎn)換罩130a'的樣態(tài)，除了例如圖2般具有弧型頂蓋 131a和側(cè)墻133a的子彈型外，波長轉(zhuǎn)換罩也可以例如為圖3A發(fā)光裝置100bl中的波長轉(zhuǎn) 換罩130bl的外形輪廓為半球型，圖3A為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面 立體示意圖；或者是，如圖3B發(fā)光裝置100b2中的波長轉(zhuǎn)換罩130b2的外形輪廓為球型，圖 3B為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖；或者是，如圖3C發(fā)光裝 置100b3中的波長轉(zhuǎn)換罩130b3的外形輪廓具有大體上球體及窄頸部分的形態(tài)，圖3C為本 發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖，可視實際情況需求，在此并不 加以限定。
[0053] 或者是，請參考圖4,圖4為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體 示意圖。發(fā)光裝置100c的導熱結(jié)構(gòu)140c例如是一網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，例如是類三角形的網(wǎng)狀 圖案的網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，其配置于波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)130a的外表面134a上，其中三角形的網(wǎng)狀圖 案可有效減少遮光。此處，導熱結(jié)構(gòu)140a占波長轉(zhuǎn)換罩130a的外表面134a表面積的5% 至40%?；蛘呤牵谄渌词境龅膶嵤├?，導熱結(jié)構(gòu)也可同時配置于波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的內(nèi)表 面與外表面上。
[0054] 或者是，請參考圖5,圖5為本發(fā)明的另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體 示意圖。發(fā)光裝置l〇〇d的導熱結(jié)構(gòu)140d例如是一網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，且具有彼此相對的一第 二內(nèi)表面142d以及一第二外表面144d。波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)130b具有彼此相對的一第一內(nèi)表 面132b以及一第一外表面134b。特別是，導熱結(jié)構(gòu)140d的第二內(nèi)表面142d與第二外表面 144d分別和波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)130b的第一內(nèi)表面132b與第一外表面134b實質(zhì)上共平面。意 艮P，導熱結(jié)構(gòu)140d與波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)130b相互嵌合。如此一來，發(fā)光元件120所產(chǎn)生的熱除 了可直接由導熱結(jié)構(gòu)140d傳遞至外界外，也可由導熱結(jié)構(gòu)140d經(jīng)由基座110快速帶走，而 不會集中或停留在波長轉(zhuǎn)換罩130b上。
[0055] 當然，本實施例也不限定導熱結(jié)構(gòu)140a、140b、140c、140d的結(jié)構(gòu)形態(tài)，雖然此處 所提及的導熱結(jié)構(gòu)140a、140b、140c、140d具體化為網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)，即具有較大的散熱表面 積。但在其他未不出的實施例中，導熱結(jié)構(gòu)也可為一片狀導熱結(jié)構(gòu)、一管狀導熱結(jié)構(gòu)，或者 是一由多角狀片體（例如五角形片體或六角形片體）所組成的導熱結(jié)構(gòu)，此仍屬于本發(fā)明 可采用的技術(shù)方案，不脫離本發(fā)明所欲保護的范圍。
[0056] 此外，為了更進一步提高發(fā)光元件120的出光效果，請參考圖6,圖6為本發(fā)明的 另一實施例的一種發(fā)光裝置的局部剖面立體示意圖。本實施例的發(fā)光裝置l〇〇e也可還包 括一反射材料層150,其中反射材料層150配置于導熱結(jié)構(gòu)140a上。此處，反射材料層150 的材質(zhì)例如是選自于銀、鉻、鎳以及鋁至少其中之一；或者是，反射材料層150為一布拉格 反射鏡。
[0057] 綜上所述，由于本發(fā)明的導熱結(jié)構(gòu)配置于基座上且直接接觸波長轉(zhuǎn)換罩，因此導 熱結(jié)構(gòu)可將發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱快速帶走，而不會使發(fā)光元件所產(chǎn)生的熱集中在波長轉(zhuǎn)換 罩上，可有效降低波長轉(zhuǎn)換罩的熱消光現(xiàn)象。簡言之，本發(fā)明的發(fā)光裝置可具有較佳的散熱 效果且可有效避免產(chǎn)生熱消光現(xiàn)象。
[0058] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征 進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技 術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括： 一基座； 至少一發(fā)光元件，配置于該基座上且與該基座電性連接； 一波長轉(zhuǎn)換罩，配置于該基座上且覆蓋該發(fā)光元件；以及 一導熱結(jié)構(gòu)，配置于該基座上且直接接觸該波長轉(zhuǎn)換罩。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該導熱結(jié)構(gòu)的材質(zhì)是選自于銀、金、 銅、鉬、錫、鋁、納米碳管以及石墨烯至少其中之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括： 一散熱座，其中該基座配置于該散熱座上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該散熱座的的材料是選自于鋁、錫、 銅、銀、金以及陶瓷至少其中之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括： 一反射材料層，配置于該導熱結(jié)構(gòu)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該反射材料層的材質(zhì)是選自于銀、 鉻、鎳以及鋁至少其中之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該反射材料層為一布拉格反射鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該導熱結(jié)構(gòu)占該波長轉(zhuǎn)換罩的表面 積的5%至40%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該導熱結(jié)構(gòu)為一網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)、一片 狀導熱結(jié)構(gòu)、一管狀導熱結(jié)構(gòu)或一多角狀片體組成的導熱結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該網(wǎng)狀導熱結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀圖案包括矩 形或三角形。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該波長轉(zhuǎn)換罩具有彼此相對的一內(nèi) 表面與一外表面，該導熱結(jié)構(gòu)接觸該波長轉(zhuǎn)換罩的該內(nèi)表面、該外表面或同時接觸該內(nèi)表 面及該外表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有彼此相對的一 第一內(nèi)表面以及一第一外表面，而該導熱結(jié)構(gòu)具有彼此相對的一第二內(nèi)表面以及一第二外 表面，該導熱結(jié)構(gòu)的該第二內(nèi)表面與該第二外表面分別和該波長轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的該第一內(nèi)表面 與該第一外表面共平面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，該波長轉(zhuǎn)換罩上的一頂點至該基座 上的最大垂直距離與該導熱結(jié)構(gòu)的高度的比值介于〇. 9至2之間。
【文檔編號】H01L33/64GK104218136SQ201310220929
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】陳正言, 李一凡, 巫漢敏, 黃冠杰, 莊東霖, 孫圣淵 申請人:新世紀光電股份有限公司