[发明专利]用于高亮度发光装置的外围散热布置

说明书

在发光元件之上的波长转换元件的大量发光表面区域由反射热学传导元件覆盖。由这种反射元件反射的光在该发光结构内“再循环”，并且穿过未由该反射元件覆盖的较小区域从该结构出射。因为该热学传导元件不需要是透明的，相对厚的金属层可被使用；并且，因为该热学传导元件覆盖该波长转换元件的大量区域，这种布置的热学效率非常高。可以将该反射热学传导元件耦合至热学传导柱，该热学传导柱可以安装在热学传导基板上。

技术领域

本发明涉及发光装置的领域，并且具体地涉及用于高亮度发光装置（HB-LED）的散热布置。

背景技术

与固态发光装置（LED）关联的技术的持续改善已经使得发光装置能够被用于需要高亮度的应用，如车辆和家庭照明、户外区域照明等等。

对可以由发光结构产生的亮度的量的限制是消散由该结构生成的热的能力，特别是如果该发光结构包括诸如磷光体层的波长转换元件。在发光结构中产生的过量的热可以引起该结构中的元件过早地退化并且可以显著地影响波长转换的效率，因而生成额外的热。在一些应用中，尽管发光元件可能能够产生非常高的亮度，它必须在较低电流并且因而在较低亮度下操作以避免热学损坏。

图1A-1B图示如在针对Wada等人公布于2014年6月19日、并且通过引用结合于此的USPA 2014/0167087，“LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD FOR THESAME(发光装置及其制造方法)”中所公开的包括热消散特征的现有技术发光结构。

图1A的顶视图图示发光结构具有在发光元件10之上的光提取区域15。光提取区域15被安装在热消散基板33上的热传导框架27环绕。

图1B的截面图示在发光元件10之上延伸的波长转换板7。透明的热传导膜21覆盖波长转换板7，并且提供光提取区域15。热传导膜21经由焊料26耦合至热传导框架27。来自波长转换板7的热由热传导膜21传播，然后由热传导框架27和热消散基板33消散。

尽管图1A-1B的结构非常适合于消散由波长转换板7生成的热，但是需要膜21是透明的及热学传导的限制了膜21两者兼顾的能力，因为增加热学传导率减低透明度，并且反之亦然。并且，制造这种透明热学传导膜的成本是相对高的。

US2011/0062469A1公开一种光发射器，其包括发光装置（LED）管芯、在该LED之上的光学元件以及可选的散热器。透明、半透明或者散射的散热器可以被提供在光路中位于该LED之上的波长转换元件上。

US2011/0210369公开一种包含半导体发光元件和波长转换陶瓷的发光模块。反射膜被提供在该波长转换陶瓷之上，并且使波长转换元件的光发射区域变窄。散热器可以被提供在该反射膜上。

发明内容

将会有利的是，提供一种具有使发光元件能够以比常规发光结构高的亮度操作的热学消散能力的发光结构。减少制造具有热学消散能力的发光结构的成本也会是有利的。

为了更好地解决这些担忧中的一个或者多个，在此发明的一实施例中，在发光元件之上的波长转换元件的大量发光表面区域由反射热学传导元件覆盖。由这个反射元件反射的光在发光结构内“再循环”，并且穿过没有被反射元件覆盖的较小区域而从该结构出射。如果反射率是足够高的，则当光穿过该减少的出射窗口逸出时，亮度的净增加可被实现。因为热学传导元件不需要是透明的，相对厚的金属层可被使用；并且因为热学传导元件覆盖波长转换元件的大量区域，这种布置的热学效率是非常高的。反射热学传导元件通过热学耦合元件耦合至热学传导柱，该热学传导柱可以安装在热学传导基板上。

此发明的一实施例包括：发光元件；耦合至该发光元件的波长转换元件；覆盖该波长转换元件的大部分表面区域的反射热学传导体；位于该波长转换元件的相对侧上的至少一对热学柱；以及将该反射热学传导体耦合至该对热学柱的热学耦合元件。