具有增強散熱性的發光二極體和相關聯的操作方法

2023-05-09 02:05:16 1

專利名稱：具有增強散熱性的發光二極體和相關聯的操作方法
技術領域：
本發明涉及固態照明(SSL)裝置和相關聯的操作方法。詳細地說，本發明涉及發光二極體(LED)和相關聯的散熱方法。
背景技術：
行動電話、個人數字助理(PDA)、數位相機、MP3播放器和其它可攜式電子裝置將SSL裝置(例如，白光LED)用於背景照亮。還將SSL裝置用於標誌和一般照亮。然而，不能得到真正的白光LED，因為LED通常僅以一個特定波長發射。為了使人眼感知到白光，需要波長的混合。—種用於用LED仿效白光的常規技術包含將轉換器材料(例如,磷光體)沉積在 發光材料上。舉例來說，如圖IA所示，常規LED裝置10包含承載LED裸片4的支撐體2和沉積在LED裸片4上的轉換器材料6。LED裸片4可包含一個或一個以上發光組件。舉例來說，如圖IB所示，LED裸片4可包含依序堆疊的矽襯底12、N型氮化鎵(GaN)材料14、氮化銦鎵(InGaN)材料16 (和/或GaN多量子井)和P型GaN材料18。LED裸片4還可包含在P型GaN材料18上的第一接點20和在N型GaN材料14上的第二接點22。參考圖IA和IB兩者，在操作中，LED裸片4的InGaN材料16發射刺激轉換器材料6以所要頻率發射光(例如，黃光)的藍光。藍色發射和黃色發射的組合在適當匹配的情況下對人眼呈現白色。LED裝置10的一個操作困難在於LED裸片4在操作期間產生大量熱。所產生的熱使轉換器材料6的溫度上升，且因此降低轉換器材料6轉換來自LED裸片4的發射光的效率(通常被稱為「熱淬滅」的現象)。結果，組合發射可呈現灰白色，且可能降低電子裝置的色彩保真度。因此，可能需要LED裝置的散熱結構的若干改善
發明內容


圖IA是根據先前技術的LED裝置的示意性橫截面圖；圖IB是根據先前技術的LED裸片的示意性橫截面圖；圖2A至2D是根據技術的實施例的具有單一層的傳導材料的LED裝置的示意性橫截面圖；圖3A和3B是根據技術的實施例的具有多個層的傳導材料的LED裝置的示意性橫截面圖；以及圖4A至4C是根據技術的實施例的具有多個LED裸片的LED裝置的示意性橫截面圖。
具體實施例方式以下描述SSL裝置和相關聯的散熱方法的各種實施例。術語「LED」通常指代將電能轉換成(例如)可見光譜、紫外線光譜和/或紅外線光譜中的電磁輻射的半導體二極體。術語「磷光體」通常指代在暴露於受激粒子(例如，電子和/或光子)之後可繼續發光的材料。所屬領域的技術人員還將理解，技術可能具有額外實施例，且技術可在沒有以下參看圖2A至4C所描述的實施例的細節中的若干者的情況下加以實踐。圖2A是根據技術的實施例的LED裝置100的示意性橫截面圖。如圖2A所示，LED裝置100包含彼此依序鄰近的襯底102、LED裸片104、絕緣材料106、傳導材料108和轉換器材料110。儘管圖2A中僅展示LED裝置100之前述組件，但在其它實施例中，LED裝置100還可包含囊封物、透鏡、彩色濾光片和/或其它合適外圍組件。襯底102可包含具有大於約1.0W/(m*K)的熱導率的散熱器以轉移來自LED裸片104和/或轉換器材料110的熱。舉例來說，在特定實施例中，襯底102可包含矽(Si)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)和/或其它合適半導體材料。在其它實施例中，襯底102可包含 銅(Cu)、鋁(Al)、鎢(W)、不鏽鋼和/或其它合適金屬和/或金屬合金。在另外實施例中，襯底102可包含金剛石、玻璃、石英、碳化矽(SiC)、氧化鋁(A1203)和/或其它合適結晶或陶瓷材料。LED裸片104可包含單一 LED或布置成陣列的多個LED。LED裸片104可經配置以經由發射區105在可見光譜(例如，自約565nm至約660nm)中、在紅外線光譜(例如，自約680nm至約970nm)中、在近紅外線光譜(例如，自約1050nm至約1550nm)中和/或在其它合適光譜中發射。在一個實施例中，LED裸片104可具有大體上類似於圖IB中所展示的LED裸片4的結構和功能的結構和功能。在其它實施例中，LED裸片104可具有其它合適結構和/或功能。絕緣材料106可至少部分地囊封LED裸片104以使轉換器材料110與LED裸片104熱絕緣。因此，絕緣材料106可為大體上透明的且具有低熱導率。舉例來說，在特定實施例中，絕緣材料106可具有小於約O. 5W/(m*K)的熱導率。在其它實施例中，絕緣材料106可具有小於約O. 15W/(m*K)的熱導率。在另外實施例中，絕緣材料106可具有其它合適熱導率。絕緣材料106可包含聚醯亞胺、溶劑可溶的熱塑性聚醯亞胺、其它聚合物、陶瓷、玻璃和/或其它合適的熱絕緣材料。如圖2A所示，傳導材料108包含橫向部分1081和自橫向部分1081朝向襯底102延伸且與襯底102直接接觸的兩個垂直部分108v。傳導材料108可至少在LED裸片104的發射光譜中是大體上透明的。傳導材料108還可以是導熱的。舉例來說，傳導材料108可具有大於約I. Off/ (m · K)、約10. Off/ (m · K)、約100. Off/ (m · K)或其它合適傳導率值的熱導率。在一個實施例中，傳導材料108可包含氧化銦錫(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、氧化鋅(ZnO)和/或其它合適的無機透明傳導氧化物(TCO)的層。在其它實施例中，傳導材料108還可包含透明傳導聚合物的有機膜。此等透明傳導聚合物的實例包含聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)、聚(4，4-二辛基環戊二噻吩)和/或其其它摻雜或未摻雜衍生物。在另外實施例中，傳導材料108還可包含其它合適的透明且導熱的材料。轉換器材料110可具有組合物，其在刺激下以所要波長發射，以使得來自LED裸片104和轉換器材料110的發射的組合可仿效白光。舉例來說，在一個實施例中，轉換器材料110可包含以特定濃度含有摻鈰(III)釔鋁石榴石(YAG)的磷光體，其用於在光致發光下發射自綠色至黃色和至紅色的色彩的範圍。在其它實施例中，轉換器材料110可包含摻釹YAGJic -鉻雙摻YAG、摻鉺YAG、摻鐿YAG^jc -鈰雙摻YAG、欽-鉻-銩三摻YAG、摻銩YAG、摻鉻(1￥)￥46、摻鏑￥46、摻釤￥46、摻鋱￥46和/或其它合適磷光體組合物。在其它實施例中，轉換器材料110可包含銪磷光體(例如，CaS:Eu、CaAlSiN3:Eu、Sr2Si具:Eu、SrS:Eu、Ba2Si5N8: Eu、Sr2SiO4:Eu、SrSi2N2O2:Eu、SrGa2S4:Eu、SrAl2O4:Eu、Ba2SiO4:Eu、Sr4Al14O25:Eu、SrSiAl2O3N: Eu、BaMgAl10O17: Eu、Sr2P2O7: Eu、BaSO4: Eu 和 / 或 SrB4O7: Eu)。在 裝配過程的初始階段期間，LED裸片104可用傳導性環氧粘著劑(例如，由3M(St. Paul, MN)提供的型號TC-2707)、金屬焊料材料(例如，金/錫焊料)和/或其它合適粘著劑材料(未圖示)以物理且熱方式耦合至襯底102。接著可經由旋塗、化學氣相沉積(CVD)和/或其它合適技術在LED裸片104和襯底102上形成絕緣材料106。接著可經由物理氣相沉積(PVD，例如，濺鍍)、脈衝式雷射沉積(PLD)和/或其它合適技術在絕緣材料106上形成傳導材料108。隨後，可經由旋塗、網版印刷和/或其它合適技術在傳導材料108上形成轉換器材料110。在操作中，電力自外部源(未圖示)提供至LED裸片104。LED裸片104自發射區105產生第一波長的第一發射。來自LED裸片104的第一發射穿過透明絕緣材料106和傳導材料108到達轉換器材料110。轉換器材料110接著在第一發射的刺激下產生第二波長的第二發射。第二發射接著與第一發射組合以產生至少近似於白光的光。LED裸片104在產生第一發射時還產生熱。經由襯底102至少部分地導走來自LED裸片104所產生的熱，而絕緣材料106至少減少自LED裸片104流至轉換器材料110的熱通量。儘管襯底102與絕緣材料106的組合可部分地保護轉換器材料110不受由LED裸片104產生的熱的影響，但發明者已認識到，轉換器材料110本身在產生第二發射時還產生熱。舉例來說，轉換器材料110 (例如，摻鈰(III)YAG)通常具有約75%至約80%的轉換率(即，每單位輸入產生發射的百分比)，且剩餘輸入能量轉換成熱。若來自轉換器材料110所產生的熱未充分耗散，則熱淬滅仍可能出現。發明者還認識到，轉換器材料110通常具有低熱導率。結果，據信轉換器材料110本身不能將足夠量的熱傳導至襯底102，儘管轉換器材料110與襯底102直接接觸。因此，通過在絕緣材料106與轉換器材料110之間插入傳導材料108，傳導材料108可至少有效地將(I)LED裸片104所產生的熱的一部分和(2)轉換器材料110所產生的熱傳導至襯底102。因此，轉換器材料110中熱淬滅的風險可得以降低或甚至消除。儘管圖2A中所展示的LED裝置100具有插入在絕緣材料106與轉換器材料110之間的傳導材料108，但在特定實施例中，如圖2B所示，傳導材料108可與絕緣材料106間隔開。結果，轉換器材料110插入在傳導材料108與絕緣材料106之間。在其它實施例中，如圖2C所示，可消除絕緣材料106。結果，傳導材料108直接插入在轉換材料Iio與LED裸片104之間。在此等實施例中，LED裸片104可視情況包含與傳導材料108直接接觸的電絕緣體107。電絕緣體107可包含二氧化矽(SiO2)、氮化矽(SiN)和/或其它合適的電絕緣材料。在操作中，傳導材料108將(I)LED裸片104所產生的熱的一部分和(2)轉換器材料110所產生的熱兩者傳導至襯底102。圖2A至2C中的轉換器材料110展示為大體上囊封下伏材料(例如，圖2A中的傳導材料108)。然而，在其它實施例中，如圖2D所示，轉換器材料110可僅形成於傳導材料108的表面109上。傳導材料108的表面109背對LED裸片104。轉換器材料110可具有大體上對應於LED裸片104的發射區105的寬度W和/或其它合適寬度。在另外實施例中，轉換器材料110可具有其它配置，如以下參看圖3A至4C所更詳細描述。圖3A和3B是根據技術的實施例具有多個層的傳導材料的LED裝置200的示意性橫截面圖。LED裝置200和本文中所描述的其它LED裝置可包含具有大體上類似於上文參看圖2A至2D所描述功能的功能的結構。因而，通過相同參考數字來識別共同動作和結構。以下僅描述操作和結構上的顯著差異。如圖3A所示，除了 LED裝置200包含通過轉換器材料110彼此分離的第一傳導材料108a和第二傳導材料108b之外，LED裝置200可包含大體上類似於圖2A的LED裝置100的組件。結果，第一傳導材料108a與轉換器材料110的第一表面IlOa直接接觸。第二傳導材料108b與轉換器材料110的第二表面IlOb直接接觸。在特定實施例中，第一傳導材料108a與第二傳導材料108b可包含具有大體上類似厚度的大體上相同的材料(例如，ΙΤ0)。在其它實施例中，第一傳導材料108a與第二傳導 材料108b可包含不同材料。舉例來說,第一傳導材料108a包含ΙΤ0,而第二傳導材料108b包含FT0。在其它實施例中，第一傳導材料108a與第二傳導材料108b可包含具有不同厚度和/或其它物理特性的相同材料。據信，第一傳導材料108a和第二傳導材料108b可改善轉換器材料110在大體上垂直於轉換器材料110的第一表面IlOa和第二表面IlOb的方向(如Y軸所表不)上的溫度均勻性。據信，歸因於低熱導率，轉換器材料110在操作期間可能具有沿著Y軸的內部溫度梯度。舉例來說，若僅自轉換器材料110的一個表面(例如,第一表面IlOa)導走所產生的熱，則轉換器材料110的對置表面(例如，第二表面IlOb)可能處於比導熱表面高的溫度下。結果，轉換器材料110的緊鄰第二表面IlOb的部分仍可能遭受熱淬滅。因此，通過沿著由第一傳導材料108a和第二傳導材料108b形成的兩個導熱路逕自第一表面IlOa和第二表面IlOb兩者導走熱，轉換器材料110的沿著Y軸的溫度分布可能比自轉換器材料110的僅一個表面導熱均勻。圖3B是轉換器材料110具有經進一步改善的溫度均勻性的LED裝置200的示意性橫截面圖。如圖3B所示，LED裝置200包含在轉換器材料110中且個別地容納第三傳導材料108c的多個通孔112。在所說明的實施例中，通孔112個別地包含直接在第一傳導材料108a與第二傳導材料108b之間延伸的大體上直線狀通路。在其它實施例中，通孔112還可包含蛇形通路、階梯狀通路和/或其它合適配置。第一傳導材料108a、第二傳導材料108b與第三傳導材料108c可包含相同材料(例如，ΙΤ0)或可包含不同材料和/或物理特性。據信，第三傳導材料108c可通過等化大體上平行於第一表面IlOa和第二表面IlOb的另一方向(如X軸所表示)上的溫度梯度來進一步改善轉換器材料110的溫度均勻性。據信，由於轉換器材料110的低熱導率，轉換器材料110在操作期間可能不僅沿著Y軸(如上文所論述)，而且沿著X軸具有內部溫度梯度。結果，當正常操作橫向上間隔開的另一部分時，轉換器材料110的一個部分仍可能經歷熱淬滅。因此，通過沿著X軸具有多個通孔112,第三傳導材料108c可形成大體上垂直於由第一傳導材料108a和第二傳導材料108b形成的導熱路徑的另一導熱路徑。因此，轉換器材料110的沿著X軸的溫度分布可能比不具有此等傳導路徑的情況均勻。即使圖3A和3B中僅展示一種轉換器材料110，但在特定實施例中，LED裝置200還可包含依序堆疊形成的第一傳導材料108a、轉換器材料110和第二傳導材料108b的多個重複圖案。在其它實施例中，重複圖案還可包含第二傳導材料108c (如圖3B所)。在另外實施例中，LED裝置200可包含一個以上LED裸片104，如以下參看圖4A至4C所更詳細描述。圖4A至4C是根據技術的實施例的具有多個LED裸片的LED裝置300的示意性橫截面圖。儘管LED裝置300可包含三個、四個或任何其它所要數目個LED裸片以用於某些應用，但出於說明目的，圖4A至4C中展示兩個LED裸片。
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如圖4A所示，LED裝置300包含由襯底102承載的並行布置的第一 LED裸片104a和第二 LED裸片104b。第一絕緣材料106a和第一傳導材料108a形成於第一 LED裸片104a上。第二絕緣材料106b和第二傳導材料108b形成於第二 LED裸片104b上。在所說明的實施例中，第一 LED裸片104a與第二 LED裸片104b在結構和功能上可大體上類似。在其它實施例中，第一 LED裸片104a與第二 LED裸片104b可具有不同結構和/或功能。LED裝置300還可包含囊封第一傳導材料108a和第二傳導材料108b的轉換器材料110。因此，轉換器材料110可包含大體上對應於第一 LED裸片104a的第一部分110a、大體上對應於第二 LED裸片104b的第二部分IlOb和在第一 LED裸片104a與第二 LED裸片104b之間的第三部分110c。在裝配期間，勢壘114(為清楚起見，以假想線展示)可抵靠襯底102而放置，且可旋塗、噴射和/或以其它方式塗覆轉換器材料110以填充勢壘114與襯底102之間的空間。在其它實施例中，可在具有或不具有勢壘114的情況下經由其它合適技術來形成轉換器材料110。視情況，LED裝置300還可包含轉換器材料110的第三部分IlOc中的孔隙115。孔隙115可固持與襯底102直接接觸的傳導材料117。在裝配期間，可經由以下操作形成可選孔隙115 :經由光刻圖案化轉換器材料110，以及經由乾式蝕刻、溼式蝕刻和/或其它合適的材料移除技術自第三部分IlOc移除轉換器材料110的部分。在另外實施例中，可省略孔隙 115。圖4B說明LED裝置300的另一實施例，其中傳導材料108囊封第一絕緣材料106a和第二絕緣材料106b兩者。結果，傳導材料108包含大體上對應於第一 LED裸片104a的第一部分108a、大體上對應於第二 LED裸片104b的第二部分108b和在第一 LED裸片104a與第二 LED裸片104b之間的第三部分108c。圖4C說明LED裝置300的額外實施例，其中絕緣材料106囊封第一 LED裸片104a和第二 LED裸片104b。結果，絕緣材料106包含大體上對應於第一 LED裸片104a的第一部分106a、大體上對應於第二 LED裸片104b的第二部分106b和在第一 LED裸片104a與第二LED裸片104b之間的第三部分106c。自前述內容將了解，出於說明目的，本文中已描述了技術的特定實施例，但可在不脫離本發明的情況下進行各種修改。舉例來說，儘管在圖4A至4C中將LED裝置300展示為具有一種傳導材料108，但在特定實施例中，LED裝置300還可包含兩種或兩種以上傳導材料，例如，如上文參看圖3A和3B所描述。另外，除了其它實施例的元件之外或替代其它實施例的元件，還可組合一個實施例的元件中的多者與其它實施例。因此，本發明僅受隨附權利要求書 的限制。
權利要求
1.ー種發光二極體LED裝置，其包括 具有大於約I. Off/ (m · K)的熱導率的襯底； 由所述襯底承載的LED裸片，所述LED裸片熱耦合至所述襯底； 所述LED裸片上的絕緣材料，所述絕緣材料是至少部分透明的； 與所述絕緣材料間隔開的轉換器材料，所述轉換器材料包含磷光體；以及 與所述轉換器材料和所述襯底兩者直接接觸的傳導材料，且所述傳導材料具有大於約I.Off/ (m · K)的熱導率。
2.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述襯底包含下列各者中的至少ー者矽(Si)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、銅(Cu)、鋁(Al)、鎢(W)、不鏽鋼(Fe)、金剛石(C)、玻璃(SiO2)、碳化矽(SiC)和氧化鋁(Al2O3)；所述LED裸片包含依序堆疊的N型氮化鎵(GaN)材料、氮化銦鎵(InGaN)材料和P型GaN材料； 所述絕緣材料包含聚醯亞胺、溶劑可溶的熱塑性聚醯亞胺、陶瓷材料和玻璃中的至少一者，所述絕緣材料具有小於約O. 15W/ (m · K)的熱導率； 所述轉換器材料包含下列各者中的至少ー者摻鈰(III)釔鋁石榴石(「YAG」)、摻釹YAGdjc -鉻雙摻YAG、摻鉺YAG、摻鐿YkG、* _鈰雙摻YAGjjc -鉻-銩三摻YAG、摻銩YAG、摻鉻(IV) YAG、摻鏑 YAG、摻釤 YAG 和摻鋱 YAG、CaS: Eu、CaAlSiN3: Eu、Sr2Si5N8: Eu、SrS: Eu、Ba2Si5N8: Eu、Sr2SiO4:Eu、SrSi2N2O2:Eu、SrGa2S4:Eu、SrAl2O4:Eu、Ba2SiO4:Eu、Sr4Al14O25:Eu、SrSiAl2O3N: Eu、BaMgAl10O17: Eu、Sr2P2O7: Eu、BaSO4: Eu 和 SrB4O7: Eu ； 所述傳導材料包含氧化銦錫ΙΤ0、摻氟氧化錫FTO和氧化鋅(ZnO)中的至少ー者；且所述傳導材料包含大體上對應於所述LED裸片的橫向部分和自所述橫向部分朝向所述襯底延伸且與所述襯底直接接觸的至少ー個垂直部分。
3.根據權利要求I所述的LED裝置，其中所述傳導材料在所述轉換器材料與所述絕緣材料之間。
4.根據權利要求I所述的LED裝置，其中所述轉換器材料在所述傳導材料與所述絕緣材料之間。
5.根據權利要求I所述的LED裝置，其中所述傳導材料包含大體上對應於所述LED裸片的橫向部分和自所述橫向部分朝向所述襯底延伸且與所述襯底直接接觸的兩個對置垂直部分。
6.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述傳導材料包含大體上對應於所述LED裸片的橫向部分和自所述橫向部分朝向所述襯底延伸且與所述襯底直接接觸的兩個對置垂直部分；且所述轉換器材料大體上囊封所述傳導材料。
7.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述傳導材料包含大體上對應於所述LED裸片的橫向部分和自所述橫向部分朝向所述襯底延伸且與所述襯底直接接觸的兩個對置垂直部分； 所述傳導材料的所述橫向部分包含背對所述LED裸片的表面；且所述轉換器材料在所述傳導材料的所述表面上且具有大體上對應於所述LED裸片的發射區的寬度。
8.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述傳導材料是所述轉換器材料與所述絕緣材料之間的第一傳導材料；且所述LED裝置進ー步包含與所述第一傳導材料間隔開且與所述轉換器材料直接接觸的第二傳導材料。
9.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述傳導材料是所述轉換器材料與所述絕緣材料之間的第一傳導材料； 所述LED裝置進ー步包含與所述第一傳導材料間隔開且與所述轉換器材料直接接觸的第二傳導材料； 所述轉換器材料包含自所述第一傳導材料延伸至所述第二傳導材料的多個通孔；且 所述多個通孔個別地含有第三傳導材料。
10.根據權利要求I所述的LED裝置，其中 所述LED裸片是第一 LED裸片； 所述LED裝置進ー步包含由所述襯底承載的與所述第一 LED裸片並行布置的第二 LED裸片；且 所述絕緣材料、所述轉換器材料和所述傳導材料中的至少ー者囊封所述第一 LED裸片和所述第二 LED裸片。
11.ー種發光二極體LED裝置，其包括 散熱器； 熱耦合至所述散熱器的LED裸片； 與所述LED裸片間隔開的磷光體；以及 與所述磷光體和所述散熱器兩者直接接觸的導熱路徑，所述導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器。
12.根據權利要求11所述的LED裝置，其中所述導熱路徑的至少一部分直接在所述磷光體與所述LED裸片之間。
13.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述導熱路徑的至少一部分直接在所述磷光體與所述LED裸片之間；且 所述LED裸片包含緊鄰所述導熱路徑的電絕緣體。
14.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述導熱路徑是第一導熱路徑；且 所述LED裝置進ー步包含與所述磷光體直接接觸的第二導熱路徑，所述第二導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器。
15.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述導熱路徑是第一導熱路徑； 所述LED裝置進ー步包含與所述磷光體直接接觸的第二導熱路徑，所述第二導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器；且 所述第一導熱路徑與所述第二導熱路徑大體上彼此平行。
16.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述導熱路徑是第一導熱路徑；且 所述LED裝置進ー步包含均與所述磷光體直接接觸的第二導熱路徑和第三導熱路徑，所述第二導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器，且所述第三導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述第一導熱路徑和/或所述第二導熱路徑。
17.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述導熱路徑是第一導熱路徑； 所述LED裝置進ー步包含均與所述磷光體直接接觸的第二導熱路徑和第三導熱路徑，所述第二導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器，且所述第三導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述第一導熱路徑和/或所述第二導熱路徑； 所述第一導熱路徑與所述第二導熱路徑大體上彼此平行；且 所述第三導熱路徑大體上垂直於所述第一導熱路徑和/或所述第二導熱路徑。
18.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述LED裝置進ー步包含在所述導熱路徑與所述LED裸片之間的絕緣材料；且 所述絕緣材料經配置以抵抗自所述LED裸片至所述磷光體的熱流。
19.根據權利要求11所述的LED裝置，其中 所述LED裝置進ー步包含在所述傳導材料與所述LED裸片之間的絕緣材料； 所述絕緣材料經配置以經由所述絕緣材料抵抗自所述LED裸片至所述磷光體的熱流；且 所述導熱路徑還經配置以將所述熱流的至少一部分傳導至所述散熱器。
20.ー種製造發光二極體LED裝置的方法，其包括 將LED裸片附接至散熱器，所述LED裸片熱耦合至所述散熱器； 用至少部分透明的絕緣材料囊封所述LED裸片； 在所述絕緣材料和所述散熱器上沉積傳導材料，所述傳導材料具有大於約I. OW/(m · K)的熱導率；以及 在所述傳導材料上沉積磷光體，所述磷光體大體上對應於所述LED裸片的發射區。
21.根據權利要求20所述的方法，其中沉積傳導材料包含經由物理氣相沉積PVD在所述絕緣材料上沉積氧化銦錫ITO、摻氟氧化錫FTO和氧化鋅(ZnO)中的至少ー者。
22.根據權利要求20所述的方法，其中 囊封所述LED裸片包含經由旋塗或化學氣相沉積CVD用聚醯亞胺、溶劑可溶的熱塑性聚醯亞胺、陶瓷材料和玻璃中的至少ー者囊封所述LED裸片；且 沉積傳導材料包含經由物理氣相沉積PVD在所述絕緣材料上沉積氧化銦錫ΙΤ0、摻氟氧化錫FTO和氧化鋅(ZnO)中的至少ー者。
23.根據權利要求20所述的方法，其中沉積傳導材料包含 在所述絕緣材料上沉積第一傳導材料；以及 在沉積所述磷光體之後，在所述磷光體上沉積第二傳導材料。
24.根據權利要求20所述的方法，其中沉積傳導材料包含 在所述絕緣材料上沉積第一傳導材料；以及 在沉積所述磷光體之後，在所述磷光體上沉積第二傳導材料，所述第二傳導材料與所述第一傳導材料大體上相同。
25.根據權利要求20所述的方法，其中沉積傳導材料包含 在所述絕緣材料上沉積第一傳導材料；在沉積所述磷光體之後，在所述磷光體上沉積第二傳導材料； 在所述磷光體中形成多個通孔，所述通孔個別地直接在所述第一傳導材料與所述第二傳導材料之間延伸；以及 用第三傳導材料填充所述多個通孔。
26.—種發光二極體LED裝置,其包括 散熱器； 熱耦合至所述散熱器的LED裸片，所述LED裸片具有發射區； 與所述LED裸片間隔開的磷光體，所述磷光體至少部分地對應於所述LED裸片的所述發射區；以及 用於將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器的構件。
27.根據權利要求26所述的LED裝置，其進ー步包括用於抵抗自所述LED裸片至所述磷光體的熱流的構件。
28.根據權利要求26所述的LED裝置，其中 所述磷光體包含第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；且用於自所述磷光體導走熱的所述構件包含用於自所述磷光體的所述第一表面和所述第二表面兩者導走熱的構件。
29.根據權利要求26所述的LED裝置，其中 所述磷光體包含第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；且用於自所述磷光體導走熱的所述構件包含用於沿著大體上平行於所述第一表面和所述第二表面的第一方向和沿著大體上垂直於所述第一方向的第二方向自所述磷光體導走熱的構件。
全文摘要
以下描述固態照明裝置和相關聯的散熱方法。在一個實施例中，發光二極體LED裝置包含散熱器、熱耦合至所述散熱器的LED裸片和與所述LED裸片間隔開的磷光體。所述LED裝置還包含與所述磷光體和所述散熱器兩者直接接觸的導熱路徑。所述導熱路徑經配置以將熱自所述磷光體傳導至所述散熱器。
文檔編號H01L33/52GK102859727SQ201180019823
公開日2013年1月2日 申請日期2011年3月17日 優先權日2010年3月19日
發明者凱文·特茨, 查爾斯·沃特金斯 申請人:美光科技公司