CN104218136A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光装置，包括一基座、至少一发光元件、一波长转换罩以及一导热结构。发光元件配置于基座上且与基座电性连接。波长转换罩配置于基座上且覆盖发光元件。导热结构配置于基座上且直接接触波长转换罩。

Description

发光装置

技术领域

本发明是有关于一种发光装置，且特别是有关于一种具有较佳散热效果的发光装置。

背景技术

随着光电技术的发展，发光元件的发光机制也从热致发光（thermoluminescence）发展为电致发光（electroluminescence,以下简称EL）。电致发光机制的发光元件为了达到不同的发光颜色，采用荧光粉体来转换发光元件所发出的光的波长为其中一种常用的方法。

以发光二极管灯具而言，为了达到不同发光颜色，通常会将波长转换罩配置于发光二极管光源组件的上方。当发光二极管光源组件所发出的光照射至波长转换罩时，则开始进行白光转换。然而，发光二极管光源组件所产生的热能以及白光转换过程中所产生的热能皆会累积于波长转换罩上，进而造成波长转换罩的温度上升。由于波长转换罩是由荧光粉体与高分子材料或玻璃所组成，而荧光粉体遇高温会产生热消光现象（Thermal Quenching OfLuminescence），因此将造成波长转换罩的荧光转换效能降低，进而产生色偏现象。

发明内容

本发明提供一种发光装置，其导热结构直接接触波长转换罩，以将发光元件所产生的热快速带走，可有效降低波长转换罩的热消光现象。

本发明的发光装置，其包括一基座、至少一发光元件、一波长转换罩以及一导热结构。发光元件配置于基座上且与基座电性连接。波长转换罩配置于基座上且覆盖发光元件。导热结构配置于基座上且直接接触波长转换罩。

在本发明的一实施例中，上述的导热结构的材质是选自于银、金、铜、铂、锡、铝、纳米碳管以及石墨烯至少其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的导热结构，还包括：一散热座，其中基座配置于散热座上。

在本发明的一实施例中，上述的散热座的材料是选自于铝、锡、铜、银、金以及陶瓷至少其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的发光装置，还包括：一反射材料层，配置于导热结构上。

在本发明的一实施例中，上述的反射材料层的材质是选自于银、铬、镍以及铝至少其中之一。

在本发明的一实施例中，上述的反射材料层为一布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector,以下简称DBR)。

在本发明的一实施例中，上述的导热结构占波长转换罩的表面积的5%至40%。

在本发明的一实施例中，上述的导热结构为一网状导热结构、一片状导热结构、一管状导热结构或一多角状片体组成的导热结构。

在本发明的一实施例中，上述的网状导热结构的网状图案包括矩形或三角形。

在本发明的一实施例中，上述的波长转换罩具有彼此相对的一内表面与一外表面。导热结构接触波长转换罩的内表面、外表面或同时接触内表面及外表面。

在本发明的一实施例中，上述的波长转换结构具有彼此相对的一第一内表面以及一第一外表面，而导热结构具有彼此相对的一第二内表面以及一第二外表面。导热结构的第二内表面与第二外表面分别和波长转换结构的第一内表面与第一外表面共平面。

在本发明的一实施例中，上述的波长转换罩上的一顶点至基座上的最大垂直距离与导热结构的高度的比值介于0.9至2之间。

基于上述，由于本发明的导热结构配置于基座上且直接接触波长转换罩，因此导热结构可将发光元件所产生的热经由基座快速带走，而不会使发光元件所产生的热集中在波长转换罩上，可有效降低波长转换罩的热消光现象。简言之，本发明的发光装置可具有较佳的散热效果且可有效避免产生热消光现象。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图1B为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图2为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图3A为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图3B为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图3C为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图4为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图5为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；

图6为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。

附图标记说明：

100a、100a’、100b、100b1、100b2、100b3、100c、100d、100e：发光装置；

110：基座；

112：散热座；

120：发光元件；

130a、130a’、130b、130b1、130b2、130b3：波长转换罩；

131a：弧形顶盖；

132a：内表面；

132b：第一内表面；

133a：侧墙；

134a：外表面；

134b：第一外表面；

135a：顶点；

140a、140b、140c、140d：导热结构；

142d：第二内表面；

144d：第二外表面；

150：反射材料层；

D：最大垂直距离；

H1、H2：高度。

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。请参考图1A，在本实施例中，发光装置100a包括一基座110、至少一发光元件120（图1A中仅示意地示出一个）、一波长转换罩130a以及一导热结构140a。详细来说，发光元件120配置于基座110上且与基座110电性连接。波长转换罩130a配置于基座110上且覆盖发光元件120。导热结构140a配置于基座110上且直接接触波长转换罩130a。

具体来说，本实施例的发光元件120例如是一发光二极管，用以产生光线。波长转换罩130a具有彼此相对的一内表面132a与一外表面134a，其中导热结构140a直接接触波长转换罩130a的内表面132a。如图1A所示，本实施例的导热结构140a例如是一网状导热结构，其中网状导热结构的网状图案例如是矩形，但并不以此为限。较佳地，本实施例的导热结构140a占波长转换罩130a的内表面132a表面积的5%至40%，其中若小于5%会使导热效果不佳，而若大于40%则会造成遮光，影响出光效率。特别是，波长转换罩上的一顶点135a至基座110上的最大垂直距离D与导热结构140a的高度H1的比值介于0.9至2之间，视实际需求去设置导热结构的高度H1，以获得较佳的导热效果又不至于影响出光。此处，导热结构140a的材质可选择自具有高导热效果及高反射率的材质，例如是银、金、铜、铂、锡以及铝至少其中之一；或者是，可选择自导热率较佳的材质，例如是纳米碳管或石墨烯。如此一来，导热结构140a除了可快速将发光元件120所产生的热经由基座110快速带走，而不会集中或停留在波长转换罩130a上之外，导热结构140a的结构设计以及材料选择也可增加发光元件120的出光效果，进而提高整体发光装置100a的出光效率。

图1B为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。请参考图1B，在本实施例中的发光装置100a’与图1A的发光装置100a相似，差异之处仅在于：本实施例的发光装置100a’还包括一散热座112，其中基座110配置于散热座112上。通过散热座112和导热结构140a的设置，使得导热结构140a可将发光元件120所产生的热经由散热座112快速散至外界且可以导到外部的其他导热构件例如散热鳍片上(图未示出)。较佳地，散热座112的材料是选自于铝、锡、铜、银、金以及陶瓷至少其中之一，可有效提高发光装置100a’的散热效率。更特别地是，散热座112因为具有一高度，可垫高配置于基座110上的发光元件120，使出光角度可以更大(即全周角)。

需说明的是，本实施例并不限定导热结构140a与波长转换罩130a之间的相对配置关系。在其他实施例中，请参考图2，图2为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。本实施例的波长转换罩130a’例如是由一弧型顶盖131a以及一侧墙133a所组成，其中侧墙133a连接于弧型顶盖131a与基座110之间，且侧墙133a垂直立于基座110并围绕发光元件120。发光装置100b的导热结构140b例如是一网状导热结构，例如是具有矩形的网状图案的网状导热结构，其配置于波长转换结构130a’的内表面132a上且仅位于侧墙133a上。意即，导热结构140b的高度H2小于波长转换罩130a’的顶点135a至基座110上的最大垂直距离D。此处，最大垂直距离D与高度H2的比值较佳是2，也就是导热结构140b的高度只有波长转换罩130a’的顶点135a至基座110上的最大垂直距离D的一半。此设计可使导热效果和不遮光的设计达到最佳平衡。

当然，本实施例不限定波长转换罩130a’的样态，除了例如图2般具有弧型顶盖131a和侧墙133a的子弹型外，波长转换罩也可以例如为图3A发光装置100b1中的波长转换罩130b1的外形轮廓为半球型，图3A为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；或者是，如图3B发光装置100b2中的波长转换罩130b2的外形轮廓为球型，图3B为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图；或者是，如图3C发光装置100b3中的波长转换罩130b3的外形轮廓具有大体上球体及窄颈部分的形态，图3C为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图，可视实际情况需求，在此并不加以限定。

或者是，请参考图4，图4为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。发光装置100c的导热结构140c例如是一网状导热结构，例如是类三角形的网状图案的网状导热结构，其配置于波长转换结构130a的外表面134a上，其中三角形的网状图案可有效减少遮光。此处，导热结构140a占波长转换罩130a的外表面134a表面积的5%至40%。或者是，在其他未示出的实施例中，导热结构也可同时配置于波长转换结构的内表面与外表面上。

或者是，请参考图5，图5为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。发光装置100d的导热结构140d例如是一网状导热结构，且具有彼此相对的一第二内表面142d以及一第二外表面144d。波长转换结构130b具有彼此相对的一第一内表面132b以及一第一外表面134b。特别是，导热结构140d的第二内表面142d与第二外表面144d分别和波长转换结构130b的第一内表面132b与第一外表面134b实质上共平面。意即，导热结构140d与波长转换结构130b相互嵌合。如此一来，发光元件120所产生的热除了可直接由导热结构140d传递至外界外，也可由导热结构140d经由基座110快速带走，而不会集中或停留在波长转换罩130b上。

当然，本实施例也不限定导热结构140a、140b、140c、140d的结构形态，虽然此处所提及的导热结构140a、140b、140c、140d具体化为网状导热结构，即具有较大的散热表面积。但在其他未示出的实施例中，导热结构也可为一片状导热结构、一管状导热结构，或者是一由多角状片体(例如五角形片体或六角形片体)所组成的导热结构，此仍属于本发明可采用的技术方案，不脱离本发明所欲保护的范围。

此外，为了更进一步提高发光元件120的出光效果，请参考图6，图6为本发明的另一实施例的一种发光装置的局部剖面立体示意图。本实施例的发光装置100e也可还包括一反射材料层150，其中反射材料层150配置于导热结构140a上。此处，反射材料层150的材质例如是选自于银、铬、镍以及铝至少其中之一；或者是，反射材料层150为一布拉格反射镜。

综上所述，由于本发明的导热结构配置于基座上且直接接触波长转换罩，因此导热结构可将发光元件所产生的热快速带走，而不会使发光元件所产生的热集中在波长转换罩上，可有效降低波长转换罩的热消光现象。简言之，本发明的发光装置可具有较佳的散热效果且可有效避免产生热消光现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

一基座；

至少一发光元件，配置于该基座上且与该基座电性连接；

一波长转换罩，配置于该基座上且覆盖该发光元件；以及

一导热结构，配置于该基座上且直接接触该波长转换罩。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该导热结构的材质是选自于银、金、铜、铂、锡、铝、纳米碳管以及石墨烯至少其中之一。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括：

一散热座，其中该基座配置于该散热座上。

4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，该散热座的的材料是选自于铝、锡、铜、银、金以及陶瓷至少其中之一。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括：

一反射材料层，配置于该导热结构上。

6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，该反射材料层的材质是选自于银、铬、镍以及铝至少其中之一。

7.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，该反射材料层为一布拉格反射镜。

8.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该导热结构占该波长转换罩的表面积的5%至40%。

9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该导热结构为一网状导热结构、一片状导热结构、一管状导热结构或一多角状片体组成的导热结构。

10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，该网状导热结构的网状图案包括矩形或三角形。

11.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该波长转换罩具有彼此相对的一内表面与一外表面，该导热结构接触该波长转换罩的该内表面、该外表面或同时接触该内表面及该外表面。

12.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该波长转换结构具有彼此相对的一第一内表面以及一第一外表面，而该导热结构具有彼此相对的一第二内表面以及一第二外表面，该导热结构的该第二内表面与该第二外表面分别和该波长转换结构的该第一内表面与该第一外表面共平面。

13.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该波长转换罩上的一顶点至该基座上的最大垂直距离与该导热结构的高度的比值介于0.9至2之间。