以下描述固态照明装置和相关联的散热方法。在一个实施例中，发光二极管LED装置包含散热器、热耦合至所述散热器的LED裸片和与所述LED裸片间隔开的磷光体。所述LED装置还包含与所述磷光体和所述散热器两者直接接触的导热路径。所述导热路径经配置以将热自所述磷光体传导至所述散热器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态照明(SSL)装置和相关联的操作方法。详细地说，本专利技术涉及发光二极管(LED)和相关联的散热方法。
技术介绍
移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、MP3播放器和其它便携式电子装置将SSL装置(例如，白光LED)用于背景照亮。还将SSL装置用于标志和一般照亮。然而，不能得到真正的白光LED，因为LED通常仅以一个特定波长发射。为了使人眼感知到白光，需要波长的混合。—种用于用LED仿效白光的常规技术包含将转换器材料(例如,磷光体)沉积在 发光材料上。举例来说，如图IA所示，常规LED装置10包含承载LED裸片4的支撑体2和沉积在LED裸片4上的转换器材料6。LED裸片4可包含一个或一个以上发光组件。举例来说，如图IB所示，LED裸片4可包含依序堆叠的硅衬底12、N型氮化镓(GaN)材料14、氮化铟镓(InGaN)材料16 (和/或GaN多量子井)和P型GaN材料18。LED裸片4还可包含在P型GaN材料18上的第一接点20和在N型GaN材料14上的第二接点22。参考图IA和IB两者，在操作中，LED裸片4的InGaN材料16发射刺激转换器材料6以所要频率发射光(例如，黄光)的蓝光。蓝色发射和黄色发射的组合在适当匹配的情况下对人眼呈现白色。LED装置10的一个操作困难在于LED裸片4在操作期间产生大量热。所产生的热使转换器材料6的温度上升，且因此降低转换器材料6转换来自LED裸片4的发射光的效率(通常被称为“热淬灭”的现象)。结果，组合发射可呈现灰白色，且可能降低电子装置的色彩保真度。因此，可能需要LED装置的散热结构的若干改善专利
技术实现思路
附图说明图IA是根据先前技术的LED装置的示意性横截面图；图IB是根据先前技术的LED裸片的示意性横截面图；图2A至2D是根据技术的实施例的具有单一层的传导材料的LED装置的示意性横截面图；图3A和3B是根据技术的实施例的具有多个层的传导材料的LED装置的示意性横截面图；以及图4A至4C是根据技术的实施例的具有多个LED裸片的LED装置的示意性横截面图。具体实施例方式以下描述SSL装置和相关联的散热方法的各种实施例。术语“LED”通常指代将电能转换成(例如)可见光谱、紫外线光谱和/或红外线光谱中的电磁辐射的半导体二极管。术语“磷光体”通常指代在暴露于受激粒子(例如，电子和/或光子)之后可继续发光的材料。所属领域的技术人员还将理解，技术可能具有额外实施例，且技术可在没有以下参看图2A至4C所描述的实施例的细节中的若干者的情况下加以实践。图2A是根据技术的实施例的LED装置100的示意性横截面图。如图2A所示，LED装置100包含彼此依序邻近的衬底102、LED裸片104、绝缘材料106、传导材料108和转换器材料110。尽管图2A中仅展示LED装置100之前述组件，但在其它实施例中，LED装置100还可包含囊封物、透镜、彩色滤光片和/或其它合适外围组件。衬底102可包含具有大于约1.0W/(m*K)的热导率的散热器以转移来自LED裸片104和/或转换器材料110的热。举例来说，在特定实施例中，衬底102可包含硅(Si)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)和/或其它合适半导体材料。在其它实施例中，衬底102可包含 铜(Cu)、铝(Al)、钨(W)、不锈钢和/或其它合适金属和/或金属合金。在另外实施例中，衬底102可包含金刚石、玻璃、石英、碳化硅(SiC)、氧化铝(A1203)和/或其它合适结晶或陶瓷材料。LED裸片104可包含单一 LED或布置成阵列的多个LED。LED裸片104可经配置以经由发射区105在可见光谱(例如，自约565nm至约660nm)中、在红外线光谱(例如，自约680nm至约970nm)中、在近红外线光谱(例如，自约1050nm至约1550nm)中和/或在其它合适光谱中发射。在一个实施例中，LED裸片104可具有大体上类似于图IB中所展示的LED裸片4的结构和功能的结构和功能。在其它实施例中，LED裸片104可具有其它合适结构和/或功能。绝缘材料106可至少部分地囊封LED裸片104以使转换器材料110与LED裸片104热绝缘。因此，绝缘材料106可为大体上透明的且具有低热导率。举例来说，在特定实施例中，绝缘材料106可具有小于约O. 5W/(m*K)的热导率。在其它实施例中，绝缘材料106可具有小于约O. 15W/(m*K)的热导率。在另外实施例中，绝缘材料106可具有其它合适热导率。绝缘材料106可包含聚酰亚胺、溶剂可溶的热塑性聚酰亚胺、其它聚合物、陶瓷、玻璃和/或其它合适的热绝缘材料。如图2A所示，传导材料108包含横向部分1081和自横向部分1081朝向衬底102延伸且与衬底102直接接触的两个垂直部分108v。传导材料108可至少在LED裸片104的发射光谱中是大体上透明的。传导材料108还可以是导热的。举例来说，传导材料108可具有大于约I. Off/ (m · K)、约10. Off/ (m · K)、约100. Off/ (m · K)或其它合适传导率值的热导率。在一个实施例中，传导材料108可包含氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化锌(ZnO)和/或其它合适的无机透明传导氧化物(TCO)的层。在其它实施例中，传导材料108还可包含透明传导聚合物的有机膜。此等透明传导聚合物的实例包含聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)、聚(4，4-二辛基环戊二噻吩)和/或其其它掺杂或未掺杂衍生物。在另外实施例中，传导材料108还可包含其它合适的透明且导热的材料。转换器材料110可具有组合物，其在刺激下以所要波长发射，以使得来自LED裸片104和转换器材料110的发射的组合可仿效白光。举例来说，在一个实施例中，转换器材料110可包含以特定浓度含有掺铈(III)钇铝石榴石(YAG)的磷光体，其用于在光致发光下发射自绿色至黄色和至红色的色彩的范围。在其它实施例中，转换器材料110可包含掺钕YAGJic -铬双掺YAG、掺铒YAG、掺镱YAG^jc -铈双掺YAG、钦-铬-铥三掺YAG、掺铥YAG、掺铬(1￥)￥46、掺镝￥46、掺钐￥46、掺铽￥46和/或其它合适磷光体组合物。在其它实施例中，转换器材料110可包含铕磷光体(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 装配过程的初始阶段期间，LED裸片104可用传导性环氧粘着剂(例如，由3M(St. Paul, MN)提供的型号TC-2707)、金属焊料材料(例如，金/锡焊料)和/或其它合适粘着剂材料(未图示)以物理且热方式耦合至衬底102。接着可经由旋涂、化学气相沉积(CVD)和/或其它合适技术在LED裸片104和衬底102上形成绝缘材料106。接着可经由物理气相沉积(PVD，例如，溅镀)、脉冲式激光沉积(PLD)和/或其它合适技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·特茨，查尔斯·沃特金斯，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：
国别省市：
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