專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其涉及一種具較高的空間設(shè)置自由度的照明裝置。
技術(shù)背景目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)因具光質(zhì)佳及發(fā)光效率高等特性而逐 漸取代冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)，成為照明裝置中的發(fā)光元 件，具體可參閱Michael S. Shur等人在文獻(xiàn)Proceedings of the IEEE， Vol. 93， No. 10 (2005年10月)中發(fā)表的"Solid-State Lighting: Toward Superior Illumination" ^^文。發(fā)光二極管在使用過程中的發(fā)光穩(wěn)定性容易受周圍溫度的影響，例如，當(dāng)溫度過高時， 發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度容易發(fā)生衰減，從而導(dǎo)致其使用壽命變短。通常，為了使發(fā)光二極管所發(fā)出的熱量能夠較快地散發(fā)出去，可使用熱電致冷器 (Thermoelectric Cooler, TE Cooler)對發(fā)光二極管進(jìn)行散熱。傳統(tǒng)的熱電致冷器一般包括 相對設(shè)置的一個冷端及一個熱端，其中，該發(fā)光二極管設(shè)置在該熱電致冷器的冷端并與其形 成熱性連接。當(dāng)對該熱電致冷器通電時，該熱電致冷器可將熱量從發(fā)光二極管移出，并經(jīng)由 其冷端強(qiáng)迫轉(zhuǎn)移至其熱端，從而可利用與該熱端熱性連接的散熱器，如散熱鰭片等將熱量進(jìn) 行進(jìn)一步傳導(dǎo)并最終散發(fā)至外界。上述的發(fā)光二極管、熱電致冷器與散熱器在空間設(shè)置上通常是相互疊加，即發(fā)光二極管 設(shè)置在熱電致冷器的冷端上，而散熱器設(shè)置在熱電致冷器的熱端上，其彼此之間的位置關(guān)系 無法進(jìn)行調(diào)整，從而給照明裝置在外觀、散熱功能上作進(jìn)一步改進(jìn)造成了限制，例如，傳統(tǒng) 的熱電致冷器要求散熱器必須與其熱端熱性連接以形成熱性連接，而熱電致冷器的熱端面積 有限，這無形中限制了散熱器的設(shè)置位置與設(shè)置空間。有鑒于此，提供一種具較高的空間設(shè)置自由度的照明裝置實為必要。發(fā)明內(nèi)容下面將以實施例說明一種照明裝置，其具較高的空間設(shè)置自由度。一種照明裝置，包括一個光源模組及一個散熱裝置，該光源模組與該散熱裝置之間設(shè)置 一個熱傳導(dǎo)單元，該熱傳導(dǎo)單元與該光源模組熱性連接并形成一個第一接觸區(qū)域，該熱傳導(dǎo) 單元與該散熱裝置熱性連接并形成一個第二接觸區(qū)域，該第一接觸區(qū)域與該第二接觸區(qū)域相 互錯開，且該熱傳導(dǎo)單元在從第一接觸區(qū)域至第二接觸區(qū)域的方向上的熱傳導(dǎo)率大于在其厚度方向上的熱傳導(dǎo)率。相對于現(xiàn)有技術(shù)，該照明裝置通過在光源模組與散熱裝置之間設(shè)置熱傳導(dǎo)單元進(jìn)行連接 ，并使熱傳導(dǎo)單元分別與光源模組、散熱裝置熱性連接以形成第一接觸區(qū)域、第二接觸區(qū)域 ， 一方向，其可利用散熱裝置對光源模組發(fā)出的熱量進(jìn)行散熱，從而有效保障照明裝置的發(fā) 光特性；另一方面，由于該熱傳導(dǎo)單元在從第一接觸區(qū)域至第二接觸區(qū)域的方向上的熱傳導(dǎo) 率大于其在厚度方向上的熱傳導(dǎo)率，因此該照明裝置可在不影響其自身散熱效率的前提下， 在空間上實現(xiàn)較靈活地配置光源模組與散熱裝置之間的位置關(guān)系的目的，從而使得該照明裝 置具較高的空間設(shè)置自由度，以更加適用于實際要求。


圖l是本發(fā)明第一實施例提供的照明裝置的剖面示意圖。圖2是圖1所示照明裝置的熱傳導(dǎo)單元的分子結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1所示的照明裝置經(jīng)變更后的剖面示意圖。圖4是圖1所示的照明裝置再經(jīng)變更后的剖面示意圖。圖5是本發(fā)明第二實施例提供的照明裝置的剖面示意圖。圖6是圖5所示的照明裝置經(jīng)變更后的剖面示意圖。圖7是本發(fā)明第三實施例提供的照明裝置的剖面示意圖。圖8是圖7所示的照明裝置經(jīng)變更后的剖面示意圖。
具體實施方式
請參閱圖l，本發(fā)明第一實施例提供的一種具較高的空間設(shè)置自由度的照明裝置IO，其 包括一個光源模組ll、 一個散熱裝置15，以及一個熱傳導(dǎo)單元17。該光源模組11包括一個電路板110、設(shè)置在該電路板110上的至少一個發(fā)光體112，以及 一個熱電致冷器113。該至少一個發(fā)光體112可為至少一固態(tài)發(fā)光體，如發(fā)光二極管等，其數(shù) 目可具體為多個，且該多個發(fā)光二極管可為白色發(fā)光二極管或彩色發(fā)光二極管，如紅、綠、 藍(lán)發(fā)光二極管等。另外，可通過對該電路板110外接一個共用電源而對該至少一個發(fā)光體 112供電。該熱電致冷器113用于帶離由該至少一個發(fā)光體112發(fā)出的熱量至該散熱裝置15上進(jìn)行散 熱。具體地，該熱電致冷器113包括一個冷端1130、 一個熱端1132，以及夾設(shè)在該冷端1130 與該熱端1132之間的多個N型半導(dǎo)體1134、多個P型半導(dǎo)體1136。該冷端l 130及該熱端1132具 較佳的熱傳導(dǎo)性及電絕緣性，其可分別設(shè)置為一陶瓷基板。該電路板110設(shè)置在該熱電致冷 器l 13的冷端1130上并與該冷端1130形成熱性連接。該散熱裝置15包括至少一個散熱器150。該散熱器150具體包括一個基座1500，及設(shè)置在 該基座1500上的多個散熱鰭片1502 。該熱傳導(dǎo)單元17位于該光源模組11與該散熱裝置15之間，用于連接該光源模組ll與該散 熱裝置15。如圖1所示，該熱傳導(dǎo)單元17與該熱電致冷器113的熱端1132熱性連接并形成一個 第一接觸區(qū)域170，且其進(jìn)一步地與該散熱器150的基座1500熱性連接并形成一個第二接觸區(qū) 域172。該第一接觸區(qū)域170與第二接觸區(qū)域172位于熱傳導(dǎo)單元17相互錯開，使得該光源模 組11與該散熱裝置15也相互錯開。進(jìn)一步地，該第一接觸區(qū)域170與該第二接觸區(qū)域172相互 錯開設(shè)置可為完全錯開及部分錯開。當(dāng)該第一接觸區(qū)域170與該第二接觸區(qū)域172完全錯開時 ，該第一接觸區(qū)域170與該第二接觸區(qū)域172無重疊區(qū)域(如圖1所示)；當(dāng)該第一接觸區(qū)域 170與該第二接觸區(qū)域172部分錯開時，該第一接觸區(qū)域170與該第二接觸區(qū)域172部分重疊。 由此，該光源模組11與該散熱裝置15之間形成熱性連接。工作時，利用一外部電源(圖未示)對該熱電致冷器113供電，其中，N型半導(dǎo)體1134連接 外部電源的正極，P型半導(dǎo)體1136連接外部電源的負(fù)極。通電時，N型半導(dǎo)體1134中帶有負(fù)電 的電子朝外部電源的正極移動，P型半導(dǎo)體l 136中帶有正電的空穴將朝外部電源的負(fù)極移動 ，由此，冷端1130的熱量將隨著電子與空穴的移動而傳遞至熱端1132，從而使該至少一個發(fā) 光體110產(chǎn)生的熱量經(jīng)由該熱電致冷器113的冷端1130強(qiáng)迫轉(zhuǎn)移至其熱端1132，再進(jìn)一步傳導(dǎo) 至與熱電致冷器113相熱性連接的散熱器150，并最終由該散熱器150的多個散熱鰭片1502將 該熱量散發(fā)至外界。因此，該照明裝置10具有良好的散熱性能，可穩(wěn)定控制至少一個發(fā)光體 IIO的發(fā)光特性。該熱傳導(dǎo)單元17可為一層含碳薄膜，如石墨、或采用含碳的復(fù)合材料，如金屬與碳混合 制成，或者為一個內(nèi)含毛細(xì)結(jié)構(gòu)的均溫板(該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括多個從第一接觸區(qū)域170至第二接 觸區(qū)域172方向上的導(dǎo)熱路徑)，其在從第一接觸區(qū)域170至第二接觸區(qū)域172的方向上的熱傳 導(dǎo)率大于在厚度方向上的熱傳導(dǎo)率。如圖2所示，該含碳薄膜包括多個沿?zé)醾鲗?dǎo)單元17厚度 方向上層疊的片狀結(jié)構(gòu)1700，在該片狀結(jié)構(gòu)1700所延伸的方向上，也即從第一接觸區(qū)域170 至第二接觸區(qū)域172的方向上，該熱傳導(dǎo)單元17的熱傳導(dǎo)性能較好(熱傳導(dǎo)率達(dá)800W/mK)，而 在垂直于該片狀結(jié)構(gòu)1700所延伸的方向上，也即該熱傳導(dǎo)單元17的厚度方向上，該熱傳導(dǎo)單 元17的熱傳導(dǎo)性能則相對較弱。進(jìn)一步地，該熱傳導(dǎo)薄膜17包括相對設(shè)置的一個第一側(cè)17a 及一個第二側(cè)17b，該熱電致冷器113位于該熱傳導(dǎo)薄膜17的第一接觸區(qū)域170的第一側(cè)17a上 。可以理解的是，該熱傳導(dǎo)薄膜17的第二接觸區(qū)域172也包括相對的一個第一側(cè)17a及一個第 二側(cè)17b，使得該第二區(qū)域l72的第一側(cè)17a及第二側(cè)17b可同時設(shè)置兩個散熱器l50，從而增強(qiáng)照明裝置10的散熱效率?？梢岳斫獾氖?，熱傳導(dǎo)單元17與該光源模組11及散熱裝置15熱性 連接時，其可直接與該光源模組11及散熱裝置15相接觸，或通過導(dǎo)熱膠，如銀膠等與該光源 模組11及散熱裝置15相連接。當(dāng)然，由于在該碳薄膜的片狀結(jié)構(gòu)1700所延伸的方向上，該熱傳導(dǎo)單元17的熱傳導(dǎo)性能 較好，而該第一接觸區(qū)域170與第二接觸區(qū)域172相互錯開，且其錯開方向與該片狀結(jié)構(gòu) 1700所延伸的方向相一致，因此，當(dāng)光源模組11與第一接觸區(qū)域170熱性連接，而散熱裝置 15與第二接觸區(qū)域172熱性連接時，其并不會影響到光源模組ll發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至散熱裝置 15上進(jìn)行散熱的熱傳導(dǎo)效率，再者，上述位置設(shè)置關(guān)系還可使該光源模組11與散熱裝置15在 空間上的位置關(guān)系更加靈活，從而更加適用于實際要求。例如，如圖3所示，該照明裝置IO 通?？蔀槭彝鉄艟撸缏窡舻?，當(dāng)該照明裝置10為一路燈時，其通常設(shè)置有一個燈殼18以保 護(hù)該光源模組ll，此時，可根據(jù)以上光源模組11與散熱裝置15的位置設(shè)置原理，將光源模組 11設(shè)置在該熱傳導(dǎo)單元17的第一接觸區(qū)域170的第一側(cè)17a上，而將散熱器150的數(shù)目設(shè)置為 一個且位于熱傳導(dǎo)單元17的第二接觸區(qū)域172的第一側(cè)17a上，從而可利用該熱傳導(dǎo)單元17的 第二側(cè)17b熱性連接該燈殼l8，使得至少一個發(fā)光體l 12發(fā)出的熱量經(jīng)電路板l 10、熱電致冷 器113后，其一部分熱量傳導(dǎo)至散熱裝置15上進(jìn)行散熱，另一部分傳導(dǎo)至該燈殼18上進(jìn)行散 熱，從而達(dá)成同時利用該散熱裝置15及該燈殼18對至少一個發(fā)光體112發(fā)出的熱量起散熱作 用的目的。優(yōu)選地，該熱傳導(dǎo)單元17可選用柔性材料所制成，以使該熱傳導(dǎo)單元17可在一定范圍內(nèi) 自由撓折，從而使得散熱裝置15與光源模組11的位置關(guān)系可進(jìn)一步地變更，如圖4所示。另外，可以理解的是，該至少一個散熱器150的數(shù)目還可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，如圖l及圖 4所示，該熱傳導(dǎo)單元17的第一側(cè)17a、第二側(cè)17b分別僅設(shè)置一個散熱器150，可以理解的是 ，為了使照明裝置10的散熱效率進(jìn)一步提高，該熱傳導(dǎo)單元17可進(jìn)一步延伸，以使其第一側(cè) 17a、第二側(cè)17b可設(shè)置數(shù)目更多的散熱器150。請參閱圖5，本發(fā)明第二實施例提供的一種照明裝置50，其與本發(fā)明第一實施例所提供 的照明裝置10基本相同，不同之處僅在于光源模組51僅包括電路板510及設(shè)置在電路板 510上的至少一個發(fā)光體512;散熱裝置55包括一個熱電致冷器552及一個散熱器550，該電路 板510與熱傳導(dǎo)單元57的第一接觸區(qū)域570熱性連接，該熱電致冷器552的冷端5520與該熱傳 導(dǎo)單元57的第二接觸區(qū)域572熱性連接，該熱電致冷器550的熱端5522與該散熱器552熱性連 接。當(dāng)然，該照明裝置50的熱傳導(dǎo)單元57同樣可選用柔性材料所制成，如圖6所示，采用柔性材料的熱傳導(dǎo)單元57可在一定范圍內(nèi)自由撓折，使得散熱裝置55與光源模組51之間的位置 關(guān)系可進(jìn)一步地變更。以上僅列舉本發(fā)明照明裝置的兩種實施方式，實際上該照明裝置還可有其它的各種實施 方式，例如，如圖7及圖8所示，實施例二中的熱電致冷器552可進(jìn)一步省略，以形成本發(fā)明 第三實施例所述的照明裝置70;或進(jìn)一步地，將實施例二中的散熱裝置55省略，直接采用熱 電致冷器552進(jìn)行散熱(圖未示)。只要其可達(dá)成以下兩個目的即可(l)使光源模組與散熱裝 置形成熱性連接，以利用散熱裝置將光源模組發(fā)出的熱量進(jìn)行散熱，從而有效保障照明裝置 的發(fā)光特性；(2)另一方面，可實現(xiàn)在空間上較靈活地配置光源模組與散熱裝置的位置關(guān)系 的目的?？梢岳斫獾氖牵瑢τ诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它 各種對應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種照明裝置，包括一個光源模組及一個散熱裝置，該光源模組與該散熱裝置之間設(shè)置一個熱傳導(dǎo)單元，該熱傳導(dǎo)單元與該光源模組熱性連接并形成一個第一接觸區(qū)域，該熱傳導(dǎo)單元與該散熱裝置熱性連接并形成一個第二接觸區(qū)域，該第一接觸區(qū)域與該第二接觸區(qū)域相互錯開，且該熱傳導(dǎo)單元在從第一接觸區(qū)域至第二接觸區(qū)域的方向上的熱傳導(dǎo)率大于在其厚度方向上的熱傳導(dǎo)率。
2.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該光源模組包括一 個電路板及設(shè)置在電路板上的至少一個發(fā)光體，且該電路板與該熱傳導(dǎo)單元的第一接觸區(qū)域 熱性連接。
3.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該光源模組包括一 個電路板，設(shè)置在該電路板上的至少一個發(fā)光體，以及一個熱電致冷器，該熱電致冷器
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的照明裝置，其特征在于，該散 熱裝置包括至少一個散熱器，該散熱器包括一個基座及設(shè)置在該基座上的多個散熱鰭片，且 該基座與該熱傳導(dǎo)單元的第二接觸區(qū)域熱性連接。
5.如權(quán)利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導(dǎo)單元包括 相對設(shè)置的一個第一側(cè)及一個第二側(cè)，該至少一個散熱器的數(shù)目為兩個且分別設(shè)置在該熱傳 導(dǎo)單元的第二接觸區(qū)域的第一側(cè)及第二側(cè)上。
6.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，其特征在于，該散熱裝置包括一 個熱電致冷器及一個散熱器，該熱電致冷器包括相對設(shè)置的一個冷端與一個熱端，該冷端與 該熱傳導(dǎo)單元的第二接觸區(qū)域熱性連接，該熱端與該散熱器熱性連接。
7.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導(dǎo)單元為一 層含碳薄膜，該含碳薄膜包括多個沿其厚度方向?qū)盈B的片狀結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導(dǎo)單元為一個內(nèi)含毛細(xì)結(jié)構(gòu)的均溫板，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括多個從第一接觸區(qū)域至第二接觸區(qū)域方向上的導(dǎo) 熱路徑。
9.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導(dǎo)單元為柔 性材料所制成。
10.如權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該至少一個發(fā)光體 為發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明裝置，該照明裝置包括一個光源模組及一個散熱裝置，該光源模組與該散熱裝置之間設(shè)置一個熱傳導(dǎo)單元，該熱傳導(dǎo)單元與該光源模組熱性連接并形成一個第一接觸區(qū)域，該熱傳導(dǎo)單元與該散熱裝置熱性連接并形成一個第二接觸區(qū)域，該第一接觸區(qū)域與該第二接觸區(qū)域相互錯開，且該熱傳導(dǎo)單元在從第一接觸區(qū)域至第二接觸區(qū)域的方向上的熱傳導(dǎo)率大于在其厚度方向上的熱傳導(dǎo)率。該照明裝置可實現(xiàn)在空間上較靈活地配置光源模組與散熱裝置之間的位置關(guān)系的目的，從而使得照明裝置具較高的空間設(shè)置自由度。
文檔編號F21Y101/02GK101532657SQ20081030055
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者賴志銘 申請人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司