專利名稱：照明裝置的制作方法
技術領域：
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置自由度的照明裝置。
技術背景目前，發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)因具光質佳及發(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，當溫度過高時， 發(fā)光二極管的發(fā)光強度容易發(fā)生衰減，從而導致其使用壽命變短。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)光二極管進行散熱。傳統(tǒng)的熱電致冷器一般包括 相對設置的一個冷端及一個熱端，其中，該發(fā)光二極管設置在該熱電致冷器的冷端并與其形 成熱性連接。當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 其冷端強迫轉移至其熱端，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 行進一步傳導并最終散發(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置上通常是相互疊加，即發(fā)光二極管 設置在熱電致冷器的冷端上，而散熱器設置在熱電致冷器的熱端上，其彼此之間的位置關系 無法進行調整，從而給照明裝置在外觀、散熱功能上作進一步改進造成了限制，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置位置與設置空間。有鑒于此，提供一種具較高的空間設置自由度的照明裝置實為必要。發(fā)明內容下面將以實施例說明一種照明裝置，其具較高的空間設置自由度。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置 一個熱傳導單元，該熱傳導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 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率大于在其厚度方向上的熱傳導率。相對于現(xiàn)有技術，該照明裝置通過在光源模組與散熱裝置之間設置熱傳導單元進行連接 ，并使熱傳導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 率大于其在厚度方向上的熱傳導率，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系的目的，從而使得該照明裝 置具較高的空間設置自由度，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單元的分子結構示意圖。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，以及一個熱傳導單元17。該光源模組11包括一個電路板110、設置在該電路板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，以及夾設在該冷端1130 與該熱端1132之間的多個N型半導體1134、多個P型半導體1136。該冷端l 130及該熱端1132具 較佳的熱傳導性及電絕緣性，其可分別設置為一陶瓷基板。該電路板110設置在該熱電致冷 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，及設置在 該基座1500上的多個散熱鰭片1502 。該熱傳導單元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 錯開設置可為完全錯開及部分錯開。當該第一接觸區(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型半導體1134連接 外部電源的正極，P型半導體1136連接外部電源的負極。通電時，N型半導體1134中帶有負電 的電子朝外部電源的正極移動，P型半導體l 136中帶有正電的空穴將朝外部電源的負極移動 ，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強迫轉移至其熱端1132，再進一步傳導 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。該熱傳導單元17可為一層含碳薄膜，如石墨、或采用含碳的復合材料，如金屬與碳混合 制成，或者為一個內含毛細結構的均溫板(該毛細結構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 導率大于在厚度方向上的熱傳導率。如圖2所示，該含碳薄膜包括多個沿熱傳導單元17厚度 方向上層疊的片狀結構1700，在該片狀結構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，該熱傳導單元17的熱傳導性能較好(熱傳導率達800W/mK)，而 在垂直于該片狀結構1700所延伸的方向上，也即該熱傳導單元17的厚度方向上，該熱傳導單 元17的熱傳導性能則相對較弱。進一步地，該熱傳導薄膜17包括相對設置的一個第一側17a 及一個第二側17b，該熱電致冷器113位于該熱傳導薄膜17的第一接觸區(qū)域170的第一側17a上 ?？梢岳斫獾氖?，該熱傳導薄膜17的第二接觸區(qū)域172也包括相對的一個第一側17a及一個第 二側17b，使得該第二區(qū)域l72的第一側17a及第二側17b可同時設置兩個散熱器l50，從而增強照明裝置10的散熱效率?？梢岳斫獾氖?，熱傳導單元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，或通過導熱膠，如銀膠等與該光源 模組11及散熱裝置15相連接。當然，由于在該碳薄膜的片狀結構1700所延伸的方向上，該熱傳導單元17的熱傳導性能 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構 1700所延伸的方向相一致，因此，當光源模組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)出的熱量傳導至散熱裝置 15上進行散熱的熱傳導效率，再者，上述位置設置關系還可使該光源模組11與散熱裝置15在 空間上的位置關系更加靈活，從而更加適用于實際要求。例如，如圖3所示，該照明裝置IO 通常可為室外燈具，如路燈等，當該照明裝置10為一路燈時，其通常設置有一個燈殼18以保 護該光源模組ll，此時，可根據(jù)以上光源模組11與散熱裝置15的位置設置原理，將光源模組 11設置在該熱傳導單元17的第一接觸區(qū)域170的第一側17a上，而將散熱器150的數(shù)目設置為 一個且位于熱傳導單元17的第二接觸區(qū)域172的第一側17a上，從而可利用該熱傳導單元17的 第二側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，其一部分熱量傳導至散熱裝置15上進行散熱，另一部分傳導至該燈殼18上進行散 熱，從而達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，該熱傳導單元17可選用柔性材料所制成，以使該熱傳導單元17可在一定范圍內 自由撓折，從而使得散熱裝置15與光源模組11的位置關系可進一步地變更，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)需要進行設定，如圖l及圖 4所示，該熱傳導單元17的第一側17a、第二側17b分別僅設置一個散熱器150，可以理解的是 ，為了使照明裝置10的散熱效率進一步提高，該熱傳導單元17可進一步延伸，以使其第一側 17a、第二側17b可設置數(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。當然，該照明裝置50的熱傳導單元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單元57可在一定范圍內自由撓折，使得散熱裝置55與光源模組51之間的位置 關系可進一步地變更。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進行散熱(圖未示)。只要其可達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系 的目的。可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術構思做出其它 各種對應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
權利要求
權利要求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置一個熱傳導單元，該熱傳導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率大于在其厚度方向上的熱傳導率。
2.如權利要求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單元的第一接觸區(qū)域 熱性連接。
3.如權利要求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置在該基座上的多個散熱鰭片，且 該基座與該熱傳導單元的第二接觸區(qū)域熱性連接。
5.如權利要求4所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導單元包括 相對設置的一個第一側及一個第二側，該至少一個散熱器的數(shù)目為兩個且分別設置在該熱傳 導單元的第二接觸區(qū)域的第一側及第二側上。
6.如權利要求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置的一個冷端與一個熱端，該冷端與 該熱傳導單元的第二接觸區(qū)域熱性連接，該熱端與該散熱器熱性連接。
7.如權利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導單元為一 層含碳薄膜，該含碳薄膜包括多個沿其厚度方向層疊的片狀結構。
8.如權利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導單元為一個內含毛細結構的均溫板，該毛細結構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 熱路徑。
9.如權利要求l所述的照明裝置，其特征在于，該熱傳導單元為柔 性材料所制成。
10.如權利要求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置一個熱傳導單元，該熱傳導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率大于在其厚度方向上的熱傳導率。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系的目的，從而使得照明裝置具較高的空間設置自由度。
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)先權日2008年3月13日
發(fā)明者賴志銘 申請人:富士邁半導體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導體工業(yè)股份有限公司