专利名称:发光器件模块的制作方法
技术领域：
根据本发明的发光器件模块包括多个发光器件，减小了对发光器件的热影响。
背景技术：
发光器件模块被广泛用在投影仪、显示器、指示器、交通灯和发光设备中。通过将具有不同波长的发光器件结合，相关的发光器件模块发射白光或者有色光，通过采用固体发光器件例如发光二极管(LED)增加光的亮度。
在这些发光器件模块中，为了避免发光时的自身热影响，各发光器件单独布置在电极或者基底上。
作为这种发光器件模块的示例，第3329716号日本专利(以下称作引用文件1)公开了一种发光器件模块，该发光器件模块包括芯片型LED，其中，各发射绿光、红光和蓝光的LED芯片布置在共电极上。共电极的大小可以根据辐射性质或者反射率来最大化。参照引用文件1中的图1，相邻的具有近似正方形形状的LED芯片之间的距离明显大于该正方形的一边。
第2005-159262号日本专利公布(以下称作引用文件2)公开了一种发光器件模块，该发光器件模块包括以相似的间隔布置在由树脂(例如，陶瓷和环氧树脂)形成的主体上的至少三个近似正方形形状的发光器件以及覆盖发光二极管的透光构件。相邻发光器件之间的间隔与该近似正方形的一边相等或者大于该近似正方形的一边。
这些相关的发光器件模块具有下述问题。
在引用文件1和2中，由于多个相邻的发光器件以大于发光器件中的每个的发光表面的尺寸的间隔在辐射构件(例如，电极或者基底)上分开，所以发光器件通过辐射构件的辐射来冷却。然而，辐射量增加。因此，发光器件可能对彼此有热影响。例如，发光效率差使得发光器件的亮度下降或发光器件的寿命缩短。
为了避免热影响，辐射构件应该较大或者以较宽的间隔布置。因此，彼此相邻地布置发光器件出现了问题。
在包括彼此以特定间隔布置的多个发光器件的发光器件模块中，当一个光学系统使从各发光器件发射的光聚焦时，光效率差，或者当发光器件在稍微偏离光学系统的轴的线上布置时，象差变差。例如，当为了提高亮度而使用多个发光器件时，光效率会变差。另外，当通过采用具有多个波长的光来表示颜色时，会出现色斑。
发明内容本发明的示例性实施例克服了上面的缺点以及上面没有描述的其它缺点。另外，本发明不被要求来克服上面描述的缺点，本发明的示例性实施例可能不克服上面描述的所有问题。
本发明提供了一种发光器件模块，在该发光器件模块中，即使发光器件彼此相邻，也能减小多个发光器件对彼此的热影响。
根据本发明的一方面，提供了一种发光器件模块，所述发光器件模块包括多个发光器件，彼此相邻地形成；多个辐射基底，支撑所述多个发光器件中的至少一个；防止热传导单元，防止所述多个辐射基底之间的热传导，其中，布置所述多个相邻的发光器件，使得两个发光器件之间的相邻距离小于各相邻发光器件的宽度的平均值。
通过参照附图对本发明示例性实施例进行的详细描述，本发明的上面和其它方面将变得更加清楚，其中图1A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块的示意性平面图；图1B是沿着图1A中的线A-A截取的剖视图；图2是根据本发明示例性实施例的图1A中的发光器件模块的透视图；图3A、图3B和图3C是根据本发明示例性实施例的布置图1A中的发光器件模块的示例的平面图；图4A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块的示意性平面图；图4B是沿着图4A中的线B-B截取的剖视图；图5A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块的示意性平面图；图5B是沿着图5A中的线C-C截取的剖视图。
具体实施方式现在，将参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应理解为限于这里提出的实施例；更准确地说，提供这些实施例是为了使本公开充分和完全，并将本发明的构思充分传达给本领域技术人员。在图中，相同的标号表示相同的元件，因此将省略相同元件的描述。
图1A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块1的示意性平面图。图1B是沿着图1A中的线A-A截取的剖视图。图2是根据本发明示例性实施例的发光器件1的透视图。图3A，图3B和图3C是根据本发明示例性实施例的布置发光器件的示例的平面图。
发光器件模块1包括多个发光器件，能够适当地用在投影仪、显示器、指示器、交通灯或者发光设备中作为由多个发光器件发光的光源。
参照图1A、图1B和图2，发光器件模块1包括发光器件4A、4B、4C和4D、主框架2、热绝缘体5和嵌套框架3。
参照图1A，各自具有发射表面的发光器件4A、4B、4C和4D是固体发光器件，例如发光二极管(LED)。发射表面是具有长度H和宽度W的矩形。由于公知结构可以用在LED的芯片结构中，所以图1A是原型的LED模块。尽管未在图1A中示出，但是本领域普通技术人员应该理解，根据发光器件4A、4B、4C和4D的结构，电极或电线可以用在发光器件4A、4B、4C和4D中。
可以确定发光器件4A、4B、4C和4D中的每个的波长和额定功率。发射表面的尺寸可以根据波长和额定功率变化。根据本发明的示例性实施例，发射表面的尺寸是H×W。
主框架2支撑发光器件4A和4C，使得发光器件4A和4C可以彼此对角布置。主框架2在与图1A的页面垂直并远离图1A的页面的方向上透射由发光器件4A和4C发射的光。同时，主框架2透射并辐射由发光器件4A和4C产生的热。
主框架2的横截面为近似矩形。主框架2是具有厚度D的块状构件。主框架2包括相对于彼此在一条对角线方向上形成的多个通孔部分2B以及相对于彼此在另一条对角线方向上形成的多个凸起部分2A。多个凸起部分2A彼此稍微分开地形成。多个凸起部分2A中的每个形成为长方体形状。即，多个通孔部分2B中的每个包括将多个凸起部分2A彼此连接的L形状的侧壁2d以及凸起部分2A的凸起部分侧表面2b。
从上面看，主框架2的形状被多个凸起部分2A和多个通孔部分2B分为四个矩形部分。
主框架2可以由具有良好的导热率和热辐射性质的任何材料例如，金属、半导体、陶瓷或者合成树脂形成。
在多个凸起部分2A中的每个上形成有发光器件4A和4C形成在其上的发光器件负载表面2a。发光器件负载表面2a的面积大于发光器件4A和4C中的每个的发射表面的面积。另外，发光器件4A和4C沿着主框架2的中心的边缘布置，使得发光表面的每条边与凸起部分2A的每个边缘近似构成阵列。
发光器件负载表面2a与发光器件4A和4C连接，并且可以与发光器件4A和4C电绝缘或者导电。为了有效地向凸起部分2A的突出部分辐射来自发光器件4A和4C的光，可以至少在布置发光器件4A和4C的区域上形成反射表面。
热绝缘体5防止热在主框架2和嵌套框架3之间传导。热绝缘体5减小主框架2和嵌套框架3之间的热传导。因此，主框架2和嵌套框架3几乎彼此热绝缘。为了具有成层的形状，在主框架2和嵌套框架3的相对部分上形成热绝缘体5。
热绝缘体5由导热性比主框架2和嵌套框架3差的材料形成。
热绝缘体5由也可以起到作为粘结嵌套框架3和主框架2的粘结剂作用的合成树脂形成。参照图1B和图2，热绝缘体5几乎覆盖侧壁2d的内表面并且形成为具有厚度T。
热绝缘体5的厚度T根据热绝缘体5的材料和导热率以及发光器件4A、4B、4C和4D的热辐射量来确定，从而可以实现热绝缘体5所需的热绝缘性质。当主框架2和嵌套框架3应该电绝缘时，确定热绝缘体5的厚度T，使得可以实现所需的电阻。
嵌套框架3辐射来自发光器件4B和4D的光。同时，嵌套框架3支撑发光器件4B和4D，与发光器件4A和4C相邻。嵌套框架3布置在主框架2的通孔部分2B中的每个中。
嵌套框架3由与主框架2的材料相同的材料形成。
嵌套框架3的形状是具有厚度D的长方体。
在嵌套框架3上形成有发光器件4B和4D布置在其上的发光器件负载表面3a。发光器件负载表面3a的面积大于发光器件4B和4D中的每个的发射表面的面积。发光器件负载表面3a的表面条件与包含在主框架2中的发光器件负载表面2a的表面条件相同。
如图2中所示，嵌套框架3布置在通孔部分2B中的每个中，使得每个发光器件负载表面3a朝向主框架2的中心。嵌套框架3附于侧壁2d。热绝缘体5布置在嵌套框架3和侧壁2d之间。
作为这种结构的结果，发光器件负载表面2a和3a中的每个被布置为具有相同的高度。
发光器件4A和4B相邻地布置，使得在宽度W的方向上在发光器件4A和4B之间存在具有宽度dW的缝隙6。相似地，发光器件4D和4C相邻地布置，使得在宽度W的方向上在发光器件4D和4C之间存在具有宽度dW的缝隙6。
发光器件4A和4D相邻地布置，使得在长度H的方向上在发光器件4A和4D之间存在具有宽度dH的缝隙6。相似地，发光器件4B和4C相邻地布置，使得在长度H的方向上在发光器件4B和4C之间存在具有宽度dH的缝隙6。
缝隙6的宽度dW和dH均为最小值，当发光器件4A至4D与气体(例如，空气或惰性气体)电绝缘时满足dW∠W，dH∠H，符合气体对相邻发光器件中的每个的热影响的允许极限。因此，发光器件4A、4B、4C和4D彼此相邻地布置，发光器件4A、4B、4C和4D中的每个之间的距离足够小。
通过这种结构，由于热绝缘体5形成在嵌套框架3和主框架2之间，几乎将导热通道绝缘，所以嵌套框架3中的每个构成独立的辐射基底。
缝隙6几乎将导热通道与嵌套框架侧表面3e绝缘。
发光器件4B和4D产生的热通过发光器件负载表面3a传导到嵌套框架3。所述热通过与发光器件负载表面3a相对的下表面辐射。因此，所述热几乎不传导到主框架2。缝隙6防止热传导到嵌套框架3。
因此，通过确定嵌套框架3的辐射性质，即使当嵌套框架3与其它发光器件4A和4C相邻时，也可以减小对发光器件4B和4D的热影响，结果，防止发光器件4B和4D的温度升高，防止发光器件4B和4D的亮度下降，防止发光器件4B和4D的寿命劣化。
在其上布置有发光器件4A和4C的主框架2中，热绝缘体5和缝隙6几乎将导热通道与嵌套框架3绝缘。
凸起部分2A通过侧壁2d彼此连接。因此，在凸起部分2A之间形成连续的导热通道。然而，由于凸起部分2A的导热通道较长，所以减小了凸起部分2A对彼此的热影响。
发光器件4A和4C产生的热通过发光器件负载表面2a传导到凸起部分2A。所述热通过与发光器件负载表面2a相对的下表面辐射。缝隙6防止从凸起部分2A的辐射表面传导热。
因此，通过确定凸起部分2A的辐射性质，即使在凸起部分2A与其它的发光器件4B和4D相邻时，也可以减小对发光器件4A和4C的热影响。结果，防止发光器件4A和4C的温度升高，防止发光器件4A和4C的亮度下降，防止发光器件4A和4C的寿命劣化。
在主框架2中，发光器件4A和4C彼此相邻。发光器件4A和4C彼此充分地热隔离。
在发光器件模块1中，由于发光器件4A、4B、4C和4D彼此热独立，所以在发光器件负载表面2a和3a上的发光器件4A、4B、4C和4D的示例不受限制。
图3A、图3B和图3C是根据本发明示例性实施例的分布发光器件模块1的示例的平面图。参照图3A，红光发射器件R、绿光发射器件G、蓝光发射器件B和绿光发射器件G可以分别形成为发光器件4A、4B、4C和4D。发光器件4A、4B、4C和4D发射有色光。参照图3B，四个绿光发射器件G可以形成为发光器件4A、4B、4C和4D。参照图3C，红光发射器件R、蓝光发射器件B、红光发射器件R和蓝光发射器件B可以分别形成为发光器件4A、4B、4C和4D。
由于嵌套框架3之间的热绝缘大于凸起部分2A之间的热绝缘，所以当两个发光器件在不同时间发光时，各发光器件可以布置在嵌套框架3上。当一个发光器件截止时，该发光器件对其它发光器件几乎没有热影响。因此，发光器件具有良好的性能。
例如，尽管未在图3A、图3B和图3C中示出，但是当红光发射器件R、绿光发射器件G和蓝光发射器件B顺序导通并显示色分离的图像时，绿光发射器件G、红光发射器件R、绿光发射器件G和蓝光发射器件B分别形成为发光器件4A、4B、4C和4D。因此，由于在主框架2上形成同时发光的绿光发射器件G，所以即使在凸起部分2A之间轻微地传导热时，红光发射器件R、绿光发射器件G和蓝光发射器件B之间也绝缘。
根据本发明的示例性实施例，布置发光器件，使得相邻发光器件之间的宽度dW和dH分别小于发光器件的宽度W和长度H。例如，当通过一个光学系统来使从多个发光器件发射的光聚集时，所述光可以在光轴附近发射。在这种情况下，得到的光源具有良好的光效率。在光源中不会发生光的象差变差，当光源发射有色光时不会出现色斑。
根据本发明的示例性实施例，热绝缘体5是防止热传递单元，由具有比辐射基底(例如，主框架2和嵌套框架3)的导热率差的导热率的材料形成。
可以防止热导体的热传递。根据本发明的示例性实施例，发光器件的缝隙6使辐射基底附近的气体通风，构成防止传导单元。
可以防止气体的热传递。另外，当气体被很好地通风时，可以加速热辐射。
图4A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块50的示意性平面图。图4B是沿着图4A中的线B-B截取的剖视图。
参照图4A和图4B，发光器件模块50包括四个辐射基底9，而在图1A中示出的发光器件模块1包括主框架2和嵌套框架3。在辐射基底9中的每个和辐射基底支撑件8之间形成具有良好的导热率的热导体15。辐射基底支撑件8支撑热导体15。下面，将根据与图1A中的发光器件1的特征不同的特征来描述发光器件模块50。
辐射基底支撑件8呈板形。当发光器件4A、4B、4C和4D如图1A、图1B和图2中所示布置时，在四个辐射基底9中的每两个之间存在缝隙6。
辐射基底支撑件8的材料不受热学和电学性质的限制。
每个辐射基底9的形状呈块状。从上面看，每个辐射基底9的发光器件负载表面9a的面积等于或稍大于发光器件4A、4B、4C和4D中的每个的发光表面的面积，辐射表面9具有四个侧表面9c。另外，与发光器件负载表面9a相对的下表面9b靠近热导体15。
在宽度W的方向上相邻布置的两个辐射基底9之间形成的缝隙具有宽度dW。在长度H的方向上相邻布置的两个辐射基底9之间形成的缝隙具有宽度dH。
辐射基底9由与如图1A中所示的主框架2和嵌套框架3的材料相同的材料形成。
热导体15可以为粘结辐射基底9和辐射基底支撑件8的粘合剂。
在发光器件模块50中，发光器件4A、4B、4C和4D中的每个产生的热通过与辐射基底9中的每个的发光器件负载表面9a相对的下表面9b辐射。同时，由于缝隙6几乎将辐射基底9和与辐射基底9中的每个相邻的导热通道绝缘，所以减小了辐射基底9对彼此的热影响。另外，辐射基底9中的每个的导热通道穿过热导体15和辐射基底支撑件8形成。由于导热通道较长，所以减小了辐射基底9对彼此的热影响。由于来自下表面9b的热被有效地从热导体15和辐射基底支撑件8辐射，所以每个辐射基底9是热独立的。
图5A是根据本发明示例性实施例的发光器件模块60的示意性平面图。图5B是沿着图5A中的线C-C截取的剖视图。
参照图5A和图5B，发光器件模块60包括框架11，而图1A中示出的发光器件模块1包括主框架2和嵌套框架3。下面，将根据与图1A中的发光器件模块1的特征不同的特征来描述发光器件模块60。
框架11包括隔开预定间隔的辐射块11A、11B、11C和11D，辐射块11A、11B、11C和11D中的每个呈长方体形状。块11A、11B、11C和11D具有宽度W和H以及高度D3。框架11包括缝隙6。缝隙6是十字形，并具有宽度dW和dH以及深度D4，其中，D4∠D3。例如，缝隙6形成在具有面积(2·H+dH)×(2·W+dW)和高度D3的块构件上，从而块构件的上表面可以被分为四部分。因此，辐射块11A、11B、11C和11D中的每个形成在具有板形形状并且高度为D3-D4的下部分11E上，下部分11E为长方体形状。
发光器件负载表面11a形成在其上分别形成有发光器件4A、4B、4C和4D的辐射块11A、11B、11C和11D中的每个上。
发光器件4A、4B、4C和4D中的每个被分布为具有如图1A、图1B和图2中所示的结构。
热绝缘体5形成在辐射块11A、11B、11C和11D之间的缝隙6的一些部分或者所有部分中。热绝缘体5的结构与图1A中的热绝缘体5的结构相同。
框架11由与图1A中的发光器件模块1的主框架2的材料相同的材料形成。发光器件负载表面11a的表面条件与图1A中的发光器件模块1的发光器件负载表面2a的表面条件相同。
在发光器件模块60中，发光器件4A、4B、4C和4D产生的热被传导到辐射块11A、11B、11C和11D，接着从框架11的边缘和底部表面辐射。由于相邻辐射块11A、11B、11C和11D中的每两个之间的导热通道几乎在形成热绝缘体5的范围内绝缘，所以防止直接传导热。
因此，通过确定框架11的边缘和底部表面的辐射性质，可以减少热传导的量。因此，可以实现辐射块11A、11B、11C和11D中的每两个的热绝缘性质。
与图1A中的主框架2相同，通过延伸发光器件模块60中的导热通道，产生了基本的绝缘条件。
因此，由于在辐射块11A、11B、11C和11D中的每两个之间的缝隙6中形成热绝缘体5，所以与图1A中的发光器件模块1的热绝缘性质相比，更好地提高了热绝缘性质。
如上所述，在一个辐射基底上形成一个发光器件。然而，在一个辐射基底上可以形成一个以上的发光器件。例如，当从多个导通的发光器件辐射的热量非常小时，在一个辐射基底上可以形成多个发光器件。
根据本发明的示例性实施例，发光器件的数量为四个。然而，发光器件的数量不限于四个。发光器件的数量可以为两个或者两个以上。
在上面的描述中，气体与发光器件和发光器件模块直接相邻。因此，可以用透光树脂覆盖发光器件模块来封装。
透光树脂可以直接形成在发光器件上，在这种情况下，应该保持相邻的辐射基底和与该辐射基底相对的辐射表面之间的热绝缘性质。
这里，来自发光器件热和来自除了与辐射基底相对的辐射表面之外的辐射表面的热被辐射到封装的发光器件模块中，或者通过封装的发光器件模块的树脂传导以辐射到外部。可选地，当树脂的导热率差时，传导热，以通过辐射基底辐射以及从辐射表面辐射。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以相应地组织本发明的结构。例如，防止热传递单元仅包括缝隙6，如图4B中所示。然而，防止热传递单元可以包括与缝隙6结合的热绝缘体5，或者可以不包括防止热传递单元中的缝隙。可选地，可以形成热绝缘体5来代替热导体15。
当本发明的示例性实施例的项与权利要求
的不同项对应时，将描述这些情况。红光发射器件R、绿光发射器件G和蓝光发射器件B是根据本发明示例性实施例的发光器件。主框架2、嵌套框架3、辐射基底9和辐射块11A、11B、11C和11D是根据本发明示例性实施例的辐射基底。热绝缘体5是根据本发明示例性实施例的防止热传导单元。缝隙6是根据本发明示例性实施例的防止热传导单元。
在本发明的发光器件模块中，通过形成防止热传递单元来防止辐射基底之间的热传导，可以减小形成在其它辐射基底上的发光器件对彼此的热影响。因此，即使相邻地形成多个发光器件，也可以延长发光器件的寿命。另外，本发明的发光器件模块防止由于热影响引起的光的亮度下降。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求
及其法律上的等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其作各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种发光器件模块，包括多个发光器件，彼此相邻地形成；多个辐射基底，支撑所述多个发光器件中的至少一个；防止热传递单元，防止所述多个辐射基底之间的热传导，其中，所述相邻发光器件之间的距离小于沿着所述相邻发光器件的相邻方向上的长度的平均值。
2.如权利要求
1所述的发光器件模块，其中，所述防止热传递单元包括由导热率小于所述辐射基底的导热率的材料形成的热绝缘体。
3.如权利要求
1所述的发光器件模块，其中，所述防止热传递单元包括形成在相邻辐射基底之间的间隙，所述间隙使所述辐射基底周围的气体通风。
4.如权利要求
2所述的发光器件模块，其中，所述防止热传递单元包括形成在相邻辐射基底之间的间隙，所述间隙使所述辐射基底周围的气体通风。
5.如权利要求
1所述的发光器件模块，其中，所述辐射基底中的每个包括主框架，包括相对于彼此在一条对角线方向上形成的多个通孔以及相对于彼此在另一条对角线方向上形成的多个凸起部分，其中，所述凸起部分中的每个的一个表面是发光器件负载表面；嵌套框架，形成在所述通孔部分中的每个中，其中，所述嵌套框架的一个表面是发光器件负载表面；其中，在所述主框架和所述嵌套框架之间形成缝隙。
6.如权利要求
5所述的发光器件模块，其中，在所述缝隙中形成热绝缘体。
7.如权利要求
5所述的发光器件模块，其中，当发光器件在不同时间发光时，在所述嵌套框架上负载在不同时间发光的各所述发光器件。
8.如权利要求
6所述的发光器件模块，其中，当发光器件在不同时间发光时，在所述嵌套框架上负载在不同时间发光的各所述发光器件。
9.如权利要求
1所述的发光器件模块，其中，所述辐射基底负载在辐射基底支撑件上，在所述辐射基底中的每个和所述辐射基底支撑件之间形成热导体。
10.如权利要求
1所述的发光器件模块，其中，所述多个辐射基底形成为具有十字形状的缝隙，并且在框架上具有预定的宽度和深度，使得所述框架被分为四部分。
11.如权利要求
10所述的发光器件模块，其中，热绝缘体形成在具有所述十字形状的所述缝隙中。
专利摘要
本发明提供了一种发光器件模块。该发光器件模块包括彼此相邻地形成的多个发光器件、支撑多个发光器件中的至少一个的多个辐射基底以及防止热在多个辐射基底之间传导的防止热传递单元，其中，相邻发光器件之间的距离小于沿着相邻发光器件的相邻方向上的长度的平均值。
文档编号H01L25/075GK1992260SQ200610171404
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月26日
发明者竹中博满 申请人:三星电子株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan