CN101689558B - 光输出设备 - Google Patents

Abstract

一种光输出设备，包括衬底布置，其具有集成到衬底布置的结构中的光源装置。所述衬底布置包括第一和第二透光衬底，其中嵌入有光源装置且设置在衬底之间的绝缘层，以及设置在至少一个衬底上的导热层。

Description

光输出设备

技术领域

本发明涉及光输出设备，特别是使用与透光衬底结构相关联的光源的光输出设备。 

背景技术

这种类型的发光设备的一个已知实例是所谓的“LED玻璃(LEDin glass)”设备。图1中示出了实例。典型地，玻璃板与形成电极的透明导电涂层(例如，ITO)一起使用。图案化导电涂层，以便制成与半导体LED装置连接的电极。装配通过层压玻璃来实现，而LED在热塑层(例如，聚乙烯醇缩丁醛，PVB)内部。 

这种类型设备的应用是架子、陈列柜、建筑物正面、办公室隔断、墙面覆层以及装饰性发光。发光设备可以用来照亮其它物体，例如，显示图片，或者简单地用于装饰目的。 

这种类型设备的一个问题是：将LED嵌入结构内部的层不应当过热，因为否则它将导致层(例如，PVB)内破坏。另外，LED本身也不应当过热(特别是接头温度不应该变得太高)，因为否则LED寿命下降。典型地，玻璃本身热传导不足以减少热量，因此必须采取另外的预防措施。目前，所允许的LED最大功率值是受限的(例如，限制为0.3瓦特)。通过限制LED的工作电流，可以导致色温的可见偏移。因此，为了成本和性能，LED应当接近于它们标称功率工作，这在目前对于使用例如1瓦特的LED是不可能的。 

本发明的目的是提供一种结构，该结构允许LED在理想功率级工作，而没有损坏设备结构的危险。 

发明内容

根据本发明，提供一种光输出设备，其包括：衬底布置，具有集成到衬底布置的结构中的至少一个光源装置，其中，衬底布置包括： 

至少一个透光衬底； 

与至少一个光源装置热接触的热绝缘层；以及 

与至少一个光源装置热接触的导热层。 

通过设置导热层，以便于传导热量远离光源装置(典型地是LED)，热量在较大面积上扩散，从而导致更好地冷却系统。因此，LED可以以较高的功率来驱动。 

光源装置可以至少部分地嵌入热绝缘层中。而且，热绝缘层可以设置在至少一个衬底上。 

透光衬底材料可以是透明的(光学透明)，或者漫射的透射材料。 

光传导层可以以涂层的形式来涂覆。 

可以存在两种衬底，在衬底之间夹有光源装置，且它们中的一个或者两个可以设置有优选为透明的导热层。 

导热层或者每个导热层的热阻(thermal resistance)优选地小于10％其上设置有导热层的衬底的热阻。这防止了层作为热绝缘体。导热层或者每个导热层可以具有小于8.5K/W的热阻。 

热绝缘层优选地具有小于1W/mK的热导率，优选地小于0.2W/mK，且可以是热塑，或者树脂层。 

导热层或者每个导热层优选地具有厚度d和热导率K，满足K＊D＞0.002，单位是W/K。这提供了足够的热量散失，以允许光输出设备工作的功率增加。所述值可以满足K＊D＞0.003或者甚至K＊D＞0.004。 

导热层或者每个导热层可以包括类金刚石的碳、MgO、Si3N4、银和铜(后两者适用于丝网印刷)中的一种或者多种。 

衬底布置可以进一步地包括夹在衬底之间的电极布置，其中，至少一个光源装置与电极布置连接。电极布置优选地包括至少半透明的导体布置，例如，基本上透明的氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锡或者掺氟氧化锡。 

可替代地，电极布置可以包括优选为半透明的传导材料，例如，金、银、铜、锌或者不锈钢。优选地为半透明的传导材料可以包括含有传导颗粒的墨水(ink)。 

光源装置可以包括LED装置，例如，无机LED、有机LED、聚合物LED或者激光二极管。光源装置还可以包括几个LED装置。 

本发明还提供包括本发明的光输出设备的发光系统，以及用于控制提供给光源装置的信号的控制器。 

要指出的是，本发明涉及权利要求中所陈述的特征的所有可能组合。 

附图说明

现在将参考附图来详细描述本发明的实例，其中： 

图1示出了已知的LED玻璃照明设备； 

图2更详细地示出了图1的设备中的单个LED； 

图3示出了本发明的LED玻璃设备中的第一实例； 

图4示出了用于分析目的的典型LED的尺寸； 

图5示出了代表图3的设备中热量流动的电路； 

图6用来图示来自图3的设备的衬底的热传递； 

图7示出了代表热量流动的另一个电路； 

图8示出了Si₃N₄层的阻抗值； 

图9示出了100微米厚的Si₃N₄层的透明度值； 

图10示出了100微米厚的金刚石层的透明度值；以及 

图11示出了可以在本发明的设备中使用的图案化导热层。 

相同的附图标记在不同的图中用来表示相似的部分。 

具体实施方式

图2中示出了LED玻璃(LED in glass)照明设备的结构。发光设备包括：玻璃板1和2。玻璃板之间是优选为(半)透明的电极3a和3b(例如，使用ITO来形成)，以及与优选为透明电极3a和3b连接的LED 4。塑料材料层5设置在玻璃板1和2之间(例如，PVB或者UV树脂)。 

玻璃板典型地可能具有1.1mm-2.1mm的厚度。与LED连接的电极之间的间距典型地是0.01-3mm，例如，大约0.15mm。热塑层具有0.3mm-2mm的典型厚度，且电极的电阻在2-80欧姆(Ohm)或10-30欧姆/平方的范围内。 

电极优选地基本上透明，以便观察者在正常使用设备时察觉不到。假如导体布置不引起光透射的变化(例如，因为它不被图案化，或者因为图案不能看出)，大于或者等于50％的透明度可能对于系统透明是足够的。更优选地，透明度大于70％，更优选地90％，甚至更优选地99％。假如导体布置被图案化(例如，因为使用了细导 线)，透明度优选地大于80％，更优选地90％，但是最优选地大于99％。 

电极可以由例如ITO的透明材料制成，或者它们可以由例如铜的不透明材料制成，但是足够细，以便它们在正常使用时不可见。在US 5 218 351中公开了合适材料的实例。 

在其它的实施例中，导体布置不需要是透明的，例如，假如照明来自设备的仅仅一个表面。 

本发明将导热层设置在一个或者两个玻璃片上，便于将热传导远离LED。这在较大面积上扩散热，从而导致更好地冷却系统。因此，LED可以以更高的功率驱动。 

图3示出了本发明电路的第一实例。如图2中所示，设置玻璃板1和2。在玻璃板之间是优选为透明的电极3a和3b(例如，使用ITO)，以及由优选为透明电极3a和3b连接的LED 4。玻璃板1和2之间还存在塑料材料层5(例如，PVB)。 

玻璃板1，2中的至少一个上涂覆有优选为光学透明的导热层6a和/或6b，以便于减少LED 4的热负载。 

表1示出了用作图3中示出的实施例的不同材料热导率的某些典型值。根据该表，明显的，PVB层具有与其它材料相比非常低的热导率。因而，预期的是，通过PVB层的热传递非常有限。 

表1：几种材料的热导率 

材料	热导率   (W/mK)	所使用的部件
			玻璃	1.05	玻璃板1和2
PVB	0.12	热塑层5
			ITO	8.7	电极3a，3b
Si3N4	30	热层6
			金刚石，  类金刚石碳素  (DLC)	1000-2000	热层6
MgO	53.5	热层6
			Cu	～400	热层6

图4示出了LED 4的典型尺寸，其示出了热量的流动方向。箭 头40表示横向通过PVB的热传递，箭头42表示通过PVB朝向上玻璃板的热传导，且箭头44表示通过ITO层和底玻璃板的热传导。 

如所示的，LED的典型尺寸是3.5mm×3.5mm×0.8mm。PVB层的厚度典型可以是在0.38mm的单位。优选的厚度因此是1.14mm。 

可以区别三种不同路径之间的热传导： 

(i)横向通过PVB的热传导。 

(ii)通过PVB，接下来是上玻璃板的热传导。 

(iii)通过ITO层和底玻璃板(其中，“底”玻璃板限定为其上安装有LED的玻璃板，即，图3中的玻璃板1)的热传导。 

以下分析了这些热传导路径的效率。可以得到以下结论： 

传导路径(i)太低以至于不具有任何影响力。可以忽略影响。 

传导路径(iii)比传导路径2明显更有效。对于典型的情形，可以示出：80％的热量通过路径(iii)来传导(使用每个LED 0.4W的热量，且使用用于LED的3.5mm×3.5mm×0.8mm的典型几何形状，用于PVB的1.14mm的厚度，以及用于玻璃板的1.1mm的厚度)。 

假如以上所概述的热传导路径是有效的，为了计算，可以应用傅里叶定律： 

q＝k·A·dT/s 

其中： 

q＝每单位时间(W)所传递的热量 

A＝热量传递面积(m2) 

k＝材料的热导率(W/m.K或者W/m.℃) 

dT＝材料两端的温度差(K或者℃) 

s＝材料厚度(m) 

使用该等式，可以写出三种热传导路径的以下表达式： 

(i)横向通过PVB的热传导。 

q_PVB＝0.12·3.5×10^-3·0.8×10^-3·4·dT/s＝1.3×10^-6·dT/s  (1) 

(ii)通过PVB，接下来是上玻璃板的热传导。 

q_PVB＝0.12·3.5×10^-3·3.5×10^-3·dT/s＝1.47×10^-6·dT/s    (2) 

q_PVB＝1.05·3.5×10^-3·3.5×10^-3·dT/s＝12.9×10^-6·dT/s 

(iii)通过ITO层和底玻璃板的热传导。 

q_ITO＝8.7·3.5×10^-3·3.5×10^-3·dT/s＝107×10^-6·dT/s      (3) 

q_glass＝1.05·3.5×10^-3·3.5×10^-3·dT/s＝12.9×10^-6·dT/s 

LED的典型最大功率是0.7W。然而，正常地，不以全功率使用，以及典型地以该最大值的50％使用，以确保热负载不限制最大LED寿命。LED的典型效率是50％。因而，典型地，LED可以生成大约0.2W的热量。在以下计算中，以假定每个LED 0.4W热量的最坏情形估计。 

对于有效的路径(i)，应当在至少等于3.5mm的LED宽度的距离上传输热量。然而，与30℃的温度下降相结合，0.1W的功率传输导致了s＝0.39mm的距离。因而，可以得出：没有任何明显的热量通过路径1来传递。 

当忽略来自路径(i)的贡献时，可以简化问题。使用众所周知的方法，通过该方法，电路用来模拟热量，便于得到第一近似。表3总结了类似的等价值。 

表3：热量和电量之间的类比 

热量	电量
		热量流动q	电流I
温差dT	电压V
		热阻R	电阻R
热容C	电容C

表5示出了现有技术的LED玻璃中的热量流动的电机制，其中，不同层(ITO电极3a和3b，PVB层5，和玻璃衬底1和2)表现为阻抗。LED示出为电压源。垂直于热传导路径的两个相对方向示出为并联电路分支。分支的一端在高LED温度，且另一个是在环境温度。 

该机制中示出的阻抗可以根据以下来计算： 

$R=1/K\frac{s}{A}$

使用已知的尺寸和热导率： 

$R_{\mathrm{ITO}}=1/8.7(W/\mathrm{mK})\frac{150\mathrm{nm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=1.4\·{10}^{-3}K/W$

$R_{\mathrm{PVB}}=1/0.12(W/\mathrm{mK})\frac{0.34\mathrm{mm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=231.3K/W$

$R_{\mathrm{Glass}}=1/1.05(W/\mathrm{mK})\frac{1.1\mathrm{mm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=85.5K/W$

使用这些值，可以计算通过上玻璃板1和通过下玻璃板2的独立路径的阻抗。 

R_{upper glass plate1}＝R_Glass+R_ITO＝R_Glass＝85.5K/W 

R_{lower glass plate2}＝R_Glass+R_PVB＝316.8K/W 

这两个值之间的比给出了通过这些路径的热流动量的比。因而，对于这种情形，可以推断，～80％的热量通过玻璃板1来传导。这是由于PVB层的高热阻。假如PVB层制得较厚，例如，通过增加另一层0.38mm，通过底玻璃板的热流动量增加到～90％。 

应当指出的是，该计算仅仅是近似。另外，假定底玻璃板和上玻璃板具有相同的温度。实际上，玻璃板1的温度将更热，这是由于较高的热传导。 

基于该分析，可以推断：当层6在LED附近使用时，其特别地有用。这是图3中的层6a。 

以下介绍层6a或者6b所要求厚度的数字化和解析化分析： 

导热层6a或者6b的影响可以在1mm距离的步长中由分离通过所述层的传导来模拟。在第一步中，热量横向远离LED传导1mm，且然后通过玻璃板来传递。在下一步中，在热量通过玻璃板传递之前，其进一步地横向远离LED传导1mm，等等。这在图6中图示出。 

第一步60a是借助于直接传导通过玻璃板的LED。第二步60b是远离LED、接下来是远离玻璃板1mm的热传导。类似地，如60c和60d所示出的是远离LED的、每一个另1mm的热传导区域。 

在图7中示出了用于具有1mm的3个步的系统的电机制。并联电路分支标示为60a到60d，以表现图6中所示出的物理区域。用于图6中组件的阻抗可以使用 $R=1/K\frac{s}{A}$ 来计算，从而导致： 

$R_{\mathrm{ITO}}=1/8.7(W/\mathrm{mK})\frac{150\mathrm{nm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=1.4\·{10}^{-3}K/W$

$R_{\mathrm{PVB}}=1/0.12(W/\mathrm{mK})\frac{0.34\mathrm{mm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=231.3K/W$

$R_{\mathrm{Glass}}=1/1.05(W/\mathrm{mK})\frac{1.1\mathrm{mm}}{{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=85.5K/W$

以及： 

$R_{1\mathrm{mmA}}=1/K(W/\mathrm{mK})\frac{1\mathrm{mm}}{(4\×3.5\mathrm{mm}\×d)}=0.0711/(K\·d)$

$R_{1\mathrm{mmB}}=1/K(W/\mathrm{mK})\frac{1\mathrm{mm}}{(4\×4.5\mathrm{mm}\×d)}=0.05561/(K\·d)$

$R_{1\mathrm{mmC}}=1/K(W/\mathrm{mK})\frac{1\mathrm{mm}}{(4\×5.5\mathrm{mm}\×d)}=0.04561/(K\·d)$

$R_{\mathrm{glassA}}=1/1.05(W/\mathrm{mK})\frac{1\mathrm{mm}}{{\left(4.5\mathrm{mm}\right)}^2-{\left(3.5\mathrm{mm}\right)}^2}=131.0K/W$

$R_{\mathrm{glassB}}=1/1.05(W/\mathrm{mK})\frac{1.1\mathrm{mm}}{{(5.5\mathrm{mm})}^2-{(4.5\mathrm{mm})}^2}=104.8K/W$

$R_{\mathrm{glassC}}=1/1.05(W/\mathrm{mK})\frac{1.1\mathrm{mm}}{{(6.5\mathrm{mm})}^2-{(5.5\mathrm{mm})}^2}=87.3K/W$

通过导热层6的额外传导阻抗可以通过计算代表合起来所有步的阻抗的一个值来得到。当许多步已经完成时，这变得非常复杂。由于这个，问题可以利用很少的步来解析化解决，或者它可以数字化解决。 

解析的方法可以通过使用仅仅两个步来执行，因而仅仅使用图6和7的区域60a，60b，60c。为了开始讨论，以下等式描述了如何合计单个贡献： 

$\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{R_{{\mathrm{SUBST}}_1}}=\frac{1}{(R_{1\mathrm{mmB}}+R_{\mathrm{glassB}})}+\frac{1}{R_{\mathrm{glassA}}}\\ R_{\mathrm{Extra}}=R_{1\mathrm{mmA}}+R_{\mathrm{SUBST}1}\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{R_{{\mathrm{SUBST}}_1}}=\frac{1}{(0.05561/(K\·d)+104.8K/W)}+\frac{1}{131.0K/W}\\ R_{\mathrm{Extra}}=0.0711/(K\·d)+R_{\mathrm{SUBST}1}\end{array}\right.$

Rsubst1是“玻璃A”、“玻璃B”和“1mmB”的热阻的总和。 

Rextra是“玻璃A”、“玻璃B”、“1mmB”和“1mmA”的热阻的总和，以及因而这表示由传导层所增加的额外传导路径。 

这可以被写成： 

$R_{\mathrm{SUBST}1}=\frac{131.0\·(0.05561/(K\·d)+104.8K/W)}{131.0+(0.05561/(K\·d)+104.8K/W)}$

$R_{\mathrm{Extra}}=0.0711/(K\·d)+\frac{131.0\·(0.05561/(K\·d)+104.8K/W)}{131.0+(0.05561/(K\·d)+104.8K/W)}$

$R_{\mathrm{Extra}}=\frac{0.0711/(K\·d)(235.8+0.05561/(K\·d))+131.0\·(0.05561/(K\·d)+104.8)}{235.8+0.05561/(K\·d)}$

$R_{\mathrm{Extra}}=\frac{0.003951/{(K\·d)}^2+24.031/(K\·d)+13728.8}{235.8+0.05561/(K\·d)}$

对于2倍(factor of 2)的改进，R_extra应该等于R_glass： 

$R_{\mathrm{Extra}}=\frac{0.003951/{(K\·d)}^2+24.031/(K\·d)+13728.8}{235.8+0.05561/(K\·d)}=85.5$

0.00395 l/(K·d)²+19.3 l/(K·d)-6432.1＝0 

l/(K·d)＝313→K·d＝0.0032W/K 

因而，在近似中，假如根据K·d＝0.0032W/K来选定导热层6的热 导率K和厚度d，以及对于更大的改进K·d＞0.0032W/K，导热层6给出了热导率的2倍改进。 

计算也可以数字化来完成。图8中示出了这种计算结果，其示出了将Si₃N₄(K＝30)用作导热层的计算阻值。图8示出了计算的层热阻，作为层厚度的函数。三种不同的模拟结果被示出，每个模拟结果具有不同数量的1mm步。线80示出了热传导中2倍改进的所要求阻抗。 

可以看出，计算中步的数量是重要的，但是使用2个步的近似已经给出了可以接受的近似值。然而，应当指出的是，2-步的近似导致了过度估计所要求厚度大约2倍。 

使用数字化模型，可以计算导热层所要求的厚度，用于热传导中2倍的改进。表4中示出了结果。 

表4：2倍改进的计算所需厚度 

材料	K	d(数字化)	d(解析化)	R厚度
					金刚石  DLC	1000	2μm	3μm	1.610-4K/W
Cu	400	4μm	8μm	8 10-4K/W
					MgO	53.5	40μm	60μm	0.06K/W
Si3N4	30	80μm	107μm	0.22K/W

值R厚度基于所确定的数字化厚度。导热层6的另一个限制在于，其不应当太厚。这是所要求的，以便于防止层6作为热绝缘层。以上的表4示出了用于导热层6的所增加阻抗，正如利用 $R=1/K\frac{s}{A}$ (使用A＝(3.5mm)²)所计算的。还示出了所要求的厚度，以获得2倍的改进。为了降低影响，层阻抗应当比上玻璃板(R＝85K/W)的阻抗更低。例如，导热层的阻抗应当低于该阻抗的10％，且因而，其应当基于1.1mm厚玻璃板的85K/W而比8.5K/W更低。正如可以从表4中所看出的，该表中所列出的所有材料与之符合。 

可以得出以下结论： 

根据解析化近似，假如根据K·d＝0.0032W/K来选定导热层6的热导率K和厚度d，其给出了热导率的2倍改进。假如K＊d大于0.0032W/K，进一步地增加改进。 

根据数字化模型，解析化过度估计所要求的厚度约2倍。 

导热层应当优选地透光，且对于所有的波长，层的光透射应当优选地是相似的，以避免LED颜色或者色温的非理想偏移。优选地，层的光透射＞70％，且更优选地＞90％且＞99％。由于这些，在表2和4中列表里，Cu是较差的材料。然而，在该列表中所有其它材料具有好的透光度。 

正如实例，图9示出了100μm厚Si₃N₄的光学透光度，示出了其具有在可见波长范围内的透光度＞99％。类似地，图10示出了10μm厚金刚石层的光透射。 

在另一个实施例中，导热层可以被图案化，例如，如图11中所示出。附加层6因而设置在LED 4的附近，例如，在LED位置周围3到10mm。导热层还可以放置在衬底上，作为独立形成的层，而代替涂覆到衬底上。 

除了正常的电极布局之外，上述的实例使用导热层。然而，假如层具有所要求的电导率特性，导热层还可以用来形成导体布置。可替代地，导热层可以代替地设置备份，以减少电极的电阻。 

电极不需要是半透明的，这取决于应用。例如，可以制成包括一行LED的架子，且其中，LED的后面隐藏有宽度在3和10mm之间的丝网印刷线，其提供电连接和高热导率。 

以上的表4示出了，对于例如Cu的材料，层厚度应当大约4-8微米。因而，假如丝网印刷层包括Cu颗粒，其应当在“硬化”墨水之后具有相似的厚度。典型的丝网印刷线具有大约1到2mil(1mil＝0.025mm)的干膜厚度，其超过最小要求的厚度。因而，丝网印刷线可以用作该目的。 

为了工作的效果，墨水应当包括高浓度的具有高热导率的颗粒。例如，导电银浆(Electrodag)423SS包括在热塑树脂中36％精细分离的石墨颗粒。该墨水(ink)具有低电阻，这使得其更少地适于作电导体，但是石墨的热导率已知为高。因而，该材料可以用作导热层。因为墨水是稍微导电，其应当与电导体布置隔离，或者其应当以与电导体布置相同的方式来图案化。 

应当清楚的是，还可以使用墨水(ink)，其不导电，但是具有高热导率。例如，在热塑树脂中可以使用包括精细分离的电绝缘颗粒(例如，MgO)的墨水。 

墨水可以用作导热层和导电层。例如，Cu或者Ag颗粒适合于此。合适的墨水的实例是导电银浆SP017，其含有银颗粒。因为墨水具有高电导率和热导率，其可以用于导热层和导电层的目的。具有高热导率和高电导率的材料可以用作电极图案，或者其可以以与透明电极3相似的方式来图案化，以减少电极电阻以及增加热量传递。 

导热层(或多层)还可以包括多个层。例如，其可以包括导电材料层，接下来是非导电材料层。该方法的优点在于，导热层不干扰玻璃上的电子部件，即使使用导电材料。 

以上分析基于特定的LED尺寸和热量输出，以及用于衬底和其它层的特定尺寸和材料。应当理解，本发明可以适用于宽范围的设备，且本发明的范围将从权利要求更加显而易见地理解。 

以上实例已经示出了单个LED。然而，将理解的是，本发明典型地实现为嵌入大玻璃板中的许多LED或者LED组。在LED或者LED组之间的典型距离可以是1cm到10cm，例如，接近3cm。 

以上实例使用玻璃衬底，但是将显而易见的是，还可以使用塑料衬底。 

以上已经概述出了形成透明(或者至少半透明)电极的小数量的可能材料。其它实例可以在US 5 218 315中得出，且包括导电线，其具有大约0.1mm的直径、间隔10mm或者更大，或者其具有大约20um的直径且间隔1mm或者更大。导线可以由成串的金、银、铜、锌或者不锈钢制成。可替代地，可以使用由例如聚酯或者尼龙线等的树脂制成的串，所述串的外表面涂覆有由气相沉积、金属电镀或者类似方式等产生的金属。还可以使用气相沉积的SiO₂-indium(铟)合金的传导膜。 

因而，线可以用来代替如所示的接触盘，并且仍然得到减少线数量的优点。 

已经提到了使用传导墨水，且这可以通过喷墨印刷以及以上提及的丝网印刷来沉积。墨水典型地包括精细金属颗粒，例如，银，且具有小于0.1欧姆/平面/mil的电导率。使用墨水的典型线宽是0.08mm到0.8mm。 

不同的其它修改对于本领域技术人员将是显而易见的。 

Claims (16)

1.一种光输出设备，其包括：衬底布置(1，2)，具有集成到衬底布置的结构中的至少一个LED(4)，其中，所述衬底布置包括：

至少一个透光衬底(1)；

与至少一个LED(4)热接触的热绝缘层(5)；

夹在所述衬底布置(1，2)之间的电极布置(3a，3b)，其连接到所述至少一个LED(4)，以及

与至少一个LED(4)热接触的导热层(6a)。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述热绝缘层(5)具有小于1W/mK的热导率。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述热绝缘层(5)具有小于0.2W/mK的热导率。

4.如权利要求2所述的设备，其中，热绝缘层(5)包括：热塑层或者树脂。

5.如权利要求1所述的设备，其包括：第一和第二透光衬底(1，2)，其中，导热层(6a)设置在第一和第二衬底中的一个(1)上，且另一个导热层(6b)设置在第一和第二衬底的另一个(2)上。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)的热阻小于其上设置有所述导热层的衬底(1，2)的热阻的10％。

7.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)具有小于8.5K/W的热阻。

8.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)具有厚度d和的热导率K，其满足K*D＞0.002，单位是W/K。

9.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)是透明的。

10.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)包括：类金刚石碳素、MgO和Si₃N₄中的一种或多种。

11.如任何一个前述权利要求所述的设备，其中，所述衬底布置包括第一和第二衬底(1，2)。

12.如权利要求1所述的设备，其中，所述电极布置(3a，3b)包括：基本上透明的氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锡或者掺氟氧化锡。

13.如权利要求1所述的设备，其中，所述导热层是导电的，且被图案化为至少部分地与电极布置相对应。

14.如权利要求1所述的设备，其中，所述LED(4)包括：无机LED、有机LED、聚合物LED或者激光二极管。

15.如权利要求5所述的设备，其中，所述导热层(6a，6b)被图案化，且图案包括：在LED(4)附近和周围的至少一个区域或者多个区域。

16.一种发光系统，其包括如任何一个前述权利要求所述的光输出设备，以及用于控制提供给光源装置的信号的控制器。

Images