TWI513935B - 液冷式發光二極體發光裝置 - Google Patents

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Description

液冷式發光二極體發光裝置
本申請案根據美國專利法35 U.S.C. 119條(e)項主張2011年2月1日(編號為61/438,389)以及2010年4月23日(編號為61/327,180)所申請的美國暫時申請案的優先權，這兩件暫時申請案所揭露的全部內容合併參考於本申請案中。
本發明是有關於一種發光裝置(lighting device)，且特別是有關於一種發光二極體(light emitting diode,LED)發光裝置。
對於許多應用於發光二極體照明或者是發光領域中的照明應用(illumination application)來說，如何排除掉發光二極體晶片(chip)的發光二極體發光元件(lighting element)所產生的熱量是一項重要議題。一般來說，發光二極體晶片會被安裝於一個金屬基板(metal substrate)上，並且基板會被安裝於具有冷卻鰭片(cooling fin)的一個散熱片(heatsink)上。接著，便能夠利用一個風扇來吹動散熱鰭片(heatsink fin)上方的空氣，以便冷卻發光二極體晶片。
然而，冷卻效率通常會因為發光二極體晶片與散熱鰭片之間相對遠的距離而低落。因此，發光二極體的接面(junction)會在較高的溫度下運作，進而降低發光二極體晶片的光輸出量(light output)與壽命(lifetime)。
因此，亟需提供更有效冷卻發光二極體發光元件的一種發光二極體發光裝置與方法。
根據本發明的一種觀點，一種液冷式(liquid cooled)發光二極體發光裝置包括具有一個透射孔(transmissive aperture)的一個密封外殼(sealed housing)以及容納於外殼中的一個發光二級體元件。發光二極體元件具有一個發光區域(emitting area)，並且發光區域發射出通過透射孔而進行傳輸的光線。冷卻液體(cooling liquid)容納於外殼中，以散去發光二極體元件所產生的熱量。封裝在一個封裝體(enclosure)中的可壓縮材料(compressible material)最好是置放在外殼之內，並且在發射光線的光學路徑(optical path)外。容納有可壓縮材料的封裝體會因應冷卻液體因吸收了來自於發光二極體元件的熱量所產生的膨脹而進行收縮。
這種做法的好處在於冷卻液體與可壓縮材料能夠對於更有效地冷卻發光二極體元件產生作用，從而提供了較高的光輸出量，並且延長了壽命。同時，在外殼中使用可壓縮材料讓外殼能夠製成一個完全密封的硬式封裝(completely sealed rigid package)。
根據本發明的另一種觀點，一種液冷式發光二極體發光裝置包括了具有一個回收反射鏡(recycling reflector)的一個密封外殼。回收反射鏡具有一個反射表面(reflective surface)，使得入射於反射表面上的發光二極體所提供的光線會反射回發光二極體元件的發光區域。冷卻液體與容納於外殼中的可壓縮材料能夠對於散去發光二極體元件所產生的熱量產生作用。
根據本發明的又一種觀點，一種液冷式發光二極體發光裝置包括了附接於密封外殼外部的一個發光二極體元件。冷卻液體與容納於外殼中的可壓縮材料能夠對於散去發光二極體元件所產生的熱量產生作用。
圖1繪示出根據本發明一個實施例的一種例示發光二極體發光裝置。發光二極體發光裝置2包括一個發光二極體封裝4、散熱片5以及冷卻液體9。
發光二極體封裝4包括至少一個發光二極體晶片10，其通常為一個具有一個能夠發射出光線的發光區域的發光二極體元件，以及一個安裝發光二極體晶片10的基板12。發光區域可包括用來保護發光二極體晶片10的一個透明窗體(transparent window)7。散熱片5附接於基板12，用以帶走來自於發光二極體晶片10的熱量。舉例來說，此發光二極體封裝4可從麻薩諸塞州比勒利卡的發光裝置公司(Luminus Devices,Inc. of Billerica,Massachusetts)處購得。
容納於一個液體密封外殼中的冷卻液體9緊鄰於或者是鄰近於發光二極體晶片10置放。在圖1中，並未繪示出容納有冷卻液體的外殼邊界(boundary)，因為在使用於許多不同的應用中使用時，能夠使用不同形式的外殼。冷卻液體9最好是直接接觸發光二極體晶片10(即發光二級體半導體本身或者是窗體7)，以使發光二極體晶片10所產生的任何熱量都將會立即被冷卻液體9以非常小的熱阻(heat resistance)帶走。在圖1的情況下，冷卻液體9直接接觸發光二極體晶片10的透明窗體7。在缺少窗體7的情況下，冷卻液體9將會直接接觸發光二極體半導體本身。冷卻液體9最好是具有低熱膨脹(thermal expansion)、高熱傳導(heat conductivity)、化學惰性(chemically inert)以及電性絕緣(electrically insulating)等特性。一種此類液體為一種俗稱為FluorinertTM 的全氟化物液體(perfluorinated liquid)，其可從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司(3M Company of St. Paul,Minnesota)處購得。其他成本較低的液體還可為礦物油(mineral oil)、石蠟(paraffin)或者是其他類似液體。
圖2繪示出一種具有一個回收反射鏡的發光二極體發光裝置，其已被揭露於申請人在2011年3月31日提出申請、編號為13/077,006並且合併參考於本申請案的在先申請案中。發光二極體照明裝置包括了一個發光二極體封裝4、用以驅動發光二極體晶片10的一個驅動電路(driver circuit)3、一個回收反射鏡6(諸如置放在發光二極體晶片之前的一個回收環(recycling collar))以及發光二極體所提供的光線能夠通過的一個透射孔8。
發光二極體晶片(元件)10可為白色、單色或者是多色的一個單晶片或者是多個晶片。這些發光二極體晶片10可為了特定應用進行排列，以使回收反射鏡6的透射孔8的光軸(optical axis)16會通過發光二極體元件(發光二極體晶片10)的中心點20(如圖3所示)，並且中心點20實質上亦會位於回收反射鏡6的曲率中心(center of curvature)附近。這些發光二極體元件(發光二極體晶片10)最好是排列在相同的平面上，並且緊密地置放，以最小化這些發光二極體元件(發光二極體晶片10)的任兩個發光區域之間的任一個間隙。這些發光二極體元件(發光二極體晶片10)能夠發射出諸如紅色、綠色以及藍色等單一顏色的光線，或者是發射出白色光線。光線的發射角(emission angle)通常會小於或等於180度。
回收環(回收反射鏡6)會以呈凹面的方式對應於發光二極體元件(發光二極體晶片10)彎曲。內表面14為一個反射表面，使得發光二極體晶片10入射在內表面14上的光線會被反射回光源，即發光二極體元件(發光二極體晶片10)。可經由在回收環(回收反射鏡6)的外表面或者是內表面進行塗佈或者是經由具有附接在回收環(回收反射鏡6)的一個單獨的反射鏡來提供反射表面。根據一個較佳實施例，回收環(回收反射鏡6)為外型對應於發光二極體元件(發光二極體晶片10)中心點20的球形，以便以等倍數(unit magnification)將發光二極體晶片10所輸出的光線反射回去。因此，實際上便會成為將影像形成於發光二極體元件(發光二極體晶片10)本身上的一個成像系統。這種做法的好處在於入射至內球面反射面(內表面14)上的全部發光二極體晶片10所提供的光線實質上都會被反射回光源，即發光二極體元件(發光二極體晶片10)的發光區域。
如所屬技術領域中具有通常知識者所能體認到的，未通過傳統照明系統透射孔的任何發光二極體晶片所提供的光線總是會浪費掉。然而，經由使用曲面反射面(內表面14)，本發明的發光二極體發光裝置2能夠回收即將浪費掉的大量光線。舉例來說，在其透射孔8尺寸能攫取到大約20%發射光線的一個照明系統中，回收環(回收反射鏡6)能夠聚集到多出20%的發射光線。這種做法的好處在於能將已攫取到的光線產量提高100%，以便大量提高亮度。
本發明中的發光二極體可為一個單一的發光二極體或者是一個發光二極體陣列。發光二極體可為白色、單色或者是由具有單色或者是多色的多個晶片所組合而成。發光二極體亦可為一個直流電(direct current,DC)發光二極體或者是一個交流電(alternating current,AC)發光二極體。
圖3A與圖3B繪示出某些能夠使用在本發明的發光二極體晶片。圖3A繪示出一種四色發光二極體元件(發光二極體晶片10)的發光二極體陣列18。特別之處在於發光二極體陣列18包括了對於中心點20呈對稱地排列在相對角落的發射出紅色光線的一個紅色發光二極體元件(發光二極體晶片R)以及發射出藍色光線的一個藍色發光二極體元件(發光二極體晶片B)，還有發射出綠色光線並且對於發光二極體陣列18的中心點20呈對稱地排列在相對角落的兩個綠色發光二極體元件(發光二極體晶片G1、G2)。發光二極體陣列18的排列，使得回收反射鏡6的光軸16會通過中心點20，並且中心點20實質上亦會位於回收反射鏡6的曲率中心附近。
雖然發光二極體陣列18繪示為具有四個發光二極體元件(發光二極體晶片B、G1、G2、R)，但是本發明可使用至少一個發光二極體元件(發光二極體晶片10)。另外，在使用一對發光二極體元件(發光二極體晶片10)的情況下，雖然這對發光二極體元件(發光二極體晶片10)最好是發射出相同顏色的光線，但是他們亦能發射出不同顏色的光線，即便是效率可能會較低。此外，在發光二極體陣列18中的各個發光二極體元件(發光二極體晶片10)的尺寸可以不同於任何其他的發光二極體元件(發光二極體晶片10)。
值得注意的是，雖然各個發光二極體元件(發光二極體晶片10)繪示為正方形，但是亦可以是矩形。發光二極體陣列18的整個發光區域最好是應該要具有與要投射的影像相同的長寬比(aspect ratio)。舉例來說，為了要投射出長寬比為9：16的一個高解析度電視影像(high definition television image)，發光二極體陣列18的整個發光區域應該要具有一樣是9：16的尺寸。同樣地，發光二極體陣列18的尺寸還可以是4：3、1：1、2.2：1等其他常見的長寬比。
在圖3A的實施例中，兩個綠色發光二極體元件(發光二極體晶片G1、G2)互相成像於彼此的位置上。特別之處在於來自於發光二極體元件(發光二極體晶片G1)並且入射於內反射面(內表面14)上的任何光線都將會被反射回呈對稱置放的發光二極體元件(發光二極體晶片G2)，而且反之亦然。為了要使呈對稱排列的相同顏色發光二極體元件(發光二極體晶片G1、G2)能夠運作良好，驅動電路3會同時驅動相同顏色的發光二極體元件(例如發光二極體晶片G1、G2)。因此，這樣的排列方式提供了較高的光回收效率。另一方面，來自於藍色發光二極體元件(發光二極體晶片B)的光線會成像於紅色發光二極體元件(發光二極體晶片R)上，而且反之亦然。因此，對於這兩個顏色來說，回收效率會較低。
為了要提高具有多種顏色發光二極體元件(發光二極體晶片10)的效率，可以使用圖3B中所示的對稱配置。於此實施例中，紅色發光二極體晶片R(發光二極體元件)對應於中心點20呈對稱排列。如此一來，紅色發光二極體晶片R便會以高回收效率互相成像。同樣地，藍色發光二極體晶片B(發光二極體元件)與綠色發光二極體晶片G(發光二極體元件)亦會對應於中心點20呈對稱排列，並且將會以高回收效率互相成像。
圖4繪示出根據本發明一個實施例的一種對光輸出量進行回收以允許較高輸出強度的液冷式發光二極體發光裝置發明。在圖4中，發光二極體發光裝置為具有一個密封外殼24/燈球(bulb)以及一個燈頭(base)26的一個發光二極體燈泡(light bulb)22。密封燈球(外殼24)可由塑膠、玻璃或者是金屬製成。
一個發光二極體底座(LED mount)28附接於燈頭26，並且對於要進行附接的一個控制電路(驅動電路3)、散熱片5、基板12以及電性連接於控制電路(驅動電路3)的多個發光二極體晶片10提供了剛性支撐結構(rigid support structure)。支撐發光二極體晶片10的基板12安裝於散熱片5上。發光二極體底座28還具有一個導管(conduit)，用以承載從控制電路(驅動電路3)到一個電性接腳接點(electrical foot contact)32以及螺絲鎖附接點(screw threaded contact)30的電線。在操作上，來自於電性接點30、32的線路電壓(line voltage)會經由控制/ 驅動電路3轉換為發光二極體晶片10的所需準位(level)。
雖然圖4繪示出一種具有一個愛迪生式螺紋燈頭連接器(Edison type threaded base connector)的燈泡，諸如具有MR-16式燈頭的任何其他發光二極體發光裝置亦適用於本發明。
燈球(外殼24)具有能夠讓來自於發光二極體晶片10的發射光線通過的一個光學透明透射孔8。透射孔8可為一個簡單的光學透明球形窗體(simple optically transparent spherical window)，或者是可具有諸如一個聚焦透鏡(focusing lens)或者是準直透鏡(collimating lens)的一個透鏡，以獲得一個所需的輸出發散量(output divergence)。
燈球(外殼24)在基板12上方的部分為外型對應於發光二極體晶片10發光區域中心點20的球形。環繞於透射孔8的一部分球形燈球表面(內表面14)塗佈有反射塗層(reflective coating)，以將發射光線反射回發光二極體晶片10的發光區域。其功能如同圖2中所繪示的回收環(回收反射鏡6)。
根據本發明，密封的燈球(外殼24)填充有用以降低熱量的冷卻液體9。與圖1一樣，被密封住的冷卻液體9緊鄰於或者是鄰近於發光二極體晶片10置放。如圖所示，冷卻液體9直接接觸發光二極體晶片10的發光區域，以使發光二極體晶片10所產生的任何熱量都將會立即被冷卻液體9以非常小的熱阻帶走。
發光二極體晶片10會在發射出光線時產生熱量。接著，熱量會加熱冷卻液體9，以使冷卻液體9的體積膨脹。由於冷卻液體9被密封在燈球(外殼24)的內部，因此必須進行調節，以避免燈球(外殼24)因為冷卻液體9的膨脹而爆炸。如圖4中所示，可壓縮材料34被置放於燈球(外殼24)的內部，以經由收縮來吸收冷卻液體9的膨脹體積。在如圖所示的實施例中，可壓縮材料34固定不動地置放在發射光線的光學路徑之外，因此並不會妨礙到光線被傳遞通過透射孔8。否則，可壓縮材料34可能會進入光線的光學路徑而使離開透射孔8的光線中產生扭曲(distortion)與陰影(shadow)，並且還可能會降低光輸出量。
在圖4中，可壓縮材料34附接於燈球(外殼24)的內表面。除此之外，可壓縮材料34還能夠固定不動地附接於燈球(外殼24)內的發光二極體底座28、散熱片5或者是其他部分，只要將此可壓縮材料34置放在發射光線的光學路徑之外即可。在部分實施例中，可壓縮材料34容納於圖4中所繪示的一個密封的封裝體中。
如圖4中所繪示的可壓縮材料34為一個空氣囊。空氣囊(可壓縮材料34)容納於一個小型的密封氣球封裝體(balloon enclosure)之內。當燈球(外殼24)內部的壓力增加時，空氣囊(可壓縮材料34)將會縮小體積，以調節燈泡內部的壓力。
外殼24的一部分可由諸如橡膠等彈性材料(flexible material)製成，以取代將可壓縮材料34置放於外殼24的內部，以使其可隨著冷卻液體9的膨脹而膨脹。然而，這並非是一個較佳的解決方式，因為要在彈性材料與剛性外殼之間維持密封是有困難的。因此，根據本發明將可壓縮材料34置放於外殼24的內部，使得外殼24能夠完全由剛性、完整密封的非膨脹材料製成，藉以提高發光二極體發光裝置的可靠度與耐久度。
在另一個實施例中，例如為空氣的可壓縮材料34被容納於一個封裝體中，並且被局限於經由具有開口(opening)的一個內壁(internal wall)33所定義出來的一個內腔室(internal chamber)35之內，以使流體(冷卻液體9)能夠自由地流過。這樣一來，可壓縮材料34便不需要被固定不動地置放。內壁33與被內壁33局限住的可壓縮材料34及其封裝體最好是在發射光線的光學路徑之外。
雖然圖4的實施例繪示出以空氣作為可壓縮材料34，但是諸如氮氣等在本質上為可壓縮的任何其他形式氣體都能用來作為可壓縮材料34。事實上，甚至就連真空也能夠用來作為可壓縮材料34，只要封裝體有足夠的剛性來抵抗真空的力量，更有足夠的彈性來進行收縮，以因應冷卻液體9膨脹的外部壓力。
圖5A至5E繪示出根據本發明用來封裝可壓縮材料的各種形式封裝體。圖5A為一種兩個末端皆密封並且容納有空氣的管體(tubing)的剖面圖。此管體可由橡膠、矽膠、塑膠或者是其他類似的材質所製成。
封裝體的外型可為如圖5A中所繪示的圓柱狀、如圖5B中所繪示的球狀、如圖5C中所繪示的環狀、如圖5D中所繪示出諸如一個圓盤(disk)的一個平面凹陷(flat cavity)或者是其他類似的形狀。空氣囊(可壓縮材料34)可與封裝互相獨立，或者是可附接於封裝，或者是可與封裝一體成形。
如圖5E中所繪示，可壓縮材料34可為擠在一起而構成一片「泡沫狀物(foam)」的一堆小型空氣囊。這種材料提供了必須要易於掌握並且可被切割為所需尺寸的氣體必要體積。舉例來說，可以在包裝緩衝材料(packing cushion material)中找到發泡材料。構成這些泡沫狀物的材料可為乙烯(vinyl)、矽膠、橡膠等等。在囊體內部的氣體可為空氣、氮器或者是其他類似的氣體。
為了要提高冷卻與降低熱量的效率，可加入一個泵浦(pump)38，以使外殼24內部的冷卻液體9循環流動。泵浦38快速地移開鄰近於發光二極體晶片10的熱冷卻液體9，並且以較冷的冷卻液體9取而代之，藉以提高降低發光二極體晶片10接面溫度的冷卻效率。
在一個較佳的實施例中，泵浦38為一個超音波泵浦(ultrasonic pump)。超音波訊號用來驅動一個訊號轉換器(transducer)，以在冷卻液體9中產生聲波(acoustic wave)。泵浦38的結構使得聲波引發冷卻液體9的一個淨流量(net flow)。
圖6A繪示出一種具有一個此種泵浦的發光二極體發光裝置。液體密封外殼24容納了一個超音波泵浦38，其中超音波泵浦38具有在一側上的一個入口40以及在另一側上的一個出口42。超音波泵浦38經由位於外殼24外部，用以產生一個超音波驅動訊號的一個超音波驅動電路44驅動。在圖6A中，基板12與附接於基板12的發光二極體晶片10安裝於外殼24的外表面，以取代如圖4中所繪示的附接於外殼24內部。冷卻鰭片50附接於外殼24，以移除來自於冷卻液體9的熱量。圖6A中的外殼24最好是由諸如金屬或者是金屬合金等熱傳導材料(heat conductive material)所製成。
圖6A中的空氣囊(可壓縮材料34)會小於圖4的空氣囊(可壓縮材料34)，除此之外，由於發光二極體晶片10附接於外殼24的外部，空氣囊(可壓縮材料34)並不需要固定不動地附接於外殼24。
圖6B繪示出另外一種發光二極體發光裝置，其中的發光二極體晶片10與內散熱片5為了要能有效的冷卻而浸置於冷卻液體9中。可壓縮材料34與圖4的可壓縮材料34相似，並且附接於液體密封外殼24遠離於發光二極體晶片10的光學路徑的內表面。鰭片50附接於外殼24，以移除來自於冷卻液體9的熱量。圖6B中的外殼24最好是由諸如金屬或者是金屬合金等熱傳導材料所製成。
散熱片5附接於外殼24的內表面，使得來自於散熱片5的熱量能夠再被散佈到外殼各處。附接於外殼24的燈頭26耦接於從發光二極體晶片10以及泵浦38到連接器46的電線。發光二極體晶片10所發射出的光線會傳遞通過透射孔(光學窗體)8。
圖7繪示出根據本發明另一個實施例的一種發光二極體發光裝置。一個陣列的發光二極體晶片10與基板12安裝於附接於外殼24內表面的一個散熱片5上。可壓縮材料34附接於外殼24的內表面，並且置放於發射光線的光學路徑之外。外殼24具有一個入口52以及一個出口54。一個流量管(flow tube)56耦接於入口52與出口54之間。冷卻鰭片50附接於流量管56定義為一個冷卻腔室(cooling chamber)58的一個部位。一個泵浦38，諸如一個超音波泵浦，連接於流量管56的管路上，以將冷卻液體9從外殼24灌注到冷卻腔室58，用以經由冷卻鰭片50有效散熱。
上述揭露內容僅用以舉例說明，並非本發明的全部技術內容。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的範圍內，將能對上述敘述設想出許多更動、變化與潤飾。熟知此技術領域者，應能體認出於此所述特定實施例的其他等效實施例。舉例來說，雖然本發明載明了使用一個回收反射鏡，但是本發明亦能夠在不回收光線的情況下使用。另外，雖然本發明在上文中已載明了以一個發光二極體作為光源，但是本發明亦能夠使用於在操作中會產生大量熱量的任何光源。舉例來說，本發明能夠使用於雷射、電弧燈(arc lamp)或者是其他類似的光源。本發明的原理亦能夠應用於諸如場效電晶體(power transistor)、微處理器(microprocessor)、電感(inductor)、同步整流器(rectifier)以及變壓器(transformer)等任何其他非光學的應用。也就是說，本發明的範圍並不限於上述說明內容。
2．．．發光二極體發光裝置
3．．．驅動電路
4．．．發光二極體封裝
5．．．散熱片
6．．．回收反射鏡
7．．．窗體
8．．．透射孔
9．．．冷卻液體
10、B、G1、G2、R．．．發光二極體晶片
12．．．基板
14．．．內表面
16．．．光軸
18．．．發光二極體陣列
20．．．中心點
22．．．發光二極體燈泡
24．．．外殼
26．．．燈頭
28．．．發光二極體底座
30、32．．．接點
33．．．內壁
34．．．可壓縮材料
35．．．內腔室
38．．．泵浦
40、52．．．入口
42、54．．．出口
44．．．超音波驅動電路
46．．．連接器
50．．．鰭片
56．．．流量管
58．．．冷卻腔室
圖1繪示出根據本發明一個實施例的一種例示發光二極體發光裝置。
圖2繪示出一種具有一個回收反射鏡的發光二極體發光裝置。
圖3A繪示出一種四個發光二極體元件(發光二極體晶片)的發光二極體陣列，其具有至少一對顏色對呈對稱排列。
圖3B繪示出一種六個發光二極體元件(發光二極體晶片)呈對稱排列的發光二極體陣列。
圖4繪示出根據本發明一個實施例的一種對光輸出量進行回收以允許較高輸出強度的液冷式發光二極體發光裝置發明。
圖5A至5E繪示出根據本發明用來封裝可壓縮材料的各種形式封裝體。
圖6A繪示出根據本發明一個實施例的一種具有一個泵浦的發光二極體發光裝置。
圖6B繪示出根據本發明一個實施例的一種具有一個泵浦以及接觸一種冷卻液體的一個發光二極體元件(發光二極體晶片)的發光二極體發光裝置。
圖7繪示出根據本發明一個實施例的一種具有一個外接式泵浦的發光二極體發光裝置。
3．．．驅動電路
5．．．散熱片
8．．．透射孔
9．．．冷卻液體
10．．．發光二極體晶片
12．．．基板
14．．．內表面
22．．．發光二極體燈泡
24．．．外殼
26．．．燈頭
28．．．發光二極體底座
30、32．．．接點
33．．．內壁
34．．．可壓縮材料
35．．．內腔室

Claims (13)

  1. 一種液冷式發光二極體發光裝置，包含：具有一透射孔之一密封外殼；一發光二極體元件，其係容納於該密封外殼中，並且具有一發光區域，該發光區域發射出通過該透射孔而進行傳輸的光線；冷卻液體，其係容納於與該發光二極體元件之該發光區域接觸的該密封外殼中，以散去由該發光二極體元件所產生的熱量；以及一可壓縮發泡材料，其容納有多個密封氣體囊，其中該發泡材料係固定地置放在該密封外殼之內，於發射光線之光學路徑之外，且其中該發泡材料係可操作以因應該冷卻液體的膨脹而進行壓縮。
  2. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，其中該冷卻液體包括全氟化液體。
  3. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，更包含配置在該密封外殼內部並且附接於該發光二極體元件的一散熱片。
  4. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，更包含一泵浦，該泵浦使該冷卻液體循環流動，以散去由該發光二極體元件所產生的熱量。
  5. 如請求項4之液冷式發光二極體發光裝置，其中該泵浦係配置在該密封外殼的內部。
  6. 如請求項4之液冷式發光二極體發光裝置，其中該泵浦係配置在該密封外殼的外部。
  7. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，其中該密封外殼包括一回收反射鏡，該回收反射鏡具有一反射表面，用以將發射光線之一部分反射回該發光二極體元件的該發光區域。
  8. 如請求項7之液冷式發光二極體發光裝置，其中該發光二極體元件包括一發光二極體陣列，該發光二極體陣列具有發射出相同顏色並且環繞該發光二極體陣列的中心點呈對稱排列的至少一對發光二極體元件，使得來自於該對發光二極體元件中之一者的發射光線會被反射回該對發光二極體元件中之另一者。
  9. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，其中該發光二極體元件包括一發光二極體陣列。
  10. 如請求項1之液冷式發光二極體發光裝置，其中該密封外殼係為一燈泡，其具有一密封外殼燈球，該密封外殼燈球係連接至作為一電氣輸入的一燈頭，以給予該發光二極體元件功率，其中該發光二極體元件係剛性支撐在該密封外殼燈球內。
  11. 如請求項10之液冷式發光二極體發光裝置，更包含配置在該密封外殼燈球內之一發光二極體底座，其中該發光二極體底座係從該燈頭延伸，以提供一剛性支撐結構給一控制電路、散熱片、及發光二極體元件，且其中該發光二極體 底座提供在該燈頭與該發光二極體元件間的一電氣路徑。
  12. 如請求項11之液冷式發光二極體發光裝置，其中該燈頭係為一愛迪生式(Edison-type)螺紋燈頭。
  13. 如請求項11之液冷式發光二極體發光裝置，其中該燈頭係為一MR-16式燈頭。
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