发光二极管和反射器的利记博彩app

本发明涉及光源，并且更特别地涉及包括多个半导体光源的光源。

背景技术：

已知半导体光源，诸如发光二极管（LED）、高功率LED、有机LED（OLED）和激光二极管，是可以展现小/低集光率（即，发射面积与在其中发射光的立体角的乘积）的能量高效且小型的光源。

这样的半导体光源因此对于其中需要明亮光源的应用而言是有益的。典型的示例应用包括投影系统、机动车照明、相机闪光灯和聚光灯。对于这些示例，改进的小型化通常是合期望的。然而，仅仅减小半导体光源的大小减少了所生成的光通量。

已知的是借助于具有小开孔（即，光输出区段）的混合箱从半导体光源获得增大的亮度，光可以从小开孔逃离。图1A和1B图示了采用这一概念的已知的基于LED的光源10，其中由LED 12（在管芯衬底14上）生成的光在具有高反射率的混合箱16中回收/反射直至其经由小开孔18逃离。通过开孔18为“小的”简单地意味着小于LED 12使得开孔面积A_A（即，宽度W_A X L_A）小于LED 12的LED面积A_LED（即，宽度W_LED X L_LED）。

技术实现要素：

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一方面，提供了一种光源，包括：适配成生成光的第一和第二半导体二极管结构，第一和第二半导体二极管结构与彼此横向相邻；光输出区段，其至少部分地重叠第一和第二半导体二极管结构二者并且适配成从第一和第二半导体二极管结构输出光；以及光反射结构，其至少部分地围封光输出区段以及第一和第二半导体二极管结构的侧表面并且适配成从半导体二极管结构朝向光输出区段反射光，其中光输出区段的面积小于第一和第二半导体二极管结构的组合面积。

实施例可以通过将发光半导体二极管结构（诸如LED）布置成横向相邻并且然后在相邻的二极管结构之间共享单个光输出区段来实现材料和/或空间方面的节约。因此，提出了用于形成具有光输出区段的高亮度的基于LED的光源的概念，光输出区段具有小于光生成部分（例如半导体二极管结构）的面积。通过将这样的光输出区段布置成至少部分地重叠多个光生成结构，光输出区段可以包括跨多个光源共享的单个组件/结构（诸如例如开孔或磷光薄片）以提供材料、大小、设备复杂度和/或制造复杂度方面的节约/降低。

换言之，实施例可以提供一种高亮度光源，其包括被公共光输出区段重叠的横向布置的子源。光输出区段的（多个）位置和/或形状可以改变或设计成使得能够实现子源的倾斜，使得多个光输出区段的边缘可以紧密对准（例如当从上方观看时）。

因此，多个LED光源可以在策略上布置于水平轴中使得它们被单个或公共光输出区段重叠。例如，紧密定位的LED光源对可以关于彼此对准以形成对的列状阵列，使得当从正上方观看时（即俯视图），单个细长光输出区段可以至少部分地重叠阵列中的每一对LED光源。通过将多个LED光源布置成被公共光输出区段重叠，可以实现材料和/或空间方面的节约（例如足迹大小方面的降低）。

本公开的LED光源可以是任何类型的LED，诸如倒装芯片类型LED（薄膜倒装芯片）、图案化蓝宝石衬底、顶部连接/顶部发射、顶部-底部连接。而且，光源可以作为裸露管芯来使用，或者进行封装。

LED光源的光输出区段（或光发射区域）是指来自LED的光朝向或通过其输出（或发射）的区域。LED光源的一个或多个腔体因而可以朝向光输出区段延伸。光输出区段可以例如是诸如蓝宝石之类的生长模板（生长衬底）的区域（体积）。来自半导体结构的光可以在各种方向上发射，因而导致一些发射光入射在光反射结构上并且朝向（多个）半导体结构反射回来。因此，由半导体结构生成的光可以被光反射结构反射直至其被引导通过（并且离开）光输出区段。因此，光反射结构和光输出区段的布置可以视为形成“混合箱”结构，其反射光线直至它们通过光输出区段输出。相应地，（从光输出区段的）光输出方向可以一般化成在竖直方向上（例如在图中向上），光沿其从光输出区段输出。然而，将理解的是，并非来自光输出区段的所有光输出都可以精确地竖直输出。因此，光输出方向应当理解成是指光可以从光输出区段输出的大体向上延伸的方向，其例如延伸离开光输出区段的表面。

半导体二极管结构可以布置成使得存在半导体二极管结构的相邻边缘之间的基本上零间隔。然而，在实践中，可能难以完美地对准相邻边缘以具有零横向间隔。因此，在实施例中，半导体二极管结构可以以可忽略量或小量横向分离。例如，可以存在两个半导体二极管结构的相邻边缘之间的横向间隔，并且该横向间隔或重叠可以小于半导体二极管结构的横向宽度的10%。在实施例中，可以优选的是将这样的间隔减小到最小值（例如小于半导体二极管结构的横向宽度的5%，并且甚至更优选地小于半导体二极管结构的横向宽度的1%）。

在实施例中，光输出区段可以包括形成在光反射结构中的开孔。

而且，实施例还可以包括光输出区段下方并且至少部分地重叠第一和第二半导体二极管结构二者的光学增强材料层，其中光反射结构至少部分地围封光学增强材料层的侧表面。换言之，实施例还可以包括夹在半导体光源的顶部与光输出区段的底部之间的光学增强材料层。

另外，在实施例中，光输出区段可以包括光学增强材料。

光学增强材料可以是“颜色转换填充物”，诸如磷光材料。示例可以包括陶瓷磷光体、磷光体薄片或称为“发光陶瓷（lumiramic）”材料的已知磷光材料。这还可以帮助维持横向发射区域的集光率和/或改变发射光的颜色。

另外，如果实施例包括多个光输出区段，则一些或全部光输出区段可以包括（例如填充有）不同材料。作为示例，某些光输出区段可以填充有第一类型的磷光体（例如将蓝色转换成白色）并且其它可以填充有另一类型的磷光体（例如将蓝色转换成红色）。

实施例可以在机动车照明领域以及其中高亮度照明合期望的其它领域/应用中采用。

因此，根据本发明的一方面，可以提供一种机动车灯，其包括根据实施例的光源。

根据本发明的另一方面，可以提供一种投影仪灯，其包括根据实施例的光源。

根据本发明的又一方面，提供一种制造光源的方法，包括：将适配成生成光的第一和第二半导体二极管结构布置成与彼此横向相邻；提供至少部分地重叠第一和第二半导体二极管结构二者的光输出区段，光输出区段适配成从第一和第二半导体二极管结构输出光；以及利用光反射结构至少部分地围封光输出区段以及第一和第二半导体二极管结构的侧表面，光反射结构适配成从半导体二极管结构朝向光输出区段反射光，其中光输出区段的面积小于第一和第二半导体二极管结构的组合面积。

布置步骤可以包括布置第一和第二半导体二极管结构使得存在第一和第二半导体二极管结构的相邻边缘之间的横向间隔，横向间隔小于第一和第二半导体二极管结构的横向宽度的10%。

光输出区段可以包括形成在光反射结构中的开孔。

实施例还可以包括形成光输出区段下方并且至少部分地重叠第一和第二半导体二极管结构二者的光学增强材料层，其中利用光反射结构光反射结构至少部分地围封光输出区段以及第一和第二半导体二极管结构的侧表面的步骤还包括利用光反射结构光反射结构至少部分地围封光学增强材料层的侧表面。

在实施例中，光输出区段可以包括光学增强材料。

附图说明

现在将参照随附各图详细描述本发明的示例，其中：

图1A是已知LED光源的截面视图；

图1B是图1A的已知LED光源的俯视图；

图2A是根据实施例的光源的俯视图；

图2B是图2A的实施例的截面视图（沿图2A的线X-X取得）；

图3A是根据另一实施例的光源的俯视图；

图3B是图3A的实施例的截面视图（沿图3A的线X-X取得）；

图4A是根据另一实施例的光源的俯视图；

图4B是图4A的实施例的截面视图（沿图4A的线X-X取得）；

图5图示了对图4A和4B的实施例的修改；以及

图6图示了对图2A和2B的实施例的修改。

具体实施方式

本发明提供一种包括多个LED光源的光源以及用于制造所述光源的方法。实施例可以与要求来自相对小和/或高效的光源的高或增大的亮度的光的应用特别相关。

实施例采用以下概念：将发光半导体二极管结构（诸如LED）布置成横向相邻并且然后提供重叠相邻二极管结构的单个光输出区段（相比于经对准的二极管结构具有减小的大小）。以此方式，可以跨多个LED光源采用或共享公共光输出区段以提供材料和/或制造复杂度方面的节约或降低。

如本文中使用的术语竖直意味着基本上与衬底的表面正交。如本文中使用的术语横向或水平意味着基本上平行于衬底的表面。而且，描述定位或位置的术语（诸如上方、下方、顶部、底部等）要与在图中图示的结构的取向结合地解释。

图仅仅是示意性的并且因此应当理解到特征的尺寸没有按照比例绘制。相应地，所图示的任何层的厚度和/或间隔不应当视为限制性的。例如，被绘制成比第二层厚的第一层在实践中可以比第二层薄。

参照图2，描绘了根据本发明的实施例的光源。更具体地，图2A是光源的俯视图，并且图2B是光源的截面视图（沿图2A的线X-X取得）。

光源包括定位在衬底20的上表面上的多个LED 12。在此，多个LED 12布置在包括两列LED 12的2x4阵列中，每一列具有四行LED 12。因此，将领会到，所描绘的LED 12的布置可以描述为包括紧密定位的LED光源12的四个对12₁,12₂,12₃,12₄，其在列中对准以形成对的列状阵列。通过定位在衬底的平坦上表面上，LED 12可以描述为与彼此横向相邻，因为它们全部处于相同的水平面中。

光输出区段18提供在LED 12的顶部上，使得其部分重叠每一个LED 12的顶部/上表面。光输出区段18适配成输出来自LED 12的光。在此，光输出区段18包括光学增强材料，诸如磷光材料或发光陶瓷。

相应地，当从正上方观看时（即在如图2A中描绘的俯视图中），单个细长光输出区段18部分地重叠2x4阵列中的每一对LED 12。单个、公共光输出区段18部分地重叠所有LED。

光反射结构16围封光输出区段18和LED 12的侧表面，并且还围封未被光输出区段18覆盖的LED顶部/上表面。因此，光反射结构16覆盖LED 12和光输出区段18使得仅光输出区段18的顶部/上表面暴露（即未被光反射结构16覆盖）。光反射结构16包括高反射性材料，其朝向光输出区段18反射来自LED 12的光。光反射结构16因而可以视为形成光混合箱，光从其可以仅经由光输出区段18逃离。

由于光输出区段18的面积小于LED的总面积，因此实施例采用以下概念：具有小于其适配成从中输出光的LED 12的光输出区段18。这使得能够获得来自LED 12的增大的亮度。另外，部分地重叠多个光生成结构（例如LED 12）的单个光输出区段18的使用使得能够跨多个光源采用和共享单个组件或结构。因而可以获得设备复杂度和所要求的材料方面的降低。

参照图3，描绘了根据本发明的另一实施例的光源。更具体地，图3A是光源的俯视图，并且图3B是光源的截面视图（沿图3A的线X-X取得）。

图3的实施例非常类似于图2的实施例。将省略所有相同或类似技术特征的详细描述以便避免不必要的重复。替代地，要指出的是，图3的实施例与图2的不同之处仅在于采用四个光输出区段18₁,18₂,18₃,18₄。每一个光输出区段18布置成部分地重叠相应LED对。因此，第一光输出区段18₁部分地重叠第一LED对12₁，第二光输出区段18₂部分地重叠第二LED对12₂，第三光输出区段18₃部分地重叠第三LED对12₃，并且第四光输出区段18₄部分地重叠第四LED对12₄。因而将领会到，每一个光输出区段18布置成部分地重叠两个LED。

如关于图2的实施例那样，光输出区段18的面积小于其部分地覆盖的LED的总面积，因而采用以下概念：具有小于其适配成从中输出光的LED 12的光输出区段18。这使得能够获得来自LED 12的增大的亮度。另外，部分地重叠两个光生成结构（例如LED 12）的单个光输出区段18的使用使得能够实现材料和复杂度方面的降低，而同时提供来自光源的增大亮度的光。其还可以使得能够实现与当前设备类似的光输出区域布局，这可以有助于在现有产品中实现。

参照图4，描绘了根据本发明的另一实施例的光源。更具体地，图4A是光源的俯视图，并且图4B是光源的截面视图（沿图4A的线X-X取得）。

图4的实施例类似于图2的实施例。将省略所有相同或类似的技术特征的详细描述以便避免不必要的重复。替代地，要指出的是，图4的实施例与图2的不同之处在于单个光输出区段18现在包括开孔18（形成在光反射结构16中）。如关于图2的实施例那样，图4的实施例的光输出区段18（即开孔18）位于LED 12上方，使得其部分地重叠每一个LED 12。另外，图4的光输出区段18的形状和大小非常类似于图2的情况。因此，光输出区段18的面积小于其重叠的LED的总面积，从而采用以下概念：具有小于其适配成从中输出光的LED 12的光输出区段18。

而且，提供光输出区段18下方并且重叠所有LED 12的光学增强材料层22。在此，光输出光学增强材料包括发光陶瓷或磷光材料，其适配成转换由LED发射的光的颜色。

光反射结构16覆盖光学增强材料层22的侧表面以及光学增强材料层22的上表面的部分。换言之，光反射结构16覆盖LED 12和光学增强材料层22，使得仅光学增强材料层22的顶部/上表面被光输出区段18暴露（即未覆盖）。

因而，将领会到，图4图示了其中光输出区段18包括开孔或腔体的实施例。在该实施例中提供光学增强材料层22以更改由LED 12发射的光的颜色。然而，将领会到，图4的实施例可以修改成不包括光学增强材料层22（例如，如果不要求来自LED的光的颜色的更改的话）。

可替换地，图4的实施例可以通过利用光学增强材料（诸如例如发光陶瓷或磷光材料）取代图4的开孔18而修改。对图4的实施例的这样的修改在图5中描绘，其中光输出区段包括磷光材料的第一24A和第二24B部分。例如，磷光材料的第一24A和第二24B部分可以提供输出光向不同颜色的更改。

要指出的是，在实践中，光反射结构16可能不完全是反射性的。换言之，光反射结构可能不具有基本上100%的反射率，并且因此一些光可能通过它泄漏。这增大光输出面积的大小并且因而降低亮度。这可能引入颜色随位置的效应（例如中心白光周围的蓝色光晕）。为了解决这一点，可以通过利用不透明/反射涂层阻挡光来使实施例“不漏光”。对图2的实施例的这样的修改在图6中描绘，其中反射涂层30提供在光反射结构16的上表面上。这通过反射从下方入射在反射涂层30的下表面上的光（例如通过光反射结构16泄漏的光）来帮助降低光反射结构16的总体光透射率。

通过研究附图、公开内容和随附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施例的其它变形。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以履行在权利要求中叙述的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实不指示这些措施的组合不能用于获益。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，其与其它硬件一起供应或作为其部分，但是还可以以其它形式分布，诸如经由因特网或其它有线或无线电信系统。权利要求中的任何参考标记不应当解释为限制范围。