双向光片的制作方法

文档序号:7036591阅读:289来源:国知局
双向光片的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种固态光片(10)和制造所述片的方法。在一个实施例中,裸露LED芯片具有顶部电极和底部电极,其中底部电极是大反射电极。LED阵列(例如,大于1,000个LED)的底部电极(12)被键合到柔性底部基板上形成的电极阵列。导电迹线在连接到所述电极的底部基板上形成。然后,将具有导体的透明顶部基板层合在所述底部基板上方。连同许多实施例描述了串联连接LED的各种方式。可将所述光片(10)形成为从所述光片的相对表面发光,使其能够用于悬挂的灯具中以对天花板以及地板进行照明。
【专利说明】双向光片

【技术领域】
[0001]本发明涉及固态照明,并且具体地,涉及包含可用于通用照明的发光管芯如发光二极管(LED)的光片。

【背景技术】
[0002]双向光片已描述于US 2011/0058372A1中。然而,存在与使用这些片大体相关的问题,包括小于最佳光提取和/或热耗散。


【发明内容】

[0003]本发明试图解决这些其它问题。 申请人:发现可通过将比前述那些更小的LED用于这些类型的光片来解决或至少减轻这些问题。此外, 申请人:发现使用较小的LED还可降低组分材料成本和/或提供更多光照均匀度(鉴于特别是无功能LED对消费者不可见)。
[0004]本发明的光片包括LED,所述LED具有小于85微米,优选地小于80微米,或者约5至约75微米的厚度。在一个实施例中,LED具有小于100 X 100微米,优选地约10微米XlO微米至约90微米X90微米的顶部表面积。在本发明的一个实施例中,可在光片中使用数千个LED以传播光。
[0005]在一个实施例中,柔性电路以条的形式形成,诸如3-4英寸乘以4英尺,或以单个大片的形式形成,诸如2X4英尺片。使用通向用于一个或多个电源的连接器的镀铜的迹线在该片的底部上形成导体图案。在将安装裸露LED芯片的柔性电路的某个区域处,金属通孔延伸穿过柔性电路以在柔性电路的顶部表面上形成电极图案。在一个实施例中,图案是伪随机图案,因此,如果有任何LED故障(典型地短路)或任何电极键合故障,暗LED也将是不明显的。在另一个实施例中,图案是有序图案。如果光片横向地传播LED光,则由于光片中混合的光,暗LED可以是不明显的。金属通孔为LED提供散热器,因为当光片被安装在天花板中时,来自LED的上升的热将由光片上方的空气去除。根据需要被提取的热,金属通孔可以是任意尺寸或厚度。
[0006]在另一个实施例中,所述片包括诸如铝层的高反射层,其在两个表面上均具有电介质涂层。反射片被图案化为具有在其上形成的导体和电极。铝层也用于将LED热横向扩散。电介质涂层可以具有相对高的热导率,并且由于片非常薄(例如,1-4密耳,或小于100微米),所以存在良好的垂直热传导。此类反射膜将朝向光片的光输出表面反射LED光。
[0007]本发明提供了具有顶部电极和底部电极的裸露LED芯片(也被称为晶粒)。底部电极被键合到延伸穿过柔性电路顶部的金属通孔。可使用导电粘合剂,或LED可以通过超声结合、焊接回流、或其它结合技术来结合。在一个实施例中,使用低功率(例如,I至60毫瓦)蓝色LED或紫外LED。使用低功率LED是有利的,因为:1)可以在光片中使用数千个LED以传播光;2)低功率LED比高功率LED便宜得多;3)每个LED将产生极少的热;4)少许LED的故障将是不明显的;5)在没有复杂的光学器件的情况下,局部的LED光和略有不同的颜色将在离光片几英尺处将调和成基本上均质的光源;6)可以使用常规磷光体将蓝光转换成白光;7)可使用更高的电压以对长条中的许多串联连接的LED供电,从而减小通过导体的功率损失;以及其它原因。
[0008]在柔性电路的顶部上方附连有薄型透明片(中间片),诸如PMMA片或其它适当的材料,所述片具有围绕每个LED形成的孔。中间片在其底表面上形成有诸如棱镜的反光片或在片内形成有如双折射结构的反光片,以向上反射光。在层压过程中,中间片的厚度限制LED上的任何向下压力。LED的顶部电极可以稍微突出穿过中间片中的孔或可以基本上齐平。可利用硅氧烷的薄层或其它粘合剂或粘结技术将中间片固定到柔性电路。
[0009]中间片在其底表面上还可具有诸如铝的薄反射层用于反射光。由于柔性电路导体在柔性电路的底部上,并且金属通孔仅在中间片的孔中,不存在由中间片的金属反射表面引起的导体的短路。
[0010]在一个实施例中,围绕LED的中间片具有与LED大致相同的厚度。在另一个实施例中,围绕LED的中间片具有约85微米至约250微米的厚度。
[0011]在另一个实施例中,中间片为电介质片,其在LED的位点处具有模塑到其中的杯状部。所述杯状部在底部具有使LED穿过的孔。片的表面涂覆有反射层如铝,所述反射层涂覆有透光的电解质层。反射杯状部被形成为由单个LED产生任何发光图案。在此实施例中,LED光将不在中间片中混合而是将被直接反射出。
[0012]然后,用硅氧烷和磷光体的混合物填充介于LED与中间片中的孔(或杯状部)壁之间的空间以产生白光。硅氧烷包封LED并除去任何气隙。硅氧烷是高折射率硅氧烷,使得将存在从GaN LED(高折射率材料)到硅氧烷/磷光体以及到中间片的良好光学耦合。在光片中围绕每个LED的面积将相同,即使对准不是完美的。取决于所需的磷光体的需要量,LED可以大约为约0.0Olmm2至0.24mm2,并且中间片孔可具有小于3mm或者约0.1mm至小于3_的直径。即使LED相对于孔不居中,来自一侧的增加的蓝光也将被来自另一侧的增加的红绿光组分(或黄光组分)抵消。来自每个LED和来自邻近的LED的光将在中间片中混合并且在离开光片之后进一步混合以形成基本上均质的白光。
[0013]在一个实施例中,LED具有小于100X 100微米的顶部表面积和小于85微米的厚度。因此,存在显著侧发射组分。
[0014]然后,将透明的柔性电路层合在中间片上方,其中顶部柔性电路具有导体和电极图案。电极可具有用于键合到LED的顶部电极的导电粘合剂。可在柔性电路上或在中间片上设置硅氧烷层,以使所述片附连在一起。然后,在热和压力下将透明的柔性电路层合以在LED电极与顶部电路之间产生良好的电接触。中间片防止在层合期间向下的压力在LED上过度向下挤压。中间片也确保了光片将具有均匀厚度以便避免光学畸变。
[0015]为了避免每个LED上方的亮蓝斑点,当近距离观察时,顶部柔性电路电极可以是将蓝光反射到周围磷光体中的相对大的漫反射体(例如,银)。此类大反射体也减小片的对准公差。
[0016]即使不使用每个LED上方的反射体,并且因为LED较小且单个地不十分明亮,所以来自LED的顶部表面的蓝光可以被直接输出并且与由围绕LED的磷光体产生的红/绿或黄光混合,以在离光片的短距离处产生白光。
[0017]作为另外一种选择,磷光体可以被形成为每个LED上方的顶部柔性电路的顶部表面上的点。这将避免每个LED上方的蓝色斑点。包封LED的孔中的磷光体/硅氧烷则因此仅用于转换来自LED的侧光。如果来自每个LED的顶部表面的光离开顶部柔性电路以由远端磷光体转换,则柔性电路电极可以是透明的,诸如ITO层。在可供选择的实施例中,不存在沉积在中间片中的孔中的磷光体,并且所有转换均由顶部柔性电路的顶部表面上的远端磷光体层进行。
[0018]在一个实施例中,LED芯片是倒装芯片,并且所有的电极和导体均在底部基板上形成。这简化LED的串联连接并且改善了电极键合可靠性。
[0019]为了使与具有顶部电极和底部电极的LED芯片形成串联连接变得容易,LED芯片可在底部基板上交替地颠倒安装,使得使用在底部基板上的导体图案可将LED芯片的阴极串联连接到相邻LED芯片的阳极。顶部基板也具有用于串联连接LED的导体图案。可以产生串联和并联组的组合以优化电源要求。
[0020]在另一个实施例中,中间片具有在其正方形孔的相对壁上形成的电极。然后,将具有顶部电极和底部电极的LED芯片竖直地插入在孔中,使得LED电极与在孔的壁上形成的相对的电极接触。在孔中形成的电极延伸至中间片的顶部表面、底表面、或两个表面,以通过顶部基板或底部基板上的导体图案互连。在另选实施例中,任何串联连接或串联/并联连接的导体图案在中间片的一个表面或两个表面上直接形成。
[0021]在另一个实施例中,不存在中间片,并且将导体图案化在顶部基板和底部基板上。基板中的一个或两个具有腔体或沟槽以适应LED的厚度。垂直LED因此被夹在两个基板之间。如果LED足够薄,则不需要腔体来适应LED的厚度,因为组装过程能够简单地依赖于材料的塑性变形来包住LED。在相对的基板上的导体图案是这样的,夹层连接导体以串联联接相邻的LED。基板可以被形成为扁条或片、或圆形的、或扁的和圆形的组合。在一个实施例中,夹层结构形成柔性圆柱体或半圆柱体,其包含串联连接的LED的单个串。取决于期望的电源,柔性串可以与其它串串联连接或与其它串并联连接。
[0022]如果光片以条的形式形成,则每个条可以使用其自身的电源并被模块化。通过以条的形式制作光片,需要较小的层压压力,并且横跨条的宽度的层压压力将更均匀。该条可以被布置成彼此靠近至产生任何尺寸的光片,诸如2 X 4英尺光片或甚至6英寸乘4英尺或更长的光片,以取代在办公室环境中的标准荧光灯具内的光源。就荧光灯具而言,在给定的天花板切口内包含两个、三个、四个或更多个的线性荧光灯是常见的。每个光片条可以取代单个荧光灯并且具有相似的长度。光片的该实施例可以产生替换典型的荧光灯所需的大约3000流明,并且通过在各种空间构型中插入所需的数量的条,可以制造具有相同流明输出灵活性的照明灯具以适应照明应用。光片的特定设计使得光片能够成为模块化的高性价比解决方案。
[0023]作为另外一种选择,已知用于荧光灯具的标准天花板龙骨构形以诸如6英寸X4英尺、1X4英尺、2X4英尺、以及2X2英尺的离散尺寸出现。可以考虑使用每个均为标准模块化尺寸的1500流明的2英尺窄条,其可以潜在地被用作在这些构形中每一个内的构件。因此,最终灯具的制造商能够采购单一尺寸组件,通过所述单一尺寸组件,制造商可以可想象地产生如在大多数应用中看到的任何类型的灯构形和几何形状。
[0024]在照明灯具中的各种光条可以以不同的角度倾斜,以便以任何角度引导来自相关联的光条的光的峰值强度。这大大扩展了复合照明灯具对光在远离灯具本身的远场中的分布进行成形和调制的能力。
[0025]作为另外一种选择,可以采用单个2X4英尺光片(或任何尺寸的片),即,就其本身而言,照明灯具没有任何封装件。
[0026]就照明灯具提供显著表面面积的情况而言,诸如在2 X 4英尺荧光灯具中,存在显著空间以调和许多较小的LED源,使得与在热量变得高度局部化并且因此更难以管理的改型灯泡或聚光灯型光源中相比,它们的局部热状况被更好地管理。
[0027]光片容易地被控制成当存在环境阳光时自动调光,使得整体能量消耗大大减小。因为单个的光片可以具有串联和并联串的组合,所以也可以产生子光片局部调光。本文还讨论了其它节能技术。
[0028]光片中所用的LED可以是常规LED或可以是任何类型的半导体发光装置,诸如激光二极管等。正在研发芯片不是二极管的固态装置,并且本发明也包括此类装置。
[0029]柔性光片可以被平坦地布置在支撑框架中,或光片可以为弧形弯曲而用于更多定向光。各种形状的光片可以被用于不同的应用。顶部柔性电路片或中间片可以具有被模制于其中的光学结构,用于准直光、扩散光、混合光,或提供任何其它光学功能。
[0030]就一些应用而言,诸如就在反射暗灯槽中使用光片或从天花板悬挂光片而言,可将光片制成双向的。
[0031]在双向光片的一个实施例中,向上发光是用于对空气杀菌的UV,所述空气诸如来自通气孔或进入空气回流管道。底部发光将通常基本上是白光。
[0032]在另一个实施例中,LED被安装在卡合基板上,所述卡合基板卡合到在顶部基板中形成的沟槽或腔体中。电连接通过卡合配合自动地形成。
[0033]可以使用标准荧光灯照明灯具以标准荧光灯管形状因数定位光条,以支撑LED并且对LED供电。在一个实施例中,管形状因数具有平坦顶部,在所述平坦顶部上安装光条。平坦顶部由环境空气直接接触以冷却光条,或可在平坦顶部与空气之间存在中间层。在管中的各种光条的可变发光图案使得管能够具有任何发光图案。
[0034]还描述了从LED去除热的各种技术。
[0035]还公开了包封LED管芯的新方法。在一个实施例中,在与围绕每个LED管芯的空间对准的顶部基板中形成孔。在将顶部基板附连在LED管芯上方之后,将包封材料经由在顶部基板中的孔注入到该空间中。由于该空间被包封材料填充,所以一些孔允许空气从该空间逸出。
[0036]本文还描述了其它变型。
[0037]在其它实施例中,可将各种基板和中间层中的任一种混合并匹配。
[0038]相同或相似的元件标以相同的标号。
[0039]在本发明的一个方面,提供照明装置。所述照明装置包括双向照明装置和电接口,其中所述双向照明装置能够与电接口电通信。
[0040]在另一方面,提供单向光。

【专利附图】

【附图说明】
[0041]提供下面描述的附图以说明本发明的一些可能的例子。
[0042]图1为根据本发明的一个实施例的光片的光输出侧的一部分的简化透视图。
[0043]图2为根据本发明的一个实施例的光片的下侧的一部分的简化透视图。
[0044]图3-5、7、8、10-14和16-19为沿图1中的线3-3的剖视图,其示出在加工成形的各种阶段和各实施例处的光片。
[0045]图3A示出具有导体和电极的柔性底部基板,其中电极是穿过基板的热传导通孔。
[0046]图3B示出具有导体和电极的反射底部基板,其中反射体可为铝层。
[0047]图3C示出具有导体和电极的反射底部基板,其中反射体是电介质,并且其中电极是通过基板的热传导通孔。
[0048]图4示出了在基板电极上方分配的导电粘合剂。
[0049]图5不出附连于基板电极的、发出蓝光的裸露LED芯片。
[0050]图6为具有用于LED的孔的透明中间片的透视图。该片可以可选地具有反射性底表面。所述片可任选地具有反射性底表面。
[0051]图7示出附连在底部基板上方的中间片。
[0052]图8A示出利用硅氧烷/磷光体混合物填充围绕LED的孔以包封LED。
[0053]图SB示出利用硅氧烷/磷光体混合物填充围绕LED的孔,其中孔是锥形的以朝光片的光输出表面反射光。
[0054]图SC示出模制成具有围绕每个LED的杯状部的中间片,其中反射层在杯状部上形成以朝光片的光输出表面反射光。
[0055]图8D示出由磷光体形成或具有被灌注到中间片中的磷光体粉末的中间片。
[0056]图8E示出LED芯片可以在芯片的任何一侧上预先涂覆磷光体。
[0057]图9为具有导体图案和电极图案的顶部透明基板的透视图。电极可以是反光的或透明的。
[0058]图10示出分配在LED的顶部电极上方的导电粘合剂。
[0059]图11示出层压在LED上方的顶部基板,其中侧光被模制到中间片中的棱镜经由光片的光输出表面反射。
[0060]图12A示出层压在LED上方的顶部基板,其中侧光被转换成红光与绿光、或黄光、或白光的组合并且经由光片的光输出表面反射,而来自LED的蓝光直接透过在顶部透明基板上的透明电极用于与经转换的光混合。
[0061]图12B示出层压在LED上方的顶部基板,其中反射体覆盖LED,使得所有的光均由磷光体转换成白光并且通过光片的光输出表面来反射。
[0062]图12C示出层压在LED上方的顶部基板,其中侧光由围绕LED的磷光体转换成白光,并且顶光由LED上方的远端磷光体层转换成白光。
[0063]图12D示出层压在LED上方的顶部基板,其中LED定位在反射杯状部中,并且其中侧光和顶光由LED上方的大磷光体层转换成白光。
[0064]图13示出倒装芯片LED在光片中的用途,其中倒装芯片可以在本文所述实施例中的任一个中使用。
[0065]图14示出底部基板上交替的LED的反向安装以实现LED之间的串联连接。
[0066]图15示出具有电极的中间片,所述电极在所述中间片的孔的相对壁上形成,以接触LED的顶部电极和底部电极。
[0067]图16示出插入到中间片的孔中的LED,并且在中间片上的电极通过在层中的任何层上的导体图案互连在一起用于以串联和并联的任何组合连接LED。
[0068]图17示出被中间片上的反射电极或LED的底反射电极反射并且由磷光体层转换成白光的两道光线。
[0069]图18示出可供选择的实施例,其中用于使LED互连的导体在中间片的相对表面上或在顶部基板和底部基板的表面上形成。
[0070]图19A和19B示出经由键合到底部电极并延伸穿过中间层的金属通孔串联连接的LED。
[0071]图20-31示出未使用中间片的另一组实施例。
[0072]图20A和20B为光片或条的剖视图,其中在底部基板中形成通道和腔体,并且其中由两个相对的基板上的导体形成串联连接。
[0073]图20C为图20B的结构的俯视透视图,其示出阳极导体和阴极导体的重叠。
[0074]图20D示出在图20B的光片或条中连接的多个串联LED串。
[0075]图2IA为结构的横截面,所述结构包含置于两个基板之间的串联LED串。
[0076]图21B为图21A的结构的俯视图,其示出阳极导体和阴极导体的重叠。
[0077]图21C示出图21A的被夹住的LED。
[0078]图22为具有半球顶部基板的基板结构的剖面图,其中所述结构包含置于两个基板之间的串联LED串。
[0079]图23A和23B为基板结构的剖视图,其中在顶部基板中形成通道或腔体,其中所述结构包含置于两个基板之间的串联LED串。图23B还示出外磷光体层在顶部基板外表面上的用途。
[0080]图24为可以在图20-23的基板结构中的串联LED串的示意图。
[0081]图25为单个基板结构或承载多个基板结构的载体基座的俯视图。
[0082]图26A为由窄区域连接在一起的两个基板的剖面图,因此所述基板能够将LED串夹在中间。
[0083]图26B为图26A的基板的透视图。
[0084]图26C示出图26A的结构,所述结构被承载在载体基座中的反光沟槽中。
[0085]图27为从芯片的相对侧发射光的LED的剖面图,其中所述结构包含置于两个基板之间的串联LED串。
[0086]图28示出磷光体技术,其中LED芯片的顶部上方的磷光体设置在顶部基板上。图28也示出在顶部基板上方的产生任何期望的发光图案的光学片。
[0087]图29示出顶部基板,所述顶部基板被形成为具有半球远端磷光体和反光沟槽,以朝光输出表面反射侧光。
[0088]图30A不出片和条的端部,其中使底部基板延伸以提供通向顶部基板和底部基板上的阳极导体和阴极导体的连接端子,用于连接到电源或连接到另一 LED串。
[0089]图30B是图30A的附视图,其示出在片或条的一端处的连接端子的例子。
[0090]图31是较长的LED条的一部分的侧视图,其示出在条内的两个串联LED串的端部处的阳极连接端子和阴极连接端子,因此该串可以串联地或并联地连接在一起,或连接到其它条中的其它串,或连接到电源。
[0091]图32是用于支撑柔性光片条或片以选择性地引导光的框架的透视图。
[0092]图33示出相对地安装在光片中以产生双向发光图案的LED管芯。
[0093]图34示出两个背靠背的光片,所述两个光片可以使用共同的中间基板,以产生双向发光图案。
[0094]图35示出背靠背的以产生双向发光图案的两个光片的另一个实施例。
[0095]图36示出从天花板悬挂的双向光片。
[0096]图37A是卡合LED管芯基板的剖面图,所述卡合LED管芯基板可以是LED条或单个LED模块。
[0097]图37B示出在顶部基板上形成用于串联地连接LED管芯的串联连接。
[0098]图38示出多个顶部基板可以如何被卡合在配对底部基板上方。
[0099]图39示出底部基板可以包括沿LED条长度的一个或多个弯曲反射体以朝将被照亮的对象反射侧光。该图还示出,顶部基板的形状可以是穹顶形的或在底部基板上方的延伸穹顶结构。
[0100]图40类似于图37A,不同的是LED管芯基板通过导电粘合剂或焊接回流被固定在适当的位置。
[0101]图41示出定位在空气通风孔前面的双向光片的一小部分,其中顶部发光是用于将空气杀菌的UV,并且底部发光基本上是用于照明的白光。
[0102]图42类似于图41,但是允许空气流过光片。光片可以被安装为顶棚镶板。
[0103]图43示出光学器件如何可以在顶部基板中在与LED相对的表面上形成。
[0104]图44示出红色、绿色、以及蓝色LED,或红色、绿色、蓝色以及白色LED或它们的组合可以构成光片并且是可控的以实现任何白点。
[0105]图45不出蓝色和红外LED可以构成光片,其中蓝色LED被用于产生白光,并且红外LED仅在蓝色LED断开时诸如响应于运动传感器时被通电,以为监控摄像机提供低能照明。
[0106]图46A不出用于使LED暴露的在顶部基板和底部基板中的电极激光烧蚀开口。
[0107]图46B不出图46A的开口,所述开口填充有金属、或金属填充的环氧树脂、或印刷材料,上述材料被固化以为LED提供电接触并提供散热。
[0108]图47A示出LED在它们的小电极与基板电极对准的情况下安装,以利用自动取放机的高定位精度。
[0109]图47B示出图47A的LED被置于两个基板之间,所述基板由于LED的纤薄度而没有任何腔体或中间层。LED之间的串联连接由基板上形成的导体自动形成。
[0110]图47C为图47B的仰视图,其示出LED之间的串联连接。
[0111]图48是照明结构的透视图,其示出任何实施例的LED条如何可以被定位在透明管或漫射管中,以便在标准荧光灯照明灯具中使用。
[0112]图49示出如何可将管形状因数改变成具有平坦表面或任何其它非圆柱形结构,用于承载LED条并改善向环境空气的热传递。
[0113]图50是组装了图41的光照结构的照明灯具的剖面图,其中光条由管的顶部平坦表面支撑,且热通过在平坦表面中的孔和LED条中的孔逸出。
[0114]图51为管形状由柔性光片本身形成的实施例的侧视图。
[0115]图52为示出双向光片可弯曲成具有圆形形状以形成局部管或大得多的照明灯具的透视图。
[0116]图53为示出具有朝向顶片的顶部发光的光片的透视图,其中顶片可以是漫反射或具有磷光体涂层。
[0117]图54A为顶部基板的俯视图,所述顶部基板具有用于利用包封材料填充围绕LED管芯的空间的孔以及允许空气逸出所述空间的孔。
[0118]图54B为光片的剖面图,其示出液体包封材料通过顶部基板中的孔被注入围绕每个LED管芯的空间中。
[0119]图55A为示出沉积在LED管芯上方的一滴软化的包封材料的剖面图。
[0120]图55B示出软化的包封材料被挤压并在围绕LED管芯的空间内扩散,其中任何过量材料溢流到贮存器中。
[0121 ] 在其它实施例中,可将各种基板和中间层中的任一种混合并匹配。
[0122]相同或相似的元件标以相同的标号。

【具体实施方式】
[0123]图1所示光片10的光输出侧的一部分的透视图,其示出LED区域12的简化的伪随机图案。LED区域12可以代替为有序图案。在全尺寸2X4英尺光片中可以存在1,000个或更多小功率LED,以产生替换通常存在于办公室中的标准荧光灯具所需要的大约3700流明(按照DOE CALiPER基准测试)。
[0124]本发明的光片包括多个LED。所述LED具有约5微米至约80微米,或者约5微米至约70微米,或者约10微米至约60微米,或者约15微米至约50微米,或者约20微米至约40微米,或者约15微米至约35微米,或者它们的组合的直径。在一个实施例中,LED具有小于85微米,或者小于约80微米,或者约5微米至约80,或者约10微米至约70微米,或者约15微米至约60微米,或者它们的组合的厚度。在另一个实施例中,LED的任何尺寸小于80微米的,或者任何尺寸小于75微米,或者任何尺寸小于70微米。
[0125]二极管的尺寸可使用例如扫描电镜(SEM)或Horiba’ s LA-920来测量。HoribaLA-920仪使用小角夫琅和费衍射和光散射原理来测量本发明的层合体中的LED尺寸和分布。
[0126]在一个实施例中,本发明的光片包含每Icm2的层合体平面面积设置约5至约500个微LED,或者每Icm2的层合体平面面积设置约10至约200个微LED,或者设置约15至约150个微LED,或者设置约25至约125个微LED,或者设置约35至约110个微LED,或者设置约45至约100个微LED,或者设置约60至约100个微LED,或者设置约70至约90个微LED,或者设置约80至约90个微LED,或者它们的组合。
[0127]在本发明的另一方面,本发明的光片包括多个微LED,其包含相对于光片的平面面积约0.005 %至约0.5%,或者约0.01%至约0.1%,或者约0.01%至约0.3%,或者它们的组合的平面面积。
[0128]LED 为人们所熟知。LED 的供应商可包括:NthDegree Technologies ;Cree ;Osram ;或者Nichia,或者任何多个其它LED供应商。在一个示例性实施例,所述多个二极管中的每个二极管均包含GaN和硅或蓝宝石基板。在另一个示例性实施例中,所述多个二极管中的每个二极管包括GaN异质结构和GaN基板。在各种示例性实施例中,所述多个二极管中的每个二极管基本上是圆形突出的、星形的或环形的。
[0129]在一个示例性实施例中,所述多个二极管包含选自下列的至少一种无机半导体:硅、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、GaP、InAlGaP、InAlGaP、Al InGaAs、InGaNAs 和 Al InGASb。在另一个示例性实施例中,所述多个二极管包含选自下列的至少一种有机半导体:n-共轭聚合物、聚(乙炔)、聚(吡咯)、聚(噻吩)、聚苯胺、聚噻吩、聚(对亚苯硫醚)、聚(对苯撑乙烯)(PPV)和PPV衍生物、聚(3-烷基噻吩)、聚吲哚、聚芘、聚咔唑、聚奥、聚氮杂、聚(芴)、聚萘、聚苯胺、聚苯胺衍生物、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚吡咯、聚吡咯衍生物、聚苯并噻吩、聚苯并噻吩衍生物、聚对亚苯基、聚对亚苯基衍生物、聚乙炔、聚乙炔衍生物、聚二乙炔、聚二乙炔衍生物、聚对苯乙撑、聚对苯乙撑衍生物、聚萘、聚萘衍生物、聚异硫茚(PITN)、聚杂芳基乙烯撑(ParV),其中杂芳基是噻吩、呋喃或吡咯、聚亚苯基-硫化物(PPS)、聚周位萘(PPN)、聚酞菁(PPhc)、和它们的衍生物、它们的共聚物以及它们的混合物。
[0130]无机半导体的例子可包括但不限于:硅、锗以及它们的混合物;二氧化钛、二氧化硅、氧化锌、铟-锡氧化物、锑-锡氧化物、以及它们的混合物;I1-VI半导体,其为至少一种二价金属(锌、镉、汞和铅)和至少一种二价非金属(氧、硫、硒、和碲)的化合物,诸如氧化锌、硒化镉、硫化镉、硒化汞、以及它们的混合物;II1-V半导体,其是至少一种三价金属(铝、镓、铟、和铊)与至少一种三价非金属(氮、磷、砷、和锑)的化合物,诸如砷化镓、磷化铟、以及它们的混合物;以及IV族半导体,包括氢封端的硅、碳、锗、和α-锡、以及它们的组口 ο
[0131 ] 二极管还描述于美国专利7,799,699B2中。
[0132]参见图1,伪随机图案可以围绕光片10重复(仅示出虚线轮廓内的部分)。伪随机图案比有序的图案更优选,因为如果一个或多个LED故障或具有不良的电连接,则将显著地更难以注意其不存在。在间距一致的情况下,眼睛被有序图案中的缺陷所吸引。通过改变伪随机图案中的间距,使得整体光均匀性被实现,并且在可能存在整个照明灯具表面的亮度的低幅度变化的情况下,任何一个LED的损失将不被感知为图案的断裂,而是作为局部均匀性的小幅下降被融合。就显示器而言,典型的观察者对高达20%的局部低梯度不均匀性相对不敏感。在置顶式照明应用中,可容忍的水平甚至更高,鉴于观察者并不易于在照明灯具处凝视,并且观察的正常视角主要在离法线的高角度处,其中不均匀性将显著地不明显。
[0133]有序的图案可以适用于其中在光片与最终的三级光学系统之间存在大量混合空间的应用,这将使图案模糊并且使输出充分地均匀化。在不会是这种情况,并且期望具有更薄轮廓的照明灯具的情况下,则应采用伪随机图案。这两者均容易由总体构造实现。
[0134]作为另外一种选择,LED区域12的易变有序图案可以横跨光片10调制。
[0135]光片10大体由三个主要层形成:底部基板14,其具有电极和导体图案;中间片16,其充当隔片和反射体;以及透明的顶部基板18,其具有电极和导体图案。将LED芯片电连接在低基板14上的电极和顶部基板18上的电极之间。光片10是非常薄的,诸如几毫米,并且是柔性的。
[0136]在本发明的一个实施例中,本发明的光片的厚度小于1mm,或者约0.1mm至小于1mm,或者约0.1mm至约0.8mm,或者约0.1mm至约0.5mm,或者约0.15mm至约0.35mm,或者小于约0.5mm,或者小于约0.4mm,或者小于约0.3mm,或者小于约0.20mm至约0.30mm,或者它们的组合。
[0137]图2是光片10的下侧的一部分的透视图,其示出在底部基板14上的电极和导体图案,其中,在一个例子中,在LED区域12中的LED芯片被连接为两个平行的LED组,所述LED组由未在图2中示出的导体串联连接。串联连接可以由穿过光片层或穿过外部连接器22中的开关或联接器的通孔来进行。导体图案还在顶部基板18上形成,以与LED芯片的顶部电极连接。LED芯片的可定制互连允许由顾客或根据设计要求选择驱动电压和电流。在一个实施例中,为了高可靠性,每个相同的LED芯片组通过导体图案和导体的外部互连形成串联连接的LED芯片组,然后,可以将各个串联连接的LED芯片组并联连接成由单个电源驱动或由多个独立电源驱动。在另一个实施例中,LED芯片可被形成为串并联连接的网片,所述网片具有附加的活性组分,因为可能需要以规定形式将电流分布在LED之中。
[0138]在一个实施例中,为了使用顶部导体和底部导体实现LED芯片的串联连接,一些LED芯片在其阳极连接到底部基板电极的情况下被安装在底部基板上,并且其它LED芯片在其阴极连接到底部电极的情况下被安装。理想的是,相邻的LED芯片被反向安装以简化串联连接图案。然后,电极之间的导体串联地连接LED芯片。顶部基板上的类似导体图案将LED芯片的阴极连接到相邻LED芯片的阳极。
[0139]示出DC或AC电源23被连接至连接器22。电源23的输入端可以连接到电源电压。如果LED串联串的电压降足够高,则LED串联串可以由经整流的电源电压(例如,120VAC)驱动。
[0140]在另一个实施例中,还可以以两个反平行串联支路或其衍生方式连接LED芯片,这将使得LED芯片能够直接由AC驱动,诸如直接由电源电压驱动。
[0141]图3-5、7、8、10-14以及16-19是沿着图1中的线3_3,横跨两个LED区域12切割的剖视图,其示出在加工成形的各个阶段以及各实施例的光片。
[0142]图3A示出底部基板14,所述底部基板是可商购获得的并且定制的柔性电路。可以使用任何合适的材料,包括涂覆有电介质的薄金属、聚合物、玻璃、或硅氧烷。常常将Kapton?柔性电路和类似类型用于在印刷电路板之间连接或用于在其上安装电子组件。基板14具有电绝缘层26、图案化的导体层28、以及延伸穿过绝缘层26的金属电极30。电极30用作散热通孔。具有相对高垂直热导率的柔性电路是可用的。基板14优选仅几密耳厚,如1-5密耳(25-125微米),但是为了结构稳定性可以更厚(例如,至多3mm)。导体层28可以镀铜或铝。就高导电性和热导率而言,电极30优选为铜。相反,导体层28可以在基板14的顶部表面上形成。
[0143]根椐期望的电源电压和电流并根据期望的可靠性和冗余度,导体层28可以为任何合适的图案,如用于串联连接、并联连接或组合连接LED芯片。
[0144]图3B示出底部基板32的另一个实施例,其具有置于顶绝缘层36与底绝缘层38之间的金属反射层34(例如,铝)。导体层40和电极42在顶绝缘层36上方形成。底部基板32的厚度可以是1-5密耳或更厚,并且是柔性的。
[0145]图3C示出底部基板44的另一个实施例,其具有电介质反射层46。这允许热传导金属电极47通过反射层46形成。导体层48在基板的底部上形成,但相反可在基板的顶部表面上形成。任选的绝缘层50覆盖反射层46。
[0146]具有反射层的合适的片可以是MIRO IV?、Vikuiti DESR?或其它可商购获得的反光片。
[0147]在一个实施例中,驱动电路的组件可以在底部基板44上直接图案化,以避免对单独的电路和PCB的需要。
[0148]图4示出施加在电极30上方的导电粘合剂52,诸如灌注有银的环氧树脂。此类导电粘合剂52简化了 LED芯片键合过程并增加了可靠性。可以使用本文所述底部基板中的任一种,并且为简单起见,在这些例子中仅使用了图3A的底部基板14。
[0149]图5示出可商购获得的未封装的蓝光LED芯片56,所述芯片使用经编程的拾放机或其它规定的管芯放置方法附连于底部基板14。LED芯片56具有小顶部电极58 (通常用于引线键合)和大底部电极60(通常是反射性的)。代替将底部电极60附连于基板电极30的导电粘合剂52 (其可以通过热或UV固化),底部电极60可以被超声焊接、焊接回流、或以其它方式键合到基板电极30。具有垂直结构的合适的GaN LED芯片56由多个制造商出售,诸如 Creelnc.、SemiLEDs、Nichia Inc.等。合适的 Cree LED 包括 EZ 290Gen II,EZ400Gen II, EZ Bright II 等。合适的 SemiLEDs LED 包括 SL-V-B15AK。
[0150]在一个实施例中,LED具有小于100X 100微米、或者小于约90X90微米的顶面积;并具有小于85微米,或者小于约80微米,或者约10微米至约75微米,或者它们的组合的厚度。一些合适的与磷光体结合产生白光的可商购获得的蓝光LED的规格,识别在约4,100K的色温下在每LED5-7流明的范围内的流明输出。LED的供应商可包括:NthDegreeTechnologies ;Cree ;Osram ;或者Nichia,或者任何多个其它LED供应商。
[0151]其它类型的LED芯片也是合适的,诸如不具有用于引线键合的顶部金属电极的LED芯片。一些合适的LED芯片可以具有透明的顶部电极或其它电极结构。
[0152]图6是透明中间片64的透视图,所述透明中间片具有用于LED芯片56的孔66。虽然LED芯片56本身可以具有大约0.3mm的边缘,孔66应具有诸如2_5mm或者0.1至Imm的更大开口以接收液体包封材料和足够的磷光体以将蓝光转换成白光或具有红光和绿光、或黄光成分的光。中间片64的厚度大约为所用LED芯片56的厚度,因为中间片64具有防止层压期间LED芯片56上的向下压力过量的一个功能。由聚合物如PMMA或其它材料形成的多种厚度和折射率的透明片是可商购获得的。
[0153]在一个实施例中,中间片64的底表面涂覆有反射膜(例如,铝)以提供反射表面。中间片还可任选地具有另外的电介质涂层以防止与迹线电接触并防止在存储或处理期间氧化。
[0154]为了将中间片64附着到底部基板14,中间片64的底表面可涂覆有非常薄的硅氧烷层或其它粘合剂材料层。通过选择相对于中间片64适当地低的折射率,硅氧烷可以改善界面的全内反射(TIR)。
[0155]图7示出已经在压力下被层压在底部基板14上方的中间片64。可使用热以固化娃氧烧。中间片64的厚度防止层压期间LED芯片56上的潜在破坏性向下力。
[0156]在一个实施例中,将中间片64模塑成在其底表面中形成棱镜70,以通过TIR向上反射光。如果底表面另外涂覆有铝,则将改善反射效率。代替棱镜图案,或除棱镜图案之外,底表面可以是粗糙的,或可以形成其它光学元件以将光经由光输出表面反射。
[0157]图8A示出围绕LED芯片56的区域12,所述区域填充有以包封硅氧烷/磷光体混合物72以封装LED芯片56。混合物72包含在可固化液体硅氧烷或其它载体材料中的磷光体粉末,其中所述粉末具有用以产生需要被添加到蓝光中以产生具有期望色温的白光的期望量的R、G、或Y光组分的密度。具有3700-5000K色温的中性白光是优选的。所需的磷光体的量/密度取决于围绕LED芯片56的开口的宽度。本领域的技术人员能够确定要使用的磷光体的合适类型和量,使得经过磷光体包封材料的蓝光和所转换光的适当混合物实现期望的白色温。可以凭经验确定混合物72。合适的磷光体和硅氧烷是可商购获得的。混合物72可以通过丝网印刷、或经由注射器、或通过任何其它合适的过程来分配。分配可以在部分真空中执行以有助于从LED芯片56周围和下方的间隙去除任何空气。导电粘合剂52(图4)有助于在LED芯片56下方的空气间隙中填充。
[0158]在另一个实施例中,围绕在孔中的LED芯片56的磷光体可以被预成形并且简单地放置在围绕LED芯片56的孔中。
[0159]代替具有带有直侧面的孔的中间片64,侧面可以是成角度的或被形成为弯曲的杯状部,使得向外的光的反射率被增强。
[0160]图8B示出围绕填充有硅氧烷/磷光体混合物72的LED芯片56的区域,其中在中间片76中的孔74是锥形的以朝光片的光输出表面反射光。
[0161]如果磷光体由LED制造商直接设置在LED芯片56上,则可以适当地修改所有的各种例子。如果LED芯片56预涂覆有磷光体,则包封材料可以是透明的硅氧烷或环氧树脂。
[0162]即使LED芯片56在孔66/74内不是完美地居中,则穿过薄磷光体包封材料的增加的蓝光将被穿过更厚的磷光体包封材料的减少的蓝光抵消。
[0163]图8C示出模塑成具有围绕每个LED芯片56的杯状部80的中间片78,其中反射层82 (例如,其上方具有绝缘膜的铝)在所述片78上方形成以朝光片的光输出表面来反射光。在所示的实施例中,杯状部80填充有硅氧烷包封材料84而不是硅氧烷/磷光体混合物,因为磷光体贴片将稍后被附连在整个杯状部上方以将蓝光转换成白光。在另一个实施例中,杯状部80可填充有硅氧烷/磷光体混合物。
[0164]图8D示出中间片85由磷光体形成或灌注有磷光体粉末或任何其它波长转换材料的实施例。例如,中间片85可以为模塑硅氧烷/磷光体混合物。由于由磷光体产生的光广泛地散射,可以不需要在其它实施例中使用的棱镜70。
[0165]图8E示出LED芯片56可以在所述芯片的任一侧上预涂覆有磷光体86,诸如在所有发光侧上或仅在侧面上并且不在顶部表面上。如果顶部表面不涂覆磷光体,诸如不覆盖顶部电极,则从顶部表面发射的蓝光可以由覆盖LED芯片56的远端磷光体转换。
[0166]图9是透明顶部基板88的透视图,所述透明顶部基板具有在其底表面上形成的电极90和导体层92。电极90可以是反射性的(例如,银)或透明的(例如,ΙΤ0)。顶部基板88可以是任何透明的柔性电路材料,包括聚合物。顶部基板88将通常为大约1-20密耳厚(25微米-0.5mm)。在柔性电路上形成电极和导体是熟知的。
[0167]硅氧烷薄层可以被丝网印刷,用掩模喷涂,或以其它方式在顶部基板88的底表面上形成,以将它附连到中间片64上。电极90优选地不被任何粘合剂覆盖,以便与LED芯片电极58形成良好的电接触。
[0168]图10示出分配在LED芯片56的顶部电极58上方的导电粘合剂94(例如,在环氧树脂或硅氧烷中的银粒子)。
[0169]图11示出透明顶部基板88,其使用压力和热层压在LED芯片56上方。根据各种粘合剂所需的固化类型,热是任选的。示出辊96用于随着光片或辊96移动而在整个光片上施加均匀压力。可以使用用于施加压力的其它方式,诸如平板或空气压力。中间片64的厚度与LED芯片56的厚度匹配,确保层合力不在LED芯片56上施加高于损伤阈值的压力。在优选的实施例中,施加在LED芯片56上的力基本上为零,因为导电粘合剂94是可变形的以确保良好的电连接。此外,即使在中间片64上方存在LED芯片电极58的一些小突起,顶部基板88的弹性也将吸收朝下的层压压力。
[0170]已完成光片的厚度可以为小于1_,导致少量光吸收和热吸收。在本发明的一个实施例中,本发明的已完成的光片的厚度小于Imm,或者约0.1mm至小于Imm,或者约0.1mm至约0.8mm,或者约0.1mm至约0.5mm,或者约0.15mm至约0.35mm,或者小于约0.5mm,或者小于约0.4mm,或者小于约0.3mm,或者小于约0.20mm至约0.30mm,或者它们的组合。
[0171]为了附加的结构稳健性,可将光片制成更厚。如果使用附加的光学器件,诸如特定类型的反射杯状部和光成形层,则总厚度可以最高至Icm并且仍然维持柔韧性。所述结构由在其表面上方流动的环境空气冷却。根据光片的要求,可以将本文所述基板和中间片中的任一种混合并匹配。
[0172]图12A-12D示出可以被用于产生白光的各种磷光体转换。如果使用UV LED芯片,则可使用产生蓝光组分的附加的磷光体。
[0173]图12A示出在LED芯片的侧光被转换成红光和绿光、或黄光、或白光,并且通过光片的光输出表面反射,然而来自LED芯片56的蓝光直接透过透明片88上的透明电极100,以在光片的前方不远处与经转换的光混合。观察者可以感知由光片发射的光为基本上均匀且白色的。
[0174]图12B示出由于覆盖LED芯片56的顶部透明片88上的反射电极104,所以所有来自LED芯片56的光均从侧面发射。于是所有的光均由磷光体转换成白光并通过光片的光输出表面来反射。
[0175]图12C示出侧光由围绕LED芯片56的磷光体转换成白光,并且通过透明电极100发射的蓝色顶光由远端磷光体层106转换成白光,所述远端磷光体层在LED芯片56上方的顶部基板88的顶部表面上形成。磷光体层106可以是平坦的或成型的。磷光体层106的面积优选与LED芯片56相同或稍微大于LED芯片。磷光体层106可以为矩形或圆形。形成磷光体层106,使得穿过磷光体层106的蓝光与经转换的光结合,产生期望色温的白光。
[0176]图12D示出定位在填充有透明硅氧烷包封材料的反射杯状部80中的LED芯片56,并且其中侧光和顶光由在每个杯状部80上方的大磷光体层108转换成白光。在一个实施例中,调节每个磷光体层108的面积以允许直接发射(不穿过磷光体)的选择量的蓝光,从而产生期望的白光色温。这种磷光体层尺寸可以在加工成形过程结束时,诸如通过掩蔽或切割磷光体贴片尺寸来定制裁切,以满足消费者对色温的特殊需要。
[0177]顶部基板88 (或本文所述的任何其它片/基板)可以具有粗糙的顶部表面或底表面,以增加光的提取并提供光的广泛扩散。粗糙化可以通过模塑、浇铸、或微珠喷砂来进行。
[0178]在图13中所示的另一个实施例中,LED芯片112可以为倒装芯片,其中阳极电极和阴极电极114在LED芯片112的底表面上。在这种情况下,所有的导体116和电极118将在底部基板120上。因为将导体116设计成从阴极连接到相邻LED芯片112的阳极是简单的,所以这将大大简化在LED芯片之间的串联连接。因为所有键合均可通过传统方式而不是通过层压方法来执行,所以所有电极均在底部基板120上还改善基板电极对LED电极的电连接的可靠性。因此,顶部基板122可以只是任何厚度的透明箔。顶部基板122可以采用在每个LED芯片112上方的反射体(来自图12B)从而造成芯片仅发射侧光,或可以将磷光体层124定位在每个LED芯片112上方的基板122上,从而将蓝光转换成白光,或可将本文所述的其它磷光体转换技术和中间片中的任一种用于产生白光。
[0179]在另一个实施例中,使用两个电极在芯片顶部上的LED芯片,其中电极通常被用于引线键合。这类似于图13,但是其中将LED水平倒装,并且导体/电极在顶部基板122上形成。底部基板120(图13)可以包含用于散热的金属通孔118,其中通孔118被键合到LED芯片的底部以在LED芯片与暴露在底部基板的底表面上的金属通孔118表面之间提供热路径。然后,可将芯片空气冷却。可使用热传导粘合剂来使LED芯片附着到通孔118上。
[0180]图14示出交替安装在底部基板14上的LED芯片56,使得一些使其阴极电极60连接到底部基板电极30,并且一些使其阳极电极58连接到底部基板电极30。然后,将顶部基板88透明电极134连接到LED芯片的其它电极。由于LED芯片的阴极电极60通常是大反射体,所以在其阴极面向光片的光输出表面的情况下连接的LED芯片将是侧发光的。底部基板14上的电极30优选地是反射性的以向上或从侧面反射光。然后,在顶部基板88上的连接器136以及在底部基板14上的连接器138可以容易地串联连接相邻的LED芯片,而没有任何通孔或外部连接。为了将来自一些LED芯片的顶蓝光转换成白光,可以使用LED芯片上方的磷光体层142。
[0181]图15-18示出更好地使得LED芯片56能够串联连接在光片10内的其它实施例。
[0182]图15示出具有正方形孔152的中间片150,其中金属电极154和156在孔152的相对壁上形成,其中围绕中间片150表面的电极金属将被中间片150表面上的导体图案或顶部基板或底部基板中的一个或两个接触。电极可以通过印刷、掩蔽和溅射、溅射和蚀刻、或由其它已知方法形成。
[0183]如图16中所示,然后将带有顶部电极和底部电极的LED芯片56竖直地插入孔152中,使得LED电极58和60与孔152的壁上形成的相对的电极154和156接触。电极154和156可首先涂覆有导电粘合剂如银环氧树脂以确保良好的接触和粘附性。中间片150具有与芯片56大致相同的厚度,其中竖直地测量芯片56的厚度。这有助于保护芯片56在层压期间免受物理性损坏。
[0184]在图16的例子中,电极154和156延伸至中间片150的底表面,以通过在底部基板160上形成的导体158互连。在一个实施例中,底部基板160在其底表面上或基板内部具有金属反射器层,用于将侧光向上反射回以通过光片的光输出表面。反射层也可以为电介质层。
[0185]图16中的导体158将一个LED芯片56的阳极连接到相邻LED芯片56的阴极。另夕卜,导体158可以并联连接一些串联串(或串联地连接并联的LED芯片)。
[0186]图17示出由LED芯片56产生的两道光线通过LED芯片的底部反射电极60和反射电极154或反射性散射导电粘合剂反射。因为底部基板160也具有反射体,所以迫使所有光均通过光片的顶部。
[0187]LED芯片56与孔152之间的任何空气间隙均可以用改善提取效率的合适的包封材料填满。
[0188]磷光体层162将蓝光转换成白光。
[0189]图16和17也表示在中间片150的底表面或顶部表面上直接形成导体图案的实施例,因此所有电极和导体均在中间片150上形成。虽然可能期望一个顶部基板以密封LED芯片56,但是在这些实施例中不需要顶部基板。
[0190]图18示出导体166和168在中间片150的两侧上形成或在透明顶部基板170和底部基板160上形成的实施例。可以将LED芯片56以串联和并联的任意组合容易地连接。
[0191]图19A和图19B表示底部基板176具有在其顶部表面上形成的导体178的实施例。将LED芯片56的底部电极(例如,阴极)键合到导体178上。就在LED芯片56之间串联连接而言,还将固体金属互连器180键合到导体178。中间片182具有对应于LED芯片56位置和互连器180位置的孔,并且芯片56和互连器180的顶部与中间片182的顶部是近似平面的。围绕LED芯片56的区域可以用磷光体/硅氧烷混合物72填满。
[0192]在图19B中,透明的顶部基板184具有阳极导体186,所述阳极导体将LED芯片56的阳极电极互连到相关联的互连器180,以在LED芯片56之间产生串联连接。该串联互连技术可以在片或条中串联地连接任意数量的LED芯片56。将拾放机简单地编程以将LED芯片56或互连器180放置底部基板176上的选定位置处。可以通过超声结合、导电粘合剂、焊接回流、或任何其它技术来执行结合。作为另外一种选择,可将LED印刷以形成光片,优选其中所述印刷选自丝网印刷、柔性版印刷或卷筒纸凹版印刷。
[0193]互连器180还可以为中间片182中的孔的电镀层或注入到孔中、印刷在孔内等的软导体浆料。
[0194]磷光体层或贴片188可以附连在LED芯片56上方的顶部基板184上,以将从芯片56的顶部表面发出的蓝光转换成白光。如果磷光体层/贴片188足够大,则不需要在包封材料中使用磷光体。
[0195]如在前所述的,底部基板176可具有嵌入其中的或在其底表面上的反射层,以朝光输出表面反射光。
[0196]在相关的实施例中,可形成用于互连器的孔,所述孔完全通过光片,然后填充有金属或涂覆有金属。可以使用激光或其它方式形成孔。金属可以为印刷焊膏,其被回流以与基板上形成的导体电接触从而完成串联连接。使金属外部延伸至光片将改善向环境空气或向外部散热材料的散热。如果金属具有中心孔,则冷却空气可以流过所述孔以改善散热。
[0197]图20-31示出不存在中间片或条的各种实施例。相反,顶部基板和/或底部基板设有腔体或沟槽以适应LED芯片56的厚度。
[0198]在图20A和图20B中,底部基板190具有模塑于其中的腔体192或模塑于其中的沟槽。沟槽也可以通过对基板190进行挤出、机加工、或注塑而形成。底部基板190的宽度足以承载一列、两列、三列或更多列LED芯片56,其中将每列芯片56串联连接,如下所述。
[0199]阴极导体194在底部基板190上形成并被键合到垂直LED芯片56的阴极电极。
[0200]顶部基板196具有阳极导体198,所述阳极导体与LED芯片56的阳极电极对准并且还与阴极导体194接触以串联连接LED芯片56。围绕每个LED芯片56的区域可以用磷光体/硅氧烷混合物填满以包封芯片56,或可仅将硅氧烷用作包封材料,并且顶部基板196的顶部表面涂覆有磷光体层以产生白光。
[0201]图20B示出层压到底部基板190上的顶部基板196。可将硅氧烷薄层印刷在除导体所在位置处之外的顶部基板196或底部基板190上,以使基板相互附连并且填满两个基板之间的任何间隙。作为另外一种选择,层压可以通过使用其它粘合剂材料、超声结合、激光焊接、或热方式来实现。可以将导电膏或粘合剂沉积在阳极导体198上方以确保与阴极导体194和芯片的阳极电极的良好电接触。磷光体贴片或层可在顶部基板196上形成,以由从芯片56垂直发射的蓝光产生白光。反射层199在底部基板190上形成,以朝输出表面反射光。
[0202]代替在底部基板190中形成的沟槽或腔体,可在顶部基板196中形成沟槽或腔体,或可在两个基板中形成局部深的凹槽或腔体以适应芯片56的厚度。
[0203]图20C是图20B的透明俯视图,其示出导体194和198的一种可能的导体图案,其中将LED芯片56串联连接,并示出层压基板内的两组串联连接的LED串。在LED芯片56上方的阳极导体198是窄的以阻挡最小光量。所有实施例中的各种金属导体可以是反射性的从而不吸收光。在LED芯片56上方的阳极导体198的部分可以是透明的导体。
[0204]如图20D中所示,根据期望的电压降,在条或片中可串联连接任意数量的LED芯片56。在图20D中示出在单个条或片中的三个LED芯片56的串联串,将每个串联串连接到可控电源202以控制串的亮度。将LED芯片56偏置以便看起来以伪随机图案的形式,这是美观的并且使得故障的LED芯片不明显。如果存在足够的光漫射,则每个LED芯片串可以产生与荧光灯管相同的光效果。阴极连接器和阳极连接器可以从每个条或片延伸,以耦合到电源204或另一个条或片。这允许串联和并联LED芯片的任何构形。
[0205]在本文所述的所有实施例中,可以设置延伸穿过底部基板的金属块,以便在LED芯片的底部电极与空气之间提供金属热路径。该块可以类似于图3A-5中的电极30,但可以与其它块电绝缘或通过导体层电连接到其它LED的电极用于串联连接。如果块是待电浮置的,则薄电介质可以将LED电极与块分开。
[0206]图21A、21B、以及21C示出当使基板在一起时用于串联连接LED芯片56的、在底部基板210和顶部基板212上的阴极导体206和阳极导体208的不同构形。在图21A-C中,仅存在一个沿所述结构的宽度安装的LED芯片56,并且根据串联连接的LED芯片数量和在LED芯片56之间的期望距离,柔性结构可以为任何长度。在图21C中,可将LED芯片56封装在硅氧烷或磷光体/硅氧烷混合物中,并且将磷光体贴片或磷光体层214附连在LED芯片56上方以产生白光。可使磷光体层214沉积在顶部基板212的整个顶部表面上方。底部基板210具有反射层199。
[0207]图22示出,顶部基板216可以是半球的,并在顶部基板216的外表面上方具有磷光体层218,用于将蓝色LED光转换成白光。娃氧烧封装芯片56。通过向顶部基板216提供圆形表面,存在较少的TIR,并且发射的白光图案大致为朗伯曲线。另外,就所有实施例而言,使顶部基板成形可用于使发光图案成形。例如,顶部基板形状可以充当透镜以产生蝙蝠翼的或其它非朗伯曲线发光图案,以更加均匀的照明。
[0208]图21-22中的基板和下文所述的基板的直径/宽度可以为小于Imm以限制光衰减、维持高柔韧性、最小化照明灯具的高度,以及以使得能够使用常规设备处理所述基板。然而,基板可以为任何尺寸。
[0209]图23A和图23B示出,用于LED芯片56的沟槽220或腔体可以在顶部基板222中而不是在底部基板224中形成。
[0210]在LED管芯具有半圆形顶部基板的各种实施例中,在小于临界角的基板表面的方向上,从管芯发射的光透过表面。然而,在顶部基板的长度的方向上从管芯发射的光可能经受更多全内反射。因此,此类低角度光或全内反射光应当通过沿顶部基板的长度定位在相邻LED管芯之间的成角度的棱镜或其它反射体朝顶部基板的表面反射,以沿着光条的长度提供均匀的发光图案。可以在顶部基板或底部基板中形成反射体,类似于图7中所示的棱镜70。
[0211]可以将底部基板224加宽以沿其宽度承载任意数量的LED芯片,并且可使用独立的半球顶部基板222覆盖安装在单个底部基板上的各自独立的LED芯片的串联串(在图25中示出)。
[0212]图24是表示可以图21-23的基板结构中的串联串225形式将任意数量的LED芯片56连接的示意图。
[0213]图25示出用于LED芯片56的独立的串225的载体基座226。载体基座226可以为底部基板,如在图21-23中的基板210或224,或可以为用于被封入图21-23中所示的顶部基板和底部基板中的串225的独立的载体基座。每个串225可以受单独的电流源230控制并由连接到串225的阳极的单个电源电压供电。如果一些串输出不同色度或色温的光,则可将施加于各个串的电流控制成使得光片的整体色度或色温达到目标色度或色温。设想了许多驱动装置。在一个实施例中,载体基座226为标称2X4英尺,其是对2X4英尺标准天花板荧光灯具的替换。因为LED芯片56的每个串联串225均非常薄,所以可将任意数量的串安装在载体基座226上以产生取代标准2X4英尺荧光灯具所需的流明数。
[0214]图26A-26C示出本发明的变型,其中基板在初始模塑或挤出时被连接在一起。一个或两个基板可以是圆形的。
[0215]在图26A中,将底部基板240和顶部基板242模塑或挤出在一起并且通过弹性狭窄部分244连接。这允许顶部基板242在底部基板240上方闭合并且自动地对准。在图26B中所示的构造中,阴极导体246和阳极导体248在基板240和242上形成,使得当使基板240和242在一起时,LED芯片56串联连接。将硅氧烷或磷光体/硅氧烷混合物用于包封LED芯片56,或用磷光体层涂覆基板的外表面以将蓝光转换成白光。在基板内可将任意数量的LED芯片56串联连接。
[0216]图26C示出附连于载体基座250的最终基板结构。载体基座250可以具有用于反射光254的反射沟槽252。可使沟槽252沿载体基座250的宽度重复以承载多个基板结构。
[0217]底部基板240可以具有平坦底部,而顶部基板是半球形的。这有助于将底部基板安装在反光载体基座上。以半球形并具有外磷光体涂层的形式提供顶部基板,导致较少的TIR和更多朗伯曲线发光。
[0218]在描述使导体重叠在顶部基板和底部基板上从而形成串联连接的各实施例中,所述连接可以通过在导体表面上提供焊膏或导电粘合剂,然后通过焊接回流或固化来增强。
[0219]图27示出使用LED芯片256,所述LED芯片发射通过芯片的所有表面的光。例如,其阴极电极可以是接触透明(例如,ΙΤ0)电流扩散层的小金属电极。此类芯片256置于两个基板258和260之间,所述两个基板具有阳极和阴极连接器262和264,所述阳极和阴极连接器接触芯片的电极并且串联连接多个芯片,类似于图20-26的实施例。
[0220]图28示出底部基板包括诸如铝的反射层270、电介质层272、以及导体274的实施例。LED芯片56在反射杯状部278中,诸如具有沉积在杯状部中的薄反射层的模塑杯状部。在将LED芯片56附连于底部基板之前或之后,可在被层合的单独的中间片中形成杯状部278。磷光体280填充围绕LED芯片56的区域。在一个实施例中,磷光体280可以填充整个杯状部278,使得杯状部278本身作为用于磷光体280的模具。在另一个实施例中,在将LED芯片56附连在底部基板上之前,用磷光体280涂覆LED芯片56的发光表面中的一些或全部。
[0221]顶部基板282具有接触LED芯片56的顶部电极58的导体284,并且导体274和284可以使用本文所述的各种技术彼此接触,以串联连接LED芯片56。顶部基板282具有在其表面上形成的磷光体层286,所述磷光体层将LED芯片的顶部发射光转换成白光。顶部基板282可以具有层压在其上方的光学层288。光学层288具有模塑于其中的图案290,所述图案用于产生任何期望的发光图案。图案290可以是菲涅耳透镜、漫射器、准直器、或任何其它图案。
[0222]在一个实施例中,图28的底部基板为l_2mm厚,杯状部层为2_3mm,顶部基板282为l-2mm,并且光学层288为2_3mm,使得总体厚度约0.6_lcm。
[0223]图29示出光片的一部分,其具有LED芯片串56的重复图案。图29的视图观察LED芯片56的串联串的端部。底部基板292包括反射层294和电介质层296。导体298在电介质层296上形成,并且LED芯片电极电连接到导体298。
[0224]顶部基板300具有腔体或沟槽302,该腔体或沟槽延伸到图29的平面中并且沿光片的长度包含许多LED芯片56。如果顶部基板300横跨整个光片延伸,则将存在许多直的或弯曲的沟槽302,其中凹槽的数量取决于所用LED芯片的数量。顶部基板300具有导体304,所述导体接触LED芯片56的顶部电极并且接触底部基板292上的导体298,以产生延伸到图29的平面中的LED芯片56的串联串。串联串和光片结构可以类似于图25的串联串和光片结构,其具有横跨整个片延伸的集成顶部基板。LED芯片56正上方的导体304可以是透明的。
[0225]LED芯片56正上方的顶部基板300的部分具有用于产生白光的磷光体涂层306。将顶部基板300模塑成具有沿LED芯片串的长度的反射壁308,以向外引导光从而避免内反射。反射壁308可具有薄金属层。顶部基板和底部基板可以横跨整个2X4英尺光片延伸。作为另外一种选择,就每串LED芯片56而言均可具有单独的顶部基板。
[0226]无论是对于串联还是并联连接而言,在LED芯片的每个串联串的端部或在光片中的其它点处,基板上的阳极导体和阴极导体必须能够被电接触以连接到电源或另一串LED芯片。图30A、30B、以及31示出用于电连接到基板上的各种导体的多种方式中的一些。
[0227]图30A示出片或条的端部,其中底部基板310延伸超出顶部基板312并且在底部基板310上的导体314和315的端部被暴露。基板310由反射层311和电介质层313形成。图30B是底部基板310上的端导体314和315和顶部基板312上的端导体316的附视图。导体316接触LED芯片56的阳极电极并且接触导体315。
[0228]导体314和315的暴露部分的端部厚厚地镀有铜、金、银或其它合适的材料,以提供用于焊料键合或任何其它形式连接器(例如,弹性夹连接器)的连接垫317,以将端部LED芯片56的阳极和阴极电连接到另一个串或电源。可将连接垫317电连接到与图2中的连接器22类似的连接器,因此到各个LED芯片串56以及在各个LED芯片串之间的连接可以通过连接器22的定制接线来确定,以定制光片用于特定电源。
[0229]图31是光片的一部分的侧视图,其示出沿底部基板324形成的镀覆连接垫318-321,所述连接垫通向在底部基板324上的导体,如图30A中的导体314。垫318和319可以连接到一串LED芯片端部处的LED芯片的阳极电极和阴极电极,并且垫320和321可以连接到在另一串LED芯片端部处的LED芯片的阳极电极和阴极电极。这些垫318-321可适当地互连以串联连接或并联连接所述串,或所述串可以连接到电源端子。在一个实施例中,一串LED芯片由18个LED芯片组成,以下降大约60伏。因为焊料在焊接到导体图案的同时将芯吸在垫318-321上,所以垫318-321可以充当表面安装引线,所述表面安装引线被焊接到载体基座上的导体图案。也可以使用弹性夹连接器或其它方式来连接垫318-321。垫318-321也可以延伸到基板324的底表面用于表面安装连接。
[0230]在各种实施例中,用于基板的材料优选地具有相对高的热导率以从小功率LED芯片散热。底部基板可以甚至由铝形成,并且在导体和铝之间具有电介质。铝可以为图20A或其它图中的反射体199。其上附连LED/基板的背板可以导热。
[0231]在透明顶部基板上的各导体可以为金属,直至接近每个LED芯片为止,然后导体在LED芯片正上方变成透明导体(例如,ΙΤ0)以不阻挡光。可以使用导电粘合剂(例如,包含银)来将LED芯片的阳极电极键合到ΙΤ0。
[0232]可将如磷光体的波长转换材料灌注到顶部基板中,或涂覆到顶部基板上,或用于LED芯片的包封材料中,或直接沉积在LED芯片本身上方,或以LED上方的贴片形式形成,或以其它方式施加。
[0233]LED芯片/基板结构可以被安装在任何适当的背板上,所述背板可以包括在直路径或弯曲路径中的反射沟槽。优选的是,LED芯片看起来以伪随机图案,因为如果LED芯片故障(通常短路),则它对观察者将不明显。
[0234]顶部基板可以模塑有任何光学图案以使光发射成形。这种图案包括菲涅耳透镜或全息微观结构。另外,或相反,附加的光学片可定位在基板结构的前面用于使光成形,诸如使光漫射,以满足由北美照明学会推荐规程1-办公室照明(Illuminating EngineeringSociety of North America, Recommended Practice 1-Office Lighting (IESNA-RP1))指导的办公室照明要求。
[0235]此外,具有多个LED芯片条,且该条具有用于不同的发光图案的不同光学结构,可以与控制每个条的亮度的控制器一起使用,以产生可变光度输出。
[0236]可以计算LED芯片的数量、芯片密度、驱动电流、以及电连接,以提供总通量、发光形状、以及驱动效率的期望的参数,诸如用于产生更换包含2个、3个、或4个荧光灯的标准2 X 4英尺荧光灯具的固态照明灯具。
[0237]因为基板可以仅为几毫米厚,所以所得的固态照明灯具可以小于Icm厚。这在不存在吊顶时或在照明灯具上方的空间受到限制或期望狭窄空间的情况下具有大的优势。
[0238]在LED芯片上方存在导体的实施例中,磷光体层可以被沉积于基板的内表面上,然后在磷光体上方沉积ΙΤ0,使得LED光穿过ΙΤ0,然后激发磷光体。
[0239]为避免来自LED芯片的侧光变成在基板中散射并且衰减,可以将诸如棱镜的45度反射体模塑到包围每个LED芯片的底部基板中,类似于图7中的棱镜70,以朝光片的光输出表面反射光。
[0240]因为基板是柔性的,所以它们可以被弯曲成圆形或弧形以提供期望的发光图案。
[0241]虽然粘合剂已被描述成将基板密封在一起,但是如果材料是合适的,则也可以使用激光能量、或超声能量。
[0242]已经知道,即使是来自相同晶片的LED芯片也具有多种峰值波长,所以所述LED芯片根据它们的测试峰值波长被分选。如果期望光片具有均匀的色温,则这能减小有效收率。然而,通过调节用于光片中的各种LED芯片上的磷光体密度或厚度,对于每个白色发光,在实现相同色温的同时,可以使用许多不同分选的LED芯片。
[0243]光片中所用的LED可以是常规LED或可以是任何类型的半导体发光装置,诸如激光二极管等。正在研发芯片不是二极管的固态装置,并且本发明也包括此类装置。
[0244]量子点可用于将蓝光转换成白光(量子点增加黄色或红色和绿色组分以产生白光)。代替或除本文中描述的磷光体之外,可以使用合适的量子点,以产生白光。
[0245]为了提供高显色性,在发射红光和绿光的光片中的LED芯片的直接发光可以受到控制以与由磷光体转换LED芯片发射的白光混合,从而产生复合光,所述复合光实现高显色性并且使得能够用开环确定性装置或闭环反馈装置或它们的任何组合通过红色和绿色LED的独立控制或从属控制来调谐光的可能性。在一个实施例中,不同的LED芯片串具有红色、绿色、以及磷光体转换LED的不同组合,并且所述串受到控制以提供期望的整体色温和显色性。
[0246]因为光片是高度柔性并且极轻的,所以可以使用轻重量框架将其保持为特定形状,诸如平坦的或弧形的。
[0247]图32是塑性框架330的透视图,所述塑性框架用于通过其边缘或在其表面的其它部分上方(取决于光片的宽度)承载柔性光片条或片10以朝在光片正下方的区域选择性地引导光。其它构形是可获得的。包含光学元件以进一步控制从光片发光的薄片可以由框架330支撑。
[0248]在一些应用中,为了某些照明效果,可能期望具有发出大体向下且远离天花板的光的照明灯具。因此,所有的光片/条实施例可以适用于产生双向片或条。
[0249]多个光片也可以在天花板照明灯具中被安装为平坦的条,并且每个条相对于地板以不同的角度倾斜,使得条的峰值强度是在不同的角度处。在一个实施例中峰值强度与光片的平坦表面正交,假设光片中没有形成重定向透镜。因此,来自照明灯具的光图案的形状可被定制用于任何环境并且可被制成与来自其它照明灯具的光融合。在一个实施例中,一些光条以55度向下成角度,并且其它光片向上成角度以将光反射离开天花板。
[0250]图33示出相对地安装在光片中以产生双向发光图案的LED管芯56。这类似于图14,但不存在覆盖整个底部基板的反射体。在图33中,通过使LED管芯的取向沿光片交替将任何数量的LED管芯56串联连接,以使用在顶部基板344和底部基板346上形成的金属导体340和342将一个LED管芯的阳极连接到相邻LED管芯的阴极。接触杂LED管芯的发光表面上形成的LED电极58的基板电极可以是透明电极348,诸如ITO (铟掺杂氧化锡)或ATO (锑掺杂氧化锡)层。可以沉积磷光体层350以从蓝色LED发光产生白光。
[0251]图34示出两个背靠背的光片,类似于图13的光片,但是共享共同的中间基片层351。LED管芯352作为倒装芯片示出,并且用于以串联方式互连在每侧上的LED管芯的导体层被沉积在中间基板351的相反侧上。光片状结构被透明基板356和358夹住。中间基板351可以包括反射层,所述反射层通过双向光片的两个相对表面将所有入射光反射回来。
[0252]图35是与中间反射层360背靠背地附连的两个光片或条的另一个例子,类似于相对于图20B所述的光片。相对于图20A和图20B描述了导体194和198以及基板196和190。可以使用硅氧烷或其它粘合剂的薄层将光片附连到中间反射层360。可以使用磷光体(未不出)将蓝色LED光转换成白光。
[0253]中间反射层360可以具有如它是热能的良导体的属性,该属性能够有助于迹线194耗散来自芯片56的热。在中间层360内可存在足够的热质量,使得其提供安全地操作芯片所需的所有散热器,或它可以横向地延伸(在基板190和196的边缘之外,以虚线轮廓示出)到可以更加自由地将热耗散到照明灯具内的空气的区域。
[0254]本文中所述的任何光片/条结构可以适用于产生双向光片。
[0255]各个基板的光输出表面可以被模塑成具有诸如菲涅耳透镜的透镜,其定制发光图案,诸如引导峰值强度光偏离法线55度,该角度是减小炫光以及允许光与来自相邻照明灯具的光平滑地融合的期望角度。不同的透镜可以在不同的LED管芯上方形成以精确地控制发光,以便用一个或多个可选择的峰值强度角产生光的任何扩散。
[0256]图36示出从天花板364悬挂的双向光片362。为了柔和的照明效果,光线366被示为被反射离开天花板,而向下照射为照明提供直射光。如上文所述的,光片362的光输出表面可用透镜图案化,以产生期望的效果。顶部光发射和底部光发射可以不同以实现不同的效果。例如,期望使向上发光的光片以宽角度输出峰值光发射,以实现天花板相对近侧的更加均匀的照明,而向下发光的光片可以在更窄的范围内发光,以避免炫光并且使光与来自相邻照明灯具的光平滑地融合。在一个实施例中,光片362的尺寸是2X4英尺;然而,光片362可以为任何尺寸或形状。
[0257]除不同的光色散特性之外,顶部光发射和底部光发射还可以适用于具有不同的光谱含量。在一些设计中有利的是,考虑来自上方的柔和填充光具有一种光谱含量,诸如日光的淡蓝色,例如5600开尔文,而向下直射光具有模仿直射阳光的优选光谱含量,诸如3500开尔文。光片362的设计很好地适应产生这两种组分。此外,来自顶部光发射和底部光发射的光级的调制可以如用户可能期望地而如在自然采光循环的模拟中而暂时不同,或者使背景照明优于直接照明,或者以任意组合来增加他们的舒适度和在空间内的目标性能。
[0258]作为另外一种选择,可以将双向光片362安装在常规漫射反射暗灯槽中。
[0259]在一个实施例中,照明灯具上方的顶棚镶板可灌注有磷光体或其它波长转换材料,以实现来自天花板灯的期望的白点。在这种情况下,光片可以朝天花板引导UV或蓝光。
[0260]在一些应用中,期望提供发射低强度向上光和较高强度向下光的双向光片,或反之亦然。在具有反射层的单向光片的各个公开的实施例中,可以省略反射层,因此存在主要光发射表面和相对的漏光表面。在某些应用中漏光可能是有用的,诸如照明天花板以避免阴影以及降低亮度对比率。
[0261]为了避免层压和对准的任何制造困难,可以使用图37A的卡合结构。LED管芯368被安装在梯形或截头型底部基板370上。底部基板370可以具有许多其它形状,所述其它形状与顶部基板372中的对应配对特征相匹配。底部基板370可以是小的并且支撑单个LED管芯368,或者可以是条并且支撑许多串联连接的LED管芯(例如,18个)。导体374连接到管芯的顶部电极376,并且导体378经由底部基板的导体382连接到管芯的底部电极380。导体374和378延伸到轮廓的平面中以沿顶部基板372的长度在相邻LED管芯之间产生串联连接(阳极到阴极),其一个例子在图37B中示出。
[0262]如图37B中可见,连接到LED的顶(例如,阳极)电极376的导体374通向连接到相邻LED的底(例如,阴极)电极的导体378。螺线型图案继续将任何数量的LED连接在一起。许多其它导体图案可用于形成串联连接。作为另外一种选择,所使用导体图案使得串联连接可以在卡合条(支撑LED管芯368)上形成。
[0263]至少顶部基板372由弹性材料形成,诸如透明的塑料或硅氧烷,以便接收底部基板370并使其弹性地固定在适当的位置。弹簧力将在相对的导体之间提供可靠的压缩力,因此在邻接的金属表面之间的导电粘合剂可以是可选的。所得的结构可以包含能够被安装在具有其它LED管芯串的较大支撑基板上的LED管芯串,或顶部基板372可以横向地延伸以接收多个底部基板条370,每个支撑LED管芯的串联串。所得的结构可以类似图25的最终结构,其中基板可以是任何长度并且包含任何数量的LED管芯。图37A示出复制相同的顶部基板372作为单个大基板的部件。可将顶部基板372模塑成具有涂覆有反射体或漫反射体的侧反射体384。顶部基板372的半圆柱形顶部表面可以具有用于产生白光的磷光体层386。远端光学片388可模塑有光学兀件(例如,棱镜、透镜等)以产生任何发光图案。
[0264]在一个实施例中,底部基板370由具有电介质涂层的金属如铝形成,使得底部基板370充当散热器。因为当光片被安装在天花板或照明灯具中时,底部基板370的后表面将是光片/条的最高部分,所以环境空气将使金属的裸露表面冷却。
[0265]在各个卡合实施例中,顶部基板可以被弯曲以打开接收腔体或沟槽的边缘,从而允许管芯基板容易地卡合在合适的位置。作为另外一种选择,顶部基板可以被加热到塑性变形点,使得管芯基板也可以易于插入并且组装,然后允许冷却,从而将两个零件锁定在一起。
[0266]可以沿着管芯的侧面沉积包封材料,然后,当管芯基板卡合到适当的位置时以包封管芯并在管芯与顶部基板之间提供良好的折射率界面时,所述包封材料被挤扁。
[0267]管芯基板可形成为支撑多个隔开的管芯的条,或可形成为仅支撑单个管芯。
[0268]图38示出多个顶部基板372可以如何被卡合在单个底部基板392的配对结构上方,所述单个底部基板被模塑成产生卡合结构394的岛状物或条,类似于相对于图37A所述的那些。使用这种卡合技术自动地对准顶部基板和底部基板,并且简化用于形成LED的串联串的电接触。可以将图37B的导体图案与所有的卡合实施例一起使用以串联连接LED管
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Λ ο
[0269]对于LED芯片的每个串联列,磷光体层386可以是不同的,使得光片的整体色温能够通过改变LED芯片的各个串联串的亮度来调节。例如,更薄的磷光体层386将产生更蓝的光,并且可调节相关联的LED芯片的亮度以使得整体色温更高或更低。可以预见许多变化,其中每个LED串磷光体层386的不同的色度可以受到控制以产生可调谐的白光。
[0270]在一个实施例中,底部基板392由一种类型的材料如电介质形成,并且卡合结构394可以是由不同材料如金属形成的管芯基板。
[0271]图39示出底部基板396可包括沿LED条长度的一个或多个弯曲反射体398以朝待照明的对象反射侧光。反射体398可以是模塑的单片基板396的一部分。反射膜可以沉积在弯曲表面上方。类似于半圆柱体的顶部基板400卡合在底部基板396的配对结构上方并且可以为任何长度。
[0272]图37A-39中的顶部基板或底部基板可以由附加的反射体如棱镜(先前所述的)形成,当光被发射到所述轮廓的平面中并且从该平面发射出时,该反射体朝输出表面反射LED管芯的光。此外,在顶部基板400的外轮廓中沿纵向方向模塑变化可能是有利的,以增加所述轮廓的平面外的顶部基板外的光发射。顶部基板上的磷光体层386可以是任何波长转换材料的层,其能够改变来自装置的最终发射光谱。在该涂层的密度和厚度上可能存在变化以实现期望的光谱的空间发射图案。
[0273]图40类似于图37A,不同的是LED管芯基板410通过导电粘合剂412或焊接回流固定到适当的位置。在图40中不存在卡合结构。将基板410挤压到顶部基板414中使得导电粘合剂412与导体374和378形成电接触。诸如通过热、UV、或化学催化剂作用使导电粘合剂412固化来产生结合。
[0274]如果需要散热,则LED管芯基板410可以包括金属块416,以将热传输到环境空气,或管芯基板410本身可以是金属。
[0275]在光片具有覆盖LED芯片的磷光体的所有实施例中,在LED芯片成为光片的一部分之前或之后,可以首先对LED芯片通电,并测试色温和亮度。然后,对于特定的LED芯片,可定制沉积在相关联的LED芯片上方的顶部基板上的各个磷光体贴片或层以实现目标白点。以这种方式,不考虑单个的蓝色LED芯片的峰值波长,将具有横跨光片表面的颜色均匀性。然而,即使将相同的磷光体贴片定位在每个LED芯片上方,大量的LED芯片(例如,大于1,000个)也将确保来自光片的整体(平均)发射光在远场中从一个光片到另一个将是一致的。
[0276]类似于图35,图41示出双向光片420的一小部分,所述双向光片被定位在天花板425中的空气口 424前面。其中UV LED芯片426被安装在上部中,并且蓝色LED芯片428 (连同磷光体)被安装在底部部分中。顶发光是用于对空气消毒的UV430,并且底发光是用于照明的白光。围绕照明灯具的空气流的方向可以从天花板向下,或其可以是回流空气路径的一部分,在该回流空气路径中,空气向上并且围绕照明灯具流动,其中空气在该空间中可再循环和再使用。
[0277]图42类似于图41,但允许空气440流过光片442中的孔441和/或迫使其围绕光片442的边缘。光片442可以作为顶棚镶板安装。更具体地,图41示出双向光片442的一小部分,所述双向光片定位在天花板中的空气口或空气回流管道前面,其中UV LED芯片426被安装在上部中,并且蓝色LED芯片428 (连同磷光体)被安装在底部部分中。顶部发光是用于对空气消毒的UV440,并且底部发光是用于照明的白光。
[0278]如果将磷光体层定位在LED芯片上方,磷光体层应理想地拦截从LED芯片发射的所有蓝光。然而,由于光在透明顶部基板中的扩散,蓝光可扩散越过磷光体层的边缘,产生不期望的蓝色光晕。类似于图20B,图43示出可以如何使透镜446在与LED芯片450相对的表面上的顶部基板448中形成(例如,模塑)。在一个实施例中,透镜446是菲涅耳透镜。透镜446用于校准LED光452,使得更大百分比的蓝光入射在磷光体贴片454上。这将避免围绕每个LED区域的蓝色光晕。可以采用顶部基板中的透镜用于其它目的以产生任何发光图案。
[0279]虽然本文的光片的例子已经使用具有磷光体或其它波长转换材料(例如,量子点)的蓝色LED芯片以产生白光,但是白光也可以通过将来自红色、绿色、和蓝色LED芯片的光混合来产生,如图44中所示。图44示出红色LED芯片456、绿色LED芯片457、和蓝色LED芯片458可以构成光片460 (类似于图20B)并且是可控的以实现任何白点。还可以以许多方式组合LED芯片和磷光体转换LED芯片的其它组合或组件,以产生可以受到控制以产生特定颜色和白点的不同的可能光域。
[0280]可以串联连接单个颜色的LED芯片,并且LED芯片串的相对亮度受到电流的控制以实现期望的光片整体颜色或白点。
[0281]在另一个实施例中,各种LED芯片串可以为产生白光的磷光体转换芯片。其它串可以由产生红光、绿光、或蓝光的LED芯片构成,以允许那些串受到控制以向白光增加更多的红光、绿光、或蓝光。
[0282]作为另外一种选择,可以使用所有的蓝光或UV LED芯片,但可对每个LED区域选择磷光体以产生红光、绿光、或蓝光。红光、绿光、和蓝光的相对亮度可以受到控制以产生任何整体颜色或白点。
[0283]类似于图20B,图45示出蓝色和红外LED芯片可以构成光片470,其中蓝色LED芯片458用于与一些形式的波长转换材料结合来产生白光,并且红外LED芯片472仅在蓝色LED断电时通电,诸如响应于运动传感器,用于对监控摄像机提供低能照明。没有将磷光体与IR芯片一起使用。已知由用于监控摄像机照明的专用照明灯具产生IR光,但是在光片照明装置中组装IR LED芯片是一种改进并且产生协同作用,所述光片照明装置包含用于产生用于房间的一般照明的白光的其它芯片,因为白光照明灯具的位置确保IR光将完全照売房间。
[0284]本文公开的各个光片实施例已经采用了在与LED芯片电极相对的顶部基板和底部基板的内表面上的导体。图46A和46B不出导体在基板的外侧表面上形成,以可能地改善电可靠性和散热的技术。图46A示出在光片489的顶部基板486和底部基板488中的用于使LED芯片490的顶部电极和底部电极暴露的掩蔽或聚焦激光480烧蚀开口 484。另外,光片的区域可以被完全烧穿,以形成串联连接。激光可以是准分子激光。还示出了反射体层492。图46A还可以通过使两个塑性基板层塑性变形而形成,使得LED芯片490在正确的温度和压力下被包裹在两个材料片488和486之间。一旦被包裹,则它们的顶部和底部触点就通过激光去除向下至在管芯上的电接触点的材料而被暴露。
[0285]在图46B中,诸如铜或铝的金属494或导电金属复合材料填充开口 484以电接触LED芯片的电极。金属沉积可以通过印刷、溅射、或其它适当的技术进行。如果使用了磷光体层,则可以在激光烧蚀之前或之后以及在金属沉积之前或之后沉积磷光体。在例子中,金属494填充开口 484并且还形成串联连接任意数量的LED芯片的导体图案。接触LED芯片的底部电极的金属还将散热,因为当光片作为照明灯具安装时,它将是面向上的。
[0286]一些蓝光LED芯片,诸如SemiLEDs SL-V-B15AK垂直LED是极薄的,因此具有最小侧光和高提取效率。SL-V-B15AK管芯的厚度为仅约80微米,这小于典型的纸片(约100微米)。SL-V-B15AK的底表面面积为约400X400微米。SL-V-B15AK的数据表通过引用并入本文。在用以更换标准2X4英尺荧光灯暗灯槽的光片的一个实施例中,存在约500个LED芯片,其中平均节距为约2英寸(5cm)。通过使用此类薄LED芯片,基板的柔韧性和可塑性允许基板围绕LED芯片密封,避免了对用于适应LED芯片厚度的任何腔体、沟槽、或中间层的需要。如果在LED芯片的顶部基板与顶部表面之间存在直接接触,则包封材料对于光提取可以是不必要的。
[0287]图47A-47C示出将薄LED芯片500置于两个基板502和504之间,而不使用任何腔体、沟槽、或中间层以适应LED芯片500的厚度。底部基板502具有导体图案506,所述导体图案具有用于键合到LED芯片500的标称引线键合电极508的电极507。典型的导体(金属迹线)厚度小于35微米。可以将少量的导电粘合剂510(例如,银环氧树脂)沉积在电极507上。电极507可以是透明层,如ΙΤ0。自动拾放机使用机器视觉以将LED芯片500与导体图案506中形成的基准点对准。用于此类拾放机的典型位置公差为大约20微米。LED芯片电极508具有约100微米的宽度,因此将电极508键合至基板电极507是简单的任务。
[0288]极薄硅氧烷层可以被印刷在底部基板502的表面上作为粘合剂,并且用以围绕LED芯片500密封。
[0289]接着,顶部基板504被层压在底部基板502上方。顶部基板504具有导体图案520,所述导体图案与LED芯片底部电极以及底部基板上的导体图案506形成电接触,以在LED芯片之间建立串联连接。少量的导电粘合剂522被沉积在导体图案520上以确保良好的电接触。图47B示出层压光片的简化部分;然而,在实际装置中,顶部基板和底部基板(连同任何薄硅氧烷层)将适形于LED芯片500并且围绕它弯曲(变形)以密封芯片。
[0290]图47C是图47B的俯视图,其示出在LED芯片之间的串联连接。许多其它的导体图案可用于产生串联连接。
[0291]图48是固态照明结构604的透视图,所述固态照明结构可以作为改型直接更换照明灯具中的标准荧光灯,以降低能量消耗并增加可控性。表示本文所述的实施例中的任一个的光条606,被两组标准荧光灯电极(或适当的仿品)608之间的任何装置支撑,所述标准荧光灯电极向条606上的LED管芯提供驱动功率。在一个实施例中,光条606是双向的。电极608通常将提供照明灯具内的结构604的唯一物理支撑。在另一种类型的照明灯具中,结构604可以另外由附连到照明灯具的支撑件沿其长度支撑。电极608可以向条606上或单独模块中的转换器提供未转换的电源电压。优选的是,驱动器将电源电压转换成较高的频率或DC电压以避免闪烁。用于LED管芯串的驱动器是可商购获得的。作为另外一种选择,转换器可以在结构604的外部,使得电极608接收转换的电压。此外,结构604也可以适于利用来自改型荧光镇流器的标准输出工作。空气口可以沿结构604形成以去除热。在一个实施例中,为了结构完整性,光条606在透明的或漫射的塑料或玻璃的管内。该管也可以具有用于将光混合和成形的光学特性。
[0292]任意数量的光条606可以被支撑在电极608之间,并且光条606可以具有不同的发光图案或角度。例如,一些光条606可以在相对法线55度处发出峰值强度,而其它光条可以在O度处发出峰值强度。各个条606的亮度可以受到控制以对结构604提供期望的整体光发射。在一个实施例中,结构604为约四英尺长。
[0293]还有利的是认识到US能源部在他们的测试中已经注意到,许多利用LED源的可商购获得的荧光类型更换产品未能与照明灯具正确地相互作用并且产生不正确的照明图案或产生公认做法之外被称为RPl的不期望的炫光。本发明的另一个目的是调整管内的片的光学器件,使得其提供来自照明灯具的光的更有利分配。
[0294]平面光片606借助于枢转接头609可枢转地从外管结构604的两端悬吊并且可以被连接在外管结构的两端之间。这允许光片606翻转,使得一旦电极被机械地锁定并且通电,光片的顶面和底面就可以任意取向呈现在照明灯具内。这种不依赖端部取向光片的能力为安装和试运转人员提供一种调节在照明灯具内的光分布以满足用户偏好或符合现场照明要求的方式。因为管可以具有开口,所以通过孔插入工具使光片606倾斜是容易的任务。
[0295]在另一个实施例中,结构604的外管被取消,并且光条606由电极608支撑。这改善了热和光提取。如果需要,则光条606可以由在电极608之间的额外支撑杆或平台支撑。
[0296]图49示出荧光灯管形状因数可以如何被改变成具有支撑光条606 (图48)并且改善向环境空气热传递的平坦表面610。当图49的结构612被安装在照明灯具中时,平坦表面610将在最高点处以允许热量上升远离该结构。如果必要,空气口 614可以在平坦表面610中并且通过光片形成,以允许受热的空气逸出。平坦表面610也可以具有在相同或不同标度(例如,宽的/深的和窄的/浅的)下的波纹图案以增强热耗散。因为在光片中仅使用小功率LED管芯,并且实际上热在光片的整个面积上方扩散,所以不需要专门的金属散热器,所以与标准荧光灯相比,结构612是轻重量的。这可以允许结构612在标准照明灯具中由电极插座支撑。在一些实施例中,因为该结构仅仅是半圆柱体并且管材料可以是任何厚度和重量,所以结构612可比荧光灯更轻。
[0297]在另一个实施例中,平坦表面610可以是用于扩散热的铝的导热薄片。光条606可以包括贯穿其分布并且热连接到铝片的金属通孔以提供从LED芯片的良好散热。铝片也可以为光条606或结构612增加结构稳定性。
[0298]图50是组装图49的灯结构612的照明灯具616的剖面图,其中光条606由结构612的顶部平坦表面610支撑并且示出加热的空气618通过在平坦表面610中的通风口 614并通过在LED条606中的对应孔(未示出)逸出。示出LED管芯624。示出电压转换器622在结构612的内部,但它可以在外部。
[0299]在图50的例子中,存在三个不同的光条或部件626、627和628,每个具有不同的峰值光强度角以允许用户定制照明灯具616的光输出。表示不同的峰值光强度角的三道光线629、630和631示出具有不同的发射特性的不同的光条或部件626-628。条的发光可以由构成条或在条的外部的反射体或模塑到条的顶部表面中的透镜的角度定制。
[0300]图51是将柔性光片650弯曲成具有管形以模仿荧光灯管的发射的实施例的侧视图。光片650可以是本文所述的实施例中任一个。光片650可以具有孔652以允许热逸出。端盖654将光片650接合至通常由荧光灯管使用的标准电极656。支撑杆可以被组装到盖654之间的中间以对所述结构提供机械支撑。
[0301]相反,较大的基本上圆柱形但无突出电极656的结构可以从天花板悬吊作为独立照明灯具。这种照明灯具将对房间的天花板和地板进行照明。
[0302]图52是光片670的透视图,其示出可将双向光片弯曲以具有圆形形状。顶发光部672可以照亮天花板,并且底部发光部674将宽广地对房间进行照明。双向光片670的取向可以被颠倒以提供更多的向下引导的光。
[0303]图53是包括通过引线683从顶片682悬吊的双向光片680的照明灯具678的透视图。顶部发光684入射到顶片682上,其中顶片可以是漫射反射性的或具有可以将来自LED芯片的向上蓝光转换成基本上白光的磷光体涂层。一定比率的蓝光可以被反射并且一些可以被吸收并且由在面板中的光转换材料转换,使得复合的光输出基本上为发射到房间中的白光。顶面板682通常将比光片680大得多。这可以适用于非常高的天花板的照明灯具,其中照明灯具在离天花板相对远处悬挂。如果顶片682涂覆有磷光体,则可以产生有趣的照明和颜色效应。顶部发光684可以是蓝光或UV光,并且底部发光686可以是白光。顶片682可以为任何形状,诸如鸥翼形或V形以向外引导直射光。
[0304]在各种实施例中,无论磷光体被灌注到顶部基板中还是独立的层中,与在相对于芯片的角度处的强度相比,磷光体可以变化以考虑在LED芯片正上方的更高蓝光强度。例如,随着磷光体延伸远离蓝色LED芯片,磷光体厚度或密度可以逐渐减小,以沿着磷光体区域提供一致的白点。如果磷光体被灌注到顶部基板中,则顶部基板可以被模塑或或换句话讲被成形以具有不同厚度,以便控制有效磷光体厚度。作为另外一种选择,光学器件可以在磷光体下方形成以由LED芯片提供磷光体的更加均匀的照明。
[0305]为了提高热提取,底部基板的任何部分(当光片附接到天花板/在天花板中时,其将为最闻表面)可以是金属。
[0306]光片的任何部分可以被用作印刷电路板,所述印刷电路板用于安装表面安装包装件或离散组件,诸如驱动器组件。这避免了在包装件/组件端子与在光片中的导体之间使用昂贵的连接器。
[0307]图54A和图54B示出在于顶部基板和底部基板之间层压LED芯片之后包封LED管芯的一种方式。所述实施例中的任一个可以被用作实例,并且图20B的实施例被用于解释说明该技术。
[0308]图54A是具有用于利用包封材料填充围绕LED管芯744的空间的孔742 (以虚线轮廓线示出)以及用于允许空气逸出该空间的孔746的透明顶部基板740的一部分的俯视图。该孔可以通过激光烧蚀、模塑、压印、或其它方法形成。还示出代表性导体748,在顶部基板740上形成。
[0309]图54B是层压光片750的剖面图,其示出诸如硅氧烷的液体包封材料752通过在顶部基板740中的孔742被注入到围绕每个LED管芯744的真空区753中。注射器756可以是在现有技术中通常使用的注射器或其它工具喷嘴,以在将透镜安装在LED管芯上方之前将硅氧烷分配在LED管芯上方。示出空气758从孔746逸出。注射器将通常为被编程的机构。通过使用图54B的包封技术,简化了层压过程,因为较少担心关于绝缘包封材料阻碍LED电极和基板电极之间的良好接触。此外,包封材料的粘性可以是低的,使得液体包封材料填充围绕LED管芯的空间中的所有空隙。任何过量的包封材料将从空气孔746离开。当固化时,包封材料将密封孔742和孔746。固化可以通过冷却、加热、化学反应、或紫外线曝光进行。
[0310]包封材料可以包括磷光体粉末或任何其它类型的波长转换材料,诸如量子点。
[0311]作为对使用注射器756的替代形式,可以使用加压印刷过程或其它方式沉积液体包封材料752。
[0312]图55A和图55B示出用于确保围绕LED管芯的空间完全填充有包封材料的另一种包封技术。图20B的实施例将再次用于该例子中,但是该技术可以与实施例中的任一个一起使用。
[0313]图55A是示出在顶部基板764被层压在底部基板766上方之前,被沉积在LED管芯762上方的一滴软化的包封材料760的剖面图。存在在底部基板766中形成的小贮存器768用于接收过量的包封材料,以避免层压过程中的过量内部压力。
[0314]图55B示出软化的包封材料760被挤压并在围绕LED管芯762的空间内扩散,其中任何过量材料溢流到贮存器768中。围绕LED管芯762的空间可以是例如围绕LED管芯的矩形或圆形,或该空间可以是细长的沟槽。
[0315]所有上述光片容易地被控制成在存在环境阳光时自动调光,使得整体能量消耗大大减小。还可使用其它节能技术。
[0316]任何实施例的光片均可被用于高架照明,以取代荧光灯具或任何其它照明灯具。小光条可以在柜子下面使用。长光条可以被用作围绕天花板的边缘的重点照明。光片可以被弯曲成类似灯罩。可以设想许多其它用途。
[0317]标准办公室灯具是2X4英尺天花板暗灯槽,包含两个32瓦、T8荧光灯,其中每个灯输出约3000流明。色温范围约为3000-5000K。本发明可提供用于常规2X4英尺暗灯槽的实用的、成本有效的固态替代品,同时实现了改善的性能并且能够大范围的调光。本发明具有对照明灯具的其它几何布置的应用。
[0318]所有实施例的各种特征可以以任意组合结合。
[0319]本文所公开的量纲和值不可理解为严格限于所引用的精确值。相反,除非另外指明,每个这样的量纲旨在表示所述的值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。
[0320]除非明确排除或换句话讲有所限制,本文中引用的每一个文件,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请,均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外,如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突,将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。
[0321]虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例,但对于本领域技术人员来说明显的是,在本发明的更广泛的方面中,在不脱离本发明的情况下可以做出改变和修改,并且因此,所附权利要求应在其范围内包含落入本发明的真实精神和范围内的所有改变和修改。
【权利要求】
1.一种双向照明装置,包括: 具有电极的第一多个未封装发光管芯; 其中所述发光管芯各自具有小于85微米的厚度; 至少第一基板和第二基板,所述第一基板和第二基板夹持所述发光管芯并形成发光结构,所述发光结构具有在第一方向上从所述照明装置发射光的第一发光表面和在不同于所述第一方向的第二方向上从所述照明装置发射光的相对的第二发光表面;以及 导体,所述导体在所述至少第一基板和第二基板上形成,在没有引线的情况下电连接到所述发光管芯的所述电极上以用于将所述发光管芯连接到电源。
2.根据权利要求1所述的装置,其中 所述第一基板具有第一连接位置,所述第一连接位置电连接到在所述第一基板上形成的第一导体,其中 每个管芯具有至少第一管芯电极和第二管芯电极,所述第一管芯电极在所述管芯的主要光输出表面上形成,其中 一些管芯在没有引线键合的情况下使它们的第一管芯电极对准并电连接到所述第一基板上的所述第一连接位置中相关联的一个,其中 所述第二基板具有第二连接位置,所述第二连接位置电连接到在所述第二基板上形成的第二导体,其中 所述管芯中的其它管芯在没有引线键合的情况下使它们的第一管芯电极对准并电连接到所述第二基板上的所述第二连接位置中相关联的一个,并且其中 所述第一基板和所述第二基板具有光输出表面,所述光输出表面用于在不同方向上从所述管芯的至少所述主要光输出表面发射光。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置,还包括在所述第一基板和所述第二基板之间的中间层。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述第一基板和所述第二基板彼此直接接触,在它们之间没有中间层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述管芯中的至少一些通过所述第一导体和所述第二导体串联连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述管芯中的至少一些通过所述第一导体和所述第二导体串联连接,以使所述第一管芯电极互连至所述第二管芯电极。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置,还包括: 在所述第一基板上方的中间层,所述中间层具有对应于所述第一基板上的所述管芯的位置的孔,使得所述管芯被相关联的孔的壁包围, 其中所述多个管芯被夹在所述第一基板和所述第二基板之间,在所述第一基板和所述第二基板之间具有所述中间层,其中所述第一导体的部分和所述第二导体的部分在不使用引线键合的情况下串联连接所述管芯中的至少一些。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置,还包括被夹在所述第一基板和所述第二基板之间的至少第三基板,所述第三基板具有用于经由所述第一基板和所述第二基板将光反射出的反射层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述第三基板具有在其表面上形成的第三导体,用于以串联方式互连所述管芯中的至少一些。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置,还包括在所述第一基板和所述第二基板之间的反射层,其中所述管芯中的一些位于所述反射层和所述第一基板的光输出表面之间,并且所述管芯中的其它管芯位于所述反射层和所述第二基板的光输出表面之间。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述装置形成为光片。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述装置从天花板悬吊,使得所述第一发光表面面对所述天花板并且所述第二发光表面背向所述天花板。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述装置是柔性光片,所述光片具有透明的相对的发光表面。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置,还包括设置在所述装置上或所述装置中的波长转换材料以用于将从管芯发射的光转换成白光。
15.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述管芯中的至少一些通过所述第一基板和所述第二基 板的外边界内的所述装置内部的导体串联连接。
【文档编号】H01L33/62GK104081109SQ201380007522
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】E·J·哈泽内尔, K·S·麦克圭尔 申请人:宝洁公司
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