发光二极管、部件和相关方法与流程

文档序号:20922052发布日期:2020-05-29 14:16阅读:253来源:国知局
发光二极管、部件和相关方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月18日提交的序列号为15/681,205的美国专利申请以及2018年3月5日提交的序列号为15/912,155的美国部分继续专利申请的优先权,所述美国专利申请和美国部分继续专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

本文公开的主题大体上涉及发光二极管(led)、部件和相关方法。更具体地,本文公开的主题涉及利用可单独寻址的发光部件串来提供多种发射图案以及改善照明性能的设备、部件、系统和方法。



背景技术:

发光二极管(“led”)是将电能转化为光的固态设备。可以在发光器设备或部件中实施led,以提供不同颜色和图案的光,这在各种照明和光电应用中是有用的。发光器设备可以包括被配置为表面安装设备(smd)的led,这些led可以直接安装到下层电路部件或热沉(诸如印刷电路板(pcb)或金属芯印刷电路板(mcpcb),其统称为“基座”)的表面上。smd可以具有直接安装到下层电路部件的底部电触点或导线。smd可用于各种led灯泡和灯具应用,并迅速被用作白炽灯、荧光灯和金属卤化物高强度放电(hid)照明应用的替代设备。

另外,存在对可定制和紧凑的发光器设备的需求,该发光器设备能够提供不同程度的光强度、光图案、光颜色等。由于其固有的设计局限性,无论使用白炽灯、荧光灯还是金属卤化物hid照明技术,都无法从常规已知的照明设备获得令人满意的性能。



技术实现要素:

下文提供了具有改善的光输出特性的可表面安装的(smd)板上芯片(cob)led、部件和相关方法。本文描述的设备、部件和方法可以有利地提供变化的照明图案、照明强度和光颜色输出。本文描述的设备、部件和相关方法可以很好地适合于各种应用,所述各种应用诸如是个人、工业和商业照明应用(包括例如在灯泡和灯具产品和/或应用中)。

提供了诸如led的固态照明装置、系统以及相关方法。示例装置可以包括例如:基座;一个或多个led,以及反射材料(也称为白壁)。本文公开的led设备和部件可以具有显著减小的光输出的光束角,从而改善光发射和输出特性。

从本文的公开内容中显而易见的本公开的这些和其他目的至少全部或部分地由本文公开的主题实现。

附图说明

本主题的完整且可行的公开在本说明书的其余部分中更具体地阐述,包括参考与一个或多个实施例有关的示例附图,其中:

图1是根据本文公开的实施例的用于发光器设备的基座的顶部内部视图,其示出了形成在其上的多条导电迹线;

图2是根据本文的公开内容的具有图1的基座的发光器设备和其上通过键合引线连接的多个发光设备(led)的顶部内部视图;

图3是根据本文的公开内容的具有图2的基座和led的发光器设备(为了清楚起见从其中省略了多条导电迹线)以及在其上形成为多个壁以物理地分隔led的发光区的保持材料的顶部内部视图;

图4是根据本文的公开内容的图1至图3的基座的底部视图;

图5a和图5b是根据本文的公开内容的根据一个实施例的发光器设备的外部顶部视图和侧视图,其中封装剂材料设置在由保持材料形成的壁之间;

图5c是根据本文的公开内容的图5a和图5b的发光器设备的替代实施例的侧视图,其中透镜附接在保持材料的顶部上;

图6是根据本文的公开内容的图5a和图5b的发光器设备的透视外部视图;

图7是根据本文的公开内容的根据第二示例实施例的发光器设备的顶部外部视图;

图8是根据本文的公开内容的根据第三示例实施例的发光器设备的顶部外部视图;

图9是根据本文的公开内容的根据第四示例实施例的发光器设备的顶部外部视图;

图10是根据本文的公开内容的根据第五示例实施例的发光器设备的顶部局部内部视图;

图11是根据本文的公开内容的根据第六示例实施例的发光器设备的顶部局部内部视图;

图12a至图12c是根据本文的公开内容的几种不同的示例发光器设备的相应横截面图;

图13是根据本文的公开内容的根据图1所示的实施例的替代实施例的发光器设备的顶部内部视图,其主要使用直接附接的键合焊盘以及键合引线;

图14是根据本文的公开内容的根据图13的局部图示的发光器设备的顶部内部视图,其中在其键合焊盘上设置有多个发光设备(led),这些led主要直接附接到键合焊盘;

图15是根据本文的公开内容的具有两个可单独寻址的发光器区的发光器设备的顶部内部视图;以及

图16是根据本文的公开内容的发光器设备的外部顶部视图,其内部视图在图15中示出,其中封装剂材料设置在两个可单独寻址的发光器区中。

具体实施方式

在一些方面,本文描述的固态照明装置、led设备和/或系统及其生产方法可以包括各种固态发光器电气配置、颜色组合和/或电路部件,以用于提供具有改善的效率、改善的发射轮廓、增强的输出和/或优化的颜色产生的固态照明装置。诸如本文所公开的那些的装置和方法有利地比一些其他解决方案成本更低、更有效、更鲜艳、更均匀和/或更亮。

除非另有定义,否则本文使用的术语应被解释为具有与本主题所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解,本文使用的术语应被诠释为具有与本说明书的上下文和相关现有技术中的相应含义一致的含义,并且不应以理想化或过于正式的含义诠释,除非本文明确地如此定义。

本文参考作为本主题的理想化方面的示意性图示的截面图、透视图、正视图和/或平面图图示描述了本主题的各方面。由于例如制造技术和/或公差导致的与图示形状的变化是可预期的,使得本主题的各方面不应被解释为限于本文所示的特定形状。该主题可以以不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文阐述的具体方面或实施例。在附图中,为了清楚起见,可以夸大层和区域的尺寸及相对尺寸。

除非特别陈述了不存在某一个或多个元件,否则本文使用的术语“包括”、“包含”和“具有”应被诠释为不排除某一个或多个元件的存在的开放式术语。在本说明书中,相似的附图标记指代相似的元件。

应当理解,当诸如层、区域或基板的元件被称作在另一元件“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间元件。此外,本文使用诸如“上”、“上面”、“上部”、“顶部”、“下部”或“底部”的相对术语来描述图中所示的一个结构或部分与另一结构或部分的关系。应当理解,除了图中描绘的定向之外,诸如“上”、“上面”、“上部”、“顶部”、“下部”或“底部”的相对术语旨在涵盖该装置的不同定向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他结构或部分“上面”的结构或部分现在将定向在其他结构或部分“下面”。

本文使用的术语“电激活发射器”和“发射器”是同义术语,并且是指能够产生可见或近可见(例如,从红外到紫外)波长辐射的任何设备,其包括例如但是不限于氙灯、汞灯、钠灯、白炽灯以及固态发射器(包括led或led芯片、有机发光二极管(oled)和激光器)。

术语“固态发光器”、“固态发射器”和“发光器”是同义术语,并且是指led芯片、激光二极管、有机led芯片和/或任何其他半导体设备,其优选地布置为包括一个或多个半导体层(所述半导体层可以包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料)、基板(所述基板可以包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电基座)以及一个或多个接触层(所述接触层可以包括金属和/或其他导电材料)的半导体芯片。

本文使用的术语“组”、“段”、“串”和“套”是同义术语。如本文所使用的那样,这些术语大体描述在互斥的组/段/套之间的多个led如何电连接(例如串联、并联、混合串/并联、共用阳极或共同阳极配置)。led段可以以多种不同方式配置,并且可以具有带有与其相关联的不同功能性的电路(例如,驱动器电路、整流电路、限流电路、分流器、旁路电路等),例如在如下共同转让和共同未决的美国专利申请和专利中所讨论的那些:2009年9月24日提交的序列号为12/566,195的美国专利申请;2013年2月15日提交的序列号为13/769,273的美国专利申请;2013年2月15日提交的序列号为13/769,277的美国专利申请;2011年9月16日提交的序列号为13/235,103的美国专利申请;2011年9月16日提交的序列号为13/235,127的美国专利申请;以及2014年5月20日公告的编号为8,729,589的美国专利,上述专利申请和专利中的每一个的公开内容在此通过引用以其整体并入本文中。

术语“目标”是指被配置为提供作为照明装置的指定参数的预定义照明特性的led芯片段的配置。例如,目标光谱功率分布可以描述在特定功率、电流或电压水平下生成的光的特性。

如本文所公开的装置、系统和方法可以利用红色芯片、绿色芯片和蓝色芯片。本文的装置、系统和方法可以利用例如紫外(uv)芯片、蓝绿色芯片、蓝色芯片、绿色芯片、红色芯片、琥珀色芯片和/或红外芯片。

在本文中结合照明装置使用的术语“基板”或“基座”是指安装构件或元件,多个固态发光器(例如,led)可以布置、支撑和/或安装在其上、或安装在其中、或安装在其上方。基板可以是例如部件基板、芯片基板(例如,led基板)或子面板基板。可以与本文描述的照明装置一起使用的示例性基板可以例如包括:印刷电路板(pcb)和/或相关部件(例如,包括但不限于金属芯印刷电路板(mcpcb)、柔性电路板、电介质层压板、陶瓷基基板等);具有布置在其一个或多个表面上的fr4和/或电迹线的陶瓷板;高反射率陶瓷(例如,氧化铝)支撑面板;和/或布置成接收、支撑固态发射器和/或向固态发射器传导电功率的各种材料和构型的安装元件。本文描述的电迹线向发射器提供电功率,用于电激活和点亮发射器。电迹线可以是可见的和/或由反射覆盖物(例如焊接掩模材料、ag或其他合适的反射器)覆盖。

在一些实施例中,可以使用一个基板来支撑除了至少一些其他电路和/或电路元件(例如电源或电流驱动部件和/或电流开关部件)之外的多组固态发光器。在其他方面,可以使用两个或更多个基板(例如,至少一个主基板和一个或多个辅助基板)来支撑除了至少一些其他电路和/或电路元件(例如电源或电流驱动部件和/或温度补偿部件)之外的多组固态发光器。第一和第二(例如,主和辅助)基板可以彼此相邻地(例如,并排)设置在彼此上面和/或下面并且沿着不同的平面,具有彼此相邻设置的一个或多个共面的表面,相对于彼此垂直地布置、水平地布置和/或以任何其他定向布置。

根据本文主题的各方面的固态照明装置可以包括在硅、碳化硅、蓝宝石或iii-v氮化物生长基板上制造的iii-v氮化物(例如氮化镓)基led或激光芯片,其包括(例如)由北卡罗来纳州达勒姆市的cree,inc.制造和销售的led。这种led和/或激光器可以被配置为进行操作,使得光发射穿过基板以所谓的“倒装芯片”定向进行。这种led和/或激光芯片也可以没有生长基板(例如,在移除生长基板之后)。在某些情况下,led可以包括红色–iii-v芯片,但不包括氮化物,该芯片例如是ingaalp、gaasp等。

可以与本文所公开的照明装置一起使用的led可以包括水平结构(其中两个电触点位于led芯片的同一侧)和/或垂直结构(其中电触点位于led芯片的相对侧)。水平构造的芯片(具有或不具有生长基板)例如可以是倒装芯片,其被键合(例如,使用焊料)、或者引线键合到载体基板或印刷电路板(pcb)。垂直构造的芯片(具有或不具有生长基板)可以具有焊料键合到载体基板、安装焊盘或印刷电路板(pcb)的第一端子,并且具有引线键合到载体基板、电气元件或pcb的第二端子。

电激活的发光器(例如固态发射器)可以单个使用或成组使用来发光,以激发一种或多种发光材料(例如,磷光体、闪烁体、发光油墨、量子点)的发射,并生成一个或多个峰值波长的光或具有至少一种期望的感知颜色(包括可以被感知为白色的颜色的组合)的光。将发光(也称为“发冷光”)材料包括在本文所述的照明装置中可以通过如下方式实现:在发光体支撑元件或发光体支撑表面上直接应用该材料的涂层(例如,通过粉末涂覆、喷墨印刷等);将这种材料添加到透镜中;和/或通过将这种材料嵌入或分散在发光体支撑元件或表面内。用于制作结合有平面化磷光体涂层的led的方法通过示例的方式在chitnis等人的2007年9月7日提交的编号为2008/0179611的美国专利申请公开中被讨论,该美国专利申请公开的公开内容在此通过引用整体并入本文中。

其他材料、例如光散射元件(例如,颗粒)和/或折射率匹配材料可以与含发光材料的元件或表面相关联。如本文所公开的装置和方法可以包括不同颜色的led,其中的一个或多个可以是发白光的(例如,包括至少一个具有一种或多种发光材料的led)。

在一些方面,一个或多个短波长固态发射器(例如,蓝色和/或蓝绿色led)可用于激发发光材料的混合物或发光材料的离散层的发射,所述发光材料包括红色、黄色和绿色发光材料。不同波长的led可以存在于同一组固态发射器中,或者可以设置在不同组固态发射器中。各种波长转换材料(例如,发光材料,也称为发光体或发光介质,例如,如2003年7月29日公告的编号为6,600,175的美国专利和2008年10月9日提交的公开号为2009/0184616的美国专利申请中所公开的那些材料,上述专利和专利申请中的每一个的公开内容在此通过引用整体并入本文中)是本领域技术人员熟知且可获得的。

在一些方面,如本文所述的照明装置和系统包括以不同颜色为目标的多套固态发光器(例如,一套以第一颜色为目标,并且至少第二套以不同于第一颜色的第二颜色为目标)。在一些方面,所述多套中的每一套包括至少两个相同颜色(例如,峰值波长重合)的固态发光器。在一些方面,所述多套固态发射器中的每一套适于发射一种或多种不同颜色的光。在一些方面,所述多套固态发射器中的每一套适于发射相对于彼此不同的一种或多种颜色的光(例如,其中每一套固态发射器发射另一套固态发射器不会发射的至少一个峰值波长)。可以使用在共同转让和共同未决的序列号为14/221,839的美国专利申请中描述的电路和/或技术来提供根据本主题的以多套固态发射器为目标并且选择性激活所述多套固态发射器的方面,该美国专利申请的公开内容先前在上面通过引用并入上文。

关于固态发射器的术语“颜色”是指在电流从芯片中通过时芯片发射的光的颜色和/或波长。

本主题的一些实施例可以使用诸如在编号为7,564,180;7,456,499;7,213,940;7,095,056;6,958,497;6,853,010;6,791,119;6,600,175;6,201,262;6,187,606;6,120,600;5,912,477;5,739,554;5,631,190;5,604,135;5,523,589;5,416,342;5,393,993;5,359,345;5,338,944;5,210,051;5,027,168;5,027,168;4,966,862和/或4,918,497的美国专利,以及公开号为2009/0184616;2009/0080185;2009/0050908;2009/0050907;2008/0308825;2008/0198112;2008/0179611;2008/0173884;2008/0121921;2008/0012036;2007/0253209;2007/0223219;2007/0170447;2007/0158668;2007/0139923和/或2006/0221272的美国专利申请;2006年12月4日提交的序列号为11/556,440的美国专利申请中描述的固态发射器、发射器封装、灯具、发光材料/元件、电源元件、控制元件和/或方法;其中前述专利、公开的专利申请以及专利申请序列号的公开内容在此通过引用并入本文中,如同在本文中完全阐述一样。

本文使用的术语“照明装置”和“模块”是同义的,并且除了其能够发光之外不受其他限制。也就是说,照明装置可以是照亮一定面积或体积(例如,结构、游泳池或水疗中心、房间,仓库、指示器、道路、停车场、车辆、标牌(例如,道路标志、广告牌)、船舶、玩具、镜子、船只、电子设备、船、飞机、体育场、计算机、远程音频设备、远程视频设备、手机、树、窗户、lcd显示器、洞穴、隧道、庭院、灯柱)的设备或装置;或照亮外壳的设备或设备阵列;或用于边缘或背光照明(例如,背光海报、标牌、lcd显示器)、灯泡、灯泡更换装置(例如,用于更换交流白炽灯、低压灯、荧光灯等)、户外照明、安全照明、室外住宅照明(墙壁安装、支柱/立柱安装)、天花板灯具/壁灯、橱柜照明、灯具(地板和/或餐桌和/或书桌)、景观照明、轨道照明、工作照明、特种照明、绳索灯、吊扇照明、档案/艺术展示照明、高振动/冲击照明-工作灯等、镜子/梳妆台照明、聚光灯照明、高棚照明、低棚照明的设备或任何其他发光设备。

如本文所公开的磷光体和磷光体化合物可以包括多种波长转换材料或颜色转换部件(该波长转换材料或颜色转换部件包括发光材料)中的一种或多种。发光材料(发光体)的示例包括磷光体、铈掺杂的钇铝石榴石(yag)(例如luag:ce)、氮化物、氧氮化物、闪烁体、辉光带(dayglowtapes)、纳米磷光体、量子点(例如,由阿肯色州费耶特维尔的美国公司nncrystal提供)、以及在用光(例如,紫外光)照射时在可见光谱中发辉光的油墨。如本文所公开的将发光体包括在波长转换部件或相关部件中(结合固态发光器和led)可以通过在固态发射器上方提供这种材料的层(例如,涂层)和/或通过将发光材料分散到布置成覆盖一个或多个固态发光器的透明封装剂(例如,环氧树脂基或硅树脂基可固化树脂或其他聚合物基质)来实现。可用于如本文所述的设备中的一种或多种发光材料可以是下转换或上转换的,或者可以包括这两种类型的组合。

波长转换材料可提供益处,该益处包括例如改善的长期可靠性(例如,在约1000小时或更长时间以及85℃、105℃和/或125℃下的改善的性能)、固态发光器周围的鼓泡的减少、更大的视角、较低的dcct颜色扩散、较低的磷光体温度、较亮的光发射、改善的抗硫性和/或较小的色点扩散(包括这些特征的全部或任何组合)。

当前公开的主题涉及具有包括led的光源的led封装结构的不同实施例。led封装可以以不同的方式布置并且相对较小,同时是高效、可靠和成本有效的。根据本文公开内容的实施例可以具有不同形状的封装剂,并且与具有完整半球形封装剂的类似led封装相比,可以以改善的或类似的效率发射。在基板上安装有多个led的一些实施例中,可以控制每个led芯片之间的间隔以优化从led封装输出的光的强度。根据本文公开内容的led封装也可以更小并且制造成本更低。

在一些实施例中,本文的公开内容可以涉及能够改善或调整根据本文的公开内容的led封装和设备的发射特性的许多不同的特征和布置。这些可以包括但不限于从led设备的改善的光输出和减小的光输出的光束角。这种设备还可以具有改善的效率和可靠性以及更高的输出。在一些实施例中,这些特征中的一些或全部的使用可以导致led封装以改进的流明密度发光。

本文参考某些实施例描述了本文的公开内容,但是应该理解,本文的公开内容可以以许多不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。特别地,本文的公开内容在下面关于具有不同配置的led的某些led封装进行描述,但是应当理解,本文的公开内容可以用于具有其他led配置的许多其他led封装。led封装还可以具有除了下面描述的那些之外的许多不同的形状(例如矩形),并且焊料焊盘和附接焊盘可以以许多不同的方式布置。在其他实施例中,可以控制不同类型的led的发射强度以改变整个led封装的发射。

本文描述的实施例是参考了一个led或多个led,但是根据本文的公开内容并且在一些方面,本文使用的led可以包括led芯片、裸片或任何其他合适的一个或多个结构。例如,本文使用的led可以是单片led的单独结。例如,其不是完全分隔的led芯片,取而代之,每个led可以都是位于可以具有不同类型的单片结的公共基板上的led区域。led之间的且位于公共基板上的台面可以延伸到某些层,或者可以一直延伸到公共基板或从公共基板一直延伸。因此,单片led可以包括位于公共基板上的多于一个的led结,并且led之间的间隙可以由可以至少部分地分隔led的台面形成。

本文描述的部件可以具有除了所示的那些之外的不同形状和尺寸,并且可以包括一个或不同数量的led。还应理解,下面描述的实施例利用共面光源,但是应该理解,也可以使用非共面光源。还应理解,led光源可以由多个led构成,所述多个led可以具有不同的发射波长。如上所述,在一些实施例中,led中的至少一些可以包括覆盖有黄色磷光体的发射蓝光的led以及发射红光的led,从而导致从led封装发射白光。在多个led封装中,led可以串联地互连,或者可以以不同的串联和并联组合互连。

还应理解,当诸如层、区域、封装剂或基座的特征或元件被称为在另一元件“上”时,该特征或元件可以直接在另一元件上,或者也可以存在中间元件。此外,本文可以使用诸如“内部”、“外部”、“上部”、“上面”、“下部”、“下”和“下面”的相对术语以及类似术语来描述一层或另一区域彼此的关系。应当理解,这些术语旨在包含设备的除了图中所描绘的定向之外的不同定向。

本文使用的术语“电激活发射器”和“发射器”是同义术语,并且是指能够产生可见或近可见(例如,从红外到紫外)波长辐射的任何设备,其包括例如但是不限于氙灯、汞灯、钠灯、白炽灯以及固态发射器(包括led或led芯片、有机发光二极管(oled)和激光器)。

术语“固态发光器”、“固态发射器”和“发光器”是同义术语,并且是指led芯片、激光二极管、有机led芯片和/或任何其他半导体设备,其优选地布置为包括一个或多个半导体层(所述半导体层可以包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料)、基板(所述基板可以包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电基座)以及一个或多个接触层(所述接触层可以包括金属和/或其他导电材料)的半导体芯片。

本文使用的术语“组”、“段”、“串”和“套”是同义术语。如本文所使用的那样,这些术语大体描述在互斥的组/段/套之间的多个led芯片如何电连接(例如串联、并联、混合串/并联、共用阳极或共同阳极配置)。led芯片段可以以多种不同方式配置,并且可以具有带有与其相关联的不同功能性的电路(例如,驱动器电路、整流电路、限流电路、分流器、旁路电路等),例如在共同转让的美国专利申请和专利中所讨论的那些:2009年9月24日提交的序列号为12/566,195的美国专利申请;2013年2月15日提交的序列号为13/769,273的美国专利申请;2013年2月15日提交的序列号为13/769,277的美国专利申请;2011年9月16日提交的序列号为13/235,103的美国专利申请;2011年9月16日提交的序列号为13/235,127的美国专利申请;以及2014年5月20日公告的编号为8,729,589的美国专利,上述专利申请和专利中的每一个的公开内容在此通过引用以其整体并入本文中。

术语“目标”是指被配置为提供作为照明装置的指定参数的预定义照明特性的led芯片段的配置。例如,目标光谱功率分布可以描述在特定功率、电流或电压水平下生成的光的特性。

波长转换材料(包括如本文公开的那样结合到波长转换部件中的那些)可提供益处,该益处包括例如改善的长期可靠性(例如,在约1000小时或更长时间以及85℃、105℃和/或125℃下的改善的性能)、固态发光器周围的鼓泡的减少、更大的视角、较低的dcct颜色扩散、较低的磷光体温度、较亮的光发射、改善的抗硫性和/或较小的色点扩散(包括这些特征的全部或任何组合)。

如本文所述,一个或多个led芯片可以至少部分地被波长转换部件覆盖,该波长转换部件包括在透明基板(例如,蓝宝石)上的一种或多种磷光体和/或一层或多层磷光体。在一些实施例中,这种波长转换部件可以被称为磷光体蓝宝石帽或“磷光体帽(phos帽)”。磷光体可以适于在被经由一个或多个led芯片发射的光撞击时发射蓝光、黄光、绿光、红光或其任何组合。也就是说,在一些方面,磷光体帽中的一种或多种磷光体可以吸收led芯片发射的光的一部分,并且又以不同的波长重新发射吸收的光,从而使发光器设备或部件发射来自led芯片和磷光体中的每一个的光的组合。在一个实施例中,本文描述的发光器设备和部件可以发射由来自led芯片和磷光体帽的光发射的组合导致的被感知为白光的光。在根据本主题的一个实施例中,发射白光的设备和部件可以由发射蓝色波长光谱中的光的led芯片和磷光体帽中的吸收蓝光的一些并且重新发射绿色、黄色和/或红色波长光谱中的光的磷光体组成。因此,该设备和部件可以在可见光谱范围内发射白光组合。在其他实施例中,如编号为7,213,940的美国专利中所述,具有波长转换部件(例如,磷光体帽)的led芯片可以发射蓝光和黄光的非白光组合。本文还设想了发射红光的led芯片或被吸收led光并发射红光的磷光体帽的磷光体覆盖的led芯片。

在某些实施例中使用的波长转换部件或磷光体帽与所公开的led部件和设备可以以任何合适的方式制造或组装。在一些实施例中,通过仅在磷光体帽的一个表面上应用磷光体来产生这种波长转换部件,使得在led设备或部件的组装中,光影响材料(例如,厚的散射体以使光转向)正好抵靠或基本邻近蓝宝石或磷光体帽基板,从而为弯月面控制提供了干净边缘。

在一些实施例中,通过喷涂在胶带或其他剥离材料上以略微间隔的方式单片化的基板、例如led芯片而产生这种波长转换部件,这可以允许将一些磷光体应用在基板的侧壁上以形成磷光体帽。在一些方面,该方式在不使用白色tio2光影响材料或在放置磷光体帽之前应用白色tio2光影响材料的情况下可以是有用的,在某些实施例中,这可以避免蓝光从磷光体帽的侧面逸出。

在一些实施例中,可以在室温以上(例如,热的或被加热)或在室温下喷涂基板晶片以制造磷光体帽。在一些方面,适合于在室温下喷涂晶片,之后固化,再然后将裸片在晶片上单片化。

如本文所公开的用于波长转换部件中的波长转换材料(例如,磷光体,p)的其他益处包括例如改善的远场图像(例如,由此促进在具有较大视角的远场中的非常均匀的颜色外观)、较低的色偏(较低的dcct)、改善的长期可靠性(例如,在大约1000小时或更长时间的改善的亮度维持(光学))、较高的产品评级、较低的磷光体工作温度和/或较低的色点扩散(包括这些特征的全部或任何组合)。

磷光体是一类已知的发光材料。磷光体可以指吸收一种波长的光并且在可见光谱中重新发射不同波长的光的任何材料,而与吸收和重新发射之间的延迟以及所涉及的波长无关。因此,术语“磷光体”在本文中可以用来指有时被称为荧光材料和/或磷光材料的材料。通常,磷光体可以吸收具有第一波长的光并且重新发射具有与第一波长不同的第二波长的光。

在一些实施例中,磷光体可以包括在用在led设备上的封装剂中。磷光体可以在可见光谱中发射具有比发光器发射的辐射低的能量的辐射,并且响应于发射器发射的波长而这样做。磷光体的组合可以与蓝色或uv发射芯片/led结合使用以形成白光;例如,蓝色和黄色、蓝色和绿色以及红色、以及蓝色和绿色和黄色以及红色。使用三种或更多种颜色可以提供选择特定的白点和更好的色显的机会。还可以预期,具有多于一个发射峰值的led将对激发一种或多种磷光体产生白光有用。

可以以任何期望的量或数量将磷光体和/或磷光体化合物选择性地添加和/或应用到透明或基本透明的基板、晶片或材料片。可以经由任何合适的方法来实现磷光体和/或磷光体化合物的应用,所述方法包括例如喷涂、重力沉降、离心、添加溶剂、丝网印刷、蒸镀(溅射、电子束、热、cvd、静电和/或电泳沉积)、浸涂、旋涂、直接分配和/或振动,其包括例如ibbetson等人的编号为8,410,679的美国专利和hussell等人的编号为8,425,271的美国专利中所述的方法,所述美国专利的公开内容各自在此通过引用整体并入本文中。在一些实施例中,应用到透明基板(例如蓝宝石晶片)的磷光体化合物与透明基板的形状和/或表面共形。也就是说,磷光体或磷光体化合物的共形层可以例如具有至少基本均匀的厚度。

透明基板上的磷光体化合物和/或磷光体层的厚度可以例如在约2μm和约100μm之间的范围内,然而,可以根据需要在波长转换部件上提供任何厚度的磷光体化合物。可以选择所使用的厚度以减少或最小化平面状表面中的蓝光转换、自吸收和/或散射,并且所使用的厚度可以取决于涂覆工艺、磷光体的密度、磷光体化合物中的其他组分(例如,硅树脂)和/或期望的应用。

本文参考作为本公开的实施例的示意性图示的横截面图图示来描述本公开的实施例。这样,层的实际厚度可以是不同的,并且例如由于制造技术和/或公差而导致的图示形状的变化是可预期的。本公开的实施例不应被解释为限于本文示出的区域的特定形状,而是包括例如由制造导致的形状偏差。由于正常的制造公差,示出或描述为正方形或矩形的区域通常具有圆化的或弯曲的特征。因此,图中示出的区域本质上是示意性的,并且它们的形状不旨在示出设备的区域的精确形状,并且不旨在限制本文公开内容的范围。

这种led设备和部件可以在广泛的应用中使用,因为它们可以像其他led部件一样用作led部件构建基块。

在一些实施例中,本文提供了一种发光二极管(led)设备(也称为发光器部件),其具有:基座,所述基座具有形成在其上(例如,顶)表面上的多条导电迹线;形成在所述基座的下(例如,底)表面上的多个导电焊盘;多个贯穿通孔,其优选地在所述基座的内部穿过所述基座的厚度将所述导电迹线电连接到所述导电焊盘;与所述多条导电迹线中的一条或多条电连通并连接到所述多条导电迹线中的一条或多条的多个led,所述多个led以并联和/或串联的可控的led串连接,以限定多个可控的发光区;呈至少一个壁的形式的保持材料,其将相邻的发光器区彼此物理地分隔开;以及设置在所述多个led上方的封装剂材料。

在一些实施例中,所述保持材料被布置为使得每个壁的顶表面高于与相应的壁相接的相应区中的多个led的顶表面。这样,尽管每个壁可以具有任何期望的形状(例如圆形、正方形、三角形、矩形、六边形的形状或不规则形状),但是一个或多个壁将一起在它们之间形成至少一个发光区。例如,两个同心的正方形壁可以在它们之间限定包括一个或多个led的发光区。在另一示例中,单个壁可以被布置为使得其端部彼此相接(例如,形成圆形),从而在其中限定发光器区。有利的是,封装剂材料不高于(例如,其深度小于或等于)保持封装剂材料的壁,使得每个区的封装剂材料与每个其他区中的封装剂材料物理地分隔开,以防止在发光区之间的区域中的封装剂材料中的光输出的混合。在一些实施例中,由保持材料形成的壁的形状可以用于成形或者改变设备和/或与其相邻的发光区的的发光图案。本领域技术人员将能够理解其他布置。

在一些实施例中,一个或多个发光区中的封装剂材料可以具有不同的成分,以从一个或多个发光区产生的不同的光输出。在其他实施例中,一个或多个发光区中的封装剂材料可以与其他发光区中的封装剂材料相同,从而光输出是均匀的。在封装剂材料不同的情况下,可以将设备配置为产生包括红色、绿色和蓝色或者各种颜色的混合物的多种可调颜色,以产生真白色或可调白色(例如,从暖白到冷白)。

保持材料(例如,190,图1-6)、封装剂材料(参见例如,115至118,图5a和图6)和外部层(例如,195,图1-6)也可以具有一个或多个基本平坦的表面(例如,以允许弯月面形成的相对于纯平的偏差,该偏差取决于制成相应表面的材料的粘度)。

在一些实施例中,多个led在每个发光区中可以例如在数量、尺寸、类型、光强度、连接类型和/或颜色输出上相同。在一些其他实施例中,该设备可以包括多个不同的led,其具有与发光设备的其他不同的特性。在一些这种实施例中,发光区中的每一个可以具有在其中连接的均匀或不同的布置、数量和/或类型的led。在一些实施例中,发光区中的一个或多个可以包含可单独寻址的led串,其可以与设备上的至少一个其他发光区的串单独地供电。在一些这种实施例中,可以通过不同的电压和/或通过控制提供给可单独寻址的led串中的一个或多个(例如,每一个)的电流输入来为可单独寻址的串供电。

参考将在下文中进一步描述的附图,示出了用于led设备(例如,100,参见图5a和图5b)的总体上以110表示的基座的顶部视图。多条导电迹线120形成在其上。在所示的实施例中,基座110具有四组(套)导电迹线,其中每一组可以例如是一对导电迹线。第一对导电迹线具有第一迹线121和第二迹线122。第二对导电迹线具有第三迹线123和第四迹线124。第三对导电迹线具有第五迹线125和第六迹线126。第四对导电迹线具有第七迹线127和第八迹线128。

图4示出了基座110的后表面和多个导电焊盘。将图4作为参考,可以看出在图1中,第一导电迹线121通过第一通孔141电连接到第一导电焊盘131。类似地,第三导电迹线123通过第三通孔143电连接到第三导电焊盘133。第五导电迹线125通过第五通孔145电连接到第五导电焊盘135。第二、第四和第六导电迹线122、124和126通过第二、第四和第六通孔142、144和146电连接到第二导电焊盘132。第七和第八导电迹线127和128通过相应的第七和第八通孔147和148分别电连接到第七和第八导电焊盘137和138。应当注意到是为了维持一致的编号,因为第二、第四和第六导电迹线122、124和126电连接到第二导电焊盘,该第二导电焊盘被布线为电“公共”焊盘,并且在该实施例中不包括第四和第六导电焊盘。在一些其他实施例中,在每条导电迹线被独立地布线到导电焊盘的情况下,第四和第六导电迹线124和126可以分别通过第四和第六通孔144和146电连接到第四和第六导电焊盘,所述第四和第六导电焊盘可以电独立于第二导电焊盘132。

根据图1的实施例,第一至第六导电迹线121至126被配置为嵌套在一起的同心的部分圆组,使得第一导电迹线121的直径大于其他导电迹线的直径,而第六导电迹线126的直径最小。虽然第一至第六导电迹线121至126在将要附接led的区域中具有圆形的形状,但是,取决于发光设备的给定应用,可以选择用于第一至第六导电迹线121至126的任何合适的形状(或形状的组合)。此外,取决于发光设备的应用的特定要求,可以使用任何数量的导电迹线。在该实施例中,第七和第八导电迹线127和128电连接到用于居中定位的主led的焊料区域(参见,例如151,图2)。如图所示,使得发光区中的每一个是可单独寻址的(例如,可控的),第一、第三和第五导电迹线121、123和125中的每一个都与彼此以及与第二、第四和第六导电迹线122、124和126物理地隔离且电隔离(例如,分隔或绝缘)。尽管第二、第四和第六导电迹线122、124和126是电公共的、在第二导电焊盘132处彼此连接,但是可以设想的是,在一些实施例中,第二、第四和第六导电迹线122、124和126可以彼此电隔离,以及在其他实施例中,第二、第四和第六导电迹线122、124和126可以被电隔离,而第一、第三和第五导电迹线121、123和125连接到公共的导电焊盘。

参考图2,多个led以多个发光器串连接,所述多个发光器串中的一些或全部可以是可单独寻址的(例如,可控的)。在该实施例中,每个led串包括三个串联连接的led,其中每个串中的第一个led连接到多组或多对的导电迹线中的一组或一对的一条导电迹线,并且每个串中的最后一个led连接到同一对导电迹线中的另一条导电迹线。根据该实施例,该设备包括四个可单独寻址的发光器区,即第一区、第二区、第三区和第四区。这些第一、第二、第三和第四发光器区在图5a和图6中示出。

第一区包括最外面的多个led,其被标记为150并且同心地布置在第一和第二导电迹线121和122之间。在该实施例中,第一区包括十二个led150,其以四个并联的串连接,每个串具有三个led150,使得第一串具有三个串联连接的led151;第二串具有串联连接的三个led152;第三串具有串联连接的三个led153;以及第四串具有串联连接的三个led154。如该实施例中所示,第一发光器区中的第一、第二、第三和第四led串相对于彼此并联连接。取决于发光设备的特定应用的光输出要求,第一区可以具有任何数量的led150,并且可以位于基座110上的任何位置。这样,第一区具有在第一和第二导电迹线121和122之间并联地电连接的四个led150串,每个串具有三个串联连接的led150。然而,第一区的led150可以以任何组合电连接,包括以单个led串电连接,或者在一些实施例中,第一区中的每个led150相对于第一区中的每个其他led并联连接。

第二区包括多个led,其被标记为160并且同心地布置在第三和第四导电迹线123和124之间。在该实施例中,第二区也包括十二个led160,其以四个并联的串连接,每个串具有三个led。这样,十二个led160连接为使得第一串具有串联连接的三个led161;第二串具有串联连接的三个led162;第三串具有串联连接的三个led163,以及第四串具有串联连接的三个led164。如该实施例中所示,第二发光器区中的第一、第二、第三和第四led串相对于彼此并联连接。取决于发光设备的特定应用的光输出要求,第二区可以具有任何数量的led160,并且可以位于基座110上的任何位置。这样,第二区具有在第三和第四导电迹线123和124之间并联地电连接的四个led160串,每个串具有三个串联连接的led160。然而,第二区的led160可以以任何组合电连接,包括以单个led串电连接,或者在一些实施例中,第二区中的每个led160相对于第二区中的每个其他led并联连接。

第三区包括多个led,其被标记为170并且同心地布置在第五和第六导电迹线125和126之间。在该实施例中,第三区包括九个led170,其以三个并联的串连接,每个串具有三个led。这样,九个led170被连接为使得第一串具有三个串联连接的led171;第二串具有三个串联连接的led172;以及第三串具有三个串联连接的led173。如该实施例中所示,第二发光器区中的第一、第二和第三led串相对于彼此并联连接。取决于发光设备的特定应用的光输出要求,第三区可以具有任何数量的led170,并且可以位于基座110上的任何位置。这样,第三区具有在第五和第六导电迹线125和126之间并联地电连接的三个led170串,每个串具有三个串联连接的led170。然而,第三区的led170可以以任何组合电连接,包括以单个led串电连接,或者在一些实施例中,第三区中的每个led160相对于第三区中的每个其他led并联连接。

至少在该实施例中,第四区包括单个led180,该单个led180居中布置在基座110的中心(例如,在其中心处)。在该实施例中,led180的尺寸大于第一、第二或第三区中的led中的任一个(例如,led150、160和170)的尺寸,并且在led180的底表面上电连接到第七和第八导电迹线127和128。这样,尽管led180可以以任何合适的方式(例如,通过一条或多条键合引线)电连接到迹线127和128,但在该实施例中,led是在其底表面上具有导电附接焊盘的表面安装设备(smd),所述导电附接焊盘被配置为以导电方式将led180附接到相应的迹线127和128。在该实施例中,第七和第八导电迹线127和128之间的电位(例如,电压)差不同于(例如,高于)第一和第二导电迹线121和122、第三和第四导电迹线123和124、以及第五和第六导电迹线125和126之间的电位,第一和第二导电迹线121和122、第三和第四导电迹线123和124、以及第五和第六导电迹线125和126分别可以在它们之间各自具有相同或不同的电位。在一些实施例中,取决于每个应用所需的这种led的电连接,第四区可以具有串联和/或并联连接的多个led。

仍然参考图2的实施例,在第一、第二、第三和第四区中的每一个中,相应的led(例如150、160和170)在其顶表面上具有一个或多个(例如两个)电触点(例如,焊盘),并且通过附接到led(例如150、160和170)的对应的顶表面电触点的键合引线158彼此连接以及连接到相应的导电迹线(例如121、122、123、124、125和126),所述键合引线158电连接到相应的导电迹线的上表面或相应的led的上部。在一些实施例中,包含在第一、第二、第三和第四发光器区101、102、103和104内的led的布置和/或类型可以与上面描述的相反,使得第四发光器区104包括多个led(例如,较小的led),并且第一、第二和第三发光器区101、102和103可以包括一个或多个led(例如,较大的led,例如,led180)。第一、第二、第三和第四发光器区中的任何一个都可以包含任何数量、尺寸、布置和类型的led150、160、170和180。

第一区、第二区、第三区和第四区可以以其任何组合配置为任何前述配置。此外,第一、第二、第三和第四区的led(例如150、160、170和/或180)中的一个或多个(或所有)可以是相同类型的led,或者可以是led的任何组合,如本领域普通技术人员将理解的那样。此外,可以设想任何数量的发光区,以实现期望的光输出图案、强度、颜色等。

参考图3,示出了保持材料190设置在基座110的顶表面上方(例如,分配在其上),从而限定四个发光器区101、102、103和104,所述四个发光器区由一个或多个基本垂直定向的壁192、193、194分隔开,所述一个或多个基本垂直定向的壁中的每一个形成保持材料190的至少一部分。在一些实施例中,保持材料190由反射(例如,白色或金属)材料制成。在一些方面,保持材料190至少部分或全部由半透明(例如,透明)材料,例如由基本上半透明(translucent)的硅树脂制成。在一些实施例中,保持材料190可以包括透明硅树脂或其他合适的透明封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。保持材料190可以是例如粘性流动材料,其作为液体被分配并且随后被固化,或者作为预先成形(例如,模制)的结构被分配。保持材料190可以直接分配到基座110的顶表面上或者分配在保持材料190与基座110之间的中间材料的顶部上。在第一区101的径向外侧,保持材料190呈第一壁191的形式,所述第一壁191具有形成(例如,一体地)在其径向外表面上的外部部分195。

第一壁191可以部分或全部地由反射材料(例如,包括硅树脂和二氧化钛(tio2)的材料)、吸光材料(例如,着色为黑色的材料)和/或半透明材料(例如硅树脂)制成。在一些实施例中,第一壁191可以包括透明硅树脂或其他合适的透明封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。例如,第一壁191的第一径向部分可以包括反射材料,第一壁191的第二径向部分可以包括吸光材料,并且第一壁191的第三径向部分可以包括半透明材料。这些第一、第二和第三径向部分可以彼此具有相同的长度,或者一个或多个可以与同一壁(例如,第一壁191)的第一、第二和第三部分中的其他部分具有不同的长度。第一壁191的第一、第二和第三径向部分可以一起构成第一壁191的整个圆周长度,或者可以沿着第一壁191的圆周长度重复多次,使得第一壁191包括:多个包括反射材料的壁部分、多个包括吸光材料的壁部分以及多个包括半透明材料的壁部分。在一些实施例中,第一壁191的相应反射部分、吸光部分和半透明部分可以与相邻壁(例如,第二壁192)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向对准。在这种径向对准的实施例中,径向内壁(例如,第二壁192)的对应部分与第一壁191的对应部分相比将具有减小的圆周长度。在一些其他实施例中,第一壁191的相应反射部分、吸光部分和半透明部分可以部分地和/或全部地与相邻壁(例如,第二壁192)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向偏移。

外部部分195从第一壁191的高度逐渐减小到由基座110的外边缘处的保持材料190的厚度所确定的高度。这样,尽管外部部分195可以向外延伸到基座110的边缘,但是在所示的实施例中,外部部分195远离第一壁191径向延伸到与基座110的边缘保持间隔开,使得保持材料190具有延伸到基座110的外边缘的基本平坦(例如,在其端部具有半径)的部分。在一些实施例中,保持材料190可以延伸超过基座110的侧面中的一个或多个,以覆盖基座110的侧面中的一个或多个(例如全部)的至少一部分。

第二壁192被径向包含在第一壁191内(例如,被同心地包含在内)。这样,第一发光器区101被限定在第二壁192的外(例如,圆周)表面与第一壁191的内(例如,圆周)表面之间的区域中,使得多个第一led150设置在其中限定的空间内。第二壁192可以部分或全部地包括反射材料(例如,包括硅树脂和二氧化钛(tio2)的材料)、吸光材料(例如,着色为黑色的材料)和/或半透明材料(例如硅树脂)。在一些实施例中,第二壁192可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。例如,第二壁192的第一径向部分可以包括反射材料,第二壁192的第二径向部分可以包括吸光材料,并且第二壁192的第三径向部分可以包括半透明材料。这些第一、第二和第三径向部分可以彼此具有相同的长度,或者一个或多个可以与同一壁(例如,第二壁192)的第一、第二和第三部分中的其他部分具有不同的长度。第二壁192的第一、第二和第三径向部分可以一起构成第二壁192的整个圆周长度,或者可以沿着第二壁192的圆周长度重复多次,使得第二壁192包括:多个包括反射材料的壁部分、多个包括吸光材料的壁部分以及多个包括半透明材料的壁部分。在一些实施例中,第二壁192的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以与相邻壁(例如,第一壁191和/或第三壁193)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向对准。在这种径向对准的实施例中,径向内壁(例如,第三壁193)的对应部分与第一壁191的对应部分相比将具有减小的圆周长度,并且径向外壁(例如,第一壁193)的对应部分与第二壁192的对应部分相比将具有增大的圆周长度。在一些其他实施例中,第二壁192的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以部分地和/或全部地与相邻壁(例如,第一壁191和/或第三壁193)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向偏移。

第三壁193被径向包含在第二壁192内(例如,被同心地包含在内)。这样,第二发光器区102被限定在第三壁193的外(例如,圆周)表面与第二壁192的内(例如,圆周)表面之间的区域中,使得多个第二led160设置在其中限定的空间内。第三壁193可以部分或全部地包括反射材料(例如,包括硅树脂和二氧化钛(tio2)的材料)、吸光材料(例如,着色为黑色的材料)和/或半透明材料(例如硅树脂)。在一些实施例中,第三壁193可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。例如,第三壁193的第一径向部分可以包括反射材料,第三壁193的第二径向部分可以包括吸光材料,并且第三壁193的第三径向部分可以包括半透明材料。这些第一、第二和第三径向部分可以彼此具有相同的长度,或者一个或多个可以与同一壁(例如,第三壁193)的第一、第二和第三部分中的其他部分具有不同的长度。第三壁193的第一、第二和第三径向部分可以一起构成第三壁193的整个圆周长度,或者可以沿着第三壁193的圆周长度重复多次,使得第三壁193包括:多个包括反射材料的壁部分、多个包括吸光材料的壁部分以及多个包括半透明材料的壁部分。在一些实施例中,第三壁193的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以与相邻壁(例如,第二壁192和/或第四壁194)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向对准。在这种径向对准的实施例中,径向内壁(例如,第四壁194)的对应部分与第三壁193的对应部分相比将具有减小的圆周长度,径向外壁(例如,第二壁192)的对应部分与第三壁193的对应部分相比将具有增大的圆周长度。在一些其他实施例中,第三壁193的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以部分地和/或全部地与相邻壁(例如,第二壁192和/或第四壁194)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向偏移。

第四壁194被径向包含在第三壁193内(例如,被同心地包含在内)。这样,第三发光器区103被限定在第四壁194的外(例如,圆周)表面与第三壁193的内(例如,圆周)表面之间的区域中,使得多个第三led170设置在其中限定的空间内。第四壁194可以部分或全部地由反射材料(例如,包括硅树脂和二氧化钛(tio2)的材料)、吸光材料(例如,着色为黑色的材料)和/或半透明材料(例如硅树脂)制成。在一些实施例中,第四壁194可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。例如,第一壁191的第一径向部分可以包括反射材料,第四壁194的第二径向部分可以包括吸光材料,并且第四壁194的第三径向部分可以包括半透明材料。这些第一、第二和第三径向部分可以彼此具有相同的长度,或者一个或多个可以与同一壁(例如,第四壁194)的第一、第二和第三部分中的其他部分具有不同的长度。第四壁194的第一、第二和第三径向部分可以一起构成第四壁194的整个圆周长度,或者可以沿着第四壁194的圆周长度重复多次,使得第四壁194包括:多个包括反射材料的壁部分、多个包括吸光材料的壁部分以及多个包括半透明材料的壁部分。在一些实施例中,第四壁194的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以与相邻壁(例如,第三壁193)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向对准。在这种径向对准的实施例中,径向内壁(例如,第二壁192)的对应部分与第一壁191的对应部分相比将具有减小的圆周长度。在一些其他实施例中,第一壁191的各个反射部分、吸光部分和半透明部分可以部分地和/或全部地与相邻壁(例如,第二壁192)的对应的反射部分、吸光部分和半透明部分径向偏移。在一些实施例中,每个壁的相应部分可以以交替的方式交错,使得在示例实施例中,第一壁191和第三壁193的半透明部分彼此对准并且与第二壁192和第四壁194的对应的半透明部分径向偏移。

此外,至少在图3中所示的实施例中,第四发光器区104被限定为第四壁194的内(例如,圆周)表面径向向内的空间;如图所示,第四发光器区104包括单个主led180,其在物理上比其他发光器区的led更大并且功率更大,但是在其他实施例中,可以使用多个较小的第四led代替主led180。在这种多个较小的第四led中的led的数量可以由光输出要求、功耗限制和/或可用尺寸的几何形状决定。虽然保持材料190被示出为以大致同心地布置的圆布置,但是可以设想任何图案。此外,虽然该实施例示出了第一、第二和第三发光器区101、102和103中的每一个具有基本类似的宽度,但是保持材料190可以被配置为使得发光器区中的一个或多个大于(例如,在该实施例中为宽于)发光器设备的其他发光器区中的一个或多个。

接下来,在图4中,示出了基座110的后侧面(例如,底侧面)。基座110在其底表面上具有多个导电焊盘。第一、第二和第三发光区的led在其相应的第一端部处分别连接到第一、第三和第五导电焊盘131、133和135,并且在其相应的第二端部处连接到第二导电焊盘132。由于第一、第三和第五导电焊盘131、133和135彼此电隔离,因此第一、第二和第三发光器区中的每个led都是可单独寻址的,使得每个发光器区的光输出可以单独地控制。第二导电焊盘132可以被配置为阳极或阴极,相应的第一、第三和第五导电焊盘131、133和135分别是对应的阴极或阳极。这样,每个发光器区中的led的可单独寻址的能力可以是阳极控制的或阴极控制的。第七和第八导电焊盘137和138彼此电隔离,并且被配置为以与在第一、第三和第五导电焊盘131、133和135处应用的电压和/或电流不同的电压和/或电流向主led(例如,180,图2)供电。在一些实施例中,诸如第二和第八导电焊盘132和138的公共导电焊盘可以被组合成单个导电焊盘,或者在一些其他实施例中,它们可以被分隔成多个(例如,四个)独立的导电焊盘。如图所示,导电焊盘中的每一个被间隙g分隔开,使得导电焊盘中的每一个彼此电隔离。

参考图5a和图5b,示出了总体上以100表示的发光器设备的相应的顶部和侧面外部视图。在图5a的视图中可以看出,第一、第二、第三和第四发光器区101、102、103和104内的所有led均被封装剂材料覆盖。在该实施例中,第一发光器区101被第一封装剂115覆盖;第二发光器区102被第二封装剂116覆盖;第三发光器区103被分配在其中的第三封装剂117覆盖;第四发光器区104被分配在其中的第四封装剂118覆盖。第一、第二、第三和第四封装剂115、116、117和118可以是相同的封装剂材料,或者可以被配置为产生从相应的发光器区发射的一种或多种颜色的光。在发光器区配置为输出不同颜色的光(例如红色、蓝色、绿色和白色、或者白光色调以产生真白色或任何温度的光(例如,从冷白到暖白))的情况下,发光器区中的每一个可以具有分散在其中的光转换材料、反射颗粒等中的一种或多种。因为发光器区中的每一个都是可单独寻址的(例如,通过控制输入电流),所以通过了解每个发光器区中的封装剂的成分,可以控制发光器设备的总的光输出,以产生任何期望的光图案、强度、颜色等。

此外,每个发光器区中的封装剂材料的水平低于由保持材料190形成的相邻壁的高度,使得在发光器区之间以及在保持材料190包括不透明材料(例如,反射材料和/或吸光材料)的实施例中不存在封装剂材料的混合,以防止相应发光器区的封装剂材料内的光输出的混合。例如,如果封装剂延伸到第一和第二发光器区101和102之间的壁的高度之上,并且第一和第二封装剂115和116被配置为分别输出红光和蓝光,则在它们之间的区域中,由于封装剂材料在发光器区之间是连续的,因此将导致光输出的混合,从而导致在第一和第二发光器区101和102之间的区域输出紫色光。这样,在一些实施例中,有利的是确保在每个发光器区中将封装剂分配为不高于由围绕发光器区的保持材料190形成的壁的高度。在一些实施例中,例如在保持材料190包括半透明材料的那些实施例中,来自相应的发光器区的光进行混合以产生融合的光输出。

仍然参考图5a,在一个实施例中,发光器区101、102、103和104中的每一个包含相同的(例如,中性,非光学转换材料)封装剂材料,因此,尽管可以通过改变提供给发光器区中的每一个的功率来控制发光器设备的光输出的强度和光输出的图案,但是来自这种设备的颜色的输出将是不可调节的。在另一实施例中,发光器区101、102、103和104中的每一个包含不同的封装剂。例如,第一封装剂115可以被配置为使得第一发光器区101产生红色的光输出,第二封装剂116可以被配置为使得第二发光器区102产生绿色的光,第三封装剂117可以被配置为使得第三发光器区103产生蓝光的光,并且第四封装剂118可以被配置为使得第四发光器区104产生基本无色(例如,白色)的光。在又一实施例中,发光器区中的每一个可以具有多种白色(例如,从暖白到冷白),以允许从发光器设备100发射温度可调节(例如,可控制)的白光,取决于从具有从其发射的白光的温度的不同的发光器区中的每一个输出的光的强度,所述白光的范围可以从冷白色到暖白色。在这种实施例中,可以通过控制从不同色调的发光器区中的每一个输出的光的每种类型的强度来实现高显色指数的光(例如,真白)。

在图5b中,示出了发光器设备100的侧视图,其中保持材料190被分配在基座110的顶部上,并且在其上布置有外部部分195。为了清楚起见,未示出保持材料190之外的发光器设备的内部结构,尽管在一些实施例中,保持材料可以包括半透明(例如,透明)材料(例如硅树脂)。在基座110的底表面上示出了多个导电焊盘(例如,第七和第八导电焊盘108)。在图5c中,示出了可选的透镜108,其附接到保持材料190的顶表面。在一些实施例中,透镜108可以进入保持材料190(例如,可以围绕透镜108形成保持材料190,从而将透镜108保持到发光器设备100上)。在模制透镜的情况下,可以将辅助填充材料布置在透镜108内,从而消除任何空气在透镜108内的滞留。在一些实施例中,透镜108可以被模制并以粘合的方式附接到发光器设备100。在其他实施例中,透镜108可以以液体(例如,粘性的)状态被分配到发光器设备100上并被固化,使得发光器设备的整个顶表面与透镜的底表面接触。

图6是发光器设备100的透视外部视图,其示出了保持材料190的壁191-194的布置,以物理地和光学地将每个发光器区中存在的相应的封装剂材料与其他相邻发光器区中存在的封装剂材料分隔开。在保持材料包括不透明材料的实施例中,基于从每个发光器区101-104输出的光的混合量来选择保持材料190的壁191-194的高度,其中较高的壁对分离光输出有效,并且较低的壁允许从发光器区101-104输出的光更大程度地相互混合。

参考图7,示出了总体上以200表示的发光设备的第二示例实施例。在该实施例中,发光器设备200包括基座,所述基座具有附接在其底表面上的多个导电焊盘(例如,参见图4)。基座的顶表面基本上全部被保持材料290覆盖,该保持材料290形成圆形的外壁部分291、方形的内壁部分294以及分别连接外壁部分和内壁部分291和294的径向定向的壁部分292。在一些实施例中,保持材料290、外壁部分291、内壁部分294和壁部分292中的一个或多个的全部或部分可以包括半透明材料(例如透明硅树脂材料)或不透明材料(例如反射(例如白色)材料或吸光(例如黑色)材料)。在一些实施例中,保持材料290、外壁和内壁部分291和294、和/或壁部分292可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。在径向壁部分292与外壁部分和内壁部分291和294之间限定的区域中以交替的图案限定第一和第二发光器区。这样,在该实施例中,第一和第二发光器区201和202实际上被分成几个离散的区域,这些区域围绕发光器设备200的中心径向地交错。第三发光器区203完全包含在内壁部分294内。第一发光器区201的每个区域都包含分配的第一封装剂材料,所述第一封装剂材料可以被配置为产生期望的光输出。第二发光器区202的每个区域都包含分配的第二封装剂材料,所述第二封装剂材料可以被配置为产生期望的光输出。第三发光器区203包含分配的第三封装剂材料,所述第三封装剂材料可以被配置为产生期望的光输出。第一、第二和第三封装剂材料可以各自不同(例如,不同的颜色或不同的白色温度颜色)和/或可以是相同的封装剂材料,以产生发光器设备200的期望的光输出。第一和第二发光器区201和202的每个区域可以具有设置在其中的一个或多个led,每个离散区域的led彼此并联和/或串联连接。设想了用于第一和第二发光器区201和202中的每一个的电连接的任何组合。第三发光器区203包含一个或多个led(例如,图2的主led180,或以并联和/或串联的一个或多个串连接的多个led)。

在图8和图9中,示出了总体上分别以300和400表示的发光器设备的另外两个示例实施例。图8中所示的发光器设备300包括四个发光器区301-304,其由形成为保持材料390的一部分的黑壁部分391-394在内部分隔开。外部圆形壁395围绕每个象限发光器区301-304的周边。保持材料390和外部圆形壁395可以包括不透明材料(其包括吸光材料(例如用于形成黑壁部分391-394的材料)和/或反射材料(例如包括硅树脂与二氧化钛(tio2)的白色材料))。在图9的实施例中,发光器设备400包括四个发光器区401-404,其由壁部分491-494在内部分隔开,壁部分491-494由反射(例如,白色)材料形成。外部圆形壁495围绕每个象限发光器区401-404的周边。保持材料490和外部圆形壁495可以包括不透明材料(其包括吸光材料(例如用于形成黑壁部分491-494的材料)和/或反射材料(例如包括硅树脂与二氧化钛(tio2)的白色材料))。在发光器设备300和400两者中,发光器区包含被配置为在每个发光器区中产生期望的颜色输出的相同或不同的封装剂材料。例如,每个发光器区中的一个可以被配置为分别产生红光、蓝光、绿光和白光,使得每个发光器区产生不同颜色的光。在一些其他实施例中,每个发光器区可以包含被配置为产生不同温度的白光(例如,从冷白到暖白)的不同的封装剂材料。在图8的实施例中,其中壁部分391-394是黑色的,它们被配置为吸收而不是散射从每个相邻的发光器区发射的光,以产生发光器设备300的每个区的增加的对比度和光学分辨率(例如,清晰度)。在图9的实施例中,白壁部分491-494被配置为散射来自发光器设备400的每个区的光,从而产生比从发光器设备300产生的光更多地混合的光输出图案。在一些实施例中,壁部分可以相互混合,使得一些壁是白色的,并且一些壁是黑色的。在一些其他实施例中,壁部分391-394/491-494、保持材料390/490和/或外部圆形壁395/495中的一个或多个可以包括半透明材料(例如透明硅树脂或其他合适的封装剂)、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。壁部分391-394/491-494、保持材料390/490和/或外部圆形壁395/495中的每一个可以包括不同的材料,所述不同的材料包括例如吸光材料、反射材料和半透明材料及其组合。

参考图10,示出了总体上以500表示的发光器设备的第五示例实施例。发光器设备500大致是与发光器设备100类似的构造类型,但是其具有五个发光器区501-505,所述五个发光器区501-505通过保持材料590彼此分隔开。保持材料590呈外壁591的形式,所述外壁591通过多个径向壁593与内壁592分隔并连接到内壁592。保持材料590、外壁591、内壁592和径向壁593可以包括吸光材料、反射材料以及半透明材料中的一种或多种及其组合。在具有半透明材料的实施例中,半透明材料可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。基座510包括形成在基座510的表面上的多条导电迹线531-536。发光器区中的每一个可以被配置为输出不同颜色的光。例如,第一发光器区501包含通过直接附接方法串联连接的多个led551。第二发光器区502包含通过直接附接方法串联连接的多个led552。第三发光器区503包含通过直接附接方法串联连接的多个led553。第四发光器区504包含通过直接附接方法串联连接的多个led554。第五发光器区505包含连接到第五和第六导电迹线535和536的单个主led555。led551-555中的每一个可以是相同的或不同的,或者可以是其任何组合。类似地,每个发光器区501-505包含被配置为在每个区中产生一种或多种类型的光输出的封装剂材料。每个区中的封装剂材料由保持材料590保持在适当的位置。保持材料590至少部分地分配在导电迹线531-536的顶部上。第一至第五发光器区501-505的每一个中的多个led是可单独寻址的,使得每个发光器区的光输出可以被单独地控制。每个发光器区501-505内包含的封装剂材料可以是不同的或相同的封装剂材料,以从每个发光器区501-505产生不同的光输出颜色。例如,相应的第一、第二、第三、第四和第五发光器区可以被配置为输出红光、绿光、蓝光、黄光和白光。在另一示例实施例中,不同发光器区中的每一个可以被配置为产生不同温度的白光(例如,从冷白到暖白)。

在图11中,示出了总体上以600表示的发光器设备的第六示例实施例。发光器设备600具有多个发光器区,所述多个发光器区包括三种发光器区601-603,其中第一和第二发光器区601和602围绕第三发光器区603交错(例如,以交替的图案布置)。第三发光器区603具有单个主led680,但是也可以使用多个led。主led680通过导电迹线627和628连接,该导电迹线627和628形成在基座610的顶表面上并从保持材料690下方穿过,该保持材料690分隔并限定了第一、第二和第三发光器区601-603。保持材料690呈外壁691的形式,所述外壁691通过多个径向壁693与内壁692分隔开并且连接到内壁692。保持材料690、外壁691、内壁692和径向壁693可以包括吸光材料、反射材料和半透明材料中的一种或多种及其组合。在包括半透明材料的实施例中,半透明材料可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。第一发光器区601的每个部分包括多个led650,其串联连接在第一导电迹线621和第五导电迹线625之间,该第一导电迹线621至少部分地位于保持材料690的壁部分693和内部部分692的下方,该第五导电迹线625布置在保持材料的内部部分692的下方。第二发光器区602的每个部分包括多个led660,其串联连接在第二导电迹线623和第五导电迹线625之间,该第二导电迹线623至少部分地位于保持材料690的壁部分693和内部部分692的下方,该第五导电迹线625布置在保持材料的内部部分692的下方。这样,在该实施例中,第一和第二发光器区601和602中的每一个具有三个led串,每个led串具有三个led,其中每个发光器区的三个串中的每一个并联地连接到相应的发光器区601和602内的其他led串中的每一个。这样,第一、第二和第三发光器区501-503每个都是可单独寻址的(例如,电可控的),使得可以控制从发光器设备600输出的光的颜色和强度以产生期望的光输出。

参考图12a至图12c,示出了总体上以700表示的发光器设备的第七示例实施例的几种替代布置的横截面图。如图12a-12c中的每一个所示,发光器设备700包括基座710,其具有示出的至少三个发光器区701-703。

第一发光器区701包括主led芯片780,其是具有底表面导电焊盘的表面安装设备(smd),所述底表面导电焊盘用于将主led180电附接和机械地附接到形成在基座710的顶表面上或顶表面中的一条或多条导电迹线。在一些实施例中,主led180可以是任何合适类型的多个led。在其他实施例中,主led180可以通过引线键合来代替上述底表面导电焊盘中的至少一个(或两个)而连接。第一发光器区701包含分配在主led芯片780上方的第一封装剂770。

第一发光器区701通过壁部分792与第二和第三发光器区702和703分隔开。另一壁可以设置在其他地方(例如,参见图11,在所示的横截面平面之外),以便进一步分隔第二和第三发光器区702和703,以防止它们彼此相接和/或接触。第二发光器区702具有通过键合引线758彼此连接并且连接到导电迹线的多个第二led750,并且第二封装剂772被分配在多个第二led750的顶部上方。第三发光器区703具有通过键合引线758彼此连接并且连接到导电迹线的多个第三led760,并且第三封装剂774被分配在多个第三led760的顶部上方。在一些实施例中,第一、第二和第三发光器区701、702和703的led中的每一个可以是相同类型,并且可以以任何数量提供,甚至在相应的发光器区701、702和703的一个或多个(例如,每个或全部)中具有不同数量的led。第一、第二和第三封装剂770、772和774以与壁部分792相同或低于壁部分792的高度分配,以防止从发光器区输出的光在它们之间的区域中混合。

第二和第三发光器区702和703在外侧由壁部分791界定,壁部分791由保持材料形成。保持材料和封装剂材料可以是任何合适的类型,使得发光器设备700产生期望的光输出。发光器区701-703每个都是可单独寻址的(可控的),使得每个区701-703可以产生在强度、颜色或任何其他合适的方式上不同的光输出。而且,发光器设备700可以包括例如在基板上和/或基板中的一个或多个结构或设备,所述结构或设备可以包括例如一条或多条迹线、一条或多条键合引线和/或一个或多个电学上的有源结构(例如静电放电(esd)设备),其中外部层覆盖并被配置为保护基板710上和/或基板710中的一个或多个结构。在该实施例中,示出了第一和第二结构或设备720a和720b,其中第一设备720a设置在基座710的顶表面上,第二设备720b至少部分地嵌入基座710的顶表面内。在一些实施例中,嵌入结构可以突出到基座710的顶表面之外。尽管一个结构被示出为设置在基座710的顶表面上,并且另一个结构被示出为嵌入在基座710的顶表面内,但是发光器设备700可以具有设置在基座710的顶表面上的多个结构,和/或部分地和/或全部地嵌入基座710的顶表面内的多个结构(例如,被完全覆盖和/或使得其顶表面基本上与其共面)。

在图12a-12c的实施例中,保持材料被分配为壁部分791、792和外部层795,该外部层795与壁部分791的外表面相接并从其径向向外延伸。在一些实施例中,外部层795可以仅围绕壁部分791的周边的一部分设置。在其他实施例中,壁部分791的周边的基本上所有都被外部层795覆盖。在一些实施例中,外部部分的高度可以小于、等于或大于壁部分791的高度。外部层覆盖并保护基板的顶表面以及设置在基座710的顶部上或至少部分地嵌入基座710内的一个或多个结构。在一些实施例中,外部层和保持材料是相同或不同的材料。在一些这种实施例中,保持材料和外部层由具有不同粘度的材料制成。例如,保持材料可以由具有高粘度的第一材料制成,而外部层可以由具有比形成保持材料的第一材料的粘度低(例如,小于90%,小于75%,小于50%,小于25%,小于10%或小于5%)的粘度的第二材料制成。在其他实施例中,保持材料和外部层可以由同一(例如,相同)材料制成。外部层795也可以具有与壁部分791的颜色相同或不同的颜色。与壁部分791一样,外部层795可以由反射材料(在其被期望的情况下)或黑色材料(以便不反光,当其被期望的时候)的涂层或其他层构成或者包括或具有反射材料(在其被期望的情况下)或黑色材料(以便不反光,当其被期望的时候)的涂层或其他层。保持材料、壁部分791和792以及外部层795可以包括吸光材料、反射材料和半透明材料中的一种或多种及其组合。在包括半透明材料的实施例中,半透明材料可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。

如图12a所示,外部层795可以在外部层795接触壁部分的地方具有与壁部分791的高度相同的高度,然后具有降低到延伸至基座795的外边缘的基本平坦的部分(例如,以允许弯月面形成的相对于纯平的偏差,该偏差取决于制成外部层795的材料的粘度)的高度的渐缩轮廓(例如,减小的高度)。在一些实施例中,渐缩轮廓可以具有恒定的斜率,其任一端部与基座710的外边缘(例如,周边)间隔开或在基座710的外边缘(例如,周边)处。在一些其他实施例中,外部层795可以延伸到基座的顶表面上的与基座的边缘间隔开的某点。在一些实施例中,外部层795在外部层795和壁部分791之间的界面处具有互补的轮廓。如图所示,外部层795在基座710的边缘处具有倒圆的部分,但是在其他实施例中(例如,在发光器设备从具有多个发光器设备的较大面板中单片化的情况下),外部层795的外边缘可以具有基本为方形的轮廓(例如,在10°内,在5°内,在2°内或在1°内)。在图12b的实施例中,外部层可以与上侧面和外侧面(例如,周边)具有基本上平坦的形状(例如,以允许弯月面形成的相对于纯平的偏差,该偏差取决于制成外部层795的材料的粘度)。在一些实施例中,外部层可以具有小于(例如,低于)外壁791的高度的恒定高度。参考图12c,壁部分791一直延伸到基座710的外边缘,其中外部层795被省略。在这种实施例中,壁部分791可以仅为保持结构,或者除了是保持结构之外还可以具有本文关于外部层795描述的保护性质中的一种或多种。

转向图13和图14,在其中示出了基座110-1,其在许多方面类似于第一实施例的图1和图2中的基座110。这样,基座110-1是基座110的替代实施例。在图13和图14所示的实施例中,基座110-1包括形成在基座110-1的顶表面上的多条导电迹线121-128。与图1-6中的发光器100一样,第一、第二、第三和第四发光器区是可单独寻址的。与使用键合引线将led彼此连接并将其连接到导电迹线的发光器设备100的实施例不同,大多数led通过附接到第一和第二键合焊盘157a和157b而连接到基座110-1。主led180附接到第一和第二主键合焊盘180a和180b。在图13和图14所示的实施例中,第一、第二和第三发光器区的led中的至少一个通过键合引线158、而不是通过形成在基座110-1的顶表面上的辅助导电迹线159连接。第一、第二、第三和第四发光器区中的led的布置与关于图1-6中所示的发光器设备100的第一实施例所描述的基本相同,因此本文将不再重复。然而,第一、第二和第三发光器区的每一个中的led串中的至少一个或多个通过辅助导电迹线159连接到导电迹线中的相应的一条。

在图15和图16所示的实施例中,基座110基本类似于图1-6中所示的发光器设备实施例中所示的基座。然而,与该第一实施例不同,图15的实施例中的保持材料190在基座110上方设置为内壁194和外壁191,内壁194限定内部的总体上以102表示的第二发光器区,其包含主led180;外壁191限定外部的总体上以101表示的第一发光器区,所述第一发光器区位于外壁和内壁191和194之间。第一发光器区可以具有多个led150、160、170的任何合适的附接以及多个led150、160、170之间的电附接。在该实施例中,多个led150、160、170通过键合引线158连接,但是也可以设想用直接附接的键合焊盘(参见,例如,图13和图14)代替由键合引线158所代表的电连接或与其相互混合。不论使用何种类型的电互连(例如,键合焊盘和/或键合引线),保持材料190在一些实施例中被配置为覆盖一些这种电连接类型的至少一部分。在图15和图16所示的实施例中,保持材料190、外壁191、内壁194和渐缩部分195可以包括吸光材料、反射材料和半透明材料中的一种或多种及其组合。在包括半透明材料的实施例中,半透明材料可以包括透明硅树脂或其他合适的封装剂、载有磷光体的硅树脂、载有反射颗粒以产生透光漫射材料的硅树脂、或其任何合适的组合。

在该实施例中,多个led150、160、170可以是可单独寻址的(例如,可彼此独立地控制),或者可以在它们各自的键合焊盘(参见,例如图4)处在公共阴极和阳极之间连在一起,使得多个led150、160、170被通电到基本类似的亮度水平。主led可以连接到单独的电源,以实现第一和第二发光器区101和102之间的独立控制。在一些实施例中,主led180可以被多个led芯片代替,所述多个led芯片可以与第一发光器区101中的多个led150、160、170相同或不同。

保持材料190设置在基座110的顶表面上方(例如,作为固体模制件附接,或者作为粘性可流动液体分配),从而基本上覆盖基座110的顶表面在外壁191之外的面积的全部(例如,大于80%,大于90%,大于95%,大于98%或大于99%)。外壁191和内壁194的高度高于多个led150、160、170和主led180的高度,以便可以在其上方分配封装剂材料以覆盖多个led150、160、170和主led180。在所有实施例中,可以选择保持材料190的壁的高度及其成分(例如,颜色、反射率等),以便从各个发光器区产生期望的发光图案。在一些实施例中,保持材料190是电隔离体,并且被配置为防止损坏基座的顶表面和/或设置在其上的多个led150、160、170和主led180。渐缩部分195不仅在美学上令人愉悦,并且由于其渐缩轮廓而提供增强的抗冲击破坏能力。在一些实施例中,包含在第一和第二发光器区101和102内的led的布置和/或类型可以与上面描述的相反,使得第二发光器区102包括多个led(例如,较小的led),并且第一发光器区101可以包括一个或多个led(例如,较大的led,例如led180)。第一和第二发光器区中的任何一个可以包含任何数量、尺寸、布置和类型的led150、160、170和180。

如图16所示,示出了图1-6的发光器设备100的第二替代实施例,其中图16所示的发光器设备大体上以100-2表示。如图16所示,第一和第二发光器区101和102具有设置在其上的相应的封装剂材料。为了防止封装剂材料在相应的第一和第二发光器区101和102之间混合(以及因此发生的光输出颜色的混合),每个发光器区中的封装剂材料的高度小于或等于围绕相应的封装剂材料的相邻壁的高度。

在一些实施例中,第一发光器区101中的封装剂材料不同于第二发光器区102中的封装剂材料,使得从第一发光器区101输出的光不同于从第二发光器区102输出的光(例如,不同的颜色、折射率、透射率等)。在这种实施例中,可以单独地控制相应的第一和第二发光器区101和102的光输出强度(例如,亮度),以产生期望颜色的光输出(例如,由第一和第二发光器设备101和102产生的相应颜色的混合,例如包括冷白、暖白和真白的白光,或两种颜色的混合,例如通过组合红光和蓝光输出而产生的紫色)。

在一些实施例中,第一发光器区101中的封装剂材料与第二发光器区102中的封装剂材料相同,使得从第一发光器区101输出的光在至少一个方面与从第二发光器区102输出的光相同(例如,相同的颜色、折射率、透射率等)。在这种实施例中,通过控制相应的第一和第二发光器区域101和102的led就功耗而言被通电的水平(例如,通过控制输入电流),和/或通过给同一发光器区(例如,101)内的led串独立通电(例如,以高于多个led160或170的水平给多个led150通电)以产生与同一发光器区中的其他多个led160和/或170不同的光输出强度,从发光器设备100-2输出的光的光图案可以具有可变的分散图案、强度等。

在一些方面,提供了一种制造发光器设备的方法,所述方法包括以下步骤:提供具有顶表面和底表面的基板;在所述基板的顶表面上形成多条导电迹线;在所述基座的顶表面上附接多个led;将所述多个led中的一个或多个led分配到相应的发光器区中,以限定多个发光器区;在每个发光器区中,将所述一个或多个led电连接到所述多条迹线中的一条或多条迹线;在所述基板的顶表面上方分配保持材料,以使所述多个发光器区中的每一个彼此物理地分隔开;在所述多个发光器区中的每一个的所述一个或多个led上方分配封装剂材料;以及使所述多条导电迹线中的一条或多条电隔离,使得所述多个发光器区中的至少一个相对于所述多个发光器区中的其他发光器区可单独寻址,以控制所述发光器设备的光输出。

在其一些实施例中,分配所述保持材料的步骤包括形成多个壁,所述多个壁的高度大于与所述多个壁相接的发光器区中的所述一个或多个led的高度。在一些这种实施例中,所述多个发光器区中的每一个中的封装剂材料的高度小于或等于所述多个壁的相接壁的高度。

在一些实施例中,所述保持材料覆盖所述多条迹线的至少一部分。在一些实施例中,附接所述多个led的步骤包括在所述多个led之间和/或在所述多个led中的一个或多个与所述多条导电迹线之间使用键合引线。在一些实施例中,附接所述多个led的步骤包括使用直接附接方法将所述多个led连接到多个中间键合焊盘。在一些实施例中,所述多个发光器区中的一个或多个中的所述一个或多个led包括多个串联连接led的串,所述多个串联连接led的串与所述多个发光器区中的其他发光器区的所述一个或多个led电隔离。在一些实施例中,所述保持材料包括一个或多个壁,所述一个或多个壁将所述多个发光器区彼此物理地分隔开,并且其中所述壁包括吸光材料或反光材料。

在一些实施例中,所述多条迹线至少包括第一组导电迹线、第二组导电迹线和第三组导电迹线;所述多个发光器区至少包括第一发光器区、第二发光器区和第三发光器区,所述第一、第二和第三发光器区中的每一个彼此具有不同的封装剂材料,并且所述第一、第二和第三发光器区中的每一个中的所述一个或多个led是可单独寻址的,以产生多种不同的光输出。在一些这种实施例中,所述第一、第二和第三发光器区中的每一个的所述封装剂材料被配置为在包括真白的光温度范围内产生白光。在其他这种实施例中,所述方法包括以下步骤:细分所述第一和第二发光区,以及将所述第一和第二发光区的细分部分以交替图案围绕所述第三发光器区径向地布置。

在一些实施例中,所述保持材料和/或所述封装剂材料以粘性液体材料被分配。

在一些实施例中,所述多条迹线至少包括第一组导电迹线、第二组导电迹线、第三组导电迹线和第四组导电迹线;所述多个发光器区至少包括第一发光器区、第二发光器区、第三发光器区和第四发光器区;所述第一、第二、第三和第四发光器区中的每一个彼此具有不同的封装剂材料;并且所述第一、第二、第三和第四发光器区中的每一个中的所述一个或多个led是可单独寻址的,以产生多种不同的光输出。在一些这种实施例中,所述第一、第二和第三发光区具有环形的形状,并且所述方法包括以下步骤:围绕所述第二发光器区同心地布置所述第一发光器区;围绕所述第三发光器区同心地布置所述第二发光器区;以及围绕所述第四发光器区同心地布置所述第三发光器区。在其他这种实施例中,所述第一、第二、第三和第四发光器区中的每一个在由所述第一、第二、第三和第四发光器区中的每一个形成的形状的象限中。在一些其他的这种实施例中,所述第一、第二、第三和第四发光器区的封装剂材料被配置为使得所述第一发光器区发射红光,所述第二发光器区发射绿光,所述第三发光器区发射蓝光,并且所述第四发光器区发射白光。在其他的这种实施例中,所述第一、第二、第三和第四发光器区的封装剂材料被配置为使得所述第一、第二、第三和第四发光器区中的每一个发射不同温度的白光。在这种实施例中,所述发光器设备可以在包括冷白、暖白和真白的色温范围内发射白光。

在一些实施例中,所述多条迹线至少包括第一、第二、第三、第四和第五导电迹线;所述多个发光器区至少包括第一、第二、第三、第四和第五发光器区;所述第一、第二、第三、第四和第五发光器区中的每一个彼此包括不同的封装剂材料;并且所述第一、第二、第三、第四和第五发光器区中的每一个中的所述一个或多个led是可单独寻址的,以产生多种不同的光输出。在一些这种实施例中,所述第一、第二、第三和第四发光器区的封装剂材料被配置为使得所述第一发光器区发射红光,所述第二发光器区发射绿光,所述第三发光器区发射蓝光,所述第四发光器区发射黄光,并且所述第五发光器区发射白光。在其他的这种实施例中,所述第一、第二、第三、第四和第五发光器区的封装剂材料被配置为使得所述第一、第二、第三、第四和第五发光器区中的每一个发射不同温度的白光。在这种实施例中,所述发光器设备可以被配置为在包括冷白、暖白和真白的色温范围内发射白光。

在又一实施例中,提供了一种控制发光器设备的光输出的方法,所述发光器设备具有:包括顶表面和底表面的基座;位于所述基座的顶表面上的第一组导电迹线;在第一发光器区中布置在所述基座的顶表面上的多个第一发光二极管(led),其中,所述多个第一led电连接到所述第一组迹线;位于所述基座的顶表面上的第二组导电迹线;在第二发光器区中布置在所述基座的顶表面上的多个第二led,其中,所述多个第二led电连接到所述第二组迹线;以多个壁的形式设置在所述基座的顶表面上方的保持材料,所述多个壁将所述第一和第二发光器区分隔在所述保持材料的相应壁之间;设置在所述第一发光器区中的第一封装剂;以及设置在所述第二发光器区中的第二封装剂;所述多个第一led和多个第二led是可单独寻址的。根据该实施例,所述方法包括以下步骤:单独地控制所述多个发光器区中的每一个的光的输出,以从所述发光器设备产生多种不同的光输出。

虽然本文已经参考特定方面、特征和说明性实施例描述了该主题,但是应当理解,该主题的效用不因此受限制,而是扩展到并包含许多其他变型、修改和替代实施例,如基于本文的公开内容对本主题所属领域的普通技术人员显而易见的那样。

本文公开的各方面可以例如但不限于提供以下有益技术效果中的一种或多种:提供固态照明装置的成本降低;固态照明装置的尺寸、体积或占地面积减小;改进的效率;改进的显色性;改善的热管理;简化的电路;改善的对比度;改善的视角;改善的颜色混合;改进的可靠性;和/或简化的dc或ac操作性。

可以设想本文描述的结构和特征的各种组合和子组合,并且其对于具有本公开内容的知识的技术人员将是显而易见的。除非在本文中进行相反指示,否则本文所公开的各种特征和元件中的任一个可以与一个或多个其他公开的特征和元件组合。对应地,下文所要求保护的主题旨在被广泛地解释和诠释为包括在其范围内的所有这些变型、修改和替代实施例并且包括要求保护的特征的等同物。

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