專利名稱：多維發(fā)光二極管陣列系統(tǒng)以及相關(guān)聯(lián)方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含發(fā)光二極管(LED)及與所述LED相關(guān)聯(lián)的經(jīng)形成的多維結(jié)構(gòu)的固態(tài)照明(SSL)裝置以及相關(guān)聯(lián)操作及制造方法。
背景技術(shù)：
出于許多目的對LED需求增加，因?yàn)榇诵┭b置高效地產(chǎn)生高強(qiáng)度、高質(zhì)量光。移動電話、個人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器及其它便攜式裝置使用SSL裝置(例如白色光LED)用于背景照射。LED可用于許多其它應(yīng)用，例如天花板、臺燈、冰箱燈、桌燈、路燈及汽車車頭燈。雖然白色光對許多應(yīng)用為合意的，但常用LED通常不能直接產(chǎn)生白色光。一種用于借助LED仿效白色光的常規(guī)技術(shù)包含在發(fā)光材料上沉積轉(zhuǎn)換器材料，例如磷光體。舉例來說，如圖IA中所展示，常規(guī)LED裝置10包含承載LED裸片4的支撐件2及沉積于LED裸片4上的轉(zhuǎn)換器材料6。LED裸片4可包含一個或一個以上發(fā)光組件。舉例來說，如圖IB中所展示，LED裸片4可包含布置成連續(xù)層的硅襯底12、N型氮化鎵(GaN)材料14、氮化銦鎵(InGaN)材料16 (及/或GaN多量子阱)及P型GaN材料18。LED裸片4還可包含P型GaN材料18上的第一觸點(diǎn)20及N型GaN材料14上的第二觸點(diǎn)22。參考圖IA及IB兩者，在操作中，LED裸片4的InGaN材料16發(fā)射藍(lán)色光，其刺激轉(zhuǎn)換器材料6以所要頻率發(fā)射光(例如，黃色光)。如果適當(dāng)?shù)仄ヅ?，那么所述藍(lán)色發(fā)射物與所述黃色發(fā)射物的組合對于人類眼睛顯現(xiàn)為白色。在圖2A中展示SSL裝置21的另一常規(guī)構(gòu)造。裝置21具有在其上安裝有LED 24的大體扁平表面22。裝置21還包含形成于LED 24上方的透鏡28。透鏡28可在透鏡28內(nèi)或透鏡28上包含轉(zhuǎn)換器材料26。此配置產(chǎn)生主要沿一個方向(法向于LED 24)聚焦的光。圖2B圖解說明由圖2A中所展示的常規(guī)LED裝置21產(chǎn)生的角度分布。由裝置21產(chǎn)生的照度水平(由線31指示)在0°處(在LED 24正上方)最強(qiáng)，且在90°測點(diǎn)及-90°測點(diǎn)處(在LED 24的左邊及右邊)降落到零。此分布稱為圓形分布且適合于一些照明應(yīng)用。然而，許多其它應(yīng)用可得益于更分散的光分布。因此，仍需要產(chǎn)生其它光分布圖案的LED系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容


圖IA圖IB圖2A圖2B圖3A
是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)配置的LED的部分示意性橫截面圖。
是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)配置的LED的部分示意性橫截面圖。
是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)配置的LED組合件的部分示意性橫截面圖。展示來自根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)配置的LED的角度照度分布。
描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的LED組合件。
5圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖3A的組合件的一部分的另一布置的放大視圖。圖3C是來自根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的LED組合件的角度照度分布。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的具有LED附著位點(diǎn)的襯底的部分示意性俯視
圖4B是根據(jù)本發(fā)明刻劃的襯底的部分示意性側(cè)視橫截面圖。
圖4C是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例彎曲的襯底的部分示意性側(cè)視橫截面圖。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的具有LED附著位點(diǎn)的襯底的部分示意性俯視圖。圖。圖5B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的用于支撐LED組合件的經(jīng)彎曲襯底的部分示意性側(cè)視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的具有凹形狀的LED組合件的部分示意性側(cè)視圖。圖7A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的LED組合件的具有正交區(qū)段的襯底的部分示意性俯視圖。圖7B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的LED組合件的具有正交區(qū)段的襯底的部分示意性側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式本文中所描述的目前所揭示新技術(shù)大體來說涉及固態(tài)照明(SSL)裝置以及相關(guān)聯(lián)操作及制造方法。下文參考LED及包含磷光體材料的光轉(zhuǎn)換器材料以及制造LED組合件的相關(guān)聯(lián)方法來描述所述新技術(shù)的數(shù)個實(shí)施例的特定細(xì)節(jié)。術(shù)語“磷光體”通常指在被經(jīng)通電粒子(例如，電子及/或光子)輻照時發(fā)射光的材料。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，所述新技術(shù)可具有額外實(shí)施例，且可在不具有下文參考圖3A到7B所描述的實(shí)施例的若干細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述新技術(shù)。圖3A圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例配置的LED裝置組合件100。組合件100包含承載多個LED 114的襯底107及具有數(shù)個傾斜表面或小面113a、113b及113c的支撐件113。襯底107可彎曲于支撐件113上方且可具有數(shù)個大體平面段或區(qū)段115，其中在相鄰區(qū)段115之間具有結(jié)區(qū)域108。區(qū)段115可具有LED附著位點(diǎn)112，LED 114安裝到LED附著位點(diǎn)112。襯底107的結(jié)區(qū)域108可因比襯底107的剩余部分薄及/或因具有不同于襯底107的其余部分的組合物而為柔性的。襯底107可開始為扁平襯底，可使用現(xiàn)有線接合及其它扁平安裝技術(shù)將LED 114容易地安裝到所述扁平襯底。在稍后制造階段處，可將襯底107放置于支撐件113上方且將其抵靠支撐件113按壓以大體依從于傾斜表面113a、113b及113c的形狀。在其它實(shí)施例中，可使襯底107遠(yuǎn)離支撐件113成形且接著隨后將襯底107放置到支撐件113上。在又一些實(shí)施例中，襯底107可在不具有支撐件113在下面的情況下獨(dú)自豎立。個別LED 114可經(jīng)定向以面向主要方向116，主要方向116大體垂直于支撐LED114的區(qū)段115的表面。從每一 LED發(fā)射的光通常沿對應(yīng)主要方向116聚集或聚焦。在此描繪中，襯底107具有面向三個不同方向的三個區(qū)段115 ;然而，襯底107可包含可面向任何適合數(shù)目個方向的任何適合數(shù)目個區(qū)段115。LED 114的變化的方向116可提供更有利分布的光圖案(例如，更均勻分布的光圖案)。與主要沿一個方向引導(dǎo)光的常規(guī)LED組合件相比，本發(fā)明的組合件100可在較寬角度范圍上更均勻地遞送光。襯底107及支撐件113可由導(dǎo)熱及/或?qū)щ姴牧?例如，銅、鋁等)制成。因此，襯底107與支撐件113可共同提供到LED 114的電通信且操作為散熱片以驅(qū)散由LED 114產(chǎn)生的熱。組合件100可進(jìn)一步包含可在其上放置支撐件113及襯底107的基底120?；?20可含有電路122，借助電路122可經(jīng)由襯底107將電信號傳遞到LED 114及從LED114傳遞電信號?；?20可包含凹部123，凹部123具有將襯底107維持在適當(dāng)位置處的側(cè)向表面124。在其它實(shí)施例中，基底120不具有凹部123而是替代地具有將襯底107保持在基底120上的適當(dāng)位置處的凸起塊126 (在圖3B中展示)。在其它實(shí)施例中，借助粘合劑或其它布置將襯底107 (及任選支撐件113)保持在適當(dāng)位置處。襯底107及支撐件113可表面安裝、線接合(例如，借助一個或一個以上線接合125)或以其它方式附著到基底120，其中支撐件113電連接于LED 114與基底120之間。在一些實(shí)施例中，組合件100還包含放置于由LED 114發(fā)射的光的光學(xué)路徑中的轉(zhuǎn)換器材料118。當(dāng)來自LED 114的光通過轉(zhuǎn)換器材料118時，其將轉(zhuǎn)換器材料118通電，轉(zhuǎn)換器材料118接著發(fā)射所要色彩及質(zhì)量的光?？蓪⑥D(zhuǎn)換器材料118放置于LED 114的光學(xué)路徑中的任何地方，包含在透鏡或遮蔽物119上或在透鏡或遮蔽物119中或者與透鏡或遮蔽物分離。舉例來說，在一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器材料118可包含磷光體，所述磷光體含有特定濃度的鈰(III)摻雜的釔鋁石榴石(YAG)以用于在光致發(fā)光下發(fā)射從綠色到黃色到紅色的色彩范圍。在其它實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器材料118可包含釹摻雜的YkGM -鉻雙摻雜的YAG、鉺摻雜的YAG、鐿摻雜的YhGAk -鈰雙摻雜的YAG、欽-鉻-銩三摻雜的YAG、銩摻雜的YAG、鉻摻雜的YAG、鏑摻雜的YAG、釤摻雜的YAG、鋱摻雜的YAG及/或其它適合磷光體組合物。所述透鏡可簡單地透射來自LED 114及轉(zhuǎn)換器材料118的光或其可進(jìn)一步聚焦或以其它方式改變所述光的特性。組合件100可具有主軸線117，主軸線117大體法向于基底120的表面且大體對應(yīng)于中心方向(光沿所述中心方向從組合件100發(fā)射)。此軸線117與稍后參考圖3C所描述的0°位置對應(yīng)?？刹贾肔ED 114，其中至少一個LED 114的主要方向116面向不與主軸線117平行的方向。LED 114的主要方向116可相應(yīng)地分散。換句話說，主要軸線116不相交。軸線116之間的相對角度可為小的(接近0° )或大的(90°或更大)。與常規(guī)組合件相比，當(dāng)激活LED 114時，光留給組合件100較寬角度分布且提供更均勻的光分布。圖3C展示來自組合件100的光的角度分布140。角度分布140可描述0°與90°之間及0°與-90°之間的非圓形、單調(diào)變化的線。此布置的優(yōu)點(diǎn)為其在從-90°到+90°的范圍上更均等地或均勻地分布光。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為隨著更多光通過轉(zhuǎn)換器材料118(圖3A)的外圍區(qū)域，轉(zhuǎn)換器材料118較不易于發(fā)生常規(guī)設(shè)計(jì)(在所述常規(guī)設(shè)計(jì)中，在LED 114正上方的轉(zhuǎn)換器材料118接收最強(qiáng)光)可發(fā)生的疲乏或燃盡。圖4A到4C圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造工藝。圖4A展示襯底207的俯視圖，襯底207具有在附著位點(diǎn)212處布置于襯底表面上的LED 214。襯底207在相鄰區(qū)段215之間具有結(jié)區(qū)域208。個別區(qū)段215可支撐一個LED 214或一個以上LED (例如，如在區(qū)段215a中的一者處所展示的兩個LED 214)。結(jié)區(qū)域208可在LED 214之間沿不同方向延伸，包含沿襯底207的長度及沿襯底207的寬度。在其它實(shí)施例中，結(jié)區(qū)域208可跨越襯底207傾斜及/或彎曲。襯底207可由稍后單分成個別單元的連續(xù)材料條帶制造?？山又鶕?jù)已知方法由晶片制造LED 214且將LED 214單分成個別LED 214?？蓪ED214表面安裝或線接合到襯底207。在圖4A中所展示的實(shí)施例中，LED 214布置成橫向行242及列240，其中在相鄰結(jié)區(qū)域208之間具有一個或一個以上LED 214。圖4B是個別單元200的橫截面圖，個別單元200包含已在圖4A中所展示的截面A-A處從襯底207切割的經(jīng)單分襯底207a。在此實(shí)施例中，襯底207a具有第一側(cè)226、與第一側(cè)226面相對的第二側(cè)227及由兩個對應(yīng)結(jié)區(qū)域208分離的三個區(qū)段215。在圖4B中所展示的實(shí)施例中，襯底207a由已沿結(jié)區(qū)域208刻劃或以其它方式改變的均質(zhì)材料制成。舉例來說，結(jié)區(qū)域208可經(jīng)刻劃以在襯底207a的第一表面226處形成三角形凹槽220、矩形凹槽222(以虛影展示)或圓形凹槽224(也以虛影展示)。所述凹槽可包含如下文進(jìn)一步描述的促進(jìn)使襯底207a彎曲的間隔開的面對側(cè)壁221。如圖4C中所展示，襯底207a的相鄰區(qū)段215可在結(jié)區(qū)域208處遠(yuǎn)離初始平面230彎曲以形成歪斜或傾斜形狀，其中LED 214面向不同、分散方向。可形成支撐件213且將其抵靠襯底207a的第一表面226放置。支撐件213可由類似于襯底207a的所述材料的材料制成，或其可由不同材料制成。在一些實(shí)施例中，支撐件213可由導(dǎo)熱材料制成且可接觸襯底207a以允許支撐件213從襯底207a吸收熱。在產(chǎn)生較少熱及/或?qū)ED 214中積聚的熱較不敏感的應(yīng)用中，支撐件213可被省略或可由未必導(dǎo)熱的適合材料制成。在一些實(shí)施例中，支撐件213可用作砧或機(jī)械模具以將襯底207a彎曲成形狀。在其它實(shí)施例中，使襯底207a與支撐件213分離地成形且隨后將其放置于支撐件213上。襯底207a的端211可經(jīng)修整以安放單元200。經(jīng)修整端211可提供另一路徑以用于將電及/或熱傳送到LED 214或從LED 214傳送電及/或熱。在一些實(shí)施例中，可在使襯底207a彎曲之前將LED 214附著到襯底207a。可使用已知方法將LED 214定位、附著及接線(或表面安裝)到彎曲之前的扁平襯底207a以迅速且廉價地安裝LED 214。還可將LED 214放置到經(jīng)形成的襯底207a上，但由于不同區(qū)段215的不同定向，此做法可更困難及/或昂貴?？蓪⒅渭?13電連接到襯底207a，襯底207a電連接到LED 214。因此，支撐件213可含有端子234以便電信號與LED 214通信。所述電通信可包含電力及/或控制信號。支撐件213、襯底207a及LED 214形成LED單元200，LED單元200可表面安裝、線接合及/或以其它方式附著到其它電路元件或結(jié)構(gòu)?？墒褂萌魏芜m合數(shù)目個類似單元200的陣列來形成可擴(kuò)縮LED組合件。在其它實(shí)施例中，可消除圖4中所展示的LED單元200中的LED 214中的任一者。舉例來說，可省略中心LED 214a以實(shí)現(xiàn)更向外引導(dǎo)的光分布。在另一實(shí)施例中，可省略外部LED 214b及214c中的一者以減少沿特定向外方向的光(例如，以非對稱方式)。舉例來說，可沿LED面板的邊緣使用此布置。在其它實(shí)施例中，每一附著位點(diǎn)212可含有多個LED
214。因此，可在不使任何附著位點(diǎn)212空閑的情況下通過LED 214在不同附著位點(diǎn)212當(dāng)中的非均勻分布來實(shí)現(xiàn)方向光分布。圖5A圖解說明本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述實(shí)施例包含具有連續(xù)布置的四個區(qū)段215及間隙結(jié)區(qū)域208的經(jīng)單分襯底507a。其它實(shí)施例可具有更多或更少區(qū)段215。區(qū)段215的相對大小可變化，且鄰近區(qū)段215之間的角度可在襯底507a的長度上變化。每一區(qū)段215可包含一附著位點(diǎn)212，附著位點(diǎn)212可具有一個或一個以上LED 214或可為空閑的。圖5B展示襯底507a，其中區(qū)段215彎曲成凸形狀以沿各個方向(包含不與中心軸線117平行的方向)分布光。支撐件213可形成有對應(yīng)形狀以支撐襯底507a，且將熱及/或電傳導(dǎo)到LED 214及從LED 214傳導(dǎo)熱及/或電。圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例具有形成有凹表面而非凸表面的襯底607a的LED單元600。為形成所述凹表面，可在結(jié)區(qū)域208處將襯底607a朝向主軸線117彎曲使得LED 214至少傾斜地面向彼此。在此實(shí)施例中，LED 214的主要方向116會聚。在特定實(shí)施例中，將主要方向116朝向共用焦點(diǎn)619定向。結(jié)區(qū)域208可進(jìn)一步包含形成于襯底607a的第一側(cè)227上的凹處或頸縮區(qū)域。結(jié)區(qū)域208允許外部區(qū)段215b、215c相對于中心區(qū)段215a彎曲。在其中結(jié)區(qū)域208包含柔性區(qū)域且不包含刻痕、凹槽或凹處的實(shí)施例中，可使用相同襯底607a來形成凸或凹配置。在這些實(shí)施例中的任一者中，這些主要方向116中的至少一些主要方向可不平行于主軸線117，不論所述襯底具有凸形狀還是凹形狀。照明單元600可包含放置于LED 214的光學(xué)路徑中的轉(zhuǎn)換器材料618。在此實(shí)施例中，LED 214可經(jīng)布置以沿主要方向116朝向焦點(diǎn)619 (其可與轉(zhuǎn)換器材料618重合)聚焦光。如下文進(jìn)一步描述，此定向可利用許多轉(zhuǎn)換器材料及透鏡制造工藝共有的典型結(jié)果。明確地說，LED組合件的透鏡通常通過將透明材料模制成碗形狀而形成。當(dāng)將轉(zhuǎn)換器材料以粉末或其它流體或可流動形式引入到透鏡中時，其往往朝向所述碗的中心沉淀。在許多應(yīng)用中將此視為不利特性；然而，在圖6中所展示的實(shí)施方案中，此分布集中轉(zhuǎn)換器材料618。圖7A及7B分別展示根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例配置且具有襯底707a的照明單元700的俯視圖及側(cè)視圖，襯底707a具有承載LED 214的五個經(jīng)連接區(qū)段215。區(qū)段215可包含矩形中心區(qū)段215a，其中四個外部區(qū)段215b遠(yuǎn)離中心區(qū)段215a的每一邊緣延伸。其它實(shí)施例可包含具有五個、六個或更多個邊緣的不同形狀的中心區(qū)段215a，所述邊緣中的每一者可鄰接外部區(qū)段215b。在圖7A中所展示的實(shí)施例中，中心區(qū)段215a可為正方形，其中在中心區(qū)段215a的相對側(cè)上具有大體平行的結(jié)區(qū)域208a、208b對。因此，襯底707a與照明單元700可具有總體十字形狀。圖7B為照明單元700的側(cè)視圖，其中外部區(qū)段215b相對于中心區(qū)段215a傾斜以沿多個方向側(cè)向地以及在照明單元700正上方分布來自LED214的光。襯底707a可具有由LED 214覆蓋的凸表面。所述表面為不連續(xù)凸形的，因?yàn)殡m然每一區(qū)段215具有大體扁平表面，但復(fù)合表面為凸形的。在其中LED 214在凸表面上遠(yuǎn)離彼此(例如，分散)傾斜的實(shí)施例中，照明單元700的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生類似于圖3C中所描繪的所述光分布的非圓形、單調(diào)的角度光分布。在其它實(shí)施例中，照明單元700可類似于圖6中所展示的LED單元300包含中心區(qū)段215a及朝向彼此傾斜(例如，會聚)的數(shù)個外部區(qū)段
215。從前述內(nèi)容應(yīng)了解，已出于圖解說明的目的在本文中描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但為避免不必要地模糊對本發(fā)明的所述實(shí)施例的說明，未詳細(xì)展示或描述眾所周知的結(jié)構(gòu)及功能。在上下文準(zhǔn)許的情況下，單數(shù)或復(fù)數(shù)術(shù)語還可分別包含復(fù)數(shù)或單數(shù)術(shù)語。除非詞語“或”與指示所述詞語應(yīng)限于僅意指排斥其它物項(xiàng)的單個物項(xiàng)的表達(dá)條款相關(guān)聯(lián)(參考兩個或兩個以上物項(xiàng)的列表)，否則即在此列表中“或”的使用應(yīng)解釋為包含(a)所述列表中的任何單個物項(xiàng)、(b)所述列表中的所有物項(xiàng)或(C)所述列表中的物項(xiàng)的任何組合。此外，應(yīng)了解上文所描述的特定實(shí)施例出于圖解說明的目的且可在不背離本發(fā)明的情況下做出各種修改。在其它實(shí)施例中，可組合或消除在特定實(shí)施例的上下文中所描述的本發(fā)明的方面。舉例來說，在分散配置的上下文中所論述的本發(fā)明的某些方面(例如，將LED放置于凸表面上)還可適用于會聚配置。雖然在本文中已將某些特征相對于其它特征描述為“外部”，但取決于不同應(yīng)用，這些特征可或可不為“最外部”。此外，雖然可能已在所述實(shí)施例的上下文中描述了與本發(fā)明的某些實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)(例如，角度光分布優(yōu)點(diǎn))，但其它實(shí)施例也可展現(xiàn)此些優(yōu)點(diǎn)，且并非所有實(shí)施例需要必要地展現(xiàn)此些優(yōu)點(diǎn)以歸屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。舉例來說，在不背離本發(fā)明的情況下，相鄰襯底區(qū)段之間的角度可極大地變化，此可影響光的分布。因此，本發(fā)明及相關(guān)聯(lián)技術(shù)可囊括本文中未明確展示或描述的其它實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管LED系統(tǒng),其包括襯底，其具有第一側(cè)、背對所述第一側(cè)的第二側(cè)、第一區(qū)段、第二區(qū)段及在所述第一側(cè)上所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段之間的凹入刻劃線，其中所述第一區(qū)段相對于所述第二區(qū)段繞所述刻劃線彎曲，其中在所述襯底的所述第一側(cè)上所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段之間的角度小于180度；第一 LED，其由所述第一區(qū)段承載；及第二 LED，其由所述第二區(qū)段承載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述LED安裝到所述襯底的所述第一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述LED安裝到所述襯底的所述第二側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述第一LED經(jīng)定位以沿第一主要方向發(fā)射光且所述第二 LED經(jīng)定位以沿第二主要方向發(fā)射光，且其中所述第一主要方向與所述第二主要方向會聚。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述第一LED經(jīng)定位以沿第一主要方向發(fā)射光且所述第二 LED經(jīng)定位以沿第二主要方向發(fā)射光，且其中所述第一主要方向與所述第二主要方向分散。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述刻劃線為第一刻劃線，且其中所述襯底進(jìn)一步包括鄰近所述第二區(qū)段的第三區(qū)段，其中在所述襯底的所述第一側(cè)上所述第二區(qū)段與所述第三區(qū)段之間具有第二刻劃線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED系統(tǒng)，其中所述第一刻劃線與所述第二刻劃線大體平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述第一區(qū)段為中心區(qū)段且具有四個邊緣，且其中所述襯底進(jìn)一步包括第三區(qū)段、第四區(qū)段及第五區(qū)段，且進(jìn)一步其中所述第二、第三、第四及第五區(qū)段中的每一者連接到所述中心區(qū)段的所述四個邊緣中的對應(yīng)邊緣，其中在所述四個邊緣中的每一者處具有一刻劃線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED系統(tǒng)，其中所述中心區(qū)段的相鄰邊緣彼此相距約90度定向。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中每一區(qū)段承載多個LED。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述第一LED經(jīng)定位以沿第一光學(xué)路徑發(fā)射光且所述第二 LED經(jīng)定位以沿第二光學(xué)路徑發(fā)射光，且其中所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括在所述第一光學(xué)路徑中的第一部分轉(zhuǎn)換器材料及在所述第二光學(xué)路徑中的第二部分轉(zhuǎn)換器材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括沿著所述LED中的至少一者的光學(xué)路徑定位的透鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)換器材料包括磷光體材料，所述磷光體材料含有以下各項(xiàng)中的至少一者鋪(III)摻雜的釔鋁石榴石YAG、釹摻雜的YAG、釹-鉻雙摻雜的YAG、鉺摻雜的YAG、鐿摻雜的YhGAk -鈰雙摻雜的YAG、欽-鉻-銩三摻雜的YAG、銩摻雜的YAG、鉻(IV)摻雜的YAG、鏑摻雜的YAG、釤摻雜的YAG或鋱摻雜的YAG。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述劃線包含具有V形橫截面的線性凹部。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括具有背側(cè)、第一面及第二面的支撐件，其中所述第一面與所述第一區(qū)段接觸且所述第二面與所述第二區(qū)段接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED系統(tǒng)，其中所述襯底由均質(zhì)材料形成。
17.—種發(fā)光二極管LED設(shè)備,其包括襯底，其具有第一側(cè)、背對所述第一側(cè)的第二側(cè)、中心區(qū)段、第一外部區(qū)段及第二外部區(qū)段，其中所述第一及第二外部區(qū)段鄰近所述中心區(qū)段且在所述中心區(qū)段的相對側(cè)上，所述襯底進(jìn)一步具有在所述中心區(qū)段與所述第一外部區(qū)段之間的第一刻劃線及在所述中心區(qū)段與所述第二外部區(qū)段之間的第二刻劃線，其中所述刻劃線在所述襯底的所述第一側(cè)上，且所述襯底繞所述第一及第二刻劃線彎曲以在所述襯底的所述第二側(cè)處形成不連續(xù)凸形狀；由所述中心區(qū)段承載的中心LED、由所述第一外部區(qū)段承載的第一 LED及由所述第二外部區(qū)段承載的第二 LED，其中所述中心LED、所述第一 LED及所述第二 LED承載于所述襯底的所述第二側(cè)上 '及支撐件，其接觸所述襯底的所述第一側(cè)，所述支撐件具有在所述中心區(qū)段處接觸所述襯底的所述第一側(cè)的中心小面、在所述第一外部區(qū)段處接觸所述襯底的所述第一側(cè)的第一小面及在所述第二外部區(qū)段處接觸所述襯底的所述第一側(cè)的第二小面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述中心區(qū)段、所述第一外部區(qū)段及所述第二外部區(qū)段具有大體類似的尺寸，且其中所述第一及第二外部區(qū)段相對于所述中心區(qū)段繞所述刻劃線以大體相同的角度歪斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述襯底進(jìn)一步包括鄰近所述中心區(qū)段的第三外部區(qū)段及第四外部區(qū)段，其中在所述中心區(qū)段與所述第三外部區(qū)段之間具有第三刻劃線且在所述中心區(qū)段與所述第四外部區(qū)段之間具有第四刻劃線。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED設(shè)備，其中所述支撐件具有接觸所述第三外部區(qū)段的第三面及接觸所述第四外部區(qū)段的第四面。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述支撐件為導(dǎo)電及導(dǎo)熱的。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述LED經(jīng)由表面安裝及線接合中的至少一者連接到所述襯底。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述LED設(shè)備為LED陣列中的類似LED設(shè)備陣列的一部分，且其中所述區(qū)段朝向所述LED陣列的邊緣傾斜以從所述LED陣列向外引導(dǎo)光。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED設(shè)備，其中所述LED設(shè)備為LED陣列中的類似LED設(shè)備陣列的一部分，且其中所述區(qū)段遠(yuǎn)離所述LED陣列的邊緣傾斜以朝向所述LED陣列的中心向內(nèi)引導(dǎo)光。
25.—種用于制造發(fā)光二極管LED系統(tǒng)的方法,其包括將第一 LED附著到襯底的第一段，其中在所述襯底的第一側(cè)上所述襯底的第一段與所述襯底的第二段之間具有凹槽，其中所述凹槽包含第一側(cè)壁及第二側(cè)壁；將第二 LED附著到所述襯底的所述第二段 '及通過將所述凹槽的所述第一側(cè)壁朝向所述凹槽的所述第二側(cè)壁移動而使所述襯底在所述凹槽處彎曲。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述第一LED附著到所述第一段及將所述第二 LED附著到所述第二段包括將所述第一 LED及所述第二 LED附著到所述襯底的所述第一側(cè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述第一LED附著到所述第一段及將所述第二 LED附著到所述第二段包括將所述第一 LED附著到所述襯底的與所述襯底的所述第一側(cè)相對的第二側(cè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中使所述襯底在所述凹槽處彎曲包括在所述襯底的所述第一側(cè)上形成不連續(xù)凹表面，其中所述第一及第二段為大體平面的，且其中在所述第一側(cè)上所述第一段與所述第二段之間的相對角度小于180度。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述LED系統(tǒng)放置于支撐結(jié)構(gòu)的凹部中。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括將轉(zhuǎn)換器材料定位于所述LED的光學(xué)路徑中。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中將所述第一LED附著到所述第一段及將所述第二 LED附著到所述第二段包含將所述第一及第二 LED附著到所述襯底的所述第一側(cè)，其中所述第一及第二 LED經(jīng)定位以朝向共用焦點(diǎn)發(fā)射光。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將至少一個LED附著到所述第一及第二段包括以下各項(xiàng)中的至少一者將所述LED電連接到所述第一及第二段；及將所述LED機(jī)械連接到所述第一及第二段。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中將所述第一及第二LED電連接到所述第一及第二段包括以下各項(xiàng)中的至少一者將所述LED線接合到所述第一及第二段；及將所述LED表面安裝到所述第一及第二段。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括抵靠具有傾斜表面的支撐件定位所述襯底，及抵靠所述支撐件的所述傾斜表面按壓所述襯底以使所述襯底在所述凹槽處彎曲。
35.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中附著所述第一及第二LED包括在所述襯底大體扁平時將所述第一及第二 LED安裝到所述襯底，且其中使所述襯底彎曲包括在將所述LED附著到所述襯底之后使所述襯底彎曲。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種經(jīng)形成的多維發(fā)光二極管LED陣列。將襯底彎曲成具有面向不同方向的不同區(qū)段的梯形形狀。每一區(qū)段具有一個或一個以上經(jīng)安裝LED，所述經(jīng)安裝LED以在方位角上為非圓形、單調(diào)的角度分布發(fā)射光。將轉(zhuǎn)換器材料放置于所述LED的光學(xué)路徑中以改變來自所述LED的所述光的特性。
文檔編號F21S2/00GK102939497SQ201180029366
公開日2013年2月20日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者塞繆爾·C·斯特里克勒, 尼古拉斯·W·凱澤 申請人:美光科技公司