发光二极管和反射器制造技术

提出了一种光源，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。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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管和反射器
本专利技术涉及光源，并且更特别地涉及包括多个半导体光源的光源。
技术介绍
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LED12（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LED12使得开孔面积AA（即，宽度WAXLA）小于LED12的LED面积ALED（即，宽度WLEDXLLED）。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本专利技术的一方面，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，根据本专利技术的一方面，可以提供一种机动车灯，其包括根据实施例的光源。根据本专利技术的另一方面，可以提供一种投影仪灯，其包括根据实施例的光源。根据本专利技术的又一方面，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专利技术的示例，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）本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，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，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，并且其中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%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 EP 14177590.81.一种光源，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，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，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，并且其中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%。2.权利要求1的光源，其中光输出区段包括形成在光反射结构中的开孔。3.权利要求2的光源，还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，并且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。4.任一项前述权利要求的光源，其中光输出区段包括光学增强材料。5.任一项前述权利要求的光源，其中第一和第二半导体二极管结构中的至少一个包括预结构化的蓝宝石LED。6.任一项前述权利要求的光源，还包括至少部分地重叠光反射结构的反射涂层。7.一种机动车...

【专利技术属性】
技术研发人员：FMH克洛姆普韦茨，NAM斯维格斯，HJ科尔内利森，MA德萨姆伯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL