用于颜色混合的阵列布局制造技术

本发明专利技术公开了具有多个离散光源的灯具、照明器或固态照明部件，该分立光源的光进行组合以提供期望的发射特性。依照一定的准则在阵列中布置分立光源，以促进来自发射不同颜色光的光源的光混合。一个实施方式，固态照明部件包括具有ＬＥＤ芯片阵列的发光二极管（ＬＥＤ）部件，该ＬＥＤ芯片阵列具有第一ＬＥＤ芯片组和一个或多个额外的ＬＥＤ芯片组。该阵列被布置为使得没有来自第一组的两个ＬＥＤ芯片在所述阵列中彼此直接靠近，使得第一ＬＥＤ组中少于百分之五十（５０％）的ＬＥＤ芯片位于阵列的周界上，或使得来自一个或多个额外组的至少三个ＬＥＤ芯片邻近第一组中的每个ＬＥＤ芯片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于颜色混合的阵列布局
本专利技术涉及固态照明，并且具体地涉及利用被布置为促进颜色混合的多个离散发射器的固态照明。
技术介绍
发光二极管(LED)是将电能转换为光的固态器件，且通常包括一个或多个夹在相反掺杂层之间的半导体材料活性层。当跨越该掺杂层施加偏压时，空穴及电子被注入活性层，空穴及电子在其中重新结合以产生光。光从该活性层发射，进而从LED的所有表面发射。为了将LED芯片用于电路或其它类似配置中，已知将LED芯片封闭于封装中以提供环境和/或机械保护、颜色选择、光聚焦等。LED封装还包括电导线、触点或迹线以将LED封装电连接至外部电路。在图1示出的典型LED封装/部件10中，单个LED芯片12通过焊料接合或导电环氧树脂安装于反射杯13上。一个或多个导线接合11将LED芯片12的电阻触点连接至引线15A和/或15B，该引线可附至反射杯13或与反射杯整合在一起。该反射杯13可填充有密封剂材料16，该材料可含有波长转换材料(例如，磷光体)。由LED以第一波长发射的光可能被磷光体吸收，磷光体能够以第二波长响应地发射光。接下来，该整个组件密封于透明保护性树脂14中，该透明保护性树脂可以被塑造为透镜形状以校准自LED芯片12发射的光。虽然反射杯13可在向上方向上引导光，但光学损耗可能在光被反射时发生(即，由于实际反射器表面小于100％的反射率，因此一些光可被反射杯吸收)。另外，对于例如图1中所示的封装10的封装而言，热滞留可能是一个问题，原因在于可能难以通过引线15A、15B引出热量。图2中所示的LED部件20可能更适于可产生更多热的高功率运行。在LED部件20中，一个或多个LED芯片22安装至载体上，诸如印刷电路板(PCB)载体、基板或子安装座23。安装于子安装座23上的金属反射器24围绕LED芯片22并将LED芯片22发射的光反射出封装20。反射器24也向LED芯片22提供机械保护。在LED芯片22上的欧姆触点与子安装座23上的电迹线25A、25B之间构成一个或多个导线接合连接11。然后，以密封剂26覆盖所安装的LED芯片22，该密封剂可向该芯片提供环境及机械保护，同时也用作透镜。金属反射器24通常通过焊料或环氧树脂结合附至载体。已开发出的其他LED部件或灯包括安装至(PCB)、基板、或子安装座的多个LED封装阵列。LED封装阵列可以包括发射不同颜色的LED封装组，以及用于反射由LED芯片所发射光的镜面反射器系统。布置这些LED部件中的一些，从而产生由不同LED芯片发射光的白光组合。在由LED封装所发射的不同颜色产生高质量的光中可能存在挑战。如果不能适当地混合来自封装的光，则光输出在近场和远场这两者中作为不同颜色而出现。当使用镜面反射器时，混合可能是困难的，原因在于反射器使光源成像。这可加剧光在近场和远场这两者中呈现不同的外观。已经开发出利用来自不同的离散光源的不同色调而用于从多个离散光源产生白光的技术，诸如在题为“LightingDeviceandLightingMethod”的美国专利第7,213,940中所描述的那些技术。这些技术将来自离散光源的光混合以提供白光。在某些应用中，光的混合发生在远场，从而当直接观察时，可分别识别出不同色调的光源，但在远场光结合以产生被感知为是白色的光。在远场混合光的一个困难在于当直接观察灯或照明器时，可觉察到单独的离散光源。因此，仅在远场使用混合对于光源从用户视角被机械遮掩的照明应用可能最适合。然而，由于光通常因机械屏蔽而损耗，因此机械地遮掩光源可引起更低的效率。已经开发出不同的灯或照明器，更有效地混合来自离散源的光，从而最小化其可见度。从Cree公司(www.creelighting.com)公司可商用的LR6灯利用“混合室”，其中，光在透镜和光源之间的腔中被反射并通过遮掩单独源的漫射器。因此，尽管LR6灯利用多个离散光源，但LR6灯看来具有单一光源，按照大致一样的方式，白炽灯看来具有单个源。关于“混合室”的进一步实施方式，也可参见美国专利申请公开第2007/0267983号、第2007/0278503号、第2007/0278923号、第2008/0084685号、第2008/0084701号、第2008/0106895号、第2008/0106907号以及第2008/0112168号。尽管混合室方法对LR6灯而言可产生大约60流明/瓦特的非常高的功效，但是该方法的一个缺点在于，漫射器透镜(其可以是透镜和漫射器膜)与光源之间要求最小间距。实际间距可能取决于透镜的漫射程度，但通常较高的漫射透镜与较低的漫射透镜相比具有的损耗更高。因此，通常基于应用来调整漫射/遮掩的程度以及混合距离，从而提供适当深度的电灯器具。在不同的灯中，漫射器可与离散光源距离2英寸到3英寸，并且如果漫射器更近，则来自光源的光会不充分混合。因此，利用混合室方法提供非常浅轮廓的电灯器具是困难的。在LR6中用于混合颜色的一种机制是以发射不同颜色光的LED包围红色LED，从而没有红色LED在阵列的外部边缘上。当在远场观看漫射器时，这种结合了非镜面反射器和漫射器的形式产生更均匀的光外观。但是，这也导致红色LED聚集更接近于阵列中心，这可以导致在产生的输出光束中的红色中心。当前LED封装(例如，由Cree公司提供的LED)可在输入功率水平方面受到限制且对于一些情形而言范围为0.5瓦特至4瓦特。许多这些传统LED封装结合一个LED芯片且通过将数个这些LED封装安装至单个电路板上以组装等级来达成较高光输出。图3示出了一个这样的分布式集成LED阵列30的截面图，其包括多个安装至基板或子安装座34以实现较高光通量的LED封装32。典型阵列包括许多LED封装，其中为易于理解，图3仅显示两个LED封装。可替换地，已通过利用腔阵列提供较高通量部件，其中单个LED芯片安装于每个腔中。(例如，由Lamina公司提供的TitanTurboTMLED光引擎)。这些LED阵列解决方案没有期望的紧凑，原因在于其在毗邻LED封装与腔之间提供经延伸的不发光“死空间”。该死空间提供较大装置，且可以限制漫射来自LED封装的光的能力并且限制通过单个紧凑光学元件(像校准透镜或反射器)来使输出光束成形为一特定角分布的能力。这使得难以提供在现有灯的形状因素或甚至较小形状因素内提供经引导或经校准的光输出的固态照明的照明器具构造。这些情形在提供结合有自小光学源以1000流明及较高范围递送光通量水平的LED部件的小型LED灯结构方面提出挑战。
技术实现思路
本专利技术提供灯、照明器或固态照明部件，其具有多个离散光源，该离散光源的光结合以提供期望的发射特性。依照一定的准则来布置离散光源，以有助于将来自发射不同颜色光的光源的光进行混合。根据本专利技术的固态照明部件的一个实施方式，其包括具有LED芯片阵列的发光二极管(LED)部件。该阵列具有第一LED芯片组和第二LED芯片组，其中，布置第一LED芯片组，使得在阵列中第一LED芯片组的任两个LED芯片不会直接邻近彼此。透镜包含在阵列上方。根据本专利技术的另一实施方式包括发光二极管(LED)部件，其具有LED芯片阵列，该阵列包括第一LED芯片组和一个或多个额外的LED芯片组。布置第一LED组，从而来自一个或多个额外组的至少三个L本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管（ＬＥＤ）部件，包括：ＬＥＤ芯片阵列，所述ＬＥＤ芯片阵列包括第一ＬＥＤ芯片组和第二ＬＥＤ芯片组，所述第一ＬＥＤ芯片组被布置为使得在所述阵列中所述第一ＬＥＤ芯片组中没有两个ＬＥＤ芯片彼此直接靠近；以及透镜，在所述阵列的至少一部分的上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US12/288,9572008年10月24日1.一种发光二极管LED部件，包括：LED芯片阵列，所述LED芯片阵列包括安装在子安装座上的第一LED芯片组和第二LED芯片组，所述子安装座包括沿着所述子安装座的至少一个边缘、位于顶表面上的接触垫，其中，在所述阵列中所述第一LED芯片组中没有两个LED芯片彼此直接靠近，其中，所述第一LED芯片组被定位使得面向彼此的第一LED芯片组的平行表面重叠50％以下，其中，各个所述第一LED芯片组和所述第二LED芯片组分别串联互连，使得各个所述第一LED芯片组和所述第二LED芯片组接收到不同的电信号；以及模制透镜，在所述阵列的至少一部分的上方。2.根据权利要求1所述的LED部件，其中，所述第一LED芯片组包括红色发光LED芯片或所述第二LED芯片组包括蓝移黄(BSY)芯片。3.根据权利要求1所述的LED部件，进一步包括在所述子安装座的顶表面上的晶片附接垫和导电迹线。4.根据权利要求3所述的LED部件，其中，所述导电迹线在相应的串行串中连接所述第一LED芯片组和所述第二LED芯片组。5.根据权利要求3所述的LED部件，其中，所述接触垫在所述子安装座的边缘并沿着所述子安装座的一侧。6.根据权利要求4所述的LED部件，首先包括两个ESD保护器件，所述两个ESD保护器件中的每一个均安装至所述串中的相应一条，以保护所述串上的所述LED芯片免受ESD损害。7.根据权利要求1所述的LED部件，其中，所述LED芯片进一步包括第三LED芯片组。8.根据权利要求7所述的LED部件，其中，所述第二LED芯片组和所述第三LED芯片组包括不同蓝移黄(BSY)色调的BSYLED。9.根据权利要求7所述的LED部件，其中，所述第一LED芯片组包括至少一个LED芯片，所述至少一个LED芯片发射波长在600nm到640nm范围内的光。10.根据权利要求7所述的LED部件，其中，所述第二LED芯片组包括至少一个LED芯片，该至少一个LED芯片发射具有x、y颜色坐标的光，所述颜色坐标限定了在1931CIE色度图上由第一、第二、第三、第四和第五线段围住的区域内的点，所述第一线段将第一点连接到第二点，所述第二线段将所述第二点连接到第三点，所述第三线段将所述第三点连接到第四点，所述第四线段将所述第四点连接到第五点，以及所述第五线段将所述第五点连接到所述第一点，所述第一点具有x、y坐标(0.32，0.40)，所述第二点具有x、y坐标(0.36，0.48)，所述第三点具有x、y坐标(0.43，0.45)，所述第四点具有x、y坐标(0.42，0.42)，以及所述第五点具有x、y坐标(0.36，0.38)。11.根据权利要求7所述的LED部件，其中，所述第三LED芯片组包括至少一个LED芯片，该至少一个LED芯片发射具有x、y颜色坐标的光，所述颜色坐标限定了在1931CIE色度图上由第一、第二、第三、第四和第五线段围住的区域内的点，所述第一线段将第一点连接到第二点，所述第二线段将所述第二点连接到第三点，所述第三线段将所述第三点连接到第四点，所述第四线段将所述第四点连接到第五点，以及所述第五线段将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·P·范德文，
申请(专利权)人：克利公司，
类型：发明
国别省市：US