[发明专利]白光装置及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年2月3日提交的美国临时专利申请第61/301,193号的优先权，为了所有目的通过引用将其结合于此。

技术领域

本发明涉及照明技术。本发明的实施例包括对由含使用荧光粉的材料的块镓化氮制成的，或在其他材料上制成的LED器件阵列进行封装的技术。本发明可以用于白光照明、多色照明、普通照明、装饰照明、车灯、飞机灯、路灯、植物生长照明、指示灯、平板显示器照明及其他光电器件。

背景技术

在十九世纪晚期，托马斯·爱迪生发明了灯泡。传统的灯泡使用被罩在以底座密封的玻璃泡内的钨丝，该底座被拧进灯插口。该插口耦接至电源。不幸的是，传统的灯泡消耗了90%以上的能量用作热能。另外，由于钨丝蒸发，使得传统的灯泡最后不能使用。

荧光照明使用填充有惰性气体和通常为汞的管结构。一对电极通过镇流器耦接至交流电源。当汞被激发时，其发出UV光。被UV光激发的荧光粉发出白光。固态照明依赖于半导体材料来制造发光二极管（LED）。红光LED使用磷镓化铟铝或AlInGaP半导体材料。中村修二率先使用InGaN材料来制造发出蓝光的LED。蓝光LED促进了诸如固态白光照明的革新及其他发展。基于InGaN的蓝光发光器件、紫光发光器件或紫外光发光器件与荧光粉结合使用来提供白光LED。

发明内容

本发明提供一种利用基板规模加工制造LED器件的方法。所述方法包括设置具有表面区域的基板，及形成反射率至少为85%的反射面。所述方法进一步包括形成空间上设置在所述反射面上的多个阵列区域，LED器件形成在所述反射面上。如果需要，在所述反射层上设置电隔离层，且可以在LED上增设罩构件。

在另一个实施例中，本发明提供一种制造多个灯芯片的方法，每个灯芯片具有多个LED。硅材料具有抛光的表面区域。在所述表面区域上形成反射材料，然后在反射材料上形成电隔离材料。形成多个阵列区域，每个阵列区域具有导电接触，并将LED放置在所述导电接触上。然后添加封装材料以包围所述LED。

在另一个具体实施例中，LED模块包括引线框构件以及具有表面区域的基板，该基板耦接至所述引线框构件。所述基板构件包括在所述表面区域上具有第一反射率水平的反射层。另外，所述装置包括所述反射层上的电隔离层。所述装置还包括设置在所述隔离层上的阵列区域，所述阵列区域彼此电耦接。所述LED定位在所述阵列区域上。LED器件的阵列可以被配置为每平方厘米至少50安培的电流密度。

在另一个实施例中，所述模块包括具有被配置为第一、第二及第三波长范围中的每一个的波长转换材料的波长区域，每个波长区域被配置为输出确定的电磁辐射的波长发射光谱。

在另一个实施例中，LED模块包括具有表面区域的基板。反射表面覆盖在所述表面区域上。在反射材料上形成有导电图案，并将LED粘附在导电图案上。由LED波长激发的发光材料提供第一颜色光。LED上的罩构件基本上是透明的，且为第二颜色。将第一和第二颜色组合在一起产生第三颜色的光。

本器件及方法提供效率得到提高的改进照明技术。使用传统的工艺技术，更易于实现本方法及所得结构。在具体实施例中，蓝光LED器件发出波长在约440纳米至约495纳米之间的电磁辐射，绿光LED发出波长在约495纳米至约590纳米之间的电磁辐射，红光LED发出波长在约590纳米至约660纳米之间的电磁辐射，在优选实施例中，本方法及装置使用被配置为紫光电磁辐射（380-440nm）及组合的LED器件。根据本申请，三种以上颜色可以用于产生所需颜色和质量的光。

附图说明

图1A是示出了发光二极管的示意图；

图1B是示出了LED装置的平面图的示意图；

图1C是示出了可替换发光二极管装置的示意图；

图1D是示出了LED装置的平面图的示意图；

图1E是示出了可替换发光二极管装置的示意图；

图2是示出了制造LED器件呈阵列排列的LED封装件的过程的示意图；

图3是示出了制造LED器件呈阵列排列的LED封装件的过程的示意图；

图4是示出了LED封装件的示意图；

图5是示出了LED封装件的3D视图的示意图；

图6是示出了LED封装件的安装的示意图；

图7是示出了LED封装件的可替换安装的示意图；

图7A是示出了圆形LED封装件的可替换安装的示意图；

图8是示出了交流电LED灯的示意图；