[发明专利]发光二极管和反射器

说明书

技术领域

本发明涉及光源，并且更特别地涉及包括多个半导体光源的光源。

背景技术

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LED 12（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LED 12使得开孔面积A_A（即，宽度W_A X L_A）小于LED 12的LED面积A_LED（即，宽度W_LED X L_LED）。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一方面，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。