[发明专利]具有单独可寻址的LED模块的LED设备

说明书

本发明提供一种具有三个LED模块的互连串，其具有内部和外部连接，使得串中的每个LED完全单独可寻址。LED偏压和互连被取向和配置成使得在不需要到串中的每个LED的直接外部信号连接的情况下，实现单独可寻址性。因此，提供实施例，其包括被布置以便形成LED模块的阵列的多个串，其中不需要在LED的行的下方，或沿着LED的行之间的中间空间延伸的布线轨道。因此提供了LED设备，其包括单独可寻址LED模块的阵列，该阵列在行和列之间具有减小的间隔，并且具有垂直地穿过衬底层的最佳热学路径。所提供的设备具有改进的热耗散和更大的可实现的LED阵列密度。还提供了包括一个或多个透镜装置的实施例，其适合于例如自适应射束成形应用。

技术领域

本发明涉及适合于LED的单独可寻址性的LED照明单元。

背景技术

发光二极管（LED）越来越多地用于各种照明应用，并且特别地越来越多地用在汽车前照灯（front lighting）内。LED提供优于传统（白炽或荧光）光源的多个优点，包括长寿命、高流明效率、低工作电压和流明输出的快速调制。

LED还开发出汽车照明内的附加功能。特别地，在单个照明单元内一起使用的多个LED提供自适应射束成形的可能性。例如具有单独或组可寻址性的LED的阵列可被采用以选择性地产生不同形状、角度和轮廓的射束。例如，与外部射束成形光学器件组合使用，可以产生高度定向、高对比度的前射束，其具有实时地被动态调适以实现不同的形状、方向性或角宽度的附加能力。

这类的自适应射束成形需要可被单独地或在小的子组内激活或停用的LED模块的阵列-不过由于它所提供的较大的灵活性，单独可寻址性是优选的。典型地，阵列内的LED的单独可寻址性通过下述实现：提供沿着阵列行和/或列之间的中间空间延伸的布线轨道，以便到达和提供单独的电流至阵列延展范围（expanse）各处的每个LED。

然而，为了在这样的应用中实现最大性能，优选的是光强度被最大化，对于具有已知输出功率的给定数量的光源而言，这需要最小化光在其上发射的总区域。对于LED模块的阵列，最小化的发光区域需要相邻模块之间的间隔尽可能小。

如被目前工艺水平的设备利用以使得能够实现单独可寻址性的，沿着阵列的行和/或列之间的空间延伸（即与该空间平行和一致）的布线轨道消耗宝贵的空间，从而限制阵列的可实现的密度以及因此设备的光强度。

此问题的一个解决方案是：不在LED模块之间而在它们下面，作为并入衬底自身内的独立层（例如见图4），替代地规定一些或所有的单独连接轨道的路线。

然而，这类多层布线解决方案具有大幅限制设备内的热耗散能力的重大缺点。在紧密装填的LED阵列内，由于相邻LED的紧密接近，热量不能横向（在X-Y平面中）扩散，并且因此必须穿过衬底层“垂直地”耗散，典型地到下面的专用散热器层。这需要LED模块和散热器之间的最佳热学路径。穿过衬底层延伸的一个或多个布线层阻碍此热学路径，这显著减小LED和散热器之间的导热性。此外，这样的布线层还增加成本，因为需要多层型衬底，并且还具有损害可靠性的风险，因为连接到内部层需要通孔。

因此，将期望一种照明单元，其包括紧密布置的LED阵列，该阵列具有促进组件LED的单独可寻址性的布线方案，但同时避免（或至少极大地减小）或者在LED下面延伸，或者沿着LED之间的中间空间延伸的布线轨道的需要，从而最大化到散热器的热耗散速率，同时还最小化总的所引发的面积占用。

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LED单元，包括：

一串LED模块，该串LED模块包括：

在所述串的对立两端（opposite ends）的一对端子LED模块，所述端子LED模块中的每一个包括分别连接到该LED模块的阳极和阴极的两个外部端子；和