CN101416325B - Led安装结构 - Google Patents

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Abstract

一种LED组件包括：基板；细长安装结构，其形成在所述基板之内或之上；以及LED，其通过机械的方式固定到所述细长安装结构上。一种发光装置包括：基板；细长安装结构，其形成在所述基板之内或之上；以及多个LED，其可拆卸地固定到所述细长安装结构上。一种发光阵列包括：基板；第一细长安装结构，其形成在所述基板之内或之上；以及第二细长安装结构，其形成在所述基板之内或之上。第一多个LED可以可拆卸地固定到所述第一细长安装结构上。第二多个LED可以可拆卸地固定到所述第二细长安装结构上。

Description

LED安装结构
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2006年3月31日提交的美国临时专利申请No.60/744,030的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
本发明整体涉及发光或照明组件，更具体地讲，涉及包括发光二极管(LED)的发光或照明组件。
照明组件用于多种应用场合。传统照明组件使用诸如白炽灯或荧光灯之类的光源。近来，已经将其它类型的发光元件(具体地讲为发光二极管(LED))用于照明组件。LED具有体积小、寿命长和能耗低的优点。LED的这些优点使其可以用于多种不同的应用场合。
在一些照明应用场合下，或者为了提供相对较高的光强，或者为了在相对较大的面积上提供照明，可以组合使用多个LED。在一些情况下，可以将多个LED组装成阵列。通过将LED安装到印刷电路板基板上，可使阵列形式的LED彼此相连和/或与其它电系统相连。通过(例如)将LED定位到电路板迹线(circuit board trace)上，然后再采用多种已知技术中的一种(包括波峰焊接、回流焊接、以及使用导热性粘合剂附连)将部件结合到基板上，来将LED安装到基板上。
然而，在一些情况下，利用这些工艺将LED结合到基板上会涉及可能降低LED性能和/或增加组装成本的封装设计和工艺。在一些情况下，使已封装的LED处于焊接温度下，可能会对封装材料产生负面影响。尽管可以采用粘合剂组装方法，但该方法可能会涉及耗时的热固化工艺，该热固化工艺也会使部件处于高的处理温度下并且导致电连接部的电阻率相对较高。
因此，仍然需要改进将LED安装到基板上的方法。并且还需要改进用于固定LED的安装结构以及适合固定到此类安装结构上的LED。
发明内容
本发明整体涉及LED和用于安装LED的结构。
因此，在本发明的一个示例性但非限制性实例中描述了LED组件。一种LED组件可包括：基板；细长安装结构，其形成在基板之内或之上；以及LED，其包括第一机械附接支架和第二机械附接支架。LED可以通过机械的方式固定到细长安装结构上，使得该细长安装结构在第一机械附接支架和第二机械附接支架之间延伸。
在本发明的另一个示例性但非限制性实例中描述了发光装置。一种发光装置可包括：基板；细长安装结构，其形成在基板之内或之上；以及多个LED。每个LED可包括第一机械附接支架和第二机械附接支架，并且可以可拆卸地固定到细长安装结构上，使得该细长安装结构在第一机械附接支架和第二机械附接支架之间延伸。
在本发明的另一个示例性但非限制性实例中描述了发光阵列。一种发光阵列可包括：基板；第一细长安装结构，其形成在基板之内或之上；以及第二细长安装结构，其形成在基板之内或之上。第一多个LED可以可拆卸地固定到第一细长安装结构上。第二多个LED可以可拆卸地固定到第二细长安装结构上。
在下面的具体实施方式中，本发明的这些以及其它方面将是显而易见的。然而，在任何情况下，以上内容都不应理解为是对受权利要求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求书的限定，在专利申请过程中可以对其进行修正。
附图说明
结合下面对附图的详细说明可以更彻底地了解本发明，其中：
图1为本文所述示例性但非限制性的LED(发光二极管)的示意性侧视图；
图2为本文所述示例性但非限制性的LED的示意性侧视图；
图3为本文所述示例性但非限制性的LED的示意性侧视图；
图4为本文所述示例性但非限制性的LED的示意性侧视图；
图5为本文所述示例性但非限制性的LED组件的示意性分解侧视图；
图6为本文所述示例性但非限制性的LED组件的示意性分解侧视图；
图7为本文所述示例性但非限制性的LED组件的示意性侧视图；
图8为本文所述示例性但非限制性的发光装置的示意性俯视图；以及
图9为本文所述示例性但非限制性的发光阵列的示意性俯视图。
具体实施方式
除非另外指明，否则应当将本说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字理解为在任何情况下都由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则上述说明书和所附权利要求书中提出的数值参数均为近似值，并且根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容获得的所需特性，这些近似值可以有所不同。
重量百分比、重量％、按重量百分比计、按重量计％、及类似用语均为同义词，指物质的重量除以组合物的重量再乘以100得到的物质浓度。
用端点来描述的数值范围包括该范围内包含的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)及该范围内的任意范围。
除非本文另外明确指出，否则本说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。除非本文另外明确指出，否则本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”的含义通常包括“和/或”。
本发明适用于照明组件，更具体地讲，适用于利用LED提供照明的照明组件。本文所公开的照明组件可用于一般照明用途(例如，照亮某块区域)，或者当处于信息显示器中时，通过选择性照亮组件的不同区域来为观察者提供信息。这类组件适用于背光显示器、标牌、以及需要大量光线的其它照明应用中。
本文所用的术语“LED”和“发光二极管”通常是指具有向二极管提供能量的接触区域的发光半导体元件。III-V族半导体发光二极管可以(例如)是一个或多个III族元素与一个或多个V族元素组合而成。合适的材料包括氮化物(诸如氮化镓或氮化铟镓)和磷化物(诸如磷化铟镓)。还可以使用其它类型的III-V族材料以及元素周期表中其它族的无机材料。
在某些情况下，LED可以是顶部发光型或侧面发光型，例如韦斯特(West)等人在美国专利公开No.2004/0,233,665A1中所描述的类型。
可以对LED进行选择来发射任何所需波长的光，例如处于红光、绿光、蓝光、紫外线或红外线光谱区中的光。在LED阵列中，每个LED可以发射相同光谱区的光，也可以发射不同光谱区的光。可以使用不同LED来产生不同的颜色，其中发光元件发出的光的颜色是可以选择的。对不同LED进行单独控制使得能够对所发射的光的颜色进行控制。此外，如果希望产生白光，则可以提供发射不同颜色的光的多个LED，这些LED组合之后的效果是发射在观察者看来是白色的光。
产生白光的另一种方法是使用所发射的光的波长相对较短的一个或多个LED，并利用磷光体波长转换器将所发射的光转化为白光。白光是指刺激人眼内的光感受器以产生在普通观察者看来是“白色”的外观的光。这种白光可以偏向红色(通常称为暖白光)或偏向蓝色(通常称为冷白光)。这种光的彩色再现指数可以高达100。
图1提供了LED10的示例性但非限制性视图。LED10包括与散热器14热接触的LED晶粒12。尽管图中所示的LED10只包括单个LED晶粒12，但应该指出的是，LED10可根据需要包括两个或更多个LED晶粒12，以获得期望的颜色。例如，LED10可包括一个或多个红光发射LED晶粒和/或一个或多个绿光发射LED晶粒和/或一个或多个蓝光发射LED晶粒。
LED晶粒12可包括任何合适的LED晶粒。例如，LED晶粒12可根据需要包括截然不同的p掺杂和n掺杂的半导体层、基底层、缓冲层、以及覆盖层。LED晶粒12的主发射表面、底面和侧面可以如图所示形成简单的矩形构造，但也可以考虑其它已知的构造，例如，形成为(例如)正立或倒立截顶棱锥形状的倾斜侧面。为简化起见，在图中并未示出LED晶粒12的电触点，但众所周知，可以将电触点布置在LED晶粒12的任何表面上。
散热器14可由具有足够高的热导率的任何合适材料形成，诸如下列材料中的一种或多种：铜、镍、金、铝、锡、铅、银、铟、氧化锌、氧化铍、氧化铝、蓝宝石、金刚石、氮化铝、碳化硅、石墨、镁、钨、钼、硅、聚合物粘结剂、无机粘结剂、玻璃粘结剂、以及它们的组合。
在某些情况下，散热器14可以用作低热阻通路，以使得LED晶粒12所产生的热量可以离开LED晶粒12并从LED10中排出。散热器14可以与LED晶粒12直接接触。在某些情况下，LED晶粒12可以通过例如导热性粘合剂热连接到散热器14上。
如图所示，LED10可包括LED本体16。在某些情况下，散热器14可以固定到LED本体16上。可以通过任何合适的技术，例如粘合、结合、焊接等，将散热器14永久固定到LED本体16上。在一些情况下，散热器14可以与LED本体16一体地形成。根据需要，可以利用任何合适的技术将散热器14可拆卸地固定到LED本体16上。
LED本体16可以由任何合适的材料形成。用于LED本体16的合适的材料的例子包括适合注射成型的聚合物材料(诸如尼龙、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚砜、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等)，并且还可为纯树脂，或者可以包含填料以提供强度、导热性或其它所需特性。用于LED本体16的合适材料的其它例子包括金属(例如铝、钢、黄铜、青铜)或金属合金，其中任何一种材料都适于机械加工、压印、浇注、车削等。合适材料的其它例子包括陶瓷，例如氧化铝、钛酸钙、钛酸钡、氧化锆等。
LED本体16限定下部18和上部20。在某些情况下，下部18适于将LED10固定到基板(在图中未示出)上，并且提供LED晶粒12与可以固定LED10的基板之间的热导通和电导通。
下部18可包括第一支架22和第二支架24。如下文所述，在某些情况下，第一支架22可称为第一机械附接支架，而第二支架24可称为第二机械附接支架。第一电极26沿着第一支架22的内表面设置，而第二电极28沿着第二支架24的内表面设置。第一电极26和/或第二电极28可采用任何合适的方式电连接到LED晶粒12上，并且可用来提供与电路板或LED10可以固定到上面的其它基板之间的电导通。
在一些情况下，LED10可包括一个以上的LED晶粒12。在这种情况下，LED10可包括两个以上的支架。例如，如果LED10包括两个LED晶粒12，则LED10可包括总共四个支架，每个支架支承与各自的LED晶粒12电导通的单个电极。作为另外一种选择，如果LED10包括(例如)两个LED晶粒12，则LED10可以只有两个支架，例如第一支架22和第二支架24。第一支架22可包括两个截然不同并且电隔离的电极，而第二支架24也可包括两个截然不同并且电隔离的电极，以便可对LED晶粒12进行独立供电和/或控制。
在一些情况下，LED本体16可能由导电材料形成。在这种情况下，在每个电极和LED本体16之间设置电绝缘材料可能是有用的。电绝缘材料可以设置在第一电极26和LED本体16之间，和/或设置在第二电极28和LED本体16之间。
如上所述，LED本体16还包括在一些情况下可用于影响从LED晶粒12发射的光的上部20。在一些情况下，上部20可包括反射表面30。在一些情况下，可以布置反射表面30来反射LED晶粒12所发射的光的至少一部分。例如，反射表面30可以构造为反射来自LED晶粒12的侧面发射的光，以将光反射到所需方向上。反射表面30可由任何合适的一种或多种材料形成。在一些情况下，反射表面30可为镜面反射型。在一些情况下，反射表面30可为漫反射型。反射表面30可根据需要包括多层聚合物反射膜，例如可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的VikuitiTMESR薄膜。在一些情况下，根据需要，反射表面30还可包括封壳或另外的光学元件(例如透镜)。
图2提供了LED32的示例性但非限制性视图，该LED包括传热地固定到散热器14上的LED晶粒12。LED32包括LED本体34。在上文中已参照图1讨论了LED晶粒12和散热器14。LED本体34包括下部36和上部38。上部38包括如上文参照图1所述的反射表面30。
下部36可包括第一支架40和第二支架42。如下文所述，在某些情况下，第一支架40可称为第一机械附接支架，而第二支架42可称为第二机械附接支架。第一电极44沿着第一支架40的外表面设置，而第二电极46沿着第二支架42的外表面设置。第一电极44和/或第二电极46可采用任何合适的方式电连接到LED晶粒12上，并且可用来提供与电路板或LED32可以固定到上面的其它基板之间的电导通。
在一些情况下，LED32可包括一个以上的LED晶粒12，因此，根据需要可以包括总共四个电极。如参照图1时所述，通过包括附加支架或通过将一个以上的电极布置在单个支架上，可以容纳附加电极。
在一些情况下，LED本体34的下部36可由导电材料形成。在这种情况下，在每个电极和LED本体34之间设置电绝缘材料可能是有用的。电绝缘材料可以设置在第一电极44和第一支架40之间，和/或设置在第二电极46和第二支架42之间。
图3提供了LED48的示例性但非限制性视图。LED48包括固定到结构化散热器52上的LED本体50。LED晶粒12传热地固定到结构化散热器52上。LED晶粒12与上文参照图1时所述的相同。如上文参照图1时所述，LED本体50可由任何合适的材料形成。相似地，如上文参照图1时所述，结构化散热器52可由任何合适的材料形成。
结构化散热器52包括第一支架54和第二支架56。在一些情况下，第一支架54可称为第一机械附接支架，而第二支架56可称为第二机械附接支架。第一电极58沿着第一支架54的内表面设置，而第二电极60沿着第二支架56的内表面设置。第一电极58和/或第二电极60可采用任何合适的方式电连接到LED晶粒12上，并且可用来提供与电路板或LED48可以固定到上面的其它基板之间的电导通。
在一些情况下，结构化散热器52可由导电材料形成。在这种情况下，在每个电极和结构化散热器52之间设置电绝缘材料可能是有用的。电绝缘材料可以设置在第一电极58和结构化散热器52之间，和/或设置在第二电极60和结构化散热器52之间。
图4提供了LED62的示例性但非限制性视图。LED62包括固定到结构化散热器52上的LED本体50。LED晶粒12传热地固定到结构化散热器52上。LED晶粒12与上文参照图1时所述的相同。如上文参照图1时所述，LED本体50可由任何合适的材料形成。相似地，如上文参照图1时所述，结构化散热器52可由任何合适的材料形成。
结构化散热器52包括第一支架54和第二支架56。在一些情况下，第一支架54可称为第一机械附接支架，而第二支架56可称为第二机械附接支架。第一电极64沿着第一支架54的外表面设置，而第二电极66沿着第二支架56的外表面设置。第一电极64和/或第二电极66可采用任何合适的方式电连接到LED晶粒12上，并且可用来提供与电路板或LED48可以固定到上面的其它基板之间的电导通。
在一些情况下，结构化散热器52可由导电材料形成。在这种情况下，在每个电极和结构化的散热器52之间设置电绝缘材料可能是有用的。电绝缘材料可以设置在第一电极64和结构化的散热器52之间，和/或设置在第二电极66和结构化的散热器52之间。
图5提供了LED组件68的示例性但非限制性实例。具体地讲，图5为设置在包括表面72的基板70上的LED10(图1)的分解图。虽然使用LED10进行举例，但是应该指出的是，也可以在LED组件68内使用图3所示的LED48。
安装结构74设置在表面72上。安装结构74可以单独形成，然后再固定到基板70的表面72上。在一些情况下，安装结构74可以与基板70一体地形成。如果安装结构74与基板70一体地形成，则这表示安装结构74和基板70以单个部件或一体部件的形式同时成形。模制和挤出为可以根据需要用于使安装结构74与基板70一体地形成的工艺的例子。
可以看出，安装结构74的宽度与LED10的第一支架22和第二支架24之间的空间呈互补关系，使得安装结构74在第一支架22和第二支架24之间延伸。在一些情况下，安装结构74的高度对应于第一支架22和/或第二支架24的长度。将认识到，安装结构74可以是细长的，因而其长度可以限定为在与限定宽度的平面正交的平面内延伸。
在某些情况下，安装结构74可以是具有基本上均一的横截面轮廓的纵向延伸的肋。在一些情况下，安装结构74可具有方形或矩形的横截面轮廓。尽管在图中未示出，但安装结构74可以具有基本上为方形或矩形的轮廓，并且可以包括一个或多个凹陷或凸起，这些凹陷或凸起可以构造成与在LED10的第一支架22和/或第二支架24之内或之上形成的对应形状或结构相互作用，从而将LED10更牢固地保持在安装结构74上。
LED10可以通过机械的方式固定到安装结构74上。在一些情况下，可以将LED10压力配合到安装结构74上。根据需要，可以将LED10卡扣配合到安装结构74上。在某些情况下，LED10与安装结构74之间可以有足以固定LED10的过盈配合。在一些情况下，LED10可以可拆卸地固定到安装结构74上。在一些情况下，可以将单个LED10固定到安装结构74上。根据需要，可以将两个、三个或更多个LED10固定到单个安装结构74上。
可以看出，安装结构74包括与布置在第一支架22的内表面上的第一电极26相互作用的第一侧76、以及与布置在第二支架24的内表面上的第二电极28相互作用的第二侧78。第一侧76包括电触点77，该触点布置和构造成提供与第一电极26之间的电接触。相似地，第二侧78包括电触点79，该触点布置和构造成提供与第二电极28之间的电接触。如果安装结构74由导电材料形成，则可以使用绝缘材料将电触点77和79与安装结构74隔离。
如果有一个以上的LED10固定到安装结构74上，则第一侧76可以包括细长的电触点77，该触点布置和构造成提供与(每个LED10的)每个第一电极26之间的电接触，并且第二侧78可以包括细长的电触点79，该触点布置和构造成提供与(每个LED10的)每个第二电极28之间的电接触。在某些情况下，电触点77和/或电触点79可以形成多个不同的电触点，从而可以对多个LED10中的一个或多个LED进行单独供电和/或控制。在一些实施例中，安装结构74具有两对或更多对电触点77和79，从而对两个或更多个LED晶粒12进行单独供电和/或控制。例如，安装结构74可以具有一对红光LED电触点77和79、一对蓝光LED电触点77和79、以及一对绿光LED电触点77和79。
在其它实施例中，一个LED可以有多个LED晶粒，并且每个LED晶粒具有单个引线和一个公共地线。因此，如上所述，具有红光、蓝光和绿光LED晶粒的LED可构造有四根引线而不是六根引线。因此，可以考虑多种电路构造，这些电路构造均包含在本发明的范围内。
第一支架22(如上所述，可称为第一机械附接支架)可沿着安装结构74的第一侧76贴合。同样，第二支架24(如上所述，可称为第二机械附接支架)可沿着安装结构74的第二侧78贴合。因此，第一机械附接支架和第二机械附接支架可与安装结构74协作，以便为LED10和基板70之间提供机械(可能是可移除的)连接。
此外，基板70的表面72可包括电路迹线或图案化导电层(未示出)，该电路迹线或图案化导电层连接到位于安装结构74之上或之内的电触点77和79上，该电触点提供LED10与一个或多个控制电路之间的电导通。如果存在，电路迹线或图案化导电层可由任何合适的导电材料(例如铜、镍、金、铝、锡、铅、银、铟、镓、以及它们的组合)以任何合适的方式形成。电路迹线或图案化导电层可以单独形成，然后再固定到表面72上。
在一些情况下，电路迹线或图案化导电层可以直接形成在表面72上。例如，可以利用本领域已知的任何合适的技术，例如化学蚀刻、光刻、化学气相沉积、喷墨印刷、丝网印刷、溅射和电镀等，使图案化导电层形成和图案化。
在一些情况下，表面72的至少一部分可包括反射层或反射涂层，以反射入射到层上的任何光。这种反射层或反射涂层可以使用任何高反射材料。在某些情况下，考虑反射层或反射涂层至少覆盖表面72上的未被位于表面72上的任何图案化导电层覆盖的一部分。
基板70可以为柔性或非柔性的，并且可由任何合适材料形成。在一些情况下，可以对基板70实施模制、挤出或以其它方式成形，以将安装结构74作为基板70的整体部分或一体部分包括在内。用于形成非柔性基板70的合适材料的例子包括铜与铜合金、铝与铝合金、钢、锡、FR4和导热聚合物等。用于形成柔性基板70的合适材料的例子包括聚酰亚胺、聚酯和可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的多层聚合物反射膜VikuitiTMESR薄膜。
图6提供了LED组件80的示例性但非限制性实例。具体地讲，图6为布置在基板82上的LED32(图2)的分解图。使用LED32进行举例说明，应该指出的是，也可以在LED组件68内使用图4所示的LED62。
基板82包括安装结构84。安装结构84包括设置在槽88内的安装肋86。基板82可根据需要包括导电图案(未示出)和/或反射层或反射涂层(未示出)以及两对或更多对电触点95和97，以便如上文参照图5的基板70所讨论的那样，对两个或更多个LED晶粒12进行单独供电和/或控制。
在一些实施例中，安装结构84可以是具有在基板82上形成的平坦底面(未示出)的槽88。在这些实施例中，LED32和62可具有与基板82的槽88的平坦底面相配合的平坦底面(未示出)，因此在这些实施例中可以不用安装肋86。
可以看出，安装肋86包括可以与第一支架40的内表面接触的第一侧90和可以与第二支架42的内表面接触的第二侧92。槽88可以包括：第一槽壁94，其可以与布置在第一支架40的外表面上的第一电极44相互作用；以及第二槽壁96，其可以与布置在第二支架42的外表面上的第二电极46相互作用。第一槽壁94可包括电触点95，该电触点布置和构造成提供与第一电极44之间的电接触。类似地，第二槽壁96可以包括电触点97，该电触点布置和构造成提供与第二电极46之间的电接触。
如果使用例如LED10(图1)或LED48(图3)，则可以将电触点95和97分别移动到安装肋86的第一侧90和第二侧92上。如果槽88和/或安装肋86由导电材料形成，则可以使用绝缘材料来隔离电触点95和97。
在某些情况下，根据需要，安装肋86可以为中空的，并且可以包括孔98(以虚线示出)。在一些情况下，可以在孔98内设置工作流体来帮助散热。该工作流体可以为静态，或者可以被泵吸通过孔98或以其它方式在孔98内循环。可以使用任何合适的工作流体，例如热传递系数较高的流体。
安装肋86和/或槽88的大小应能容纳要固定的任意LED。槽88和/或安装肋86可通过任何合适的方式形成。在一些情况下，槽88和安装肋86可以模制到基板82中。根据需要，可使用研磨法或其他方法从基板82上移除材料，从而形成槽88和安装肋86。基板82可由任何合适的材料形成，例如上面关于基板70(图5)所述的那些材料。
图7提供了LED组件100的示例性但非限制性实例，该LED组件包括设置在对结构化安装结构106进行支承的基板104上的LED102。LED102包括设置在LED本体108内的LED晶粒12。LED本体108包括上述反射表面30。LED102还包括结构化散热器110。结构化散热器110可由上述任何合适的材料形成，例如，关于图1的散热器14所述的那些材料。
可以看出，结构化散热器110的下侧包括几个甚至大量结构112，这些结构与在结构化安装结构106内形成的几个甚至大量对应结构114形成互补关系。在某些情况下，这种方式可提供更大的接触表面积，从而可以提供更大的摩擦力，以便将LED102安装到基板104上。这样还可以改善热传递性能。如图所示，在某些情况下，结构化结构114可以包括用来实现与LED晶粒12电导通的电路迹线116。根据需要，结构化散热器110可包括闩锁111或其它凸起，该闩锁或凸起与在基板104中形成的凹口105相互作用以有助于将LED102固定到基板104上。
可以使用任何合适的技术来形成结构112和结构114。在某些情况下，可通过微复制工艺、模制、挤出等工艺形成结构112和/或结构114。在一些情况下，结构112和/或结构114可以单独形成，然后再分别固定到结构化散热器110和/或基板106上。
图8提供了包括基板120和安装结构122的发光装置118的示例性但非限制性实例。在某些情况下，安装结构122可以看作是细长安装结构。尽管所示的安装结构122是从基板120延伸出的安装肋，但应该指出的是，安装结构122还可以包括图6所示的槽，甚至包括图7所示的结构化安装结构。
在所示图中，可以看见总共四个LED124。应当理解到，在某些情况下，发光装置118可包括一个、两个或三个LED124。在一些情况下，发光装置118可包括更多数量的LED124。在某些情况下，根据应用场合，LED124可具有均一或不均一的间隔。安装结构122可允许定制间隔。
每个LED124通过机械的方式固定到安装结构122上。在某些情况下，可以将每个LED124压力配合到安装结构122上。根据需要，也可以将每个LED124卡扣配合到安装结构122上。在某些情况下，每个LED124可以与安装结构122之间具有足以固定每个LED124的过盈配合。在一些情况下，可以将每个LED124可拆卸地固定到安装结构122上。
在一些实施例中，过盈配合允许通过绝缘位移触点技术电连接到下方的导体上。在这些实施例中，绝缘材料或介电材料覆盖LED上的电触点或电极的至少一部分，并且当将LED通过机械的方式固定或压紧到安装结构上时，通过移动介电材料的至少一部分来实现电接触。
图9提供了包括基板128和几个安装结构130的发光阵列126的示例性但非限制性实例。尽管示出总共三个安装结构130，但应当理解到，发光阵列126可以仅包括两个安装结构130，或者包括三个以上的安装结构130。每个安装结构130可以看作是细长安装结构。尽管所示每个安装结构130均为安装肋，但应该注意的是，每个安装结构还可以包括上述槽或结构化安装结构。
在所示图中，可以看到在各安装结构130上固定总共四个LED124。应当理解到，在某些情况下，每个安装结构130可以包括一个、两个或三个LED124，或更多数量的LED124。
每个LED124均通过机械的方式固定到安装结构130上。在某些情况下，可以将每个LED124压力配合到安装结构130上。根据需要，可以将每个LED124卡扣配合到安装结构130上。在某些情况下，每个LED124可以与安装结构130之间具有足以固定每个LED124的过盈配合。在一些情况下，可以将每个LED124可拆卸地固定到安装结构130上。
本文所述的LED安装结构可以成形为任何形状或切削为任何形状或尺寸，然后再与本文所述的LED组装在一起，形成本文所述的发光装置和/或发光阵列。
本文所述的LED安装结构(例如图8的发光装置118和图9的发光阵列126)可用于多种不同的应用场合。例如，这类发光结构可用于显示器、背光标牌、以及装饰照明和一般照明中。
本文所引用的所有参考资料和专利公开明确地以全文引用方式并入本文。讨论了本发明涉及的示例性实施例，并参照了本发明范围内可能的变型。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明范围的前提下，本发明的这些和其它变型和修改形式将是显而易见的，而且应当理解到，本发明不受限于本文所提供的示例性实施例。因此，本发明仅受下面提供的权利要求书的限制。

Claims (48)

1.一种LED组件，包括：
基板；
细长安装结构，其在所述基板上形成；以及
LED，其包括第一机械附接支架和第二机械附接支架，所述LED通过机械的方式固定到所述细长安装结构上，使得所述细长安装结构在所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架之间延伸，所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架将所述LED固定到所述细长安装结构上。
2.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述第一机械附接支架平行于所述第二机械附接支架。
3.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED还包括：
散热器；
LED晶粒，其与所述散热器热接触；以及
反射表面，其设置为反射所述LED晶粒发出的光的一部分。
4.根据权利要求3所述的LED组件，其中所述LED还包括LED本体，
所述LED本体包括所述反射表面。
5.根据权利要求4所述的LED组件，其中所述LED本体适于通过机械的方式固定到所述细长安装结构上。
6.根据权利要求5所述的LED组件，其中所述LED本体形成所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架。
7.根据权利要求3所述的LED组件，其中所述散热器适于通过机械的方式固定到所述细长安装结构上。
8.根据权利要求7所述的LED组件，其中所述散热器形成所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架。
9.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述基板包括电路板。
10.根据权利要求9所述的LED组件，其中所述LED包括延伸至所述电路板的导电引线。
11.根据权利要求9所述的LED组件，其中所述电路板包括在所述基板上形成的导电图案。
12.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述基板包括具有高热导率的材料。
13.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述细长安装结构是实心的。
14.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述细长安装结构是中空的。
15.根据权利要求14所述的LED组件，还包括设置在所述细长安装结构内的流体。
16.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述细长安装结构包括延伸到所述基板的表面之外的肋。
17.根据权利要求16所述的LED组件，其中所述肋包括结构化肋。
18.根据权利要求17所述的LED组件，其中所述LED包括与所述结构化肋互补的表面。
19.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述细长安装结构包括肋，所述肋设置在形成于所述基板内的槽中。
20.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED可拆卸地安装到所述基板上。
21.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述基板包括结构化基板。
22.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED还包括设置在所述第一机械附接支架的内表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的内表面上的第二电极。
23.根据权利要求22所述的LED组件，其中所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架伸出的程度大于所述LED的任何其它部分。
24.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED还包括设置在所述第一机械附接支架的外表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的外表面上的第二电极。
25.根据权利要求24所述的LED组件，其中所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架伸出的程度大于所述LED的任何其它部分。
26.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED卡扣配合到所述细长安装结构上。
27.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED与所述细长安装结构过盈配合。
28.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述LED与所述细长安装结构过盈配合，并且与下方的导体进行绝缘位移连接。
29.根据权利要求1所述的LED组件，其中所述细长安装结构具有均一的矩形横截面。
30.一种发光装置，包括：
基板；
细长安装结构，其在所述基板上形成；以及
多个LED，其可拆卸地固定到所述细长安装结构上，所述多个LED中的每一个均包括第一机械附接支架和第二机械附接支架，所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架中的每一个适于将所述LED固定到所述细长安装结构上，从而使得所述细长安装结构在所述第一机械附接支架和所述第二机械附接支架之间延伸。
31.根据权利要求30所述的发光装置，还包括在所述基板上形成的导电图案。
32.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述基板包括具有高热导率的材料。
33.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述细长安装结构是实心的。
34.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述细长安装结构是中空的。
35.根据权利要求34所述的发光装置，还包括设置在所述细长安装结构内的流体。
36.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述细长安装结构包括延伸到所述基板的表面之外的肋。
37.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述细长安装结构包括肋，所述肋设置在形成于所述基板内的槽中。
38.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述基板包括结构化基板。
39.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述多个LED中的至少一些还包括设置在所述第一机械附接支架的内表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的内表面上的第二电极。
40.根据权利要求30所述的发光装置，其中所述多个LED中的至少一些还包括设置在所述第一机械附接支架的外表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的外表面上的第二电极。
41.一种发光阵列，包括：
基板；
第一细长安装结构，其在所述基板上形成；
第二细长安装结构，其在所述基板上形成；
第一多个LED，其可拆卸地固定到所述第一细长安装结构上；以及
第二多个LED，其可拆卸地固定到所述第二细长安装结构上，所述第一多个LED中的至少一些和所述第二多个LED中的至少一些包括第一机械附接支架和第二机械附接支架，所述第一机械附接支架中的每一个和所述第二机械附接支架中的每一个适于将所述LED固定到所述第一细长安装结构或所述第二细长安装结构上。
42.根据权利要求41所述的发光阵列，其中所述第一细长安装结构和所述第二细长安装结构中的至少一者包括延伸到所述基板的表面之外的肋。
43.根据权利要求41所述的发光阵列，其中所述肋包括均一的矩形横截面。
44.根据权利要求41所述的发光阵列，其中所述第一细长安装结构和所述第二细长安装结构中的至少一者包括肋，所述肋设置在形成于所述基板内的槽中。
45.根据权利要求41所述的发光阵列，其中所述第一多个LED中的至少一些和所述第二多个LED中的至少一些还包括设置在所述第一机械附接支架的内表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的内表面上的第二电极。
46.根据权利要求41所述的发光阵列，其中所述第一多个LED中的至少一些和所述第二多个LED中的至少一些还包括设置在所述第一机械附接支架的外表面上的第一电极和设置在所述第二机械附接支架的外表面上的第二电极。
47.根据权利要求41所述的发光阵列，还包括在所述基板上形成的第三细长安装结构和可拆卸地固定到所述第三细长安装结构上的第三多个LED。
48.根据权利要求47所述的发光阵列，还包括在所述基板上形成的多个细长安装结构和可拆卸地固定到第四细长安装结构上的多个LED。
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