CN101779302A - 耦合到低轮廓侧面发射led的光学元件 - Google Patents

耦合到低轮廓侧面发射led的光学元件 Download PDF

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Abstract

描述了一种具有一个或多个光学元件的低轮廓侧面发射LED，所述光学元件例如反射器或透镜，光学耦合到每个发光侧壁。在一个实施例中，例如在闪光灯配置中，反射器(62)用来将从每个侧壁发射的光重新导向到向前方向。在另一个实施例中，例如对于背光照明而言，透镜(70)用来在水平面内对侧面发射的光准直。透镜的每个入射表面被定位成使得底部边缘位于发光侧壁的底部之处或者之下，从而透镜的底座不阻挡LED发射的光。

Description

耦合到低轮廓侧面发射LED的光学元件
技术领域
本发明涉及使用非发射激光的发光二极管(LED)的照明装置，特别地，涉及用于光学元件(例如透镜或反射器)到侧面发射LED的改进的耦合的技术。
背景技术
液晶显示器(LCD)常用于手机、个人数字助理(PDA)、便携式音乐播放器、膝上型计算机、桌面监视器和电视应用中。本发明的一个实施例涉及需要背光照明的彩色或单色透射式LCD，其中背光源可以使用一个或多个发射白色或彩色光的LED。这些LED与激光二极管的区别在于，这些LED发射非相干光。
在例如用于手机的许多小的显示器中，重要的是显示器和背光源是薄的。此外，由于这样的小显示器通常是电池操作的，因而重要的是来自LED的光被高效地导向LCD的后表面。同样重要的是，来自LED的光由背光源基本上均匀地发射，以便不使LCD显示的图像的亮度失真，这可能例如在电视中是有益的。其中使用了薄而高效导向的光源的另一应用是例如用于照相机以及特别是用于手机照相机的闪光灯。
发明内容
本文描述了一种低轮廓侧面发射LED，其具有光学耦合到每个发光侧壁的一个或多个诸如反射器或透镜之类的光学元件。每个光学元件具有底部边缘，其中在底部边缘之下导向光学元件的光不会进入该光学元件。每个光学元件的底部边缘位于LED的发光侧壁的底部之处或者之下。
在一个实施例中，所述侧面发射LED包括有源层和覆盖在有源层上的反射层以及位于有源层与反射器层之间的发光侧壁。一个或多个光学元件光学耦合到LED的所有发光侧壁。这些光学元件包括接收光的入射区域。LED中反射器层的底面与有源层之间的区域完全位于所述至少一个光学元件的入射区域内。
在一个实施例中，例如在闪光灯配置中，单个光学元件(例如反射器)用来将从每个侧壁发射的光重新导向到向前方向。在另一个实施例中，例如对于背光照明而言，与发光侧壁关联的单独的光学元件(例如透镜)用来在水平面内对侧面发射的光准直。
附图说明
图1为安装到基座(submount)上的薄侧面发射LED的一个实施例的截面图。
图2A和图2B分别示出了基座上的LED的俯视图和侧视图。
图3A和图3B分别示出了大的基座上的LED的俯视图和侧视图。
图4示出了大的基座上的LED的侧视图，其具有将侧面发射的光重新导向为向前方向的光的反射器。
图5示出了依照本发明一个实施例的LED和反射器的侧视图。
图6示出了依照本发明另一实施例的LED和透镜的侧视图。
图7A和图7B示出了来自图6的透镜的正方形和圆形配置的俯视图。
图7C示出了三侧边缘发射器LED以及与其一起使用的透镜的俯视图。
图8示出了透镜的一部分具有入射表面的LED的俯视图，所述入射表面具有竖直取向的角度变化的壁以改进光的角混合。
图9A-9C示出了使用模制(molded)引线框架制造透镜的实施例。
图9D和图9E示出了定形的衬底的实施例。
图10示出了包括多个LED的分布的背光源的俯视图。
图11为来自图10的背光源的一部分的截面图。
图12为具有光学单元的另一种类型的背光源的部分截面图。
图13示出了来自图12的背光源的顶视图。
图14和图15示出了类似于图13中所示的背光源中的多个单元，其中LED位于单元之间的边界处。
具体实施方式
本发明的实施例包括与诸如反射器、透镜或者准直元件之类的光学元件结合的低轮廓侧面发射LED。本发明的一个应用是作为LCD中的薄背光源，但是根据本公开内容，其他应用也存在并且应当被认识到。
图1为薄侧面发射LED 10的一个实施例的截面图，该薄侧面发射LED包括半导体发光元件13、波长转换元件30以及反射膜32。该侧面发射LED 10安装到基座22上，该基座安装到印刷电路板28上。可以用在背光源实施例中的薄侧面发射LED的其他实施例可以见诸OlegShchekin等人2006年6月9日提交的题为Low Profile Side Emitting LED的美国申请no.11/423419，该申请被转让给本受让人并且通过引用合并于此。
在一个实例中，LED 10的有源层产生蓝色光。LED 10在诸如蓝宝石、SiC或者GaN之类的开始生长衬底上形成。通常，生长n层12，接着是有源层14，接着是p层16。p层16被蚀刻以便暴露下面的n层14的一部分。然后，在LED的表面上形成反射金属电极18(例如银、铝或者合金)以接触n和p层。当二极管正向偏置时，有源层14发射其波长由该有源层的成分(例如AlInGaN)决定的光。形成这样的LED是公知的，不需要进一步详细地加以描述。Steigerwald等人的美国专利No.6828596以及Bhat等人的美国专利No.6876008中描述了形成LED的另外的细节，这两篇专利都转让给本受让人并且通过引用合并于此。
然后，将半导体发光元件13作为倒装芯片安装到基座22上。基座22包含通过焊球26焊接或者超声焊到金属18的金属电极24。也可以使用其他类型的结合。如果电极本身可以超声焊在一起，那么可以除去焊球26。
基座电极24通过通孔电连接到基座22底部上的焊盘，因而基座22可以表面安装到印刷电路板28上的金属焊盘。电路板28上的金属迹线将焊盘电耦合到电源。基座22可以由任何适当的材料(例如氮化铝(alumina nitride)、陶瓷、硅、氧化铝等等)制成。如果基座材料是导电的，那么在衬底材料上形成绝缘层，并且在该绝缘层上形成金属电极图案。基座22充当机械支撑，提供LED芯片上的精细的n和p电极与电源之间的电接口，并且提供散热。基座是众所周知的。
为了使得LED 10具有非常低的轮廓，并且为了防止光被生长衬底吸收，例如通过CMP或者使用激光剥离法去除生长衬底，其中激光加热GaN和生长衬底的界面以产生将衬底从GaN推开的高压气体。在一个实施例中，生长衬底的去除是在将LED阵列安装到基座晶片上之后以及在分割(singulate)(例如通过锯切)LED/基座之前进行的。
在去除生长衬底之后，将诸如平坦的磷光体层30之类的波长转换元件30放置在LED的顶部上以便对从有源层14发射的蓝色光进行波长转换。磷光体层30可以被预先制成陶瓷片并且附接到LED层，或者磷光体粒子可以例如通过电泳而被薄膜沉积。该磷光体陶瓷片可以是烧结的磷光体粒子或者透明或半透明粘合剂中的磷光体粒子，所述粘合剂可以是有机的或无机的。由磷光体层30发射的光在与蓝色光混合时，产生白色光或者另一希望的颜色。磷光体可以是产生黄色光的氧化钇铝石榴石(YAG)磷光体(Y+B＝白色)，或者可以是红色磷光体和绿色磷光体的组合(R+G+B＝白色)。
对于YAG磷光体(即Ce:YAG)来说，白色光的色温大体取决于磷光体中的Ce掺杂以及磷光体层30的厚度。
然后，在磷光体层30上形成反射膜32。反射膜32基本上平行于半导体发光元件13的顶面。反射膜32可以是镜面反射的或漫射的。镜面反射器可以是由有机或无机层形成的分布布拉格反射器(DBR)。镜面反射器也可以是铝层或其他反射金属层，或者DBR和金属的组合。漫反射器可以由粗糙化表面上沉积的金属或者漫射材料制成，所述漫射材料例如适当的白漆或者硅树脂中具有TiO2的溶胶-凝胶溶液。磷光体层30还有助于漫射光以提高光提取效率。在另一实施例中，反射器与LED分开，例如由有源层上的波导支撑的反射器，从而导致LED仍然为侧面发射LED，因为很少的(例如达到10％)直射光在LED上离开背光源。
尽管侧面发射透镜有时用来将LED顶面发射的所有光转向成圆形侧面发射图案，但是这样的透镜是LED本身厚度的许多倍并且不适合用于超薄背光源或者其中竖直高度受限的其他应用。
LED半导体层的加工可以出现在将LED安装到基座22上之前或者之后。
有源层14发射的大多数光或者通过LED的侧面直接发射，或者在一次或多次内反射之后通过侧面发射。如果顶部反射器32非常薄，那么一些光可能通过顶部反射器32泄漏。
在一个实施例中，基座22具有大约380微米的厚度，半导体层具有大约5微米的组合厚度，磷光体层30具有大约200微米的厚度，并且反射膜32具有大约150微米的厚度，因而LED加上基座小于1mm的厚度。当然，可以将LED 10制造得更厚。LED每侧的长度典型地小于1mm，例如，侧面的长度可以为0.6mm，但是，例如对于较高功率的应用而言，可以使用1.0mm的侧面长度。
当用于照明系统中时，侧面发射倒装芯片LED提供了许多优点。在背光源中，由于光更好地耦合到波导中，因而侧面发射倒装芯片LED允许利用更薄的波导、更少的LED、具有更好的照明均匀性以及更高的效率。
在侧面发射LED的另一个实施例(未示出)中，反射材料可以在与半导体LED层垂直的磷光体层的一个或多个侧面上形成。于是，光通过磷光体层的未覆盖的侧面发射，其然后可以进入背光源波导。在本公开中，在LED的顶面和底面之间的主要为窄的区域和/或角度内发射光的任何LED都被看作侧面发射LED。
图2A和图2B分别示出了具有基座22的LED 10的俯视图和侧视图。由图2A可知，LED 10的侧面的长度与基座22的侧面近似相同。理想情况下，LED 10和基座22将具有相同的水平尺寸(或者基座22将更小)，但是在实践中，由于需要在不损害LED 10的情况下切割基座22，因而基座22在水平方向上沿着LED 10的所有发光边缘延伸出LED 10之外5μm至150μm。如图2B所示，由于基座22的边缘22a在LED 10的发光边缘附近，因而基座22不妨碍LED 10沿着水平方向发射的光(如箭头所示)。
与此相对照，图3A和图3B分别示出了具有大的基座50的LED 10的俯视图和侧视图。由图可知，基座50在水平方向延伸出LED 10之外相对较大的量，例如大于150μm。图3B示出了基座50如何妨碍LED 10发射的相当数量的光，例如以向下的轨迹发射的光。虽然有可能将LED 10的一个、两个或者甚至三个发光侧面置于大的基座50的边缘附近，但是从LED 10的至少一个侧面发射的光将部分地被基座50阻挡。而且，由于瞬态电压抑制(TVS)二极管安装在基座50上，因而附加的光将被阻挡。
图4说明了使用大的基座50的另一问题。图4示出了大的基座50上的LED 10的侧视图，其具有将侧面发射的光重新导向为向前方向的光的反射器52形式的光学元件。LED 10(即半导体发光元件13、波长转换元件30和反射层32)具有小于.4mm的竖直高度。由于反射器52底座53处的“刀刃”形状的实际成型问题，底座53与LED 10的竖直高度相比相对较大。因此，反射器52的底部边缘54位于有源层14与反射膜32之间，从而导致LED 10的发光侧壁的大区域被反射器52的底座53阻挡。
图5示出了一个实施例，其中LED 10安装在基座22上，具有反射器62形式的光学元件，所述反射器类似于图4中所示的反射器，但是不安装在基座22上。反射器62可以安装在印刷电路板28(示于图1)上。可替换地，反射器62可以是模制引线框架68的一部分。模制引线框架68可以用常规方法制造，例如由图案化导体材料(例如铜)制造。塑料在该导体材料周围被注射成型以形成所述模制引线框架，并且也被模制以形成所述光学元件，例如反射器62。反射器62的内表面可以用反射涂层(例如铝或银)覆盖。
例如在照相机闪光灯配置中，反射器62将侧面发射的光重新导向为向前方向的光。由图5可知，反射器62的底部边缘64位于基座22的顶面22top之下。在一个实施例中，反射器的底部边缘64与基座22的顶面22top位于相同的竖直高度。在另一个实施例中，底部边缘64可以位于有源层14之处或者之下。可替换地，底部边缘64可以位于发射大多数侧面发射的光的磷光体层30的底面30bottom之处或者之下。因此，LED10的例如介于有源区域14与反射层32底面之间的发光侧壁区域完全位于反射器62的光入射区域之内，从而从侧壁发射的光不被反射器62的底座63阻挡。
图6示出了另一个实施例，其中LED 10安装在基座22上，具有光学耦合到LED 10的侧面的透镜70形式的光学元件。透镜70为在水平面内对侧面发射的光准直的准直光学器件，其可以用于背光照明。图7A和图7B示出了透镜70与LED 10的正方形和圆形配置的俯视图。由图可知，透镜70耦合到LED 10的每个发光侧面，并且因而在其中LED 10具有四个发光侧面的当前实施例中，透镜70包括耦合到每个侧面的四个入射表面。如果希望的话，可以组合每个单独的发光侧面的单独的各透镜以形成透镜70。
图7C示出了三侧边缘发射器LED 10’以及与该LED 10’一起使用的适当的透镜70’的俯视图。LED 10’类似于四侧边缘发射器LED 10，但是可以在一侧包括例如反射层11。透镜70’被定形成接收来自所述三个边缘发射侧面的光并且在背光平面内产生光的大发散(例如±90°)，在正交方向上对该光准直，例如±20°。透镜70’的弯曲形状使得它将使用全内反射(TIR)反射来自侧面发射器LED 10’的左右侧的所有角度的光。本领域中已知的是，当从n1＝1.45到n2(例如对于空气，为1.0)，介质内的入射角＞asin(n2/n1)，即＞43.6°时，发生TIR。透镜70’通过例如包覆成型(overmolding)或者在侧面发射器表面与该透镜之间使用结合材料来与所述3侧面发射表面光学接触。所述结合材料(例如硅树脂)可以被应用和允许在透镜70’与LED 10’的侧面发射器材料之间进行芯吸(wick)。
图6中所示的透镜70包括入射区域72，其光学耦合到LED 10的发光侧面以便接收侧面发射的光。入射区域72为接收来自LED 10的光的透镜区域并且在该实施例中包括顶部边缘72top和底部边缘72bottom。底部边缘72bottom位于与基座22的顶面22top相同的竖直高度。在另一个实施例中，底部边缘64可以位于有源层14之处或者之下。可替换地，底部边缘64可以位于发射大多数侧面发射的光的磷光体层30的底面30bottom之处或者之下。顶部边缘72top位于反射膜32的底面之处或者之上。因此，例如介于有源区域14与反射层32底面之间的LED 10的发光侧壁区域完全位于透镜70的入射区域72之内，从而从侧壁发射的光不被阻挡。
透镜70还包括一个或多个出射表面74，水平准直的光通过所述出射表面发射。如其中透镜70具有正方形形状的图7A所示，存在四个出射表面74，而图7B示出了具有一个出射表面的圆弧形(round)透镜70。出射表面74可以是例如高度大约3mm或者更少，因此它可以用于薄背光操作。如图6所示，出射表面74的底部边缘74bottom可以远低于基座22的顶面22top的竖直高度。这种配置在使用例如如图3A中所示的大基座50时是不可能的。
透镜70可以是空心的，具有反射侧壁，或者为实心的，通过产生具有希望的形状的光学透明材料(例如硅树脂、玻璃或塑料)而形成。实心透镜的侧壁于是可以利用反射材料来涂敷。当透镜70由固体材料制成时，假设在侧面发射器LED 10与透镜70之间具有空气间隙或者较低折射率材料，那么光将朝更高折射率介质的入射表面72的平坦壁的法线折射，导致LED 10的拐角附近的光强小于LED 10的侧面的正前方的强度。
在一个实施例中，可以利用一定材料76(例如硅树脂)填充LED 10与透镜70之间的空间，以便提高光提取并且改善光的角混合。举例而言，具有不同折射率的材料可以用于填充材料76和透镜70以便在光进入透镜70时产生光的希望的角混合或者散布。
图8示出了透镜70的一部分具有入射表面72的LED 10的俯视图，所述入射表面具有竖直取向的有角度的壁73，其也可以用来改善透镜70内的光的角混合。入射表面72的壁73的变化的角度以不同的角度折射LED 10发射的光，因而光更均匀地散布。由于光在水平面内被准直，因而无需产生水平取向的有角度的壁。虽然图8示出了用于入射表面72的锯齿配置，但是也可以使用其他的配置，例如圆弧化的或者扇贝(scallop)形状。侧壁的形状也可以基于波导底面上形成的提取特征的分布来改变，以便在背光源的光输出端处实现最均匀的亮度分布。
在一个实施例中，模制引线框架可以与LED 10和透镜70一起使用。图9A和图9B示出了依照一个实施例利用模制引线框架80制造具有透镜70的LED 10。模制引线框架80由图案化导体材料制造，塑料或者其他适当的材料在该导体材料周围注射成型。注射成型的材料经过模制以形成透镜70的底面82并且利用诸如铝或银之类的反射层84涂敷。接着，可以将LED 10安装到引线框架80上并且沉积和模制硅树脂以形成透镜70，如图9B中所示。然后，可以在透镜70上沉积反射层86，例如铝或银。如果准直器透镜70的设计基于透镜材料内的全内反射，那么无需或者不使用反射涂层。在如图9C所示的一个实施例中，使用了双包覆成型工艺，其中沉积和模制具有第一折射率(例如1.6)的硅树脂材料88。然后，沉积和模制具有不同折射率(例如1.3)的附加硅树脂材料89以形成希望的透镜70。如上面所讨论的，这些折射率可以被选择成使得当折射率阶跃(step)时发生希望的折射以便实现光的角混合。而且，可以在第一硅材料88中模制诸如图8中所示的那些特征以帮助实现光的希望的角混合。
图9D和图9E分别示出了被定形的衬底90的实施例的透视图和截面图(沿着图9D中的直线A-A)，利用该衬底可以直接安装LED 10而不需要单独的基座22。被定形的衬底90包括导电的n和p底座92和LED10安装于其上的电极94(如图9E中所示)。被定形的衬底90还包括由例如不导电的涂敷树脂的铜制造的框架96，并且因而有时被称为铜芯衬底。框架96分开底座92，形成用于被定形的材料98的框架，所述材料形成准直器透镜90的底面。被定形的材料98可以例如为环氧树脂或塑料，或者可以为用于改进散热的导体，例如铜。如上面所描述的，可以在被定形的材料98上沉积反射涂层，其后使用例如硅树脂对透镜70(图9D和图9E中未示出)进行包覆成型。在一个实施例中，低折射率材料(例如n＝1.3)可以用于被定形的材料98或者施加在被定形的材料98上，并且高折射率材料(例如n＝1.6)可以用于透镜70，从而与反射涂层相反，透镜70可以完全依赖于全内反射。
图10示出了包括多个具有透镜70的LED 10的分布的背光源100的俯视图。图11为穿过LED 10切割的背光源100的一部分的截面图。在图11中，将透镜70以及安装到基座22和电路板28上的侧面发射LED 10插入实心透明波导36中的孔34内。在透镜70与孔的壁之间存在小的空气间隙(例如25微米)以便容纳定位公差。波导36可以为空心腔、模制塑料(例如PMMA)或者另一适当的材料。镜膜38覆盖波导36的底面和侧面。膜38可以为可从3M公司获得的增强镜面反射器(ESR)膜或者外部漫射白色散射板。可选的是，镜膜38或者所述外部白色板覆盖侧面。代替使用反射膜的是，可以在具有反射侧壁的载体内支撑波导36。
波导36的底面具有许多小凹坑40，其用于在向上方向上朝LCD 42后表面散射光。LCD 42以常规的方式选择性地控制显示屏内的像素。可以在波导36的模制工艺中产生凹坑40，或者可以通过蚀刻、喷砂、印刷或者其他手段形成凹坑40。凹坑40可以采取任何形式，例如棱镜或者随机粗糙化。这样的特征有时称为提取特征。在一个实施例中，更靠近LED 10(其中来自LED的光更亮)的凹坑40的密度小于更远离LED 10的凹坑40的密度，以便在波导36的顶面上形成均匀的光发射。关于有关背光源和波导的更多信息，请参见同此提交的SergeBierhuizen等人的题为“Thin Backlight Using Low Profile Side EmittingLED”的美国序列号No._________，该文献通过引用全部合并于此。
图12为另一种类型的背光源150的部分截面图，其中每个LED 10位于光学单元152内。图13示出了背光源150的顶视图。在该实施例中，背光源150为图案化漫射器板，其可以为一维或二维的，并且可以用来控制光分布。举例而言，背光源150可以为微蜂窝状反射片，例如由古河电工(Furukawa Electric)制造成MCPET的背光源，或者为高镜面反射器或部分反射/散射元件，其具有高反射比和循环效率。来自每个反射单元152的光的一部分可能泄漏到邻近的单元，这允许混合来自不同LED的光混合并且因而改善了光的均匀性，以及在各段之间产生非突变的边界。举例而言，单元之间的光混合可以从相邻单元贡献的光的例如20％变化到80％。
LED 10可以与附加的透镜154一起安装在单元152内，所述附加的透镜帮助控制侧面发射的光。由图可知，散射元件156可以位于LED 10的反射膜32之上。散射元件156在水平方向上转换前向发射的光的一部分，例如通过反射膜32泄漏的光。散射元件156典型地由透镜模具形成。可替换地，喷砂、蚀刻、丝网印刷或者通过其他手段可以用来形成将来自竖直方向的光重新导向到水平方向的特征。
如图13所示，LED 10阵列与图案化漫射器板150一起使用。在一个实施例中，每个LED 10可以按行和列独立地寻址，以便经由控制器160接收来自电流源160的正向偏置电流。因此，如反射单元152a中所示，可以向LED 10提供全电流，从而LED打开，而在反射单元152b中，LED 10不接收任何电流，从而LED关断。这是有利的，例如从而背光照明可以用来改变LCD显示器的选定部分的亮度。这种基于单元的模块化方法可以用于2D调暗或增强系统，其中背光源释放低分辨率图像以便与LCD动态范围相结合显著地局部增强对比度(白/黑)比率并且降低功耗。
尽管在图13中反射单元152被示为正方形，但是应当理解的是，可以将这些单元制成任何希望的形状。而且，可以控制诸如光学形状、底部反射器形状以及镜面和漫射部件、到漫射器元件的距离以及漫射器的图案化之类的设计元素以便像希望的那样调节均匀性或光的散布问题。此外，可以使用单元内的LED的可替换的布置。举例而言，图14示出了背光源160中的多个单元162，所述背光源类似于图13中所示，例外之处在于，与位于单元中心相反的是，LED 10位于两个邻近单元之间的边界处。因此，来自每个LED 10的光在两个主要的单元之间划分，并且每个单元包含来自四个LED的光，从而改善了单元中的光混合。类似地，图15示出了背光源170中的多个单元172，所述背光源类似于图14中所示的背光源160，例外之处在于，LED位于每个单元的拐角。相应地，来自每个LED的光被划分到四个单元。此外，如果希望的话，LED 10可以位于每个单元的中心，从而来自五个LED的光对每个单元172产生贡献。
尽管出于教导的目的结合特定实施例说明了本发明，但是本发明并不限于此。在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出不同的适应性变化和修改。因此，所附权利要求书的精神和范围不应当限于前面的描述。

Claims (15)

1.一种设备，包括：
侧面发射的非发射激光的发光二极管(LED)，该LED具有多个发光侧壁，每个发光侧壁具有顶部和底部；其中该LED在不使用侧面发射透镜的情况下从其发光侧壁发射光；以及
光学元件，所述LED的每个发光侧壁光学耦合到该光学元件，该光学元件具有底部边缘，其中导向到该光学元件的底部边缘之下的光不进入该光学元件；其中该光学元件的底部边缘位于所述发光侧壁的底部之处或者之下。
2.权利要求1的设备，其中所述光学元件为将来自所述LED的侧面发射的光重新导向为向前方向的光的反射器。
3.权利要求1的设备，其中所述光学元件为准直透镜，其中所述LED的每个发光侧壁光学耦合到该准直透镜的入射区域。
4.权利要求3的设备，其中所述LED安装在具有被定形的顶面的模制引线框架上，所述顶面被定形为所述准直透镜的底面，该准直透镜在所述模制引线框架上被模制。
5.权利要求4的设备，其中所述被定形的顶面涂敷有具有比所述准直透镜中的材料更低的折射率的材料或反射层。
6.权利要求3的设备，其中所述LED安装在被定形的衬底上，所述衬底被定形为所述准直透镜的底面，该准直透镜在所述被定形的衬底上被模制，其中所述LED安装在所述被定形的衬底上而没有居间的基座。
7.权利要求6的设备，其中所述被定形的顶面涂敷有具有比所述准直透镜中的材料更低的折射率的材料或反射层。
8.权利要求3的设备，其中所述准直透镜具有入射区域，所述LED的侧壁发射的光透射通过该入射区域，该入射区域具有底部边缘和顶部边缘，其中该入射区域的顶部边缘位于所述发光侧壁的顶部之处或者之上。
9.权利要求1的设备，还包括具有顶面的基座，所述LED安装在该基座的顶面上。
10.权利要求9的设备，其中所述光学元件的底部边缘位于所述基座的顶面之处或者之下。
11.权利要求1的设备，其中所述LED包括：
半导体发光装置，其在底面上具有触点，所述触点在倒装芯片配置中安装到所述基座上，该半导体发光装置具有顶面；
波长转换材料，其在所述半导体发光装置的顶面上，该波长转换材料具有顶面和侧壁，这些侧壁是侧面发射侧壁；
反射器，其在所述波长转换材料的顶面上并且基本上平行于所述半导体发光装置的顶面，从而碰撞到该反射器上的基本上所有的光向后重新导向到所述波长转换材料中。
12.权利要求1的设备，其中所述LED发射白色光。
13.权利要求1的设备，其中所述LED具有小于0.5mm的厚度。
14.权利要求1的设备，还包括多个侧面发射的非发射激光的LED，其安装有阵列中的相应的光学元件；以及光导，其被光学耦合以接收来自这些LED的侧面发射的光。
15.权利要求1的设备，还包括多个侧面发射的非发射激光的LED，其具有阵列中的相应的光学元件；以及蜂窝状壁，其围绕每个LED，每个蜂窝状壁由光漫射材料形成。
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