CN102308384B - 对于led组合的改进的封装 - Google Patents
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Abstract
总的来说，本发明涉及一种使得能够实现多个发光二极管（110，112，114）以及至少一个集成电路（116）的热改进的封装的设备、系统、方法以及计算机程序。所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管（110）位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管（112，114）与所述至少一个集成电路之间。另外，诸如改变至少一个发光二极管的至少一个安装区域（102，104，106）、提供至少一个热屏蔽（118）等之类的各种附加的手段可被采用，以便对封装进行热优化。
Description
技术领域
本发明总体涉及一种使得能够实现多个发光二极管（LED）的热改进的封装的设备、系统、方法以及计算机程序。特别是，本发明涉及一种使得能够实现多个LED以及集成电路（IC）的热改进的封装的设备、系统、方法以及计算机程序。
背景技术
当将红色（R）、绿色（G）以及蓝色（B）LED一起封装在窄间距的超薄无引脚封装（UTLP）或者其它小封装（小型化是优选的，因为这导致RGB光源的良好的集光率）中时，LED将彼此热影响。这对于红色LED而言尤其是个问题，因为此LED类型对于高温敏感。由此，具有允许在由于例如以高电流驱动LED而引起的高温的情况下保护温度敏感LED的封装技术将是有用的。
当沿着功能集成路线图向前进展时，可能希望将驱动器IC包括到LED封装（被称作光学SiP）中。IC典型地经受过高的环境温度。如果需要在高温下操作的IC，则成本急剧上升。因此，在此情况下，具有允许以高温（这可能是以高电流驱动这些LED的结果）操作LED、同时将同一封装内的（一个或多个）IC保持在低（较低）温度（在IC的工作温度规范内）的封装技术将是有用的。
上面的情况也适用于封装发射相同颜色的光的LED的情况，例如当仅封装红色LED、绿色LED、蓝色LED或者一些其它种类的LED时，所述其他种类的LED诸如是通过使用磷光体材料来将由蓝色或者紫外LED发射的单色光转换为广谱白色光来生成白色光的直接白色转换LED。当组合发射相同颜色的光的LED和驱动器IC时，LED可能具有相同的温度特性，但IC仍然应当保持在较低的温度水平上。
发明内容
本发明的一个目的是缓解上述问题中的至少一些。
此目的可以通过根据权利要求1的设备、根据权利要求13的系统、根据权利要求14的方法以及根据权利要求15的计算机程序来实现。
相应地，在本发明的第一方面中，提出了一种设备。该设备可以包括：至少一个安装区域；多个发光二极管，其被分别安装在所述至少一个安装区域上，并且被配置为发射特定颜色的光；以及至少一个集成电路，其被安装在所述至少一个安装区域上，并且被配置为驱动所述多个发光二极管中的至少一个。所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管可以位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管与所述至少一个集成电路之间。因此，可以防止所述至少一个集成电路在位置上接近具有较高的温度限制并且在较高的温度下操作的那些发光二极管。因此，所述至少一个集成电路可被保护，并且可被保持在其工作温度规范内的较低温度下。
在本发明的第二方面中，所述多个发光二极管可以被安装在至少两个不同大小的安装区域上。通过在允许改进热耗散的更大的安装区域上安装可在较高温度下操作的发光二极管，由每个发光二极管产生的热可以被有效地耗散。第二方面可以与第一方面组合。
在本发明的第三方面中，所述多个发光二极管可以被安装在与其上安装有所述至少一个集成电路的至少一个安装区域分开的至少一个安装区域上。由此，所述设备的包括多个发光二极管的热部分可以与所述设备的包括所述至少一个集成电路的凉部分分开。因此，所述至少一个集成电路可被保护以防较高的温度。第三方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第四方面中，所述设备可以包括至少一个热屏蔽，其位于所述多个发光二极管与所述至少一个集成电路之间。此屏蔽可以为所述至少一个集成电路屏蔽由发光二极管产生的热。由此，所述至少一个集成电路可被保护以防热。第四方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第五方面中，所述设备可以包括至少一个热导体，其位于所述多个发光二极管与所述至少一个集成电路之间，并且被配置为传输热。所述热导体可以在设备中提供附加的热传输。因此，热可以被有效地耗散。第五方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第六方面中，所述设备可以包括至少一个热屏蔽，其位于所述最温度敏感的发光二极管与所述较不温度敏感的发光二极管中的至少一个之间。以此方式，所述最温度敏感的发光二极管可被保护以防由较不温度敏感的发光二极管产生的热。由此，后者对于前者的热影响可被减少。第六方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第七方面中，所述设备可以包括至少一个热屏蔽，其位于所述较不温度敏感的发光二极管中的至少两个之间。由此，所述较不温度敏感的发光二极管彼此之间的热影响可被减少。因此，这些发光二极管可被热解耦。第七方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第八方面中，所述至少一个安装区域中的至少一个可以以这样的方式不对称地成形：所述多个发光二极管与所述至少一个集成电路之间的距离最大化。以此方式，所述至少一个集成电路在位置上可以距发光二极管尽可能远。由此，由发光二极管产生的热的影响可被减少。第八方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第九方面中，所述设备可以包括一结构，所述结构包括至少一种材料，并且围绕所述多个发光二极管和所述至少一个集成电路，其中所述结构可以包括至少两个具有不同的热传递特性的部分。由此，某一位置处的热传递可以取决于所述设备的哪个部件位于该位置处而局部地增加或者减少。第九方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明中的第十方面中，所述设备的横截面可被至少局部地减小。因此，向设备外部的热耗散可被改进。第十方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第十一方面中，所述设备可以包括至少一个环状结构，其被配置为对所述多个发光二极管中的至少一个和/或所述至少一个集成电路进行热屏蔽。由此，所述设备中的特定部件可被保护以防由所述设备的其它部件产生的热。第十一方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第十二方面中，所述设备可以包括至少一个环形散热器，其被配置为耗散由所述多个发光二极管中的至少一个和/或所述至少一个集成电路产生的热。以此方式，由所述设备中的部件产生的热可被有效地耗散。第十二方面可以与前面的方面中的任一个组合。
在本发明的第十三方面中，提出了一种系统。所述系统可以包括板，其包括热耗散增强元件以及根据前面的方面中的任一个的至少一个设备。所述至少一个设备可被安装在该板上。由此，可以实现从所述至少一个设备到所述板的良好的热传递和良好的整体热性能。
在本发明的第十四方面中，提出了一种方法。所述方法可以包括：在至少一个安装区域上安装多个发光二极管，其分别被配置为发射特定颜色的光；以及在所述至少一个安装区域上安装至少一个集成电路，其被配置为驱动所述多个发光二极管中的至少一个。所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管可以位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管与所述至少一个集成电路之间。由此，可以防止所述至少一个集成电路在位置上接近具有较高的温度限制并且在较高的温度下操作的那些发光二极管。因此，所述至少一个集成电路可被保护，并且可被保持在其工作温度规范内的较低温度下。
在本发明的第十五方面中，提出了一种计算机程序。所述计算机程序可以包括程序代码装置，用于当所述计算机程序在计算机上执行时使得计算机执行根据所述第十四方面的方法的步骤。由此，可以实现与根据所述第十四方面的方法相同的优点。
进一步的有利的修改在从属权利要求中限定。
附图说明
本发明的这些和其它方面将根据参照附图在下文中描述的实施例而变得明显，并且将通过所述实施例而被阐明，在附图中：
图1示出了图示根据实施例的示例设备的布置的示意图；
图2示出了根据图1所图示的实施例的示例设备的示意顶视图；
图3示出了根据所述实施例的示例设备被安装在板上的示意透视图；
图4示出了图示根据所述实施例的示例方法的基本步骤的流程图；以及
图5示出了所述实施例的基于软件的实现方式的实例。
具体实施方式
图1示出了图示根据实施例的示例设备100的布置的示意图。所述设备100可以是某种超薄无引脚封装（UTLP）或者其它小封装。它可以包括：第一安装区域102、第二安装区域104、第三安装区域106、以及第四安装区域108。另外，它可以包括红色（R）发光二极管（LED）110、绿色（G）LED 112、蓝色（B）LED 114以及集成电路（IC）116。IC 116可以例如是专用集成电路（ASIC），其可以包括热传感器。另外，设备100可以包括屏蔽118、多个接触垫120、多个连接器122以及包括诸如硅树脂材料之类的至少一种材料的结构124。
红色LED 110、绿色LED 112以及蓝色LED 114可以分别被安装在第一、第二以及第三安装区域102、104和106上。这些安装区域可被称作LED管芯垫（die pad）。IC 116可被安装在第四安装区域108上。此安装区域可被称作IC垫。LED 110、112、114以及IC 116中的每一个可借助诸如细线之类的连接器122连接到接触垫120。图1中仅图示了这些部件中的一部分。
尽管图1中示出了用于LED 110、112、114以及IC 116中的每一个的分开的安装区域，但是其它配置也是可能的。例如，LED 110、112、114中的两个或者更多个可被安装在共用安装区域上。另外，LED 110、112、114中的一个或者多个和IC 116可被安装在共用安装区域上。另外，可以存在多于三个LED和/或多个IC。
LED 110、112、114中的每一个可以发射特定颜色的光。它们一起可以形成RGB光源。LED 110、112、114可以由IC 116驱动。也就是说，IC 116可以控制用于驱动LED 110、112、114的电流。可以存在多个IC，其中这些IC中的每一个可以驱动一个或者多个LED。
如图1所示，红色LED 110可以位于以下两部分之间：绿色和蓝色LED 112、114在一边，IC 116在另一边。红色LED 110对高温敏感。也就是说，红色LED 110是多个LED 110、112、114中最温度敏感的LED，且绿色和蓝色LED 112、114是多个LED 110、112、114中较不温度敏感的LED。
如果IC 116不是某种可在高温下操作的IC，则其经受过高的环境温度。通过将在较低温度下操作的红色LED 110放置于在较高温度下操作的其它的LED 112、114与IC 116之间，IC 116可被保护并且保持在其工作温度规范内的较低温度下。
UTLP已经是具有到板的良好的热传递（由于LED直接附接到覆盖区域（footprint）的（大）部分）的封装。然而， 上述封装使得能够实现热改进的设备或者封装。
可以采用各种其它的手段来提供进一步改进的封装，即，对封装进行热优化。例如，可以在UTLP封装技术的设计规则内修改/设计管芯垫、覆盖区域以及附加的（可能伪的）垫，以使得封装中部件之间的热屏蔽可被改进。下文中，更详细地描述具体的手段。
如图1所示，第一、第二、第三和第四安装区域102、104、106、108（即，LED管芯垫和IC垫）可被不对称地成形，以使得从每个LED到“敏感”部分的距离被优化。以此方式，诸如IC 116之类的温度敏感的部件可被保护，以防由LED 110、112、114产生的热。半导体的通常设计是直接的对称设计。所述设计不提供这样的效果。
如也在图1中所示的，可以使某些LED管芯垫大于其它的管芯垫，以使得在一个位置处产生的热不/较不影响设备100的其它部分。也就是说，用于最温度敏感的红色LED 110的第一安装区域102可以大于用于较不温度敏感的绿色和蓝色LED 112、114的第二和第三安装区域104、106。由此，第一安装区域102可以提供与第二和第三安装区域104、106相比改进的热耗散。因此，温度敏感的红色LED 110可被保护并且保持在其工作温度规范内的温度。也就是说，可以修改/设计覆盖区域，以使得设备100的部件之间的热屏蔽可被改进。
可以提供附加的垫（其未被占用，或者其上安装了“伪”屏蔽管芯或者散热器），以使得在一个位置处产生的热不/较不影响设备100的其它部分。例如，屏蔽118可以设置在设备100中包括第一、第二和第三安装区域102、104、106、红色、绿色和蓝色LED 110、112、114以及相关联的接触垫120和连接器122的热部分与设备100中包括第四安装区域108、IC 116以及相关联的接触垫120和连接器122的凉部分之间。屏蔽118可以例如是充当热“壁”的金属细长“管芯”。它可以将设备100的热部分与设备100的凉部分分开，即对这些部分进行“热解耦”。因此，IC 116可被保护，以防过高的温度。屏蔽118也可以由某种用于传输热的热导体（例如突出的热导体或者伪管芯）组成，或者包括所述用于传输热的热导体。这样的热导体可以提供设备100中附加的热传输，即，使得能够实现热的有效耗散。也就是说，热壁和热导体中的一个或者两者可以位于设备100的热部分与凉部分之间。热壁可以为凉部分屏蔽热，热导体可以使热耗散。
图2示出了根据图1图示的实施例的示例设备的示意顶视图。在图2中，描绘了在安装在第一安装区域102上的红色LED 110与分别安装在第二和第三安装区域104和106上的绿色和蓝色LED 112、114之间设置的屏蔽126。屏蔽126可以保护最温度敏感的LED（即，红色LED 110），以防由较不温度敏感的LED（即，绿色和蓝色LED 112、114）产生的热。由此，后者对于前者的热影响可被减少。尽管图2中描绘了跨绿色和蓝色LED 112、114两者的屏蔽，但是其它的配置也是可行的。例如，可以提供红色LED 110与绿色和蓝色LED 112、114中的仅一个之间的屏蔽。
在图2中，也描绘了在安装在第二安装区域104上的绿色LED 112与安装在第三安装区域106上的蓝色LED 114之间设置的屏蔽128。屏蔽128可以减少较不温度敏感的LED（即，LED 112、114）彼此之间的热影响。因此，这些LED可被热解耦。
在材料边界条件和设计规则内，也可以对用于屏蔽某些部分的“环状”结构进行设计/成形。甚至，可以在设备100中提供环状“伪”散热器。例如，围绕IC 116的环状结构130可以是设备100的一部分，如图2所示。环状结构130可以保护IC 116，以防由LED 110、112、114产生的热。另外，围绕绿色和蓝色LED 112、114的环状散热器132可以是设备100的一部分，也如图2所示。环状散热器132可以有效地耗散由这些较不温度敏感的LED 112、114产生的热。
尽管在图2中仅描绘了IC 116处的环状结构130，但是可替代的配置也是可以设想的。例如，可以提供围绕红色LED 110的环状结构。这样的环状结构可以防止红色LED 110经受由于由绿色和蓝色LED 112、114产生的热引起的过高温度。另外，可以想到绿色和蓝色LED 112、114处的环状散热器132之外的其他种类的散热器。例如，可以提供围绕红色LED 110的环状散热器。这样的环状散热器可以有效地耗散由红色LED 110产生的热。
另一种方法在于（可能局部地）调适围绕LED 110、112、114和IC 116的结构124，以使得热传递被局部地增加或者减少。也就是说，该结构124可以包括至少两个具有不同的热传递特性的部分。由此，某一位置处的热传递可以取决于设备中的哪个部件位于该位置而局部地增加或减少。例如，可以设计该结构124，以使得绿色和蓝色LED 112、114处的热传递增加。另一方面，结构124可以具有诸如屏蔽118之类的“热解耦垫”之上的具有低导热率的部分。局部地调适结构124对于LED应用来说可以是有用的，因为功能性要求设备或者封装在LED的位置处是开放的或者透明的，并且要求优选地为IC屏蔽光。
而且，为了热传递/屏蔽改进的目的，可以通过调适引脚框架材料或者通过调适引脚框架制造方法来（甚至局部地）减小引脚框架横截面。也就是说，设备100的横截面可以至少局部地减小。因此，向设备100的外部的热耗散可以被改进。
图3示出了根据实施例的示例设备100被安装在板134上的示意透视图。诸如LED封装之类的设备100可以被安装在例如陶瓷板、金属芯板（其可以帮助热耗散）、诸如环氧树脂板之类的树脂板、或者某些其它种类的印刷电路板（PCB）上。尽管在图3中仅示出了一个示例设备100，但可以存在在板134上安装的多个示例设备100。
将设备100连接到板134使得能够实现用于热优化的进一步的可能性，这是因为连接传输热。例如，这样的设备100上的某些垫可以连接到板垫，并且其它垫可以断开连接（如果功能性允许这样的话）。在板134上调适焊接垫可能是另一种方法。板垫可以配备有热通路，以允许甚至进一步增加热传递。设备100的某些垫可以连接到这样的配备有热通路的板垫。通过仅连接设备100中的特定垫和/或使用配备有热通路的板垫，从设备100到板134的热传递可以以期望的方式来调节。另外，其它的热耗散增强元件可以在板134中使用。
图4示出了图示根据实施例的示例方法的基本步骤的流程图。在步骤S402中，分别被配置为发射特定颜色的光的多个发光二极管可以安装在至少一个安装区域上。在步骤S404中，被配置为驱动多个发光二极管中的至少一个的至少一个集成电路可以安装在所述至少一个安装区域上，其中所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管可以位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管与所述至少一个集成电路之间。
图5示出了所述实施例的基于软件的实现方式的实例。这里，设备500可以包括处理单元（PU）502，其可以设置在单个芯片或者芯片模块上，并且其可以是具有基于存储在存储器（MEM）504中的控制程序的软件例程来执行控制的控制单元的任何处理器或者计算机设备。程序代码指令可以从MEM 504中取出，并且载入到PU 502的控制单元中，以便执行诸如结合图4描述的处理步骤之类的处理步骤。处理步骤可以基于输入数据DI来执行，并且可以产生输出数据DO。该输入数据DI可以表示例如关于部件的位置等的信息，输出数据DO可以表示例如用于安装的机器等的指令。
如上所述，设备100可以是UTLP封装。也就是说，它可以符合UTLP封装技术的设计规则。设备100的总宽度可以例如是1.65 mm。管芯垫厚度可以是62μm，接触垫厚度可以例如是25μm。各个垫之间的最小距离可以例如是100μm。在设备100的外部，可以出现例如15 W/m2K（正常环境）的有效热传递系数。如果设备100安装在诸如板134之类的板上，则设备100与板之间的接触处的有效热传递系数取决于板的配置。利用简单的、未热优化的板，有效热传递系数可以例如是200 W/m2K。对于具有相对较大的铜区域的板，诸如具有单个铜层的板，有效的热传递系数可以例如是500W/m2K。利用热增强的板（通路、双层等等），有效热传递系数可以例如是1000W/m2K。这些参数仅仅是实例，并且应被视为说明性的、而非限制性的。
总的来说，本发明涉及一种使得能够实现多个发光二极管以及至少一个集成电路的热改进的封装的设备、系统、方法以及计算机程序。所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管与所述至少一个集成电路之间。另外，诸如改变至少一个发光二极管的至少一个安装区域、提供至少一个热屏蔽等之类的各种附加的手段可被采用，以便对封装进行热优化。
尽管已经在附图和上面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述应被视为说明性或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，根据对于附图、公开内容、以及所附权利要求的研究，可以理解和实现对于所公开的实施例的变形。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或者其它单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。某些手段记述在彼此不同的从属权利要求中的纯粹事实不表明这些手段的组合不能被有利地使用。
能够控制处理器来执行所要求保护的特征的计算机程序可被存储/分布在适当的介质上，诸如与其它硬件一起或者作为其它硬件的一部分提供的光存储介质或者固态介质，但也可以以其它形式分布，诸如经由因特网或者其它的有线或无线电信系统。它可以结合新的系统而使用，但也可以在更新或者升级现有的系统时被应用以便使得其能够执行所要求保护的特征。
用于计算机的计算机程序产品可以包括软件代码部分，用于当计算机程序产品在计算机上运行时执行例如诸如结合图4描述的处理步骤之类的处理步骤。该计算机程序产品还可以包括在其上存储有软件代码部分的计算机可读介质，诸如光存储介质或者固态介质。
权利要求中的任何附图标记不应当解释为限制权利要求的范围。
Claims (12)
1.一种发光设备，包括：
至少一个安装区域（102，104，106，108）；
多个发光二极管（110，112，114），其被分别安装在所述至少一个安装区域上，并且被配置为发射特定颜色的光；
至少一个集成电路（116），其被安装在所述至少一个安装区域上，并且被配置为驱动所述多个发光二极管中的至少一个；以及
围绕所述多个发光二极管和所述至少一个集成电路的结构（124），
其中，所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管（110）位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管（112，114）与所述至少一个集成电路之间，并且
其中所述结构（124）包括至少一种材料并且包括至少两个具有不同的热传递特性的部分。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中所述多个发光二极管被安装在至少两个不同大小的安装区域上。
3.根据权利要求1所述的设备，
其中所述多个发光二极管被安装在与其上安装有所述至少一个集成电路的至少一个安装区域（108）分开的至少一个安装区域（102，104，106）上。
4.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个热屏蔽（118），其位于所述多个发光二极管与所述至少一个集成电路之间。
5.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个热导体（118），其位于所述多个发光二极管与所述至少一个集成电路之间，并且被配置为传输热。
6.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个热屏蔽（126），其位于所述最温度敏感的发光二极管与所述较不温度敏感的发光二极管中的至少一个之间。
7.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个热屏蔽（128），其位于所述较不温度敏感的发光二极管中的至少两个之间。
8.根据权利要求1所述的设备，
其中所述设备的横截面被至少局部地减小。
9.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个环状结构（130），其被配置为对所述多个发光二极管中的至少一个和/或所述至少一个集成电路进行热屏蔽。
10.根据权利要求1所述的设备，包括：
至少一个环形散热器（132），其被配置为耗散由所述多个发光二极管中的至少一个和/或所述至少一个集成电路发出的热。
11.一种发光系统，包括：
板（134），其包括热耗散增强元件；以及
根据上述权利要求中的任一项的至少一个设备，
其中所述至少一个设备被安装在所述板上。
12.一种发射光的方法，包括：
在至少一个安装区域上安装多个发光二极管，所述多个发光二极管分别被配置为发射特定颜色的光（S402）；
在所述至少一个安装区域上安装至少一个集成电路，所述至少一个集成电路被配置为驱动所述多个发光二极管中的至少一个（S404）；以及
安装围绕所述多个发光二极管和所述至少一个集成电路的结构（124），
其中，所述多个发光二极管中最温度敏感的发光二极管位于所述多个发光二极管中较不温度敏感的发光二极管与所述至少一个集成电路之间，并且
其中所述结构（124）包括至少一种材料并且包括至少两个具有不同的热传递特性的部分。
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|---|---|---|---|---|
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| TWI495056B (zh) * | 2012-04-24 | 2015-08-01 | Genesis Photonics Inc | 基板結構 |
| DE102016122237A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Multipixel-LED-Bauteil und Verfahren zum Betreiben eines Multipixel-LED-Bauteils |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1906773A (zh) * | 2004-01-29 | 2007-01-31 | Acol技术公司 | 具有整体散热装置的发光二极管 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5785418A (en) * | 1996-06-27 | 1998-07-28 | Hochstein; Peter A. | Thermally protected LED array |
| JP3882266B2 (ja) * | 1997-05-19 | 2007-02-14 | 日亜化学工業株式会社 | 半導体装置 |
| EP1134084B1 (en) * | 1998-11-27 | 2004-08-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Driver ic and optical print head |
| JP2002033426A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Ricoh Co Ltd | ステムおよび光ピックアップ |
| JP3782325B2 (ja) * | 2001-07-27 | 2006-06-07 | 株式会社日立製作所 | ディスク駆動装置 |
| US20070001177A1 (en) * | 2003-05-08 | 2007-01-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Integrated light-emitting diode system |
| US7198387B1 (en) * | 2003-12-18 | 2007-04-03 | B/E Aerospace, Inc. | Light fixture for an LED-based aircraft lighting system |
| CN1943049A (zh) * | 2004-04-19 | 2007-04-04 | 松下电器产业株式会社 | 发光元件驱动用半导体芯片、发光装置以及照明装置 |
| CN1947267A (zh) * | 2004-04-21 | 2007-04-11 | 松下电器产业株式会社 | 发光元件驱动用半导体芯片、发光装置以及照明装置 |
| JP4555026B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2010-09-29 | 日本特殊陶業株式会社 | 光電変換モジュール、積層基板接合体 |
| JP2006054312A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 発光素子 |
| JP4757477B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2011-08-24 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 光源ユニット、それを用いた照明装置及びそれを用いた表示装置 |
| US7208738B2 (en) * | 2005-02-28 | 2007-04-24 | Sundar Natarajan Yoganandan | Light source utilizing an infrared sensor to maintain brightness and color of an LED device |
| US7952112B2 (en) * | 2005-04-29 | 2011-05-31 | Philips Lumileds Lighting Company Llc | RGB thermal isolation substrate |
| US7269008B2 (en) * | 2005-06-29 | 2007-09-11 | Intel Corporation | Cooling apparatus and method |
| JP4935004B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2012-05-23 | ソニー株式会社 | 表示装置 |
| US7230222B2 (en) * | 2005-08-15 | 2007-06-12 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Calibrated LED light module |
| JP5103875B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2012-12-19 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| CN101627474A (zh) * | 2006-04-20 | 2010-01-13 | Nxp股份有限公司 | 用于led照明应用的、热沉中的电子器件的热隔离 |
| US20080217633A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-11 | Wu Yin Chang | Light emitting diode structure |
| WO2008156020A1 (ja) * | 2007-06-19 | 2008-12-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | 基板及び照明装置 |
| US8421093B2 (en) * | 2007-07-13 | 2013-04-16 | Rohm Co., Ltd. | LED module and LED dot matrix display |
| US20090140271A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Wen-Jyh Sah | Light emitting unit |
| RU74869U1 (ru) * | 2008-02-20 | 2008-07-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт Микроприборов" | Устройство освещения пассажирского салона авиатранспортного средства |
-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1906773A (zh) * | 2004-01-29 | 2007-01-31 | Acol技术公司 | 具有整体散热装置的发光二极管 |
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