CN103244845A - 具有改进的输出均匀性的led照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LED照明装置。照明装置包括衬底和根据预定布局图案设置在衬底之上的多个LED模块。布局图案包括具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块定位的垂直对准的LED模块的行。布局图案还包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块定位的水平对准的LED模块的列。布局图案进一步包括横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。照明装置还包括：在多个LED模块之上设置的扩散器。每个LED模块还包括提供不对称光图案的次级光学组件。多个LED模块在扩散器上提供线性光分布或平面光分布。本发明还提供了一种具有改进的输出均匀性的LED照明装置。

Description

具有改进的输出均匀性的LED照明装置
技术领域
本发明总体涉及发光设备，并且更特别地，涉及具有改进的光输出均匀性的节约成本的发光二极管(LED)照明装置。
背景技术
在此使用的LED器件是用于在指定波长或波长的范围生成光的半导体光源。当施加电压时，LED器件发光。由于诸如小器件尺寸、长寿命、有效能量消耗、以及良好的耐久性和可靠性的有利特征，LED器件日益流行。近年来，LED器件在多种应用方式中采用，包括指示器、光传感器、红绿灯、宽带数据传输、以及照明装置。例如，LED器件通常用在所提供的照明装置中，以代替传统白炽灯泡，诸如在暗槽灯中使用的那些。
用于LED照明装置的性能标准之一是光输出均匀性。例如，期望用于LED照明装置的光输出贯穿LED照明装置的不同区域保持相对均匀的颜色和亮度。然而，现有的LED照明装置通常具有很差的光输出均匀性。例如，在传统LED照明装置中使用的离散LED器件的数量可能导致光输出热点。换句话说，现有LED照明装置可能产生不均匀但是包括由减光区围绕的多个集中发光区的光输出，其可能导致人眼不舒服(例如，眩光)，而这种现象并不令人满意。解决这些问题的现有方法可能导致昂贵的制造成本和/或较长的制造时间。
从而，虽然传统LED照明装置通常足够用于它们期望的目的，但是它们不在所有方面都完全满足。期望提供没有热点并且在所有方向上以更均匀的方式分布光的LED照明装置，类似于白炽灯包。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种发光二极管(LED)照明装置，包括：衬底；多个LED模块，设置在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中的所述衬底之上，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件；以及扩散器，设置在所述多个LED模块之上。
在该照明装置中，所述多个LED模块相互串联连接和/或并联连接。
在该照明装置中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行。
在该照明装置中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。
在该照明装置中，所述多个LED模块的所述布局包括：横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。
在该照明装置中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列。
在该照明装置中，所述次级光学组件是透镜。
在该照明装置中，进一步包括：连接至所述多个LED模块的集成电路(IC)，所述IC用于动态地为所述多个LED模块中的每个供电。
在该照明装置中，进一步包括：连接至所述多个LED模块和所述IC的电源，所述电源被配置成为所述多个LED模块提供多个电流。
根据本发明的另一方面，提供了一种发光二极管(LED)照明装置，包括：衬底；多个LED模块，设置在布局中的所述衬底之上，所述布局包括：具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行；具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列；以及横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行；以及扩散器，设置在所述多个LED模块之上，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件，以及其中，所述多个LED模块在扩散器上提供线性光分布或平面光分布。
在该照明装置中，所述多个LED模块相互串联连接和/或并联连接。
在该照明装置中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。
在该照明装置中，所述次级光学组件是透镜。
在该照明装置中，进一步包括：连接至所述多个LED模块的集成电路(IC)，所述IC用于动态地为所述多个LED模块中的每个供电。
在该照明装置中，进一步包括：连接至所述多个LED模块和所述IC的电源，所述电源被配置成为所述多个LED模块提供多个电流。
根据本发明的又一方面，提供了一种制造发光二极管(LED)照明装置的方法，所述方法包括：提供衬底；在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中的所述衬底之上配置多个LED模块，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件；以及在所述多个LED模块之上提供扩散器。
在该方法中，所述多个LED模块被配置在所述衬底之上，以包括具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行。
在该方法中，所述多个LED模块被配置在所述衬底之上，以包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。
在该方法中，所述多个LED模块被配置在所述衬底之上，以包括横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。
在该方法中，所述多个LED模块被配置在所述衬底之上，以包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本发明。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同部件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意增加或减小各种部件的数量和尺寸。
图1是根据本发明的实施例的制造LED照明装置的方法的流程图。
图2是根据本发明的实施例的没有扩散器的LED照明装置的仰视图，并且图2A-图2D是根据本发明的实施例的包括扩散器的图2的LED照明装置的横截面图。
图3是根据本发明的实施例的包括扩散器和扩散器上的相应光分布的LED照明装置的仰视图。
图4示出根据本发明的实施例的LED模块的不对称光图案。
图5示出根据本发明的多个方面的具有包括交错光图案的多个LED的LED照明装置的俯视图。
图6是根据本发明的多个方面的包括LED发光装置的发光模块的示意图。
具体实施方式
将理解，以下公开提供用于实现本发明的不同部件的多个不同实施例或实例。以下描述组件和布置的特定实例，以简化本公开。当然，这些仅是实例并且不用于限制。而且，以下说明中的第一部件在第二部件之上或上形成可以包括第一和第二部件直接形成的实施例，并且还可以包括形成插入第一和第二部件的附加部件，使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚起见，多种部件可以按照不同比例任意绘制。注意，为了简单和清楚起见，相同或类似部件可以在此类似地编号。另外，为了清楚起见，一些图可以被简化。从而，附图可以不示出给定装置(例如，设备)或方法的所有组件。
当接通时，发光二极管(LED)器件可以发射辐射(诸如，可见光谱中的不同颜色的光)、以及具有紫外线或红外线波长的辐射。与传统光源(例如，白炽灯)相比，LED器件提供诸如较小尺寸、较低能量消耗、较长寿命、多种可用颜色、以及更好的耐久性和可靠性的优点。这些优点、以及使LED器件更便宜和更坚固的LED制造技术中的进步增加了近年来LED器件的普遍性。
一些基于LED的应用包括LED照明装置，例如，LED灯。LED照明装置能够在多个方面代替传统照明装置(诸如，白炽灯)。然而，诸如LED暗槽灯的现有LED照明装置可能存在涉及不均匀光分布密度(或发光强度或流明密度)的缺陷。例如，现有LED照明装置暗槽灯可能在其输出的中心(即，投射光的正向)处具有非常大的光强度。作为另一个实例，现有LED照明装置通常采用多个离散LED器件(例如，LED发射器)，可能导致集中光输出，以包含由减光区围绕的多个较亮点，其另外被已知为热点现象。至少部分地由于这些不利的光输出特征，现有LED照明装置很难符合白炽照明装置的光分布图案。
一些现有方法试图通过在用于给定照明装置的相同平面上实现更多数量的LED发射器，和/或通过添加扩散器以使光分布图案更光滑来解决这些问题。然而，这些方法不仅实现起来昂贵(由于它们要求更多LED发射器或附加组件)，而且由于扩散器通常具有较差的透明度并且同样地减小光输出的效率，它们还导致性能降低。从而，需要克服用于现有LED照明装置的光输出均匀性问题的廉价方法。
根据本发明的多个方面，以下描述在性能没有降低的情况下改进LED照明装置的光输出均匀性的节约成本的方法。
现在参考图1，示出说明根据本发明的实施例的用于制造LED照明装置的方法100的流程图。方法100包括：在框102处，提供衬底，并且在框104处，在布局中在衬底之上配置多个LED模块。LED模块可以是长方形或具有比其他轴(y或x)更长的一个轴(x或y)的其他形状，例如，椭圆形。根据本发明的多个方面，贯穿本文档，垂直对准的LED模块或水平对准的LED模块的参考是指具有分别与衬底的顶部平面的y轴或x轴对准的纵轴(较长侧)的LED模块。具有与衬底平面的x-轴对准的纵轴的水平对准的LED模块的实例由图2中的LED模块214、222和234示出，并且具有与衬底平面的y-轴对准的纵轴的垂直对准的LED模块的实例由图2中的LED模块212和232示出。LED模块在衬底上的布局包括横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块。方法100进一步包括：在框106处，在多个LED模块之上提供扩散器。
根据一个方面，每个LED模块都包括LED之上的次级光学组件，以提供不对称光图案。在一个实例中，LED模块包括可操作地连接至诸如透镜的次级光学组件的LED管芯，提供不对称光图案，其是不在所有方向上都对称的光图案，其实例在图4中被示出为“郎伯(lambertian)”图案310(或随机郎伯图案)和“蝙蝠翼(bat-wing)”图案311。在一些实施例中，次级光学组件将LED管芯“随机郎伯”光图案改变为“蝙蝠翼”光图案。例如，次级光学组件可以在Y-Z平面上提供“随机郎伯”光图案并且在X-Z平面上提供“蝙蝠翼”光图案。在其他实施例中，不对称光图案适合一些LED模块可能以与其他LED模块不同的角发射光的事实。
在一些实施例中，对于每行LED管芯和每列LED管芯，随机郎伯光图案与蝙蝠翼图案相交错(interleaved)。这可以通过在正方形LED上安装不同透镜，或者通过在与使用长方形LED相同效果的相同封装件上以90度安装正方形LED作出。在多种实施例中，根据不同类型的光图案限定在此论述的垂直和水平对准。例如，垂直可以指在YZ平面上的特定光图案A(例如，随机郎伯图案)，并且水平可以指在XZ平面上与图案A不同的不同光图案B(例如，蝙蝠翼图案)。光图案A和B可以包括除了随机郎伯和蝙蝠翼图案之外的图案。以下详细地论述不对称光图案。
上述方法100中的多种结构可以通过诸如沉积、图案化、和/或蚀刻技术的多种技术形成。应该注意，方法100的操作可以在多个方面的范围内被重新布置或另外修改。进一步注意，在方法100的操作之前、期间、以及之后，可以提供附加处理，并且一些其他处理可以仅简单地在此描述。从而，其他实现可能在在此描述的多个方面的范围内。
根据本发明的一方面，多个LED模块可以被配置在衬底之上，以包括横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行。
根据本发明的另一方面，多个LED模块可以被配置在衬底之上，以包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。
根据本发明的又一方面，多个LED模块可以被配置在衬底之上，以包括横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。
根据本发明的又一方面，多个LED模块可以被配置在衬底之上，以包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列。
根据本发明的又一方面，根据本发明的多个实施例，多个LED模块可以串联和/或并联连接。
有利地，提供不对称光图案并且以上述布局设置的多个LED模块可以在扩散器上提供线性光分布和/或平面光分布，以提供线性和/或平面光源。
现在参考图2和图2A-图2D，图2示出根据本发明的实施例的没有扩散器的LED照明装置200的仰视图，并且图2A-图2D示出根据本发明的实施例的包括分别沿着线2A-2A、2B-2B、2C-2C和2D-2D的扩散器的LED照明装置200的多个横截面图。
根据本发明的实施例，LED照明装置200包括衬底202、以及设置在其上的多个LED模块(例如，LED模块212、214、222、232、234)。在一些实施例中，衬底202包括金属核心印刷电路板(MCPCB)。MCPCB包括可由铝(或其合金)制成的金属基座。MCPCB还包括设置在金属基座上的热导电但是电绝缘介电层。MCPCB还可以包括设置在介电层上的由铜制成的薄金属层。在特定实施例中，衬底202可以包括其他合适的热导电结构，诸如，陶瓷。衬底202可以包含有源电路，并且还可以用于建立互连。
这些LED模块用作用于LED照明装置200的光源。每个LED模块都包括LED发射器或LED管芯。在特定实施例中，每个LED模块包括LED管芯本身以及覆盖管芯的凝胶(gel)。每个LED管芯都包括两个相反掺杂的半导体层。在一些实施例中，相反掺杂的半导体层中的每个都包含“III-V”族(或组)化合物。更详细地，III-V族化合物包含来自元素周期表的“III”族的元素、以及来自元素周期表的“V”族的另一种元素。例如，III族元素可以包括硼、铝、镓、铟和钛，并且V族元素可以包括镍、磷、砷、锑、以及铋。在特定实施例中，相反掺杂的半导体层分别包括p-掺杂氮化镓材料和n-掺杂氮化镓材料。p-型掺杂物可以包括镁(Mg)，并且n-型掺杂物可以包括碳(C)或硅(Si)。
每个LED管芯还包括设置在相反掺杂的层之间的多个量子阱(MQW)层。MQW层包括有源材料的交替(或周期)层，诸如，氮化镓和氮化镓铟(InGaN)。例如，MQW层可以包括多个氮化镓层和多个氮化镓铟层，其中，氮化镓层和氮化镓铟层以交替或周期性方式形成。在一些实施例中，MQW层可以包括十层氮化镓和十层氮化镓铟，其中，氮化镓铟层形成在氮化镓层上，并且另一个氮化镓层形成在氮化镓铟层上，等等。光发射效率取决于交替层的层数和厚度。
在多种实施例中，每个LED管芯还可以包括预应变层和电子阻挡层。预应变层可以被掺杂并且可以用于释放应力并且减小量子约束斯塔克效应(QCSE)-根据量子阱的光吸收频谱描述外部电场的效果-在MQW层中。电子阻挡层可以包括掺杂的氮化镓铝(AlGaN)材料，其中，掺杂物可以包括镁。电子阻挡层帮助将电子-空穴载流子重新结合约束到MQW层内，其可能改进MQW层的量子效率并且减小不期望带宽中的辐射。
掺杂层和MQW层均可以由本领域中已知的一个或多个外延生长处理形成。在完成外延生长之后，LED通过在掺杂层之间沉积MQW层创建。当电压(或电荷)被施加至LED的掺杂层之后，MQW层发射诸如光的辐射。由MQW层发射的光的颜色对应于辐射的波长。辐射可以是可见的，诸如蓝光，或者不可见的，诸如紫外线(UV)光。光的波长(并且从而光的颜色)可以通过改变构成MQW层的材料的成分和结构来调谐。每个LED管芯还可以包括电极或触点，其允许LED管芯电连接至外部器件。
在图2中所示的实施例中，在水平对准的LED模块(例如，水平对准的LED模块214或234)横向上邻近垂直对准的LED模块(例如，分别为垂直对准的LED模块212或232)设置的布局配置中，多个LED模块设置在衬底202之上。根据一个方面，每个LED模块都包括LED管芯和次级光学组件(例如，LED模块212包括LED管芯212a和次级光学组件212b，LED模块214包括LED管芯214a和次级光学组件214b，LED模块222包括LED管芯222a和次级光学组件222b，LED模块232包括LED管芯232a和次级光学组件232b，以及LED模块234包括LED管芯234a和次级光学组件234b)。照明装置200进一步包括设置在多个LED模块之上的扩散器204。
在一个实例中，诸如透镜的次级光学组件在扩散器上提供不对称光图案，其是不在所有方向上都对称的光图案，其实例如图4中所示。在一些实施例中，次级光学组件将LED管芯的光输出图案从“郎伯”光图案改变为“蝙蝠翼”光图案。例如，次级光学组件可以在Y-Z平面上提供“郎伯”光图案，并且在X-Z平面上提供“蝙蝠翼”光图案。在还有的另一个实例中，一些LED模块可以以不同于其他LED模块的角发射光。
根据本发明的多个实施例，多个LED模块的布局可以包括沿着衬底202的平面在水平或垂直方向上纵向对准的LED模块的行和列。在一个实施例中，相邻光模块可以具有不同定向。有利地，多个LED模块的布局可以形成LED模块的图案化阵列，以提供基本减小眩光的线性和/或平面光分布。
根据本发明的特定方面，照明装置200中的多个LED模块的布局可以包括具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行。例如，行210或230中的每个都具有分别设置在水平对准的LED模块214或234之间的垂直对准的LED模块212或232。行210由水平对准的LED模块214之间的垂直对准的LED模块212构成，并且行230由水平对准的LED模块234之间的垂直对准的LED模块232构成。
根据本发明的另一个方面，照明装置200中的多个LED模块的布局包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。例如，行210或230中的每个都可以具有设置在垂直对准的LED模块212或232之间的水平对准的LED模块214或234。行210由垂直对准的LED模块212之间的水平对准的LED模块214构成，并且行230由垂直对准的LED模块232之间的水平对准的LED模块234构成。
根据本发明的另一方面，照明装置200中的多个LED模块的布局包括横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。例如，行220由相互邻近的水平对准的LED模块222构成。
根据本发明的另一方面，照明装置200中的多个LED模块的布局包括具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块(例如，设置在垂直对准的LED模块212和232之间的水平对准的LED模块222)的水平对准的LED模块的列(例如，列240)。在一个实例中，列240由设置在LED模块212和232之间的LED模块222构成。
根据本发明的又一方面，照明装置200的多个LED模块可以相互串联和/或并联连接，或者多个LED模块的部分可以串联和/或并联连接。
根据本发明的又一方面，照明装置200连接至用于将电流提供给多个LED模块的电源250。电源250被配置成给多个LED模块提供输入电流或多个输入电流Iin。输出电流或多个输出电流Iout被提供到照明装置200外部。根据一个方面，在一个实例中，电源250提供DC功率，但是可以包括用于提供电流和/或电压的多种电源中的任一种。在一个实例中，电源250可以将AC电源转换为步进式DC电源。在另一个实例中，电源250可以进一步包括电源调节器和/或二极管桥，并且可以将多个电流提供给LED照明装置200。
根据本发明的又一方面，照明装置200可以可选地包括或连接至连接至电源250的集成电路(IC)260，以控制到照明装置200的多个LED模块的功率传输，例如动态地给多个LED模块中的每个供电或者以一些其他方式控制到多个LED模块的功率传输。在另一个实例中，多个电流可以被传输到多个LED模块的不同部分。在还有的另一个实例中，IC 260被配置成控制LED模块或多组LED模块之间的电连接(例如，开关或多路复用器)，并且IC 260可以动态地重配置多个LED模块或多组LED模块之间的电连接。换句话说，IC 260可以配置或重配置多个LED模块的连接方案。可应用电连接的实例包括但不限于双向开关、三向开关、晶体管、以及MEMS晶体管。根据又一方面，IC 260可以设置在衬底202之上、在衬底202内、和/或在独立印刷电路板(PCB)上。在一个实例中，PCB可以在衬底202的外部。
虽然照明装置200通过特定数量的LED模块示出，但是多种数量的LED模块可以在LED模块的多种数量的行或列中使用。照明装置200可以不限于特定数量的LED模块、LED模块的列和/或行。
现在参考图3和图4，图3示出根据本发明的实施例的包括扩散器204和在扩散器上的相应光分布的LED照明装置200的仰视图，图4示出根据本公开的实施例的LED模块的不对称光图案300(包括随机郎伯图案310和蝙蝠翼图案311)。提供不对称光图案(例如，如图4中所示)并且按照上述布局(例如，如图2-图2D中所示)设置的多个LED模块可以在扩散器(例如，如图3中所示)上提供线性光分布和/或平面光分布，以提供线性和/或平面光源。
现在参考图5，示出包含多个LED管芯350的衬底330的示意性俯视图。LED管芯350被二维分布并且形成多行(或列)。在每行或列内，每个LED管芯都可以邻近输出不同光图案的另一个LED管芯设置。换句话说，LED管芯350A(具有光图案A)与LED管芯350B(具有光图案B)相交错。在一些实施例中，不同光图案A和B分别是随机郎伯和蝙蝠翼图案。特定光图案可以通过安装用于LED管芯350A和350B的不同辅助透镜、和/或通过改变透镜定向实现。例如，每对相邻LED管芯350A和350B都可以具有不同透镜定向。
在特定实施例中，相同光输出图案的两个或更多LED管芯可以在特定区域中相互邻近设置。换句话说，虽然具有不同光输出图案的LED管芯相互交错，但是交错不需要基于一对一。例如，与光输出图案A相关的两个LED管芯与同光输出图案B相关的两个LED管芯共同交错，形成A-A-B-B-A-A-B-B的LED分布图案。事实上，本发明允许LED管芯350的子集根据顺序预定义图案分布，其中，LED管芯的每个子集都可以包括具有相同光输出图案的相关的一个或多个LED管芯。
在其他实施例中，LED管芯350可以以三维方式分布。例如，LED管芯350可以位于不平坦的表面上。而且，LED管芯350的预定义图案不限于图5中所示的那些。任何其他合适图案都可以在不同实施例中采用，以满足设计要求和制造相关事项。
本发明从多个LED模块的唯一布局提供线性和/或平面光分布，包括：横向上邻近水平对准的LED模块设置的垂直对准的LED模块。本发明使用中间到高功率LED有利地提供具有减小眩光的均匀光输出，以提供容易安装并且具有较低成本的线性或平面光源。
从而，可以看出，根据在此公开的实施例的LED照明装置提供超过现有LED照明装置的优点。然而，将理解，不是所有优点都必须在此论述，并且不同实施例可以提供附加优点，并且没有特定优点被要求用于所有实施例。
优点之一在于，本发明的实施例容易实现。例如，LED模块可以根据以上参考图2论述的配置实现，不要求附加制造工艺。另一优点在于，本发明的实施例节约成本。例如，本发明的实施例不要求大量LED模块来改进光输出均匀性。作为代替，通过谨慎地配置每个LED模块的布局和定向，LED模块的数量可以保持很低或者约与其他LED照明装置中的相同。用于将光输出图案调谐为不对称图案的辅助透镜也很便宜，从而它们的实现可以具有对照明装置的总体成本的不可忽略的影响。还有的另一个优点在于，用于照明装置的共同光输出的均匀性可以被基本改进。换句话说，通过以预定图案和定向布置LED模块，并且通过实现产生不对称光输出的辅助透镜，照明装置的总体光输出可以基本无眩光(并且没有热点)，从而对人眼更友好。
图6示出包括上述照明装置200的一些实施例的发光模块400的简化示意图。发光模块400具有基座410、附着到基座410的主体420、以及附着到主体420的灯430。在一些实施例中，灯430是筒灯(或筒灯发光模块)。在一些实施例中，灯430是暗槽灯(troffer light)。
灯430包括以上参考图1-图4论述的照明装置200。换句话说，发光模块400的灯430包括基于LED的光源，其中，LED管芯根据预定图案配置。至少部分地由于上述优点，用于灯430的LED照明装置用于与传统LED发光装置相比产生低成本的均匀光输出。
从而，本发明提供多种实施例。根据实施例，LED照明装置包括衬底、以及在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中设置在衬底之上的多个LED模块。每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件。器件进一步包括设置在多个LED模块之上的扩散器。
在另一个实施例中，LED照明装置包括衬底、以及在布局中设置在衬底之上的多个LED模块，布局包括：具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行；具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列；以及横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。LED照明装置进一步包括设置在多个LED模块之上的扩散器，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件，并且其中，多个LED模块在扩散器上提供线性光分布或平面光分布。
在又一个实施例中，制造LED照明装置的方法包括：提供衬底；以及在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中，在衬底之上配置多个LED模块，其中，每个LED模块包括提供不对称光图案的次级光学组件。该方法进一步包括：在多个LED模块之上提供扩散器。
虽然详细地描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员将理解，它们可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在此作出多种改变、替换和更改。从而，所有这样的改变、替换和更改都旨在包括在如以下权利要求中限定的本发明的范围内。在权利要求中，当执行所叙述的功能以及不仅结构等价物而且等效结构时，功能性限定条款用于覆盖在此所述的结构。

Claims (10)

1.一种发光二极管(LED)照明装置，包括：
衬底；
多个LED模块，设置在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中的所述衬底之上，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件；以及
扩散器，设置在所述多个LED模块之上。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个LED模块相互串联连接和/或并联连接。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的行。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个LED模块的所述布局包括：横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述多个LED模块的所述布局包括：具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述次级光学组件是透镜。
8.根据权利要求1所述的照明装置，进一步包括：连接至所述多个LED模块的集成电路(IC)，所述IC用于动态地为所述多个LED模块中的每个供电。
9.一种发光二极管(LED)照明装置，包括：
衬底；
多个LED模块，设置在布局中的所述衬底之上，所述布局包括：
具有横向上邻近第一水平对准的LED模块和第二水平对准的LED模块的垂直对准的LED模块的行；
具有横向上邻近第一垂直对准的LED模块和第二垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的列；以及
横向上相互邻近的水平对准的LED模块的行；以及
扩散器，设置在所述多个LED模块之上，
其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件，以及
其中，所述多个LED模块在扩散器上提供线性光分布或平面光分布。
10.一种制造发光二极管(LED)照明装置的方法，所述方法包括：
提供衬底；
在具有横向上邻近垂直对准的LED模块的水平对准的LED模块的布局中的所述衬底之上配置多个LED模块，其中，每个LED模块都包括提供不对称光图案的次级光学组件；以及
在所述多个LED模块之上提供扩散器。
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