CN113825943A - 杯中的光提取桥 - Google Patents
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Abstract
一种发光器件，可以包括杯，该杯具有从杯的第一区域延伸到杯的第二区域的壁。该壁由反射材料形成或涂覆有反射材料。该发光器件可以包括延伸超过壁的至少一部分的外径的光提取桥，以将光引导到空气中。光可以由安装在杯的第二区域处的LED管芯产生，使得从LED管芯发射的、已经从壁和光提取桥反射的至少一些光离开该杯。
Description
本申请要求2019年3月11日提交的序列号为62/816541的美国专利申请和2019年4月4日提交的序列号为19167369.8的欧洲专利申请的优先权的权益，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
发光二极管（LED）管芯可以安装在印刷电路板（PCB）上或其他衬底上，以将LED的电极电连接到PCB上的导电迹线。模制的反射杯可以贴附到PCB，围绕LED管芯。该杯可以被固化以密封LED管芯。该杯可以限制LED管芯的侧面光发射，并在大致向前的方向上引导该侧面光发射。术语“LED管芯封装”可以指PCB、杯和密封剂的组合。在一些情况下，包含该密封剂或另一种密封剂的半球形透镜被贴附在LED管芯之上以改善光提取。
发明内容
发光器件可以包括杯，该杯具有从杯的第一区域延伸到杯的第二区域的壁。该壁由反射材料形成或涂覆有反射材料。发光器件可以包括延伸超过壁的至少一部分的外径的光提取桥，以将光引导到空气中。光可以由安装在杯的第二区域处的LED管芯产生，使得从LED管芯发射的、已经从壁和光提取桥反射的至少一些光离开该杯。
附图说明
图1A是反射杯封装的图解；
图1B是示出标准的杯腔的图解；
图1C是示出具有光提取桥的杯腔的图解；
图1D是示出具有光提取桥的杯的图解，该光提取桥具有曲率；
图1E是具有光提取桥的杯的图解，该光提取桥具有附加的曲率；
图1F是具有光提取桥的抛物面杯的图解，该光提取桥具有曲率；
图1G是具有光提取桥的抛物面杯的图解，该光提取桥没有曲率；
图1H是具有光提取桥的多个杯的图解；
图1I是示出具有腔的杯的图解；
图1J是示出没有腔的杯的图解；
图1K是示出具有导线接合的反射杯封装的图解；
图1L是示出用于将光子从光提取桥发射到空气中的示例性方法的流程图；
图2A是示出发光二极管（LED）器件的图解；
图2B是示出具有次级光学器件的LED系统的图解；
图3是根据一个实施例的用于集成LED照明系统的电子板的俯视图；
图4A是一个实施例中的电子板的俯视图，该电子板具有在LED器件附着区域附着到衬底的LED阵列；
图4B是双通道集成LED照明系统的一个实施例的图解，该双通道集成LED照明系统具有安装在电路板的两个表面上的电子部件；以及
图5是示例应用系统的图解。
具体实施方式
下文将参考所附附图更全面地描述不同光照明系统和/或发光二极管（“LED”）实施方式的示例。这些示例不相互排斥，并且在一个示例中发现的特征可以与在一个或多个其他示例中发现的特征相组合，以实现另外的实施方式。因此，将被理解，所附附图中所示的示例仅为了说明的目的而提供，并且它们不旨在以任何方式限制本公开。类似的数字始终指代类似的元件。
将被理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语可以用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件并且第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。如本文所使用的，术语“和/或”可以包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。
将被理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为“在”或“延伸到”另一个元件上时，它可以直接在或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”或“直接延伸到”另一个元件上时，可能没有中间元件的存在。还将被理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件和/或经由一个或多个中间元件连接或耦合到另一个元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，在该元件和另一个元件之间没有中间元件的存在。将被理解，除了图中描绘的任何取向之外，这些术语旨在涵盖元件的不同取向。
诸如“下面”、“上面”、“上边”、“下边”、“水平”或“垂直”的相对术语在本文可以用于描述一个元件、层或区域与图中所图示的另一个元件、层或区域的关系。将被理解，除了图中描绘的取向之外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。
半导体发光器件或光学功率发射器件——诸如发射紫外（UV）或红外（IR）光学功率的器件——是当前可用的最有效的光源之一。这些器件可以包括发光二极管、谐振腔发光二极管、垂直腔激光二极管、或边缘发射激光器等（下文中称为“LED”）。例如，由于其紧凑的大小和较低的功率要求，LED对于许多不同的应用可能是有吸引力的候选。例如，它们可以用作手持电池供电设备（诸如相机和手机）的光源（例如，闪光灯和相机闪光）。例如，它们也可以用于汽车照明、平视显示器（HUD）照明、园艺照明、街道照明、视频照明灯、一般照明（例如，家庭、商店、办公室和工作室照明，剧院/舞台照明和建筑照明）、增强现实（AR）照明、虚拟现实（VR）照明、显示器背光、和IR光谱仪。单个LED可以提供不如白炽光源亮的光，并且因此，多结器件或LED阵列（诸如单片LED阵列、微LED阵列等）可以用于期望或要求更高亮度的应用。
图1A是反射杯封装100A的图解。铜引线框架由一个或多个片材冲压而成，以形成封装100A的引线102和104。在引线102和104将要接合到LED管芯106的区域，电极108和110可以镀有合适的金属（诸如金、或者另外的一种或多种合金），以形成接合焊盘112和114。如果需要，金球、焊料润湿或其他技术也可以用于允许接合到管芯电极108、110。用于电连接的引线框架的任何部分在本文中都被称为接合焊盘或电极，无论该连接是通过焊料、超声波焊接、导线接合、导电环氧树脂等。
在引线框架之上是模制杯，诸如塑料杯116。将理解，该模制杯可以是塑料、另一种材料和/或混合物（如本文进一步讨论的塑料和金属混合物）。压缩模制或注射模制可以用于模制杯116。优选地，塑料是导热的。如果塑料也是导电的，例如，由于包含金属颗粒（用于增加其导热性），则引线框架与塑料接触的部分在模制步骤之前具有形成在其之上的介电涂层（未单独示出）。
杯116大致形成抛物面，该抛物面相对于其开口方向正交于LED 106的顶部发光表面的平面，具有平行于LED 106的顶部发光表面的平面的圆形截面。杯116背离开口（例如，杯的基座）的表面是大致平坦的表面。该形状也可以是复合抛物面聚光器（CPC）。在一个实施例中，杯116的抛物面部分大约5 mm深，其顶部开口的直径大约为6-7 mm，并且其用于LED管芯106的底部表面平坦区域的直径大约为1-2 mm。杯116从其底部表面向上倾斜到其顶部边缘，以大致向上反射所有的LED管芯光。杯越深，光束越窄，所以光束形状可以由杯形状而不是任何透镜来确定。在一实施例中，不使用透镜。
杯116可以由反射散射体构成，使得入射到杯116的表面上的光可以在多个方向上散射。替代地或另外，杯116的内侧表面可以通过溅射、蒸发、喷涂或其他工艺涂覆有反射材料118（诸如银膜或铝膜）。基于材料和/或基于反射材料118的反射对于最窄的光束可以是镜面的，或者对于较宽的光束可以是漫射的（诸如通过使用白色涂料）。掩模工艺可以用来确保接合焊盘112、114不短路或被反射材料118涂覆。在替代方案中，反射材料可以从接合焊盘112、114移除，并然后镀有金或任何其他合适的材料。
倒装芯片LED管芯106的底部电极108、110接合到形成在引线102和104端部的接合焊盘112、114。接合可以通过超声波焊接、焊料、焊膏、导电环氧树脂，或通过其他手段。LED管芯通常是正方形的，并且每边大约0.5-1 mm。引线102和104形成用于连接到电源的阳极和阴极引线。
取决于应用，引线102和104的外端可以焊接到印刷电路板（PCB）或其他衬底上的金属焊盘，以向LED管芯106供电。从LED管芯106发射的光线120被示出为在向前的方向上反射离开杯116的壁。来自LED管芯106的侧壁的光线将类似地被杯116向上反射。可以通过杯的侧面的特定斜率或曲率来描述杯116。
杯116可以包括若干吸收元件。吸收元件可以包括但不限于例如用于接合管芯电极108、110的焊料、其他导线接合、包括例如PCB的基板、以及当然还有管芯106本身。它们位于杯116的腔内，可以吸收一些反射光线。通过图1B的吸收表面122示出了示例吸收元件。
应注意，虽然在本文的一个或多个附图（例如，图1A）中示出了LED管芯的倒装芯片配置，但是根据本文公开的主题，可以使用LED管芯的一个或多个其他配置。作为非限制性示例，图1K示出了反射杯封装100M，其类似于反射杯封装100A，但包括AlInGaP管芯106b，AlInGaP管芯106b具有将管芯106b连接到接合焊盘112和/或114的导线接合115。LED管芯的其他配置也适用于本文公开的主题。
图1B是杯116的图解100B，其示出了当光从LED管芯106发射时，光可以在杯116中到处散射，并且在逸出到空气中之前撞击杯116的腔124中的许多吸收表面122或LED管芯106。因为这些表面122中的每一个都吸收光，所以较少的光然后可以逸出，从而降低亮度和/或降低效率。在图1B中，杯壁126涂覆有反射表面118，然而，光线120的一些反射仍然朝向杯116的基座128反射。一些反射可能来自到达空气边界130（或任何其他材料边界）的光线120。这些反射可能部分地由于杯116的腔124内侧的材料的不同材料性质而导致，包括反射涂层118和空气130或上面的其他材料。
图1C是示出具有腔124和光提取桥140的杯116的图解100C。在杯116的上部150，形成光提取桥以帮助将光线向上引导到上面的空气中。利用在杯中形成的光提取桥，光线120可以进入光提取桥140，并且在逸出到空气中之前，在光提取桥140的反射表面142、144之间被内部反射回来（即，经由全内反射（TIR）现象）。光提取桥140阻止光子到达吸收表面122（例如焊料、导线接合、基板、和管芯）。如图1C中所示，光提取桥140由两个元件组成：水平元件146和垂直元件148。光提取桥140在杯116的上部150处形成。
光提取桥140添加了附加的浅而宽的杯形状，其可以叠加在标准的杯的顶部上。类似地，光提取桥140可以形成在杯上、杯内、或作为杯的部件。可能存在几个这种叠加在标准的杯的顶部上的浅而宽的杯形状。反射膜可以是被调整成LED管芯发射的二向色涂层。可以使用掩模工艺来确保电极未涂覆有反射材料118或替代的二向色涂层。
图1D是示出具有光提取桥140的杯116的图解100D，光提取桥140具有可以是抛物面形状的弯曲部分152。如图1D中所示，光提取桥140由涂覆有反射材料154的弯曲部分152形成。弯曲部分152可以位于壁126上方、在上部150处。光提取桥140可以为光线120提供离开杯116而不被表面122或LED管芯106吸收的手段。光提取桥140在位于杯壁126上方的杯116的上部150处形成。
图1E是具有光提取桥140的杯116的图解100E，光提取桥140具有多个曲率156、158。如图1E中所示，光提取桥140由涂覆有反射材料160、162的多个弯曲部分156、158形成。反射材料160、162可以由单一反射材料组成，或者可以由两种或多种不同的材料组成。弯曲部分152可以为光线120提供离开杯116而不被表面122或LED管芯106吸收的手段。光线120可以被曲率156、158的反射材料160、162二者反射，或者仅被两者之一反射。光提取桥140示出为在壁126上方的杯116的上部150处形成。腔124可以填充有材料或可以不填充有材料。
图1F是具有光提取桥的抛物面杯116的图解100F，该光提取桥具有曲率。如图1F中所示，光提取桥140由弯曲部分152形成，弯曲部分152涂覆有反射材料154（很像图1D）。然而，与图1D不同的是，杯116的底部可以是弯曲的内部通道164，并且可以形成类似于图1A的抛物面形状。光提取桥140在壁126上方的杯116的上部150处形成。图1F的光提取桥140示出为比其他图中的稍窄。可以根据需要使光提取桥140更窄或更长。图1F的杯116包括弯曲的内部部分164，内部部分164可以成形为形成抛物面，如参照图1A更详细地看到的。弯曲的内部通道164也可以采取其他形式。
图1G是具有光提取桥140的抛物面杯116的图解100G，光提取桥140没有曲率。如图1G中所示，光提取桥140可以在壁126上方的杯116的上部150处形成。杯116的底部可以是壁126的内侧上的弯曲内部通道164，以允许光线的替代的传播。壁126的这种曲率可以帮助更多的光线到达上方部分150处的空气和/或光提取桥140。
图1H是多个杯166、168、170的截面100H的图解，每个杯具有光提取桥140。每一个杯166、168、170可以一起形成，然后如所示出的沿着虚线单独切割。切割多个杯166、168、170中的每一个可以将它们分离成单独的封装。杯166、168、170中的每一个具有LED管芯106以及其他吸收表面（未示出）。
图1I是示出具有光提取桥117的杯116的俯视图的图解100I。如与图1J相比而示出的，具有光提取桥特征明显增加了由LED管芯106发射的来自杯116的光输出180a，如下所描述，LED管芯106可以是导线接合的。
图1J是示出没有光提取桥特征的杯的图解100J。在图1J中，与图1I相比，光输出180b较低（比所示的窄）。光输出180b由LED管芯106产生，LED管芯106可以是导线接合的。
仿真结果已经指示，利用光提取桥时，增益优于3%。仿真和实验已经示出，该特征可以将光提取增加> 3%（例如，3.5%的增益）。例如，对于给定的管芯，没有光提取桥时的光损失量可以是-2.1%，而通过添加光提取桥实现的增益是3.45%。
图1L是示出用于将光子从光提取桥发射到空气中的示例方法的流程图100L。该方法可以包括由杯中的发光二极管（LED）管芯发射光子L02，该杯具有从杯的第一区域延伸到杯的第二区域的壁。一些发射的光子可以被引导到空气中L04。发射的光子被引导到涂覆在壁上的反射表面L06。同样，一些发射的光子可以被引导和释放到空气中L08。该方法可以进一步包括将光子的一部分从反射表面反射到光提取桥中L10，该光提取桥延伸超过（杯的第一区域处的）壁的至少一部分的外径。来自光提取桥的光子然后可以被反射到空气中L12。
将理解，虽然在图1A-图1K中描述和/或示出了一种或多种形状，诸如杯和/或光提取桥的形状，但是在本文公开的主题下，其他形状可能也是适用的。这些形状可以在角度、设计、配置、尺寸、曲率和/或任何其他适用属性中不同。
可以使用成形杯的杯模具来实施本文描述的实施例。本文描述的实施例可以应用于使用杯形状的任何其他设计或实施例。光提取桥也可以称为间隙。光提取桥在附图中示出为在杯外壁的两侧上。然而，在一些实施例中，光提取桥可以仅形成在杯的一部分上，即仅在杯的一侧上和/或不完全围绕杯。
图2A是示例实施例中的LED器件200的图解。LED器件200可以包括衬底202、有源层204、波长转换层206、和初级光学器件208。在其他实施例中，LED器件可以不包括波长转换器层和/或初级光学器件。例如，图1A的反射杯封装100A可以在没有波长转换层和/或初级光学器件的情况下实施，使得反射杯封装100A是直接发射器。器件200可以使用杯来实施，如图1A-1J中所提供的，并且可以如图1L中所公开的来操作。
如图2A中所示，有源层204可以相邻于衬底202，并且当被激发时发光。用于形成衬底202和有源层204的合适材料包括蓝宝石、SiC、GaN、硅树脂，并且可以更具体地由以下形成：III-V族半导体，包括但不限于AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb；II-VI族半导体，包括但不限于ZnS、ZnSe、CdSe、CdTe；第IV族半导体，包括但不限于Ge、Si、SiC以及其混合物或合金。
波长转换层206可以远离、接近或直接在有源层204之上。有源层204将光发射到波长转换层206中。波长转换层206用于进一步修改由有源层204发射的光的波长。包括波长转换层的LED器件通常被称为磷光体转换的LED（“PCLED”）。波长转换层206可以包括任何发光材料，诸如例如透明或半透明粘合剂或基质中的磷光体颗粒，或者吸收一种波长的光并发射不同波长的光的陶瓷磷光体元件。
初级光学器件208可以在LED器件200的一层或多层上或在LED器件200的一层或多层上方，并允许光从有源层204和/或波长转换层206穿过初级光学器件208。初级光学器件208可以是被配置为保护一层或多层并且至少部分地成形LED器件200的输出的透镜或密封件。初级光学器件208可以包括透明和/或半透明材料。在示例实施例中，可以基于朗伯分布图案发射经由初级光学器件的光。将被理解，初级光学器件208的一个或多个属性可以被修改以产生不同于朗伯分布图案的光分布图案。如本文所公开的，初级光学器件208可以不包括在本文公开的一个或多个实施例中。
图2B示出了示例实施例中的照明系统220的截面视图，该照明系统220包括具有像素201A、201B和201C的LED阵列210、以及次级光学器件212。LED阵列210包括像素201A、201B和201C，每个像素包括相应的波长转换层206B、有源层204B和衬底202B。LED阵列210可以是使用晶片级处理技术制作的单片LED阵列、或具有亚500微米尺寸的微LED等。LED阵列210中的像素201A、201B和201C可以使用阵列分割或者替代地使用拾取和放置技术来形成。像素201A、201B和/或201C可以使用杯来实施，如图1A-1J中所提供的，并且可以如图1L中所公开的来操作。
在LED器件200B的一个或多个像素201A、201B和201C之间示出的空间203可以包括气隙，或者可以由可以是触点（例如，n触点）的材料（诸如金属材料）填充。
次级光学器件212可以包括透镜209和波导207中的一个或两个。将被理解，尽管根据所示的示例讨论了次级光学器件，但是在示例实施例中，次级光学器件212可以用于扩展射入光（发散光学器件），或者将射入光聚集成准直光束（准直光学器件）。在示例实施例中，波导207可以是聚光器，并且可以具有任何适用的形状——诸如抛物线形状、圆锥形状、或斜面形状等——来集中光。波导207可以涂覆有用于反射或重定向入射光的介电材料、或金属化层等。在替代实施例中，照明系统可以不包括以下中的一个或多个：转换层206B、初级光学器件208B、波导207、和透镜209。
透镜209可以由任何适用的透明材料——诸如但不限于SiC、氧化铝、或金刚石等、或者其组合——形成。透镜209可以用于修改输入到透镜209中的光束，使得来自透镜209的输出光束将有效地满足期望的光度规格。另外地，透镜209可以服务于一个或多个美学目的，诸如通过确定LED阵列210的LED器件201A、201B和/或201C的照明的和/或未照明的外观。
图3是根据一个实施例的集成LED照明系统的电子板310的俯视图。在替代实施例中，两个或更多个电子板可以用于LED照明系统。例如，LED阵列可以在分离的电子板上，或者传感器模块可以在分离的电子板上。在所图示的示例中，电子板310包括功率模块312、传感器模块314、连接和控制模块316、以及为将LED阵列附着到衬底320而保留的LED附着区域318。
衬底320可以是能够使用导电连接器——诸如轨道、迹线、焊盘、过孔、和/或导线——机械地支撑电气部件、电子部件和/或电子模块并向电气部件、电子部件和/或电子模块提供电耦合的任何板。功率模块312可以包括电气和/或电子元件。在示例实施例中，功率模块312包括AC/DC转换电路、DC/DC转换电路、调光电路、和LED驱动电路。
传感器模块314可以包括要实施LED阵列的应用所需的传感器。
连接和控制模块316可以包括系统微控制器和被配置为从外部设备接收控制输入的任何类型的有线或无线模块。
如本文使用的术语“模块”可以指安置在单独电路板上的电气和/或电子部件，该单独电路板可以焊接到一个或多个电子板310。然而，术语“模块”也可以指提供类似功能的电气和/或电子部件，但是它们可以单独焊接到同一区域中或不同区域中的一个或多个电路板。
图4A是一个实施例中的电子板310的俯视图，电子板310具有在LED器件附着区域318处附着到衬底320的LED阵列410。电子板310与LED阵列410一起表示LED系统400A。另外，功率模块312通过迹线418B接收Vin 497处的电压输入以及来自连接和控制模块316的控制信号，并通过迹线418A向LED阵列410提供驱动信号。LED阵列410经由来自功率模块312的驱动信号打开和关闭。在图4A中所示的实施例中，连接和控制模块316通过迹线418C从传感器模块314接收传感器信号。
图4B示出了双通道集成LED照明系统的一个实施例，该双通道集成LED照明系统具有安装在电路板499的两个表面上的电子部件。如图4B中所示，LED照明系统400B包括第一表面445A以及安装在其上的AC/DC转换器电路412，该第一表面445 A具有接收调光器信号和AC功率信号的输入端。LED系统400B包括第二表面445B，其具有调光器接口电路415、DC-DC转换器电路440A和440B、具有微控制器472的连接和控制模块416（在该示例中为无线模块）、以及安装在其上的LED阵列410。LED阵列410由两个独立的单个通道411A和411B驱动。在替代实施例中，单个通道可以用于向LED阵列提供驱动信号，或者任何数量的多个通道可以用于向LED阵列提供驱动信号。
LED阵列410可以包括两组LED器件。在示例实施例中，组A的LED器件电耦合到第一通道411A，并且组B的LED器件电耦合到第二单个通道411B。两个DC-DC转换器440A和440B中的每一个可以分别经由单个通道411A和411B提供相应的驱动电流，用于驱动LED阵列410中相应的LED组A和B。LED组之一中的LED可以被配置成发射与第二组LED中的LED具有不同色点的光。通过分别经由单个通道411A和411B控制由单独的DC/DC转换器电路440A和440B施加的电流和/或占空比，可以在一个区间内调整对由LED阵列410发射的光的复合色点的控制。虽然图4B中所示的实施例不包括传感器模块（如图3和图4A中所描述），但是替代实施例可以包括传感器模块。
图示的LED照明系统400B是集成系统，其中LED阵列410和用于操作LED阵列410的电路设置在单个电子板上。电路板499的同一表面上的模块之间的连接可以通过表面或亚表面互连——诸如迹线431、432、433、434和435，或金属化（未示出）——来电耦合，用于在模块之间交换例如电压、电流和控制信号。电路板499的相对表面上的模块之间的连接可以通过诸如过孔和金属化（未示出）的通板互连来电耦合。
根据实施例，可以提供LED系统，其中LED阵列在与驱动器和控制电路分离的电子板上。根据其他实施例，LED系统可以具有LED阵列以及与驱动电路分离的电子板上的一些电子器件。例如，LED系统可以包括位于与LED阵列不同的分离的电子板上的功率转换模块和LED模块。
根据实施例，LED系统可以包括多通道LED驱动电路。例如，LED模块可以包括嵌入式LED校准和设置数据，以及例如三组LED。本领域普通技术人员将认识到，根据一个或多个应用，可以使用任何数量的LED组。每组内的单独的LED可以串联或并联布置，并且可以提供具有不同色点的光。例如，暖白光可以由第一组LED提供，冷白光可以由第二组LED提供，并且中性白光可以由第三组提供。
图5示出了示例系统550，其包括应用平台560、LED系统552和556、以及次级光学器件554和558。LED系统552产生箭头561a和561b之间所示的光束561。LED系统556可以产生箭头562a和562b之间的光束562。在图5中所示的实施例中，从LED系统552发射的光穿过次级光学器件554，并且从LED系统556发射的光穿过次级光学器件558。在替代实施例中，光束561和562不穿过任何次级光学器件。次级光学器件可以是或可以包括一个或多个光导。一个或多个光导可以是边缘照明的，或者可以具有限定光导的内部边缘的内部开口。LED系统552和/或556可以插入一个或多个光导的内部开口中，使得它们将光注入一个或多个光导的内部边缘（内部开口光导）或外部边缘（边缘照明光导）中。LED系统552和/或556中的LED可以围绕作为光导一部分的基座的圆周布置。根据一种实施方式，基座可以是导热的。根据一种实施方式，基座可以耦合到安置在光导之上的散热元件。散热元件可以被布置成经由导热基座接收由LED生成的热量，并且消散所接收的热量。一个或多个光导可以允许由LED系统552和556发射的光以期望的方式——诸如例如具有梯度、倒角分布、窄分布、宽分布、或角分布等——成形。
在示例实施例中，系统550可以是相机闪光灯系统的移动电话、室内住宅或商业照明、诸如街道照明的室外照明、汽车、医疗设备、AR/VR设备和机器人设备。图3中所示的集成LED照明系统、图4A中所示的LED系统400A图示了示例实施例中的LED系统552和556。
在示例实施例中，系统550可以是相机闪光灯系统的移动电话、室内住宅或商业照明、诸如街道照明的室外照明、汽车、医疗设备、AR/VR设备和机器人设备。图4A中所示的LED系统400A和图4B中所示的LED系统400B图示了示例实施例中的LED系统552和556。
如本文所讨论，应用平台560可以经由线路565或其他适用的输入端经由功率总线向LED系统552和/或556提供功率。此外，应用平台560可以经由线路565为LED系统552和LED系统556的操作提供输入信号，该输入可以基于用户输入/偏好、所感测的读数、或者预编程或自主确定的输出等。一个或多个传感器可以在应用平台560的外壳内部或外部。
在各种实施例中，应用平台560传感器和/或LED系统552和/或556传感器可以收集数据，诸如视觉数据（例如，LIDAR数据、IR数据、经由相机收集的数据等）、音频数据、基于距离的数据、运动数据、环境数据等、或者其组合。数据可以与物理项目或实体——诸如物体、个人、车辆等——相关。例如，感测装备可以为基于ADAS/AV的应用收集对象接近度数据，这可以基于物理项目或实体的检测来划分检测和后续动作的优先级。数据可以基于由例如LED系统552和/或556发射光学信号（诸如IR信号）并基于发射的光学信号收集数据来收集。数据可以由与发射用于数据收集的光学信号的部件不同的部件来收集。继续该示例，感测装备可以位于汽车上，并且可以使用垂直腔面发射激光器（VCSEL）来发射光束。一个或多个传感器可以感测对发射的光束或任何其他适用输入的响应。
在示例实施例中，应用平台560可以表示汽车，并且LED系统552和LED系统556可以表示汽车前灯。在各种实施例中，系统550可以表示具有可操控光束的汽车，其中LED可以被选择性地激活以提供可操控光。例如，LED阵列可以用于限定或投射形状或图案，或者仅照亮道路的选定部分。在示例实施例中，LED系统552和/或556内的红外相机或检测器像素可以是识别需要照明的场景（道路、人行横道等）的部分的传感器。
已经详细描述了实施例，本领域技术人员将领会，给定本描述，可以对本文描述的实施例进行修改而不脱离本发明构思的精神。因此，意图是本发明的范围不限于图示的和描述的具体实施例。
Claims (20)
1.一种发光器件，包括：
杯，具有从所述杯的第一区域延伸到所述杯的第二区域的壁，使得所述壁由反射材料形成或涂覆有反射材料，所述杯包括基座；
光提取桥，延伸到所述壁的周界之外，所述光提取桥包括第一反射部分和第二反射部分，所述第一反射部分大致平行于所述基座，并且所述第二反射部分从所述第一反射部分延伸并远离所述基座；和
发光二极管（LED）管芯，安装在所述杯的第二区域处，使得从所述LED管芯发射的光的一部分经由所述光提取桥离开所述杯。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一反射部分大致垂直于所述第二反射部分。
3.根据权利要求1所述的发光器件，进一步包括至少部分地填充所述光提取桥的密封剂。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述密封剂进一步至少部分地填充所述杯。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述密封剂是透明的或者包括磷光体混合物。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述第一反射部分和所述第二反射部分涂覆有所述反射材料。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述反射材料包括银或铝。
8.一种发光器件，包括：
杯，具有从所述杯的第一区域延伸到所述杯的第二区域的壁，使得所述壁由反射材料形成或涂覆有反射材料，所述杯包括基座；
光提取桥，延伸到所述壁的周界之外，所述光提取桥包括远离所述壁和所述基座延伸的第一弯曲反射部分和远离所述第一弯曲反射部分和所述基座延伸的第二弯曲反射部分，所述第一弯曲反射部分在所述壁和所述第二弯曲反射部分之间延伸；和
发光二极管（LED）管芯，安装在所述杯的第二区域处，使得从所述LED管芯发射的光的一部分经由所述光提取桥离开所述杯。
9.根据权利要求8所述的发光器件，进一步包括至少部分地填充所述光提取桥的密封剂。
10.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述密封剂进一步至少部分地填充所述杯。
11.根据权利要求9所述的发光器件，其中所述密封剂是透明的或者包括磷光体混合物。
12.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述第一弯曲反射部分和所述第二弯曲反射部分涂覆有所述反射材料，并且被配置为将所述光反射离开所述基座。
13.根据权利要求12所述的发光器件，其中所述反射材料包括银或铝。
14.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述壁背离所述基座而延伸超过所述LED管芯的表面。
15.一种操作发光器件的方法，所述方法包括：
由杯中的发光二极管（LED）发射光子，所述杯具有从所述杯的第一区域延伸到所述杯的第二区域的壁，其中发射的光子被引导到涂覆在所述壁上的反射材料；
将所述光子从反射表面反射到光提取桥中，所述光提取桥延伸超过在所述杯的第一区域处的所述壁的至少一部分的周界，所述光提取桥包括大致平行于所述杯的基座的第一反射部分、和从所述第一反射部分延伸并远离所述基座的第二反射部分；以及
将来自所述光提取桥的第一和第二反射部分的所述光子反射到空气中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一反射部分大致垂直于所述第二反射部分。
17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括通过至少部分地填充所述光提取桥的密封剂来发射所述光子。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述密封剂进一步至少部分地填充所述杯。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述密封剂是透明的或包括磷光体混合物。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一反射部分和所述第二反射部分涂覆有所述反射材料。
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