JP2008518473A - 非接合式光学素子を有するledパッケージ - Google Patents
非接合式光学素子を有するledパッケージ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008518473A JP2008518473A JP2007538954A JP2007538954A JP2008518473A JP 2008518473 A JP2008518473 A JP 2008518473A JP 2007538954 A JP2007538954 A JP 2007538954A JP 2007538954 A JP2007538954 A JP 2007538954A JP 2008518473 A JP2008518473 A JP 2008518473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical element
- light source
- led die
- source according
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 139
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 240000003380 Passiflora rubra Species 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 210000000007 bat wing Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000005308 flint glass Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S362/00—Illumination
- Y10S362/80—Light emitting diode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
少なくとも1つの放射面を有するLEDダイを利用する光源が開示される。光学素子が、放射光の角度分布を制御することによって、LEDダイから光を効率的に抽出するために設けられる。光学素子は、LEDダイの放射面に光学的に結合されるが、LEDダイの放射面から機械的に分離される。光学素子は、放射面に光学的に結合される入力面と、入力面より表面積の大きい出力面と、少なくとも1つの中間面と、を有する。
Description
本発明は、光源に関する。さらに詳細には、本発明は、発光ダイオード(LED)からの放射光が光学素子を用いて抽出される光源に関する。
LEDは、従来の光源に匹敵するであろう輝度、出力および動作寿命を提供するために、固有の電位を有する。残念なことに、LEDは、高い屈折率を有する半導体材料中で光を生成するため、輝度の実質的な減少またはLEDの見掛けの発光領域の増大を生じることなく、LEDから光を効率的に抽出することが困難である。半導体と空気との間の屈折率不整合が大きいために、半導体と空気との間の界面に関するエスケープコーンの角度が比較的小さい。半導体において生成される光の大部分は、内部全反射され、半導体から逃れることはできないため、輝度が減少する。
LEDダイから光を抽出するこれまでの手法は、種々の形状、たとえば、LEDダイの上またはLEDダイの周囲に形成される反射体カップの内部に形成されるドーム状の構造にエポキシ封入剤またはシリコン封入剤を用いていた。封入剤は一般に、空気より屈折率が高く、半導体と封入剤との界面における内部全反射を減少させるため、抽出効率を向上する。しかし、封入剤を用いる場合であっても、半導体ダイ(一般的な屈折率nは2.5以上)とエポキシ封入剤(一般的な屈折率nは1.5)との間には、屈折率不整合が依然としてある。
図1は、向上した光抽出効率を有するLEDを提供するための別の手法(米国特許出願第2002/0030194 A1号明細書)(カムラス(Camras)ら)を示している。この手法は、LEDダイ4に接合された約1.8より大きい屈折率を有する透明な光学素子2を用いる。この手法の欠点は、光学素子2がLEDダイ4に接合される場合、接合されたシステムが動作中に加熱するため、膨張する各素子から応力を受けることである。
LEDは、低い接合温度、一般に125〜150℃以下で動作する必要がある。これは、最大の電流の流れおよびそれに対応するものとしてLEDの出力を制限する。貧弱な熱管理はまた、LEDダイを所与の電流で所望より高温で作動させることによって、LED寿命に悪影響を及ぼす可能性がある。LEDダイからの熱除去の強化により、駆動電流を増大させることができ、したがってより高い光強度およびより長い寿命を提供することができる。LEDダイからの熱の除去または放散に関する周知の方法は、LEDダイのベース(一般に、主放射面に対向する側)によって熱を除去することを含む。他の方法としては、たとえば米国特許第6,480,389号明細書(シエ(Shie)ら)に記載されているように、LEDパッケージに放熱流体冷却剤を加えることが挙げられる。
進歩してきているが、LEDは依然として、さらに明るくなる見込みがある。光をLEDダイから効率的に抽出し、高い輝度および高い発光出力を維持することができるLEDパッケージを有することが好都合であろう。本願は、少なくとも1つの放射面を有するLEDダイと、LEDダイの放射面から機械的に分離される光学素子と、を用いる光源を開示している。光学素子は、放射面に光学的に結合される入力面、入力面より表面積の大きい出力面および少なくとも1つの中間面を有する。
本発明の上記の概要は、本発明のそれぞれ開示された実施形態またはすべての実装例について記載することを意図しているわけではない。図および以下の詳細な説明は、例示の実施形態をさらに詳細には具体化する。
本発明は、添付図面と共に、本発明の種々の実施形態に関する以下の詳細な説明を検討すれば、より完全に理解されるであろう。類似の参照符号は、類似の素子を表す。添付図面は説明に役立つ実例を意図しており、限定するものを意図しているわけではない。図面における種々の素子のサイズは、概算であり、一定の比率で拡大縮小されているわけではない。
以下にさらに詳細に記載するように、本システムは、LEDダイによって放射される光の角度分布を調整することによって、LEDダイから光を効率的に抽出するための光学素子を備えた光源を提供する。光学素子は、光を効率的に抽出するために、LEDダイの放射面に光学的に結合される。
一部の実施形態において、光学素子はまた、LEDダイから熱を除去することができるようにするために、LEDダイに熱的に結合される。光学素子から熱をさらに除去するために、熱的に結合されたヒートシンククランプが加えられる。
他の実施形態において、LEDダイは、LEDダイと光学素子との間に任意の接着剤または他の結合剤を用いることなく、光学素子に光学的に結合される。これにより、光学素子およびLEDダイは動作中に加熱されるとそれぞれが膨張するため、独立に移動することができる。接合がないことまたは機械的な分離により、接着剤または他の結合剤によって接合されたシステムに存在しうる光学素子およびLEDダイにおける応力を排除する。
図2は、本システムの一実施形態における光学素子20およびLEDダイ10の構成を示す概略側面図である。光学素子20は、透明であり、比較的高い屈折率を有することが好ましい。光学素子の場合の適切な材料としては、高屈折率ガラス(たとえば、ニューヨーク州エルムスフォード(Elmsford,NY)のショット・ノース・アメリカ・インコーポレイテッド(Schott North America,Inc.)から商標名「LASF35」で入手可能なショット(Schott)ガラスタイプLASF35)およびセラミックス(たとえば、サファイア、酸化亜鉛、ジルコニア、ダイヤモンドおよび炭化ケイ素)が無制限に挙げられる。サファイア、酸化亜鉛、ダイヤモンドおよび炭化ケイ素はまた、比較的高い熱伝導率(0.2〜5.0W/cmK)を有するため、特に有用である。
一実施形態において、光学素子20は、図2に示されているような先細の形で形成される。先細になった光学素子20は、図3a、図3bおよび図3cに示されているような形を無制限に含む多数の形を有することができる。光学素子は、図4a〜図4eに示される形などの他の形状の形のほか、示されていない他の形状の形であってもよい。図2に示される先細になった光学素子20は、光学素子の特に好都合な形状である。図2において、先細になった光学素子20は、入力面120より大きい出力面130を有する。図3aに示される逆角錐台(TIP)、図3bに示される円錐台、図3cに示されるような放物面状の側壁を有する形状およびその組合せをはじめとする先細の形状は、光を平行化するという別の利点を提供し、本願明細書では「光コリメータ」と呼ばれる。LEDダイから光を抽出するために光コリメータを用いることは、放射光の角度分布に関する制御を提供するため、特に好都合である。光コリメータに関する別の形状は、当業者には明白であろう。たとえば、図3aに示されるTIP形状は、図3cに示される形状に類似の湾曲した側壁を有するように調整することができる。他の変形も考えられる。さらに、以下に記載されるように、光コリメータはまた、放射光の方向が光学素子20によって変更されるように形成されてもよい。上述した材料などの高屈折率材料から構成する場合には、そのような光学素子は、高い屈折率のためにLEDダイからの光の抽出を増大し、その形状のために光を平行化することから、光の角度放射を調整する。平行化があまり重要ではないか、所望でない場合には、光学素子20の他の形状を用いてもよいことを、当業者は理解されよう。
簡単にするため、LEDダイ10は一般的に示されているが、当業界は周知であるように、従来の設計の特徴を含むことができる。たとえば、LEDダイ10は、識別可能なpドープ型半導体層およびnドープ型半導体層、緩衝層、基板層およびスーパストレート層を含むことができる。簡単な矩形のLEDダイ配置が示されているが、他の周知の構成、たとえば、逆角錐台LEDダイ形状を形成する角度を成す側面もまた、考えられる。LEDダイ10に対する電気接点もまた、簡単にするために示されていないが、周知であるようなダイの面のいずれかに設けられることができる。具体的な実施形態において、LEDダイは2つの接点を有し、図5cに示されているように、両方とも下面に配置される。このLEDダイ設計は、「フリップチップ」として知られている。本開示は、光学素子の形状またはLEDダイの形状を制限することを意図しているわけではなく、説明に役立つ実例を提供しているに過ぎない。
図2に示される光学素子20は、入力面120、出力面130および入力面120と出力面130との間に配置される少なくとも1つの中間側面140を有する。光学素子が、図3aに示されているように、TIPの形で形成されている場合には、そのような光学素子203aは、4つの中間側面140aを持つ。光学素子が回転対称である場合には、1つの側面を有することになる。たとえば、光学素子20が、図3bに示されているように、逆円錐として形成される場合または図3cに示されているように、放物面状の側壁を有するように形成される場合には、そのような光学素子203bまたは203cはそれぞれ、1つの側面140bまたは140cをそれぞれ有する。他の形状の変形を用いることができる。図3a〜図3cに示される各光学素子はそれぞれ、入力面120a〜120cおよび出力面130a〜130cを持つ。入力面および出力面の形状および断面は、変化してもよい。具体的な形状は、入力面120a〜120cおよび出力面130a〜130cとして示されている。図3aの出力面は正方形の断面を示し、図3b〜図3cの出力面は円形の断面を示している。たとえば、正方形の入力面および矩形の出力面を有する光学素子などの他の断面形状もまた、考えられる。図3a〜図3cに示される例では、出力面は平坦であり、入力面に対して平行であるように示されている。たとえば、入力面に対して角度を成している出力面などの他の配置もまた、考えられる。図4a〜図4cは別の実施形態を示しており、出力面の形状が放射光の角度を制御するために湾曲されている。
図4aに示される一実施形態において、湾曲した出力面180aを有する光学素子204aが示されている。光学素子204aは、たとえば、材料の1つのブロックから切断された単一の構造から構成される。
図4bに示される別の実施形態において、湾曲した出力面180bを有する光学素子204bが示されている。光学素子204bは、平坦な出力面182を有する先細の素子22を平坦な入力面184および湾曲した出力面180bを有するレンズ素子24に接合することによって構成される。先細の素子22およびレンズ素子24は、設計の検討事項に応じて、同一材料または2つ以上の異なる材料のいずれかから構成されることができ、2つ以上の異なる材料は、類似の光学特性、一部の実施形態では類似の熱特性を有する。入力面184は、従来の手段を用いて、出力面182に接着されるか、または他の方法で接合される。図4bは、先細の素子22の出力面182と同一の断面サイズのレンズ素子24を示している。
図4cは、光学素子204cの別の例を示しており、先細の素子22より断面の大きいレンズ素子24を含んでいる。たとえば、レンズ素子24の直径は、先細の素子22の出力面182の直径の2倍であってもよい。図4cにおいて、仮想線は、先細の素子22がレンズ素子24と接合される部分を示している。出力面182の断面領域の外側にある入力面184の部分は、面180dとして図4cに示される。図3a〜図3cおよび図4a〜図4cに示される形状は具体例であり、これらの形状の他の変形もまた用いることができることは理解されよう。先細の素子22は、レンズ素子24に等しいか、またはレンズ素子24より高い屈折率を有することが好ましい。合成光学素子に関するさらなる説明は、「HIGH BRIGHTNESS LED PACKAGE WITH COMPOUND OPTICAL ELEMENT(S)」という名称の本発明と同一日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第10/977225号明細書(代理人整理番号第60218US002)に見ることができる。
図4d〜図4eは、本システムの別の実施形態を示す。図4dにおいて、光学素子204dは、入力面120dに対して垂直に位置決めされる出力面180dを有する楔形形状である。2つの中間面190dが示されており、第1の中間面は出力面180dに平行であり、第2の中間面は、第1の中間面190dおよび出力面180dの対向する縁を接合するために角度を成した平面を規定する。この実施形態において、主放射面100でLEDダイ10によって放射された光が、光線210によって図示されているように、第2の中間面190dで光学素子204dによって約90°再指向される。楔形形状の出力素子の上面図は、矩形、台形、パイ形状、半円またはそれらの任意の組合せであってもよい。
図4eに示される他の実施形態において、光学素子204eは、「バットウィング」構造であり、「V」字形状に形成される対向する出力面180eおよび中間面190eを有する。バットウィング構造は、正方形、矩形または円形の断面を無制限に含む種々の断面形状を有することができる。そのようなバットウィング構造の一例は、図4eに示されるバットウィング形状を形成するために、法線200を中心として回転される図4dの楔形形状として考えることができる。断面が円形である場合には、出力面180eは、円筒形状を形成する。法線200を中心に置かれる不規則なパターンで放射面100によって放射される光は、法線200から出力面180eによって画定される円筒の周囲に形成される環に90°再指向される。そのようなバットウィング構造は、その入力面でランベルト配光をとり、それを調整して法線を中心に置かれるドーナツ形配光にする。上述のバットウィングなどの形状において、中間面190eと呼ばれる面は、これまでの実施形態の一部のように横部分ではなく、光学素子の上部部分に物理的に配置されることができることを留意されたい。これまでの実施形態に記載したように、出力素子は、1つの材料またはたとえば図4eに示される仮想線192で接合されると示されているような複数の材料から構成されることができる。これらの実施形態は、輝度の均一性が重要である可能性がある場合、液晶ディスプレイ(LCD)パネルにおけるバックライトとして用いるのに特に適している。1つの材料または仮想線192で接合される複数の材料のいずれから構成されるかに関係なく、入力面120eと線192によって画定される面との距離のほか、ファセット面190eの角度を特定の用途向けに最適化することができる。
一部の実施形態において、光学素子およびLEDダイは、さらなる光学材料を用いることなく光結合を可能にするために、共に近接して位置決めされる。図2は、LEDダイ10の放射面100と光学素子20の入力面120との間の間隙150を示している。一般に、間隙150は、空隙であり、減衰内部全反射を促進するために一般にはきわめて小さい。間隙150の厚さは、空気中における光の波長未満であることが好ましい。光の複数の波長が用いられるLEDにおいて、間隙150は、最大でも最長の波長の値であることが好ましい。間隙150に関する適切な厚さの一例は、200オングストローム未満である。間隙150に関する適切な厚さの別の例は、50オングストローム未満である。さらに、間隙150が放射面100と入力面120との間の接触領域にわたって実質的に均一であり、放射面100および入力面120が20nm未満、好ましくは5nm未満の粗さを有することが好ましい。そのような構成において、エスケープコーンの外側またはLEDダイと空気との間の界面で一般に内部全反射されるであろう角度で、LEDダイ10から放射される光線は、代わりに光学素子20に伝搬される。光結合を促進するために、入力面120の面は、放射面100に適合するように形成されることができる。たとえば、図2に示されているように、LEDダイ10の放射面100が平坦である場合には、光学素子20の入力面120もまた、平坦であってもよい。入力面120のサイズは、LEDダイの放射面100より小さくてもよく、等しくてもよく、または大きくてもよい。入力面120は、断面形状がLEDダイ10と等しくてもよく、異なっていてもよい。たとえば、LEDダイは正方形の放射面を有し、光学素子は円形の入力面を有することができる。他の変形も当業者には明白であろう。
本システムの一部の実施形態において、光学素子は、接合することなく、LEDダイに光学的に結合される。これにより、LEDダイおよび光学素子を機械的に分離することができるため、LEDダイおよび光学素子のそれぞれを独立に移動することができる。たとえば、光学素子は、LEDダイ10に対して横方向に移動することができる。別の例において、光学素子およびLEDダイはいずれも、それぞれの構成要素が動作中に加熱されると、自由に膨張するようになっている。そのような機械的に分離されたシステムにおいて、膨張によって生成される応力の大部分は剪断応力または法線応力のいずれかであり、1つの構成要素から別の構成要素に伝搬されることはない。言い換えれば、1つの構成要素の移動は、他の構成要素に機械的に影響しない。この構成は、発光材料が脆弱である場合、LEDダイと光学素子との間の膨張係数に不整合がある場合およびLEDが繰返し点滅している場合には、特に望ましい。
機械的に分離された光学素子を有するLEDパッケージの一例は、図2に示されているように、光学素子20が間隙150を介してLEDダイ10と光学的に接触しているシステムである。そのような例において、間隙150は、上述したように、減衰内部全反射を促進するのに十分なほど小さい空隙であってもよい。
機械的に分離された光学素子または非接合式光学素子を有するLEDパッケージの別の例は、図2aに示されているように、光学素子20が光伝導薄層60を介してLEDダイ10に光学的に結合されるシステムである。図2aは、図2に示される概略側面図の一部の拡大図であるが、間隙150の中に光伝導薄層60が配置されている。光伝導層60に適した材料の例としては、屈折率整合油および類似の光学特性を有する他の液体またはゲルが挙げられる。任意に、光伝導層60はまた、熱伝導性でもある。光学素子20への光抽出を向上させるために、屈折率整合油または他の類似の液体またはゲルの薄層を用いることができる。液体またはゲルは、LEDダイ10の屈折率より大きいが、光学素子20の屈折率より小さい屈折率を有することが好ましい。そのような光伝導薄層の厚さは、空隙のサイズより大きくてもよい。この実施形態において、光伝導層60は、LEDダイ10を光学素子20に光学的に結合するように作用するため、LEDダイ10は光学素子20に光学的に近い必要はない。光伝導層60のサイズは、用いられる材料の屈折率によって決定される。光伝導薄層60は、LEDダイと光伝導薄層との境界で減衰内部全反射を促進し、したがって、LEDダイから光学素子により多くの光を抽出するために最適なサイズおよび材料から構成されることが好ましい。光伝導層60の厚さは、その材料における光の波長程度であることが好ましい。
屈折率整合油または類似の液体またはゲルは、より高い熱伝導率というさらなる利点を有し、熱の除去のほか、LEDダイ10から光学素子20への光の抽出を助ける。一部の実施形態において、光伝導薄層60はまた、熱伝導性でもある。
図5〜図7は、本システムの別の実施形態を示している。図5〜図7に示される具体的な実施形態において、光学素子は、図3aにさらに詳細に示されるTIP形状を有する。図5aは、光学素子20の概略断面側面図を示している。低屈折率コーティング70は、内部全反射を促進するために、各側面140に塗布される。低屈折率コーティング70は、LEDダイ10の屈折率および光学素子20の屈折率の両方より実質的に低い屈折率を有する。低屈折率コーティングの屈折率は、約1.5未満であることが好ましく、1.4未満であればさらに好ましい。任意に、従来の方法を用いて、金属層などの反射材料または干渉反射体またはその組合せによって光学素子20をコーティングすることができる。
図5bは、図2に示されるシステムに設けられてもよいクランプ取付具30の概略側面図を示している。図7に示されているような組立時には、クランプ取付具30は、光学素子20を所定の位置に保持し、LEDダイ10の真上に位置決めし、LEDダイ10と整列するように機能する。クランプ取付具30は、プラスチック、金属または他の適切な材料から構成されることができる。図5aに関して、クランプ30は、光学素子20を収容するように形成された中空の開口部34を有する。中空の開口部34は側面142によって画定され、側面142は光学素子20の側面140の形状に一致するように形成される。クランプ30は、さらに切り取られた部分36を有し、さらに切り取られた部分36は、面144によって画定され、LEDダイ10を収容し、任意に、LEDダイ10の任意の面またはすべての面に余分な空間を許容するように形成される。図5bはまた、基準点32を示している。基準点32は、図5cに示される回路基板40上の基準点42とクランプ取付具30を一列に並べるために機能することから、光学素子20がLEDダイ10の真上に位置決めされる。図5cは、回路基板40およびLEDダイ10の具体的な構成の断面側面図を示している。この例において、LEDダイ10は、フリップチップであり、接触導線12が上部放射面100に対向して配置されている。LEDダイ10の側面もまた、光を発してもよいことを理解すべきである。LEDダイ10の側面におけるTIRを促進するために、切り取られた部分36の任意の別の空間に空気を充填することができるため、光は、循環することができ、LEDダイ10から光学素子20に逃す別の機会を得ることができる。
図5a、図5bおよび図5cに示される素子は、以下に述べるように、共に組立てられ、図7に示されるシステムを形成する。光学素子20は、図5aに示されているように、低屈折率コーティング70でコーティングされる。一部の実施形態において、クランプ取付具30は、金属であり、固体金属ブロックを図5bに示される形状に機械加工することによって準備される。光学素子20は、中空の開口部34でクランプ30に挿入される。開口部34を形成する側面142は、好ましくは低融点ハンダを用いて、光学素子20の側面140にハンダ付けされる。次に、クランプ30および光学素子20は、基準点32および42が適合するように、図5cに示される回路基板40の上に位置決めされることから、光学素子20をLEDダイ10の真上の中心に配置することができる。続いて、ハンダ接点38および48で、部品は共にハンダ付けされる。図5a、図5bおよび図5cの素子を組み合わせて組立てられたシステムが、図7に示される。クランプ30および光学素子20の上面図はそれぞれ、図6aおよび図6bに示されている。
別の実施形態において、クランプ取付具30はまた、ヒートシンクとして機能する。この実施形態において、クランプ取付具30は、熱伝導率および熱拡散率の高い材料(たとえば、銅)から構成されることができ、光学的に透明である必要はない。この実施形態におけるクランプ30は、光学素子20から熱をさらに除去し、より高い駆動電流でLEDを動作させることが可能であることから、より高い輝度を生成する。光学素子20に用いられる材料に関する一般的な熱拡散率の値は、フリントガラスが0.004cm2/sであり、サファイアが0.11cm2/sであり、炭化ケイ素が1.6cm2/sを超える。銅の場合の一般的な熱拡散率は、1.2cm2/sである。
任意に、図7に示されているように、別のヒートシンク50を加えることができる。ヒートシンク50は、LEDダイのベース(一般には、主放射面に対向する側)を介してLEDダイ10から熱を除去する。
ヒートシンクとしてクランプ取付具30を用いる実施形態において、光学素子20は、LEDダイ10に光学的に近い位置である必要なく、接合されていてもよく、または非接合であってもよい。たとえば、無機薄膜、可溶性ガラスフリットまたは他の結合剤を用いて、光学素子20をLEDダイ10に接合することができる。高い熱伝導率および類似の屈折率を有する結合剤を用いて、熱伝達および光透過性を最大化することが好ましい。あるいは、クランプ30を用いてLEDダイ10の上の所定の位置に光学素子20を保持することができると同時に、光学素子20とLEDダイ10との間の光結合および熱結合が熱伝導性層、たとえば、上述したように、相当の熱伝導率を有する屈折率整合流体、ゲルまたは接着剤を用いて達成される。適切な屈折率整合油に関する一般的な熱伝導率は、約0.01W/cmKである。
クランプ取付具30がヒートシンクとして機能しない実施形態において、光学素子20は、クランプ30を用いてLEDダイ10の上の所定の位置に保持されると同時に、光結合が間隙150または光伝導層60を介して達成される。
本願明細書に開示される光学素子は、従来の手段または「PROCESS FOR MANUFACTURING OPTICAL AND SEMICONDUCTOR ELEMENTS」という名称の本発明と同一日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第10/977239号明細書(代理人整理番号第60203US002)および「PROCESS FOR MANUFACTURING A LIGHT EMITTING ARRAY」という名称の米国特許出願第10/977240号明細書(代理人整理番号第60204US002)に開示された高精度研磨技術を用いることによって製作されることができる。
本発明は種々の変更および代替の形態に適用可能であるが、その詳細が図に一例として示され、詳細に説明される。しかし、記載された特定の実施形態に本発明を限定することを意図しているわけではないことを理解すべきである。逆に言えば、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の趣旨および範囲に包含される変更、等価物および代替例を包含することを意図している。
Claims (29)
- 少なくとも1つの放射面を有するLEDダイと、
前記少なくとも1つの放射面に光学的に結合され、かつ前記少なくとも1つの放射面と機械的に分離される入力面と、前記入力面より大きい出力面と、少なくとも1つの中間面と、を含む光学素子と、
を備える光源。 - 前記光学素子は、光コリメータである請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子は、先細に形成される請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子は、バットウィング形に形成される請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子の前記入力面は、前記LEDダイの前記放射面と接触する請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、前記放射面の屈折率の25%以内である請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、少なくとも1.8である請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、少なくとも2.0である請求項1に記載の光源。
- 前記少なくとも1つの中間面は、反射性が高い請求項1に記載の光源。
- 前記光学素子は、前記少なくとも1つの中間面の上に反射性の金属コーティングを備える請求項9に記載の光源。
- 前記光学素子は、前記少なくとも1つの中間面の上に低屈折率コーティングを備える請求項9に記載の光源。
- 前記入力面と前記放射面との間に配置される光伝導薄層をさらに備える請求項1に記載の光源。
- 前記光伝導薄層は、液体を含む請求項12に記載の光源。
- 前記光伝導薄層は、熱伝導性でもある請求項12に記載の光源。
- 前記光学素子の前記少なくとも1つの中間面に熱的に結合されるヒートシンクをさらに備える請求項14に記載の光源。
- 主放射面を有するLEDダイと、
接合することなく前記主放射面に近い位置に光学的に結合される入力面と、前記入力面より大きい出力面と、前記入力面と前記出力面との間に配置される少なくとも1つの側面と、を含む透明な光学素子と、
を備える光源。 - 前記光学素子は、光コリメータである請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子は、先細として形成される請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子の前記入力面は、前記LEDダイの前記放射面と接触する請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、前記放射面の屈折率の25%以内である請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、少なくとも1.8である請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子の屈折率は、少なくとも2.0である請求項16に記載の光源。
- 前記少なくとも1つの側面は、反射性が高い請求項16に記載の光源。
- 前記光学素子は、前記少なくとも1つの側面の上に反射性の金属コーティングを備える請求項23に記載の光源。
- 前記光学素子は、前記少なくとも1つの側面の上に低屈折率コーティングを備える請求項23に記載の光源。
- 前記入力面と前記放射面との間に配置される光伝導薄層をさらに備える請求項16に記載の光源。
- 前記光伝導薄層は、液体を含む請求項26に記載の光源。
- 前記光伝導薄層は、熱伝導性でもある請求項27に記載の光源。
- 前記透明な光学素子の前記少なくとも1つの側面に熱的に結合されるヒートシンクをさらに備える請求項28に記載の光源。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/977,249 US7329982B2 (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | LED package with non-bonded optical element |
PCT/US2005/036135 WO2006049801A1 (en) | 2004-10-29 | 2005-10-05 | Led package with non-bonded optical element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008518473A true JP2008518473A (ja) | 2008-05-29 |
Family
ID=35517343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007538954A Pending JP2008518473A (ja) | 2004-10-29 | 2005-10-05 | 非接合式光学素子を有するledパッケージ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7329982B2 (ja) |
EP (1) | EP1805814A1 (ja) |
JP (1) | JP2008518473A (ja) |
KR (1) | KR20070070254A (ja) |
CN (1) | CN101095244A (ja) |
TW (1) | TW200633258A (ja) |
WO (1) | WO2006049801A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012503854A (ja) * | 2008-09-25 | 2012-02-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明系、照明器具、コリメータ、及び表示装置 |
WO2013042523A1 (ja) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | シャープ株式会社 | 発光装置および該発光装置を備えた照明装置 |
JP2013157615A (ja) * | 2013-03-07 | 2013-08-15 | Toshiba Corp | 発光装置モジュール |
TWI553902B (zh) * | 2010-04-26 | 2016-10-11 | 皇家飛利浦電子股份有限公司 | 發光系統及用於將準直儀對準一光源之方法 |
JP2019530889A (ja) * | 2016-07-15 | 2019-10-24 | ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド | 2次元、ライトフィールドおよびホログラフィックリレーによるエネルギー伝搬および横方向アンダーソン局在 |
US11885988B2 (en) | 2018-01-14 | 2024-01-30 | Light Field Lab, Inc. | Systems and methods for forming energy relays with transverse energy localization |
Families Citing this family (133)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8388164B2 (en) * | 2005-05-17 | 2013-03-05 | Michael Waters | Hands-Free lighting devices |
US7661818B2 (en) * | 2001-11-07 | 2010-02-16 | Michael Waters | Clip-on light apparatus |
US8491118B2 (en) | 2001-11-07 | 2013-07-23 | Michael Waters | Lighted reading glasses |
US8235524B2 (en) * | 2001-11-07 | 2012-08-07 | Michael Waters | Illuminated eyewear |
US7994527B2 (en) * | 2005-11-04 | 2011-08-09 | The Regents Of The University Of California | High light extraction efficiency light emitting diode (LED) |
DE202004011015U1 (de) * | 2004-07-14 | 2004-11-11 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | LED-Strahler mit trichterförmiger Linse |
US20060091411A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Ouderkirk Andrew J | High brightness LED package |
KR100657284B1 (ko) * | 2004-11-03 | 2006-12-14 | 삼성전자주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 채용한 액정표시장치 |
US7419839B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-09-02 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Bonding an optical element to a light emitting device |
US10073264B2 (en) | 2007-08-03 | 2018-09-11 | Lumus Ltd. | Substrate-guide optical device |
US8979295B2 (en) | 2005-05-17 | 2015-03-17 | Michael Waters | Rechargeable lighted glasses |
US9526292B2 (en) | 2005-05-17 | 2016-12-27 | Michael Waters | Power modules and headgear |
US7594845B2 (en) * | 2005-10-20 | 2009-09-29 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article and method of modifying the surface of a workpiece |
JP2009515355A (ja) | 2005-11-09 | 2009-04-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 基板への光素子の組み立て方法 |
CN101313417B (zh) | 2005-11-22 | 2011-04-20 | 3M创新有限公司 | 发光制品的阵列及其制造方法 |
US20080306719A1 (en) * | 2005-11-30 | 2008-12-11 | 3M Innovative Properties Company | Method and apparatus for simulation of optical systems |
US7898520B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-03-01 | 3M Innovative Properties Company | Method and apparatus for backlight simulation |
JP4828248B2 (ja) * | 2006-02-16 | 2011-11-30 | 新光電気工業株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
US7963664B2 (en) * | 2006-03-23 | 2011-06-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lighting device with OLEDs |
US20070257270A1 (en) * | 2006-05-02 | 2007-11-08 | 3M Innovative Properties Company | Led package with wedge-shaped optical element |
US20070257271A1 (en) * | 2006-05-02 | 2007-11-08 | 3M Innovative Properties Company | Led package with encapsulated converging optical element |
US7525126B2 (en) * | 2006-05-02 | 2009-04-28 | 3M Innovative Properties Company | LED package with converging optical element |
US7390117B2 (en) * | 2006-05-02 | 2008-06-24 | 3M Innovative Properties Company | LED package with compound converging optical element |
US20070258241A1 (en) * | 2006-05-02 | 2007-11-08 | 3M Innovative Properties Company | Led package with non-bonded converging optical element |
US7953293B2 (en) * | 2006-05-02 | 2011-05-31 | Ati Technologies Ulc | Field sequence detector, method and video device |
US8141384B2 (en) * | 2006-05-03 | 2012-03-27 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making LED extractor arrays |
US7423297B2 (en) * | 2006-05-03 | 2008-09-09 | 3M Innovative Properties Company | LED extractor composed of high index glass |
US20070284565A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-13 | 3M Innovative Properties Company | Led device with re-emitting semiconductor construction and optical element |
KR20090016694A (ko) * | 2006-06-12 | 2009-02-17 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 재발광 반도체 구성 및 광학 요소를 갖는 led 소자 |
US7952110B2 (en) | 2006-06-12 | 2011-05-31 | 3M Innovative Properties Company | LED device with re-emitting semiconductor construction and converging optical element |
KR20090018631A (ko) * | 2006-06-12 | 2009-02-20 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 재발광 반도체 구성 및 수렴 광학 요소를 갖는 led 소자 |
US7902542B2 (en) * | 2006-06-14 | 2011-03-08 | 3M Innovative Properties Company | Adapted LED device with re-emitting semiconductor construction |
US20080123343A1 (en) * | 2006-06-23 | 2008-05-29 | Tatsuru Kobayashi | Light source device, image display device, optical element and manufacturing method thereof |
WO2008011377A2 (en) * | 2006-07-17 | 2008-01-24 | 3M Innovative Properties Company | Led package with converging extractor |
EP2047678A2 (en) * | 2006-07-31 | 2009-04-15 | 3M Innovative Properties Company | Combination camera/projector system |
US20080036972A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | 3M Innovative Properties Company | Led mosaic |
US8075140B2 (en) * | 2006-07-31 | 2011-12-13 | 3M Innovative Properties Company | LED illumination system with polarization recycling |
CN101496170B (zh) * | 2006-07-31 | 2011-06-29 | 3M创新有限公司 | 集成光源模块 |
KR20090034369A (ko) | 2006-07-31 | 2009-04-07 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 광학 투사 서브시스템 |
WO2008016908A2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | 3M Innovative Properties Company | Led source with hollow collection lens |
EP2087563B1 (en) | 2006-11-15 | 2014-09-24 | The Regents of The University of California | Textured phosphor conversion layer light emitting diode |
TW200830593A (en) * | 2006-11-15 | 2008-07-16 | Univ California | Transparent mirrorless light emitting diode |
WO2008064068A2 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-29 | 3M Innovative Properties Company | Planarized led with optical extractor |
CN101548397B (zh) * | 2006-11-17 | 2011-12-21 | 3M创新有限公司 | 用于led光源的光学粘合组合物 |
US20100051971A1 (en) * | 2006-11-17 | 2010-03-04 | Ouderkirk Andrew J | High efficiency light emitting articles and methods of forming the same |
EP2087532A1 (en) * | 2006-11-20 | 2009-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Optical bonding composition for led light source |
JP4561732B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 移動体位置測位装置 |
TWM315340U (en) * | 2006-12-11 | 2007-07-11 | Lumos Technology Co Ltd | Cone microlenses and lens structure using the same |
WO2008073400A1 (en) | 2006-12-11 | 2008-06-19 | The Regents Of The University Of California | Transparent light emitting diodes |
US8410500B2 (en) * | 2006-12-21 | 2013-04-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Light-emitting apparatus with shaped wavelength converter |
DE102006062066A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Linsenanordnung und LED-Anzeigevorrichtung |
WO2008083188A2 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-10 | 3M Innovative Properties Company | Led light source with converging extractor in an optical element |
US9028108B2 (en) * | 2007-05-20 | 2015-05-12 | 3M Innovative Properties Company | Collimating light injectors for edge-lit backlights |
EP2500767A1 (en) | 2007-05-20 | 2012-09-19 | 3M Innovative Properties Company | Semi-specular reflecting components in backlights, which have a thin hollow cavity and recycle the light |
US8469575B2 (en) | 2007-05-20 | 2013-06-25 | 3M Innovative Properties Company | Backlight and display system using same |
WO2008144636A2 (en) | 2007-05-20 | 2008-11-27 | 3M Innovative Properties Company | Design parameters for thin hollow cavity backlights of the light-recycling type |
KR20100021477A (ko) * | 2007-05-20 | 2010-02-24 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 컬러 led 광원을 효율적으로 이용하는 백색광 백라이트 등 |
EP1998102B8 (en) * | 2007-05-31 | 2018-03-21 | OSRAM Opto Semiconductors GmbH | Light source |
US20090050921A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Philips Lumileds Lighting Company Llc | Light Emitting Diode Array |
US7699486B1 (en) * | 2007-10-29 | 2010-04-20 | Edward Beiner | Illuminated eyeglass assembly |
CN101440934A (zh) * | 2007-11-20 | 2009-05-27 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 照明系统 |
CN101442086A (zh) * | 2007-11-23 | 2009-05-27 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 发光二极管组合 |
US20090154137A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Illumination Device Including Collimating Optics |
US8491145B2 (en) | 2007-12-18 | 2013-07-23 | Waters Industries, Inc. | Illuminated headgear having switch devices and packaging therefor |
BRPI0819557A2 (pt) | 2007-12-18 | 2015-05-05 | Michael Waters | "acessório de cabeça com luz, combinação de câmera e acessório de cabeça com luz, luva de aba, montagem de embalagem e acessório de cabeça" |
US8757831B2 (en) | 2007-12-18 | 2014-06-24 | Michael Waters | Headgear having an electrical device and power source mounted thereto |
KR101571576B1 (ko) * | 2008-02-07 | 2015-11-24 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 구조화된 필름을 구비한 중공형 백라이트 |
KR20100126389A (ko) * | 2008-02-22 | 2010-12-01 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 선택된 출력 광속 분포를 갖는 백라이트 및 이를 사용한 디스플레이 시스템 |
WO2009149010A1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 3M Innovative Properties Company | Hollow backlight with tilted light source |
JP2010080800A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Seiko Instruments Inc | 発光デバイス及びその製造方法 |
EP2350737B1 (en) | 2008-10-27 | 2014-11-26 | 3M Innovative Properties Company | Semispecular hollow backlight with gradient extraction |
EP2363896A4 (en) * | 2008-11-28 | 2013-08-28 | Koito Mfg Co Ltd | LIGHT EMITTING MODULE, LIGHT TRANSMITTING MODULE MANUFACTURING METHOD, AND LAMP UNIT |
DE102009017495B4 (de) | 2009-02-11 | 2020-07-09 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Beleuchtungseinrichtung |
US8576406B1 (en) | 2009-02-25 | 2013-11-05 | Physical Optics Corporation | Luminaire illumination system and method |
WO2010099504A1 (en) | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Michael Waters | Lighted hat |
CN101963321B (zh) * | 2009-07-23 | 2012-06-27 | 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 | 路面照明装置 |
US20120170002A1 (en) * | 2009-09-15 | 2012-07-05 | Ouderkirk Andrew J | Led projector and method |
CN201796205U (zh) * | 2009-09-30 | 2011-04-13 | 迈克尔·沃特斯 | 照明眼镜 |
TWI384166B (zh) * | 2010-02-09 | 2013-02-01 | Everlight Electronics Co Ltd | 電子裝置及其發光單元 |
MX2012009241A (es) | 2010-02-10 | 2012-09-07 | Michael Waters | Anteojos iluminados. |
US20130192961A1 (en) | 2010-04-30 | 2013-08-01 | Michael Waters | Lighted headgear and accessories therefor |
US8540364B2 (en) | 2010-09-14 | 2013-09-24 | Michael Waters | Lighted glasses |
CN102479906A (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 发光二极管封装结构 |
JP5695935B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2015-04-08 | 横河電機株式会社 | 赤外線分析装置 |
CN102299146A (zh) * | 2011-09-16 | 2011-12-28 | 王海军 | 一种提高光效柔化光照的led封装结构 |
CN103975190A (zh) * | 2011-09-26 | 2014-08-06 | 马斯科公司 | 具有多光源准直器的照明系统及其操作方法 |
US8851731B2 (en) * | 2011-10-24 | 2014-10-07 | Ningbo Baishi Electric Co., Ltd | Light-diffusion LED lamp |
CA2794370A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-04 | Michael Waters | Hat with automated shut-off feature for electrical devices |
CN102392963B (zh) * | 2011-11-21 | 2014-01-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种背光模组及液晶显示装置 |
US8746923B2 (en) | 2011-12-05 | 2014-06-10 | Cooledge Lighting Inc. | Control of luminous intensity distribution from an array of point light sources |
US9609902B2 (en) | 2011-12-23 | 2017-04-04 | Michael Waters | Headgear having a camera device |
US9568173B2 (en) | 2011-12-23 | 2017-02-14 | Michael Waters | Lighted hat |
US9526287B2 (en) | 2011-12-23 | 2016-12-27 | Michael Waters | Lighted hat |
USD682343S1 (en) | 2011-12-23 | 2013-05-14 | Michael Waters | Lighted glasses |
US9046242B2 (en) | 2012-08-10 | 2015-06-02 | Groupe Ledel Inc. | Light dispersion device |
EP2898259B8 (en) * | 2012-09-24 | 2017-04-12 | Terralux, Inc. | Variable-beam light source and related methods |
US9470406B2 (en) | 2012-09-24 | 2016-10-18 | Terralux, Inc. | Variable-beam light source and related methods |
WO2014100477A1 (en) | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Michael Waters | Lighted solar hat |
US9995961B1 (en) * | 2013-02-13 | 2018-06-12 | Rockwell Collins, Inc. | Display apparatus with reflective structure |
WO2014144507A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Michael Waters | Lighted headgear |
WO2015006478A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Terralux, Inc. | Variable-beam light source and related methods |
DK178386B1 (en) | 2013-11-21 | 2016-01-25 | Martin Professional Aps | Illumination system comprising an optical light mixing rod |
IL232197B (en) | 2014-04-23 | 2018-04-30 | Lumus Ltd | Compact head-up display system |
USD770143S1 (en) | 2014-05-23 | 2016-11-01 | Michael Waters | Beanie with means for illumination |
US10072819B2 (en) | 2014-10-02 | 2018-09-11 | Ledvance Llc | Light source for uniform illumination of a surface |
US10036535B2 (en) | 2014-11-03 | 2018-07-31 | Ledvance Llc | Illumination device with adjustable curved reflector portions |
USD824557S1 (en) | 2014-12-02 | 2018-07-31 | Michael Waters | Flashlight |
WO2016090049A1 (en) | 2014-12-02 | 2016-06-09 | Michael Waters | Light devices and control software |
US10405388B2 (en) | 2014-12-11 | 2019-09-03 | Ledvance Llc | Variable-beam light source with mixing chamber |
EP3166146B1 (en) * | 2015-11-06 | 2019-04-17 | ams AG | Optical package and method of producing an optical package |
CN108235739B (zh) | 2016-10-09 | 2021-03-16 | 鲁姆斯有限公司 | 使用矩形波导的孔径倍增器 |
KR102541662B1 (ko) | 2016-11-08 | 2023-06-13 | 루머스 리미티드 | 광학 컷오프 에지를 구비한 도광 장치 및 그 제조 방법 |
KR102655450B1 (ko) | 2017-02-22 | 2024-04-05 | 루머스 리미티드 | 광 가이드 광학 어셈블리 |
WO2019016813A1 (en) | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Lumus Ltd. | LIQUID CRYSTAL LIGHTING ON SILICON VIA OPTICAL ELEMENT GUIDE OF LIGHT |
PL241098B1 (pl) * | 2017-09-29 | 2022-08-01 | Akademia Im Jana Dlugosza W Czestochowie | Kolektor optyczny ultrasłabej luminescencji obiektów rozciągłych przestrzennie, umożliwiający jej detekcję z wykorzystaniem detektora jednokanałowego |
US20190170327A1 (en) * | 2017-12-03 | 2019-06-06 | Lumus Ltd. | Optical illuminator device |
CN112105976B (zh) | 2018-01-14 | 2022-12-09 | 光场实验室公司 | 能量场三维打印系统 |
IL259518B2 (en) | 2018-05-22 | 2023-04-01 | Lumus Ltd | Optical system and method for improving light field uniformity |
US11415812B2 (en) | 2018-06-26 | 2022-08-16 | Lumus Ltd. | Compact collimating optical device and system |
JP7420400B2 (ja) | 2018-07-25 | 2024-01-23 | ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド | ライトフィールドディスプレイシステムベースの遊園地のアトラクション |
CN109188781A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-11 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组及显示装置 |
WO2020183229A1 (en) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | Lumus Ltd. | Image projector |
US10904479B2 (en) | 2019-03-12 | 2021-01-26 | Light Field Lab, Inc. | Video communication including holographic content |
US11212514B2 (en) | 2019-03-25 | 2021-12-28 | Light Field Lab, Inc. | Light field display system for cinemas |
US11428933B2 (en) | 2019-05-13 | 2022-08-30 | Light Field Lab, Inc. | Light field display system for performance events |
US10791783B1 (en) | 2019-05-16 | 2020-10-06 | Waters Industries, Inc. | Lighted headgear and accessories therefor |
JP2022552770A (ja) | 2019-08-09 | 2022-12-20 | ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド | ライトフィールドディスプレイシステムに基づいたデジタルサイネージシステム発明者:ジョナサン・シャン・カラフィン、ブレンダン・エルウッド・ベベンシー、ジョン・ドーム |
US10981046B2 (en) | 2019-08-26 | 2021-04-20 | Light Field Lab, Inc. | Light field display system for sporting events |
CN114746797A (zh) | 2019-12-08 | 2022-07-12 | 鲁姆斯有限公司 | 具有紧凑型图像投影仪的光学系统 |
US11592166B2 (en) | 2020-05-12 | 2023-02-28 | Feit Electric Company, Inc. | Light emitting device having improved illumination and manufacturing flexibility |
US11876042B2 (en) | 2020-08-03 | 2024-01-16 | Feit Electric Company, Inc. | Omnidirectional flexible light emitting device |
US11841508B2 (en) | 2022-04-13 | 2023-12-12 | Meta Platforms Technologies, Llc | Micro-LED light extraction efficiency enhancement |
US20230392768A1 (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-07 | Dicon Fiberoptics, Inc. | Highly efficient light extraction system for led chip arrays |
Family Cites Families (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3596136A (en) | 1969-05-13 | 1971-07-27 | Rca Corp | Optical semiconductor device with glass dome |
GB1409793A (en) | 1972-06-08 | 1975-10-15 | Standard Telephones Cables Ltd | Light emissive diode to optical fibre coupling |
US4225380A (en) | 1978-09-05 | 1980-09-30 | Wickens Justin H | Method of producing light emitting semiconductor display |
US4675058A (en) | 1983-12-14 | 1987-06-23 | Honeywell Inc. | Method of manufacturing a high-bandwidth, high radiance, surface emitting LED |
JPS61127186A (ja) | 1984-11-22 | 1986-06-14 | Sharp Corp | 逆円錐型発光素子ランプ |
JPH036506A (ja) | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 面発光ledと光ファイバとの結合方法 |
US5055892A (en) | 1989-08-29 | 1991-10-08 | Hewlett-Packard Company | High efficiency lamp or light accepter |
US5255171A (en) | 1991-11-27 | 1993-10-19 | Clark L Douglas | Colored light source providing intensification of initial source illumination |
JPH0629577A (ja) | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子の製造方法 |
US5578839A (en) | 1992-11-20 | 1996-11-26 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Light-emitting gallium nitride-based compound semiconductor device |
JPH077184A (ja) | 1993-06-14 | 1995-01-10 | Omron Corp | 半導体発光素子、並びに当該発光素子を用いた投光器、光学検知装置及び光学的情報処理装置 |
JPH07115244A (ja) | 1993-10-19 | 1995-05-02 | Toyota Motor Corp | 半導体レーザー及びその製造方法 |
EP0680163A3 (en) | 1994-04-25 | 1996-07-03 | At & T Corp | Integrated detector / photo transmitter with non-imaging director. |
US5959787A (en) | 1995-06-06 | 1999-09-28 | The Boeing Company | Concentrating coverglass for photovoltaic cells |
DE19629920B4 (de) | 1995-08-10 | 2006-02-02 | LumiLeds Lighting, U.S., LLC, San Jose | Licht-emittierende Diode mit einem nicht-absorbierenden verteilten Braggreflektor |
US5592578A (en) | 1995-11-01 | 1997-01-07 | Hewlett-Packard Company | Peripheral optical element for redirecting light from an LED |
US5779924A (en) | 1996-03-22 | 1998-07-14 | Hewlett-Packard Company | Ordered interface texturing for a light emitting device |
US5925898A (en) | 1996-07-18 | 1999-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic transducer and production methods |
US6412971B1 (en) | 1998-01-02 | 2002-07-02 | General Electric Company | Light source including an array of light emitting semiconductor devices and control method |
US6501091B1 (en) | 1998-04-01 | 2002-12-31 | Massachusetts Institute Of Technology | Quantum dot white and colored light emitting diodes |
JP3469484B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2003-11-25 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
RU2142661C1 (ru) | 1998-12-29 | 1999-12-10 | Швейкин Василий Иванович | Инжекционный некогерентный излучатель |
JP3656715B2 (ja) | 1999-07-23 | 2005-06-08 | 松下電工株式会社 | 光源装置 |
EP2131404A3 (en) | 1999-07-26 | 2010-01-06 | Labosphere Institute | Bulk-shaped lens, light-emitting unit, lighting equipment and optical information system |
JP2001059922A (ja) | 1999-08-24 | 2001-03-06 | Yasuhiro Koike | 発光導光装置 |
JP5965095B2 (ja) | 1999-12-03 | 2016-08-10 | クリー インコーポレイテッドCree Inc. | 内部および外部光学要素による光取出しを向上させた発光ダイオード |
US6410942B1 (en) | 1999-12-03 | 2002-06-25 | Cree Lighting Company | Enhanced light extraction through the use of micro-LED arrays |
US6483196B1 (en) | 2000-04-03 | 2002-11-19 | General Electric Company | Flip chip led apparatus |
DE10019665A1 (de) | 2000-04-19 | 2001-10-31 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lumineszenzdiodenchip und Verfahren zu dessen Herstellung |
AU2001283424A1 (en) | 2000-08-17 | 2002-02-25 | Power Signal Technologies, Inc. | Glass-to-metal hermetically led array in a sealed solid state light |
US7064355B2 (en) | 2000-09-12 | 2006-06-20 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Light emitting diodes with improved light extraction efficiency |
DE10101554A1 (de) | 2001-01-15 | 2002-08-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Lumineszenzdiode |
US6819486B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-11-16 | 3M Innovative Properties Company | Projection screen having elongated structures |
US6727313B2 (en) | 2001-01-17 | 2004-04-27 | 3M Innovative Properties Company | Polymeric compositions and articles with anisotropic light scattering and methods of making and using |
DE10111501B4 (de) | 2001-03-09 | 2019-03-21 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE10137641A1 (de) | 2001-08-03 | 2003-02-20 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Hybrid-LED |
US6480389B1 (en) | 2002-01-04 | 2002-11-12 | Opto Tech Corporation | Heat dissipation structure for solid-state light emitting device package |
GB0203588D0 (en) | 2002-02-14 | 2002-04-03 | Enfis Ltd | A light system |
JP3931127B2 (ja) | 2002-09-03 | 2007-06-13 | オリンパス株式会社 | 照明装置及びそれを用いた表示装置 |
US7264378B2 (en) | 2002-09-04 | 2007-09-04 | Cree, Inc. | Power surface mount light emitting die package |
DE10250383B4 (de) | 2002-10-29 | 2007-05-10 | Diemount Gmbh | Leuchtdiodenanordnung mit Reflektor |
WO2004068603A2 (en) | 2003-01-27 | 2004-08-12 | 3M Innovative Properties Company | Phosphor based light source component and method of making |
US20040159900A1 (en) | 2003-01-27 | 2004-08-19 | 3M Innovative Properties Company | Phosphor based light sources having front illumination |
US7118438B2 (en) | 2003-01-27 | 2006-10-10 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making phosphor based light sources having an interference reflector |
WO2004070839A2 (en) | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Acol Technologies S.A. | Light emitting apparatus comprising semiconductor light emitting devices |
JP4254266B2 (ja) | 2003-02-20 | 2009-04-15 | 豊田合成株式会社 | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
US20040184270A1 (en) | 2003-03-17 | 2004-09-23 | Halter Michael A. | LED light module with micro-reflector cavities |
US7229201B2 (en) * | 2003-03-26 | 2007-06-12 | Optim Inc. | Compact, high-efficiency, high-power solid state light source using a single solid state light-emitting device |
US7009213B2 (en) | 2003-07-31 | 2006-03-07 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Light emitting devices with improved light extraction efficiency |
JP2005227339A (ja) | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Seiko Epson Corp | 光源装置、光源装置製造方法、及びプロジェクタ |
US7293876B2 (en) | 2004-03-24 | 2007-11-13 | Seiko Epson Corporation | Light source unit and projector |
CN101076744B (zh) | 2004-04-23 | 2010-05-12 | 光处方革新有限公司 | 用于发光二极管的光学歧管 |
-
2004
- 2004-10-29 US US10/977,249 patent/US7329982B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-10-05 JP JP2007538954A patent/JP2008518473A/ja active Pending
- 2005-10-05 EP EP05805816A patent/EP1805814A1/en not_active Withdrawn
- 2005-10-05 KR KR1020077012143A patent/KR20070070254A/ko not_active Application Discontinuation
- 2005-10-05 CN CN200580045438.0A patent/CN101095244A/zh active Pending
- 2005-10-05 WO PCT/US2005/036135 patent/WO2006049801A1/en active Application Filing
- 2005-10-21 TW TW094137041A patent/TW200633258A/zh unknown
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012503854A (ja) * | 2008-09-25 | 2012-02-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明系、照明器具、コリメータ、及び表示装置 |
US9562670B2 (en) | 2008-09-25 | 2017-02-07 | Philips Lighting Holding B.V. | Illumination system, luminaire, collimator, and display device |
TWI553902B (zh) * | 2010-04-26 | 2016-10-11 | 皇家飛利浦電子股份有限公司 | 發光系統及用於將準直儀對準一光源之方法 |
WO2013042523A1 (ja) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | シャープ株式会社 | 発光装置および該発光装置を備えた照明装置 |
JP2013157615A (ja) * | 2013-03-07 | 2013-08-15 | Toshiba Corp | 発光装置モジュール |
US11681091B2 (en) | 2016-07-15 | 2023-06-20 | Light Field Lab, Inc. | High density energy directing device |
JP2019530889A (ja) * | 2016-07-15 | 2019-10-24 | ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド | 2次元、ライトフィールドおよびホログラフィックリレーによるエネルギー伝搬および横方向アンダーソン局在 |
JP7298809B2 (ja) | 2016-07-15 | 2023-06-27 | ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド | 2次元、ライトフィールドおよびホログラフィックリレーによるエネルギー伝搬および横方向アンダーソン局在 |
US11726256B2 (en) | 2016-07-15 | 2023-08-15 | Light Field Lab, Inc. | High-density energy directing devices for two-dimensional, stereoscopic, light field and holographic displays |
US11733448B2 (en) | 2016-07-15 | 2023-08-22 | Light Field Lab, Inc. | System and methods for realizing transverse Anderson localization in energy relays using component engineered structures |
US11740402B2 (en) | 2016-07-15 | 2023-08-29 | Light Field Lab, Inc. | Energy relays with traverse energy localization |
US11796733B2 (en) | 2016-07-15 | 2023-10-24 | Light Field Lab, Inc. | Energy relay and Transverse Anderson Localization for propagation of two-dimensional, light field and holographic energy |
US11885988B2 (en) | 2018-01-14 | 2024-01-30 | Light Field Lab, Inc. | Systems and methods for forming energy relays with transverse energy localization |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1805814A1 (en) | 2007-07-11 |
KR20070070254A (ko) | 2007-07-03 |
US20060091784A1 (en) | 2006-05-04 |
CN101095244A (zh) | 2007-12-26 |
US7329982B2 (en) | 2008-02-12 |
WO2006049801A1 (en) | 2006-05-11 |
TW200633258A (en) | 2006-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008518473A (ja) | 非接合式光学素子を有するledパッケージ | |
WO2006049757A2 (en) | Led package with front surface heat extractor | |
TWI289947B (en) | Bendable solid state planar light source, a flexible substrate therefor, and a manufacturing method therewith | |
US9653663B2 (en) | Ceramic LED package | |
US8210698B2 (en) | Phosphor layer having enhanced thermal conduction and light sources utilizing the phosphor layer | |
TWI373855B (en) | Led package with structure and materials for high heat dissipation | |
JP3978451B2 (ja) | 発光装置 | |
CN100449801C (zh) | 半导体发光元件组成 | |
JP5036222B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2009081092A (ja) | 光源装置 | |
JP2009540615A (ja) | 再発光半導体構造体及び光学素子を有するled装置 | |
JP2006278567A (ja) | Ledユニット | |
WO2011093405A1 (ja) | チップサイズパッケージの光半導体装置 | |
EP1825719A1 (en) | Illumination system | |
JP2007194675A (ja) | 発光装置 | |
JP4847793B2 (ja) | 発光装置 | |
US20150236227A1 (en) | Led package having mushroom-shaped lens with volume diffuser | |
JP2010010523A (ja) | 発光装置 | |
TWI511279B (zh) | 用於形成多方向出光之發光二極體晶片的藍寶石基板 | |
JP2010504638A (ja) | 張力緩和を備える発光装置 | |
JP5362538B2 (ja) | 発光装置 | |
CN204668357U (zh) | 半导体发光元件及其发光装置 | |
TWI660494B (zh) | 照明裝置 | |
JP2020188184A (ja) | 発光装置 |