KR102412984B1 - 컵들 내의 광 추출 브리지 - Google Patents

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올렉 비. 슈체킨
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루미레즈 엘엘씨
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Abstract

발광 디바이스는 컵의 제1 영역으로부터 컵의 제2 영역으로 연장되는 벽을 갖는 컵을 포함할 수 있다. 벽은 반사성 물질로 형성되거나 반사성 물질로 코팅된다. 발광 디바이스는 광을 공기 내로 지향시키기 위해 벽의 적어도 일부의 외경을 넘어 연장되는 광 추출 브리지를 포함할 수 있다. 광은 컵의 제2 영역에 장착된 LED 다이에 의해 생성될 수 있되, LED 다이로부터 방출된 광의 적어도 일부가 벽 및 광 추출 브리지로부터 반사되어 컵을 빠져나간다.

Description

컵들 내의 광 추출 브리지
본 출원은 2019년 3월 11일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 62/816,541 및 2019년 4월 4일에 출원된 유럽 특허 출원 일련 번호 19167369.8의 우선권의 이익을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
발광 다이오드(LED) 다이는 LED의 전극들을 인쇄 회로 보드(PCB) 상의 전도성 트레이스들에 전기적으로 연결하기 위해 PCB 또는 다른 기판 상에 장착될 수 있다. 성형된 반사기 컵이 PCB에 부착되어, LED 다이를 둘러쌀 수 있다. 컵은 LED 다이를 캡슐화하기 위해 경화될 수 있다. 컵은 LED 다이의 측 광 방출을 제한하고 이를 대체로 전방 방향으로 지향시킬 수 있다. LED 다이 패키지라는 용어는 PCB, 컵 및 캡슐화제의 조합을 지칭할 수 있다. 일부 경우들에서, 광 추출을 개선하기 위해, 캡슐화제 또는 다른 캡슐화제를 함유하는 반구형 렌즈가 LED 다이 위에 부착된다.
발광 디바이스는 컵의 제1 영역으로부터 컵의 제2 영역으로 연장되는 벽을 갖는 컵을 포함할 수 있다. 벽은 반사성 물질로 형성되거나 반사성 물질로 코팅된다. 발광 디바이스는, 광을 공기 내로 지향시키기 위해, 벽의 적어도 일부의 외경을 넘어 연장되는 광 추출 브리지를 포함할 수 있다. 광은, LED 다이로부터 방출된 광의 적어도 일부가 벽 및 광 추출 브리지로부터 반사되어 컵을 빠져나가도록 컵의 제2 영역에 장착된 LED 다이에 의해 생성될 수 있다.
도 1a는 반사성 컵 패키지의 도면이고;
도 1b는 표준 컵 공동을 도시하는 도면이고;
도 1c는 광 추출 브리지들을 갖는 컵 공동을 도시하는 도면이고;
도 1d는 곡률이 있는 광 추출 브리지를 갖는 컵을 도시하는 도면이고;
도 1e는 추가적인 곡률들이 있는 광 추출 브리지를 갖는 컵의 도면이고;
도 1f는 곡률이 있는 광 추출 브리지를 갖는 포물선 컵의 도면이고;
도 1g는 곡률이 없는 광 추출 브리지를 갖는 포물선 컵의 도면이고;
도 1h는 광 추출 브리지들을 갖는 복수의 컵들의 도면이고;
도 1i는 공동들을 갖는 컵을 도시하는 도면이고;
도 1j는 공동들이 없는 컵을 도시하는 도면이고;
도 1k는 와이어 본드들을 갖는 반사성 컵 패키지를 도시하는 도면이고;
도 1l은 광 추출 브리지로부터 공기 내로 광자들을 방출하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이고;
도 2a는 발광 다이오드(LED) 디바이스를 도시하는 도면이고;
도 2b는 이차 광학계를 갖는 LED 시스템을 도시하는 도면이고;
도 3은 일 실시예에 따른 통합 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드의 평면도이고;
도 4a는 일 실시예에서 기판에, LED 디바이스 부착 영역에 부착된 LED 어레이를 갖는 전자 장치 보드의 평면도이고;
도 4b는 회로 보드의 2개의 표면들 상에 장착된 전자 구성요소들을 갖는 2채널 통합 LED 조명 시스템의 일 실시예의 도면이고;
도 5는 예시적인 응용 시스템의 도면이다.
상이한 광 조명 시스템들 및/또는 발광 다이오드 구현들의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 더 충분히 설명될 것이다. 이러한 예들은 상호 배타적이지 않으며, 일 예에서 발견된 특징들은 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예에서 발견된 특징들과 조합될 수 있다. 이에 따라, 첨부 도면들에 도시된 예들은 단지 예시적인 목적들을 위해 제공되고 그들은 본 개시내용을 어떤 방식으로든 제한하도록 의도된 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 전체에 걸쳐서 유사한 번호들은 유사한 요소들을 지칭한다.
다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 본원에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안 된다는 점이 이해될 것이다. 이러한 용어들은 하나의 요소를 다른 요소와 구별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 요소는 제2 요소로 명명될 수 있고 제2 요소는 제1 요소로 명명될 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 연관된 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함할 수 있다.
한 요소, 예컨대, 층, 영역 또는 기판이 다른 요소 "상에" 있거나 다른 요소 "상으로" 연장되는 것으로 언급될 때, 한 요소가 다른 요소 상에 직접 있거나 다른 요소 상으로 직접 연장될 수 있거나 개재 요소들이 또한 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 반대로, 한 요소가 다른 요소 "상에 직접" 있거나 다른 요소 "상으로 직접" 연장되는 것으로 언급될 때, 개재 요소들이 존재하지 않을 수 있다. 한 요소가 다른 요소에 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 한 요소가 다른 요소에 직접 연결 또는 결합될 수 있고/있거나 하나 이상의 개재 요소를 통해 다른 요소에 연결 또는 결합될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 반대로, 한 요소가 다른 요소에 "직접 연결" 또는 "직접 결합"되는 것으로 언급될 때, 한 요소와 다른 요소 사이에 개재 요소들이 존재하지 않는다. 이러한 용어들은 도면들에 도시된 임의의 배향 외에 요소의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
상대적 용어들, 예컨대, "아래", "위", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"이, 도면들에 예시된 바와 같이 한 요소, 층, 또는 영역과 다른 요소, 층, 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면들에 도시된 배향 외에 디바이스의 상이한 배향들을 포함하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.
반도체 발광 디바이스들 또는 광 전력 방출 디바이스들, 예컨대, 자외선(UV) 또는 적외선(IR) 광 전력을 방출하는 디바이스들은 현재 이용가능한 가장 효율적인 광원들 중 하나이다. 이러한 디바이스들은 발광 다이오드들, 공진 공동 발광 다이오드들, 수직 공동 레이저 다이오드들, 측면 발광 레이저들 등(이하 "LED들"로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들의 소형 크기 및 더 낮은 전력 요건들로 인해, LED들은 많은 상이한 응용들에 대해 매력적인 후보들일 수 있다. 예를 들어, 이들은 휴대용 배터리-전력공급형 디바이스들, 예컨대, 카메라들 및 휴대폰들에 대한 광원들(예를 들어, 플래시 광들 및 카메라 플래시들)로서 사용될 수 있다. 이들은 또한, 예를 들어, 자동차 조명, 헤드업 디스플레이(HUD) 조명, 원예 조명, 거리 조명, 비디오용 토치, 일반 조명(예를 들어, 가정, 상점, 사무실 및 스튜디오 조명, 극장/무대 조명 및 건축 조명), 증강 현실(AR) 조명, 가상 현실(VR) 조명, 디스플레이용 백라이트들로서, 그리고 IR 분광법에 사용될 수 있다. 단일 LED는 백열 광원보다 덜 밝은 광을 제공할 수 있으므로, (모놀리식 LED 어레이들, 마이크로 LED 어레이들 등과 같은) LED들의 어레이들 또는 다중 접합 디바이스들이, 더 많은 밝기가 희망되거나 요구되는 응용들에 사용될 수 있다.
도 1a는 반사성 컵 패키지(100A)의 도면이다. 패키지(100A)의 리드들(102 및 104)을 형성하기 위해 구리 리드 프레임이 시트 또는 시트들로부터 스탬핑된다. 리드들(102 및 104)이 LED 다이(106) 전극들(108 및 110)에 본딩될 영역은 본딩 패드들(112 및 114)을 형성하기 위해 적합한 금속, 예컨대, 금 또는 다른 합금 또는 합금들로 도금될 수 있다. 다이 전극들(108, 110)에 대한 본딩을 허용하기 위해, 필요하다면, 금 볼들, 솔더 웨팅, 또는 다른 기법들이 또한 사용될 수 있다. 전기적 연결을 위해 사용되는 리드 프레임의 임의의 부분은, 연결이 솔더, 초음파 용접, 와이어 본드, 전도성 에폭시 등에 의한 것인지에 관계없이, 본원에서 본딩 패드 또는 전극으로 지칭된다.
리드 프레임 위에 플라스틱 컵(116)과 같은 성형된 컵이 존재한다. 본원에서 더 논의되는 바와 같이, 성형된 컵은 플라스틱, 다른 물질, 및/또는 배합물, 예컨대, 플라스틱 및 금속 배합물일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 압축 성형 또는 사출 성형이 컵(116)을 성형하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게, 플라스틱은 열 전도성이다. 예를 들어, 금속 입자들을 함유함으로써 플라스틱이 또한 전기 전도성이면, 플라스틱과 접촉하는 리드 프레임의 부분은 성형 단계 이전에 그 위에 형성된 유전체 코팅(별도로 도시되지 않음)을 갖는다.
컵(116)은 일반적으로, LED(106)의 최상부 발광 표면의 평면에 평행한 원형 단면을 갖고, 컵의 개방 방향에 대해, LED(106)의 최상부 발광 표면의 평면에 직교하는 포물선을 형성한다. 개구부를 등진 방향의 컵(116)의 표면(예를 들어, 컵의 베이스)은 일반적으로 평탄한 표면이다. 형상은 또한, 복합 포물면 집광기(CPC)일 수 있다. 일 실시예에서, 컵(116)의 포물선 부분은 약 5 mm 깊이이고, 컵의 최상부 개구부는 직경이 약 6-7 mm이고, LED 다이(106)에 대한 컵의 바닥 표면 평탄 영역은 직경이 약 1-2 mm이다. 컵(116)은, 일반적으로, 모든 LED 다이 광을 상방으로 반사시키기 위해 컵의 바닥 표면으로부터 컵의 최상부 에지까지 위로 경사진다. 컵이 더 깊을수록, 빔은 더 좁고, 따라서 빔 형상은 임의의 렌즈보다는 컵 형상에 의해 결정될 수 있다. 실시예에서, 렌즈가 사용되지 않는다.
컵(116)은 컵(116)의 표면에 입사하는 광이 다수의 방향들로 산란할 수 있도록 반사성 산란체로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 컵(116)의 내부 표면은 스퍼터링, 증발, 분무 또는 다른 프로세스에 의해 반사성 물질(118), 예컨대, 은 또는 알루미늄 막으로 코팅될 수 있다. 물질에 기초하고/거나 반사성 물질(118)에 기초한 반사는 가장 좁은 빔에 대해 정반사성일 수 있거나, 더 넓은 빔에 대해 (예컨대, 백색 페인트를 사용함으로써) 확산성일 수 있다. 그러한 본딩 패드들(112, 114)이 반사성 물질(118)에 의해 단락되거나 코팅되지 않는 것을 보장하기 위해 마스킹 프로세스가 사용될 수 있다. 대안적으로, 반사성 물질은 본딩 패드(112, 114)로부터 제거될 수 있고 그 다음 금 또는 임의의 다른 적합한 물질로 도금될 수 있다.
플립 칩 LED 다이(106)의 바닥 전극들(108, 110)은 리드들(102 및 104)의 단부들에 형성된 본딩 패드들(112, 114)에 본딩된다. 본딩은 초음파 용접, 솔더, 솔더 페이스트, 전도성 에폭시, 또는 다른 수단에 의할 수 있다. LED 다이들은 전형적으로, 정사각형이고 측 당 대략 0.5-1 mm이다. 리드들(102 및 104)은 전력 공급부로의 연결을 위한 애노드 및 캐소드 리드들을 형성한다.
응용에 따라, 리드들(102 및 104)의 외측 단부들은 LED 다이(106)에 전력을 공급하기 위해 인쇄 회로 보드(PCB) 또는 다른 기판 상의 금속 패드들에 납땜될 수 있다. LED 다이(106)로부터 방출된 광선(120)은 전방 방향으로 컵(116)의 벽에서 반사되는 것으로 도시된다. LED 다이(106)의 측벽들로부터 광선들은 유사하게, 컵(116)에 의해 상방으로 반사될 것이다. 컵(116)은 컵의 측에 대한 특정 경사 또는 곡률에 의해 설명될 수 있다.
컵(116)은 다수의 흡수 요소들을 포함할 수 있다. 흡수 요소들은, 예를 들어, 다이 전극들(108, 110)의 본딩에 사용되는 솔더, 다른 와이어 본드들, 예를 들어, PCB를 포함하는 서브마운트들 및 당연히 다이 자체(106)를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 이들은 컵(116)의 공동 내에 위치되고, 일부 반사된 광선들을 흡수할 수 있다. 예시적인 흡수 요소는 도 1b의 흡수 표면(122)에 의해 도시된다.
LED 다이들에 대한 플립 칩 구성이 본원의 하나 이상의 도면(예를 들어, 도 1a)에 도시되지만, LED 다이들에 대한 하나 이상의 다른 구성이, 본원에 개시된 주제에 따라 사용될 수 있다는 점을 주목해야 한다. 비제한적인 예로서, 도 1m은, 반사성 컵 패키지(100A)와 유사하지만, 와이어 본드들(115)을 갖는 AlInGaP 다이(106b)를 포함하는 반사성 컵 패키지(100M)를 도시하고, 와이어 본드들은 다이(106b)를 본딩 패드들(112 및/또는 114)에 연결한다. LED 다이들의 다른 구성들이 또한, 본원에 개시된 주제에 적용가능하다.
도 1b는, 광이 LED 다이(106)로부터 방출될 때, 광이 컵(116) 내에서 주위에 산란될 수 있고 공기 내로 빠져나가기 전에 컵(116)의 공동(124)에서 흡수 표면들(122) 또는 LED 다이(106) 중 많은 곳에 부딪칠 수 있는 것을 예시하는, 컵(116)의 도면(100B)이다. 이러한 표면들(122) 각각이 광을 흡수하기 때문에, 더 적은 광이 빠져나갈 수 있고, 이에 의해 밝기를 감소시키고/거나 효율을 감소시킨다. 도 1b에서, 컵 벽(126)은 반사성 표면(118)으로 코팅되지만, 광선(120)의 일부 반사들은 여전히, 컵(116)의 베이스(128)를 향해 반사된다. 일부 반사들은 공기 경계(130)(또는 임의의 다른 물질 경계)에 도달하는 광선(120)으로부터 올 수 있다. 이러한 반사들은 위의 반사성 코팅(118) 및 공기(130) 또는 다른 물질을 포함하는 컵(116)의 공동(124) 내부의 물질들의 상이한 물질 특성들로부터 부분적으로 기인할 수 있다.
도 1c는 공동(124) 및 광 추출 브리지들(140)을 갖는 컵(116)을 도시하는 도면(100C)이다. 컵(116)의 상부 부분(150)에서, 광 추출 브리지는 위쪽의 공기 내로 상방으로 광선을 지향시키는 것을 돕도록 형성된다. 광 추출 브리지가 컵 내에 형성된 상태에서, 광선(120)은 광 추출 브리지(140)에 진입할 수 있고, 공기 내로 빠져나가기 전에 광 추출 브리지(140)의 반사성 표면들(142, 144) 사이에서 내부적으로, 즉, 내부 전반사(TIR) 현상을 통해 다시 반사될 수 있다. 광 추출 브리지(140)는 광자들이 흡수 표면들(122), 예를 들어, 솔더, 와이어 본드, 서브마운트들 및 다이에 도달하는 것을 방지한다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 광 추출 브리지(140)는 2개의 요소들, 즉, 수평 요소(146) 및 수직 요소(148)로 구성된다. 광 추출 브리지(140)는 컵(116)의 상부 부분(150)에 형성된다.
광 추출 브리지(140)는 표준 컵의 최상부에 중첩될 수 있는 추가적인 얕고 넓은 컵 형상을 추가한다. 유사하게, 광 추출 브리지(140)는 컵 상에, 컵 내에 또는 컵의 구성요소로서 형성될 수 있다. 표준 컵의 최상부에 중첩되는 이러한 얕고 넓은 컵 형상들 몇 개가 존재할 수 있다. 반사성 막은 LED 다이 방출에 맞춰 조정된 2색성 코팅일 수 있다. 전극들이 반사성 물질(118) 또는 대안적인 2색성 코팅으로 코팅되지 않는 것을 보장하기 위해 마스킹 프로세스가 사용될 수 있다.
도 1d는 포물선 형상일 수 있는 곡선 부분(152)을 갖는 광 굴절 브리지(140)를 갖는 컵(116)을 도시하는 도면(100D)이다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 광 추출 브리지(140)는 반사성 물질(154)로 코팅된 곡선 부분(152)으로 형성된다. 곡선 부분(152)은 벽(126) 위에 상부 부분(150)에 위치될 수 있다. 광 추출 브리지(140)는 광선(120)이 표면들(122) 또는 LED 다이(106)에 의해 흡수되지 않고 컵(116)을 빠져나가기 위한 수단을 제공할 수 있다. 광 추출 브리지(140)는, 컵 벽(126) 위에 위치된, 컵(116)의 상부 부분(150)에 형성된다.
도 1e는 복수의 곡률들(156, 158)이 있는 광 추출 브리지(140)를 갖는 컵(116)의 도면(100E)이다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 광 추출 브리지(140)는 반사성 물질(160, 162)로 코팅된 복수의 곡선 부분들(156, 158)로 형성된다. 반사성 물질(160, 162)은 단일 반사성 물질로 구성될 수 있거나 2개 이상의 상이한 물질들로 구성될 수 있다. 곡선 부분(152)은 광선(120)이 표면들(122) 또는 LED 다이(106)에 의해 흡수되지 않고 컵(116)을 빠져나가기 위한 수단을 제공할 수 있다. 광선(120)은 곡률들(156, 158)의 양쪽 반사성 물질(160, 162)에 의해 또는 둘 중 오직 하나에 의해서 반사될 수 있다. 광 추출 브리지(140)는 벽(126) 위의 컵(116)의 상부 부분(150)에 형성되는 것으로 도시된다. 공동(124)은 물질로 충전되거나 충전되지 않을 수 있다.
도 1f는 곡률이 있는 광 추출 브리지를 갖는 포물선 컵(116)의 도면(100F)이다. 도 1f에 도시된 바와 같이, 광 추출 브리지(140)는 도 1d와 매우 유사하게 반사성 물질(154)로 코팅된 곡선 부분(152)으로 형성된다. 그러나, 도 1d와 달리, 컵(116)의 바닥 부분은 곡선 내부 채널(164)일 수 있고 도 1a와 유사한 포물선 형상을 형성할 수 있다. 광 추출 브리지(140)는 벽(126) 위의 컵(116)의 상부 부분(150)에 형성된다. 도 1f의 광 추출 브리지(140)는 다른 도면들에서보다 약간 더 좁은 것으로 도시된다. 광 추출 브리지(140)는 필요에 따라 더 좁게 또는 더 길게 만들어질 수 있다. 도 1f의 컵(116)은 도 1a와 관련하여 더 상세히 도시된 바와 같이 포물선을 형성하도록 성형될 수 있는 곡선 내부 섹션(164)을 포함한다. 곡선 내부 채널(164)은 다른 형태들을 또한 취할 수 있다.
도 1g는 곡률이 없는 광 추출 브리지(140)를 갖는 포물선 컵(116)의 도면(100G)이다. 도 1g에 도시된 바와 같이, 광 추출 브리지(140)는 벽(126) 위의 컵(116)의 상부 부분(150)에 형성될 수 있다. 컵(116)의 바닥 부분은 광선의 대안적인 전파를 허용하기 위해 벽(126)의 내부 상의 곡선 내부 채널(164)일 수 있다. 벽(126)의 이러한 곡률은 위의 부분(150)의 광 추출 브리지(140) 및/또는 공기에 더 많은 광선이 도달하도록 도울 수 있다.
도 1h는 광 추출 브리지(140)를 각각 갖는 복수의 컵들(166, 168, 170)의 단면(100H)의 도면이다. 도시된 바와 같이 컵들(166, 168, 170) 각각은 함께 형성될 수 있고 그 다음, 파선들을 따라 개별적으로 절단될 수 있다. 복수의 컵들(166, 168, 170) 각각의 절단은 이들을 개별 패키지들로 분리할 수 있다. 컵들(166, 168, 170) 각각은 LED 다이(106)뿐만 아니라 다른 흡수 표면들(도시되지 않음)도 갖는다.
도 1i는 광 추출 브리지(117)를 갖는 컵(116)의 평면도를 도시하는 도면(100i)이다. 광 추출 브리지 피쳐를 갖는 것은, 도 1j와 비교하여 도시된 바와 같이, 아래에서 설명되는 바와 같이 와이어 본딩될 수 있는 LED 다이(106)에 의해 방출된 컵(116)으로부터의 광 출력(180a)을 명확히 증가시킨다.
도 1j는 광 추출 브리지 피쳐가 없는 컵을 도시하는 도면(100J)이다. 도 1j에서, 광 출력(180b)은 도 1i에 비해 더 낮다(도시된 것보다 더 좁다). 광 출력(180b)은 와이어 본딩될 수 있는 LED 다이(106)에 의해 생성된다.
시뮬레이션 결과들은 광 추출 브리지에 의해 3%보다 양호한 이득을 나타내었다. 시뮬레이션들 및 실험들은 이 피쳐가 광 추출을 > 3%만큼(예를 들어, 3.5% 이득) 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 예를 들어, 주어진 다이에 대해, 광 추출 브리지가 없는 경우의 광 손실의 양은 -2.1%일 수 있는 반면, 광 추출 브리지를 추가함으로써 달성되는 이득은 3.45%이다.
도 1l은 광 추출 브리지로부터 공기 내로 광자들을 방출하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 흐름도(100L)이다. 방법은 컵의 제1 영역으로부터 컵의 제2 영역으로 연장되는 벽을 갖는 컵 내의 발광 다이오드(LED) 다이에 의해 광자들을 방출하는 단계(L02)를 포함할 수 있다. 방출된 광자들 중 일부는 공기 내로 지향될 수 있다(L04). 방출된 광자는 벽 상에 코팅된 반사성 표면으로 지향된다(L06). 다시, 일부 방출된 광자들은 공기 내로 지향되고 방출될 수 있다(L08). 방법은 광자들의 일부를 반사성 표면으로부터, 컵의 제1 영역에서 벽의 적어도 일부의 외경을 넘어 연장되는 광 추출 브리지 내로 반사하는 단계(L10)를 더 포함할 수 있다. 그 다음, 광 추출 브리지로부터 광자들은 공기 내로 반사될 수 있다(L12).
하나 이상의 형상, 예컨대, 컵들 및/또는 광 추출 브리지들의 형상이 도 1a-1k에서 설명되고/거나 도시되지만 본원에 개시된 주제 하에서 다른 형상들이 적용가능할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 형상들은 각도, 설계, 구성, 크기, 곡률, 및/또는 임의의 다른 적용가능한 속성이 상이할 수 있다.
본원에 설명된 실시예들은 컵을 성형하기 위해 컵 몰드를 사용하여 구현될 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 컵 형상을 사용하는 임의의 다른 설계 또는 실시예에 적용될 수 있다. 광 추출 브리지는 또한, 갭으로 지칭될 수 있다. 광 추출 브리지는 컵 외측 벽의 양 측들 상에 있는 것으로 도면들에 도시된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 광 추출 브리지는 컵의 일부 상에만, 즉, 컵을 완전히 둘러싸지 않고/거나 일 측 상에만 형성될 수 있다.
도 2a는 예시적인 실시예에서의 LED 디바이스(200)의 도면이다. LED 디바이스(200)는 기판(202), 활성 층(204), 파장 변환 층(206), 및 일차 광학계(208)를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, LED 디바이스는 파장 변환 층 및/또는 일차 광학계를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 1a의 반사성 컵 패키지(100A)는 반사성 컵 패키지(100A)가 직접 이미터이도록 파장 변환 층 및/또는 일차 광학계 없이 구현될 수 있다. 디바이스(200)는 도 1a-j에 제공된 바와 같은 컵을 사용하여 구현될 수 있고 도 1l에 개시된 바와 같이 작동될 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 활성 층(204)은 기판(202)에 인접할 수 있고 여기될 때 광을 방출할 수 있다. 기판(202) 및 활성 층(204)을 형성하기 위해 사용되는 적합한 물질들은 사파이어, SiC, GaN, 실리콘을 포함하고, 더 구체적으로, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb를 포함하지만 이에 제한되지 않는 III-V 반도체들, ZnS, ZnSe, CdSe, CdTe를 포함하지만 이에 제한되지 않는 II-VI 반도체들, Ge, Si, SiC를 포함하지만 이에 제한되지 않는 IV족 반도체들, 및 이들의 혼합물들 또는 합금들로부터 형성될 수 있다.
파장 변환 층(206)은 활성 층(204)으로부터 멀리 떨어져 있거나, 그에 근접해 있거나, 또는 바로 위에 있을 수 있다. 활성 층(204)은 파장 변환 층(206) 내로 광을 방출한다. 파장 변환 층(206)은 활성 층(204)에 의해 방출된 광의 파장을 추가로 수정하도록 작용한다. 파장 변환 층을 포함하는 LED 디바이스들은 종종, 인광체 변환 LED들("PCLED")로 지칭된다. 파장 변환 층(206)은 하나의 파장의 광을 흡수하고 상이한 파장의 광을 방출하는 임의의 발광 물질, 예컨대, 예를 들어, 투명 또는 반투명 바인더 또는 매트릭스 내의 인광체 입자들, 또는 세라믹 인광체 요소를 포함할 수 있다.
일차 광학계(208)는 LED 디바이스(200)의 하나 이상의 층 상에 또는 하나 이상의 층 위에 있을 수 있고 광이 일차 광학계(208)를 통해 활성 층(204) 및/또는 파장 변환 층(206)으로부터 통과하는 것을 허용할 수 있다. 일차 광학계(208)는 하나 이상의 층을 보호하고, LED 디바이스(200)의 출력을 적어도 부분적으로 성형하도록 구성된 렌즈 또는 캡슐화부일 수 있다. 일차 광학계(208)는 투명 및/또는 반투명 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 일차 광학계를 통한 광은 램버시안 분포 패턴에 기초하여 방출될 수 있다. 일차 광학계(208)의 하나 이상의 특성이 램버시안 분포 패턴과 상이한 광 분포 패턴을 생성하도록 수정될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본원에 개시된 바와 같이, 일차 광학계(208)는 본원에 개시된 하나 이상의 실시예에 포함되지 않을 수 있다.
도 2b는 예시적인 실시예에서 픽셀들(201A, 201B 및 201C)을 갖는 LED 어레이(210)뿐만 아니라 이차 광학계(212)를 포함하는 조명 시스템(220)의 단면도를 도시한다. LED 어레이(210)는 각각의 파장 변환 층(206B), 활성 층(204B) 및 기판(202B)을 각각 포함하는 픽셀들(201A, 201B 및 201C)을 포함한다. LED 어레이(210)는 웨이퍼 레벨 처리 기법들, 500 미크론 이하의 치수를 갖는 마이크로 LED 등을 사용하여 제조된 모놀리식 LED 어레이일 수 있다. LED 어레이(210)의 픽셀들(201A, 201B, 및 201C)은 어레이 세그먼트화를 사용하여 형성될 수 있거나, 대안적으로, 픽 앤 플레이스 기법들을 사용하여 형성될 수 있다. 픽셀들(201A, 201B, 및/또는 201C)은 도 1a-j에 제공된 바와 같은 컵을 사용하여 구현될 수 있고 도 1l에 개시된 바와 같이 작동될 수 있다.
LED 디바이스들(200B)의 하나 이상의 픽셀(201A, 201B, 및 201C) 사이에 보이는 공간들(203)은 공기 갭을 포함할 수 있거나, 물질, 예컨대, 콘택(예를 들어, n-콘택)일 수 있는 금속 물질로 채워질 수 있다.
이차 광학계(212)는 렌즈(209) 및 도파관(207) 중 하나 또는 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 도시된 예에 따라 이차 광학계가 논의되지만, 예시적인 실시예들에서, 이차 광학계(212)는 유입 광을 확산시키는(발산 광학계) 데 사용될 수 있거나 유입 광을 시준된 빔 내로 수집하는(시준 광학계) 데 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예시적인 실시예들에서, 도파관(207)은 집광기일 수 있고, 광을 집중시키기 위한 임의의 적용가능한 형상, 예컨대, 포물선 형상, 원뿔 형상, 사면 형상 등을 가질 수 있다. 도파관(207)은 입사 광을 반사 또는 재지향시키는 데 사용되는 유전체 물질, 금속화 층 등으로 코팅될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 조명 시스템은 파장 변환 층(206B), 일차 광학계(208B), 도파관(207), 및 렌즈(209) 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있다.
렌즈(209)는 임의의 적용가능한 투명 물질, 예컨대, SiC, 산화알루미늄, 다이아몬드 등 또는 이들의 조합(그러나 이에 제한되지 않음)으로 형성될 수 있다. 렌즈(209)는 렌즈(209)로부터의 출력 빔이, 원하는 광측정 사양을 효율적으로 충족시킬 수 있도록 렌즈(209) 내로 입력되는 광의 빔을 수정하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로, 렌즈(209)는, 예컨대, LED 어레이(210)의 픽셀들(201A, 201B 및/또는 201C)의 점등 및/또는 미점등 외관을 결정함으로써, 하나 이상의 심미적 목적을 위해 역할을 할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 통합 LED 조명 시스템을 위한 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 대안적인 실시예들에서, 2개 이상의 전자 장치 보드들이 LED 조명 시스템을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, LED 어레이가 개별 전자 장치 보드 상에 있을 수 있거나, 센서 모듈이 개별 전자 장치 보드 상에 있을 수 있다. 예시된 예에서, 전자 장치 보드(310)는 전력 모듈(312), 센서 모듈(314), 연결 및 제어 모듈(316), 및 기판(320)으로의 LED 어레이의 부착을 위해 남겨둔 LED 부착 영역(318)을 포함한다.
기판(320)은 전기 구성요소들, 전자 구성요소들 및/또는 전자 모듈들을 기계적으로 지지하고, 이들에게 전도성 커넥터들, 예컨대, 트랙들, 트레이스들, 패드들, 비아들, 및/또는 와이어들을 사용하여 전기적 결합을 제공할 수 있는 임의의 보드일 수 있다. 전력 모듈(312)은 전기 및/또는 전자 요소들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전력 모듈(312)은 AC/DC 변환 회로, DC/DC 변환 회로, 조광 회로, 및 LED 구동기 회로를 포함한다.
센서 모듈(314)은 LED 어레이가 구현될 응용에 필요한 센서들을 포함할 수 있다.
연결 및 제어 모듈(316)은 시스템 마이크로컨트롤러, 및 외부 디바이스로부터 제어 입력을 수신하도록 구성된 임의의 유형의 유선 또는 무선 모듈을 포함할 수 있다.
모듈이라는 용어는, 본원에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 전자 장치 보드(310)에 납땜될 수 있는 개별 회로 보드들 상에 배치된 전기 및/또는 전자 구성요소들을 지칭할 수 있다. 그러나, 모듈이라는 용어는 또한, 유사한 기능성을 제공하지만, 동일한 영역에서 또는 상이한 영역들에서 하나 이상의 회로 보드에 개별적으로 납땜될 수 있는 전기 및/또는 전자 구성요소들을 지칭할 수 있다.
도 4a는 일 실시예에서 기판(320)에, LED 디바이스 부착 영역(318)에 부착된 LED 어레이(410)를 갖는 전자 장치 보드(310)의 평면도이다. 전자 장치 보드(310)는 LED 어레이(410)와 함께 LED 시스템(400A)을 나타낸다. 추가적으로, 전력 모듈(312)은 Vin(497)에서 전압 입력을 수신하고 트레이스들(418B)을 통해 연결 및 제어 모듈(316)로부터 제어 신호들을 수신하고, 트레이스들(418A)을 통해 LED 어레이(410)에 구동 신호들을 제공한다. LED 어레이(410)는 전력 모듈(312)로부터의 구동 신호들을 통해 켜지고 꺼진다. 도 4a에 도시된 실시예에서, 연결 및 제어 모듈(316)은 트레이스(418C)를 통해 센서 모듈(314)로부터 센서 신호들을 수신한다.
도 4b는 회로 보드(499)의 2개의 표면들 상에 장착된 전자 구성요소들을 갖는 2채널 통합 LED 조명 시스템의 일 실시예를 예시한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, LED 조명 시스템(400B)은 조광기 신호들 및 AC 전력 신호들을 수신하기 위한 입력들을 갖는 제1 표면(445A) 및 제1 표면 상에 장착된 AC/DC 변환기 회로(412)를 포함한다. LED 시스템(400B)은 제2 표면(445B)을 포함하고 제2 표면 상에 조광기 인터페이스 회로(415), DC-DC 변환기 회로들(440A 및 440B), 마이크로컨트롤러(472)를 갖는 연결 및 제어 모듈(416)(이 예에서는 무선 모듈), 및 LED 어레이(410)가 장착되어 있다. LED 어레이(410)는 2개의 독립적인 단일 채널들(411A 및 411B)에 의해 구동된다. 대안적인 실시예들에서, 단일 채널이 구동 신호들을 LED 어레이에 제공하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 임의의 개수의 다중 채널들이 구동 신호들을 LED 어레이에 제공하기 위해 사용될 수 있다.
LED 어레이(410)는 2개의 군들의 LED 디바이스들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 군(A)의 LED 디바이스들은 제1 채널(411A)에 전기적으로 결합되고 군(B)의 LED 디바이스들은 제2 단일 채널(411B)에 전기적으로 결합된다. 2개의 DC-DC 변환기들(440A 및 440B) 각각은, 각각, LED 어레이(410) 내의 LED들의 각각의 군(A 및 B)을 구동하기 위해 단일 채널들(411A 및 411B)을 통해 각각의 구동 전류를 제공할 수 있다. LED들의 군들 중 하나 내의 LED들은 LED들의 제2 군 내의 LED들과 상이한 색점을 갖는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. LED 어레이(410)에 의해 방출되는 광의 복합 색점의 제어는, 각각, 단일 채널(411A 및 411B)을 통해 개별 DC/DC 변환기 회로들(440A 및 440B)에 의해 인가되는 전류 및/또는 듀티 사이클을 제어함으로써 소정 범위 내에서 조정될 수 있다. 도 4b에 도시된 실시예가 (도 3 및 도 4a에서 설명된 바와 같이) 센서 모듈을 포함하지 않지만, 대안적인 실시예는 센서 모듈을 포함할 수 있다.
예시된 LED 조명 시스템(400B)은, LED 어레이(410) 및 LED 어레이(410)를 작동시키기 위한 회로가 단일 전자 장치 보드 상에 제공되는 통합 시스템이다. 회로 보드(499)의 동일 표면 상의 모듈들 사이의 연결들은 표면 또는 표면 아래 상호연결들, 예컨대, 트레이스들(431, 432, 433, 434 및 435) 또는 금속화들(도시되지 않음)에 의해 모듈들 간에, 예를 들어, 전압들, 전류들, 및 제어 신호들을 교환하기 위해 전기적으로 결합될 수 있다. 회로 보드(499)의 대향 표면들 상의 모듈들 사이의 연결들은 보드를 통한 상호연결들, 예컨대, 비아들 및 금속화들(도시되지 않음)에 의해 전기적으로 결합될 수 있다.
실시예들에 따르면, LED 어레이가 구동기 및 제어 회로와 별개의 전자 장치 보드 상에 있는 LED 시스템들이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, LED 시스템은 구동기 회로와 별개의 전자 장치 보드 상의 전자 장치들 중 일부와 함께 LED 어레이를 가질 수 있다. 예를 들어, LED 시스템은 LED 어레이들과는 별개의 전자 장치 보드 상에 위치된 LED 모듈 및 전력 변환 모듈을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, LED 시스템은 다중 채널 LED 구동기 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 모듈은 내장된 LED 교정 및 설정 데이터, 및 예를 들어, LED들의 3개의 군들을 포함할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 LED들의 임의의 개수의 군들이 하나 이상의 응용에 일관되게 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 각각의 군 내의 개별 LED들은 직렬 또는 병렬로 배열될 수 있고, 상이한 색점들을 갖는 광이 제공될 수 있다. 예를 들어, 온백색 광이 LED들의 제1 군에 의해 제공될 수 있고, 냉백색 광이 LED들의 제2 군에 의해 제공될 수 있고, 중성 백색 광이 제3 군에 의해 제공될 수 있다.
도 5는 응용 플랫폼(560), LED 시스템들(552 및 556), 및 이차 광학계들(554 및 558)을 포함하는 예시적인 시스템(550)을 도시한다. LED 시스템(552)은 화살표들(561a 및 561b) 사이에 도시된 광 빔들(561)을 생성한다. LED 시스템(556)은 화살표들(562a 및 562b) 사이에 광 빔들(562)을 생성할 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서, LED 시스템(552)으로부터 방출된 광은 이차 광학계(554)를 통과하고, LED 시스템(556)으로부터 방출된 광은 이차 광학계(558)를 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 광 빔들(561 및 562)은 어떠한 이차 광학계도 통과하지 않는다. 이차 광학계는 하나 이상의 도광체일 수 있거나 하나 이상의 도광체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 도광체는 에지형(edge lit)일 수 있거나, 도광체의 내부 에지를 한정하는 내부 개구부를 가질 수 있다. LED 시스템들(552 및/또는 556)은, 이들이 하나 이상의 도광체의 내부 에지(내부 개구부 도광체) 또는 외부 에지(에지형 도광체) 내로 광을 주입하도록 하나 이상의 도광체의 내부 개구부들에 삽입될 수 있다. LED 시스템들(552 및/또는 556) 내의 LED들은 도광체의 일부인 베이스의 둘레 주위에 배열될 수 있다. 구현에 따르면, 베이스는 열 전도성일 수 있다. 구현에 따르면, 베이스는 도광체 위에 배치되는 열 소산 요소에 결합될 수 있다. 열 소산 요소는 LED들에 의해 생성된 열을 열 전도성 베이스를 통해 수용하고 수용된 열을 소산시키도록 배열될 수 있다. 하나 이상의 도광체는 LED 시스템들(552 및 556)에 의해 방출된 광이, 원하는 방식, 예컨대, 예를 들어, 기울기, 챔퍼링된 분포, 좁은 분포, 넓은 분포, 경사진 분포 등으로 성형되는 것을 허용할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 실외 광, 예컨대, 거리 조명, 자동차, 의료 디바이스, AR/VR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 3에 도시된 통합 LED 조명 시스템, 도 4a에 도시된 LED 시스템(400A)은 예시적인 실시예들의 LED 시스템들(552 및 556)을 예시한다.
예시적인 실시예들에서, 시스템(550)은 카메라 플래시 시스템의 모바일 폰, 실내 주거용 또는 상업용 조명, 실외 광, 예컨대, 거리 조명, 자동차, 의료 디바이스, AR/VR 디바이스들, 및 로봇 디바이스들일 수 있다. 도 4a에 도시된 LED 시스템(400A), 도 4b에 도시된 LED 시스템(400B)은 예시적인 실시예들의 LED 시스템들(552 및 556)을 예시한다.
응용 플랫폼(560)은 본원에서 논의된 바와 같이 라인(565) 또는 다른 적용가능한 입력을 통한 전력 버스를 통해 LED 시스템들(552 및/또는 556)에 전력을 제공할 수 있다. 또한, 응용 플랫폼(560)은 LED 시스템(552) 및 LED 시스템(556)의 작동을 위해 라인(565)을 통해 입력 신호들을 제공할 수 있으며, 입력은 사용자 입력/선호도, 감지된 판독, 미리 프로그래밍되거나 자율적으로 결정된 출력 등에 기초할 수 있다. 하나 이상의 센서는 응용 플랫폼(560)의 하우징의 내부 또는 외부에 있을 수 있다.
다양한 실시예들에서, 응용 플랫폼(560) 센서들 및/또는 LED 시스템(552 및/또는 556) 센서들은 데이터, 예컨대, 시각 데이터(예를 들어, LIDAR 데이터, IR 데이터, 카메라를 통해 수집된 데이터 등), 오디오 데이터, 거리 기반 데이터, 이동 데이터, 환경 데이터 등 또는 이들의 조합을 수집할 수 있다. 데이터는 물리적 아이템 또는 엔티티, 예컨대, 물체, 개인, 차량 등과 관련될 수 있다. 예를 들어, 감지 장비는 ADAS/AV 기반 응용을 위해 물체 근접 데이터를 수집할 수 있으며, 이는 물리적 아이템 또는 엔티티의 검출에 기초하여 검출 및 후속 액션을 우선순위화할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, LED 시스템(552 및/또는 556), 예컨대, IR 신호에 의해 광 신호를 방출하고, 방출된 광 신호에 기초하여 데이터를 수집하는 것에 기초하여 수집될 수 있다. 데이터는 데이터 수집을 위해 광 신호를 방출하는 구성요소와 상이한 구성요소에 의해 수집될 수 있다. 예를 계속하면, 감지 장비는 자동차 상에 위치될 수 있고 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL)를 사용하여 빔을 방출할 수 있다. 하나 이상의 센서는 방출된 빔 또는 임의의 다른 적용가능한 입력에 대한 응답을 감지할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 응용 플랫폼(560)은 자동차를 나타낼 수 있고 LED 시스템(552) 및 LED 시스템(556)은 자동차 헤드라이트들을 나타낼 수 있다. 다양한 실시예들에서, 시스템(550)은, 조향가능한 광을 제공하기 위해 LED들이 선택적으로 활성화될 수 있는, 조향가능한 광 빔들을 갖는 자동차를 나타낼 수 있다. 예를 들어, LED들의 어레이는 도로의 선택된 섹션들만을 조명하거나 형상 또는 패턴을 한정하거나 투영하는 데 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, LED 시스템들(552 및/또는 556) 내의 적외선 카메라들 또는 검출기 픽셀들은 조명을 필요로 하는 장면(도로, 횡단 보도 등)의 부분들을 식별하는 센서들일 수 있다.
실시예들을 상세히 설명하였지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자는, 본 설명이 주어지면, 본원에 설명된 실시예들에, 본 발명의 개념의 범위로부터 벗어나지 않고 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위가, 예시되고 설명된 특정한 실시예들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (23)

  1. 발광 디바이스로서,
    베이스 및 벽을 갖는 컵 - 상기 벽은 반사성 물질로 형성되거나 반사성 물질로 코팅되고, 상기 컵은, 상기 베이스로부터 멀어지는 포물선을 형성하는 상기 베이스의 코너들에서의 곡선 내부 채널을 포함함 -;
    상기 벽의 둘레 밖으로 연장되는 광 추출 브리지 - 상기 광 추출 브리지는 제1 반사성 부분 및 제2 반사성 부분을 포함하고, 상기 제1 반사성 부분은 상기 베이스에 평행하고, 상기 제2 반사성 부분은 상기 제1 반사성 부분으로부터 연장되되 상기 베이스로부터 멀어지게 연장됨 -; 및
    발광 다이오드(LED) 다이로부터 방출된 광의 일부가 상기 광 추출 브리지를 통해 상기 컵을 빠져나가도록 상기 컵의 상기 베이스에 장착된 LED 다이를 포함하는, 발광 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사성 부분은 상기 제2 반사성 부분에 수직인, 발광 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 추출 브리지를 적어도 부분적으로 채우는 물질을 더 포함하는, 발광 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 물질은 상기 컵을 적어도 부분적으로 더 채우는, 발광 디바이스.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 물질은 투명하거나 인광체 혼합물을 포함하는, 발광 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사성 부분 및 상기 제2 반사성 부분은 상기 반사성 물질로 코팅되는, 발광 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사성 물질은 은 또는 알루미늄을 포함하는, 발광 디바이스.
  8. 발광 디바이스로서,
    베이스 및 벽을 갖는 컵 - 상기 벽은 반사성 물질로 형성되거나 반사성 물질로 코팅됨 -;
    상기 벽의 둘레 밖으로 연장되는 광 추출 브리지 - 상기 광 추출 브리지는 상기 벽 및 상기 베이스로부터 멀어지게 연장되는 제1 곡선 반사성 부분 및 상기 제1 곡선 반사성 부분 및 상기 베이스로부터 멀어지게 연장되는 제2 곡선 반사성 부분을 포함하고, 상기 제1 곡선 반사성 부분은 상기 벽과 상기 제2 곡선 반사성 부분 사이에서 연장되고, 상기 곡선 반사성 부분의 제1 단부 및 상기 제2 곡선 반사성 부분의 제1 단부가 만나서 피크를 형성함 -; 및
    발광 다이오드(LED) 다이로부터 방출된 광의 일부가 상기 광 추출 브리지를 통해 상기 컵을 빠져나가도록 상기 컵의 상기 베이스에 장착된 LED 다이를 포함하는, 발광 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광 추출 브리지를 적어도 부분적으로 채우는 캡슐화제를 더 포함하는, 발광 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 캡슐화제는 상기 컵을 적어도 부분적으로 더 채우는, 발광 디바이스.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 캡슐화제는 투명하거나 인광체 혼합물을 포함하는, 발광 디바이스.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 곡선 반사성 부분 및 상기 제2 곡선 반사성 부분은 상기 반사성 물질로 코팅되고 상기 광을 상기 베이스로부터 멀어지게 반사시키도록 구성되는, 발광 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사성 물질은 은 또는 알루미늄을 포함하는, 발광 디바이스.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 벽은 상기 베이스를 등진 상기 LED 다이의 상부 표면을 넘어 연장되는, 발광 디바이스.
  15. 발광 디바이스를 작동시키는 방법으로서,
    베이스 및 벽을 갖는 컵 내의 발광 다이오드(LED)에 의해 광자들을 방출하는 단계 - 상기 방출된 광자들은 상기 벽 상에 코팅된 반사성 물질로 지향됨 -;
    상기 광자들을 상기 컵의 베이스의 코너들에서의 곡선 내부 채널 및 상기 반사성 물질로부터, 상기 벽의 적어도 일부의 둘레를 넘어 연장되는 광 추출 브리지 내로 반사하는 단계 - 상기 광 추출 브리지는 상기 컵의 베이스에 평행한 제1 반사성 부분 및 상기 제1 반사성 부분으로부터 연장되되 상기 베이스로부터 멀어지게 연장되는 제2 반사성 부분을 포함하고, 상기 곡선 내부 채널은 상기 베이스로부터 멀어지는 포물선을 형성함 -; 및
    상기 광 추출 브리지의 상기 제1 및 제2 반사성 부분들로부터 상기 광자들을 공기 내로 반사하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 반사성 부분은 상기 제2 반사성 부분에 수직인, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 광 추출 브리지를 적어도 부분적으로 채우는 캡슐화제를 통해 상기 광자들을 방출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 캡슐화제는 상기 컵을 적어도 부분적으로 더 채우는, 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 캡슐화제는 투명하거나 인광체 혼합물을 포함하는, 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 반사성 부분 및 상기 제2 반사성 부분은 상기 반사성 물질로 코팅되는, 방법.
  21. 발광 디바이스로서,
    베이스 및 벽을 갖는 컵 - 상기 벽은 반사성 물질로 형성되거나 반사성 물질로 코팅되고, 상기 컵은, 상기 베이스로부터 멀어지는 포물선을 형성하는 상기 베이스의 코너들에서의 곡선 내부 채널을 포함함 -;
    상기 벽의 둘레 외부로 연장되는 광 추출 브리지 - 상기 광 추출 브리지는 상기 베이스로부터 멀어지게 연장되는 반사성 부분을 포함함 -; 및
    발광 다이오드(LED) 다이로부터 방출된 광의 일부가 상기 광 추출 브리지를 통해 상기 컵을 빠져나가도록 상기 컵의 상기 베이스에 장착된 LED 다이를 포함하는, 발광 디바이스.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 반사성 부분은 하나 이상의 곡선 부분을 포함하는, 발광 디바이스.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 반사성 부분은 하나 이상의 직선 부분을 포함하는, 발광 디바이스.
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