TWI679371B - Ｌｅｄ模組及導光方法 - Google Patents

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Norbertus Antonius Maria Sweegers
山博 瑪克 安德烈 迪
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Abstract

本發明提供一種具有一經集中光輸出窗之LED模組。自一LED總成(例如自複數個LED)之一第一輸出窗輸出之光經傳遞至一導光元件之一輸入窗，且經再引導以自一導光元件之一第二較小輸出窗發射。大小之此差別藉此集中由該導光元件輸出之該光。(該導光元件之)該第二輸出窗實質上垂直於該第一輸出窗，從而允許呈一特定尺寸之該LED總成的大小不必受該第二輸出窗的大小約束。

Description

LED模組及導光方法
本發明係關於LED模組之領域，且特定而言係關於具有一導光元件之LED模組。
在投影照明系統、戶外照明系統及汽車照明系統(舉例而言，頭燈)中存在LED模組之使用之一不斷增加趨勢。在此等及其他環境中，存在對高明度光源之一不斷增長之需要。
使一光源之明度最佳化之已知方法包含使用一光轉換元件、高功率LED及較緊密間隔之LED。然而，甚至透過使用此等方法，仍存在對最大可達到亮度之一限制。目前，舉例而言，此一LED光源之近似照度限制係250lm/mm2。
此外，使用高功率LED及緊密間隔之LED會增加LED模組之所需熱耗散，此可對LED之可用大小及/或效率造成一進一步限制。
本發明係由申請專利範圍定義。
根據本發明之一第一態樣，提供一種LED模組，其包括：一LED總成，其包括複數個LED，該LED總成具有一第一輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第一輸出窗輸出；及一導光元件，其包括一第一輸入窗及一第二輸出窗，其中該導光元件經調適以在該第一輸入窗處接收光且引導該所接收光以在該第二輸出窗處輸出，其中：該導光元 件經定位以在該第一輸入窗處接收自該第一輸出窗輸出之光；該第二輸出窗具有比該第一輸出窗小之一面積；且該第二輸出窗在實質上法向於該第一輸出窗之一平面之一平面中。
換言之，根據一實施例，可提供複數個發光二極體或LED(形成一LED總成)。定義該LED總成之一第一輸出窗，自該複數個LED發射之光自該第一輸出窗沿至少一第一方向傳遞。透過此第一輸出窗傳遞之該光由一導光元件在一第一輸入窗處接收。該導光元件將在該第一輸入窗處接收之該光引導至該導光元件之一第二輸出窗，以藉此發射該光。因此，由該導光元件接收之光自一輸入窗引導至一第二輸出窗。
該第二輸出窗具有比(該LED總成之)該第一輸出窗小之一表面積。換言之，自該第二輸出窗輸出之該光比透過該第一輸出窗自該LED總成發射之該光更集中(例如更亮)。
該第二輸出窗經定位成在法向於該第一輸出窗之一平面中。換言之，該第二輸出窗實質上垂直於該第一輸出窗。可認為存在沿一第一方向自該第一輸出窗發射之光，該光由該導光元件引導以沿一第二方向自該第二輸出窗輸出，其中該第二方向實質上垂直於該第一方向(例如與該第一方向成85°至95°)。
將易於理解，此准許該LED總成之面積具有大於光自該LED模組輸出之窗之一大小。此外，垂直於此最終輸出窗(亦即第二輸出窗)定位該LED模組允許一3維設計方法，此可允許實施經改良熱分散及散熱構件。
實際上，本文中有利地認識到3維能力允許經增加熱管理同時達成一小的光出射窗。此至少部分地係由於以下事實：一經增加面積可用於LED總成處之散熱構件，此乃因LED總成之大小不必受LED模組光出射窗(亦即第二輸出窗)之大小約束。
在至少一項實施例中，該導光元件直接耦合至該LED總成，使得自該LED總成之該第一輸出窗輸出之光直接耦合至該導光元件之該第一輸入窗中。
換言之，該第一輸出窗及該第一輸入窗可定位在一起以便直接面向且接近於彼此。此將有利地改良自該第一輸出窗至該第一輸入窗之光的耦合以使光之可能損失最小化。
在某些實施例中，該LED總成安裝於一撓性基板上。
在其他或另外實施例中，該導光元件進一步經調適以在於該第一輸入窗處接收一第一波長之光後旋即進一步發射具有一不同波長之光，使得在該第二輸出窗處輸出之光具有比在該第一輸入窗處接收之光大之一波長範圍。
在至少一項此實施例中，該導光元件可經調適以充當一轉換元件，使得由該導光元件接收之至少某些光可被轉換成一不同波長之光。此使該導光元件能夠發射具有比由該導光元件接收之光大之一波長範圍的光。
此有利地允許在該LED總成中提供具有一較大效率及/或亮度之LED(例如藍色LED)。將某些此光轉換成一不同顏色之光(例如將某些藍色光改變成黃色光)可允許由LED模組發射一較大及/或較需要之波長範圍的光。
該LED模組可進一步包括一封圍模製件，該封圍模製件經調適以封圍該LED總成及該導光元件，以便減少自該LED總成及導光元件的光洩漏，其中該封圍模製件經形成以便不覆蓋該第二輸出窗，藉此允許光自該第二輸出窗而從該LED模組輸出。
換言之，該LED總成及該導光元件可至少部分地由一封圍模製件覆蓋，以便減少來自該LED總成及/或該導光元件之光洩漏或光逸出。舉例而言，一反射元件可經定位以覆蓋該LED總成及/或導光元 件之外部表面，以便將任何逸出光反射回至各別LED總成或導光元件中。
該封圍模製件經調適以不覆蓋該第二輸出窗，使得光可自該LED模組輸出。在實施例中，該封圍模製件覆蓋實質上該LED總成及該導光元件之全部，使得可自LED模組輸出(例如至空氣中)光之僅有區域係第二輸出窗。
有利地，導光模組經形成為一個三稜鏡，該第二輸出窗係該三稜鏡之一側邊緣。在實施例中，該導光模組可經形成為一漸縮稜鏡(亦即一個三稜鏡)，其中該漸縮稜鏡之基座(亦即最少漸縮側邊緣)係該第二輸出窗。此有利地將該導光元件內光之方向性最佳化成偏向該第二輸出窗。
在某些實施例中，可提供一種LED模組，其進一步包括：一額外LED總成，其包括複數個LED，該額外LED總成具有一第三輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第三輸出窗輸出；及一額外導光元件，其包括一第二輸入窗及一第四輸出窗，其中該導光元件經調適以在第二輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第四輸出窗處輸出，其中該額外導光元件經定位以在該第二輸入窗處接收自該第三輸出窗輸出之光，且該第四輸出窗具有比該第三輸出窗小之一面積，且該第四輸出窗係在實質上法向於該第三輸出窗之一平面之一平面中。
換言之，一LED模組可包括一第一LED總成及一第二LED總成，其各自與一各別第一導光元件及第二導光元件相關聯。
在又一實施例中，該LED總成及該額外LED總成兩者皆係安裝於包括撓性材料之一單個基板上；導光元件係安裝於該LED總成上，使得該第一輸入窗係直接耦合至該第一輸出窗；該額外導光元件係安裝於該額外LED總成上，使得該第二輸入窗係直接耦合至該第三輸出窗；且該單個基板經調適以係充分可彎曲的，使得該導光元件及該額 外導光元件能夠背對背定位。
換言之，該第一LED總成及該第二LED總成兩者皆可被安裝於同一基板上，其中該基板包括撓性材料。該基板經調適以係可彎曲的(例如該撓性材料係充分撓性的)，使得該第一導光元件及該第二導光元件(各自經定位以自該LED總成接收光)背對背定位。換言之，該基板係充分可彎曲的，使得該第一LED總成及該第二LED總成可面向彼此，使得其可被視為彼此相對。
根據本發明之一第二態樣，提供一種引導由一LED總成之一第一輸出窗發射之光之方法，該方法包括：在一導光元件之一第一輸入窗處接收自一LED總成之該第一輸出窗發射之光；及將光自該第一輸入窗引導至該導光元件之一第二輸出窗，其中該第二輸出窗在實質上法向於該第一輸出窗之一平面之一平面中，且該第二輸出窗具有比該第一輸出窗小之一面積。
在實施例中，該方法進一步包括在於該第一輸入窗處接收一第一波長之光後旋即進一步發射具有一不同波長之光，使得在該第二輸出窗處輸出之光具有比在該第一輸入窗處接收之光大之一波長範圍。
根據本發明之一第三態樣，提供一種形成一LED模組之方法，該方法包括：提供一LED總成，其包括複數個LED，該LED總成具有一第一輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第一輸出窗輸出；提供包括一第一輸入窗及一第二輸出窗之一導光元件，其中該導光元件經調適以在該第一輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第二輸出窗處輸出，且其中該第二輸出窗具有比該第一輸出窗小之一面積；及定位導光元件輸入窗，以在該第一輸入窗處接收自該第一輸出窗輸出之光。
該導光元件可進一步經調適以在於該第一輸入窗處接收一第一波長之光後旋即進一步發射具有一不同波長之光，使得在該第二輸出 窗處輸出之光具有比在該第一輸入窗處接收之光大的一波長範圍。
該方法可進一步包括用一封圍模製件封圍該LED總成及該導光元件以便減少光洩漏，其中該封圍模製件經形成以便不覆蓋該第二輸出窗，藉此允許光自該第二輸出窗而從該LED模組輸出。
該方法視情況包括：提供一額外LED總成，其包括複數個LED，該額外LED總成具有一第三輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第三輸出窗輸出；及提供一額外導光元件，其包括一第二輸入窗及一第四輸出窗，其中該導光元件經調適以在該第二輸入窗處接收光且引導該所接收光以在該第四輸出窗處輸出，且其中該第四輸出窗具有比該第三輸出窗小之一面積；及定位該額外導光元件輸入窗以在該第二輸入窗處接收自該第三輸出窗輸出之光。
在另外實施例中，該方法包括：將該導光元件安裝至該LED總成，使得該第一輸入窗直接耦合至該第一輸出窗；將該額外導光元件安裝至該額外LED總成，使得該第二輸入窗直接耦合至該第三輸出窗；將該LED總成及該額外LED總成安裝於包括一撓性部分之一單個基板上，其中該撓性部分經調適以係充分可彎曲的，使得能夠將該導光元件及該額外導光元件背對背定位；及使該撓性部分彎曲，使得將該導光元件及該額外導光元件背對背定位。
本發明之此等及其他態樣將因下文中所闡述之實施例而顯而易見，且將參考該等實施例來闡釋該等態樣。
1‧‧‧發光二極體模組
4‧‧‧發光二極體模組
5‧‧‧發光二極體模組
6‧‧‧發光二極體模組
7‧‧‧方法
8‧‧‧方法
110‧‧‧發光二極體總成/第一發光二極體總成
112‧‧‧第一發光二極體/發光二極體
114‧‧‧第二發光二極體/發光二極體
115‧‧‧第一輸出窗
116‧‧‧第三發光二極體/發光二極體
120‧‧‧導光元件/第一導光元件/各別導光元件
123‧‧‧第一輸入窗
125‧‧‧第二輸出窗/第二光輸出區域
127‧‧‧頂部表面
150‧‧‧封圍模製件/第一封圍模製件
160‧‧‧基板/撓性基板
301‧‧‧第一方向
302‧‧‧第二方向
410‧‧‧發光二極體總成
420‧‧‧導光元件
421‧‧‧第一端部
422‧‧‧第二端部
460‧‧‧基板
490‧‧‧第一連接導線
491‧‧‧第二連接導線
501‧‧‧第一子模組/各別子模組
502‧‧‧第二子模組/各別子模組
510‧‧‧第二發光二極體總成/額外發光二極體總成
520‧‧‧第二導光元件/各別導光元件/導光元件/額外導光元件
525‧‧‧第四輸出窗/第四光輸出區域
527‧‧‧頂部表面
550‧‧‧第二封圍模製件/封圍模製件
560‧‧‧基板
661‧‧‧第一基板部分
662‧‧‧第二基板部分
663‧‧‧第三基板部分
現在將參考附圖詳細闡述本發明之實例，其中：圖1 圖解說明根據本發明之一第一實施例之一LED模組之一剖面；圖2 展示根據本發明之第一實施例之LED模組之一代表性等角視圖； 圖3 圖解說明根據本發明之第一實施例之LED模組之一分解等角視圖；圖4 繪示根據本發明之一第二實施例之一LED模組之一「俯視」圖之一示意圖；圖5 圖解說明根據本發明之一第三實施例之一LED模組之一剖面；圖6 圖解說明根據本發明之一第四實施例之一LED模組之一剖面；圖7 繪示根據本發明之一實施例之引導自一LED總成發射之光之一方法之一代表性流程圖；且圖8 展示根據本發明之一實施例之形成一LED模組之一種方法之一代表性流程圖。
本發明提供一種具有一經集中光輸出窗之LED模組。自一LED總成(例如自複數個LED)之一第一輸出窗輸出之光經傳遞至一導光元件之一輸入窗，且經再引導以自一導光元件之一第二較小輸出窗發射。大小之此差別藉此集中由該導光元件輸出之該光。(該導光元件之)該第二輸出窗實質上垂直於該第一輸出窗，從而允許呈一特定尺寸之該LED總成的大小不必受該第二輸出窗的大小約束。
將使用相同數字編號來識別類似或相同特徵。
可參考圖1至圖3來理解根據本發明之一第一實施例之一LED模組1的基本結構。圖1圖解說明當面向第二輸出窗125觀看時之LED模組1之一剖面。
LED模組1包括經安裝於一基板160上之一LED總成110。LED總成包括複數個發光二極體(LED)(舉例而言，第一LED 112、第二LED 114及第三LED 116)，該複數個發光二極體各自經調適以發射光，藉 此使總體LED總成能夠發射光。一導光元件120經定位以便接收由LED總成發射之光，且經調適以引導此光以在導光總成之一面或端部(亦即一第二輸出窗125)處輸出。將明瞭，基板160係一選用特徵(亦即LED總成，且導光元件可係一獨立式晶片)。
該複數個LED可係形成為一LED線，或係以其他方式形成為一LED分散陣列。
在本發明實施例中，LED模組包括一封圍模製件150之選用特徵。封圍模製件150經調適以充分覆蓋LED總成110及導光元件120，以便減少自LED模組逸出之光的量。舉例而言，封圍模製件150可係一反射表面，該反射表面經調適以將任何可能逸出之光反射回至LED總成及/或導光元件中。封圍模製件經調適以准許光在第二輸出窗處自LED模組輸出。
具體參考圖2及圖3，可更加容易地理解LED模組1之操作。圖2提供LED模組1之一等角視圖，該等角視圖較清楚地識別導光元件120相對LED總成110之定位。圖3係圖2之等角視圖之一分解圖。圖2及圖3係穿過裝置之剖面，其展示切割成兩半之裝置以便揭示內部組件。
可認為自LED總成發射之光透過一第一輸出窗115(例如在LED總成之一上部表面上)沿至少一第一方向301傳遞。導光元件120經定位以在一第一輸入窗123(例如在導光元件120之底側上或一下部表面上)處接收透過第一輸出窗115發射之光。導光元件經調適以引導透過第一輸入窗接收之光以自一第二輸出窗125輸出。
第一輸出窗115可經形成為LED總成110之一面或表面，或可僅表示由LED發射之光透過其傳遞之一虛擬平面。
第一輸入窗123及第二輸出窗125可形成為導光元件120之一各別面或表面。因此導光元件可由一單材料件形成，具有複數個表面或面，其中一第一表面或面經定位以自LED總成接收光且一第二表面或 面經定位以便自導光元件輸出經再引導光。
較佳地，第一輸入窗123及第一輸出窗115具有相同面積且以相同形狀形成。
在本發明實施例中，為保證光僅在第二輸出窗125處自LED模組發射，(選用)封圍模製件150經調適以覆蓋導光元件120及LED總成110之其他表面或面以便阻止光逸出。
換言之，光之引導可在封圍模製件之輔助下執行，該封圍模製件可(舉例而言)經形成以便僅准許光在一特定表面(亦即第二輸出窗125)處自LED模組發射。因此，封圍模製件可在導光元件120之表面處反射光(當該表面並非第二輸出窗表面時)，使得光經反彈回導光元件內直至到達第二輸出窗為止。
封圍模製件可由(舉例而言)一經箔輔助模製方法形成。在其他或另外實施例中，封圍模製件可形成為LED總成及/或導光元件上方之高反射塗層。
將理解，封圍模製件150僅係一選用特徵，且導光元件120亦可/或者基於(舉例而言)全內反射操作。舉例而言，光可由於導光元件之材料與(導光元件之)一外部材料(舉例而言，空氣)之間的折射率之一差別而在內部反射回至導光元件120中。導光元件之一特定表面可經調適以不在內部反射光(例如一表面可係波紋狀的及/或以一抗反射塗層塗佈)以便准許光自導光元件逸出。此特定表面可藉此充當第二輸出窗。
導光元件經形成且經定位使得第二輸出窗125處於實質上法向於或垂直於第一輸出窗115之一平面中。換言之，沿第一方向301發射之光(其中第一方向法向於第一輸出窗)經再引導以便沿實質上垂直於沿第一方向301之光的一第二方向302發射。
將第二輸出窗定位於實質上垂直於第一輸出窗之一平面中可准 許沿一特定方向(例如長度、寬度及/或高度)之LED總成之面積或大小不必受第二輸出窗(亦即LED模組之輸出窗)之面積約束或限制。此可允許提供用於散熱之一較大面積及/或額外LED以改良LED模組之效率/發光度。
舉例而言，一LED模組可約束於一個二維空間中(例如LED模組之寬度及高度可受第二輸出窗之一所要大小之可用佔用面積約束)，但其可具有任一深度/長度。將第一輸出窗(且因此，舉例而言，LED總成)垂直於第二輸出窗定位允許LED總成沿深度方向延伸，從而准許較大數目個LED定位於LED總成上(因此增加每LED模組輸出之可用光)。
第二輸出窗125具有比第一輸出窗115小之一面積。舉例而言，第二輸出窗125之面積之大小可不超過第一輸出窗之面積之大小之一半(舉例而言不超過四分之一，舉例而言不超過十分之一)。可認為面積之此差別將由LED總成110發射之光集中至一較小面積中，藉此增加由LED模組輸出之光之有效光強度/照度(lux或lm/m-2)。
僅以實例方式，第二輸出窗125可具有0.1mm2之一面積且第一輸出窗115可具有1.0mm2之一面積。假定100%的一光學效率再引導(亦即由LED總成輸出之所有光皆藉由導光元件再引導)，可實現有效光強度之一10倍增加。
使第一輸出窗115能夠具有比第二輸出窗125大之一面積允許將額外LED定位於LED總成中，從而增加由LED模組輸出之可用光。因此，為達成一給定或所要LED模組輸出窗大小(例如期望一輸出窗具有0.1mm2之一大小)，可提供LED總成之一較大大小(例如10mm2，舉例而言20mm2或更大)，藉此允許定位較大數目個LED以便提供待自輸出窗大小輸出的比在先前產品中多的光。
一個例示性導光元件可包括光散射粒子或光反射粒子(舉例而 言，液晶或TiO2)以便將由導光元件接收之光在導光元件內散射。此可允許(舉例而言)所接收光經引導至導光元件之所有表面(包含第二輸出窗)。在實施例中，光可僅經由第二輸出窗自LED模組逸出，舉例而言，LED模組之其他表面由封圍模製件/高反射塗層覆蓋或由於全內反射所致。在此等實施例中，經反射光可被光散射粒子或光反射粒子再散射。因此，光可全部經引導至第二輸出窗。
在至少一項實施例中，導光元件120可另外或以其他方式包括波長轉換材料(舉例而言，磷光體粒子或螢光材料)以藉此充當一轉換元件。在此等例示性實施例中，導光元件可在一輸入窗處接收具有一第一波長範圍之光，從而致使波長轉換材料被激發。此可使得波長轉換材料發射具有一第二不同波長範圍之光。具有第一範圍之光及具有第二範圍之光可經混合，使得具有一較大總體波長範圍之光自第二輸出窗輸出。
僅以實例方式，LED總成之第一LED 112、第二LED 114及第三LED 116可係高亮度藍色LED(例如包括GaN)。在此等實施例中，由導光元件120接收之光可係藍色。一導光元件中之磷光體粒子可經激發，以便致使磷光體粒子發射黃色光。因此導光元件可在第二輸出窗處輸出包括藍色光及黃色光(例如包括白色光)之光。
波長轉換材料亦可充當光散射粒子(例如由波長轉換材料發射之光可係沿任何方向)。
圖4係根據本發明之一第二實施例之LED模組4之一俯視圖。LED模組4之結構類似於參考圖1至圖3所闡述之LED模組，LED模組4包括一基板460、耦合在一起之一LED總成410及一導光元件420。為簡潔起見，將僅在下文闡述以不同方式體現或尚未詳述之彼等特徵。因此，可認為LED總成410及導光元件420大體而言以與先前所闡述相同之方式操作。
本發明實施例之導光元件420經塑形成一個三稜鏡。換言之，導光元件420可係楔形的。第二輸出窗可形成為楔形導光元件之基座，使得導光元件420之一第一端部421(亦即其中形成第二輸出窗之端部)比導光元件420之一第二端部422寬，第二端部422與第一端部421相對且面向第一端部421。
換言之，導光元件420可以一個三稜鏡形狀形成，使得導光元件420之一第一端部421具有比導光元件420之一第二端部422大之一面積，且其中在導光元件之第一端部處形成第二輸出窗。
本文中認為，如此塑形之導光元件使朝向第二輸出窗的轉換器元件內部之光之方向性最佳化。相對於不包括一楔形導光元件之一LED模組，此改良LED模組4之光收集及總體效率。
圖4中亦指示連接至LED總成410之一第一連接導線490及一第二連接導線491。此第一連接導線490及第二連接導線491可(舉例而言)向LED總成提供電力或控制LED總成之該複數個LED之切換。將明瞭，可向LED總成提供任何數目個連接導線，且此等連接導線可形成(舉例而言)為基板460之一態樣。
將明瞭，LED模組4亦可具備一封圍模製件(未展示)以便減少逸出LED模組之光之量(亦即減少自LED模組發射但並非經由第二輸出窗發射之光之量)。
現在參考圖5，闡述根據本發明之一第三實施例之一LED模組5。LED模組5具有第一子模組501及第二子模組502。第一子模組501包括如參考本發明之第一實施例闡述而形成之一第一導光元件120、一第一LED總成110及一第一封圍模製件150。為簡潔起見，將僅在下文闡述以不同方式體現或尚未詳述之彼等特徵。
第二子模組502包括一第二導光元件520、一第二LED總成510及一第二封圍模製件550。將理解，第二導光元件可體現為類似於第一 導光元件，使得在第二導光元件之一第二輸入窗處(自第二LED總成之一第三輸出窗)接收光。導光元件將此所接收光引導至第二導光元件之一第四輸出窗525。
第一LED總成110及第二LED總成510皆安裝於同一單個基板560上，該單個基板包括撓性材料。可能撓性材料可包含聚合物，舉例而言聚醯亞胺、聚乙烯及/或聚萘二甲酸乙二酯。在實施例中，整個基板可係撓性的，使得基板由一單個撓性部分組成。
因此可認為存在一第一子模組501及一第二子模組502，其中每一子模組皆安裝於同一基板560上且每一子模組包括一各別LED總成、一導光元件及一封圍模製件。
本發明實施例之單個基板560實質上由一撓性材料形成，使得基板560可經彎曲以允許第一導光元件及第二導光元件背對背定位。換言之，第一導光元件及第二導光元件可經定位以接近於彼此並排延伸(例如具有一近零分離)，使得第一導光元件及第二導光元件之各別光輸出區域(亦即第二光輸出區域125及第四光輸出區域525)可視為一單個內聚區域，光自該內聚區域而從LED模組輸出。
可認為存在每一導光元件之一頂部表面(舉例而言，第一導光元件120之一頂部表面127及第二導光元件之一頂部表面527)，其中該等頂部表面經識別為經定位以便彼此並排延伸之導光元件之彼等表面。
在至少一項實施例中，每一各別子模組501、502之封圍模製件150、550經調適以不覆蓋每一各別導光元件120、520之頂部表面。換言之，每一子模組之封圍模製件可經形成以便不安置於第一子模組501及第二子模組502之導光元件120、520之間。
以此方式將兩個各別光輸出區域定位在一起(以便形成一單個較大輸出區域)有利地允許來自一特定或選定區域之光輸出之一總體增加，而不減少可用於各別LED總成之熱耗散(亦即，一熱路徑仍形成 於每一LED總成與單個基板之間)。此外，一經增加熱耗散區域或總體LED總成大小可用於一所要LED模組輸出窗大小。
圖6繪示根據本發明之一第四實施例之一LED模組6之一剖面，其中LED模組6包括與參考根據本發明之第三實施例之LED模組5闡述之特徵類似或相同之特徵。出於簡潔目的，將僅在下文闡述以不同方式體現之彼等特徵。
其上安裝第一子模組501及第二子模組502之單個基板經分割或經劃分成一第一基板部分661、一第二基板部分662及一第三基板部分663。第一基板部分661及第三基板部分663(其上可安裝一各別子模組)不必由一撓性材料製成，但可由較具機械剛性材料(例如AlN、矽、Al2O3、陶瓷或金屬芯印刷電路板)製成。在本發明實施例中，第二基板部分662由一充分撓性材料製成，使得第二基板部分可彎曲以便允許第一導光元件及第二導光元件彼此並排且面向彼此定位。換言之，第二基板部分可視為基板之一撓性部分，使得基板可經鉸接。
因此，將易於理解，並非全部單個基板(其上安裝第一LED總成及第二LED總成)皆需要由撓性材料製成，而是基板可替代地包括充分撓性材料以便允許第一導光元件及第二導光元件背對背定位。
熟習此項技術者將易於理解，在不脫離本發明之範疇之情況下，可將任何數目個LED子模組安裝於一單個基板上。舉例而言，可提供四個子模組，其中第一子模組與第二子模組接近於彼此定位，且第三子模組與第四子模組接近於彼此定位。
現在參考圖7，闡述引導由一LED總成(舉例而言，包括複數個LED)之一第一輸出窗發射之光之一方法7，該方法包括：自一LED總成之一輸出窗發射705待由導光元件之第一輸入窗接收的光(具有一第一波長範圍)。該方法然後包括在一導光元件之第一輸入窗處接收710光，且將光自第一輸入窗引導720至導光元件之一第二輸出窗，其中 第二輸出窗在實質上法向於第一輸出窗之一平面之一平面中且第二輸出窗具有比第一輸出窗小之一面積。
視情況，該方法可進一步包括進一步發射730具有與在導光元件之第一輸入窗處接收之光不同之一波長範圍之光，使得在第二輸出窗處輸出之光具有比在第一輸入窗處接收之光大的一波長範圍。
參考圖8，可易於理解形成一LED模組之一方法8。
該方法包括提供810包括複數個LED之一LED總成，該LED總成具有一第一輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第一輸出窗輸出。該方法亦包括：提供820包括一第一輸入窗及一第二輸出窗之一導光元件，其中該導光元件經調適以在第一輸入窗處接收光且引導所接收光以在第二輸出窗處輸出，且其中第二輸出窗具有比第一輸出窗小之一面積；及定位830導光元件輸入窗以在第一輸入窗處接收自第一輸出窗輸出之光。
視情況，該方法可進一步包括用一封圍模製件封圍840 LED總成及導光元件以便減少光洩漏，其中封圍模製件經形成以便不覆蓋第二輸出窗，藉此允許光自第二輸出窗而從LED模組輸出。
在至少一項實施例中，該方法進一步包括：提供815包括複數個LED之一額外LED總成，該額外LED總成具有一第三輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第三輸出窗輸出；及提供825包括一第二輸入窗及一第四輸出窗之一額外導光元件，其中該導光元件經調適以在第二輸入窗處接收光且引導所接收光以在第四輸出窗處輸出，且其中第四輸出窗具有比第三輸出窗小之一面積；及定位835額外導光元件輸入窗以在第二輸入窗處接收自第三輸出窗輸出之光。
類似地，在一選用實施例中，該方法可進一步包括用一封圍模製件封圍845額外LED總成及額外導光元件以便減少光洩漏，其中該封圍模製件經形成以便不覆蓋第四輸出窗，藉此允許光自第四輸出窗 而從LED模組輸出。
視情況，將導光元件直接耦合至LED總成及/或將額外導光元件直接耦合至額外LED總成。
在至少又一項實施例中，該方法包括將LED總成及額外LED總成安裝850於包括一撓性部分之一單個基板上，其中該撓性部分經調適以係充分可彎曲的，使得能夠將導光元件及額外導光元件背對背定位；及使撓性部分彎曲860，使得將導光元件及額外導光元件背對背定位。
適合於提供光轉換之磷光體材料係可廣泛獲得的。
依據對圖式、揭示內容及隨附申請專利範圍之研究，熟習此項技術者在實踐所主張之發明時可理解並實現所揭示實施例之其他變化形式。在申請專利範圍中，詞語「包括(comprising)」並不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一(a)」或「一(an)」並不排除複數個。在互不相同之附屬請求項中陳述某些措施之單純事實並不指示無法有利地使用此等措施之一組合。申請專利範圍中之任何參考符號皆不應解釋為限制範疇。

Claims (9)

  1. 一種LED模組(1)，其包括：一LED總成(110)，其包括複數個LED(112、114、116)，該LED總成具有一第一輸出窗(115)，由該複數個LED發射之光自該第一輸出窗輸出；一導光元件(120)，其包括一第一輸入窗(123)及一第二輸出窗(125)，其中該導光元件經調適以在該第一輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第二輸出窗處輸出，其中：該導光元件經定位以在該第一輸入窗處接收自該第一輸出窗輸出之光；該第二輸出窗具有比該第一輸出窗小之一面積；且該第二輸出窗係在實質上法向於該第一輸出窗之一平面之一平面中；一額外LED總成(510)，其包括複數個額外LED，該額外LED總成具有一第三輸出窗，由該複數個額外LED發射之光自該第三輸出窗輸出；及一額外導光元件(520)，其包括一第二輸入窗及一第四輸出窗，其中該導光元件經調適以在該第二輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第四輸出窗處輸出，其中該額外導光元件經定位以在該第二輸入窗處接收自該第三輸出窗輸出之光；該第四輸出窗具有比該第三輸出窗小之一面積；且該第四輸出窗在實質上法向於該第三輸出窗之一平面之一平面中；其中該導光元件及該額外導光元件係背對背定位；且該LED總成及該額外LED總成兩者皆係安裝於包括一撓性部分之一單個基板(560)上。
  2. 如請求項1之LED模組，其中該導光元件經直接耦合至該LED總成，使得自該LED總成之該第一輸出窗輸出之光係直接耦合至該導光元件之該第一輸入窗中，及/或其中該額外導光元件經直接耦合至該額外LED總成，使得自該額外LED總成之該第三輸出窗輸出之光係直接耦合至該額外導光元件之該第二輸入窗。
  3. 如請求項1或2之LED模組，其中該LED總成及該額外LED總成係安裝於一撓性基板(160)上。
  4. 如請求項1或2之LED模組，其中該導光元件及該額外導光元件分別進一步經調適以在分別於該第一輸入窗及該第二輸入窗處接收一第一波長之光後旋即進一步發射具有一不同波長之光，使得分別在該二輸出窗及該第四輸出窗處輸出之該光具有比分別在該第一輸入窗及該第二輸入窗處接收之光大之一波長範圍。
  5. 如請求項1或2之LED模組，進一步包括：一封圍模製件(150)，其經調適以分別封圍該LED總成及該導光元件以及該額外LED總成及該額外導光元件，以便減少分別來自該LED總成及導光元件以及來自該額外LED總成及額外導光元件之光洩漏，其中該封圍模製件經形成以便不分別覆蓋該第二輸出窗及該第四輸出窗，藉此允許光分別自該第二輸出窗及該第四輸出窗而從該LED模組輸出。
  6. 一種形成一LED模組之方法，該方法包括：提供(810)一LED總成，其包括複數個LED，該LED總成具有一第一輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第一輸出窗輸出；提供(820)包括一第一輸入窗及一第二輸出窗之一導光元件，其中該導光元件經調適以在該第一輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第二輸出窗處輸出，且其中該第二輸出窗具有比該第一輸出窗小之一面積；定位(830)該導光元件，以在該第一輸入窗處接收自該第一輸出窗輸出之光；提供(815)包括複數個額外LED之一額外LED總成，該額外LED總成具有一第三輸出窗，由該複數個LED發射之光自該第三輸出窗輸出；提供(825)包括一第二輸入窗及一第四輸出窗之一額外導光元件，其中該導光元件經調適以在該第二輸入窗處接收光，且引導該所接收光以在該第四輸出窗處輸出，且其中該第四輸出窗具有比該第三輸出窗小之一面積；定位(835)該額外導光元件，以在該第二輸入窗處接收自該第三輸出窗輸出之光；將該LED總成及該額外LED總成安裝(850)於包括一撓性部分之一單個基板上，其中該撓性部分經調適以係充分可彎曲的，使得能夠將該導光元件及該額外導光元件背對背定位；及使該撓性部分彎曲(860)，使得將該導光元件及該額外導光元件背對背定位。
  7. 如請求項6之方法，其中該導光元件及該額外導光元件分別進一步經調適以在分別於該第一輸入窗及該第二輸入窗處接收一第一波長之光後旋即進一步發射具有一不同波長之光，使得分別在該第二輸出窗處及在該第四輸出窗處輸出之該光具有比分別在該第一輸入窗及該第二輸入窗處接收之光大之一波長範圍。
  8. 如請求項6或7之方法，其包括：用一封圍模製件分別封圍(840)該LED總成及該導光元件以及該額外LED總成及該額外導光元件以便減少光洩漏，其中該封圍模製件經形成以便分別不覆蓋該第二輸出窗及該第四輸出窗，藉此允許光分別自該第二輸出窗及該第四輸出窗而從該LED模組輸出。
  9. 如請求項6或7之方法，其包括：將該導光元件安裝至該LED總成，使得該第一輸入窗係直接耦合至該第一輸出窗；將該額外導光元件安裝至該額外LED總成，使得該第二輸入窗係直接耦合至該第三輸出窗。
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