[发明专利]集成LED设备

说明书

本发明涉及一种具有壳体(3)的集成LED设备，由此壳体包括‑多LED设备(4)，所述多LED设备(4)包括透明基底(5)和多个发光二极管(7)，LED，所述多个发光二极管被布置用于发光且被设置在所述透明基底上，‑集成电路(8)，所述集成电路与所述LED连接并被布置用于控制所述LED，‑基座，所述基座包括一个或多个基座延伸部(10)，至少所述多LED设备被安装在基座延伸部上，所述一个或多个基座延伸部被如此布置或如此成形使得第一开口(11)被创建以让由所述多个LED发射通过所述透明基底的LED光通过。

发明领域

本发明大致涉及发光设备的领域。更具体而言，本发明涉及用于在汽车应用中使用的发光设备的封装。

发明背景

现在，汽车应用中的环境照明通过提供位于汽车中各个位置的一个或多个彩色发光二极管(LED)来实现。LED中的每个LED通过集成电路(IC)经由通信接口被单独地控制强度和颜色。LED必须在使用之前借助于IC校准到给定的目标值。在操作期间必须执行对已连接的一个或多个彩色LED的诊断。

在今天的应用中，环境照明功能被组装在单个印刷电路板(PCB)上，这需要一定的空间量。对于一些应用，它需要太大的空间，特别是如果LED(和它们的控制单元)彼此非常靠近。因此，不断地需要通过进一步的集成来显著减少一个或多个彩色发光二极管所占用的空间。

预期在未来几年车辆中使用的发光二极管的数量将极大地增加。在不久的将来，已经给出了超过200个内部光源的预测。鉴于这种演变，显然存在将这种光源的成本保持得尽可能地低的主要关注。成本问题对于智能LED设备、控制IC以及所使用的封装是有效的。

已知作为光源的LED产生显著的热量。在传统的方法中，散热器和良好的热接触被应用于这些应用。显然地，对于该散热器需要一定的空间。在空间限制的情况下，这可能是有挑战性的。对于该散热器需要像铜或铝的材料。另一个解决热量问题的方法是在较大的矩阵中使用LED。LED通常以大矩阵配置被放在给定区域之上，使得对于全功率，热量不会生成在单个点上，而是分布在该区域之上。这导致LED更低的结温度以及更长的寿命。为了该目的，已提议所谓的微型LED(即，非常小的LED)的使用。节省空间也已是应用半导体技术用于互连LED的动机，因为接合(bond)微型LED将使用太多的空间。

微型LED技术来自显示器应用，然而显示器应用正在覆盖不同的功能范围。因此，在这种显示器和屏幕应用中使用的封装与汽车应用中所需的完全不同。

在当今的汽车环境光应用中，大多数三个或四个LED(红色、绿色、蓝色和白色)被一起封装在一个专用封装中，该专用封装包含散热器和/或与外部散热器的非常好的热接触。该封装用抵抗由LED产生/引起的相对较高的温度的材料构建。

图1图示本领域中已知的LED设备(16)。仅有一种或多种颜色(例如，红(1.1)、蓝(1.2)和绿(1.3))的发光二极管(1)(例如，微型LED)例如通过微转移技术被安装在玻璃或任何其他透明基底(5)上。在同一基底上，例如利用半导体技术(例如，层沉积、层结构化)也放置一个或多个金属化层(例如，铝或铜)和绝缘层(例如氧化硅、氮化硅或聚酰亚胺)。这些一个或多个金属化层将LED朝向连接焊盘(4)连接。在图1中，只示出具有4条布线迹线(2.1、2.2、2.3、2.4)的一个互连层。在堆叠的组件的情况下，额外的保护层(6)可以覆盖LED和布线。所描述的LED设备是公知的，例如，用于显示器的应用。

使用大量的微型LED替代传统的LED的优势在于，因为热量被分布在给定的表面上，所以它从约900℃到150℃显著地降低了结温度。因此，根据图1的LED设备与传统LED设备相比生成较少的自热，因为其由在基底上的大区域上散布的许多小的LED单元组成，其中热量可以容易地散开。