本发明专利技术涉及一种发光体，包括多个发光器件（例如，发光二极管），所述多个发光器件电连接以提供至少两个串联的并联发光器件子组的阵列，其中每个子组包括至少三个发光器件。在某些实施例中，所述发光器件来自晶圆的邻近区域。本发明专利技术还提供了一种发光体，包括发光器件、用于机械互连所述发光器件的元件、以及用于电互连所述发光器件以提供串联的并联子组的元件，其中每个子组包括至少三个发光器件。本发明专利技术还提供了用于制造发光体的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发光体、包含这种发光体的系统、以及制作这种发光体和其系统的方法，更具体地说，本专利技术涉及容错发光体、包含容错发光体的系统以及制作它们的方法。
技术介绍
直到今天，具有最高出光率的LED (发光二极管)芯片和LED封装(芯片特异性高于封装特异性)一般具有跟电源芯片(powerchip)( 0.9-lmmx0.9-lmm的LED)相比较小的LED芯片( 300微米x300微米)。已经在努力开发采用固态发光体在各种应用中取代白炽灯、荧光灯和其他发光器件。另外，在发光二极管(或其他固态发光体)已经在使用的领域，正在努力开发具有改进的光效的发光二极管(或其他固态发光体)。已经在努力改进公共基底(common substrate)上的发光二极管的性能，例如美国专利No. 6,635,503描述了发光二极管封装簇；美国专利申请公开文本No. 2003/0089918描述了广谱发光器件和用于制15造该广谱发光器件的方法和系统；美国专利No. 6,547,249描述了在高阻基底上形成的单块集成电路串併联发光二极管阵列；美国专利No. 7,009,199描述了具有集管(header)和反并联发光二极管以用于从AC电流产生光的电子器件；美国专利No. 6,885,035描述了多芯片半导体发光二极管组件；美国专利No. 7,213,942和7,221,044分别描述了适合直接使用高AC或DC电压的单芯片集成LED;美国专利申请公开文本No. 2005/0253151描述了在高驱动电压和小驱动电流上运行的发光器件；日本专利申请公开文本No. 2001-156331描述了在共用基底上形成的多个氮化半导体层(nitride semiconductor layer),在此，这些层是彼此电绝缘的，且各个氮化半导体层电连接到导线；日本专利申请公开文本No. 2001 -307506描述了在共用半导体基底上形成的两个或多个发光二极管；以及美国专利申请公开文本No. 2007/0202623描述了用于极小器件封装(footprint)和小型白LED器件的晶圆级封装。
技术实现思路
"电源芯片(大面积LED)"在给定的LED发光(照明)应用中是否具有一定的意义的问题需要在系统水平进行评估。也就是，需要考虑"芯片"(LED)效率、封装效率、驱动(AC到DC转换)效率和光效。对于包含LED芯片(和/或一个或多个其他固态发光器件)的设备来说，最佳性能的驱动技术是具有"高电压、低电流"而非"低电压、高电流"。一般的小型LED芯片在~20-30 mA的电流和~3伏的电压下运行，但是一般的电源芯片在-350mA和3伏运行。在低驱动电流下运行的改进的驱动技术可看成如下a)在驱动组件中产生固定的消耗(功率下降)。这些驱动组件可由"pn结"制成，这样每次在驱动技术中增加一个结时，便会有功率损耗。因此，总的开销(固定的功率消耗)可由每个LED分别摊销，这样升到高电压线和多个LED 的损耗优于高电压线和少量LED的损耗。b)与电流相关的功率损耗(电阻固定)是^R。因此低电流途径可达到高效。由此，"功率LED技术"可获得80。/。-85。/。的驱动效率，而标准LED技术可 获得95%的驱动效率。根据本专利技术，提供了一种发光体，包括多个发光器件，所述多个发光器件 彼此机械连接(例如，这些器件形成在共用基底上)和电连接以提供至少两个 串联的发光器件子组(subset)的阵列，每个子组包括至少三个并联电连接的 发光器件。所述发光器件电连接以提供发光器件阵列，在此这些阵列有些时候 被称为包括"行"和"列"。该阵列中的每"行"是一个并联发光器件子组。该阵 列中的每"列"包括来自每个子组的一个发光器件，也就是，所述阵列包括的列 数等于每"行"(也就是，子组)中的发光器件的数量。然而，本专利技术并不限于 各个子组中包括相同数量的发光器件的发光体，也就是，本专利技术还包括其中某 些或全部子组包括不同数量的发光器件的发光体。这样，所述阵列包括至少三 列和至少两行的发光器件。此处使用的表述"高电压"，意指经过发光体的电压降至少是所述发光体中 的一个发光器件的电压降的三倍，也就是 至少三个串联发光器件的Vf。在某些实施例中，所述发光器件电连接到共用基底上。此处使用的表述"电 连接到共用基底上"以及其类似语句(例如电连接到基底上)，意指该电连接是 制造在共用结构上，而基底是该结构的一部分，例如，电连接可位于基底之上 或下，和/或在提供电连接和基底的结构之间可没有结构或层，也可以有一个 或多个结构或层。在某些实施例中，发光体的正向电压至少是325伏，而在其 他实施例中，发光体的正向电压至少是395伏.所述发光器件可以是基于供电发光的任何理想的组件，例如固态发光器 件。在本专利技术的特定实施例中，所述发光器件是发光二极管(LED)。在某些这样的实施例中，多个LED电连接到共用基底上。在某些实施例中，多个LED 由一个或多个绝缘区彼此隔离，在其他实施例中，多个LED由一个或多个沟 槽彼此隔离，在另一些实施例中，多个LED可由一个和多个沟槽和一个或多 个绝缘区域共同隔离。所述多个LED可以是横向器件、纵向器件或既包括横 向器件又包括纵向器件。在本专利技术的某些实施例中，发光体包括来自发光器件晶圆的邻近区域的多 个发光器件。如上所述，所述多个发光器件作为至少三个并联发光器件的多个 串联子组电连接。在某些实施例中，所述多个串联子组包括至少40个子组， 且在其他实施例中，所述多个串联子组包括至少IOO个子组。在某些实施例中，所述多个发光器件由晶圆的共用基底机械连接。在这种 情况下，所述发光器件可由界定所述各个发光器件外围的绝缘区域界定。或/ 又，所述发光器件可由界定所述各个发光器件外围的一个或多个沟槽界定。所 述发光器件可包括横向器件和/或纵向器件。在本专利技术的某些实施例中，所述发光体包括其上可装配发光器件并为所述 发光器件提供机械支撑的机械基底。本专利技术的某些实施例提供了一种发光体，包括多个发光器件、用于机械互 连所述多个发光器件的元件和用于电互连所述多个发光器件以提供串联子组 的元件，其中每个子组包括至少三个并联电连接的发光器件。在某些实施例中，还可提供用于修复所述多个发光器件中的一个或多个的 短路故障的元件。本专利技术还提供了一种照明系统，其包括升压电源和发光体，该升压电源的 输出电压高于对应的输入电压。所述发光体包括来自发光器件的晶圆的邻近区 域的多个发光器件，所述多个发光器件作为至少三个并联发光器件的多个串联 子组电连接到所述升压电源的输出电压。所述升压电源可设置成耦合到AC电 源以提供输入电压。在本专利技术的另一方面中，提供了一种发光体，包括在共用基底上形成的多个发光器件，每个所述发光器件包括用于产生光的 元件；用于并联电连接作为第一子组的至少第一、第二和第三发光器件的元件； 用于并联电连接作为第二子组的至少第一、第二和第三发光器件的元件； 用于串联电连接所述第一子组和第二子组的元件。 在本专利技术的这一方面的某些实施例中， 所述第一发光器件包括第一 n-型区域和第一 p-型区域； 所述第二发光器件包括第二 n-型区域和第二 p-型区域； 所述第三发光器件包括第三n-型区域和第三p-型区域； 所述第四发光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光体，其特征在于，包括： 多个发光器件，所述多个发光器件由共用基底彼此机械连接，且所述多个发光器件形成在所述共用基底上； 所述多个发光器件在所述共用基底上电互连以提供至少两个串联的并联发光器件子组的阵列，每个子组包括至少三 个发光器件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰拉尔德H尼格利，安东尼保罗范德温，
申请(专利权)人：科锐LED照明科技公司，
类型：发明
国别省市：US[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。