完全模块化工作结超高压uhv器件的制作方法

专利名称：完全模块化工作结超高压uhv器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备领域，更具体地，涉及完全模块化工作结超高压UHV器件。
背景技术：
发光二极管(LED)结在消费者电子设备中具有各种应用。例如，在有限空间应用
中，将ー些LED结用作光源，并且在一般发光应用中使用这些LED结日益増加。在显示器背光以及汽车和交通工具的照明、以及消费者应用中可以优化LED。典型终端产品包括移动电话显示器、相机的闪光灯、零售和橱窗展示、应急照明和符号、家用电器、汽车仪表面板和外部照明(例如，刹车灯和转向灯)、以及灯泡。期望共同改善LED结机能的性能、可靠性、和/或组封装。

发明内容
本发明提供了多个不同实施例。根据ー个实施例，提供了控制超高压(UHV)发光ニ极管(LED)器件的方法。方法包括通过设置在基板上方的多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流；彼此并联连接多个LED结模块中的每一个；以及多个LED结模块中的每ー个包括串联连接的多个LED结。该方法进ー步包括重新配置多个LED结模块的连接方案；以及通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，从而为每个LED结提供基本相同的负载。其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，将多个LED结模块中的第一半与多个LED结模块中的第二半串联连接。其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块中的一部分彼此串联连接。其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一彼此串联连接。其中，多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，方法进ー步包括形成串联连接的(C1A)个LED结的集合；以及在通过多个LED结模块传送随后的恒定阶跃电流(B/C^i以前，并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合，其中，A、B、C1、以及C2为整数；以及其中，C1和C2均为WC1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B，以及其中，i为通过每个LED结传送的电流。其中，多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，方法进ー步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ；在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2) i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合，其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。其中，多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，方法进ー步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ；在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2) i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/6)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/4)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第四恒定阶跃电流(B/4) i以前，形成串联连接的4A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第五恒定阶跃电流(B/6)i以前，形成串联连接的6A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合，其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。 其中，多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，方法进ー步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ；在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/3) i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。该方法进ー步包括通过每个恒定阶跃电流激活多个LED结中的每个结。在另ー实施例中，控制UHV LED器件的方法包括将B个LED结模块设置在基板的上方；BfLED结模块中的每ー个彼此串联连接；WlBfLED结模块中的每ー个包括串联连接的A个LED结。方法进ー步包括通过B个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ;并且在通过LED结中的每个传送随后的恒定阶跃电流(B/C^i以前，形成串联连接(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联的(B/C2)个LED结模块的集合。A、B、Ci、以及C2为整数；C1和C2均为WC1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结传送的电流。该方法进ー步包括在传送恒定阶跃电流以前，将多个LED结模块中的第一半与多个LED结模块中的第二半串联连接。该方法进ー步包括在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块中的一部分彼此串联连接。该方法进ー步包括在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2) i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合。该方法进ー步包括在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2) i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/6)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/4)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第四恒定阶跃电流(B/4)i以前，形成串联连接的4A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第五恒定阶跃电流(B/6) i以前，形成串联连接的6A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合。该方法进ー步包括在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/3) i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合。
16.根据权利要求10的方法，进ー步包括在每个恒定阶跃电流期间，激活多个LED结中的每个结。在又一实施例中，控制UHV LED器件的方法包括将多个LED结模块设置在基板的上方；将多个LED模块中的每个彼此并联连接；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。该方法进ー步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流，该电流使多个LED结模块中的每个发光；重新配置多个LED结模块的连接方案；以及通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，该电流使多个LED结模块中的每个发光，并且通过第一恒定阶跃电流和第二恒定阶跃电流为每个LED结提供基本相同的负载。 其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，将多个LED结模块中的第一半与多个LED结模块中的第二半串联连接。其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块中的一部分彼此串联连接。其中，重新配置多个LED结模块的连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一彼此串联连接。


当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的各方面。应该突出的是，根据エ业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意増加或減少。图1A-1C为根据本发明的实施例控制超高压(UHV)发光二极管(LED)器件的方法的流程图。图2为根据本发明的实施例的UHV LED器件的示图。图3A-1至图3C-1以及图3A-2至图3C_2分别为根据本发明的实施例通过UHV LED器件的传送的阶跃电流和电流密度的示图和曲线图。图4A-图4E为根据本发明的另ー实施例通过UVH LED器件所传送的阶跃电流的示图。图5A-图5B为根据本发明的又ー实施例通过UHV LED器件所传送的阶跃电流的示图。图6为根据本发明的另ー实施例控制UHV LED器件的方法的流程图。图7为根据本发明的实施例包括剖切线C-C'的UHV LED器件的示图。图8为根据本发明的实施例的LED结模块的实施例的俯视图。图9A和图9B为根据本发明的实施例的沿着线C-C'的图7的器件的截面图的实施例。图IOA-图10C、图11、以及图12为根据本发明的实施例的图2和图7的器件的控制元件的截面图。
具体实施例方式据了解为了实施本公开的不同部件，以下公开提供了许多不同的实施例或示例。以下描述元件和布置的特定示例以简化本公开。当然这些仅仅是示例并不打算限定。再者，以下本描述中第一部件形成在第二部件上方或上可包括其中第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可包括其中额外的部件形成插入到第一部件和第二部件中的实施例，使得第一部件和第二部件不直接接触。为了简明和清楚，可以任意地以不同的尺寸绘制各个部件。为了简明和清楚，在附图中类似地标示出相同或相似部件。另外，为了清楚，可能简化了某些附图。因此，附图可能没有示出给定装置(例如，器件)或方法的所有元件
在此，参考作为本发明的理想结构的示意图的附图来描述本发明的各个方面。这样，可以预料诸如制造技术和/或公差可能导致示意图的形状变化。因此，通过本发明所提出本发明的各个方面不应该被理解为局限于在此示出和描述的元件(例如，区域、层、部分、基板等)的特定形状，而是包括例如由于制造而导致的形状的偏差。例如，作为矩形所示和所述的元件可以在其边缘处具有圆形或曲线特性和/或梯度密度，而不是从一个元件至另一个元件的不连续变化。因此，在图中示出的元件实际上是示意性的，并且其形状不用于示出元件的实际形状，并且不用于限定本发明的范围。应该理解，当将诸如区域、层、部分、基板等的元件称作位于另一元件“上方”时，该元件可以直接位于其他元件的上方或者还可能存在中间元件。相反，当将元件称作直接在另一元件的上方时，没有中间元件。应该进一步理解，当将元件称作形成在另一元件的上方时，可以在其他元件或中间元件的上方生长、沉积、蚀刻、附接、连接、耦合、或者相反制备或制造该元件。除非另有定义，否则这里所用的所有术语(包括技术上的和理论上的术语)具有与本发明所属的技术领域中的普通技术人员通常理解的相同含义。应当进一步理解，例如通用字典中限定的术语应该被解释为具有与相关技术和本发明的上下文中的意思相一致的含义。如这里所用，除非文中明确说明，否则单数形式“一个(a，an)”和“该(the) ”也包括复数形式。还应当进一步理解，术语“包括”和/或“包含”用在本说明书中时，其指明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或成分，但并不排除存在或者增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、成分和/或它们的组。术语“和/或”包括所列相关术语中的一个或多个的任何一个或者所有组合。应该理解，尽管这里使用术语“第一”、“第二” “第三”以描述各种LED结、LED结模块、和/或阶跃电流，但是没有通过这些术语限定这些LED结、LED结模块、和/或阶跃电流。仅将这些术语用于区分一 LED结、LED结模块、和/或阶跃电流和另一 LED结、LED结模块、和/或阶跃电流。因此，在不背离本发明的教导的情况下，可以把下文中所讨论的第一 LED结、多个LED结模块的第一半、和/或第一阶跃电流，称为第二 LED结、多个LED结模块的第二半、和/或第二阶跃电流。应该理解，可以仅简要描述器件的若干处理步骤和/或部件，这些步骤和/或部件对于本领域中的技术人员来说是众所周知的。此外，可以增加额外的处理步骤或部件，并且可以去除和/或改变下文中的某一处理步骤或部件，同时仍实施权利要求。因此，应该将以下描述理解为仅表示实例，并不旨在提出需要一个或多个步骤或部件。已经将UHV LED发射器用于照明应用。LED和LED显示器可经受由于电源电压改变而造成的照明等级改变。为了保持LED亮度基本一致或者具有更高的均匀性，可以施加不同的电源电流。UHV LED发射器可以包括串联连接的LED结，并且当将多个电流施加给UHV LED发射器的时候，对于每个阶段可以激活不同数量的LED结，或者使不同数量的LED结发光。总管芯面积和UHV LED发射器的功耗可能没有最优化或者没有生效，并且LED结随着时间的推移，可能经历不均匀负载。因此，可能没有有效确定UHV LED发射器的尺寸，并且伴随LED结上的不均匀负载，可能产生性能和可靠性问题。此外，期望有效封装UHV LED发射器的无源元件和控制元件。现在，参照图1A、图1B、以及图1C，分别示出了用于根据本发明的实施例控制超高压(UHV)发光二极管(LED)器件的方法100-1、100-2、以及100-3的流程图。方法100-1包括在框112中，通过设置在基板的上方的多个LED结模块传送第一 恒定阶跃电流；多个LED结模块中的每个彼此并联连接；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。方法100-1进一步包括在框114中，重新配置多个LED结模块的连接方案，从而将基本相同的负载提供给每个LED结。方法100-1进一步包括在框116中，通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流。方法100-2包括在框122中，将B个LED结模块设置在基板的上方；B个LED结模块中的每个彼此并联连接；以及B个LED结模块中的每个包括串联连接的A个LED结。方法100-2进一步包括在框124中，通过B个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi。方法100-2进一步包括在框126中，在通过LED结中的每个传送随后的恒定阶跃电流(B/C) i以前，形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合。根据一方面，A、B、C1、以及C2为整数KdPCj^SB(C1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结传送的电流。方法100-3包括在框132中，将多个LED结模块设置在基板的上方；多个LED结模块中的每个彼此并联连接；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。方法100-3进一步包括在框134中，通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流，该电流使多个LED结模块中的每个发光。方法100-3进一步包括在框136中，重新配置多个LED结模块的连接方案；以及在框138中，通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，该电流使多个LED结模块中的每个发光，并且通过第一恒定阶跃电流和第二恒定阶跃电流将基本相同的负载提供给每个LED结。可以通过各种技术，例如，沉积、图案化、和/或蚀刻工艺形成上述方法100-1、100-2、以及100-3的各种结构。应该注意，可以重新配置方法100-1、100-2、或100-3的操作，或者相反，可以在各个方面的范围内修改这些方法的操作。此外，应该注意，可以在方法100-1、100-2、或100-3中的每个之前、之间、以及之后提供额外工艺，并且本文仅简单描述了某些其他工艺。因此，其他实施例可能在本文所述的各个方面的范围内。根据上述方法的一方面，重新配置多个LED结模块的连接方案可以包括在传送恒定阶跃电流以前，将多个LED结模块中的第一半和多个LED结模块中的第二半串联连接。根据上述方法的另一方面，重新配置多个LED结模块的连接方案可以包括在传送恒定阶跃电流以前，串联连接多个LED结模块中的部分。根据上述方法的又一方面，重新配置多个LED结模块的连接方案可以包括在传送恒定阶跃电流以前，彼此串联连接多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一。根据上述方法的又一方面，多个LED结模块可以包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块可以包括串联连接的A个LED结。然后，方法进一步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ;在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2) i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合，其中，A和B为整数，以及i为通过每个LED结所传送的电流(例如，参见图3A-1至3C-1)。根据上述方法的又一方面，多个LED结模块可以包括并联连接的B个LED结模块， 并且每个LED结模块可以包括串联连接的A个LED结。然后，该方法进一步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ;在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2)i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/6)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/4)个LED结模块的集合；在通过多个LED结模块传送第四恒定阶跃电流(B/4)i以前，形成串联连接的4A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过多个LED结模块传送第五恒定阶跃电流(B/6)i以前，形成串联连接的6A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合，其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结所传送的电流(例如，参见图4A-4E)。根据上述方法的另一方面，多个LED结模块可以包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块可以包括串联连接的A个LED结。然后，该方法可以进一步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ；以及在通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合，其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结所传送的电流(例如，参见图 5A-5B)。根据上述方法的又一方面，可以通过每个恒定阶跃电流激活多个LED结中的每个。现在，参照图2，根据本发明的实施例示出了 UHV LED器件200。UHVLED器件200包括基板202 ;设置在基板202上方并且首先彼此并联连接的多个LED结模块210 (即，LED结模块210中的每个首先彼此并联连接)。多个LED结模块210中的每个包括串联连接的多个LED结212。器件200进一步包括连接至多个LED结模块210的集成电路(IC) 220。在一方面，将IC 220配置为控制在器件200的LED结模块210或控制元件之间的电连接。在图9A-图12中示出了控制元件的实例，并且下文中参照相关附图进一步描述了该控制元件的实例。在一实例中，IC 220可以根据通过多个LED结模块210所接收的多个恒定阶跃电流中的每个，动态地重新配置在多个LED结模块210之间的电连接(例如，开关)，从而在多个恒定阶跃电流的每个期间将基本相同的负载提供给每个LED结212。通过可操作地连接至多个LED结模块210和IC 220的电源230提供多个恒定阶跃电流。示出了器件200，该器件包括彼此并联连接的B个LED结模块210 (例如，模块210a至210z)，并且每个LED结模块210包括彼此串联连接的A个LED结212。然后，LED结的总数量为AXB，并且在提供第一恒定阶跃电流以前，并联连接B个LED结模块。A和B为任何整数，因而器件200不仅限于特定数量的LED结模块210或者在每个模块210内的特定数量的LED结212。根据工作器件200的一个实施例，通过B个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi。在通过LED结212中的每个传送随后的恒定阶跃电流(B/C^i以前，形成串联连接的(C1A)个LED结212的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合，其中，A、B、Q、以及C2为整数K1和C2均为B (C1 XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结212传送的电流。根据又一方面，多个LED结212中的每个在多个恒定阶跃电流中的每个期间激活(或者发光)。 根据一个方面，基板202可以包括各种半导体器件，和/或其他适当有源和/或无源器件。半导体器件的实例包括集成电路，该集成电路包括含互补MOSFET (CMOS)部件的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、CIS、和/或其他适当有源和/或无源器件。在实施例中，基板可以包括使用基于CMOS的工艺设计和形成的集成电路(或者其部分)。基板具有通过其他半导体制造技术所形成的器件(例如，集成电路)，该基板也在所述方法的范围内。在一实施例中，基板202可以包括半导体基板，并且可以由硅构成，或者备选地，可以包括锗化硅、砷化镓、或者其他适当半导体材料。半导体基板可以包括在先前工艺步骤期间形成的下层、器件、结、以及其他部件(未示出)，或者可以在随后的工艺步骤期间形成这些部件。根据一方面，IC 220可以重新配置多个LED结模块210的连接方案，从而将基本相同的负载提供给每个LED结212，或者在多个恒定阶跃电流期间将基本相同的电流传送给每个LED结212。根据另一方面，在通过LED结212中的每个传送恒定阶跃电流(B/Q) i以前，IC 220可以形成串联连接的(C1A)个LED结212的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合。其中，A、B、C1、以及C2为整数A和C2均为B (C1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结212传送的电流。根据另一方面，在提供恒定阶跃电流以前，IC 220可以将多个LED结模块210的一半配置为与多个LED结模块210的另一半串联。根据另一方面，在提供恒定阶跃电流以前，IC 220可以将多个LED结模块的一半配置为彼此串联。根据另一方面，在传送恒定阶跃电流以前，IC 220可以彼此串联连接多个LED结模块中的部分，并且根据另一方面，IC220可以重新配置多个LED结模块的连接方案，从而在传送恒定阶跃电流以前，彼此串联连接多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一。根据又一方面，IC 220可以在每个恒定阶跃电流处动态地重新配置多个LED结模块210之间的电连接，从而在每个恒定阶跃电流期间将基本相同的负载提供给每个LED结模块210中的每个LED结212。根据又一方面，可以将IC 220配置在基板202的上方，配置在基板202内，和/或配置在分离的印刷电路板(PCB)上。在一实例中，PCB可以在基板202的外部。根据一方面，在一实例中，电源230提供步进DC电源，但是可以包括用于提供电流和/或电压的各种电源中的任何一个，并且具体地，包括多个恒定阶跃电流。在一实例中，电源230可以将AC电源变换为步进DC电源。在另一实例中，电源230可以进一步包括电源调节器和/或二极管电桥。将电源230配置为将多个恒定阶跃电流提供给多个LED结模块210，并且在一实例中，可以提供通过Bi标示的第一恒定阶跃电流、和通过(B/C^i所标示的第二恒定阶跃电流，其中，B和C1为整数K1为B的整数因数并且不等于B ;以及i为通过每个LED结212所传送的电流。现在，参照图3A-1至图3C-2、图4A-图4E、以及图5A-图5B，根据本发明的实施例分别示出了 LED节模块连接方案和通过UHV LED器件200_1、200_2、以及200-3所传送的阶跃电流的不同实例。在图3A-1至图3C-1中的UHV LED器件200-1包括首先并联连接的6个LED结模块210a-210f，并且每个LED结模块210包括6个LED结212。在图4A-图4E中的UHV LED器件200-2包括首先并联连接的12个LED结模块210a_2101，并且每个LED结模块210包括A个LED结212。在图5A-5B中的UHV LED器件200-3包括首先并联连接 的9个LED结模块210a-210i，并且每个LED结模块210包括A个LED结212。具体地，参照图3A-1至图3C-1以及图3A_2至图3C_2，示出了根据本发明的实施例在连接方案以后的阶跃电流和分别通过UHV LED器件200-1所传送的电流密度的示图和曲线图。图3A-1示出了包括首先并联连接的6个LED结模块210a_210f的器件200-1，其中，每个LED结模块210包括6个LED结212。在提供第一恒定阶跃电流6i以前，并联连接LED结模块210a-2IOf，将第一恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块210的输入电流i。图3A-2示出了在时间周期π期间第一电流密度与第一恒定阶跃电流6i的曲线图。V(F1,F2,... )/VPK确定每个阶段的导通角，其中，V(FN)为阶跃电压，N为实数，以及Vpk为峰值电压。a = sirT1 (VF1/VPK), β = sirT1 (VF2/VPK)，等。I = I ( θ ),其中，α < θ < (Ji - α )或如果不在这个范围，则I为O。Pin = { f [VIn( θ )*I ( Θ )]d θ }, θ为从α至O - α )。Pled= { f [V(FN)*I(0)]d0}, θ 为从 α 至(Ji-α)。PE = Pled/Pino图3B-1示出了在提供第二恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的12个LED结212的3个集合，并且并联连接串联连接的2个LED结模块210的3个集合。在该实施例中，串联连接模块210a和210b，从而形成LED结模块211a，串联连接模块210c和210d，从而形成LED结模块211b，以及串联连接模块210e和210f，从而形成LED结模块211c。因此，在提供第二恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的12个LED结212的集合，并且并联连接3个LED结模块211a、211b、211c，将第二恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块211a、211b、211c以及每个LED结212的输入电流i。图3B-2示出了在时间周期π期间第二电流密度与第二恒定阶跃电流(B/2)i的曲线图。图3C-1示出了在提供第三恒定阶跃电流2i以前，形成串联连接的18个LED结212的2个集合，并且并联连接串联连接的3个LED结模块210的2个集合。在该实施例中，串联连接模块210&、21013、210(3，从而形成1^0结模块213&，串联连接模块210(1、21(^、21(^，从而形成LED结模块213b。因此，在提供第三恒定阶跃电流2i以前，形成串联连接的18个LED结212的集合，并且并联连接2个LED结模块213a、213b，将第三恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块213a、213b以及每个LED结212的输入电流i。图3C-2示出了在时间周期η期间第三电流密度与第三恒定阶跃电流(B/3)i的曲线图。因此，在该实施例中，在通过多个LED结模块传送随后的恒定阶跃电流(B/C) i以前，当根据形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合控制器件200-1时，A = 6，B = 6，C1 = 2或3，以及C2 = 3或2，其中，A、B、C1^以及C2为整数；其中，C1和C2均为B的整数因数，并且不等于B ；以及其中，i为通过每个LED结传送的电流。具体地，参照图4A-4E，示出了根据本发明的实施例在通过UHV LED器件200_2传送连接方案以后的阶跃电流的示图。图4A示出了包括首先并联连接的12个LED结模块210a_2101的器件200_2，其中，每个LED结模块210包括A = 6个LED结212。在提供第一恒定阶跃电流12i以前，并联连接LED结模块210a-2101，将第一恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块210的输入 电流i。图4B示出了在提供第二恒定阶跃电流6i以前，形成串联连接的12个LED结212的6个集合，并且并联连接串联连接的2个LED结模块的6个集合。在该实施例中，串联连接模块210a和210b，从而形成LED结模块211a，串联连接模块210c和210d，从而形成LED结模块211b，串联连接模块2IOe和210f，从而形成LED结模块211c，串联连接模块2IOg和210h，从而形成LED结模块21 ld，串联连接模块2IOi和210 j，从而形成LED结模块21 Ie，以及串联连接模块210k和2101，从而形成LED结模块211f。因此，在提供第二恒定阶跃电流6i以前，形成串联连接的12个LED结212的集合，并且并联连接6个LED结模块211a_211f的集合，将第二恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块21 la-21 If以及每个LED结212的输入电流i。图4C示出了在提供第三恒定阶跃电流4i以前，形成串联连接的18个LED结212的4个集合，并且并联连接串联连接的3个LED结模块210的4个集合。在该实施例中，串联连接模块210&、21013、210(3，从而形成1^0结模块213&，串联连接模块210(1、21(^、21(^，从而形成LED结模块213b，串联连接模块210g、210h、210i，从而形成LED结模块213c，串联连接模块210j、210k、2101，从而形成LED结模块213d。因此，在提供第三恒定阶跃电流4i以前，形成串联连接的18个LED结212的集合，并且并联连接4个LED结模块213a_213d，将第三恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块213a-213d以及每个LED结212的输入电流
io图4D示出了在提供第四恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的24个LED结212的3个集合，并且并联连接串联连接的4个LED结模块210的3个集合。在该实施例中，串联连接模块210a、210b、210c、210d，从而形成LED结模块215a，串联连接模块210e、210f、210g、210h，从而形成LED结模块215b，串联连接模块210i、210j、210k、2101，从而形成LED结模块215c。因此，在提供第四恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的24个LED结212的集合，并且并联连接3个LED结模块215a-215c，将第四恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块215a-215c以及每个LED结212的输入电流i。图4E示出了在提供第五恒定阶跃电流2i以前，形成串联连接的36个LED结212的2个集合并且并联连接串联连接的6个LED结模块210的2个集合。在该实施例中，串联连接模块210a、210b、210c、210d、210e、210f，从而形成LED结模块217a，串联连接模块210g、210h、210i、210j、210k、2101，从而形成LED结模块217b。因此，在提供第五恒定阶跃电流2i以前，形成串联连接的36个LED结212的集合，并且并联连接2个LED结模块217a、215b，将第四恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块217a、217b以及每个LED结212的输入电流i。因此，在该实施例中，在通过多个LED结模块传送随后恒定阶跃电流(B/C^i以前，当根据形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合控制器件200-2时，A = 6,B = 12,^ = 2、3、4或6，以及C2 = 2、3、4或6，其中，A、B、C1、以及C2为整数；其中，C1和C2均为B(C1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ；以及其中，i为通过每个LED结传送的电流。具体地，参照图5A和5B，根据本发明的实施例示出了在通过UHV LED器件200_3传送连接方案以后的阶跃电流的示图。图5A示出了包括首先并联连接的9个LED结模块210a_210i的器件200-3，其中， 每个LED结模块210包括A = 6个LED结212。在提供第一恒定阶跃电流9i以前，并联连接LED结模块210a-2IOi，将该第一恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块210的输入电流i。图5B示出了在提供第二恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的18个LED结212的3个集合，并且并联连接串联连接的3个LED结模块210的3个集合。在该实施例中，串联连接模块210&、21013、210(3，从而形成1^0结模块213&，串联连接模块210(1、21(^、21(^，从而形成LED结模块213b，串联连接模块210g、210h、210i，从而形成LED结模块213c。因此，在提供第二恒定阶跃电流3i以前，形成串联连接的18个LED结212的集合，并且并联连接3个LED结模块213a-213c，将第二恒定阶跃电流分成施加给每个LED结模块213a_213c以及每个LED结212的输入电流i。因此，在该实施例中，在通过多个LED结模块传送随后的恒定阶跃电流(B/C) i以前，当根据形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合控制器件200-3时，A = 6，B = 9，C1 = 3，以及C2 = 3，其中，A、B、C1、以及C2为整数；其中，C1和C2均为BK1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及其中，i为通过每个LED结传送的电流。因此，在一个实施例中，IC 220可以在通过多个LED结模块210所接收的多个恒定阶跃电流的每个电流处动态地重新配置在多个LED结模块210之间的电连接，从而在多个恒定阶跃电流中的每个期间(例如，如图3A-1、图3B-1、图3C-1所示的)将基本相同的负载提供给每个LED结212。根据一方面，在提供恒定阶跃电流以前，IC 220可以将多个LED结模块210中的第一半(例如，图3B-1的模块210a、210c、210e)配置为与多个LED结模块210中的另一半或第二半(例如，图3B-1的模块210b、210d、210f)串联。根据另一方面，在提供恒定阶跃电流以前，IC 220可以将多个LED结模块中的一半(例如，图3C-1的模块210a、210b、210c或者模块210d、210e、210f)配置为彼此串联。根据另一方面，在多个恒定阶跃电流的每个期间，多个LED结212中的每个激活或者发光。优选地，本发明提供了有效的总管芯面积应用和功耗，同时通过随着时间的推移多个LED结的均匀或者恒定负载，还改善了性能和可靠性。
通过各种装置和程序来实现上述方法和/或LED结模块的连接方案的重新配置。例如，可以通过各种开关或者通过IC所控制的多路复用器来动态配置和/或改变多个LED结模块的连接方案。可以将这些开关、多路复用器、和/或IC设置在基板202的上方、在基板202内、和/或在分离的印刷电路板(PCB)上。在一实例中，PCB可位于基板202的外部。可应用的开关的实例包括，但不仅限于2路开关、3路开关、晶体管、以及MEMS晶体管。下文中将参照图9A-图12进一步描述UHV LED器件的控制元件。现在，参照图6，示出了根据本发明的另一实施例控制超高压(UHV)发光二极管(LED)器件的方法300的流程图。方法300包括在框302中，提供UHV LED器件，该器件包括基板；无源元件，包括设置在基板上方并且彼此连接的多个LED结；以及控制元件，包括内嵌在基板中并且连接至多个LED结的多个开关，从而控制施加给多个LED结的多个阶跃电流。方法300进一步包括在框304中，将第一恒定阶跃电流提供给多个LED结，并且在框306中，在提供施加给多个LED结的第二恒定阶跃电流以前，操作(例如，打开或关闭)多个开关中的至少一个，从而在第二恒定阶跃电流期间将基本相同的负载提供给每个LED 结。应该理解，仅简要地描述了若干工艺步骤和/或器件的部件，对于本领域中的技术人员，众所周知这些步骤和/或部件。此外，可以添加额外的工艺步骤或部件，并且可以去除和/或改变某些以下工艺步骤或部件，同时仍实施权利要求。因此，应该将以上描述和以下描述理解为仅提出实例，并且不是为了建议需要一个或多个步骤或部件。应该注意，可以重新配置方法300的操作，或者相反，在各个方面的范围内修改该方法的操作。此外，应该注意，可以在图6的方法300之前、之中、以及之后提供额外的工艺，并且本文中仅简要描述了一些其他工艺。因此，其他实施例可能在本文所述的各个方面的范围内。根据一方面，在方法300中，可以将多个LED结分组为串联或者彼此并联的LED结模块，并且多个LED结模块中的每个可以包括串联连接的LED结。根据另一方面，方法300可以进一步包括在提供恒定阶跃电流以前，结合操作多个开关，将多个LED结模块中的第一半配置为与多个LED结模块中的第二半串联。根据又一方面，方法300可以进一步包括在传送恒定阶跃电流以前，结合操作多个开关，彼此串联连接多个LED结模块中的部分。根据又一方面，方法300可以进一步包括在传送恒定阶跃电流以前，结合操作多个开关，彼此串联连接多个LED结模块中二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一。根据又一方面，方法300可以进一步包括在施加给多个LED结的多个恒定阶跃电流中的每个电流处，结合操作多个开关，在多个恒定阶跃电流中的每个期间，将基本相同的负载提供给每个LED结。根据又一方面，方法300可以进一步包括在施加给多个LED结的多个恒定阶跃电流中的每个电流处，结合操作多个开关，从而在多个恒定阶跃电流中的每个期间，激活每个LED 结。现在，参照图7，示出了根据本发明的实施例包括剖切线C-C'的UHVLED器件400。在一个实施例中，UHV LED400包括基板202 ;无源元件，包括设置在基板202的上方并且彼此连接的多个LED结212 ；以及控制元件，包括内嵌在基板202中并且连接至多个LED结212的多个开关(例如，下文中，关于图9A-12所示的和进一步描述的)，从而控制施加在多个LED结212上的电流的传送(例如，通过电源230所提供的多个恒定阶跃电流)。集成电路(IC) 220可以用于控制器件400的控制元件，并且在一实例中，可以配置多个开关中的每个(例如，断开或闭合)。在器件200、200-1、200-2、以及200-3中的类似标号的部件(例如，基板202、LED结模块210、LED结212、IC 220、以及电源230)和相关描述完全可应用在关于器件400的该实施例中，但是这里为了避免重复描述，可能没有重复可应用描述。在该实施例中，示出了形成在基板202上或内的IC 220，但是没有这样限定本发明和IC 220。在一实例中，可以将IC 220设置在基板202的上方，在基板202内，和/或在基板和发射器的外部的独立的印刷电路板(PCB)上。根据一方面，可以彼此串联连接多个LED结212，并且在一实施例中，可能没有并 联连接LED结。根据另一方面，可以将多个LED结212分组为彼此并联的LED结模块210，并且多个LED结模块210中的每个可以包括串联连接的LED结212。在一实施例中，示出了包括彼此并联连接的B个LED结模块210 (例如，模块210a至210z)的器件400，并且每个LED结模块210包括彼此串联连接的A个LED结212。然后，LED结的总数为AXB，并且在传输流经多个LED结的第一恒定阶跃电流以前，并联连接B个LED结模块。A和B为任何整数，因此，器件200不仅限于具体数量的LED结模块210，或者在每个模块210内的具体数量的LED结212。根据又一方面，在传送恒定阶跃电流以前，IC 220可以配置控制元件的多个开关，从而使得多个LED结模块210中的第一半与多个LED结模块210中的第二半串联。根据又一方面，在传输恒定阶跃电流以前，IC 220可以结合配置多个开关，彼此串联连接多个LED结模块的部分。根据又一方面，在传送恒定阶跃电流以前，IC 220可以结合配置多个开关，串联连接多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一。根据又一方面，IC 220可以根据施加给多个LED结的多个恒定阶跃电流中的每个结合配置多个开关，在多个恒定阶跃电流中的每个期间将基本相同的负载提供给每个LED结，或者在多个恒定阶跃电流中的每个期间将基本相同的电流传送给每个LED结。根据又一方面，IC 220可以根据施加给多个LED结的多个恒定阶跃电流中的每个结合配置多个开关，从而在多个恒定阶跃电流中的每个期间激活每个LED结。根据又一方面，IC 220配置要操作的多个开关，从而使得在通过LED结212中的每个传送恒定阶跃电流(B/C^i以前，形成串联连接的(C1A)个LED结212的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块中的集合，其中，A、B、C1、以及C2为整数；其中，C1和C2均为B (C1X C2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及其中，i为通过每个LED结212传送的电流。因此，在一实施例中，IC 220可以动态地配置或者重新配置连接至多个LED结212或者多个LED结模块210的多个电连接(例如，开关)。在一方面，根据施加在多个LED结212或者多个LED结模块210上的多个恒定阶跃电流中的每个结合配置多个开关，在多个恒定阶跃电流中的每个期间将基本相同的负载提供给每个LED结212，或者在多个恒定阶跃电流中的每个期间(如在图3A-1、3B-1、3C-1中所示的)，激活每个LED结。在另一方面，配置多个开关，从而使得在传送恒定阶跃电流以前，多个LED结模块210中的第一半(例如，图3B-1的模块210a、210c、210e)与多个LED结模块210中的另一半或者第二半(例如，图3B-1的模块210b、210d、210f)串联。根据另一方面，配置多个开关，从而使得在传送恒定阶跃电流以前，彼此串联多个LED结模块的一部分(例如，图3C-1的模块210a、210b、210c或者模块210d、210e、210f)。根据另一方面，多个LED结212中的每个在多个恒定阶跃电流中的每个期间激活。现在，参照图8和图9A-9B，图8示出了根据本发明的实施例的LED结模块210的实施例的俯视图，并且图9A和图9B示出了根据本发明的实施例在B = 6个LED结模块210的情况下，沿着线C-C'的图7的器件400的截面图的不同实施例。在一个实施例中，每个LED结模块210包括串联连接在一起的多个LED结212，和阳极214和阴极216，通过该阳极和阴极将电流施加给LED结模块210。 图9A示出了器件400-1，该器件包括无源元件201，具有设置在基板202的上方并且彼此连接的6个LED结模块210 ;和控制元件301，包括连接至相应LED结模块210的各个阳极214和阴极216的多个阳极电极314和阳极电极316。可以将控制元件301的元件内嵌在基板202中。因此，在一个实施例中，器件400包括无源元件201，具有设置在基板202的上方的LED结模块210a-210f ;和控制元件301，具有分别连接至LED结模块210a-210f 的阳极 214a-214f 和阴极 216a-216f 的阳极电极 314a_314f 和 316a_316f。在一个实施例中，将阳极电极314a-314f和阳极电极316a_316f内嵌在基板202中。图9B的器件400-2基本上与图9A的器件400-1类似，并且在器件400和400-1中的相似标号的部件(例如，基板202、LED结模块210、阳极214、阴极216、阳极电极314、以及阳极电极316)和相关描述可完全应用在关于器件400-2的该实施例中，但是为了避免重复，这里，可能没有重复可应用描述。在该实施例中，无源元件201包括设置在LED结模块210的多个LED结的上方的蓝宝石层218。蓝宝石层218允许将所有的LED结模块210制造为要接合至基板202的一个模块，但是蓝宝石层218为可选元件。没有蓝宝石层218，可能独立制造LED结模块210并且在筛选(binning)(或者分组)以后，接合至基板202。现在，参照图IOA-图10C、以及图11，更详细地示出了根据本发明的实施例包括多个开关的器件400-1的控制元件301的截面图，其中，多个开关体现用于6个LED结模块210的连接方案的仅一个实例。包括开关的不同结构的其他连接方案(例如对于不同数量的LED结或LED结模块)在本发明的范围内。图10A-10C和图11示出了包括控制元件301的器件400-1，该控制元件具有内嵌在基板202中并且可操作地连接至多个LED结模块210(和/或LED结212)的多个开关。例如，经由IC 220，可以将多个开关配置为(例如，断开或闭合)传送施加在多个LED结模块210(和/或LED结212)上的多个阶跃电流。图10A-10C分别突出了用于每个阶跃电流的激活的开关和线路，并且图11示出了完全标示出的开关和线路。多个开关可以包括各种可应用开关，包括但不限于两路开关和三路开关。图IOA示出了流经器件400，尤其流经LED结模块210a_210f的阶跃(st印)I电流，该LED结模块首先并联连接。线路320和闭合开关311、313、315、317、319将阶跃I输入电流分别传送至模块 210a、210b、210c、210d、210e、210f，并且闭合开关 321、323、325、327、329以及线路342传送分别来自模块210a、210b、210c、210d、210e、210f的阶跃I输出电流。阶跃I电流流经线路320，阳极电极314a，模块210a的阳极214a、线路240a、以及阴极216a，阴极电极316a，线路332，以及开关321。阶跃I电流进一步流经开关311，线路322，阳极电极314b，模块210b的阳极214b、线路240b、以及阴极216b，阴极电极316b，线路334，以及开关323。阶跃I电流进一步流经开关313，线路324，阳极电极314c，模块210c的阳极214c、线路240c、以及阴极216c，阴极电极316c，线路336，以及开关325。阶跃I电流进一步流经开关315，线路326，阳极电极314d，模块210d的阳极214d、线路240d、以及阴极216d，阴极电极316d，线路338，以及开关327。阶跃I电流进一步流经开关317，线路328，阳极电极314e，模块2IOe的阳极2He、线路240e、以及阴极216e，阴极电极316e，线路340，以及开关329。阶跃I电流进一步流经开关319，线路330，阳极电极314f，模块210f的阳极214f、线路240f、以及阴极216f，阴极电极316f，以及线路342。因此，例如，如在图3A-1中所示的，将多个开关配置为通过器件400-1传送阶跃I电流，其中，并联连接6个LED结模块210a-210f，并且每个模块210接收并且流经电流i。图IOB示出了流经器件400，尤其流经LED结模块210a_210f的阶跃2电流。开关 311、313、315、317、319 和开关 321、323、325、327、329(图 IOA 和 11)断开，所以电流没有流经这些开关。为了清楚，在图IOB中没有通过参考标号标示出这些开关，但是在图11中标示出这些开关。图IOB示出了线路344、346、348和闭合开关331、333、335、337、339将阶跃2输入电流传送至模块210a-210f，并且闭合开关341、343以及线路350、352、354传送分别来自模块210a-210f的阶跃2输出电流。阶跃2电流流经线路344，阳极电极314a，模块210a的阳极214a、线路240a、以及阴极216a，阴极电极316a，开关331，阳极电极314b，模块210b的阳极214b、线路240b、以及阴极216b，阴极电极316b，线路350，以及开关341。阶跃2电流进一步流经开关333，线路346，阳极电极314c，模块2IOc的阳极214c、线路240c、以及阴极216c，阴极电极316c，开关355，阳极电极314d，模块2IOd的阳极214d、线路240d、以及阴极216d，阴极电极316d，线路352，以及开关343。阶跃2电流进一步流经开关337、线路348，阳极电极314e，模块210e的阳极214e、线路240e、以及阴极216e，阴极电极316e，闭合开关339，阳极电极314f，模块210f的阳极214f、线路240f、以及阴极216f，阴极电极316f，以及线路354。因此，例如，如在图3B-1中所示的，将多个开关配置为通过器件400-1传送阶跃2电流，其中，并联连接3个LED结模块211a-211c，并且每个模块211a、211b、或211c接收并且流经电流i。图IOC示出了流经器件400，尤其流经LED结模块210a_210f的阶跃3电流。开关313、315、317、319 和开关 321、323、325、327、329(图 IOA 和 11)，以及开关 333、335、337 和开关341、343(图IOB和11)断开，所以电流没有流经这些开关。为了清楚，在图IOC中没有标示出这些开关，但是在图11中标示出这些开关。图IOC示出了线路356、358和闭合开关331、351、353、355、339将阶跃3输入电流传送至模块210a_210f，并且闭合开关361以及线路362传送分别来自模块210a-210f的阶跃3输出电流。阶跃3电流流经线路356，阳极电极314a，模块210a的阳极214a、线路240a、以及阴极216a，阴极电极316a，开关331，阳极电极314b，模块2IOb的阳极214b、线路240b、以及阴极216b，阴极电极316b,线路351，阳极电极314c,模块2IOc的阳极214c、线路240c、以及阴极216c，阴极电极316c，线路360，以及开关361。阶跃3电流进一步流经线路358，开关353，阳极电极314d，模块210d的阳极214d、线路240d、以及阴极216d，阴极电极316d，线路355，阳极电极314e，模块210e的阳极214e、线路240e、以及阴极216e，阴极电极316e，开关339，阳极电极314f，模块210f的阳极214f、线路240f、以及阴极216f，阴极电极316f，以及线路362。因此，例如，如在图3B-1中所示的，将多个开关配置为通过器件400-1传送阶跃3电流，其中，并联连接2个LED结模块213a和213b，并且每个模块213a、213b接收并且流经电流i。图11示出了上文关于图10A-10C所述的包括所有开关和线路参考标号的控制元件301中的线路和开关，其中，分别突出了用于每个阶跃电流的有源开关和线路。在该实施例中，开关为两路开关，但是本发明不仅限于这种开关，并且在一实例中，如下文中结合图12进一步描述的，还可以结合两路开关使用三路开关。图12示出了 UHV LED器件400-3的控制元件303中的线路和开关，该控制元件基本上与UHV LED的器件400-1的控制元件301类似。在器件400-1中的相似或相同标号的部件和相关描述可完全应用于关于器件300-3的该实施例中，但是为了避免重复描述，这 里，可能没有重复可应用描述。在该实施例中，去除一些内嵌开关并且通过三路开关替换一些内嵌开关。在该实施例中，去除两路开关321、323、325、327、329和两路开关331、351、
335、355、以及339，并且通过三路开关431、451、535、455、439进行替换。去除线路332、334、
336、338、以及340，并且通过线路432、434、436、438、以及440进行替换，这些替换线路均用作将阶跃I电流传送到器件400-3的外部的输出线路。如所示的，三路开关431、451、535、455,439均连接在各个阴极电极(例如，阴极电极316a、316b、316c、316d、316e)、各个阳极电极(例如，阳极电极314a、314b、314c、314d、314e)、以及输出线路(例如，线路432、434、436,438,440)之间。以与上文关于图10A-10C所述的基本相同的方式传送阶跃I、阶跃2、以及阶跃3电流，但是三路开关431、451、535、455、439用于将阶跃I电流传送至输出线路，或者将阶跃2和阶跃3电流传送至相邻的LED结模块的阳极电极。使用三路开关根据本发明的一方面简化控制元件的结构。因此，根据一方面，可以配置控制元件的多个开关，从而使得在提供恒定阶跃电流以前，多个LED结模块210的第一半与多个LED结模块210的第二半串联。根据另一方面，可以配置控制元件的多个开关，从而使得在提供恒定阶跃电流以前，多个LED结模块的一半彼此串联。根据又一方面，可以根据施加给多个LED结的多个恒定阶跃电流中的每个配置多个开关，从而在多个恒定阶跃电流中的每个期间将基本相同的负载提供给每个LED结或者将基本相同的电流传送至每个LED结。根据又一方面，可以配置多个开关，从而使得在通过LED结212中的每个传送恒定阶跃电流(B/Cji以前，形成串联连接的(C1A)个LED结212的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合，其中，A、B、C1、以及C2为整数K1和C2均为B (C1X C2 =B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结212传送的电流。因此，在一个实施例中，可以根据通过多个LED结模块210所接收的多个恒定阶跃电流中的每个动态配置多个开关，从而在多个恒定阶跃电流中的每个(如图10A-10C所示的)期间将基本相同的负载提供给每个LED结212，和/或在多个恒定阶跃电流中的每个期间激活多个LED结212中的每个。
优选地，本发明提供了有效封装的UHV发射器的无源元件和控制元件。因此，本发明提供了各种实施例。根据一个实施例，提供了控制超高压(UHV)发光二极管(LED)器件的方法。该方法包括通过设置在基板上的多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流；彼此并联连接多个LED结模块中的每个；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。该方法进一步包括重新配置多个LED结模块的连接方案，并且通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，从而将基本相同的负载提供给每个LED结。在另一实施例中，控制UHV LED器件的方法包括将B个LED结设置在基板的上方，彼此并联连接B个LED结模块中的每个；以及B个LED结模块中的每个包括串联连接的A个LED结。该方法进一步包括通过B个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ;并且在通过LED结的每个传送随后的恒定阶跃电流(B/Cji以前，形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合。AjX1、以及C2为整数K1和C2均为WC1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B ;以及i为通过每个LED结传送的电流。
在又一实施例中，控制UHV LED器件的方法包括将多个LED结模块设置在基板上方；彼此并联连接多个LED结模块中的每个；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。方法进一步包括通过多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流，使多个LED结模块中的每个发光；重新配置多个LED结模块的连接方案；以及通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，使多个LED结模块中的每个发光并且通过第一恒定阶跃电流和第二恒定阶跃电流将基本相同的负载提供给每个LED结。尽管已经详细地描述了本发明的实施例，但本领域中的技术人员应该理解，可以在不背离本发明主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。因此，所以这样的改变，替换和更改旨在包括在如以下权利要求所限定的本发明的范围内。在权利要求中，手段加功能分句旨在覆盖实施所陈述的功能的本文所述的结构，并且不仅是结构的等同替换，而且是等效的结构。
权利要求
1.一种控制超高压UHV发光二极管LED器件的方法，所述方法包括 通过设置在基板上的多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流；彼此并联连接所述多个LED结模块中的每一个；以及所述多个LED结模块中的每一个包括串联连接的多个LED结；重新配置所述多个LED结模块的连接方案；以及 通过所述多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，其中，将基本相同的负载提供给每个LED结。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，重新配置所述多个LED结模块的所述连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，将所述多个LED结模块中的第一半与所述多个LED结模块中的第二半串联连接。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，重新配置所述多个LED结模块的所述连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，所述多个LED结模块中的一部分彼此串联连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，重新配置所述多个LED结模块的所述连接方案包括在传送恒定阶跃电流以前，所述多个LED结模块中的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、或者六分之一彼此串联连接。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，所述方法进一步包括 形成串联连接的(C1A)个LED结的集合；以及 在通过所述多个LED结模块传送随后的恒定阶跃电流(B/C^i以前，并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合， 其中，A、B、Ci、以及(2为整数；以及 其中，C1和C2均为WC1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B，以及 其中，i为通过每个LED结传送的电流。
6.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，所述方法进一步包括 通过所述多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ； 在通过所述多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2)i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及 在通过所述多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合， 其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。
7.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，所述方法进一步包括 通过所述多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ； 在通过所述多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/2)i以前，形成串联连接的2A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/6)个LED结模块的集合； 在通过所述多个LED结模块传送第三恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/4)个LED结模块的集合； 在通过所述多个LED结模块传送第四恒定阶跃电流(B/4)i以前，形成串联连接的4A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合；以及在通过所述多个LED结模块传送第五恒定阶跃电流(B/6)i以前，形成串联连接的6A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/2)个LED结模块的集合， 其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。
8.根据权利要求I所述的方法，其中，所述多个LED结模块包括并联连接的B个LED结模块，并且每个LED结模块包括串联连接的A个LED结，所述方法进一步包括 通过所述多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ； 在通过所述多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流(B/3)i以前，形成串联连接的3A个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/3)个LED结模块的集合； 其中，A和B为整数，并且i为通过每个LED结传送的电流。
9.一种控制超高压UHV发光二极管LED器件的方法，所述方法包括 将B个LED结模块设置在基板上方，所述B个LED结模块中的每一个彼此并联连接，并且所述B个LED结模块中的每一个均包括串联连接的A个LED结； 通过所述B个LED结模块传送第一恒定阶跃电流Bi ；以及 在通过所述LED结中的每个结传送随后的恒定阶跃电流(B/C^i以前，形成串联连接的(C1A)个LED结的集合，并且并联连接串联连接的(B/C2)个LED结模块的集合， 其中，A、B、C1、以及C2为整数； 其中，C1和C2均为WC1XC2 = B)的整数因数，并且不等于B，以及 其中，i为通过每个LED结传送的电流。
10.一种控制超高压UHV发光二极管LED器件的方法，所述方法包括 将多个LED结模块设置在基板的上方，所述多个LED结模块中的每一个彼此并联连接，并且所述多个LED结模块中的每一个均包括串联连接的多个LED结； 通过所述多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流，使所述多个LED结模块中的每一个发光; 重新配置所述多个LED结模块的连接方案；以及 通过所述多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，使所述多个LED结模块中的每一个发光，并且通过所述第一恒定阶跃电流和所述第二恒定阶跃电流将基本相同的负载提供给每个LED结。
全文摘要
本发明涉及完全模块化工作结超高压UHV器件。具体地，本发明提供了用于控制超高压(UHV)发光二极管(LED)器件的优选方法。在一个实施例中，方法包括通过设置在基板上方的多个LED结模块传送第一恒定阶跃电流；彼此并联连接多个LED结模块中的每个；以及多个LED结模块中的每个包括串联连接的多个LED结。方法进一步包括重新配置多个LED结模块的连接方案；通过多个LED结模块传送第二恒定阶跃电流，从而将基本相同的负载提供给每个LED结。
文档编号H01L33/62GK102810535SQ20121016715
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年6月3日
发明者李昌哲, 柯玫君, 储尔仁 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司