基于LED的设备的制作方法

基于led的设备
技术领域
1.本发明涉及一种光生成设备和包括这种光生成设备的光生成系统。


背景技术：

2.基于led的设备在本领域中是已知的。例如，us2007/0194333描述了一种发光二极管封装件，包括具有空腔的封装件主体；被安装在空腔中的多个发光二极管芯片；被连接至至少一个发光二极管芯片的电极的导线；以及被形成在封装件主体中的多个引线框架，其中至少一个引线框架被电连接至发光二极管芯片或多个导线。多个发光二极管芯片包括具有以水平结构设置的两个电极的水平发光二极管芯片和/或具有以竖直结构设置的电极的竖直发光二极管芯片。发光二极管芯片中的至少一个包括被管芯接合至引线框架的p电极或n电极。
3.jp s 62 92488 a公开了一种具有发光二极管芯片的发光显示器。发光显示体由发光二极管芯片和在显示体衬底的前表面和显示器上形成的导电部分组成，该发光二极管芯片经由通孔被连接至在显示体衬底的后表面上形成的第一导电图案。发光部分基底由第二导电图案的一部分(与在主体衬底的表面上形成的导电部分绝缘和分离)和形成发光部基底和第二导电部分的导电部分形成。具有互补关系的发光二极管芯片与导电图案的一部分中的每个导电图案成对提供，并且这些发光二极管芯片中的两个发光二极管芯片的不同极性上表面通过接合导线桥接并且连接至发光部分中的每个发光部分。发光显示体使用发光二极管芯片，包括形成两个发光二极管芯片的串联连接。
4.cn 108 122 899 a公开了一种竖直结构芯片串联连接结构及串联连接方法，其中串联连接结构包括两个竖直结构芯片、预制衬底和金线，其中两个竖直结构芯片包括具有向上p电极的竖直结构芯片和具有向上n电极的竖直结构芯片；两个竖直结构芯片的向下电极被分别焊接在预制衬底上，向上电极通过焊接金线来连接，并且实现竖直结构芯片的串联连接。因此，竖直结构芯片在串联连接过程中不通过路由连接，并且在成本被大大降低的同时，可靠性被提高。


技术实现要素：

5.似乎期望提供基于led的光生成设备，该设备可以在比例如蓝色和/或绿色led约为3v并且红色led约为2v更高的电压下操作。似乎期望提供具有改进的电气设计的光生成设备。进一步地，似乎期望提供基于led的紧凑型光生成设备，特别地以相对简单的方式。进一步地，期望针对基于led的光生成设备的相对有效的解决方案。因此，本发明的一个方面是提供替代光生成设备(和/或包括这种设备的系统)，优选地，该替代光生成设备进一步至少部分地消除上述缺点中的一个或多个。本发明的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。
6.在第一方面中，本发明提供了一种光生成设备(“设备”或“照明设备”)，包括(i)至少两个第一led的第一系列，它们被导电耦合。进一步地，该设备可以包括(ii)第一支撑件，
被配置为支撑至少两个第一led。在具体实施例中，至少两个第一led包括固态led。进一步地，在具体实施例中，至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led。在具体实施例中，至少两个led被配置为生成基本相同的光，即，具有基本相同的光谱功率分布的光。在具体实施例中，至少两个第一led被配置为生成第一led光，该第一led光具有在彼此的50nm内的主波长，诸如在彼此约40nm内。因此，特别地，本发明在实施例中提供了一种光生成设备，包括(i)至少两个第一led的第一系列，它们被导电耦合，以及(ii)第一支撑件，被配置为支撑至少两个第一led，其中：(a)至少两个第一led包括固态led；以及(b)至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led。
7.利用这种设备，可以提供紧凑的照明解决方案。进一步地，似乎可以在更高的电压下驱动更长波长的led，诸如红色led。利用本发明，还可以提供一种可以相对紧凑的颜色可调照明设备。
8.特别地，在具体实施例中，至少两个第一led被配置为生成第一led光，该第一led光具有在彼此的50nm内的主波长，诸如在约40nm内，如特别地在约30nm内。这可以提供第一光源，该第一光源可以提供具有基本相同的色点(甚至更特别地基本相同的光谱功率分布)的第一光。
9.备选地或附加地，在具体实施例中，色点差异针对u'最大为0.3和/或针对v'最大为0.3，诸如针对u'最大为0.25和/或针对v'最大为0.25，如针对u'最大为0.2和/或针对v'最大为0.2。特别地，针对u'和v'中的至少一个，色点中的差异最大为0.1。这可以提供第一光源，该第一光源可以提供具有基本相同色点的第一光。
10.如上面指示的，光生成设备包括被导电耦合的至少两个第一led的第一系列。特别地，至少两个第一led被串联配置。当存在多于两个第一led时，两个或多个第一led可以被并联配置，尽管至少两个led(也)被串联配置。在具体实施例中，光生成设备可以包括每个(至少)两个第一led的多个第一系列。因此，术语“第一系列”也可以指多个第一系列。当存在多于一个第一系列时，多个第一系列可以全部被串联配置。然而，在(其他)实施例中，两个或多个第一系列可以被并联配置。进一步地，在其中存在两个或多个第一系列的具体实施例中，所有第一led可以作为组来控制。然而，在其中存在两个或多个第一系列的其他具体实施例中，两个或多个第一系列中的两个或多个第一系列可以被单独控制。
11.术语“导电耦合”特别地指其中第一系列中的第一led中的一个第一led的p电极被导电耦合至(相同)第一系列中的第一led中的另一第一led的n电极的实施例，或者是指其中第一系列中的第一led中的一个第一led的n电极被导电耦合至(相同的)第一系列中的第一led中的另一第一led的p电极的实施例。如下面将进一步阐明的，该导电耦合在实施例中可以由第一支撑件提供。
12.特别地，至少两个第一led包括固态led。第一led被特别地配置为提供基本上第一led光。由于光子可以被生成的电子-空穴复合，可以基本上基于第一led光。因此，第一led可以特别地不包括发光材料。第一led的其他实施例在下面描述。至少两个第一led的存在并不排除其他led的可用性，这些led可能是不同类型的(也进一步参见下文)。
13.如上面指示的，光生成设备还包括第一支撑件，被配置为支撑至少两个第一led。在实施例中，支撑件可以包括pcb(“印刷电路板”或“板”)或可以由pcb(“印刷电路板”或“板”)包括。如本领域中已知的，使用从层压到非导电衬底(简短地指示为“轨道”或“导电轨
道”)的板层上和/或之间的一个或多个铜片层蚀刻的导电轨道、焊盘和其他特征，印刷电路板可以机械地支撑和电连接电子组件或电组件。因此，在实施例中，pcb可以包括被布置在衬底与导电层之间的绝缘层。(电子)组件(诸如固体级光源)通常可以被焊接到pcb上，以将其电连接和机械紧固至pcb。例如，基础的pcb可能由绝缘材料的平板和层压到衬底的铜箔层组成。化学蚀刻将铜划分为单独的导线(称为轨道或电路迹线)、用于连接的焊盘、用于在铜层之间传递连接的过孔以及用于em屏蔽或其他目的的特征(诸如固体导电区域)。轨道用于被固定在适当位置的导线，并且通过空气和板衬底材料彼此绝缘。pcb的表面可能具有涂层，以保护铜免受腐蚀并且减少迹线之间的焊接短路或者与杂散裸线的不期望的电接触的机会。由于它有助于防止焊接短路的功能，该涂层被称为阻焊。pcb的形状通常可以是板状的。在具体实施例中，板可以包括印刷电路板。特别地，板可以包括cem-1pce、cem-3pce、fr-1pce、fr-2pcb、fr-3pcb、fr-4pcb和铝金属芯pcb中的一种或多种，特别地cem-1pcb、cem-3pcb、fr-1pcb和fr4 pcb和铝金属芯pcb中的一种或多种，更特别地cem-1pcb、cem-3pcb、fr-1pcb中的一种或多种。在具体实施例中，印刷电路可以是柔性的。在其他实施例中，印刷电路板可以是刚性的。
14.在实施例中，至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led。代替术语“n侧朝上的led”，术语“p侧向下led”也可以被应用。同样地，代替术语“p侧朝上的led”，术语“n侧向下led”也可以被应用。进一步地，在本文中，特别地术语“p侧朝上的led”和“p侧朝上的”以及“n侧朝上的led”和“n侧朝上的”被分别使用。这些术语和这种led在本领域中是已知的。例如引用ep0350242a2、th.gessmann等人，j.appl.第94卷第5号，第2203至2216页、chen-fu chu等人，jpn.j.appl.phys.第42卷第l 147至l150页，它们通过引用并入本文。有时，p侧朝上的也被指示为“epi向上”，并且p侧向下被指示为“epi向下”。进一步地，“p侧向下”或“epi向下”也可以被指示为“倒装芯片”。
15.如上面指示的，至少两个第一led被“导电耦合”。如在实施例中，至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，在实施例中，p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极可以经由电导体(诸如由第一支撑件包括)导电耦合。这种第一支撑件可以包括电导体，诸如导电轨道，它可以被用于导电耦合(例如)p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极。这允许相对紧凑的布置和/或可以允许相对容易的处理。
16.也如上面指示的，至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led。在该上下文中，短语“至少两个第一led的第一系列”也可以指例如第一系列包括每个p侧朝上的led和n侧朝上的led的n个集合，如在具体实施例中两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led的系列。此处，n指的是1或更大的自然数，诸如n＝2(也进一步参见下文)。特别地，每个p侧朝上的led和n侧朝上的led的n个集合被配置为(n侧朝上的+p侧朝上的)n的串联配置。此处，“n侧朝上的+p侧朝上的”通常与“p侧朝上的+n侧朝上的”相同。
17.如可以从上面引用的文档中导出的，在实施例中，p侧朝上的led和n侧朝上的led可以(分别)通过外延生长层的正面处理和背面处理的组合可获得。在具体实施例中，n侧朝上的led通过外延生长层的正面处理和背面处理的组合可获得。备选地或附加地，在实施例中，p侧朝上的led仅通过外延生长层的正面处理可获得。然而，特别地，p侧朝上的led可以通过外延生长层的正面处理和背面处理的组合可获得。因此，在实施例中，n侧朝上的led可以通过衬底的一次翻转可获得。在实施例中，p侧朝上的led可以通过衬底的两次翻转可获
得。
18.特别地，在实施例中，至少两个第一led可以提供基本相同的第一led光。因此，至少两个第一led中的一个第一led的第一led光可以与至少两个第一led中的另一第一led的第一led光基本相同。当第一系列中有多于两个第一led时，在实施例中，第一系列中的所有第一led可以提供基本相同的光。
19.此处，术语“基本相同的光”和类似的术语可以指其中第一led的第一led光可以具有在约50nm内，诸如在约40nm内，诸如特别地在约30nm内的主波长的实施例。因此，在具体实施例中，至少两个第一led被配置为生成第一led光，该第一led光具有在彼此的40nm内的主波长。特别地，第一led的第一led光可以具有约20nm内的主波长。术语“主波长”在本领域中是已知的。术语“主波长”可以指单色刺激的波长，当以合适的比例与指定的无色刺激相加混合时，该波长与所考虑的颜色刺激相匹配。
20.此处，术语“基本相同的光”和类似的术语可以备选地或附加地(在具体实施例中)还指示相应色点的差异针对u'最大为0.03和/或针对v'最大为0.03。此处，u'和v'是cie 1976 ucs(均匀色度换算)图中光的颜色坐标。
21.因此，第一led即使在一个可以是p侧朝上的而另一个可以是n侧朝上的的意义上是不同的，有源层也可以是基本相同的，使得由不同的第一led生成的光可以是基本相同的。因此，光谱功率分布(的形状)在实施例中可以是基本相同的。
22.上述设备包括(i)至少两个第一led的第一系列，它们被导电耦合，以及(ii)第一支撑件，被配置为支撑至少两个第一led，其中：(a)至少两个第一led包括固态led；以及(b)至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，并且其中在具体实施例中，至少两个第一led被配置为生成第一led光，该第一led光具有在彼此的50nm内的主波长，当电压被施加到系列上时，可能特别地能够生成光(“设备光”)。
23.因此，在具体实施例中，该设备还可以包括电源。特别地，电源被配置为在至少两个第一led的第一系列上施加电压差(在设备的操作模式期间)。进一步地，特别地电压可以是可控的。为此，该设备还可以包括控制系统，该控制系统特别地可以被配置为控制第一系列上的电压。因此，在(光生成设备的)具体实施例中，该设备还可以包括电源和控制系统，其中电源和控制系统被配置为在至少两个第一led的第一系列上施加可控电压差。注意，在实施例中，电源和控制系统可以是集成系统。
24.在具体实施例中，在设备的操作模式中，电源和控制系统被配置为在至少两个第一led的第一系列上施加(在操作模式下)选自4至12v范围的电压差，特别地选自5至10v的范围，甚至更特别地选自6至9v的范围，诸如6v或9v。例如，这可能是第一系列包括(单个)p侧朝上的led和(单个)n侧朝上的led时最大功率的电压。如果每个p侧朝上的和n侧朝上的的两个第一系列被串联配置，即，两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led，其上的电压特别地可以选自8至12v的范围。注意，短语“每个p侧朝上的led和n侧朝上的led的两个第一系列被串联配置”也可以被指示为包括两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led的第一系列。因此，在具体实施例中，第一系列之上的电压可以选自4至12v的范围。因此，在具体实施例中，第一系列包括(a)单个p侧朝上的led和单个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自4至9v范围的电压驱动)，或(b)第一系列包括两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自8至12v范围的电压驱动)。
25.进一步地，特别地具有单个蓝色或单个绿色led的系列可以在选自6至9v范围的电压下驱动，诸如例如6v或9v。
26.术语“控制”和类似术语至少特别地指确定行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似的术语可以例如指对元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等，诸如例如测量、显示、致动、打开、移位、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语可以附加地包括监测。因此，术语“控制”和类似的术语可以包括对元件施加行为以及对元件施加行为并且监测该元件。元件的控制可以利用控制系统来完成，该控制系统也可以被指示为“控制器”。控制系统和元件因此可以至少暂时地或永久地在功能上耦合。该元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可以不被物理耦合。控制可以经由有线和/或无线控件完成。术语“控制系统”也可以指多个不同的控制系统，这些控制系统特别地在功能上耦合，例如一个控制系统可以是主机控制系统，并且一个或多个其他控制系统可以是从机控制系统。控制系统可以包括或可以在功能上被耦合至用户接口。
27.控制系统还可以被配置为接收和执行来自遥控器的指令。在实施例中，控制系统可以经由设备上的应用来控制，诸如便携式设备，如智能手机或苹果手机、平板计算机等。因此，该设备不必被耦合至照明系统，而是可以(暂时地)在功能上耦合至照明系统。
28.因此，在实施例中，控制系统可以(也)被配置为由远程设备上的应用控制。在这种实施例中，照明系统的控制系统可以是从机控制系统或从机模式下的控件。例如，照明系统可以用代码可标识，特别地针对相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置为由外部控制系统控制，该外部控制系统基于(唯一)代码的知识(由具有光学传感器(例如qr码读取器)的用户接口输入)访问照明系统。照明系统还可以包括用于与其他系统或设备通信的部件，诸如基于蓝牙、wifi、lifi、zigbee、ble或wimax或另一无线技术。
29.系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”下执行动作。同样地，在方法中，动作或阶段或步骤可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”下执行。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”。这不排除该系统或装置或设备也可以适用于提供另一控制模式或多种其他控制模式。同样地，这可能不排除在执行模式之前和/或在执行模式之后，一种或多种其他模式可以被执行。
30.然而，在实施例中，控制系统可能是可用的，它适用于至少提供控制模式。如果其他模式可用，则这种模式的选择特别地可以经由用户接口执行，尽管其他选项，如根据传感器信号或(时间)方案执行模式也是可能的。操作模式在实施例中还可以指仅可以在单种操作模式下操作(即，“开启”，没有进一步的可调谐性)的系统、装置或设备。
31.因此，在实施例中，控制系统可以根据用户接口的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器中的一个或多个控制。术语“定时器”可以指代时钟和/或预定的时间方案。
32.在具体实施例中，固态led包括基于algainp的led。因此，第一系列的第一led可以都是基于algainp的led。例如，th.gessmann等人(也参见上文)描述了这种led。
33.在具体实施例中，至少两个第一led包括全向反射器(“odr”)。odr在jong kyu kim等人的“omni-direction reflectors for light-emitting diodes”、klaus p编辑的streubel等人在spie论文集第6134卷61340d中发表的“light-emitting diodes:research,manufacturing,and applications x”以及th.gessmann等人中描述，其通过引用并入本文。
34.基于algainp的led在约590nm以上可能最有效，但可能能够在低至约550nm的波长下发射(但效率低于约590nm以上)，甚或低至约520nm。进一步地，基于algainp的led可能能够以高达约650nm的波长发射。因此，在具体实施例中，基于algainp的led(分别)被配置为生成第一光，该第一光具有选自520至650nm范围内的波长。因此，在实施例中，固态led被配置为生成红色led光。备选地，在实施例中，固态led被配置为生成绿色led光。其他颜色(诸如黄色或橙色)也是可能的。因此，备选地在实施例中，固态led被配置为生成黄色led光或橙色led光。进一步地，注意，在具体实施例中，可能存在多个一个(第一)系列，其中不同系列中的led可以被配置为分别提供不同颜色。术语“紫光”或“紫光发射”特别地涉及波长在大约380至440nm范围内的光。术语“蓝光”或“蓝光发射”特别地涉及波长在大约440至495nm范围内的光(包括一些紫色和青色色调)。术语“绿光”或“绿光发射”特别地涉及波长在大约495至570nm范围内的光。术语“黄光”或“黄光发射”特别地涉及波长在大约570至590nm范围内的光。术语“橙光”或“橙光发射”特别地涉及波长在大约590至620nm范围内的光。术语“红光”或“红光发射”特别地涉及波长在大约620至780nm范围内的光。术语“粉光”或“粉光发射”指代具有蓝色和红色分量的光。
35.因此，特别地第一led可以被配置为生成可见光。甚至更特别地，第一led可以被配置为生成具有选自520至650nm范围(也参见上文)的波长的可见光，诸如具有在该范围内的主波长。如果在实施例中其他led可用(也参见下文)，在具体实施例中，这些其他led也可以被配置为生成可见光。术语“可见”、“可见光”或“可见光发射”和类似的术语指代具有在大约380至780nm范围内的一个或多个波长的光。
36.利用上面定义的至少两个led的第一系列，在实施例中可以提供具有基本上不可调谐的光谱功率分布的设备光。如果期望的话，多个单独可控的第一系列应该被应用。备选地，一个或多个光源的另一系列可以被应用，特别地固态光源。一个或多个固态光源的这种又一系列(无论是与第一系列类似类型的固态光源，还是其他类型的固态光源)在本文中被指示为第二系列、第三系列等。此处在下文中，关于第二系列以及第二系列和第三系列的一些实施例被进一步阐明。然而，在实施例中，多于三个不同的系列也是可能的。因此，在具体实施例中，术语“第三”可以指代第三和一个或多个其他的。
37.因此，在具体实施例中，光生成设备还可以包括(i)一个或多个第二led的第二系列。这种第二系列可以包括一个或多个第二led。这种一个或多个led可以是与上述相同的类型，并且可以提供具有与第一led基本相同的光谱功率分布的led光。因此，在(非常)具体的实施例中，至少两个第二led的第二系列包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，在实施例中，p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极可以经由电导体(诸如由第二支撑件所包括的电导体)导电耦合(也参见上文)。然而，特别地，在实施例中，第二led被配置为提供具有不同于第一led光的光谱功率分布的第二led光。因此，特别地，在实施例中，至少两个第一led和一个或多个第二led被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光和第二led光。
38.如可以从上文导出的，术语“不同颜色”在实施例中可以特别地暗示相应色点差异至少为大约50nm。因此，主波长的波长差异可以为至少约50nm。
39.如可以从上文导出的，术语“不同颜色”在实施例中可以特别地暗示相应色点差异针对u'至少为0.03和/或针对v'至少为0.03，诸如针对u'至少为0.04和/或针对v'至少为0.04，如特别地针对u'至少为0.05和/或针对v'至少为0.05。
40.因此，相对于一个或多个第二led，与关于第一led描述的相同的实施例可以应用，尽管特别地在光谱功率分布方面存在差异，更特别地在第一led光和第二led光的颜色方面存在差异。因此，在具体实施例中，存在被“导电耦合”的至少两个第二led。在其他具体实施例中，至少两个第二led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，其中在其他具体实施例中，p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极可以经由电导体(诸如由第二支撑件包括)导电耦合。
41.一个或多个第二led可以由第二支撑件支撑，该第二支撑件可以由也包括第一支撑件的更大支撑件包括(也参见下文)。这种第二支撑件可以包括电导体，诸如导电轨道，它可以被用于导电耦合两个或多个第二led，诸如在具体实施例中为p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极。这允许相对紧凑的布置和/或可以允许相对容易的处理。然而，注意，第二系列也可以包括单个第二led。如上面指示的，光生成设备还可以包括第二支撑件，被配置为支撑一个或多个第二led。因此，在具体实施例中，光生成设备还可以包括(i)一个或多个第二led的第二系列，以及(ii)被配置为支撑一个或多个第二led的第二支撑件，其中至少两个第一led和一个或多个第二led被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光和第二led光(诸如色点差异针对u'至少为0.03和/或针对v'至少为0.03)。
42.在具体实施例中，光生成设备被配置为生成包括第一led光和第二led光中的一个或多个的设备光，其中光生成设备还包括本文定义的电源和控制系统，其中电源和控制系统被配置为在至少两个第一led的第一系列上施加可控的第一电压差，并且在一个或多个第二led的第二系列上施加可控的第二电压差。在具体实施例中，在操作模式下，设备光是白色设备光(也进一步参见下文)。
43.特别地，一个或多个第二led是固态光源。如上面指示的，在具体实施例中，一个或多个第二led可以是基于algainp的led。
44.在具体实施例中，光生成设备还可以包括(i)一个或多个第三led的第三系列。这种第三系列可以包括一个或多个第三led。这种一个或多个led可以是与上述相同的类型(关于第一led(和可选地第二led)，并且可以提供具有与第一led基本相同的光谱功率分布的led光。因此，在(非常)具体的实施例中，包括至少两个第三led的第三系列可以包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，在实施例中，p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极可以经由电导体(诸如由第三支撑件所包括的)导电耦合(也进一步参见下文)。然而，特别地，在实施例中，第三led被配置为提供具有不同于第一led光(并且不同于第二led光)的光谱功率分布的第三led光。因此，特别地，在实施例中，至少两个第一led、第二led和一个或多个第三led被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光、第二led光和第三led光。
45.如可以从上文导出的，术语“不同颜色”在实施例中可以特别地暗示相应色点差异至少为大约50nm。因此，主波长的波长差异可以为至少约50nm。
46.如上面指示的，术语“不同颜色”可以特别地暗示相应色点差异针对u'至少为0.03和/或针对v'至少为0.03，诸如针对u'至少为0.04和/或针对v'至少为0.04，如特别地针对u'至少为0.05和/或针对v'至少为0.05。
47.因此，相对于第三led或多个第三led，与关于第一led以及可选地第二led描述的相同的实施例可以应用，尽管特别地在光谱功率分布方面存在差异，更特别地在第一led光、第二led光和第三led光的颜色方面存在差异。因此，在具体实施例中，存在被“导电耦合”的至少两个第三led。在又一具体实施例中，至少两个第三led包括p侧朝上的led和n侧
朝上的led，其中在其他具体实施例中，p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极可以经由电导体(诸如由第三支撑件所包括的)导电耦合。
48.第一led可以(基本上)是固态led。因此，第一led光可以(基本上)是第一光。同样地，第二led可以(基本上)是固态led。因此，第二led光可以(基本上)是第二光。同样地，第三led可以(基本上)是固态led。因此，第三led光可以(基本上)是第三光。
49.一个或多个第三led可以由第三支撑件支撑，该第三支撑件可以由也包括第一支撑件和第二支撑件的更大支撑件包括(也参见下文)。这种第三支撑件可以包括电导体，诸如导电轨道，它可以被用于导电耦合两个或多个第三led，诸如在具体实施例中为p侧朝上的的n电极和n侧朝上的的p电极。这允许相对紧凑的布置和/或可以允许相对容易的处理。然而，注意，第三系列也可以包括单个第三led。因此，在实施例中，光生成设备还可以包括(i)一个或多个第三led的第三系列，以及(ii)被配置为支撑一个或多个第三led的第三支撑件，其中至少两个第一led、一个或多个第二led和一个或多个第三led被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光、第二led光和第三光(诸如色点差异针对u'至少为0.03和/或针对v'至少为0.03)。
50.在具体实施例中，光生成设备包括(i)至少两个第一led的第一系列，它们被导电耦合，以及(ii)第一支撑件，被配置为支撑至少两个第一led，其中：
[0051]-至少两个第一led包括固态led，被配置为生成红色led光；并且
[0052]-至少两个第一led包括p侧朝上的led和n侧朝上的led，并且其中至少两个第一led被配置为生成第一led光，该第一led光具有在彼此50nm内的主波长；
[0053]-光生成设备还包括(i)一个或多个第二led的第二系列，以及(ii)第二支撑件，被配置为支撑一个或多个第二led，其中：
[0054]-至少两个第一led和一个或多个第二led被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光和第二led光；并且
[0055]-光生成设备还包括(i)一个或多个第三led的第三系列，以及(ii)第三支撑件，被配置为支撑一个或多个第三led，其中：
[0056]-至少两个第一led、一个或多个第二led和一个或多个第三led被配置为生成分别具有不同颜色的第一led光、第二led光和第三led光。
[0057]
所获得的效果是具有改进的电气设计和/或紧凑形状的改进的光生成设备(例如rgb led封装件)。提供红光和其他颜色的光生成设备具有改进的电气设计，同时是紧凑的。至少两个第一led的第一系列的电压(v)和/或电流(i)特点(通过特定配置获得)与一个或多个第二led的第二系列和一个或多个第三led的第三系列更好地匹配。
[0058]
特别地，一个或多个第三led是固态光源。
[0059]
在其他具体实施例中，光生成设备被配置为生成包括本文定义的第一led光、第二led光和(可选的)第三led光中的一个或多个的设备光，其中光生成设备还包括本文定义的电源和控制系统，其中电源和控制系统被配置为在至少两个第一led的第一系列之上施加可控的第一电压差，在一个或多个第二led的第二系列之上施加可控的第二电压差，并且在一个或多个第三led的(可选的)第三系列之上施加可控的第三电压差。在更具体的实施例中，在操作模式下，设备光是白色设备光。
[0060]
本文中的术语“白光”是本领域技术人员已知的。它特别地涉及具有在大约1800k
和20000k之间(诸如在2000和20000k之间，特别地2700至20000k)的相关色温(cct)的光，通常照明特别地在大约2700k和6500k的范围内。在实施例中，为了背光的目的，相关色温(cct)特别地可以在大约7000k和20000k的范围内。更进一步地，在实施例中，相关色温(cct)特别地在与bbl(黑体轨迹)大约15sdcm(颜色匹配的标准偏差)内，特别地在与bbl大约10sdcm内，甚至更特别地在与bbl大约5sdcm内。
[0061]
如上面指示的，光生成设备可以包括(主)支撑件，其中(主)支撑件包括第一支撑件、第二支撑件和可选的第三支撑件。这种(主)支撑件可以包括pcb。针对pcb的实施例，进一步参见上文。因此，在实施例中，第一支撑件、第二支撑件和可选的第三支撑件可以是(主支撑件)的一部分。特别地，在实施例中，第一支撑件、第二支撑件和可选的第三支撑件被相同的外壳包围。
[0062]
在具体实施例中，光生成设备包括(主)支撑件，它(被配置为)支撑(i)第一系列包括(a)单个p侧朝上的led和单个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自4至9v范围的电压驱动)，或(b)第一系列包括两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自8至12v范围的电压驱动)；(ii)一个或多个第二led的第二系列，特别地包括单个led的第二系列；以及(iii)一个或多个第三led的第三系列，特别地包括单个led的第三系列。可选地，其他系列可能是可用的。特别地，相应系列的led被配置为生成不同的led光，例如rgb。例如，第一系列可以被配置为生成红光，第二系列可以被配置为生成绿光，并且第三系列可以被配置为生成蓝光。通过这种方式，(设备光的)色点的色域可以是可获得的。
[0063]
在具体实施例中，光生成设备包括(主)支撑件，它(被配置为)支撑(i)第一系列包括(a)单个p侧朝上的led和单个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自4至9v范围的电压驱动)，或(b)第一系列包括两个p侧朝上的led和两个n侧朝上的led(在实施例中可以用选自8至12v范围的电压驱动)；以及(ii)一个或多个第二led的第二系列，特别地包括单个led的第二系列。可选地，其他系列可能是可用的。特别地，相应系列的led被配置为生成不同的led光，例如在实施例中，来自第二系列的发白光(诸如具有高色温的白光；或具有相对较高的绿色和/或蓝色的贡献的灰白色，尤其是两者)和红光(来自第一系列)。例如，第一系列可以被配置为生成红光，第二系列可以被配置为生成白光或发白光。通过这种方式，例如(设备光的)色温可以被控制。
[0064]
在具体实施例中，在操作模式下，控制系统被配置为控制设备光的相关色温，同时维持设备光的恒定通量。这种操作模式也可以用附图标记“m2”指示。备选地或附加地，在(另一)操作模式下，控制系统被配置为控制设备光的相关色温，同时维持设备光的恒定通量。这种操作模式也可以用附图标记“m1”指示。
[0065]
照明设备可以是以下的一部分或者可以被应用于以下：例如办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自点亮显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警示标志系统、医疗照明应用系统、指示器标志系统、装饰性照明系统、便携式系统、汽车应用、(室外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明等。在实施例中，光生成设备可以是t-led或筒灯照明装置。在其他实施例中，光生成设备可以由t-led或筒灯照明装置所包括。
[0066]
在再一方面中，本发明提供了一种光产生系统，包括本文定义的光生成设备和用于控制系统的无线控制的通信系统。例如，通信系统可以由上面定义的光生成设备包括。然
而，在实施例中，通信系统也可以在系统所包括的一个或多个(特别地多个)光生成设备之外。通信系统可以是具有外部主通信系统的主从系统，并且每个光生成设备都包括从机通信系统。同样地，控制系统可以是具有外部主控制系统的主从系统，并且每个光生成设备都包括从机控制系统。进一步地，通信系统可以由控制系统包括，或者可以在功能上耦合至控制系统。控制系统可以例如包括“桥接器”或wi-fi路由器等。因此，在具体实施例中，光生成设备由连接的照明系统包括。因此，光生成系统可以包括连接的两个或多个光生成设备。例如，光生成设备之间的通信可以经由蓝牙、wifi、lifi、zigbee、ble或wimax或另一无线技术。
[0067]
短语“不同的光源”或“多个不同的光源”以及类似的短语在实施例中可以指代从至少两个不同的箱中选择的多个固态光源。同样地，短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及类似的短语在实施例中可以指代从相同箱中选择的多个固态光源。
[0068]
在替代实施例中，第一系列的至少两个第一光源中的两个第一光源的主波长可以与选自0至130nm范围内的值不同(即，它们可以不是不同的或可以不同高达130nm)，诸如选自0至50nm的范围，如0至40nm。
[0069]
在具体实施例中，光生成设备包括：(i)比第二led多的第一led，以及比第三led多的第一led。
[0070]
在具体实施例中，光生成设备包括n个第二led和m个第三led，其中n＝m。
[0071]
在具体实施例中，光生成设备包括n个第二led和m个第三led，并且光生成设备包括z个第一led，其中比率z:n:m＝2:1:1。例如，照明设备可以包括2个第一led、1个第二led和1个第三led，照明设备可以包括4个第一led(例如2个p侧朝上的led和2个n侧朝上的led)、2个第二led和2个第三led，或者照明设备可以包括6个第一led(例如3个p侧朝上的led和3个n侧朝上的led)、3个第二led和5个第三led。
[0072]
在具体实施例中，第一led发射红色led光。
[0073]
在具体实施例中，第二led发射绿色led光。
[0074]
在具体实施例中，第三led发射(橙色和/或)红色led光。
[0075]
在具体实施例中，至少两个第一led的第一系列发射红色led光。
[0076]
在具体实施例中，一个或多个第二led的第二系列发射绿色led光。
[0077]
在具体实施例中，一个或多个第三led的第三系列发射(橙色和/或)红色led光。
[0078]
在具体实施例中，第二led在同一侧包括p电极和n电极，并且其中第三led在同一侧包括p电极和n电极。同一侧可以在led的顶表面或底表面上。这种类型的led易于安装和/或制造并且成本低。
[0079]
在具体实施例中，以下之一适用：
[0080]
(i)第二led在第二led的顶表面上包括p电极和n电极，并且第三led在第三led的顶表面上包括p电极和n电极，
[0081]
(ii)第二led包括在第二led的底表面上的p电极和n电极，并且第三led包括在第三led的底表面上的p电极和n电极。
[0082]
先前实施例所获得的效果是进一步改进的光生成设备(例如rgb led封装件)。光生成设备具有改进的电气设计和/或更紧凑。至少两个第一led的第一系列的电压(v)和/或电流(i)特点与一个或多个第二led的第二系列和一个或多个第三led的第三系列甚至更好
地匹配，从而改进了电气设计。这种配置允许光生成设备(例如rgb led封装件)的简单和/或低成本设计和/或允许控制器/驱动器的简单和/或低成本设计，该控制器/驱动器可以被用于所述光生成设备。此外，这种设备是紧凑的。
附图说明
[0083]
本发明的实施例现在将仅通过示例参照所附示意图来描述，其中对应的参考符号指示对应的部分，并且其中：
[0084]
图1a至1f示意性地描绘了一些实施例；以及
[0085]
图2a至2c示意性地描绘了一些其他方面。示意图不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0086]
图1a示意性地描绘了光生成设备1000的实施例。光生成设备1000包括被导电耦合的至少两个第一led 100的第一系列1100。进一步地，光生成设备1000包括被配置为支撑至少两个第一led 100的第一支撑件2100。
[0087]
在具体实施例中，至少两个第一led 100包括固态led 10。特别地，至少两个第一led 100包括p侧朝上的led 110和n侧朝上的led 120。进一步地，在具体实施例中，至少两个第一led 100被配置为生成第一led光101，例如具有在彼此50nm内的主波长。
[0088]
在实施例中，p侧朝上的led 110和n侧朝上的led 120(两者)通过外延生长层的正面处理和背面处理的组合可获得。这些正面处理和背面处理因此可能不同，也进一步地参见下文。在替代实施例中，普通外延生长的p侧朝上的led可以被选择，而不是通过外延生长层的正面处理和背面处理的组合可获得的p侧朝上的。
[0089]
在实施例中，固态led 10可以包括基于algainp的led。
[0090]
进一步地，在具体实施例中，固态led 10可以被配置为生成红色led光11或绿色led光11或黄色led光11或橙色led光11。
[0091]
如进一步示意性地描绘的，光生成设备1000还可以包括电源3000和控制系统4000。在具体实施例中，电源3000和控制系统4000可以被配置为在至少两个第一led 100的第一系列1100上施加可控电压差。进一步地，在具体实施例中，在设备1000的操作模式下，电源3000和控制系统4000被配置为在至少两个第一led 100的第一系列1100上施加选自4至12v范围的电压差，诸如5至10v，如6至9v。这可以指操作模式，其中最大功率被提供给第一led的第一系列。
[0092]
图1a事实上还示意性地描绘了光生成系统1的实施例，该光生成系统1包括根据前述权利要求中任一项的光生成设备1000和用于控制系统4000的无线控制的通信系统5000。该系统可以包括灯，包括所有元件。然而，系统1还可以包括灯和外部控制系统(也参见例如下文)。
[0093]
图1b示意性地描绘了一个实施例，其中光生成设备1000还包括一个或多个第二led 200的第二系列1200。更进一步地，在实施例中，示意性描绘的光生成设备1000(或其他实施例)还可以包括第二支撑件2200，被配置为支撑一个或多个第二led 200。特别地，至少两个第一led 100和一个或多个第二led 200被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光101和第二led光201。在图1b中，还示意性地描绘了实施例，其中光生成设备1000还包括一
个或多个第三led 300的第三系列1300和被配置为支撑一个或多个第三led 300的第三支撑件2300。特别地，至少两个第一led 100、一个或多个第二led 200和一个或多个第三led 300被配置为分别生成具有不同颜色的第一led光101、第二led光201和第三光301。
[0094]
如示意性地描绘的，光生成设备1000还可以包括支撑件2000，其中支撑件2000包括第一支撑件2100、第二支撑件2200和可选的第三支撑件2300。
[0095]
特别地，所有的led 100、200、300都是固态led，用附图标记10指示。然而，这些固态led可以发射不同波长的(固态)光11。第一led可以是固态led。因此，第一led光可以是第一光。同样地，第二led可以是固态led。因此，第二led光可以是第二光。同样地，第三led可以是固态led。因此，第三led光可以是第三光。
[0096]
也如图1b中示意性地描绘的，光生成设备1000被配置为生成设备光1001，该设备光1001包括第一led光101、第二led光201和可选的第三led光301中的一个或多个。光生成设备1000还可以(因此)包括电源3000和控制系统4000。在具体实施例中，电源3000和控制系统4000可以被配置为在至少两个第一led 100的第一系列1100之上施加可控的第一电压差，在一个或多个第二led 200的第二系列1200之上施加可控的第二电压差，并且在一个或多个第三led 200的可选的第三系列1300之上施加可控的第三电压差。进一步地，在具体实施例中，在设备1000的操作模式下，设备光1001可以是白色设备光1001。
[0097]
图1d和1e示意性地描绘了光生成系统1的另一实施例，该光生成系统1包括光生成设备1000和用于控制系统4000的无线控制的通信系统5000。此处，光生成系统1包括多个光生成设备和外部控制系统。例如，光生成设备1000可以是色调设备。进一步地，在具体实施例中，光生成设备可能能够在彼此之间进行通信。通过这种方式，控制信号可以从一个光生成设备1000传递到另一光生成设备1000。附图标记5010指示从机控制器，并且附图标记5020指示主机控制器。附图标记5030指示用户接口，诸如图形用户接口。例如，这种接口可以由智能手机或苹果手机或其他便携式(通信)设备包括或提供。
[0098]
图1f示意性地描绘了实施例，其中光生成设备1000选自由t-led和筒灯照明装置组成的组。此处，光生成设备包括t-led。
[0099]
图2a示意性地描绘了两个实施例，其中在x轴上，以开尔文为单位的相关色温(cct)被指示，并且y轴(未指示)表示功率和设备光的通量。通量(f)和功率(p)曲线的示例被指示，左边是一个实施例，其中例如控制系统可以被配置为控制设备光的相关色温，同时维持设备光的恒定通量(m2实施例)，并且在右侧是一个实施例，其中控制系统可以被配置为控制设备光的相关色温，同时维持设备光的最大通量。这种操作模式也可以利用附图标记“m1”指示。右边曲线的其他形状当然也是可能的。特别地，曲线被指示以示出对cct的依赖性大致相同。
[0100]
参照gessmann等人，关于p侧朝上的和n侧朝上的led的以下信息被并入本文：基于algainp的odr led n型向上或p型向上的两种制作路由在图2b和2c中示意性地示出。这两种过程都从“p侧朝上的”外延晶片开始，这是外延生长的标准，并且包括odr-led的正面处理和背面处理、原始衬底的去除以及与导电载体的接合。导电载体应该确保良好的散热，并且应该相对于外延层热膨胀匹配。由于临时支架的使用，p型朝上过程涉及更多步骤，但由于小面积接触图案被应用于n型材料，因此在led背面接触处具有较低接触电阻的潜力。n型朝上过程不需要临时支架，但背面欧姆接触是p型材料，这可能会导致更高的接触电阻。化
学机械抛光可以被用于将gaas晶片减薄至约50至100mm的厚度。然后剩余层可以通过选择性湿化学蚀刻去除。然而，湿化学蚀刻步骤需要一个或多个蚀刻停止层覆盖led的底部窗口层，以防止蚀刻损坏。通过优化多个蚀刻停止层的厚度、成分和顺序，对下窗口层的损坏可以被最小化。外延odr led层需要被接合至永久支架。有多种材料适合用作支架：与gaas或gap相比，si和金属衬底具有高导热性，因此提供有效的散热。然而，合适的支架材料必须确保热膨胀匹配，这是避免在高温处理步骤期间对led造成应力损坏所必需的。接合过程必须在衬底和led之间形成均匀的大面积接合，这能够维持led进一步处理(诸如电接触退火)期间所需的温度循环。接合可以通过形成位于导电支架和led外延层之间的二元金属间化合物来实现。出于该目的，接合表面可以直接用合金覆盖，或者用层序列中的两个单独的分量覆盖，它们具有单独的厚度，以确保正确的合金成分。随后，两个表面被面对面堆叠并且退火。接合由固相反应介导，诸如合金/外延层和合金/支架界面处的固相外延再生长。优选地，它还涉及帮助降低表面粗糙度的液相反应。接合材料应该粘附至led外延层以及支架，并且应该具有低电阻。接合过程应该在足够低的温度下进行，以避免异质结构中的掺杂剂再分布。注意，上面讨论的接合过程的要求不如ts技术中使用的半导体到半导体接合过程那么严格。作为示例，auge金属间化合物能够与n型gaas形成低电阻率接触，因此可以被用于将odr-led外延层接合至gaas支架。在接合过程期间，auge在接近共晶熔点tm＝360℃的温度下形成共晶相。其他系统(诸如具有瞬态液相的pdin)已被用于将gan外延层接合至si。将外延层永久接合至支架的替代可能性是使用载银环氧树脂。环氧树脂提供出色的导电性、粘附和接合强度。它可以被容易地并且均匀地分配在样品上，并且非常可靠。然而，在随后的接触退火期间，环氧聚合物的降解温度td≈400℃不应该被超过。另外，热膨胀与gap不同，因此热膨胀匹配困难。
[0101]
在图2b和2c中，附图标记el指示外延层，并且附图标记s指示衬底。附图标记c指示接触，在图2b中是p型接触，因此此处是p侧朝上的配置的。附图标记th指示临时支架。附图标记c1是在图2b中的p侧朝上的led的微接触以及在图2c中的n侧朝上的led的微接触。附图标记r指示全向反射器。
[0102]
因此，图2b和2c还示意性地描绘了其中第一led 100包括全向反射器的实施例。
[0103]
除其他外，还引用由chen-fu chu等人描述的实施例，诸如在图1至2中。
[0104]
术语“多个”是指两个或多个。
[0105]
本文中的术语“基本”或“基本上”以及类似的术语将由本领域技术人员理解。术语“基本”或“基本上”还可以包括具有“全部地”、“完全地”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词基本或基本上也可以被移除。在适用的情况下，术语“基本”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地99％或更高，甚至更特别地99.5％或更高，包括100％。
[0106]
术语“包括”还包括其中术语“包括”表示“由...组成”的实施例。
[0107]
术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后提及的一个或多个项目。例如，短语“项目1和/或项目2”和类似短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在实施例中可以指代“由...组成”，但是在另一实施例中也可以指代“至少包含所定义的物种和可选的一种或多种其他物种”。
[0108]
此外，本描述和权利要求中的术语第一、第二、第三等被用于区分类似的元件，而
不一定用于描述相继次序或时间次序。要理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以除了本文描述或图示的序列之外的其他序列操作。
[0109]
设备、装置或系统可以在本文中在操作期间进行描述。如本领域技术人员将清楚的，本发明不被限于操作方法或操作中的设备、装置或系统。
[0110]
应该注意的是，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。
[0111]
在权利要求中，被放置在括号之间的任何附图标记都不应被解释为限制权利要求。
[0112]
动词“包括”及其词形变化的使用不排除权利要求中陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非上下文另有清晰要求，否则在整个描述和权利要求书中，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”等应被解释为包括性的意义，而不是排他性或穷举性的含义；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。
[0113]
元件前面的冠词“一”或“一个”不排除存在多个这种元件。
[0114]
本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机实施。在列举若干部件的设备权利要求或装置权利要求或系统权利要求中，这些部件中的若干部件可以由一个相同的硬件项来实施。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一事实并不指示这些措施的组合无法被有利地使用。
[0115]
本发明还提供了一种控制系统，该控制系统可以控制设备、装置或系统，或者可以执行本文描述的方法或过程。更进一步地，本发明还提供了一种计算机程序产品，当在功能上耦合至设备、装置或系统或者由其包括的计算机上运行时，该计算机程序产品控制这种设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
[0116]
本发明还适用于包括在本描述中描述和/或在所附附图中示出的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及包括在描述中描述和/或在所附附图中示出的一个或多个表征特征的方法或过程。
[0117]
本专利中讨论的各个方面可以被组合以提供附加优点。进一步地，本领域技术人员将理解，实施例可以被组合，并且多于两个实施例也可以被组合。此外，一些特征可以形成用于一个或多个分案申请的基础。