装件50中的每个像素都包括红色、绿色以及蓝色发射LED芯片，该芯片可以产生包括白色光的多种不同波长的混合颜色发射。
[0073]LED芯片结构、特征、以及它们的制造和操作在本领域中是大体上公知的并且在此仅简要讨论。LED芯片可以具有以不同方式布置的许多不同半导体层，并且可以发射不同颜色。LED芯片的层可以使用已知工艺制造，适当的工艺可以是金属有机气相沉积(MOV⑶)的制造工艺。LED芯片的层大体上包括夹在相对的第一掺杂外延层和第二掺杂外延层之间的有源层/区域，其全部依次形成在成长基板或成长晶片上。形成在晶片上的LED芯片可以是单片的，并且用在不同应用中，比如安装在封装件中。可以理解的是，成长基板/晶片可以保持为最终单片式LED芯片的部分，或成长基板可被完全地或部分地移除。
[0074]还可以理解的是，附加层和附加元件也可以包括在LED芯片中，包括但不限于，缓冲器、晶核(nucleat1n)、接触片和电流分布层、以及光抽出层和元件。有源区域可以包括单量子井(SQW)、多量子井(MQW)、双异质结构或超晶格结构。
[0075]有源区域和掺杂层可以由不同材料系统制成，一个这样的系统为III族(Group-1II)氮化物基材料系统。III族氮化物指的是这些由氮和元素周期表中的III族元素(通常为铝(Al)、镓(Ga)、铟(In))之间形成的那些半导体化合物。这些术语也指三元化合物或四元化合物，比如氮化镓铝(AlInGaN)和氮化镓铟铝(AlInGaN)。在优选的实施方式中，掺杂层是氮化镓(GaN)并且有源区域是InGaN。在可替换的实施方式中，掺杂层可以是AlGaN、砷化铝镓(AlGaAs)或磷砷化铟镓铝(AlGaInAsP)或磷化镓铟铝(AlInGaP)或氧化锌(ZnO)。
[0076]成长基板/晶片可以由诸如硅、玻璃、蓝宝石、碳化硅、氮化铝(A1N)、氮化镓(GaN)等许多材料制成，适合的基板可以是4H型碳化硅，尽管也可以使用包括3C型、6H型以及15R多型的碳化硅类型。碳化硅具有某些优势，比如比蓝宝石更匹配III族氮化物的更紧密的晶格，并且可以使III族氮化物薄膜具有更高的质量。碳化硅还具有非常高的热传导性，使得在碳化硅上的III族氮化物装置的总输出功率不受基板的热消散限制(如一些形成在蓝宝石上的装置可能发生的情况)。SiC基板从纽约的达勒姆(Durham)的克利(Cree)研究所可以获取，制造它们的方法阐述在科学文献Re.34，861上，以及在美国专利第4.946，547号和第5，200, 022号中阐述。LED还可以包括附加特征，比如导电分布结构以及电流分布层，所有这些都可以使用已知方法由已知材料沉积而成。
[0077]通过电传导和热传导的粘合材料(比如焊料、粘合剂、镀层、薄膜、密封剂部、膏体、油脂和/或其他适合材料)，LED 58a-c可以安装至并且电耦接至引线框架56。在优选的实施方式中，使用LED底部上的焊接垫，LED可以电耦接至并固定至它们各自的垫，使得焊料从顶部不可见。引线接合74 (示出在图7中)能够包括在LED 58a-c和引线框架56之间延伸。
[0078]本发明的不同实施方式可以具有能够取决于不同因素的不同针输出设置，所述因素比如LED的数量、LED的相互连接、以及在像素中的每个和/或在像素中的LED的每个的分离等级和独立控制等级。图7示出了封装件50，该封装件在它的针输出结构中具有8个针76，而图8示出的根据本发明的相互连接结构80的实施方式可以利用8针的针输出。相互连接结构80示出了四个像素52a-d，每个都包括三个LED 58a_c，并且LED58a_c之间的电连接可以由示出在图7中的引线框架56和/或引线接合74提供。针Vl和V2上的电信号提供能量以驱动LED，Vl驱动第一像素52a和第三像素52c并且V2驱动其他两个像素52b、52d。针上的电信号Rl、Gl和BI控制前两个像素52a、52b中的LED 58a_c的发射，同时信号R2、G2和B2控制后两个像素52c、52d中的LED 58a_c的发射。该设置允许像素52a_d的动态控制，每个像素由各自的驱动和控制信号组合控制。在所示实施方式中，V1、RU Gl以及BI控制第一像素52a的发射，并且V1、R2、G2以及B2控制第三像素52c的发射。同样地，V2、R1、G1以及BI控制第二像素52b的发射，并且V2、R2、G2以及B2控制第四像素52d的发射。
[0079]可以理解的是，不同封装件在它们的针输出结构方面可以具有不同数量的针，像素和LED可以由不同的引线框架结构和引线接合以不同的方式相互连接。图9示出了根据本发明的LED封装件100的另一实施方式，其也具有以2乘2布局的四个像素102a-d。封装件进一步包括外壳104以及引线框架106，其中每个都可以用以上描述的相同方法和材料制造。像素102a-d中的每个也可以包括一个或多个LED，与以上描述的那些相似，示出的实施方式具有三个LED 108a-c。封装件100也包括引线接合110，以提供引线框架106与像素102a-d中的LED 108a_c之间的电连接。
[0080]封装件100也包括有16个针112的针输出结构，图10示出了根据本发明的相互连接结构120的一种实施方式，该实施方式可与具有16个针112的结构以及如图9实施方式中的四个像素结合使用。相互连接结构120由引线框架106和引线接合110提供，并且允许像素102a_d的离散控制。也就是说，像素102a_d中的每个都具有它的用于提供各自功率信号的针，以及用于提供它的像素中的LED 1Sa-C发射方面的控制的各自的针组。针对像素102a，功率信号可以提供在针Vll上，控制LED 108a_c的发射的信号提供在针R11、Gll以及Bll上。针对像素102b，功率提供在针V12上，LED控制提供在针R12、G12以及B12上。通过V22、R22、G22以及B22，功率和控制相同地提供至像素102c，并且通过V21、R21、G21以及B21，功率和控制提供至像素102d。相比于以上描述的封装件50，这种设置需要更多的针112，但是允许分别地控制像素102a-d中的每个的发射。这些仅是能够由根据本发明的封装件提供的多种不同针输出结构和相互连接结构中的两个。
[0081]如以上所讨论的，根据本发明的封装件可以设置有除封装件50和封装件100中示出的那些2乘2布局之外的多种不同矩阵布局。图11示出了具有以2乘3矩阵布局设置的六个像素132a-f的封装件130的又一个实施方式。图12示出了具有以2乘4矩阵布局设置的八个像素142a-h的封装件140的又一个实施方式。封装件130、140中的每个都包括外壳，具有与以上描述的那些相似的引线框架、针以及引线接合，但是被布置成用于容纳更多数量的像素。每个像素可以包括不同数量的LED，示出的每个像素具有如以上所述的三个 LED。
[0082]根据本发明的LED封装件也可以以阵列或线性布局设置。图13示出了具有以2乘I线性格式设置的两个像素152a-b的根据本发明的LED封装件150的又一个实施方式。图14示出了具有以4乘I线性格式设置的四个像素162a-d的根据本发明的LED封装件160的又一个实施方式。封装件中的每个都还包括以上所述的外壳、引线框架、针以及引线接合，并且每个像素可以包括如以上所述的LED。
[0083]以上所述的多个LED封装件可以安装在一起以形成显示器，不同大小的显示器具有不同数量的封装件。图15示出了具有16个以上所述的2乘2的LED封装件50的显示器170的一部分，表面安装至显示器面板172。封装件50具有八个针76并且显示器面板172可具有相互连接以允许以上所述的每个封装件50中的像素52a-d的动态驱动。面板可以包括以许多不同方式设置的多种不同结构，一个实施方式至少部分地包括具有导电迹线的印刷电路板(PCB)，表面安装的封装件与迹线电接触。可以理解的是，典型显示器可以具有更多的封装件以形成显示器，一些显示器具有足够的封装件以提供数十万像素。
[0084]以上所述的其他封装件可以相似地设置在显示器中。图16示出了具有16个以上所述的2乘2的LED封装件100的显示器180的另一部分，表面安装至显示器面板182。这些封装件具有16个针，并且显示器面板182可包括以上所述的相互连接以允许像素102a-d的离散驱动。面板182可以至少部分地包括具有导电迹线的印刷电路板(PCB)，并且完整的显示器也可以具有非常多的封装件100。
[0085]通过在单个封装件上布置多个像素，像素可以被设置得彼此更接近(即更近的间距)，这将使得LED显示器具有更高的分辨率。同时，相比于使用单像素LED封装件，多像素封装件允许降低LED显示器中的复杂性。在一些实施方式中，LED封装件可以具有范围在0.5至3.0毫米内的间距，而在其他实施方式中间距可以在1.0至2.0毫米的范围内。在又一些实施方式中，像素间的间距可以是大约1.5毫米。
[0086]取决于封装件中的像素的数量，封装件还可以具有不同大小的覆盖区。对于以上所述的2乘2的LED封装件50、100，覆盖区可以是正方形或者矩形，一些实施方式具有的侧边(side，边长)在2至6毫米的范围中。在其他实施方式中，侧边可以在3至5毫米的范围中。在一些大体上正方形的实施方式中，侧边可以在3至4毫米的范围中，而在一些大体上矩形的实施方式中，一个侧边可以在3-4毫米的范围中而另一个侧边可以在4-5毫米的范围中。可以理解的是，这些仅是根据本发明的LED封装件的大小中的一些，这些大小可以增加从而与封装件中增加的像素数量成比例。
[0087]根据本发明的LED封装件的不同实施方式可以包括大于以上所述的2乘2矩阵布局的矩阵布局，包括4乘4、5乘5、6乘6等。图17-22示出了具有以4乘4矩阵布局设置的16个像素202的根据本发明的LED封装件200的又一个实施方式。封装件200，具有由以上所述的那些相同材料通过相同工艺制成的外壳204、引线框架206以及引线接合208。每个像素可以包括一个或多个LED，示出的实施方式具有包括与以上所述那些相似的三个LED的像素。
[0088]封装件200的不同实施方式可以具有引线框架，所述引线框架有不同数量的针，引线框架和引线接合以不同方式相互连接LED。在示出的实施方式中，引线框架206包括具有20个针210的针输出结构，如在图21和图22中最佳示出的。针210从封装件的侧表面延伸出，并且被折弯至外壳204的下方以提供方便的表面安装，比如表面安装至显示器面板。封装件200的底表面也可以包括能够被拾取和放置机器用于将封装件以正确的定向安装的多个极性指示器。现在参考图21，“ + ”形状的极性指示器212被设置在封装件200的转角处，但是可以理解的是，极性指示器可以是多种不同的形状，并且可以放置在多个不同的位置。例如，图22将三角形极性指示器214设置在封装件200不同的转角处。
[0089]参考图23，20个针210绕封装件的周边被编号为1_20。图24示出了由设置在不同的针210上的电信号实施的功能。针1-4被指定为RIP、R2P、R3P以及R4P，每个都将功率提供至四个像素的中的红色LED。针12-15被指定为GB1P、GB2P、GB3P以及GB4P，每个都将功率提供至四个像素中的绿色LED和蓝