[发明专利]容错发光体、包含容错发光体的系统以及制造容错发光体的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2007年1月22日、申请号为60/885,937的美国临时 专利申请的优先权，并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中；

本申请要求申请日为2007年10月26日、申请号为60/982,892的美国临 时专利申请的优先权，并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中；

本申请要求申请日为2007年11月9日、申请号为60/986,662的美国临时 专利申请的优先权，并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中。

技术领域

本发明涉及发光体、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，本发明涉及容错发光体、包含容错发光体的系统以及 制作它们的方法。

背景技术

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(power chip)(～0.9-1mm×0.9-1 mm的LED)相比较小的LED芯片(～300微米×300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 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/并联 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。

发明内容

“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～20-30mA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I²R。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。