CN103443530A - 发光二极管（led）装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了发光二极管（LED）装置、系统和方法。在一个方面中，照明面板可配置成向液晶显示（LCD）面板提供背光。照明面板可包括以阵列布置的一个或多个LED。该一个或多个LED可使用金属到金属芯片粘结方法粘结在照明面板上方、或者粘结在设置在照明面板上方的封装内。在一个方面中，该一个或多个LED可使用这里公开的具鲁棒性的金属到金属芯片粘结技术和/或材料而粘结。
Description
相关申请的交叉引用
该申请要求2011年1月21日提交的美国部分继续专利申请序列第13/011,609号的利益，将其公开内容整体通过引证结合于此。
技术领域
这里的主题总体上涉及发光二极管（LED）装置、系统和方法。更特别地，这里的主题涉及用于LED装置、系统和方法的金属到金属芯片粘结（die attach）。
背景技术
固态光源（比如发光二极管（LED））广泛用在用于监视器、电视和/或其他显示器的平面显示面板中。LED可以用在用于液晶显示器（LCD）装置的更薄的、节能的背光系统的设计中。使用LED的背光和/或其他显示面板系统需要更小的功率以满足对于背光应用的亮度规格，从而显著地减小能量消耗和对于主动冷却系统的需要。常规的背光显示器典型地包括照明面板，其中一个或者多个LED粘合在元件封装内，并且该封装然后可以安装到面板。用在背光系统中的常规的LED封装可以包括使用硅或者非金属环氧树脂粘合在各自的封装内的LED。使用常规的芯片粘结材料粘结在背光显示器中的LED在工作期间可以变得至少部分地从封装脱离或者经受粘合材料的挤出。这种缺陷可以导致在工作期间LED的光衰（light failure）和/或热击穿。
尽管在市场上可获得各种背光和/或显示面板，但是在背光照明中仍需要更具鲁棒性的金属到金属芯片粘结技术和材料，以用于提供具有更低的热阻和增强的可靠性的优化的芯片粘结。
概要
本主题涉及发光二极管（LED）装置、系统和方法。在一个方面中，这里的主题涉及用在LED装置、系统和方法中的芯片粘结，以用于提供产生更少的缺陷和/或LED的分离的更具鲁棒性的芯片粘结粘合，比如用在背光装置和系统中。
因此，本公开的目的是提供改进的LED装置、系统和方法。如从这里的公开中可以变得明显的本公开的这些和其他目的至少整体地或者部分地由在这里描述的主题实现。
图的简要说明
图1是示出根据本主题的实施例的固态光发射封装的顶部、侧部和端部部分的立体图；
图2是示出图1的固态光发射封装的底部、侧部和端部部分的立体图；
图3是图1-2的固态光发射封装的顶部平面图；
图4是图1-3的固态光发射封装的侧部正视图；
图5是图1-4的固态光发射封装的底部平面图；
图6是图1-5的固态光发射封装的端部正视图；
图7是在图1-6的固态光发射封装的完全制造之前的封装子组件的顶部平面图；
图8A是图7的封装子组件的本体部分的简化了的示意性横截面图，图示了其侧壁或者端壁部分的角度；
图8B是图7的封装子组件的本体部分的简化了的示意性横截面图，图示了其过渡壁部分的角度；
图9是图7的子组件的侧横截面图；
图10是示出图1-6的固态光发射封装和图7-8的封装子组件的引线框和热传递材料的顶部、侧部和端部部分的立体图；
图11是图10的引线框和热传递材料的侧部正视图；
图12A是根据一个实施例并且可用于如这里公开的固态光发射封装的热传递材料的横截面示意图；
图12B是根据另一个实施例并且可用于如这里公开的固态光发射封装的热传递材料的横截面示意图；
图12C是根据本主题的一个实施例的固态光发射封装的一部分的横截面图，示出了与图12A中图示的实施例类似的热传递材料；
图13是根据本主题的另一个实施例的固态光发射封装的顶部平面图，为了图示的清楚，该封装在反射器腔中没有密封剂；
图14A是与图13的封装类似的固态光发射封装的顶部平面图，但是在反射器腔中包括密封剂；
图14B是示出图14A的固态光发射封装的顶部、侧部和端部部分的立体图；
图15A和15B图示了根据本主题的固态发射装置和光发射封装的侧视图；
图16A和16B通过图表图示了在两个不同的环境温度（Ta）处测量和外推的长期L70寿命值；
图17图示了根据本主题的背光系统；
图18A和18B图示了根据本主题的背光系统的侧视图；
图19A和19B图示了用在根据本主题的背光系统中的固态发射装置的芯片粘结的侧视图；
图20A至20C图示了用在根据本主题的背光系统中的照明面板的侧视图；以及
图21A至21C图示了用在根据本主题的背光系统中的固态装置的辐射图案。
详细说明
现在将在下文中参考附图更完全地描述本主题，该主题的实施例示出在附图中。但是，本主题可以以许多不同的形式体现并且不应该被解释为限于在这里阐述的具体实施例。相反，这些实施例被提供用以将本主题的范围传达给本领域技术人员。在图中，为了清楚起见，层和区域的尺寸和相对尺寸可以被放大。
将理解的是，当比如层、区域或者基板的一个元件被称为在另一个元件“上”或者延伸到另一个元件“上”时，它可以是直接在另一元件上或者直接延伸到另一元件上或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一个元件上或者“直接延伸到”另一个元件上时，没有中间元件存在。还将理解的是，当一个元件被称为“连接”或者“接合”到另一个元件时，它可以是直接连接或者接合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或者“直接接合”到另一个元件时，没有中间元件存在。
将理解的是，虽然术语“第一”和“第二”在这里被用以描述不同的区域、层和/或部分，但是这些区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅仅用以区分一个区域、层或者部分与另一个区域、层或者部分。因此，在不背离本主题的教导的情况下，下文中讨论的第一区域、层或者部分可以被称为第二区域、层或者部分，并且类似地，第二区域、层或者部分可以被称为第一区域、层或者部分。
此外，关系术语（比如“下”或者“底部”和“上”或者“顶部”）在这里可以用以描述如图示在图中的一个或者多个元件与其他元件的关系。将理解的是，关系术语意在包含除了描述在图中的方向之外的装置的不同方向。例如，如果图中的装置被翻转，被描述为在其他元件“下”侧的元件则将被定向在其他元件“上”侧。示例性的术语术语“下”因此可以包含“下”和“上”的方向两者，取决于图的特定方向。类似地，如果一个图中的装置被翻转，被描述为在其他元件“下面”或者“之下”的元件则将被定向在其他元件“上面”。术语“下面”或者“之下”因此可以包含上面和下面的方向两者。
除非有不同地定义，在这里使用的术语（包括技术和科学术语）应该被解释为具有与这个主题所属的领域中的一个普通技术人员所通常理解的相同的意思。还将理解的是，这里使用的术语应该被解释为具有与它们在这个说明书的上下文中和相关的领域中的意思相一致的意思，并且除非在这里清楚地如此限定，否则不应该以理想化的或者过度形式的意义来解释。
如在这里使用的，术语固态光发射器或者固态发光装置可以包括发光二极管（LED）、激光二极管和/或其他半导体装置，包括：一个或者多个半导体层，其可以包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料；基板，其可以包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电子基板；以及一个或者多个接触层，其可以包括金属和/或其他导电材料。贯穿本申请术语固态发射器和LED被可互换地使用。
根据本主题的实施例的固态发光装置可以包括制造在碳化硅基板上的III-V族氮化物（例如，氮化镓）基LED或者激光器，比如由北卡罗莱拉州达勒姆市的克里公司制造和销售的那些装置。这种LED和/或激光器可以被配置成工作为使得光发射通过在所说的“倒装芯片”方向上的基板而发生。
根据这里描述的实施例的发光装置可以包括制造在生长基板（例如，碳化硅基板）上的III-V族氮化物（例如，氮化镓）基发光二极管（LED）或者激光器，比如由北卡罗莱拉州达勒姆市的克里公司制造和销售的那些装置。例如，这里讨论的碳化硅（SiC）基板/层可以是4H多型体碳化硅基板/层。但是，可以使用其他的碳化硅候选多型体，比如3C、6H和15R多型体。适当的SiC基板可以从作为本主题的受让人的北卡罗来纳州杜勒姆市的克里公司获得，并且生产这种基板的方法被阐述在科学文献中和许多共同转让的美国专利中，包括但不限于美国专利No.Re.34,861；美国专利No.4,946,547；和美国专利No.5,200,022，将其公开内容整体通过引证结合于此。
如在这里使用的，术语“III族氮化物”是指形成在氮和周期表的III族中的一个或者多个元素（通常是铝（Al）、镓（Ga）和铟（In））之间的那些半导体化合物。该术语也指二元、三元和四元化合物，比如GaN、AlGaN和AlInGaN。III族元素可以与氮化合以形成二元（例如，GaN）、三元（例如，AlGaN）和四元（例如，AlInGaN）化合物。这些化合物可以具有经验式，其中一摩尔的氮与总共一摩尔的III族元素化合。因此，常常使用比如AlxGa1-xN（其中1>x>0）的式子来描述这些化合物。用于III族氮化物的外延生长的技术已经相当好地发展并且报告在适合的科学文献中和共同转让的美国专利No.5,210,051、美国专利No.5,393,993和美国专利No.5,523,589中，将其公开内容整体通过引证结合于此。
虽然在这里公开的LED的各种实施例包括生长基板，但是本领域技术人员将理解的是，在其上生长有包括LED的外延层的晶体外延生长基板可以被移除，并且独立的外延层可以安装在可以具有比原始基板更好的热、电气、结构和/或光学特性的替代载体基板或者子基台上。在这里描述的主题不限于具有晶体外延生长基板的结构，并且可以连同在其中外延层已经被从它们的原始生长基板移除并且被粘合到替代载体基板的结构一起使用。
例如，根据本主题的一些实施例的III族氮化物基LED可以制造在生长基板（比如，碳化硅基板）上以提供水平装置（在LED的相同侧上具有两个电触头）或者竖直装置（在LED的相反侧上具有电触头）。而且，制造之后生长基板可以保持在LED上或者被移除（例如，通过蚀刻、研磨、抛光等等）。例如，生长基板可以被移除，以减小获得的LED的厚度和/或减小穿过竖直LED的正向电压。例如，水平装置（具有或者没有生长基板）可以是被粘合到载体基板或者印刷电路板（PCB）的、或者引线粘合的倒装芯片。竖直装置（具有或者没有生长基板）可以具有被粘合到载体基板、安装垫或者PCB的第一端子和被粘合到载体基板、电气元件或者PCB的第二端子引线。竖直和水平LED芯片结构的实例以实例的方式在Bergmann等的美国公布No.2008/0258130中和Edmond等的美国公布No.2006/0186418中讨论，将其公开内容整体通过引证结合于此。
LED可以至少部分地用一种或者多种磷光剂涂覆，其中磷光剂吸收LED的光的至少一部分并且发射不同波长的光，使得LED发射来自于LED和磷光剂的光的组合。在一个实施例中，LED发射LED和磷光剂的白光组合。LED可以使用许多不同的方法涂覆和制造，其中一个适合的方法被描述在美国专利申请序列No.11/656,759和No.11/899,790中，两者都题为“Wafer Level Phosphor Coating Method and Devices FabricatedUtilizing Method（晶片级磷光剂涂覆方法和使用方法制造的装置）”，并且将两者通过引证结合于此。在替换方案中，LED可以使用其他的方法涂覆，比如电泳沉积（EPD），其中适合的EPD方法被描述在题为“Close LoopElectrophoretic Deposition of Semiconductor Devices（半导体装置的闭环电泳沉积）”的美国专利申请序列No.11/473,089中，也将其通过引证结合于此。可以理解的是，根据本主题的LED装置和方法也可以具有不同颜色的多个LED，其中的一个或者多个可以发射白光。
固态光发射器可以单独地或者组合地（可选地与一个或者多个发光材料（例如，磷光剂、闪烁体、荧光墨）和/或滤光器一起）使用，以产生期望的感知颜色（包括可以被感知为白色的颜色的组合）的光。LED装置中的发光（也称为“荧光”）材料的掺入可以通过将这种材料加入到密封剂中、将这种材料加入到透镜中、或者通过直接涂覆到LED上而完成。其他材料（比如分散剂和/或匹率材料）可以包含在这种密封剂中。
现在参考图1-6，根据本主题的一些实施例的固态光发射器封装100可以包括本体结构10，本体结构限定了本体腔（优选地是反射性的以构成反射器腔）20，该本体腔容纳六个固态发射器12A-12F。每个发射器12A-12F设置在沿着反射器腔20的底面设置的热传递材料70的上表面71上方（即，在上表面上或者邻近上表面），并且每个发射器12A-12F设置为使用接合引线31、32与第一电引线51和第二电引线61电连通。在一个方面中，每个发射器12A-12F可以如示出的并联电连接。可选的布置包括12A-12F中的至少第一发射器可以与发射器12A-12F中的至少另一个串联地电连接。在其他方面中，发射器12A-12F可以使用串联和并联布置的组合相互电连接。在一个实施例中，发射器12A-12F可以安装在设置在发射器12A-12F和热传递材料70之间的可选的子基台（submount）（没有示出）上。在一个方面中，发射器12A-12F包括LED。热传递材料70可以通过本体部分19A、19B与每个电引线51、52分开（并且优选地与其电绝缘），并且可以适于将热远离发射器12A-12F传导到热传递材料70的下表面72上，以用于由此消散。在一个方面中，热传递材料71包括散热器，该散热器将引导热远离该一个或者多个LED并且到达外部源，比如，例如印刷电路板（PCB）或者金属芯印刷电路板（MCPCB）。设置在第一电引线51上并且具有关联的接合引线33的静电放电保护装置9（例如，齐纳二极管，或者可替换地，陶瓷电容器、瞬态电压抑制（TVS）二极管、多层可调电阻和/或肖特基二极管）也设置为与发射器12A-12F电连通。电引线51、61可以延伸穿过设置在本体结构10的相对端部处的外侧壁15、16，其中引线突出部分56、66在从封装100的中心部分向外的方向上远离外侧壁15、16延伸，以使引线突出部分56、66能够被焊接或者以其他方式连接到电源和散热片（没有示出），以允许发射器12A-12F的工作。
本体结构10可以包括上表面11、下表面13和外侧壁15-18。上表面11限定了拐角凹口1，并且下表面13可以包括容纳热传递材料70的凹部2，其中热传递材料70的下表面72和下突出部72A被暴露。在一个实施例中，本体结构10具有大体上相等的长度和宽度（例如，如由外侧壁15-18表示的），使得本体结构10具有方形形状的占位面积。在另一个实施例中，本体结构10的长度和宽度可以是不相等的，其中本体结构具有矩形的占位面积，或者本体结构10可以以其他形状（例如，圆形）形成，包括符合规则的多边形形状（例如，八边形）的占位面积、或者不构成规则多边形的其他形状的占位面积。本体结构10优选地围绕引线框50（限定了电引线51、61）和热传递材料70（如图6中图示的）形成，其中本体结构10封住引线框50的至少一部分并且被设置用以保持热传递材料70。热传递材料70的突出部73、74可以沿着本体结构10的侧壁17、18暴露。本体结构10可以有益地使用模制工艺（比如注塑成型）形成，使用优选地电绝缘的热塑性和/或热固性材料。聚合体包含材料可以被用以形成本体结构10，其中这种材料可选地被加强（例如，用纤维、陶瓷或者复合材料）。本体结构在颜色上可以是白色的或者明亮的，以最小化封装100的黑暗外观。在一些实施例中，陶瓷和/或复合物材料可以代替聚合体使用，以形成本体结构10。作为对注塑成型的替代，可以使用其他类型的模制和/或成形工艺（例如，烧结）。本体结构10可以包括上部分10A和下部分10B（例如，如可以被分别形成在上和下模具部分（没有示出）中的）。反射器腔20可以形成为与上模具中的中心突出部相反。
参考图3和7，反射器腔20从下方由底面（包括触头51、61的部分、本体部分19A、19B、和热传递材料70的上表面71）划界，并且沿着边缘由侧壁部分21A、21B、端壁部分22A、22B和过渡壁部分24A-24D划界。过渡壁部分24A-24D设置在每个相应侧壁部分21A、21B和端壁部分22A、22B之间。每个侧壁部分21A、21B和每个端壁部分22A、22B优选地包括大体上直的上边缘，并且每个过渡壁部分24A-24D优选地包括从侧壁部分21A、21B的上边缘过渡到端壁部分22A、22B的上边缘的弯曲的或者分段的上边缘。每个过渡壁部分24A-24D优选地相对于垂直于反射器腔的底面的平面、以比每个侧壁部分21A、21B和每个端壁部分22A、22B大的平均角度倾斜。例如，图8A提供了本体部分的简化了的示意性横截面图，图示了其侧壁部分或者端壁部分相对于垂直于本体腔的底面的平面的角度θ。类似地，图8B提供了本体部分的简化了的示意性横截面图，图示了过渡壁部分相对于垂直于本体腔的底面的平面的角度φ。在一个实施例中，每个侧壁部分和每个端壁部分以至少大约20度的角度θ倾斜；更优选地至少大约30度；仍然更优选地至少大约40度。在另外的实施例中，角度θ可以是至少大约45度，或者至少大约50度。在一个实施例中，每个过渡壁部分以至少大约30度的角度倾斜；更优选地至少大约40度；仍然更优选地至少大约50度。在另外的实施例中，角度
可以是至少大约55度，或者至少大约60度。侧壁部分21A、21B、端壁部分22A、22B和过渡壁部分24A、24D的这种角度大于典型地用在固态发射器装置中的角度。虽然侧壁/端壁部分和过渡壁部分在图8A-8B中被图示为从腔的底面到封装的上边缘成角度，但是在替换实施例中这些壁部分中的任何一个或者多个（或者全部）可以以分段的和/或弯曲的横截面为特征，也就是说，其中从底面延伸到封装的上边缘的壁沿着其至少一部分是非线性的。如果这种壁是弯曲的或者分段的，则上文中提到的倾斜角度可以对应于弯曲的或者分段的壁的平均角度，或者这种壁的端点之间的角度。交替角度的侧壁部分21A、21B/端壁部分22A、22B和过渡壁部分24A-24D的使用使反射器腔20的前部区域能够相对于方形形状的上表面11被最大化，同时提供期望的散射输出光束特性，特别是当多个发射器被设置在腔20中时。
如先前指出的，本体结构10优选地围绕引线框50和热传递材料70形成。参考图10-11，引线框50可以包括第一电引线51和第二电引线61。每个电引线51、61可以包括中间端部（medial end）58、68和引线突出部分56、66，引线突出部分远离发射器封装的中心延伸并且在远端部59、69处结束。每个电引线51、61定义了至少一个孔52、62，该孔用来分离多个电引线部分51A-51B、61A-62B。在一个实施例中，每个电引线51、61可以包括用来分离多于两个（例如，三个以上）电引线部分的多个孔。每个孔52、62的一部分优选地用本体结构的本体材料填充，其中每个孔52、62的另一部分设置在本体结构10的侧壁15、16之外，使得各个电引线部分51A-51B、61A-61B与相应的电引线部分51A-51B、61A-61B被孔52、62沿着本体结构10的外侧壁15、16分离。每个电引线51、61可以包括第一弯曲53、63、弯曲部分54、64（其优选地大体上垂直于延伸穿过中间端部58、68的平面）、和过渡到每个电引线突出部分56、66的第二弯曲55、65。每个孔52、62优选地至少延伸进入每个第一弯曲53、63中。每个孔52、62提供多种益处。第一，每个孔52、62的中间部分被用本体材料填充，并且因此用来促进电引线51、61在本体结构10内的牢固保持。第二，每个孔52、62用来减小经受弯曲以形成第一弯曲53、63的引线材料（例如，金属）的量。这减小了形成第一弯曲53、63所需的弯曲力的量，如当在本体结构10围绕电引线51、61的形成之后在每个电引线51、61中形成第一弯曲53、63时是特别理想的。弯曲优选地被充分地执行，以将每个电引线51、61的至少一部分定位在凹部5、6中。
继续参考图10-11，热传递材料70可以包括上表面71、下表面72，下表面72包括向下延伸的中心突出部72A。热传递材料70沿着上表面71的端部限定了上突出部73、74，其中这种上突出部73、74延伸穿过本体结构10的侧壁（如图1、2和4中图示的）并且被沿着其顶端暴露。热传递材料70的侧壁75还限定了突出部76、77，这些突出部促进热传递材料70被本体结构20的牢固保持（如图9中图示的），并且还减小了沿着本体结构10和热传递材料70之间的界面的泄漏（例如，在发射器封装100的制造期间熔剂或者焊接剂的泄漏、或者在发射器封装100的工作期间设置在腔20中的密封剂（没有示出）的泄漏）的可能性。沿着热传递材料70的侧壁75的这种突出部76、77可以在数量、尺寸、形状和方向（例如，向上或者向下成角度）上变化。
引线框50可以由金属或者其他导电材料的第一平板冲压而成。热传递材料70可以由金属或者其他导电材料的第二平板冲压而成，其中第二板优选地比第一板厚，以使获得的热传递材料70能够具有比电引线51、61大体上大的平均厚度。相对于电引线51、61的平均厚度，热传递材料70的平均厚度优选地是至少两倍厚，并且更优选地是至少2.5倍厚。在单个第一板中可以限定多个引线框，并且在第二板中可以限定多个热传递材料，并且本体结构材料可以围绕这种第一和第二板形成，以同时形成多个发射器封装子组件（例如，比如图8-9中示出的各个子组件）。在本体结构的形成之后，弯曲53、54、63、64可以被限定在每个封装子组件的电引线51、61中。这多个发射器封装子组件可以通过邻近侧壁17、18和引线突出部分56、66的远端部59、69进行切割而分成各个封装子组件。这种切割使热传递材料突出部73、74的顶端沿着每个发射器封装100的侧壁17、18暴露。
参考图2、4和5，凹部5、6优选地邻近（例如，在下方）引线51、61延伸穿过外侧壁15、16的位置限定在本体结构10的外侧壁15、16中。这种凹部5、6优选地被设置为用以接收每个电引线51、61的弯曲部分（或者该弯曲部分的厚度的至少部分）。每个凹部5、6具有相对于相应的外侧壁15、16的深度，其中每个凹部5、6的深度优选地至少与电引线51、61的平均厚度一样大。凹部5、6提供了多种益处。第一，凹部5、6消除了紧接地设置在第一弯曲53、63下方的材料的存在，从而减小了当在引线框50（包括电引线51、61）被保持在本体结构10中之后形成第一弯曲53、63时施加到本体结构10上的应力。第二，凹部5、6使每个第一弯曲53、63能够具有更紧的弯曲半径并且减小或者消除了弯曲部分54、64（优选地大体上垂直于下本体表面13和电引线突出部分56、66）相对于侧壁15、16的向外延伸，从而减小了光发射封装100的有效占位面积。发射器封装100的有效占位面积的减小使这种封装100能够以更高的密度安装在下方的基板（没有示出）上，并且可选地与具有减小的孔间距的朗伯曼反射体或者散射体（例如，在背光显示装置内，比如液晶显示器（LCD））重叠，从而比如通过实现更高的通量密度和/或更大的发光均匀性而增强发光性能。
参考图12A，在一个实施例中，用于集成并且用于固态发射器封装（例如，封装100）的热传递材料170可以包括上表面171、下表面172、下突出部172A、和从侧壁175向外延伸的弯曲的侧突出部176、177。示出具有类似地弯曲的侧突出部的热传递材料的横截面的相片示出在图12C中。参考图12B，在另一个实施例中，热传递材料270可以包括上表面271、下表面272、下突出部272A、和从侧壁275向外和向上延伸的向上成角度的侧突出部276、277。向下成角度的侧突出部可以用在类似的实施例（没有示出）中。可以使用前述的侧突出部的任何组合。侧突出部可以通过任何适合的制造方法形成，包括冲压、挤压、铣削等等。在另外的实施例中，侧突出部可以用在热传递材料的侧壁中的凹部（没有示出）替代或者补充，以提供类似的密封效用，其中这种凹部是可通过类似的方法形成的。
图13示出了与上文中描述的封装100类似的固态发射器封装300的顶部平面图相片。为了促进观察的容易性，这种封装300没有密封剂、散射体和/或透镜材料（如否则可以被保持在腔中以覆盖和/或保护发射器和接合引线、并且可选地与由发射器发出的光相互作用那样），但是将理解的是，如这里公开的发射器封装理想地可以包括密封剂、散射体和/或透镜材料，可选地包括至少一个荧光体，以与由发射器发出的光相互作用并且响应地发出不同波长的光。根据本实施例的封装300关于接合引线的布局（例如，静电放电装置的接合引线可以延伸到第二触头，而不是接触用于发射器的接合引线）、以及关于在电引线中限定的孔的尺寸与根据先前的实施例的封装100不同。当与在电引线51、61中限定的孔52、62相比较时，图13中示出的孔更大。
图14A-14B描述了与图13中描述的封装300类似的固态光发射封装300A，但是封装300A可以包括设置在包含发射器的腔内的密封剂材料399，并且封装300中的接合引线布置与先前的实施例中示出的接合引线布置不同。
如先前讨论的，本体结构10可以包括白色塑性材料，更特别地，模塑的白色塑性材料。在一个方面中，本体结构10可以包括任何适合的可模制材料。在另一个方面中，本体结构10可以包括具有针对固态装置封装应用而优化的定量和定性特性的塑性材料。在一个方面中，塑性材料可以包括例如任何适合的有机聚合物，比如例如耐热树脂（比如聚酰胺树脂）。塑性材料可以为了强度而用玻璃或者矿物材料填充，并且为了反射率而用像二氧化钛的物质填充。
使用比如这里描述的用于例如封装100的本体结构10的塑性材料允许在工作温度下本体结构10的有益的软度，因为硬度可以取决于温度。该软度允许本体结构10理想地具有改进的可靠性和使用寿命。在一个方面中，塑性材料可以是液晶聚合物（LCP）。据此，优选的塑性材料可以包括可以例如大于大约110摄氏度（℃）的玻璃转变温度（Tg）。玻璃转变温度（Tg）可以例如大于大约115℃或者大于大约120℃。在一个方面中，玻璃转变温度（Tg）可以大于大约123℃。据此，优选的塑性材料也可以包括可以小于大约315℃的熔点温度（Tm）。熔点温度（Tm）可以例如小于大约310℃。熔点温度（Tm）可以例如小于大约300℃。在一个方面中，熔点温度（Tm）可以小于大约307℃。具有大约123℃的Tg的塑性材料高于许多常规使用的塑料，并且可以允许封装具有在升高的温度下的增大的稳定性。具有大约307℃的较低的Tm的塑性材料可以允许更好的流动性，因为熔化温度低于常规使用的塑料的熔化温度，并且塑性本体更容易成型。为本体结构10选择的塑料也可以包括优选的定性特性。例如，可以选择白色的塑性材料，其展现了更好的反射率保留值，同时也展现了当经受热和/或曝光时更少的脱色、降解和/或黄化的趋向。在一个方面中，塑性材料的反射率可以大于例如90%，并且高反射率的水平或者另一个水平可以随着时间、热、湿度和蓝光曝光而保持。
用于本体结构10的塑性材料的其他特性或者特征可以包括大约1.4%或者更大的延伸率（机械性质）、或者1.6%或者更大的延伸率。在一个方面中，延伸率可以是大约1.5%或者更大。也作为一个机械特性，当用ASTMD790标准测量时，本体结构10的塑性材料的抗弯强度可以是大约150MPa或者更低、大约130MPa或者更低、或者大约120MPa或者更低。在一个方面中，当用ASTM D790标准测量时，本体结构10的塑性材料的抗弯强度可以是大约140MPa或者更低。也作为一个机械特性，本体结构10的塑性材料的弯曲模量可以是大约6.9GPa或者更低、或者大约6.5GPa或者更低。在一个方面中，本体结构10的塑性材料的弯曲模量可以是大约6.0GPa或者更低。仍然作为另一个机械特性，当用ASTM D638标准测量时本体结构10的塑性材料的抗拉强度可以是大约100MPa或者更低、大约90MPa或者更低、或者大约80MPa或者更低。在一个方面中，当用ASTM D638标准测量时，本体结构10的塑性材料的抗拉强度可以是小于大约75MPa。
图15A和15B图示了当它可以被定位为安装在基板400上方时的总体上表示为12的固态发射器的侧视图。基板400可以包括任何适合的金属材料并且可以包括在发射器封装（比如封装100（图1））内的任何基板。例如，基板400可以包括热传递材料70或者以其他方式沉积在热传递材料70上方的任何层。例如，固态发射器12可以包括任何大小、形状、尺寸和/或结构的LED芯片。图15A图示了金属到金属芯片粘结的一个实例。图15B图示了金属到金属芯片粘结的另一个实例。金属到金属芯片粘结是指发射器的一个或者多个金属到设置在发射器封装内的基板400的粘结或者粘合。例如，在金属到金属芯片粘结技术期间可以粘结的金属可以包括下列中的至少两个：（i）在固态发射器12的背面上的金属层、（ii）发射器将变成安装于其上的在发射器封装100内的金属基板400、和/或（iii）设置在发射器12和基板400之间的金属辅助材料。基板400可以包括任何适合的金属，比如但不限于银（Ag）或者铂（Pt）。
图15A和15B图示了包括上表面402和粘合表面403的固态发射器12。固态发射器12可以包括如先前描述的水平构造的装置或者垂直构造的装置。固态发射器12的上表面402可以包括设置于其上的一个或者多个粘合垫，以用于引线粘合到电元件，例如第一和第二电引线（图1）。在一个方面中，固态发射器12可以包括竖直构造的装置，其中上表面402可以包括单个粘合垫。在另一个方面中，固态发射器12可以包括水平构造的装置，其中上表面402可以包括两个粘合垫。在另一个方面中，固态发射器12可以包括水平构造的装置，其中p侧和n侧中的每个均与基板400电连通，使得上表面402不需要粘合垫。固态发射器12的粘合表面403可以包括LED装置的p侧、n侧、或者p和n侧中的每个的部分。在一个方面中，发射器可以在LED装置的绝缘侧处连接到基板400。在一个方面中，发射器可以在比如先前讨论的LED的生长基板或者载体基板的部分处连接到基板400。
图15A和15B将固态发射器12的粘合表面403图示为包括用于安装在基板400上方的背面金属垫或者粘合层404。粘合层404可以延伸粘合表面403的全部长度和/或表面积或者其任何适合的部分。固态发射器12可以包括横向侧406，这些横向侧可以在上表面402和粘合表面403之间延伸。图15A和15B图示了倾斜的横向侧406，但是，在选择直线切割发射器时，横向侧406可以是大体上竖直的或者直的。图15A图示了具有比粘合表面403的表面积大的表面积的上表面402。图15B图示了具有比粘合表面403的表面积小的表面积的上表面402。在一些方面中，粘合表面403和上表面402包括相同的表面积。如早先注意到的，除了具有任何适合的横向侧结构之外，固态发射器12可以包括方形、矩形或者任何适合的形状。
可以使用任何适合的芯片粘结方法以将固态发射器12安装在LED封装内，例如，安装在基板400上方。在一个方面中，可以使用任何适合的优选的芯片粘结方法和/或材料。例如，优选的芯片粘结方法可以包括用于促进一个或者多个金属在固态发射器12和基板400上和/或在固态发射器和基板之间的粘结的金属到金属芯片粘结方法。图15A图示了可以是共晶或者非共晶的金属到金属芯片粘结方法的实例。该金属到金属芯片粘结方法可以包括使用粘结材料408以促进金属到金属芯片粘结。在一个方面中，可以使用熔剂辅助共晶金属到金属芯片粘结方法，并且在其他方面中，可以使用金属辅助非共晶金属到金属芯片粘结方法。在熔剂辅助共晶或者熔剂共晶芯片粘结方法中，粘合层404可以包括具有共晶温度的金属合金，例如但不限于金（Au）和锡（Sn）的合金。例如，粘合层404可以包括具有大约280℃的共晶温度的80/20Au/Sn合金。在熔剂共晶技术中，粘结材料408可以包括熔剂材料。在非共晶技术中，粘结材料408可以包括金属材料。当粘合层404被加热到共晶温度之上时，熔剂材料可以用作促进粘合层404和基板400之间的金属到金属芯片粘结的管道。粘合层404的金属可以流入并且粘结到基板的金属。粘合层404的金属可以原子地散射并且与下方的安装基板400的原子粘合。在一个方面中，用在熔剂辅助共晶方法中的熔剂可以包括组合物，例如，除了少量其他成分之外，55-65%的树脂和25-35%的聚乙二醇醚。但是可以使用任何适合的熔剂材料。
当选择用在熔剂辅助共晶芯片粘结中的材料时，一个考虑可以是固态芯片粘合层404的熔点Tm。选择使用的熔剂在室温下可以是液体的或者可以需要加热或者熔融以达到熔点Tm。在一个方面中，发射器将被粘结在其中的封装的本体结构可以包括塑性材料，该塑性材料具有在粘合层的共晶温度的大约28℃或者更小的范围内的熔点。在一个方面中，至少一个LED可以在大约280℃或者更大的安装温度下安装在基板400上。本体结构10可以包括塑性材料，该塑性材料具有与安装或者粘结至少一个LED的安装温度相差大约28℃或者更小的熔点。熔点可以与安装或者粘结至少一个LED的安装温度相差大约25℃或者更小、与安装或者粘结至少一个LED的安装温度相差大约20℃或者更小、或者甚至与安装或者粘结至少一个LED的安装温度相差大约10℃或者更小。基于这个小的温度差和在芯片粘结过程期间塑料可能开始受不利影响的可能性，在这种封装中使用熔剂辅助共晶芯片粘结是未预料到的。
熔剂辅助共晶芯片粘结方法会是冗长乏味的，并且当在模塑塑料封装本体内或者用于背光应用或者情形中粘结固态发射器时，未预料到使用这种方法。根据本主题的熔剂共晶芯片粘结可以以将精确地是正确量的量来使用分配的熔剂辅助材料408（其在室温下可以是液体），以避免如果使用了太多或者太少的熔剂时的发射器芯片的漂浮或者不良的芯片粘结。对于发射器芯片的熔剂辅助材料408和粘合金属404中的每个，根据本主题的熔剂辅助共晶芯片粘结也可以要求正确的成分。根据本主题的熔剂辅助共晶芯片粘结最佳地可以使用非常洁净和平坦的表面和在加热和冷却期间不会运动或者弯曲使得加压于焊接接缝的基板。根据本主题的熔剂辅助共晶可以使用精细的表面粗糙度，该精细的表面粗糙度足够小以不会阻塞发射器芯片的Au/Sn粘合表面，同时足够粗糙以允许熔剂在加热期间溢出。加热曲线可以与粘合金属404（比如Au或者AuSn）完美匹配，以保证粘合金属404和下方的基板400之间的良好焊接。使用根据本主题的用于芯片粘结的熔剂辅助共晶也可以使用惰性气氛（比如氮气氛），以减小氧气（O2）水平并且也允许重力在发射器12上施加向下的力。这可以减小在在粘合层404和下方的基板400之间的金属到金属的粘合处的氧化物的量。
熔剂辅助共晶芯片粘结可以包括多种工艺技术，例如，使用用于分配熔剂材料408的加热的夹头、加热基板和/或整个LED封装、形成气体、以及将压力施加到LED到下方的安装基板。方法也可以包括与加热安装基板和/或整体LED结合使用加热的夹头并且施加压力。本体结构10可以使用微波、激光、热传导和/或激励磁场等等而快速地加热，全部这些可以被快速地完成并且在惰性气氛中，允许本体结构10达到LED固态发射器上的Au/Sn粘合材料的至少共晶温度（至少大约280℃）。因此加热促进发射器芯片的粘合层404和下方的安装基板400之间的适当的金属到金属粘合。在一个方面中，也可以使用声波洗涤或者热声波洗涤技术，因为洗涤步骤的摩擦可以产生金属到金属粘合所需的热。熔剂辅助共晶芯片粘结方法也可以包括在熔剂共晶芯片粘结之前和/或之后在惰性气氛中的等离子清洗。
仍然参考图15A，可以使用非共晶金属到金属芯片粘结方法，其也可以包括辅助材料408，辅助材料408可以包括金属材料。在这个方面中，粘合层404可以包括单一的金属或者金属合金。例如，粘合层404可以包括Au、Sn或者AuSn。在非共晶方法中，粘合层不需要达到或者超过一温度（例如，共晶温度）。在这个方面中，辅助材料408可以包括金属材料，以促进金属到金属粘合。例如，辅助材料408可以包括AuSn浆料或者Ag环氧树脂。可以使用任何适合的金属辅助材料408。粘合层404的金属可以粘结到辅助材料408的金属。辅助材料408的金属也可以粘结到基板400的金属。在一个方面中，在使用金属辅助材料408的非共晶金属到金属粘结技术中，金属“夹层”形成在粘合层404、辅助材料408和基板400之间。金属辅助的非共晶芯片粘结会是冗长乏味的，就如熔剂辅助方法一样，并且当在模塑塑料封装本体内或者用于背光应用或者情形中粘结固态发射器时，未预料到使用这种方法。当在具有塑料本体的封装中粘结多个发射器时，使用辅助材料408的金属到金属粘结会是难以控制的并且冗长乏味的。加热封装到适当的温度使得辅助材料408可以促进金属到金属芯片粘结在塑料封装（例如，包括优选的塑料的封装）中会是难以实现的。
图15B图示了不需要辅助材料408的金属到金属芯片粘结技术。一个这种方法可以包括热压缩芯片粘结方法，其中粘合层404的金属将直接粘结到基板400的金属。热压缩方法可以是共晶的或者非共晶的。在一个方面中，当粘合层404包括具有共晶温度的合金时，可以使用热压缩。在其他方面中，粘合层404可以包括不具有共晶温度的金属。基板400可以包括任何适合的金属，不限于Ag或者Pt。在一个方面中，粘合层404包括任何适合的金属。在一个方面中，粘合层404可以包括具有任何适合的厚度的Sn层。在一个方面中，粘合层404可以包括大于大约0μm的厚度。在一个方面中，粘合层404可以包括等于或者大于至少大约0.5μm的粘合层。在一个方面中，粘合层404可以包括具有至少等于或者大于大约2.0μm的厚度的Sn层。不像刚刚描述的熔剂辅助共晶或者金属辅助非共晶方法那样，热压缩金属到金属芯片粘结技术可以使用如图15B中图示的外部的向下力F。力F可以包括在加热的环境中施加的压力，因此被认为是热压缩，如与分配熔剂或者金属辅助材料408相反的。热压缩技术是被研发出以减小挤出到粘合层408之外的金属的可替换的芯片粘结方法，该挤出到粘合层408之外的金属可以形成肖特基或者分流缺陷，并且允许随后的电流的泄漏和其他各种的或者相关的问题。在一个方面中，在使基板400经受预加热处理或者工艺之后，热压缩技术中的粘合温度可以是大约255-265℃。基板可以被加热到高于粘合层404的熔化温度至少20℃的安装温度。粘合时间可以是大约300msec，并且粘合力可以是大约50+/-10克（g）。对于这个方法，预定的设置会是重要的，包括适当的预加热、粘合温度、粘合时间和粘合力。用于热压缩方法的设备和预定的设置会难以使用和/或维持，并且当在模塑塑料封装本体内或者用于背光应用或者情形中粘结固态发射器时，未预料到使用这种方法。
虽然金属到金属方法先前已经用在包括陶瓷基板和封装本体（在非背光情形中）的固态装置封装中，但是对于具有模塑塑料本体的装置封装使用熔剂辅助共晶、金属辅助非共晶或者热压缩芯片粘结技术是未知的并且是未预料到的。如在这里进一步描述的，在LED背光情形中使用熔剂辅助共晶、金属辅助非共晶和/或热压缩粘结技术也是未知的并且是未预料到的。将熔剂辅助、金属辅助或者热压缩芯片粘结技术用于具有可以具有（例如）大约307℃的Tm的优选塑性材料的模制塑料本体结构10中也是完全未预料到的。具有使用如这里描述的金属到金属芯片粘结方法的发射器的灯封装可以例如并且不限于提供在冷白（CW）色点中在300mA下高达122流明、以及在暖白（WW）色点中在300mA下高达100流明的光输出。例如，这里公开的LED封装可以用在提供对于CW色点的65CRI的最小CRI的照明设备中。这里公开的LED封装可以用在提供对于CW色点的75CRI的最小CRI的照明设备中，对于CW色点的75CRI的最小CRI对应于5,000K到8,300K CCT的范围。这里公开的LED封装也可以提供例如对于WW色点的80CRI的最小CRI，对于WW色点的80CRI的最小CRI对应于2,600K到3,700K CCT的范围。这种LED封装可以用于标准和高电压结构两者。
图16A和16B图示了预期使用包括例如根据本发明的优选塑料和/或金属到金属芯片粘结方法和材料的固态装置封装的预测的长期白色L70寿命值。金属到金属芯片粘结方法可以包括图15A和15B中描述的熔剂辅助共晶、金属辅助非共晶或者热压缩方法中的一个。流明保持寿命（Lumen Maintenance life）（LXX）值表示固态发光装置将保持它的初始光输出的百分比XX%的已过去的工作时间。例如，L70等于以小时计的到70%流明保持的时间，也就是说，L70等于以小时计的到保持它的初始光输出的70%的时间。图16A图示了在55℃的周围大气温度（Ta）下测量和外推的预测平均白色L70寿命。图16B图示了在85℃的Ta下测量和外推的预测平均白色L70寿命。白色方块表示的值在350mA电流下测量6,000小时，然后使用适合最后一个数据点的能量之星（ENERGY STAR）指数方法外推到70%。黑色方块表示的值在1000mA电流下测量6,000小时，并且使用适合最后一个数据点的相同的能量之星（ENERGY STAR）方法外推到70%。在图16B中，黑色圆圈表示的值在500mA电流下测量6,000小时，然后使用适合最后一个数据点的能量之星（ENERGY STAR）方法外推到70%。根据上文中的测量的数据和外推法，在55℃下在350mA处，这里描述的封装的L70寿命可以是大约150,000小时或者更大。下文中的表1.0包括如图16A中图示的对于55℃的数据的内插值，并且内插值用星号（*）标明。
根据本主题的光发射封装因此可以是可工作成以初始光输出的大约70%或者更大的输出发光至少大约150,000小时或者更长时间。也就是说，使用能量之星（ENERGY STAR）寿命预测方法，在正常的工作条件下，这里公开的封装可以提供超过150,000小时、或者17年的L70寿命。类似地并且根据上文中的数据和外推法，在85℃下在350mA处，这里公开的封装的L70寿命可以是大约61,000小时。
下文中的表2.0包括了如图16B中图示的对于85℃的数据的内插值，并且该内插值用星号（*）标明。
如这里公开的一个或者多个固态发射器封装可以集成到各种类型的发光装置中，包括如下文中描述的LCD装置和背光系统。在一个实施例中，外壳包括所围绕的空间和如这里公开的至少一个固态发射器封装或者发光装置，其中当对电力线提供电流时，至少一个发光装置照亮所围绕的空间的至少一部分。在另一个实施例中，一种结构包括表面和如这里公开的至少一个固态发射器封装或者发光装置，其中当对电力线提供电流时，发光装置照亮该表面的至少一部分。在另一个实施例中，如这里公开的固态发射器封装或者发光装置可以被用以照亮包括下列中的至少一个的区域：游泳池、房间、仓库、指示器、道路、车辆、路标、告示牌、船、玩具、电子装置、家用或者工业器具、艇、和飞机、运动场、树、窗户、庭院和街灯柱。在其他实施例中，如这里公开的固态发射器封装或者发光装置可以用于直接照明、间接照明、背光应用和/或照明设备。
具有优选的金属到金属芯片粘结的背光
图17图示了总体上用500表示的代表性平面显示面板系统的展开的立体图。这里描述和图示的实施例可以为大于或者小于17”对角线尺寸的小或者大面积显示面板提供均匀的背光。显示面板系统500可以与其他的电和/或机械元件组合，以提供计算机监视器、电视和/或其他平面显示面板。如这里使用的，“均匀的”背光是指在常规的观察距离处观察该显示器的普通的观察者不会察觉任何在背光强度上的偏差或者变化。在一些实施例中，小于大约25%的变化可以提供均匀的强度，然而，在其他实施例中，小于5%的变化可以提供均匀的强度。显示面板系统500可以包括任何适合的尺寸的方形、矩形或者任何适合的形状的面板。这里描述的显示面板的实施例可以提供平面面板LCD的直接背光。
图17图示了包括照明面板502和显示面板、或者LCD面板504的显示面板系统500。照明面板502可以包括多个固态发射器、或者LED506。在一个方面中，照明面板502可以包括或者直接安装在照明面板502上方或者在照明面板502上方设置在封装中的LED506的平面（例如，二维）阵列。LED506可以以预定的距离或者间距P相互间隔开，以便提供LCD面板504的大体上均匀的背光。LED506可以封装在随机阵列、格栅阵列（如示出的）、交错阵列或者任何适合的阵列中。可以提供均匀的和/或非均匀的封装。相邻LED506之间的间距P可以允许LCD面板504的至少一部分的均匀的背光。在一个方面中，LED506可以提供在整个LCD面板504上的均匀的背光。框架（没有示出）可以设置在照明面板502和LCD面板504周围，以将相邻的面板保持在一起或者以设置于其中的间隙间隔开。
LCD面板504可以包括具有LCD装置（或者单元）的平面阵列的平面显示面板。在一个方面中，LCD面板504可以包括被设置成像素矩阵（没有示出）的液晶装置的平面阵列。当液晶装置经受背光照射时，可以在LCD面板504的前显示表面508上形成图像。为了提供到LCD面板504的背光照明，构成照明面板502的LED506的平面阵列可以被设置成矩阵，使得每个LED506被设置成用以提供到单个LCD装置或者到多个LCD装置的照明，从而在显示表面508上共同地定义特定的图像。背光LED506可以被设置成用以照明LCD面板504的全部或者一部分，穿过LCD面板504的照明从面板的后表面510经过LCD像素到显示面板508。LCD面板504可以包括平行于前表面508并且与前表面508相对的后表面510和由LCD装置或者单元定义的设置于它们之间的厚度。LCD面板504的厚度可以是任何适合的尺寸。
可选地，一个或者多个光学层512可以设置在照明面板502和LCD面板504之间。光学层512可以包括至少一个层或者膜，比如偏振膜、光散射膜、导光膜或者任何能够操纵由照明面板502发出的光的膜。在一个方面中，光学层512可以包括散射体，该散射体在观察区域后面均匀地散布光。在一个方面中，光效率可以通过直接背光而提高，使得可以减小或者消除对于照明面板502和LCD面板504之间的散射和/或光学膜的需要。在一个方面中，光学层可以包括边缘511，一个或者多个LED506可以沿着该边缘直接照明。可选地，光可以如图18B中描述的沿着LCD面板的边缘定向。
图18A和18B图示了由图17描述和图示的未展开的显示面板500的不同的横截面图。为了说明的目的，这些图图示了引导光朝向光学层512的LED506，但是，在图18A和18B中的每个中的LED506可以相反地引导光朝向LCD面板504。也就是说，在图18A中，光学层512可以去除，并且在图18B中，光学层512可以用LCD面板504替代。除了包括将是过多的额外的图之外，图将是相同的。
图18A图示了提供到LCD面板504的直接背光的安装在照明面板502上方的一个或者多个LED506。LED506可以间隔间距P彼此相邻地设置在行、列和/或随机阵列（图17）中。对于在平面阵列的行和列之间间隔开的LED506，间距P可以是相同的尺寸，或者LED可以在行中以第一间距间隔开并且在列中以第二间距间隔开。可替换地，任何适合的间距P和间距的变化可以用在LED506的平面阵列之间。图18A图示了设置在照明面板502和LCD面板504之间的至少一个光学层或者膜512，但是，这种膜是可选的。LED506可以提供直接到LCD面板504的背光。在一个方面中，LED装置508的平面阵列可以被配置成穿过总体上用514标明的空间或者间隙将光直接传播到构成LCD面板504的LCD像素的平面阵列上。间隙514可以设置在照明面板502和LCD面板504或者可选的膜512之间，并且可以定义一个或者多个分开的光路516可以从一个或者多个LED装置506延伸所穿过的空间。在一个方面中，光路516可以垂直于LED506的平面阵列并且垂直于LCD面板504延伸。在其他方面中，光路516可以从平行于LCD面板504的边缘延伸或者被垂直于LCD面板504地反射。也就是说，在一些方面中，LED506中的至少一些可以设置在LCD面板504的周界之内。
仍然参考图18A并且在一个方面中，构成LED的平面阵列的每个LED装置506可以以照射角θ发射光，该照射角θ符合比如图21A至21C中描述的那些的辐射图案。相邻的光路516的边缘可以恰好在周界518处交会或者稍微重叠，取决于相邻的LED506间隔开的间距P。当一个或者多个LED506以示出的间距P间隔时，相邻的光路516可以在周界边缘518处相交或者接触。如果更靠近到一起地间隔，则各个光路516可以重叠。LED506的平面阵列的不同的格栅和设置也可以影响光路516的重叠和分布。在一个方面中，光路516可以在周界边缘518处相交和/或重叠，以提供到LCD面板504的均匀的背光照明。图18图示了LED506的平面阵列的至少一列。来自于相邻列和/或行中的各自的LED506的光路516可以相交和/或重叠。LED506也可以被配置成用于LCD面板504的间接背光，例如，LED506可以围绕照明面板的边缘设置并且间接地反射并且照明LCD面板504。
图18A还图示了包括第一表面520的照明面板502，一个或者多个LED可以安装在该第一表面上。照明面板502可以包括平行于第一表面520并且与第一表面502相反的第二表面522。照明面板502的第一表面520可以面向光学膜512。在一个方面中，照明面板502的第一表面520可以面向LCD面板504的后表面510。照明面板502可以包括其上方或者其上可以安装LED506的任何适合的基板。例如，LCD面板502可以包括电路、印刷电路板（PCB）、金属芯印刷电路板（MCPCB）或者任何其他适合的基板。照明面板502的顶表面520可以包括电和/或热传导表面。在一个方面中，顶表面520可以包括一个或者多个LED506可以安装于其上方的金属表面。在另一个方面中，顶表面520可以包括LED506的平面阵列可以安装于其上方的金属表面的平面阵列。一个或者多个导电迹线（没有示出）可以连接该金属表面的平面阵列，使得电流或者信号可以流到每个LED506。
图18B图示了面板显示系统500的另一个实施例。在这个系统中，箭头表明光正被从一个或者多个LED506朝向光学层512的相反侧边缘511引导。可选地，光可以被朝向LCD面板504的边缘引导。这个实施例包括边缘发光面板显示系统，其中，一个或者多个LED引导光朝向面板显示系统500的边缘而不是直接在面板显示系统的面板后面。LED506可以被以任何适合的方式设置（比如以阵列设置）并且可以在任何适合的LED封装中或者在封装之外。LED506可以被连接到这样的结构：该结构可以定位成直接抵靠并且接触侧边缘511或者可以与侧边缘511间隔开。如图18B中示出的，仅仅为了说明的目的，LED506被示出为间隔开。
图19A和19B图示了根据这里的公开内容并且在这之前未知的用在背光应用中的金属到金属芯片粘结方法的实例。这种方法可以包括熔剂共晶（例如，熔剂辅助共晶）、热压缩和非共晶金属到金属芯片粘结（例如，金属辅助非共晶）方法。特别地，在具有模塑塑料本体的固态装置封装中使用金属到金属芯片粘结技术是未预料到的。在背光应用和/或系统中使用这种芯片粘结方法或者材料同样是未预料到的。这至少部分地是由于执行金属到金属粘结技术所需要的成本和/或专用设备两者。由于构成形成在照明面板502上方的平面阵列的大数量的LED506，它也是未预料到的。除了所分配的辅助材料的量的精确控制和精确的加热曲线之外，金属到金属芯片粘结方法会是冗长乏味的并且要求惰性气氛。比如当粘结大量LED时在背光情形中使用这种金属到金属芯片粘结方法是未知的并且是完全未预料到的。金属到金属粘结方法可以要求分配恰好正确数量和类型的辅助材料（例如，熔剂）并且要求回流温度曲线的精确控制和/或要求热压缩，当试图在大规模生产中以可重复的方式粘结LED时，所有这些会是难以实现的。在这点上，一致性和可重复性是必须的，以实现长寿命结果。如果条件不正确，在金属芯片粘结中形成空洞，或者粘合层会太高，导致密封缺陷和/或高热阻。此外，不正确的回流曲线或者气氛可以导致LED退化。这些困难是真实的，无论LED或者封装尺寸或者几何形状怎样，其中每个情况提供独特的组装问题。例如，对应地具有小芯片粘结区域的小LED芯片可以具有低空洞，但是具有部分由于不完整的金属回流所导致的弱的芯片粘结强度。相反，对应地具有高芯片粘结区域的大LED芯片可以具有高芯片剪切强度但是具有高空洞。两者都不适合于长寿命应用。
具鲁棒性的基板到源芯片粘结工艺对于实现低电阻、低热阻和良好的机械和电完整性会是重要的。在一个方面中，照明源（或者LED）可以包括金属芯片粘结区域，并且基板可以包括金属层。因此，它们之间的粘合可以被描述为通过适合的芯片粘结方法促进的金属到金属粘合。金属芯片粘结区域可以包括例如设置在LED的表面上的金属粘合层的区域。由图19图示的第一金属到金属芯片粘结方法包括可以被用在背光应用中的有辅助的（例如，使用熔剂、金属或者以其他方式）共晶或者非共晶芯片粘结方法。在芯片粘结工艺期间可以执行这个方法而没有外力的施加。这个方法的一个优点是不会发生芯片粘结金属或者粘合层的挤出。这可以减小形成与装置的n基板的肖特基接触的风险。可以用于背光应用的另一个具鲁棒性的金属到金属芯片粘结方法包括在粘合工艺期间使用的热压缩芯片粘结方法而不是粘结材料。优点是类似的，因为大体上很少至没有芯片粘结金属的挤出发生。此外，没有残渣从粘结材料（比如熔剂或者金属辅助材料）留下。即使免清洗熔剂材料会留下一小部分残渣，该一小部分残渣可能随后需要用酒精或者其他适合的熔剂清洗。此外，当粘合层粘结在外部基板上时形成的金属到金属粘合可以包括低热阻时，该低热阻允许LED随着它的工作寿命而抵抗从基板的脱离。
图19A和19B类似于图15A和15B，并且图15A和15B的描述可等同地应用于如图示的图19A和19B。图19的LED506可以包括任何大小、形状、尺寸和/或结构的LED。例如，LED506可以包括如图19A和19B中图示的大体上有斜面的设计或者它可以包括直线切削的设计。LED506可以被垂直地或者水平地构造成使得零、一或者大于一个粘合垫被设置在LED的上表面550上，以用于电连接到一个或者多个电元件。LED506可以被安装成使得LED的p侧、n侧或者p和n侧中的每个被安装在外部基板（例如，基板556）上方。在一个方面中，LED506可以在比如先前讨论的LED506的生长基板或者载体基板的一部分处连接到基板556。图19A和19B图示了包括与粘合表面553相反的上表面550的LED506。粘合表面553可以包括芯片粘结区域，该芯片粘结区域包括粘合层552的区域。在一个方面中，上表面550可以包括比粘合层552小的尺寸的长度和/宽度。在一个方面中，上表面550可以包括比粘合层552的表面积小的表面积。横向侧554可以在上表面550和粘合表面553之间倾斜或者成斜坡。在一个方面中，粘合层552可以包括不限于Au、Sn或者金属合金的任何适合的金属合金，例如，如早先描述的80/20Au/Sn。在一个方面中，粘合层552可以包括具有任何适合的厚度的Sn层。在一个方面中，粘合层552可以包括具有大于大约0μm的厚度的Sn层。在一个方面中，粘合层552可以包括等于或者大于至少大约0.5μm的粘合层。在一个方面中，粘合552可以包括具有至少等于或者大于大约2.0μm的厚度的Sn层。
图19A和19B还图示了安装在基板556上的LED506。基板556可以包括在LED封装内的照明面板502或者基板400（图15A、15B）的表面或者层，例如，先前描述的在封装100内的热传递材料70。图19A图示了使用用于促进金属到金属粘合的辅助材料558的金属到金属芯片粘结方法。在一个方面中，金属到金属芯片粘结方法可以包括共晶或者非共晶芯片粘结方法。在一个方面中，使用熔剂辅助共晶芯片粘结方法。在其他方面中，使用金属辅助非共晶芯片粘结方法。在选择共晶方法的情况中，粘合层552可以包括可以粘结到金属基板556上的具有共晶温度的金属合金。在一个方面中，粘合层552包括80/20Au/Sn，并且粘结材料558可以包括可以被分配在基板556上的适量的熔剂材料。随着将粘合层552适当地加热到它的共晶温度使得粘合层内的金属原子原子地扩散到基板556的金属原子中，LED506然后可以被粘结和/或安装到基板556上。在一个方面中，使用回流加热技术，该技术具有清楚的时间和温度曲线。如早先注意到的，当选择用在熔剂辅助共晶芯片粘结中的材料时，一个考虑因素可以是LED粘合层552的熔点Tm。选择使用的熔剂可以在室温下是液体或者可以需要加热或者熔融以达到熔点Tm。任何适合的尺寸或者类型的芯片可以使用这里描述的金属到金属技术和/或材料粘结。例如，LED506可以被粘结，使得有源发光层结向下或者结向上。在一个方面中，LED506可以包括倒装芯片LED设计。
仍然参考图19A，可以使用非共晶金属到金属芯片粘结方法，其也可以包括辅助材料558，该辅助材料558包括金属或者金属材料。在这个方面中，粘合层552可以包括单一的金属或者金属合金。例如，粘合层552可以包括Au、Sn或者AuSn。在非共晶方法中，粘合层不需要达到或者超过一温度（例如，共晶温度）。在这个方面中，辅助材料558可以包括金属材料，以促进金属到金属粘合。例如，辅助材料558可以包括AuSn浆料或者Ag环氧树脂。可以使用任何适合的金属辅助材料558。粘合层552的金属可以粘结到辅助材料558的金属。辅助材料558的金属也可以粘结到基板556（例如照明面板502或者LED封装）的金属。在一个方面中，在使用金属辅助材料558的非共晶金属到金属粘结技术中，金属“夹层”形成在粘合层552、辅助材料558和基板556之间。金属辅助非共晶芯片粘结方法作为熔剂辅助方法会是冗长乏味的，因此，当粘结用于背光应用的LED506时，使用这种方法也是未预料到的。当试图在大规模生产中以可重复的方式将LED粘结在例如背光面板上方时，使用辅助材料558的金属到金属粘结会是难以控制的和冗长乏味的。在这点上，对于背光应用使用熔剂辅助或者金属辅助金属到金属芯片粘结方法是未预料到的。
在共晶或者非共晶金属到金属芯片粘结方法中使用的辅助材料558可以使用针转移（pin transfer）或者其他精确分配方法来放置，并且LED506然后可以向下放置到粘结材料558中。在一个方面中，免清洗熔剂辅助材料558可以通过针转移分配到基板556上。在其他方面中，AuSn浆料或者Ag环氧树脂金属辅助材料558可以分配到基板556上。熔剂和/或金属粘结材料558的分配体积的严格控制会是重要的，以最小化在使用回流加热技术的回流期间移动LED506的风险。对于共晶金属到金属技术并且随着LED506的放置，基板556可以使用任何适合的加热方法加热到至少大于AuSn共晶温度，以使AuSn金属粘合层552回流或者熔化。对于控制以优化芯片粘结效果以及对于粘结的LED的长期可靠性，熔剂的类型、使用的熔剂的量和回流时间和温度是重要的因素。在一个方面中，基板556可以被加热到大于粘合层552的熔化温度和/或共晶温度的安装温度。在一个方面中，基板556可以被加热到比LED506的粘合层552的熔化温度或者共晶温度大至少大约10℃或者更大的温度。在一个方面中，基板556可以被加热到比粘合层552的熔化温度大至少大约20℃或者更大。此外，LED506应该在回流之前通过熔剂放置并且与基板接触。如果使用了太多的熔剂，可能导致粘合层552的不适当的熔化，这将导致LED506和下方的基板556之间的不适当的粘合，该不适当的粘合具有大量的空洞并且潜在地导致在工作（即，照明）期间LED506的部分或者全部脱离。熔剂辅助共晶芯片粘结可以产生LED506和基板556之间的坚固的、具鲁棒性的芯片粘结。具有提高的芯片剪切强度的LED506和基板556之间的更坚固的粘合是预期的。在粘合（即，LED/基板界面）处改善的热阻也是预期的，这可以允许LED506在工作期间保持更凉，从而提供工作寿命期间内改善的颜色和流明稳定性。
在LED506与外部基板的芯片粘结期间，会出现缺陷，其中，可以形成从碳化硅LED基板的边缘到LED的粘合层552的导电路径。LED基板（其可以是碳化硅）和粘合层552之间的距离可以是大约5微米。如果残余的芯片粘合层材料（即，AuSn）延伸至横向侧556并且接触基板（即，挤出），则LED可以形成电短路并且不能照明，或者它可以潜在地泄漏电流，能量效率低并且亮度低。熔剂辅助和金属辅助芯片粘结过程可以通过最小化金属粘合层552的挤出而最小化在芯片粘结期间出现这种缺陷的可能性。包括硅或者非金属环氧树脂的常规的芯片粘结方法可以增大在粘合界面处的材料的量并且增大由挤出导致的缺陷的可能性。
用于根据本主题的芯片粘结的有辅助的共晶或者非共晶和热压缩金属到金属芯片粘结方法也可以使用惰性气氛（比如氮气氛），以减小氧气（O2）水平并且也允许重力在LED506上施加向下的力。这可以减小在粘合层552和下方的基板556之间的金属到金属粘合处的氧化物的量。
图19B图示了在背光应用中的金属到金属芯片粘结方法，其中，没有使用辅助材料558。在这个方法中，外力F可以将LED506压缩到基板556（例如，用在背光中的照明面板）中。力F在加热的环境中施加，因此这个技术可以被认为是热压缩技术。粘合层552可以包括任何适合的金属。在一个方面中，粘合层552可以包括大体上为Sn的粘合层552。热压缩可以促进金属到金属芯片粘结方法，这又可以减小粘合层552的金属挤出，该粘合层的金属挤出可以形成肖特基或者分流缺陷并且允许随后的电流泄漏和其他各种的和相关的问题。在热压缩芯片粘结期间，基板可以被加热到至少大于大约粘合层552的熔化温度的安装温度。在一个方面中，基板可以被加热到高于粘合层552的熔化温度至少大约20℃的安装温度。粘合时间可以是大约300msec，并且粘合力F可以包括大约50+/-10克（g）。对于该方法，预定的设置会是重要的，包括适当的预加热、粘合温度、粘合时间和粘合力。同样地，在背光应用中热压缩金属到金属芯片粘结技术是未预料到的。
LED506可以包括被配置成发射在工作中呈现为白光像素的光的红色、绿色和蓝色LED装置的布置或者平面阵列。红色、绿色和蓝色LED的尺寸可以被选择成满足期望的亮度和/或强度平衡水平。可以使用红色、绿色和蓝色LED的任何配置。使用如这里公开的金属到金属芯片粘结方法的LED封装和/或LED可以用在背光系统和任何适合的显示面板系统500中。例如并且非限制性的，用在背光和显示面板系统中的LED封装和/或LED可以提供在冷白（CW）色点中在300mA下高达122流明、以及在暖白（WW）色点中在300mA下高达100流明的光输出。例如，这里公开的LED封装和/或LED可以用在包括在显示面板系统中使用的设备的照明设备中，该显示面板系统提供对于CW色点的65CRI的最小CRI。这里公开的LED封装和/或LED可以用在包括在显示面板系统中使用的设备的照明设备中，该显示面板系统提供对于CW色点的75CRI的最小CRI，对于CW色点的75CRI的最小CRI对应于5,000K到8,300K CCT的范围。用于显示面板系统的这里公开的LED封装和/或LED也可以提供例如对于WW色点的80CRI的最小CRI，对于WW色点的80CRI的最小CRI对应于2,600K到3,700K CCT的范围。这种LED封装和/或LED可以用于标准和高电压结构两者。
图20A至20C图示了用于在背光应用中使用的芯片粘结的各种结构。图20A图示了第一结构600，其中，一个或者多个LED506可以被粘结在照明面板502上。照明面板可以包括完全集成的固态导电和导热面板，或者在可替换的方案中，它可以包括一个或者多个层。在一个方面中，照明面板502可以包括具有LED506可以安装于其上的导电层602的MCPCB。一个或者多个电绝缘但是导热的层604可以邻近并且在导电层602下方而设置。在一个方面中，导热层604包括电介质层。芯层606可以邻近并且在导热层604下方而设置。在一个方面中，芯层606可以包括大体上完全由铝或者铜形成的金属芯。图20A图示了直接安装在照明面板502上方的LED506，其可以被称为“板上芯片”结构。透镜或者穹顶结构（dome）608可以单独地或者作为群组而放置、分配或者以其他方式形成在LED506上方。在一个方面中，穹顶结构608可以包括被分配在LED上方的密封剂层，该密封剂容纳用于发射期望的波长的光的一个或者多个磷光体。LED506可以包括有斜面的设计，该有斜面的设计具有小于上表面的面积的粘合层面积或者相反。由于有斜面的表面，有斜面的芯片可以反射比常规的LED芯片设计多的光。
图20B图示了以总体上用610指明的第二布置或者结构设置在照明面板502上的封装中的一个或者多个LED。至少一个LED可以设置在封装内，但是，也可以安装多个LED。在一个方面中，先前描述的发射器封装100可以设置在照明面板502上。在一个方面中，发射器封装100可以包括使用先前描述的优选的塑性材料形成的本体结构10。在另一个方面中，发射器封装100可以包括使用任何适合的塑料、非塑料、硅或者陶瓷材料形成的本体结构10。封装可以包括空腔，如图20B中图示的，或者不在空腔中，如图20C中图示的。封装可以还包括透镜或者穹顶结构，如图20C中图示的，或者不具有透镜，如图20B中的。LED506可以使用如这里公开的有辅助的共晶或者非共晶芯片粘结方法或者热压缩方法粘结在封装100内。有辅助的方法可以包括熔剂辅助共晶芯片粘结和金属辅助非共晶芯片粘结方法。密封剂E可以分配或者以其他方式放置在封装100中，直到与本体结构平齐的量或者，直到使得形成凹的或者凸的表面的量。密封剂E可以包括用于发射期望的波长的光的一个或者多个磷光体。
图20C图示了第三布置或者结构620，其中，总体上用622指明的第二类型的LED封装可以设置在照明面板502上。在一个方面中，LED封装622可以包括塑料、硅、铝或者陶瓷本体624，LED506可以使用一种正在使用中的如这里公开的有辅助的共晶或者非共晶芯片粘结方法或者热压缩方法芯片粘结在该本体内。有辅助的方法可以包括熔剂辅助共晶芯片粘结和金属辅助非共晶芯片粘结方法。在一个方面中，LED封装622可以包括设置在每个LED506和本体624上的穹顶结构或者透镜626。为了说明的目的，两个LED封装已经被图示为设置在照明面板502上。实际上，任何适合的LED封装或者LED芯片可以设置在照明面板502上。
图21A至21C图示了包括板上芯片结构或者在设置在照明面板上的封装内的LED506的辐射或者“远场”图案。图21A和21B图示了没有穹顶结构或者透镜的所使用的未密封的、或者裸露的LED的辐射图案。在一个方面中，图18A中图示的照射角θ可以符合图21A和21B中图示的图案，并且可以与相邻的LED的图案相交和/或重叠。在一个方面中，当在小于+/-45度处观察时，由图21A和21B图示的辐射图案可以包括大体上均匀的弯曲的路径。辐射图案可以通过在LED上方的透镜、穹顶结构、密封剂或者任何其他适合的反射覆盖物的放置而操纵。在一个方面中，辐射图案可以通过比如图20A中图示的透镜和/或穹顶结构操纵成使得均匀的辐射图案可以被实现。在一个方面中，由图21C图示的均匀的辐射图案可以通过使用透镜或者穹顶结构而实现，使得在+/-90度观察角度附近光是大体上均匀的。
虽然本主题已经在这里参考本主题的具体的方面、特征和说明性的实施例进行了描述，但是将认识到，本主题的实用性不会因此被限制，而是延伸到并且包含许多其他的变型、修改和可替换的实施例，如对于本主题的领域中的普通技术人员基于这里的公开内容将想到的。因此，如下文中要求保护的主题意在被宽泛地解释和理解为包括落在这个公开内容的范围内的所有这种变型、修改和可替换的实施例。
Claims (131)
1.一种用于显示面板的背光装置，所述背光装置包括：
用于从后面照射显示面板的一个或多个发光二极管（LED），所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、通过热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，非共晶芯片粘结包括金属辅助。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述金属辅助包括AuSn浆料或Ag环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基板包括设置在所述显示面板后面的照明面板。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基板包括位于LED封装内的安装表面。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括LED的阵列。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括设置在上表面与粘合表面之间的大体上竖直的侧面。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括在上表面与粘合表面之间倾斜的有斜面的侧面。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述上表面包括第一表面区域，并且所述粘合表面包括第二表面区域。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一表面区域大于所述第二表面区域。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一表面区域小于所述第二表面区域。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括多个红色、绿色和蓝色LED。
14.根据权利要求5所述的装置，其中，在所述照明面板与所述LCD面板之间设置有至少一个光学层。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括金/锡（Au/Sn）的层。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述粘合表面包括80/20AuSn层。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括锡（Sn）的层。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述粘合表面包括具有的厚度等于或至少大于大约0.5μm的Sn层。
19.一种用于显示面板的背光装置，所述背光装置包括：
用于从后面照射显示面板的一个或多个发光二极管（LED），所述一个或多个LED在大约280摄氏度（℃）或更大的安装温度下粘结至基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、通过热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至基板。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，非共晶芯片粘结包括金属辅助。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述金属辅助包括AuSn浆料或Ag环氧树脂。
24.根据权利要求19所述的装置，其中，所述基板包括设置在所述显示面板后面的照明面板。
25.根据权利要求19所述的装置，其中，所述基板包括位于LED封装内的安装表面。
26.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括LED的阵列。
27.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括在上表面与粘合表面之间倾斜的有斜面的侧面。
28.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括设置在上表面与粘合表面之间的大体上竖直的侧面。
29.根据权利要求27所述的装置，其中，所述上表面包括第一表面区域，并且所述粘合表面包括第二表面区域。
30.根据权利要求29所述的装置，其中，所述第一表面区域大于所述第二表面区域。
31.根据权利要求29所述的装置，其中，所述第一表面区域小于所述第二表面区域。
32.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或多个LED包括多个红色、绿色和蓝色LED。
33.根据权利要求24所述的装置，其中，在所述照明面板与所述显示面板之间设置有至少一个光学层。
34.根据权利要求19所述的装置，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括金/锡（Au/Sn）的层。
35.根据权利要求34所述的装置，其中，所述粘合表面包括80/20AuSn层。
36.根据权利要求19所述的装置，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括锡（Sn）的层。
37.根据权利要求36所述的装置，其中，所述粘合表面包括具有的厚度等于或至少大于大约0.5μm的Sn层。
38.一种背光系统，包括：
显示面板，所述显示面板用于显示图像；
照明面板，所述照明面板包括粘结至基板的一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至所述基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明。
39.根据权利要求38所述的系统，其中，共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
40.根据权利要求38所述的系统，其中，非共晶芯片粘结包括金属辅助。
41.根据权利要求40所述的系统，其中，所述金属辅助包括AuSn浆料或Ag环氧树脂。
42.根据权利要求38所述的系统，其中，所述基板包括所述照明面板。
43.根据权利要求38所述的系统，其中，所述基板包括位于LED封装内的安装表面。
44.根据权利要求42所述的系统，其中，所述照明面板包括LED的阵列。
45.根据权利要求38所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括在上表面与粘合表面之间倾斜的有斜面的侧面。
46.根据权利要求38所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括设置在上表面与粘合表面之间的大体上竖直的侧面。
47.根据权利要求45所述的系统，其中，所述上表面包括第一表面区域，并且所述粘合表面包括第二表面区域。
48.根据权利要求47所述的系统，其中，所述第一表面区域大于所述第二表面区域。
49.根据权利要求47所述的系统，其中，所述第一表面区域小于所述第二表面区域。
50.根据权利要求38所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括多个红色、绿色和蓝色LED。
51.根据权利要求38所述的系统，其中，在所述照明面板与所述显示面板之间设置有至少一个光学膜。
52.根据权利要求38所述的系统，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括金/锡（Au/Sn）的层。
53.根据权利要求52所述的系统，其中，所述粘合表面包括80/20AuSn层。
54.根据权利要求38所述的系统，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括锡（Sn）的层。
55.根据权利要求54所述的系统，其中，所述粘合表面包括具有的厚度等于或至少大于大约0.5μm的Sn层。
56.一种背光系统，包括：
显示面板，所述显示面板用于显示图像；
照明面板，所述照明面板包括粘结至基板的一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED在大于所述LED的粘合层的熔化温度的安装温度下粘结至所述基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明。
57.根据权利要求56所述的系统，其中，一个或多个LED在比所述LED的粘合层的熔化温度大至少大约10℃或更多的安装温度下粘结至所述基板。
58.根据权利要求56所述的系统，其中，一个或多个LED在比所述LED的粘合层的熔化温度大至少大约20℃或更多的安装温度下粘结至所述基板。
59.根据权利要求56所述的系统，其中，所述基板包括所述照明面板。
60.根据权利要求56所述的系统，其中，所述基板包括位于LED封装内的安装表面。
61.根据权利要求56所述的系统，其中，所述照明面板包括LED的阵列。
62.根据权利要求56所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括在上表面与粘合表面之间倾斜的有斜面的侧面。
63.根据权利要求56所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括设置在上表面与粘合表面之间的大体上竖直的侧面。
64.根据权利要求62所述的系统，其中，所述上表面包括第一表面区域，并且所述粘合表面包括第二表面区域。
65.根据权利要求64所述的系统，其中，所述第一表面区域大于所述第二表面区域。
66.根据权利要求64所述的系统，其中，所述第一表面区域小于所述第二表面区域。
67.根据权利要求56所述的系统，其中，所述一个或多个LED包括多个红色、绿色和蓝色LED。
68.根据权利要求56所述的系统，其中，在所述照明面板与所述显示面板之间设置有至少一个光学层。
69.根据权利要求56所述的系统，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括金/锡（Au/Sn）的层。
70.根据权利要求69所述的系统，其中，所述粘合表面包括80/20AuSn层。
71.根据权利要求56所述的系统，其中，所述LED的粘合表面粘结至所述基板，所述粘合表面包括锡（Sn）的层。
72.根据权利要求71所述的系统，其中，所述粘合表面包括具有的厚度等于或至少大于大约0.5μm的Sn层。
73.一种用于从后面照射显示面板的方法，所述方法包括：
提供背光装置，所述背光装置包括：
用于从后面照射显示面板的一个或多个发光二极管（LED），所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明；以及
相对于所述显示面板定位所述一个或多个LED以用于向所述显示面板提供大体上均匀的背光照明。
74.根据权利要求73所述的方法，提供背光装置包括通过共晶芯片粘结而粘结至基板的所述一个或多个LED，所述共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
75.根据权利要求73所述的方法，提供背光装置包括通过非共晶芯片粘结而粘结至基板的所述一个或多个LED，所述非共晶芯片粘结包括金属辅助芯片粘结。
76.根据权利要求75所述的方法，其中，所述金属辅助芯片粘结包括AuSn浆料或Ag环氧树脂。
77.根据权利要求73所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED直接定位在所述显示面板后面。
78.根据权利要求73所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED定位在所述显示面板的侧边缘周围。
79.根据权利要求73所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括与所述显示面板隔开一间隙地定位所述LED。
80.根据权利要求73所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括照明面板。
81.根据权利要求73所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括设置在照明面板上方的LED封装。
82.一种用于从后面照射显示面板的方法，所述方法包括：
提供背光装置，所述背光装置包括：
用于从后面照射显示面板的一个或多个发光二极管（LED），所述一个或多个LED在大约280摄氏度（℃）或更大的安装温度下粘结至基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明；以及
相对于所述显示面板定位所述一个或多个LED以用于向所述显示面板提供大体上均匀的背光照明。
83.根据权利要求82所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED直接定位在所述显示面板后面。
84.根据权利要求82所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED定位在所述显示面板的边缘周围。
85.根据权利要求82所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括与所述显示面板隔开一间隙地定位所述LED。
86.根据权利要求82所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括照明面板。
87.根据权利要求82所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括设置在照明面板上方的LED封装。
88.一种用于从后面照射显示面板的方法，所述方法包括：
提供背光系统，所述背光系统包括：
显示面板，所述显示面板用于显示图像；
照明面板，所述照明面板包括粘结至基板的一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至所述基板；并且
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明；以及
相对于所述显示面板定位所述一个或多个LED以用于向所述显示面板提供大体上均匀的背光照明。
89.根据权利要求88所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED直接定位在所述显示面板后面。
90.根据权利要求88所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED定位在所述显示面板的边缘周围。
91.根据权利要求88所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括与所述显示面板隔开一间隙地定位所述LED。
92.根据权利要求88所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括照明面板。
93.根据权利要求88所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括设置在照明面板上方的LED封装。
94.根据权利要求88所述的方法，提供背光系统包括通过共晶芯片粘结而粘结至基板的所述一个或多个LED，所述共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
95.根据权利要求88所述的方法，提供背光系统包括通过非共晶芯片粘结而粘结至基板的所述一个或多个LED，所述非共晶芯片粘结包括金属辅助芯片粘结。
96.根据权利要求95所述的方法，其中，所述金属辅助芯片粘结包括AuSn浆料或Ag环氧树脂。
97.一种用于从后面照射显示面板的方法，所述方法包括：
提供背光系统，所述背光系统包括：
显示面板，所述显示面板用于显示图像；
照明面板，所述照明面板包括粘结至基板的一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED在大于所述LED的粘合层的熔化温度的安装温度下粘结至所述基板；
所述一个或多个LED能操作成用于向所述显示面板提供大体上均匀的照明；以及
相对于所述显示面板定位所述一个或多个LED以用于向所述显示面板提供大体上均匀的背光照明。
98.根据权利要求97所述的方法，其中，提供背光系统包括在大于至少大约10摄氏度（℃）的安装温度下粘结至所述基板的所述一个或多个LED。
99.根据权利要求97所述的方法，其中，提供背光系统包括在大于至少大约20摄氏度（℃）的安装温度下粘结至所述基板的所述一个或多个LED。
100.根据权利要求97所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED直接定位在所述显示面板后面。
101.根据权利要求97所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括将所述LED定位在所述显示面板的边缘周围。
102.根据权利要求97所述的方法，其中，定位所述一个或多个LED包括与所述显示面板隔开一间隙地定位所述LED。
103.根据权利要求97所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括照明面板。
104.根据权利要求97所述的方法，其中，将所述一个或多个LED直接粘结至所述基板，并且所述基板包括设置在照明面板上方的LED封装。
105.根据权利要求1所述的装置，包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
106.根据权利要求19所述的装置，包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
107.根据权利要求38所述的系统，包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
108.根据权利要求56所述的系统，包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
109.一种用于照明设备的发光装置，所述发光装置包括：
封装，所述封装用于容纳一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED通过共晶芯片粘结、热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至所述封装的基板；并且
所述发光装置包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
110.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述照明设备包括用于面板显示系统的照明设备。
111.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述面板显示系统包括背光系统。
112.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述非共晶金属到金属芯片粘结包括使用金/锡（Au/Sn）浆料或银（Ag）环氧树脂的金属辅助芯片粘结。
113.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述封装包括透镜。
114.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED包括至少两个LED。
115.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED包括有斜面的横向侧。
116.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED包括直线切割的横向侧。
117.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述基板包括热传递元件。
118.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED并联、串联或二者相组合地电连接。
119.根据权利要求109所述的发光装置，其中，所述共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
120.一种用于照明设备的发光装置，所述发光装置包括：
封装，所述封装用于容纳一个或多个发光二极管（LED）；
所述一个或多个LED包括与所述一个或多个LED的上表面相对设置的粘合表面、在所述粘合表面与所述上表面之间延伸的倾斜的横向侧，并且所述粘合表面包括粘合层，所述粘合层通过共晶芯片粘结、热压缩芯片粘结、或通过非共晶金属到金属芯片粘结而粘结至所述封装的安装基板；
其中，所述一个或多个LED的所述粘合表面至少包括所述LED的基板、p侧、n侧或所述p侧和所述n侧中的每个的一部分。
121.根据权利要求120所述的发光装置，其中，共晶芯片粘结包括熔剂共晶芯片粘结。
122.根据权利要求120所述的发光装置，其中，所述非共晶金属到金属芯片粘结包括使用金/锡（Au/Sn）浆料或银（Ag）环氧树脂的金属辅助芯片粘结。
123.根据权利要求120所述的发光装置，其中，所述基板包括生长基板或载体基板。
124.根据权利要求120所述的发光装置，其中，所述封装包括透镜。
125.根据权利要求120所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED包括至少两个LED。
126.根据权利要求116所述的发光装置，其中，所述横向侧在所述粘合表面与所述上表面之间倾斜，使得所述上表面具有大于所述粘合表面的表面积的上表面积。
127.根据权利要求116所述的发光装置，其中，所述横向侧在所述粘合表面与所述上表面之间倾斜，使得所述上表面具有小于所述粘合表面的表面积的上表面积。
128.根据权利要求116所述的发光装置，其中，所述安装基板包括热传递元件。
129.根据权利要求116所述的发光装置，其中，所述封装限定其中设置有所述一个或多个LED的空腔。
130.根据权利要求116所述的发光装置，其中，所述一个或多个LED包括大体上竖直的横向侧。
131.根据权利要求116所述的发光装置，包括对于冷白（CW）色点的大约为65CRI的最小值或对于暖白（WW）色点的大约为80CRI的最小值。
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Application publication date: 20131211 |