發(fā)光器件和方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2010年11月22日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.61/416,184和2011年2月16日提交的美國(guó)部分繼續(xù)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.13/028,972的優(yōu)先權(quán)，所述專(zhuān)利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文中。本申請(qǐng)涉及2010年11月22日提交的美國(guó)設(shè)計(jì)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.29/379,636、2011年10月26日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.13/282,172和2011年5月10日提交的美國(guó)部分繼續(xù)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.13/104,558。技術(shù)領(lǐng)域本文公開(kāi)的主題總體上涉及發(fā)光器件和方法。更具體地，本文公開(kāi)的主題涉及包括至少一個(gè)圖案和/或發(fā)光二極管(LED)陣列的發(fā)光器件和方法。

背景技術(shù)：
諸如發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光器件可以封裝用于提供白光(例如，感知為白色或接近白色)，并且正在發(fā)展成為白熾燈、熒光燈和金屬鹵化物高強(qiáng)度放電(HID)燈產(chǎn)品的替代品。LED器件的代表性示例包括具有至少一個(gè)LED芯片的器件，LED芯片的一部分可涂覆有例如釔鋁石榴石(YAG)的熒光體。熒光體涂層可將一個(gè)或多個(gè)LED芯片發(fā)出的光轉(zhuǎn)化為白光。例如，LED芯片可以發(fā)出具有期望的波長(zhǎng)的光，熒光體反過(guò)來(lái)可發(fā)出例如峰值波長(zhǎng)為大約550nm的黃色熒光。觀察者感覺(jué)發(fā)出的混合光為白光。作為熒光體轉(zhuǎn)化白光的替換，紅色、綠色和藍(lán)色(RGB)波長(zhǎng)的發(fā)光器件可以組合于一個(gè)器件或封裝或器件中以產(chǎn)生感覺(jué)為白色的光。盡管市場(chǎng)中有各種LED器件和方法可用，仍然需要適于工業(yè)和商業(yè)照明產(chǎn)品以及傳統(tǒng)光源的替代品的改進(jìn)的器件和改進(jìn)的器件制造能力，傳統(tǒng)光源諸如50至100瓦特的HID和高瓦數(shù)緊湊型熒光(CFL)燈、室外照明產(chǎn)品、室內(nèi)燈具和改進(jìn)的燈泡。本文描述的LED器件和方法可以有利地提高發(fā)光性能，同時(shí)促進(jìn)易于制造性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本公開(kāi)，提供的新穎的發(fā)光器件和方法非常適合包括工業(yè)和商業(yè)照明產(chǎn)品的多種應(yīng)用。因此，本文中的本公開(kāi)的目標(biāo)在于提供包括優(yōu)化的發(fā)光器件的至少一種圖案、布置和/或陣列以提高光輸出性能，同時(shí)節(jié)能。通過(guò)本文公開(kāi)的主題至少整體或部分實(shí)現(xiàn)了根據(jù)本文的公開(kāi)可變得明顯的本公開(kāi)的這些和其它目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種發(fā)光器件，包括：襯底；設(shè)置于所述襯底之上的多個(gè)LED，其中所述多個(gè)LED被串聯(lián)電連接，其中所述多個(gè)LED的至少一部分被設(shè)置成一非直線圖案，其中沿同一電路徑串聯(lián)的所述多個(gè)LED的所述至少一部分包括在水平線上方和下方交替的的相鄰LED，且其中所述多個(gè)LED被布置成網(wǎng)格圖案、直線圖案和棋盤(pán)圖案中的至少兩種；以及設(shè)置于所述襯底之上且圍繞在所述多個(gè)LED周?chē)谋３植牧?。根?jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種發(fā)光器件，包括：襯底；以第一圖案設(shè)置于所述襯底之上的第一多個(gè)發(fā)光二極管(LED)；以第二圖案設(shè)置于所述襯底之上的第二多個(gè)LED；并且其中所述第一圖案不同于所述第二圖案，且其中至少所述第一圖案的LED或第二圖案的LED包括采用網(wǎng)格圖案、直線圖案和棋盤(pán)圖案中的兩種或更多種的組合形式的沿同一電路徑串聯(lián)連接的相鄰LED。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種制造發(fā)光器件的方法，所述方法包括：提供襯底；提供包括第一圖案的第一多個(gè)發(fā)光二極管(LED)；提供包括第二圖案的第二多個(gè)LED；以及在所述襯底之上布置所述第一圖案和所述第二圖案中的每一個(gè)，其中所述第一圖案不同于所述第二圖案，且其中至少所述第一圖案的LED或第二圖案的LED包括采用網(wǎng)格圖案、直線圖案和棋盤(pán)圖案中的兩種或更多種的組合形式的沿同一電路徑串聯(lián)連接的相鄰LED。附圖說(shuō)明在說(shuō)明書(shū)的包含參照附圖的剩余部分更具體地陳述了包含對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)屬于最好的模式的本主題的完整和授權(quán)公開(kāi)，其中：圖1示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的實(shí)施例的頂視圖；圖2示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3A和3B示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的具有發(fā)光二極管(LED)的一個(gè)或多個(gè)圖案的發(fā)光器件的實(shí)施例的頂視圖；圖4示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的具有LED的一個(gè)或多個(gè)圖案的發(fā)光器件的實(shí)施例的頂部透視圖；圖5示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的實(shí)施例的頂視圖；圖6示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的發(fā)光區(qū)域的第一橫截面圖；圖7示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的發(fā)光區(qū)域的第二橫截面圖；圖8示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的頂視圖；以及圖9示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的發(fā)光器件的間隙區(qū)域的橫截面圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照本文主題的可能的方面或?qū)嵤├瑘D中示出了這些方面或?qū)嵤├囊粋€(gè)或多個(gè)示例。提供各個(gè)示例以解釋主題但不作為限制。事實(shí)上，示出或描述作為一個(gè)實(shí)施例的部分的特性可以用于另一實(shí)施例以產(chǎn)生進(jìn)一步的實(shí)施例。本文公開(kāi)和預(yù)期的主題覆蓋這樣的修改和變更。如各圖所示，為了說(shuō)明目的相對(duì)于其它結(jié)構(gòu)或部分放大了某些結(jié)構(gòu)或部分的尺寸，并且因此提供這些放大的結(jié)構(gòu)和部分或以描述本主題的通常結(jié)構(gòu)。此外，參照形成在其它結(jié)構(gòu)、部分或兩者上的結(jié)構(gòu)或部分描述本主題的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，所謂的形成在另一結(jié)構(gòu)或部分“上”或“上方”的結(jié)構(gòu)預(yù)期有另外的結(jié)構(gòu)、部分或兩者可介入。所謂的形成在另一結(jié)構(gòu)或部分上而沒(méi)有介入的結(jié)構(gòu)或部分的結(jié)構(gòu)或部分描述為“直接”形成在該結(jié)構(gòu)或部分上。類(lèi)似地，可以理解，當(dāng)元件稱(chēng)為“連接”、“附接”或“耦合”至另一元件，可以直接連接、附接或耦合至其它元件，或者存在介入元件。相反地，當(dāng)元件稱(chēng)為“直接連接”、“直接附接”或“直接耦合”至另一元件，則不存在介入元件。此外，諸如“上”、“上方”、“上部”、“頂部”、“下部”或“底部”的相關(guān)術(shù)語(yǔ)在本文中用于描述如圖中示出的一個(gè)結(jié)構(gòu)或部分與另一個(gè)結(jié)構(gòu)或部分的關(guān)系。應(yīng)該理解，諸如“上”、“上方”、“上部”、“頂部”、“下部”或“底部”的相關(guān)術(shù)語(yǔ)包含了除圖中描述的取向之外的不同的器件取向。例如，如果圖中的器件倒置，描述為其它結(jié)構(gòu)或部分“上方”的結(jié)構(gòu)或部分現(xiàn)在將取向?yàn)槠渌Y(jié)構(gòu)或部分的“下方”。同樣地，如果圖中的器件沿軸旋轉(zhuǎn)，描述為其它結(jié)構(gòu)或部分“上方”的結(jié)構(gòu)或部分現(xiàn)在將取向?yàn)榕c其它結(jié)構(gòu)或部分“鄰接”或“左側(cè)”。相同的標(biāo)記表示相同的元件。根據(jù)本文描述的實(shí)施例的發(fā)光器件可以包括Ⅲ-Ⅴ族氮化物(例如，GaN)基發(fā)光二極管(LED)或制造在例如碳化硅襯底的生長(zhǎng)襯底上的激光器，諸如由北卡羅萊納州達(dá)勒姆的Cree公司制造并銷(xiāo)售的那些器件。例如，本文討論的碳化硅(SiC)襯底/層可以是4H多型碳化硅襯底/層。然而，可以使用諸如3C、6H和15R多型的其它碳化硅候選多型。來(lái)自本主題的受讓人，美國(guó)北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆的Cree公司的合適的SiC襯底是可用的，并且用于生產(chǎn)這樣的襯底的方法在科學(xué)文獻(xiàn)和多個(gè)共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利中陳述，包含但不限于美國(guó)專(zhuān)利No.Re.34,861、美國(guó)專(zhuān)利No.4,946,547和美國(guó)專(zhuān)利No.5,200,022，這些專(zhuān)利的公開(kāi)以全文引用的方式并入本文中。如在本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“Ⅲ族氮化物”指的是那些形成在氮和一個(gè)或多個(gè)通常為鋁(Al)、鎵(Ga)和銦(In)的周期表的Ⅲ族元素之間的半導(dǎo)體化合物。該術(shù)語(yǔ)也指諸如GaN、AlGaN和AlInGaN的二元、三元和四元化合物。Ⅲ族元素可以組合氮以形成二元(例如，GaN)、三元(例如，AlGaN)和四元(例如，AlInGaN)化合物。這些化合物可以具有一摩爾氮組合一摩爾全部Ⅲ族元素的化學(xué)實(shí)驗(yàn)式。因此，諸如AlxGa1-xN(1＞x＞0)的實(shí)驗(yàn)式經(jīng)常用于描述這些化合物。Ⅲ族氮的外延生長(zhǎng)的技術(shù)已經(jīng)得到充分的發(fā)展并且在合適的科學(xué)文獻(xiàn)中報(bào)道。雖然本文公開(kāi)的各種LED的實(shí)施例包括生長(zhǎng)襯底，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以去除其上生長(zhǎng)有包括LED的外延層的晶體外延生長(zhǎng)襯底，獨(dú)立式外延層可以安裝于具有比原襯底更好的熱、電氣、結(jié)構(gòu)和/或光學(xué)特性的替代載體襯底或基板上。本文描述的主題不限于具有晶體外延生長(zhǎng)襯底的結(jié)構(gòu)而可以與已經(jīng)將外延層從它們的原生長(zhǎng)襯底去除并接合至替代載體襯底的結(jié)構(gòu)一起使用。例如，可以在生長(zhǎng)襯底(諸如碳化硅襯底)上制造根據(jù)本主題的某些實(shí)施例的基于Ⅲ族氮化物的LED以提供水平器件(在LED的同一側(cè)都有電觸點(diǎn))或垂直器件(在LED的相對(duì)側(cè)有電觸點(diǎn))。此外，生長(zhǎng)襯底可以在制造或去除(例如，通過(guò)蝕刻、研磨、拋光等)之后保持在LED上。例如，可以去除生長(zhǎng)襯底以減小產(chǎn)生的LED的厚度和/或減小通過(guò)垂直LED的正向電壓。例如，水平器件(具有或沒(méi)有生長(zhǎng)襯底)可以倒裝接合至(例如，使用焊接)載體襯底或印刷電路板(PCB)或是導(dǎo)線接合的。垂直器件(具有或沒(méi)有生長(zhǎng)襯底)可以具有接合至載體襯底、安裝焊盤(pán)或PCB的第一端子焊料和接合至載體襯底、安裝焊盤(pán)或PCB的第二端子焊料。通過(guò)Bergmann等人的美國(guó)公開(kāi)No.2008/0258130和Edmond等人的美國(guó)公開(kāi)No.2006/0186416的示例討論了垂直和水平LED芯片結(jié)構(gòu)的示例，所述公開(kāi)以它們?nèi)囊玫姆绞讲⑷氡疚闹?。LED可至少部分涂覆有一層或多層熒光體，熒光體吸收至少一部分LED光并發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，以使得LED發(fā)出來(lái)自LED和熒光體的光的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，LED發(fā)出LED和熒光體光的白光組合?？梢允褂迷S多不同的方法涂覆和制造LED，在均題為“WaferLevelPhosphorCoatingMethodandDevicesFabricatedUtilizingMethod”的美國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利序列No.11/656,759和11/899,790中描述了一種合適的方法，兩者以引用的方式并入本文中。替代地，可以使用其它方法，諸如電泳沉積(EPD)來(lái)涂覆LED，在題為“CloseLoopElectrophoreticDepositionofSemiconductorDevices”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.11/473,089中描述了合適的EPD方法，其也以引用的方式并入本文中。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本主題的LED器件和方法也可以具有不同顏色的多個(gè)LED，其中的一個(gè)或多個(gè)可以是發(fā)白光的。現(xiàn)在參照?qǐng)D1至9，圖1示出總體標(biāo)記為10的發(fā)光或LED器件的頂視圖。LED器件10可以包括襯底12，總體標(biāo)記為16的發(fā)光區(qū)域設(shè)置在襯底12之上。在一方面，發(fā)光區(qū)域16可以相對(duì)于LED器件10基本上設(shè)置于中央。替換地，發(fā)光區(qū)域16可以設(shè)置于LED器件10之上的任意位置，例如角落中或鄰近邊緣。在一方面，發(fā)光區(qū)域16可以包括基本圓形形狀。在其它方面，發(fā)光區(qū)域16可以包括例如基本正方形、橢圓形或矩形形狀的任意其它合適的形狀。LED器件10可以包括單個(gè)發(fā)光區(qū)域16或多個(gè)發(fā)光區(qū)域16。特別地，LED器件10可以包括發(fā)光區(qū)域形式的均勻光源，這可以為制造商簡(jiǎn)化需要單個(gè)組件的燈產(chǎn)品的制造工藝。LED器件10還可以包括至少部分設(shè)置于發(fā)光區(qū)域16周?chē)谋３植牧?4，保持材料14可以稱(chēng)為壩(dam)。保持材料14也可以設(shè)置于至少一個(gè)諸如齊納二極管44(圖9)的靜電放電(ESD)保護(hù)器件之上。在某些方面，保持材料可以設(shè)置于兩個(gè)電氣元件(圖8)之間串聯(lián)的兩個(gè)齊納二極管44之上。襯底12可以包括任意合適的安裝襯底，例如印刷電路板(PCB)、金屬核印刷電路板(MCPCB)、外部電路或任意其它可以在其之上安裝和/或附接諸如LED的發(fā)光器件的合適襯底。發(fā)光區(qū)域16可以與襯底12電連通和/或熱連通。在發(fā)光區(qū)域16和襯底12之間可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)介入層，使得發(fā)光區(qū)域16間接設(shè)置于襯底12之上，由此與襯底12間接電連通和/或熱連通。替換地，發(fā)光區(qū)域16可以直接安裝于襯底12之上，由此與襯底12直接電連通和/或熱連通或連接。在一個(gè)方面以及例如僅僅沒(méi)有限制的，襯底12可以包括22毫米(mm)×22-mm的小尺寸正方形覆蓋區(qū)。在另外的方面，襯底12可以包括任意合適的尺寸和/或例如圓形或矩形的形狀。發(fā)光區(qū)域16可以包括多個(gè)LED芯片或設(shè)置于諸如圖7中示出的填充材料40之中和/或下方的LED25。LED25可以包括任意合適的尺寸和/或形狀。例如，LED25可以具有矩形、正方形或任意其它合適的形狀。在一方面，填充材料40可以包括密封劑，該密封劑具有預(yù)定或選擇性的量的熒光體和/或例如適用于白光轉(zhuǎn)換的任意期望光發(fā)射的量的流明體(lumiphor)。填充材料40可以與多個(gè)LED25發(fā)出的光相互作用，使得可以觀察到可感知的白光或任意合適的和/或期望的...