CN102687294B - 包括多个发光器的固态发光器封装 - Google Patents

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Abstract

一种固态发光器封装包括具有处于590nm到680nm的范围内的峰值发射的以红色为主的固态发光器、具有处于400nm到480nm的范围内的峰值发射的以蓝色为主的固态发光器、以及共用引线框、共用基板、以及共用反射器中的至少一个，所述封装没有任何具有处于510nm到575nm的范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。固态发光器封装可包括与固态发光器封装相关联且不与固态发光器封装的任何固态发光器电连通的至少一个导电路径，该导电路径允许包括跳线或控制元件。

Description

包括多个发光器的固态发光器封装
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年11月9日提交的美国专利申请No.12/614,553的优先权。该相关申请的公开内容在此通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及固态发光器（emitter，发射器），包括用于固态发光器的封装及包含该固态发光器封装的装置。
背景技术
通常利用显色指数（CRI Ra）来测量颜色再现。CRI Ra是当照射八种参考颜色时照明系统的颜色重现如何与参考辐射器的颜色重现进行比较的相对测量值的修正平均值，即它是物体在由特殊灯照亮时表面颜色的位移的相对测量值。如果由照明系统照射的一组试验颜色的颜色坐标与由参考辐射器辐射的相同试验颜色的坐标相同，则CRI Ra等于100。日光具有较高CRI（Ra约为100），白炽灯泡也比较接近（Ra大于95），而荧光灯欠准确（通常Ra为70-80）。
固态光源可用于提供有色（例如非白色）或白色LED光（例如被视为白色或近白色），已作为白色白炽灯的可能替代品进行了研究。固态照明装置可包括例如至少一个有机或无机发光二极管（“LED”）或激光器等。白色LED灯的代表性实例包括由InGaN和/或GaN制成的、涂覆有荧光粉（通常为YAGrCe或BOSE）的蓝色LED芯片的封装。由InGaN制成的蓝色LED具有高功效（例如高达60%的外部量子功效）。在蓝色LED/黄荧光粉灯中，蓝色LED芯片产生波长约为450nm的发射（emission，发光），并且荧光粉在接收到蓝色发射后产生峰值波长约为550nm的黄色荧光。蓝色LED芯片发出的蓝光的一部分穿过荧光粉，而蓝光的另一部分被荧光粉吸收，荧光粉被激发并发出黄光。观察者将蓝光和黄光的发射混合物石感觉为白光。蓝色LED和黄荧光粉装置具有良好功效，但只有中等CRI Ra（例如在70和80之间），或具有极好的CRI Ra以及低功效。
有多种方法来增强冷白色光以增加温暖指数。为了促使产生暖白色，可使用橙色荧光粉或红色和黄色荧光粉的混合物。来自白色发光器的冷白光发射还可增设红色和/或蓝绿色LED，诸如美国专利No.7,095,056（Vitta）公开的，以提供更温暖的光。
作为用蓝色LED刺激黄色荧光粉的可替换选择，用来产生白光发射的另一种方法涉及在单个封装中组合使用红色、绿色、和蓝色（“RBG”）发光二极管。红色、绿色、和蓝色发光器的组合光谱输出被用户感觉为白光。每个“纯色的”红色、绿色、和蓝色二极管通常具有从约15nm至约30nm的半高全宽（FWHM）的波长范围。由于这些LED（尤其是绿色和红色LED）的窄FWHM值，由红色、绿色、和蓝色LED的组合形成的光可在普通照明应用中呈现出低功效。
已知白色LED灯的另一实例包括一封装，该封装包括基于紫外线（UV）的且组合有红色、绿色、和蓝色荧光粉的LED。这种灯提供可接受的高显色性，但由于斯托克斯（Stokes）损失而呈现出低功效。
众所周知，将固态光源（诸如半导体发光装置）安装在可为发光装置发出的光提供保护、颜色增强、集中、及类似用途的封装中。美国专利申请公开第2005/0269587、2004/0126913及2004/0079957号中公开了此种封装的实例。
输出功效及热管理持续关注已知固态发光器装置。某些最终用途（诸如促使进行光合作用的生长灯）从照明使人类观察者愉悦的固态光源取得有限效益。如上述提及的公开申请中描述的固态发光器封装可适用于大功率、固态照明用途；然而，诸如可控性、输出功效、热管理、及可制造性等因素呈现出持续关注。仍然需要分别包括多个LED（例如具有增强或定制所需最终用途的光输出量、功效，、热性能、和/或可控性的特征）的改进封装，并且需要包含这种封装的改进装置。
发明内容
本发明涉及固态发光器，包括用于固态发光器的封装及包含该固态发光器封装的装置。
在一方面，本发明涉及一种固态发光器封装，其包括多个固态发光器，所述多个固态发光器由具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、以及具有处于从400nm至480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器组成，其中固态发光器封装没有任何具有处于510nm至575nm的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。固态发光器封装包括下列元件（a）至（c）中的至少一个：（a）共用引线框，包括设置成向所述多个固态发光器供应电流的多个导电引线；（b）共用基板，设置成在结构上支撑所述多个固态发光器；以及（c）共用反射器，设置成反射所述多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
在另一方面，本发明涉及一种固态发光器封装，其包括多个固态发光器，所述多个固态发光器包括：（i）具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器，（ii）具有处于从400nm至480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器，以及（iii）具有处于从480nm至小于510nm的波长范围或从大于575nm至590nm的波长范围内的峰值发射的至少一个附加固态发光器。固态发光器封装没有任何具有处于510nm至575nm的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器，固态发光器封装包括下列元件（a）至（c）中的至少一个：（a）共用引线框，包括设置成向多个固态发光器供应电流的多个导电引线；（b）共用基板，设置成在结构上支撑所述多个固态发光器；（c）共用反射器，设置成反射所述多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
在另一方面，本发明涉及一种固态发光器封装，其包括多个固态发光器；与所述多个固态发光器电连通的多个导电引线；以及与至少一个导电路径电连通的至少两个在空间上分离的导电引线，所述导电路径与固态发光器封装相关联，其中所述至少一个导电路径不与固态发光器封装的任何固态发光器导电连通。
在另一方面，本发明涉及一种固态发光器封装，其包括多个固态发光器；与所述多个固态发光器电连通的多个第一导电引线；以及电连通的且设置在固态发光器封装的不同侧面上的至少两个第二导电引线，其中至少两个第二导电引线不与所述多个固态发光器的任何固态发光器导电连通。
通过随后的公开内容及所附权利要求，本发明的其他方面、特征及实施例将变得更加完全明显。
附图说明
图1是包括四个设置在单一封装中的且能够产生白光的固态发光二极管的发光器装置封装的上部透视图。
图2A是基本上与图1的封装类似的、具有覆盖多个发光二极管的透镜的发光器装置封装的上部透视图。
图2B是图2A的发光器装置封装的一部分的上部透视图，示出了封装不具有透镜而暴露发光二极管及相关结构。
图2C是图2B的发光器装置封装部分的顶视图。
图2D是图2A-2C的发光器装置封装的底视图。
图3是包括三个发光器及独立于这些发光器设置成接收跳线（jumper）的导电路径的多发光器装置封装的一部分的简化顶视图。
图4是包括多发光器装置封装的照明系统的至少一部分的简化顶视图，该多发光器装置封装具有三个发光器及独立于该三个发光器的导电路径，其中该照明系统包括位于多发光器装置封装外部的且与导电路径电连通的多个可电气操作的元件。
图5是包括第一多发光器装置封装的照明系统的至少一部分的简化顶视图，该第一多发光器装置封装具有多个发光器及独立于三个发光器的导电路径，其中至少一个控制元件耦接至导电路径以影响第一多发光器装置封装以及第二多发光器装置封装中的至少一个的操作。
图6是示出了白光的黑体曲线（blackbody locus）及区域的CIE图。
具体实施方式
现在将在下文中参照示出了本发明的实施方式的附图更充分地描述本发明的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且本发明不应被理解为限制于本文所阐明的实施方式。相反，提供这些实施方式以将本发明的范围传达给本领域的技术人员。在附图中，为清楚起见，可能对层和区域的尺寸和相对大进行了放大。
应理解，当一元件（诸如层、区或基板）被称为“在另一元件上”或“延伸到另一元件上”时，则该元件直接位于所述另一元件上或者直接延伸到所述另一元件上或也可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，则不存在居间元件。还应理解，当一元件被称为“连接”或“耦接”至另一元件时，则该元件直接连接至或耦接至所述另一元件或可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一元件时，则不存在居间元件。
除另有定义之外，否则本文所使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。应进一步理解，本文所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本文中明确如此定义之外。
如本文中所使用的，术语“固态发光器”或“固态发光装置”可包括发光二极管、激光二极管和/或其他包括一个或多个半导体层（）的半导体装置、基板（所述基板可包括蓝宝石、硅、碳化硅和/或其他微电子基板）、以及一个或多个可包括金属和/或其他导电材料的接触层，其中所述发光二极管、激光二极管和/或其他半导体装置可包括硅、碳化硅、氮化镓和/或其他半导体材料。
根据本发明实施例的固态发光装置可包括制造于氮化硅基板上的基于III-V氮（例如氮化镓）的LED或激光器，例如那些由北卡罗莱那州达勒姆的Cree,Inc.公司制造并销售的装置。LED和/或激光器可构造成操作以使得通过基板沿所谓的“倒装”方向出现光发射。
本文所公开的固态发光器可以是饱和的或不饱和的。本文所用的术语“饱和”是指具有至少85%的纯度，其中术语“纯度”具有本领域的技术人员所公知的含义，并且用于计算纯度的步骤为本领域的技术人员所公知。
本发明的一个方面涉及在固态发光器封装中使用至少一个以红色为主的固态发光器及至少一个以蓝色为主的固态发光器而没有任何以绿色为主的固态发光器。所述至少一个以红色为主的发光器以及至少一个以蓝色为主的固态发光器各自优选地包括至少一个LED。发光器封装优选地包括下列特征（a）至（c）中的至少一个，更优选至少两个，进一步更优选全部这三个：（a）共用引线框，包括设置成向固态发光器提供电流的多个导电引线；（b）共用基板，设置成在结构上支撑固态发光器；以及（c）共用反射器，设置成反射多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
将以红色为主和以蓝色为主的发光器均放置在单个封装中可通过将不同色源紧邻地放置在一起而增强颜色混合。由于以蓝色为主的发光器的功效高，所以期望使用以蓝色为主的发光器（诸如基于InGaN的LED）。期望使用以红色为主的发光器（诸如红色LED）来增加所产生的混合光的温暖指数及光谱宽度。相对于以红色为主的发光器，以绿色为主的发光器（诸如绿色LED）对于提高源于以蓝色为主的发光器的光的温暖指数并不是那么有用，并且相对于以蓝色为主的发光器，主要以绿色为主的发光器（例如绿色LED）功效较低。因此，申请人发现绿色LED可以从包括至少一个以红色为主的固态发光器以及至少一个以蓝色为主的固态发光器的固态发光器封装中省略，而不会对功效带来不利影响。此外，在不受益于绿光的某些最终用途中，对以绿色为主的发光器的省略消除了不必要包括以绿色为主的发光器以及伴随的损失能量。例如，植物的绿叶容易吸收红光和蓝光，但要反射绿光。在用于通过发出适于进行光合作用的电磁光谱促使植物生长的生长灯中包括以绿色为主的固态发光器不能实现益处。
本文应用于固态发光器的术语“以红色为主”是指具有约590nm至约680nm、更优选约595nm至约675nm、更优选约600nm至约670nm、并且进一步更优选约610nm至约660nm的波长范围内的峰值发射的发光器。
本文应用于固态发光器的术语“以蓝色为主”是指具有约400nm至约480nm、更优选约405nm至约475nm、更优选约410nm至约470nm、并且进一步更优选约420nm至约460nm的波长范围内的峰值发射的发光器。
本文应用于固态发光器的术语“以绿色为主”是指具有510nm至575nm、或更优选510nm至575nm的波长范围内的峰值发射的发光器。
本文所用的术语“多发光器封装”或简单的“发光器封装”大体是指包括与共用引线框、共用基座（submount）、以及共用反射器中的至少一个结合的多个固态发光器的发光装置。
尽管认为固态发光器和发光材料具有相对较窄的波长发射范围（例如在许多情况下小于约20nm的全宽/半高波长光谱），但应理解，将各个颜色分配给这些发光器及转换材料是指输出波长的峰或中心。也就是说，各个发光器及发光材料通常具有发射最大化的主波长或峰值波长，但各个发光器或发光材料可发出一系列其他波长（通常以基本上降低的强度和功效来发出）而不发出其主波长或峰值波长。
在一个实施例中，固态发光器封装包括多个固态发光器，该多个固态发光器包括至少一个以红色为主的固态发光器，并且包括至少一个以蓝色为主的固态发光器，可增设具有480nm至小于510nm（例如以蓝绿色为主）波长范围内的或大于575nm至约590nm（例如以黄色和/或琥珀色为主）波长范围内的峰值发射的至少一个附加固态发光器。多个固态发光器也没有任何以绿色为主的固态发光器。至少一个附加固态发光器用于减小封装的累积光谱输出的光谱间隙，同时避免了以绿色为主的光谱内的峰值发射。发光器封装优选包括下列特征（a）至（c）中的至少一个、更优选至少两个、进一步更优选全部这三个：（a）共用引线框，包括设置成向多个固态发光器提供电流的多个导电引线；（b）共用基板，设置成在结构上支撑固态发光器；以及（c）共用反射器，设置成反射多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
可用多种方法来根据所需最终用途定制如本文所公开的固态发光器封装的累积发射。在一个实施例中，电流对固态发光器封装中的多个固态发光器中的每个发光器来说都是独立可控的，或者，可替换地，电流对不同主色的固态发光器的不同组来说是独立可控的。针对不同主色的的不同固态发光器的电流的独立控制使用户能够调节或调整输出颜色、以及调节光通量。在一个实施例中，至少一个电流调节器可直接地或可切换地与每个固态发光器或不同组固态发光器电连接以调节电流。在一个实施例中，可停用多个发光器中的一个或多个固态发光器，同时向其他固态发光器提供电流以提供所需光通量和/或输出颜色。在一个实施例中，可调节不同主色的发光器的数量和/或尺寸以提供所需光通量和/或输出颜色。在一个实施例中，可以对用于定制固态发光器封装的累积发射的前述方法中的一种或多种方法进行组合以取得附加优点。
在一个实施例中，可操作地调节或控制如本文所述的封装内的多种不同主色的固态发光器以便使沿着或靠近CIE色度图上绘制的黑体曲线的一个或多个点构成三角形，如图6所示（源自约800nm角的曲线表示黑体轨迹）。在一个实施例中，前述一个或多个点可位于1931CIE色度图上的黑体曲线上的至少一个点的十个麦克亚当（MacAdam）椭圆内。
在一个实施例中，多个固态发光器包括相同主色（即以红色为主的、以蓝色为主的、以蓝绿色为主的、以黄色为主的、和/或以琥珀色为主的）的多个发光器，并且相同主色的多个发光器具有不同波长的峰值发射。相同主色的这些发光器可具有不同波长的峰值发射，并且这些峰值波长在某些情况下的差别为优选至少约2nm、更优选至少约4nm、更优选至少约8nm、更优选至少约15nm、更优选至少约30nm、并且进一步更优选至少约40nm。例如，两个以红色为主的LED可包括具有波长约为640nm的峰值发射的第一红色发光器以及具有约605nm（表示相对于约640nm的红色LED存在35nm的差别）的峰值发射的第二波特兰（Portland）橙色LED，并且两个以蓝色为主的LED可包括具有波长约为450nm的峰值发射的第一蓝色LED以及具有波长约为460nm的峰值发射的第二蓝色LED。优选地，对每个发光器来说电流是独立可控的。使用相同主色内具有不同峰值波长的多个发光器提供了增强的颜色控制能力，并增加了累积发射的光谱宽度。
在某些实施例中，多发光器封装的每个固态发光器主要特征在于可见光范围内的输出发射。本文所公开的固态发光器封装的多个实施例可以没有任何具有紫外光谱的峰值发射的固态发光器。
在某些实施例中，本文所公开的固态发光器封装可包括至少一种荧光（也称为“发光（lumiphoric）”）材料（诸如荧光粉、闪烁体、发光油墨和/或滤光器），设置成接收输入（或激励）波长范围的光并转换该光以生成不同峰值波长或波长范围的发射（光）以及多种所需颜色（包括可感觉为白色的颜色的组合）中的任一种颜色的发射（光）。发光材料可提供上转换或下转换用途（即分别输出较高的峰值波长或较低的峰值波长的光谱）。在固态发光器封装中包括发光材料可通过将这些材料加入密封剂、将这些材料加入透镜、或通过直接将这些材料涂覆到一个或多个LED上来实现。发光材料可以共形地涂覆在一个或多个独立的固态发光器上。在一个实施例中，发光材料较厚的涂层和/或较高的浓度（例如相对于粘合剂）可应用于相对于另一固态发光器或发光器组的独立固态发光器或固态发光器组。诸如分散剂、散射材料、和/或折射率匹配材料等的其他材料可被包括在密封剂中，不管是否与发光材料结合。包括但不限于准直器的多种光学元件也可设置在根据本发明实施例的固态发光器封装中。
在一个实施例中，至少一种发光材料可位于离固态发光器远距离地处（即空间上隔开）。远距离地放置至少一种发光材料可通过利用介入材料和/或空隙使发光材料与固态发光器隔开来实现。远距离地放置的发光材料可以与相关固态发光器非实体地热耦合。远距离地放置发光材料有利于促使不同主色的发光器的发射之间的混合。在多种不同实施例中，固态发光器与远距离地放置的荧光粉之间的距离优选为约0.5mm，更优选约1.0mm，更优选约1.5mm。
来自于具有相关发光材料的固态发光器的发射可以全部被发光荧光粉（lumiphor）吸收（用于相应转换成另一波长），或只吸收一部分以使来自于固态发光器的发射的一部分通过，使得固态发光器和发光荧光粉一起可适用于发出一个颜色峰或两个颜色峰（每个颜色峰优选在可见光范围内）。
一种或多种发光材料（例如一种或多种第一发光荧光粉以及一种或多种第二发光荧光粉）可用于本发明实施例中。该至少一种第一发光荧光粉以及该至少一种第二发光荧光粉中的每一种都可独立包括荧光粉（或可基本上由荧光粉组成、或可由荧光粉组成）。至少一种发光荧光粉中的每一种如果需要的话可进一步包括一种或多种高度透光（例如透明的或基本上透明的、或有点漫射的）粘合剂（例如由环氧树脂、硅树脂、玻璃或任何其他合适的材料制成）、或可基本上由所述粘合剂组成、或可由所述粘合剂组成。例如，如果发光荧光粉包括一种或多种粘合剂，则一种或多种荧光粉可分散在一种或多种粘合剂内。通常，发光荧光粉越厚，荧光粉的重量百分比可能就越低。根据发光荧光粉的总厚度，荧光粉的重量百分比通常可以为任意值，例如从0.1重量百分比至重量百分比。
在一个实施例中，至少一种发光材料设置成接收并转换来自于（i）至少一个以红色为主的固态发光器、和/或（ii）至少一个以蓝色为主的固态发光器中的任何一个的发射，其中发光材料适用于生成一波长的峰值发射，该波长不同于所述至少一个以红色为主的固态发光器以及所述至少一个以蓝色为主的固态发光器中的每一个的峰值发射波长。所述至少一种发光材料的峰值波长与所述至少一个以红色为主的发光器和所述至少一个以蓝色为主的发光器中的每一个的峰值波长之间的差异程度优选至少约为10nm，更优选至少约为20nm，更优选至少约为30nm，更优选至少约为40nm，以及进一步更优选至少约为50nm。在一个实施例中，多个不同固态发光器包括具有相差至少约50nm波长的峰值发射的至少两个固态发光器。
在一个实施例中，至少一种发光材料设置成接收并转换来自于（i）至少一个以红色为主的固态发光器、（ii）至少一个以蓝色为主的固态发光器、和/或（iii）至少一种附加固态发光器（例如，以蓝绿色为、以黄色为主、和/或以琥珀色为主）中的任何一个的发射，其中发光材料适用于生成一波长的峰值发射，该波长不同于所述至少一个以红色为主的固态发光器、所述至少一个以蓝色为主的固态发光器以及所述至少一个附加固态发光器中的每一个的峰值发射波长。所述至少一种发光材料的峰值波长与每个固态发光器的峰值波长之间的差异程度与之前的实施例一致。所述至少一个附加固态发光器可用于改进特征在于较冷色温输出的发光器组合的CRI Ra。根据一个实施例的固态发光器封装可包括一个以红色为主的固态发光器、具有约450nm波长的峰值发射的两个以蓝色为主的固态发光器、以及具有约480nm至约490nm波长的峰值发射的一个以蓝绿色为主的固态发光器。
在一个实施例中，固态发光器封装包括至少一个以红色为主的固态发光器、至少一个以蓝色为主的固态发光器、以及至少一种适用于组合提供高CRI暖白色温的发光材料（即YAG荧光粉或其他荧光粉）。可将多种荧光粉和/或至少一种附加固态发光器加入前述封装以获得附加优点。
在一个实施例中，固态发光器封装包括具有波特兰橙色固态发光器的至少一个以红色为主的固态发光器、以及至少一种以蓝色为主的固态发光器，以相对于前述（例如荧光粉增强的）实施例提供较高的效率但较低的CRI。
现在参照图1，根据本发明一些实施例的固态发光器封装50包括设置在共用基座14及共用引线框11上的独立可控的多个（例如四个）固态发光器12A-12D。尽管图1中示出了四个固态发光器12A-12D，但要理解，任何期望数量的固态发光器都可在单个封装中实施。封装50包括模制封装本体10，该模制封装本体围绕或至少部分地包围安装在封装50的中心区域上的引线框11以及透镜20。虽然示出了透镜20基本上成半球形，但也可使用其他透镜形状。设置在基座14和焊线18上或上方的导电迹线19在发光器12A-12D与从封装本体10的侧面延伸的电引线15A-15D和16A-16D之间提供导电路径。可根据需要使用双焊线18以方便电流均匀分布并减少电线发热。引线15A-15D、16A-16D可设置成使得极性类型相反（例如阳极或阴极）的引线设置在封装本体10的相对侧上，这便于利用串联的引线框对封装进行连接。对齐特征或模制凹部8A-8D可靠近封装本体10的角部设置。周边反射器21可设置在透镜20的下方。除了透镜20之外或代替透镜20，可设置诸如混合器、漫射器等的多种可选装置中的任何一个。
包括随后卷曲/修整的导电引线15A-15D，16A-16D在内，封装50可具有7.0mm×9.0mm的长度和宽度尺寸。设置在单一封装中的四个发光器12A-12D中的每个发光器可设置有与至少一个相邻的发光器距离小于约1.0mm、更优选小于约0.5mm的侧缘间距。如此紧密的侧向间距对接近于点源是有好处的，并从而当同时操作不同颜色的多个发光器时使对离散色源的感觉最小化，进而促进颜色混合以及阴影减少。每个固态发光器12A-12D可具有约1.0mm2的顶部发射表面（正面）面积。如果存在四个固态发光器12A-12D，固态发光器顶部发射表面或正面面积与整个正面封装面积（约63mm2）的比例约为4/63、或约6.3%。在可替换实施例中，一个或多个发光器可具有至少约1.4mm2的顶部发射表面（正面）面积；假如在相同的整个正面封装面积（约64mm2）中存在四个这种发光器，固态发光器顶部发射表面或正面面积与整个正面封装面积的比例约为5.6/63、或至少约8.9%。在类似实施例中具有一体式引线框以及可选地包括一体式ESD装置的多发光器封装的特征可在于固态发光器顶部表面（正面）面积与整个顶部表面（面部）封装面积的比例为优选至少约4%、更优选至少约5%、更优选至少约6%、更优选至少约7%、更优选至少约8%、更优选至少约9%、并且进一步更优选至少约10%。在本文所述的多发光器封装中，至少一个或每个不同颜色的固态发光器（例如红色和蓝色、可选附加有至少一个附加发光器）或不同固态发光器/发光荧光粉组合（例如蓝色发光器/黄色荧光粉组合）的固态发光器顶部表面或正面面积与整个封装顶部面积的比例为优选至少约1/63（或约1.6%）、更优选至少约1.4/63（或约2.2%）。在一个实施例中，这种封装构造有不同主色的多个固态发光器，包括至少一个发光荧光粉转换的固态发光器（例如以便用于产生白光或任何合适颜色的光或与一个或多个其他固态发光器的发射不同或基本上相同的主导光）。
多个独立可控的不同颜色的固态发光器的存在为设计提供了灵活性，以便用于紧凑照明源要求颜色的高通量改变的应用。本文所公开的多发光器封装的每个发光器优选紧邻地隔开以根据所需应用提供增强的颜色混合以及阴影减少。在一个实施例中，娱乐光提供具有高光通量的旋转颜色。在另一实施例中，变色灯泡包括至少一个固态发光器封装，并优选包括多个封装，如本文所公开的。这样的变色灯泡可以是任何合适的类型，包括但不限于R16、MR16、MR16A及MR16B灯泡类型。
本文所公开的发光器封装可以与混光元件和/或多种光装置整体形成或相关联。在一个实施例中，发光器封装的光谱含量可通过包括空间上隔开的发光材料（例如发光荧光粉膜）而位移，如Negley等人的公开号为2007/0170447的美国专利申请所公开的，该申请通过引用并入本文。第一和第二发光荧光粉（例如发光荧光粉膜、发光荧光粉涂层、和/或发光荧光粉分散介质）彼此间隔。优选地，至少一种第二发光荧光粉相对于至少一个固态发光器而与至少一种第一发光荧光粉间隔开并位于所述至少一种第一发光荧光粉的外侧。优选地实现这种位移，以便为组合的发射提供改善的显色指数。间隔的发光荧光粉的存在提供增强的颜色混合，如可与包括设置成发出不同颜色的多个固态发光器的发光器封装一起使用有好处一样，以便使对不同颜色的同时发出的感觉最小化。本文所公开的固态发光器封装（例如封装50、50’）可以与前述Negley等人的公开号为2007/0170447的美国专利申请中描述的任意一个或多个特征结合。
在某些实施例中，本文所公开的发光器封装（例如封装50、50’）可利用光散热材料进行增强和/或调整，光散热材料设置在相对于作为组的发光器、和/或相对于各个发光器不均匀的构造中，如Chakraborty等人的公开号为2008/0308825的美国专利申请所公开的。如前所述，期望将不同颜色的发光器彼此紧邻地放置以接近于点源，从而当同时操作不同颜色的多个发光器时使对离散色源的感觉最小化。本文所公开的包括不同颜色的多个发光器（或发光器和发光器/荧光粉组合）（例如图1的发光器12A-12D）的发光器封装可组合地操作以便在观察者直接面向封装（例如基本上垂直于封装本体10的上表面）时产生被感觉为白色（或期望的颜色混合）的光，但从一侧（例如基本上平行于封装本体10的上表面）或以一定角度面向封装的观察者可感觉到光的离散颜色（而不是白色或其他期望的颜色混合）。为了克服这种不利影响而又不过度降低垂直于封装本体10的上表面发出的光强度，可将一个或多个散射元件（例如分散在密封剂中的散射元件）设置成与光相互作用（否则所述光以浅（shallow，小）倾角从封装发出），同时沿垂直于封装本体10上表面的方向从发光器发出的光可以与降低浓度（例如低浓度或零浓度）的散射元件、或与不同类型的散射元件相互作用。
独立可控的固态发光器可利用任何相应水平的电流进行驱动。在一个实施例中，每个发光器适用于利用高达至少约700mA的电流进行驱动。在多个实施例中，可以为固态发光器封装内的每个发光器提供350毫安、700毫安或更高的电流。在多个实施例中，如本文所公开的且包括不同主色的多个发光装置的发光封装具有优选至少约300流明、更优选至少约350流明、且进一步更优选至少约400流明的总流明输出。在多个实施例中，如本文所公开的固态发光器封装具有至少约80的CRI。在多个实施例中，如本文所公开的固态发光器封装具有至少约25流明/瓦的功效。
继续参照图1，引线框11优选包括导热材料（例如金属），并且优选限定可能呈电激活性或不呈电激活性的散热片。基座14可包括导热的电气绝缘材料（例如氮化铝、陶瓷等）。基座14可利用任何传统方法（包括利用导热膏剂）连接到引线框11。如果优选的基座具有电气绝缘特征，迹线19和焊线18可设置成构建到达以及来自于固态发光器12A-12D的导电路径。
诸如齐纳二极管的静电放电保护（ESD）装置13A-13D（或者，可替换地，例如陶瓷电容器、瞬态电压抑制（TVS）二极管、多层压敏电阻器、和/或肖特基二极管的ESD装置）与封装50构成一体，并设置在基座14的上方，以保护固态发光器12A-12D免受有害的静电放电。在所示的实施例中，每个固态发光器12A-12D具有相关联的ESD装置13A-13D。在另一实施例中（例如如果多个发光器12A-12D应串联），与装置50相关联（例如位于该装置内部和/或位于该装置上）的每个独立可寻址的路径或独立的导电路径包括相关联的ESD装置13A-13D。每个ESD装置13A-13D可表面安装在基座14上。
导热散热片（例如金属或其他导热块）优选设置在下方并与基座14热连通（例如经由引线框11），以便将热量传递远离固态发光器12A-12D并到达封装50的底侧。散热器优选为非电活性的，并可通过利用电气绝缘的基座进行提供。散热器可以与引线框一体形成（例如作为较厚厚度的引线框的一部分或增加质量和/或厚度），或者散热片可根据任何合适的制造工艺而靠近引线框放置。如果设置有基座，散热器优选比基座长和/或宽以增强源自固态发光器的热量的横向散发。
在一个实施例中，可省略基座14，并且发光器12A-12B（以及光学ESD装置13A-13D）安装在引线框11上或上方。引线框可能呈电激活性或不呈电激活性。如果需要将引线框的一部分或全部电隔离，电气绝缘材料（例如薄膜或选择性图案区域）可设置在引线框与发光器之间，并且包括电迹线和/或焊线以便提供与发光器和/或ESD装置13A-13D的电连接。可替换地、或附加地，电气绝缘材料可设置在引线框的至少一部分与底层散热片或散热块之间，以促使散热片或散热块的电气绝缘。在另一实施例中，固态发光器（具有可选的ESD装置）可安装在散热片或散热块上或上方。散热片或散热块可能呈电活性并用作安装在其上的装置的底侧触点，并且电气绝缘材料可选地设置在散热片或散热块的下方。可替换地、或附加地，电气绝缘材料可设置在散热片或散热块与布置于其上的发光器之间、或者在其之间选择性地图案化。
在一个实施例中，发光器12A-12D包括以红色为主的LED 12D、无荧光粉（或其他发光材料）的第一以蓝色为主的LED 12B、第二以蓝色为主的LED 12C、以及具有相关黄色（或其他）荧光粉的第三以蓝色为主的LED 12A，其中蓝色LED 12A/黄色荧光粉组合设置成发出白光。每个固态发光器12A-12D经由不同引线对15A-16A、15B-16B、15C-16C、15D-16D是独立可控的。因此，封装50可通过任何一个、两个、三个或四个LED12A-12D进行操作。
虽然以此将发光器12A-12D描述成实现固态发光器和发光荧光粉的特定组合，但要理解的是，可采用本文所公开的任何期望数量和颜色的固态发光器和发光荧光粉。
图2A-2D描述了基本上类似于结合图1示出的和描述的封装50的发光器装置封装50’。封装50’包括四个设置在共用基座14’和共用引线框11’上方的固态发光器12A’-12D’。封装50’包括围绕安装在封装50’的中心区域上的基座14’以及透镜20’的模制封装本体10’。设置在基座14’及焊线18’上或上方的导电迹线19’在固态发光器12A’-12D’与从封装本体10’的侧面延伸的电导电引线15A’-15D’和16A’-16D’之间提供导电路径。引线15A’-15D’、16A’-16D’可设置成使得极性类型相反（例如阳极或阴极）的引线设置在封装本体10’的两侧上。对齐特征或模制凹部8A’-8D’可邻近封装本体10’的角部设置。周边反射器21’可设置在透镜20’下方。导热散热片或散热块17’（可选地与引线框11’为一体和/或一体地形成）沿封装50’的后侧暴露出来并与基座14’热连通以便将热量远离固态发光器12A’-12D’传递。散热片或散热块17’优选具有大于基座14’的正面面积的外露表面积。
下列美国专利及公开的专利申请中公开了包括多个固态发光器的封装的构造细节以及特征：Loh等人的公开号为2008/0121921的美国专利申请；Loh等人的公开号为2008/0012036的美国专利申请；Loh等人的公开号为2007/0253209的美国专利申请；以及Loh等人的第7,456,499号美国专利。本文所公开的固态发光器封装可以与前述Loh等人的美国专利以及美国专利申请公开中的任意一个或多个特征结合，包括但不限于：双重厚度的引线框构造；常用电迹线图案；以及制造多种部件的材料和方法。
在一个实施例中，诸如上述的固态发光器封装（例如封装50、50’）除了多个固态发光器之外还包括多种发光荧光粉。例如，与图1的实施例相比，至少两个不同的LED 12A-12D可涂覆有不同的发光荧光粉（例如荧光粉）。可替换地，可以将设置成与不同颜色的反射器相互作用的多种发光荧光粉进行组合，并且该组合可涂覆（例如共形地涂覆）或可以其它方式设置在至少两个、至少三个或至少四个固态发光器12A-12D上方。例如，多种发光荧光粉可以与密封件组合和/或涂覆在透镜上或与透镜一体形成，并且多种荧光粉设置成与一个固态发光器、两个固态发光器、或三个或更多个固态发光器相互作用。例如在Brandes的公开号为2006/0152140的美国专利申请以及Medendorp等人的公开号为2007/0223219的美国专利申请中描述了多种发光荧光粉和多种固态发光器的各种组合，这两个美国专利申请通过引用并入本文。通过适当选择LED晶片部件以及荧光粉物质，可在发光装置的光输出中实现一种感兴趣色温的接近的方法。设置在多发光器封装内部的各个发光器的尺寸（例如发射面积或正面面积）和/或数量可改变，以便至少部分地补偿不同颜色发光器之间的性能差异，如Brandes的公开号为2006/0152140的美国专利申请所述。
在一个实施例中，固态发光器封装包括多个固态发光器、与多个固态发光器电连通的多个导电引线、与至少一个导电路径电连通的至少两个空间上隔开的导电引线，所述导电路径与固态发光器封装相关联，其中至少一个导电路径不与固态发光器封装的任何固态发光器电连通。至少一个导电路径可允许包括跳线、或允许包括控制元件。
图3示出了包括三个固态发光器112A-112C的多发光器封装的简化部分111。该布局类似于图2B所示的布局，但省略了第四发光器。电引线115A-115D和116A-116D相对于封装的中心区域横向向外延伸。基座114包括导电迹线或焊盘119A、119B、120B、119C、120C、119D、120D，其中基座114用于支撑发光器112A-112C。每个发光器112A-112C具有两条相关的焊线118以封闭包括发光器112A-112C和相关迹线或焊盘119A、119B、120B、119C、120C在内的导电路径。导电线路119D、120D具有相关引脚121、122，所述引脚以组合方式设置以接收导电跳线（未示出），导电跳线适于将导电路径封闭在其之间。这种跳线和引脚121、122与导电线路119D、120D、焊线118D1、118D2、以及触点115D、116D一起提供与封装相关且不与固态发光器112A-112C中的任何一个电连通的导电路径。可替换地，引脚121、122可用能够耦接至控制元件（未示出）的传统（例如焊接的）触点代替。该控制元件可包括例如传感器、开关、继电器、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件中的任何一个。下面结合图4-5对具有结合图3所述的多发光器封装的控制元件的使用有关的进一步详情进行讨论。往回参照图3，触点115D、116D在空间上彼此分离，因为这些触点沿多发光器封装的不同（即相对）侧面设置。如果需要，可以在单个多发光器封装中设置类似于涉及引脚121、122的路径的多个导电路径。
在一个实施例中，与固体发光器封装（例如包括多个固体发光器）相关联的至少一个导电路径包括跳线。这种跳线可由固体发光器封装的制造商或用户可拆卸地耦接至固体发光器封装（例如经由其引脚）。这种跳线可用于在个人电脑电路板或其他电路板上提供互连。该跳线可允许电路板布局不太复杂，避免了对多层电路板的需求（或使得其层数减少）。尤其是在需要金属芯板时，多层电路板成本可能较高。另外，利用多层金属芯板可降低从发光器封装提取一部分热量的能力，因为多个互连层可能会由于增加互连层的热阻而降低了金属电路板芯与封装的热耦接。在一个实施例中，至少一个多发光器固态发光器封装包括与至少一个导电路径电连通的至少两个导电引线，所述至少一个导电路径与固态发光器封装相关联，其中至少一个导电路径不与固态发光器封装的任何固态发光器导电连通。与固态发光器封装相关联的导电路径可包括设置在固态发光器封装之中和/或之上的路径。至少两个电连通（例如，彼此连通，比如通过设置在固态发光器封装之中和/或之上的一个或多个导电元件）的导电引线优选在空间上彼此分离，其中这种空间上的分离包括将导电引线放置在固态发光器封装的不同（例如相邻或相对）侧上。固态发光器封装与无导电（例如金属）芯的电路板的第一侧电耦接（优选地也热耦接）。在一个实施例中，前述多个发光器封装与这种类型的共用电路板耦接。
在一个实施例中，与多发光器固态发光器封装相关联的至少一个导电路径耦接于至少一个控制元件。可设置相似类型的或不同类型的多个控制元件，例如彼此并联或串联地，无论是否与固态发光器封装关联的单个导电路径或多个导电路径相关联。适合的控制元件的实例包括但不限于传感器、开关、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件。这种控制元件可用于控制或影响与包含至少一个导电路径的固态发光器封装在空间上分离的一个或多个可电操作元件的操作，或者可替换地，控制元件可用于控制或影响固态发光器封装内的一个或多个发光器的操作。因此，一个或多个发光器可响应于来源于控制元件的信号进行操作。
参考图4，照明系统200的至少一部分包括固态发光器封装250（实施为基本上如图3所示的布局），固态发光器封装与不同于（例如在空间上分离的）发光器封装250的一个或多个可电操作元件241、242电连通。电引线215A-215D和216A-216D相对于封装250的中心区域在相对侧上横向向外延伸。三对导电引线215A-216A、215B-216B、215C-216C分别与封装250的三个发光器（未示出）电连通。电导电引线219D、220D从封装250的另一侧延伸，并且分别与剩余导电引线215D、216D导电连通。可使用介入导电元件（诸如焊线）以方便引线215D、219D与引线220D、216D之间的导电连通。控制元件230设置成与引线219D、220D电连通，其中控制元件230以及引线215D、216D、219D、220D形成与封装250相关联（例如位于封装中和/或封装上）的独立于封装250的任何固态发光器的导电路径。一个或多个控制元件230可与封装250在空间上分离，这可有利于例如允许进行远程感测和/或控制等。与封装250在空间上分离并位于其外部的一个或多个可电操作元件241、242可设置成与引线215D、216D电连通。由于可电操作元件241、242最终设置成与控制元件250电连通，因此控制元件230可设置用于控制和/或影响元件241、242的操作。可电操作元件241、242可包括附加发光器、冷却元件（例如风扇、热管等）、用户可感知的报警或指示元件（例如设置成输出可看见的、可听见的、可触摸到的、或类似报警或指示）、用户可感知的显示元件、以及类似物品。控制元件230可接收诸如可由手动开关、外部处理器或其他外部信号生成装置提供的控制输入229。在一个实施例中，控制元件230包括无线接收器，并且控制输入229可与控制元件230无线连通。
在多个实施例中，控制元件250可包括下列中的一个或多个：传感器、开关、晶体管、电流调节元件以及电压调节元件。在某些实施例中，控制元件230可包括至少一个传感器，该至少一个传感器设置成感测光（例如任意入射光和由封装250的一个或多个发光器产生的光的存在、不存在、颜色和/或强度）并且设置成相应影响可电操作元件241、242的操作。例如，可电操作元件241、242可包括可根据封装250的一个或多个发光器产生的环境光条件和/或发射确定的附加照明（例如相对于颜色和/或强度）的需求进行操作的一个或多个发光器。在某些实施例中，控制元件230可包括运动传感器、加速计、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、化学传感器，、应变计、电流传感器或电压传感器。
参照图5，照明系统300的至少一部分包括固态发光器封装350（或主发光器封装350），固态发光器封装实施为基本上如图3所示的布局，且与能够影响发光器封装350和/或一个或多个外围装置（例如次发光器封装450）操作的至少一个控制元件330导电连通。至少一个控制元件330可包括设置成控制或影响发光器封装340、450的操作的一个或多个次导电路径，其中次导电路径不与包括引线315D、319D、320D、316D的发光器封装350的主导电路径导电连通。
电引线315A-315D和316A-316D相对于封装350的中心区域在相对侧上横向向外延伸。三对引线315A-316A、315B-316B、315C-316C分别与封装350的三个发光器（未示出）电连通。电引线319D、320D从封装350的另一侧延伸，并且分别与剩余引线315D、316D导电连通。控制元件330（更具体地，控制元件的一部分331）设置成与引线319D、320D电连通，控制元件330以及引线315D、316D、319D、320D形成与封装350相关联的且独立于封装350的任何发光器的导电路径。在一个实施例中，控制元件330可包括一个或多个晶体管、继电器、或其他可电操作开关和/或调节装置332、334，其中所述部分331包括设置成产生一个或多个传感器输出信号的一个或多个传感器，并且开关和/或调节装置332、334的操作响应于一个或多个传感器输出信号。附加的开关和/或调节元件335A、335B、335C可以与主固态发光器装置350的三个发光器（未示出）相关联的引线315A、315B、315C相关联。处理元件328还可以与控制元件330电连通以影响其操作。
至少一个第一开关和/或调节装置332可以与主固态发光器封装350的至少一个固态发光器电连通。至少一个第二开关和/或调节装置334可以与不同于主发光器封装350的至少一个电操作装置电连通，至少一个电操作装置诸如可选地包含四个固态发光器（未示出）的次固态发光器封装450（或至少一个与次封装450相关联的控制元件435）。如图5所示，次固态发光器封装450可包括四对引线415A-416A、415B-416B、415C-416C、415D-416D，每一对具有相关输入导体410A-410D并与次固态发光器封装450的不同固态发光器（例如，如图2B所示）电连通。包括控制元件330的一部分331的第一导电路径独立于包括开关和/或调节装置332、334的一个或多个附加的导电路径。例如，部分331可包括传感器、继电器、晶体管或类似元件，包括穿过其主段的主导电路径、以及穿过其次段的次导电路径，其中主导电路径和次导电路径彼此不导电耦接。
在操作系统300时，输入导体310A-310D向主发光器封装350的输入引线315A-315D供电。头三根引线315A-315C为主发光器封装350的三个固态发光器（未示出）供电。第四引线315D及相关侧引线319为控制元件330（或控制元件的一部分331）供电。基于输入部分331感测或以其它方式指示（例如由传感器感测、通过外部输入指示，或通过处理器328指示）的条件，控制元件330的分别与开关和/或调节元件335A-335C、435（该开关和/或调节元件与主和次发光器封装相关联）相关联的开关和/或调节元件332、334可控制或影响主和/或次发光器封装350、450的一个或多个发光器的操作。在一种情况下，可减少或停止主发光器封装350的至少一部分的操作，同时增加或启动次发光器封装450的至少一部分的操作（反之亦然）。主和次发光器封装350、450可以以互补的方式或彼此相对的方式串联操作，以实现所期望的光颜色、强度、和/或可靠性。封装350、450之间的自动开关可基于达到特定条件（例如过高温度、误操作/故障、不充分或不期望的发射颜色和/或强度）。附加发光器和/或发光器封装可串联或并联设置，并根据期望串联和/或级联操作。本文所述的大量发光器和/或发光器封装可设置成阵列并根据本文公开的任意合适操作模式进行操作以获得期望的结果。
可使用根据本发明的装置，正如美国专利No.7,213,940所述，该专利通过引用并入本文，就像在本文中充分地进行了阐述一样。离开本文公开的固态发光器封装的光的组合在没有任何附加光的情况下可产生具有在一个1931CIE色度图上由具有坐标（0.32，0.40）、（0.36，0.48）、（0.43，0.45）、（0.42，0.42）、（0.36，0.38）的点限定的区域内的x，y色坐标的光的次混合。
如前所述，本发明的一个方面涉及一种固态发光器封装，包括：多个固态发光器；与该多个固态发光器电连通的多个导电引线；与至少一个导电路径电连通的至少两个在空间上分离的导电引线，所述至少一个导电路径与固态发光器封装相关联，其中所述至少一个导电路径不与固态发光器封装的任何固态发光器导电连通。在一个实施例中，对于多个固态发光器中的每个固态发光器来说能够利用所述多个导电引线独立控制电流。在一个实施例中，所述多个固态发光器包括非白色固态发光器。在一个实施例中，多个固态发光器中的每个固态发光器设置有与所述多个固态发光器中的至少一个相邻的固态发光器距离小于1.0mm的侧缘间距。在一个实施例中，所述多个固态发光器包括具有相差至少约50nm波长的峰值发射的至少两个固态发光器。在一个实施例中，与固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径包括跳线。在一个实施例中，所述至少两个在空间上分离的导电引线设置在所述固态发光器封装的不同侧面上。在一个实施例中，与所述固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径包括至少一个控制元件。在一个实施例中，所述至少一个控制元件适于控制或影响所述多个固态发光器中的至少一个固态发光器的操作。在一个实施例中，所述至少一个控制元件适于控制或影响与所述固态发光器封装在空间上分离的至少一个电操作元件的操作。在一个实施例中，所述至少一个控制元件包括传感器、开关、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件中的任何一个。在一个实施例中，所述多个固态发光器包括具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、以及具有处于从400nm到480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器，其中所述固态发光器封装没有任何具有处于510nm到575nm之间的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。在一个实施例中，一种发光装置包括如上所述的固态发光器封装、以及至少一个固态发光器，所述至少一个固态发光器与固态发光器封装在空间上分离并操作地耦接至与固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径。
如前所述，本发明的另一方面涉及一种固态发光器封装，包括：多个固态发光器；与所述多个固态发光器电连通的多个第一导电引线；以及电连通的且设置在所述固态发光器封装的不同侧面上的至少两个第二导电引线，其中所述至少两个第二导电引线不与所述多个固态发光器的任何固态发光器导电连通。在一个实施例中，至少一个第二导电引线与至少一个控制元件电连通。在一个实施例中，所述至少一个控制元件适于控制或影响所述多个固态发光器中的至少一个固态发光器的操作。在一个实施例中，所述至少一个控制元件适于控制或影响与固态发光器封装在空间上分离的至少一个电操作元件的操作。在一个实施例中，所述至少一个控制元件包括传感器、开关、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件中的任何一个。在一个实施例中，所述多个固态发光器包括处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、NYWEY具有处于从400nm到480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器，其中所述固态发光器封装没有任何具有处于510nm到575nm之间的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。在一个实施例中，一种发光装置包括如上所述的固态发光器封装、以及至少一个固态发光器，所述至少一个固态发光器与固态发光器封装在空间上分离并与所述至少两个第二导电引线电连通。
一个实施例包括一种灯，所述灯包括至少一个本文公开的固态发光器封装。另一个实施例包括灯具，所述灯具包括至少一个本文公开的固态发光器封装。在一个实施例中，灯具包括多个固态发光器封装。在一个实施例中，如本文公开的多个固态发光器封装可以操作地连接（例如并联或串联）和/或集成在单个灯或灯具中。在一个实施例中，本文公开的多个固态发光器封装可操作地耦接于共用电流调节器。在另一实施例中，每个固态发光器封装可具有专用电流调节器。在一个实施例中，灯具设置成凹入地安装在顶棚、墙壁或其他表面上。在另一实施例中，灯具设置成便于进行轨道安装。
在一个实施例中，本文公开的发光器封装、包含至少一个该发光器封装的灯、或包含至少一个该发光器封装的灯具适于通过发出适合进行光合作用的电磁光谱促进植物生长。
在一个实施例中，一种外壳包括被包围的空间以及至少一个本文公开的固态发光器封装，其中在向电力线供应电流后，至少一个发光器封装对被包围的空间的至少一部分提供照明。在另一实施例中，一种结构包括表面或物体以及至少一种本文公开的发光器封装，其中在向电力线供应电流后，发光器封装为表面或物体的至少一部分提供照明。在另一实施例中，本文公开的发光器封装可用于为包括下列中的至少一项的区域提供照明：植物、温室、游泳池、房间，仓库、指示器、道路、车辆、道路标识、广告牌、船只、玩具、电子装置、家用或工业电器、轮船、和飞机、体育馆、树、窗户、庭院、及灯柱。
因此前述文本公开了分别包括多个LED的多种多发光器封装、以及包含这种封装的装置，所述多发光器封装具有提高光输出质量、功效、和/或可控性特征。
尽管已参照本发明的具体方面、特征及说明性实施例对本发明进行了说明，但要理解的是，本发明的用途并不限于如此，正如对本发明技术领域的普通技术人员所教导的，本发明的用途应根据本文的公开内容扩展到并包含许多其他变型、修改和可替换实施例。除非另有规定，否则各种元件或特征中的任何一种被视为与本文公开的其他特征或元件一起使用。相应地，下文要求保护的本发明旨在进行广泛理解和解释，如包括答案其精神和范围内的所有变型、修改和可替换实施例。
工业实用性
本文中所要求保护的主题涉及如可用于照明的改进固态发光器封装、利用该固态发光器封装的装置及方法。该主题具有工业实用性。

Claims (38)

1.一种固态发光器封装，包括：
多个固态发光器；
与所述多个固态发光器电连通的多个导电引线；以及
与至少一个导电路径电连通的至少两个在空间上分离的导电引线，所述至少一个导电路径与所述固态发光器封装相关联，其中所述至少一个导电路径不与所述多个固态发光器中的任何固态发光器导电连通，
其中，所述多个固态发光器包括具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、具有处于从400nm到480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器、以及具有处于从大于575nm到590nm的波长范围内的峰值发射的至少一个附加电激活固态发光器，其中所述固态发光器封装没有任何具有处于510nm到575nm之间的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。
2.根据权利要求1所述的固态发光器封装，包括下列元件(a)至(c)中的至少一个：
(a)共用引线框，包括所述多个导电引线；
(b)共用基板，设置成在结构上支撑所述多个固态发光器；以及
(c)共用反射器，设置成反射所述多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
3.根据权利要求2所述的固态发光器封装，包括元件(a)、(b)和(c)中的至少两个。
4.根据权利要求1所述的固态发光器封装，其中，对于所述多个固态发光器中的每个固态发光器来说能够利用所述多个导电引线独立控制电流。
5.根据权利要求1所述的固态发光器封装，其中，所述多个固态发光器包括非白色固态发光器。
6.根据权利要求1所述的固态发光器封装，其中，所述多个固态发光器中的每个固态发光器设置有与所述多个固态发光器中的至少一个相邻的固态发光器距离小于1.0mm的侧缘间距。
7.根据权利要求1所述的固态发光器封装，其中，所述多个固态发光器包括具有相差至少约50nm波长的峰值发射的至少两个固态发光器。
8.根据权利要求1所述的固态发光器封装，其中，所述至少两个在空间上分离的导电引线设置在所述固态发光器封装的不同侧面上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的固态发光器封装，其中，与所述固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径包括跳线。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的固态发光器封装，其中，与所述固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径包括至少一个控制元件。
11.根据权利要求10所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件适于控制或影响所述多个固态发光器中的至少一个固态发光器的操作。
12.根据权利要求10所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件适于控制或影响与所述固态发光器封装在空间上分离的至少一个电操作元件的操作。
13.根据权利要求10所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件包括传感器、开关、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件中的任何一个。
14.一种发光装置，包括根据权利要求1至8中任一项所述的固态发光器封装、以及至少一个固态发光器，所述至少一个固态发光器与所述固态发光器封装在空间上分离并操作地耦接至与所述固态发光器封装相关联的所述至少一个导电路径。
15.一种固态发光器封装，包括：
多个固态发光器；
与所述多个固态发光器电连通的多个第一导电引线；以及
电连通的且设置在所述固态发光器封装的不同侧面上的至少两个第二导电引线，其中所述至少两个第二导电引线不与所述多个固态发光器的任何固态发光器导电连通，
其中，所述多个固态发光器包括具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、具有处于从400nm到480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器、以及具有处于从大于575nm到590nm的波长范围内的峰值发射的至少一个附加电激活固态发光器，其中所述固态发光器封装没有任何具有处于510nm到575nm之间的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器。
16.根据权利要求15所述的固态发光器封装，包括下列元件(a)至(c)中的至少一个：
(a)共用引线框，包括所述多个导电引线；
(b)共用基板，设置成在结构上支撑所述多个固态发光器；以及
(c)共用反射器，设置成反射所述多个固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
17.根据权利要求16所述的固态发光器封装，包括元件(a)、(b)和(c)中的至少两个。
18.根据权利要求15所述的固态发光器封装，其中，所述至少两个导电引线与至少一个控制元件电连通。
19.根据权利要求18所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件适于控制或影响所述多个固态发光器中的至少一个固态发光器的操作。
20.根据权利要求18所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件适于控制或影响与所述固态发光器封装在空间上分离的至少一个电操作元件的操作。
21.根据权利要求18所述的固态发光器封装，其中，所述至少一个控制元件包括传感器、开关、晶体管、电流调节元件、以及电压调节元件中的任何一个。
22.一种发光装置，包括根据权利要求15至21中任一项所述的固态发光器封装、以及与所述固态发光器封装在空间上分离并与所述至少两个第二导电引线电连通的至少一个固态发光器。
23.一种固态发光器封装，包括：
多个电激活固态发光器，包括具有处于从590nm至680nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以红色为主的固态发光器、具有处于从400nm到480nm的波长范围内的峰值发射的至少一个以蓝色为主的固态发光器、以及具有处于从大于575nm到590nm的波长范围内的峰值发射的至少一个附加电激活固态发光器，其中所述固态发光器封装没有任何具有处于510nm到575nm之间的波长范围内的峰值发射的以绿色为主的固态发光器；以及
下列元件(a)至(c)中的至少一个：
(a)共用引线框，包括设置成向所述多个电激活固态发光器供应电流的多个导电引线；
(b)共用基板，设置成在结构上支撑所述多个电激活固态发光器；以及
(c)共用反射器，设置成反射所述多个电激活固态发光器中的每个固态发光器的光发射。
24.根据权利要求23所述的固态发光器封装，其中，对于所述至少一个以红色为主的固态发光器以及所述至少一个以蓝色为主的固态发光器来说，电流是可独立控制的。
25.根据权利要求23所述的固态发光器封装，其中，对于所述至少一个以红色为主的固态发光器、所述至少一个以蓝色为主的固态发光器、以及所述至少一个附加电激活固态发光器来说，电流是可独立控制的。
26.根据权利要求23所述的固态发光器封装，进一步包括设置成转换来自于所述至少一个以红色为主的固态发光器和所述至少一个以蓝色为主的固态发光器中的任何一个的发射的至少一部分的发光材料，其中，所述发光材料产生的发射的峰值波长不同于所述至少一个以红色为主的固态发光器和所述至少一个以蓝色为主的固态发光器中的每一个的峰值波长。
27.根据权利要求26所述的固态发光器封装，其中，所述发光材料与所述至少一个以红色为主的固态发光器和所述至少一个以蓝色为主的固态发光器中的任何一个在空间上分离。
28.根据权利要求23所述的固态发光器封装，所述固态发光器封装没有任何设置成转换来自于所述多个固态发光器中的至少一个以红色为主的固态发光器或至少一个以蓝色为主的固态发光器的发射的发光材料。
29.根据权利要求23所述的固态发光器封装，所述固态发光器封装没有任何额外的固态发光器。
30.根据权利要求23所述的固态发光器封装，其特征在于下列中的任一项：
所述至少一个以红色为主的固态发光器包括多个以红色为主的固态发光器；
所述至少一个以蓝色为主的固态发光器包括多个以蓝色为主的固态发光器；以及
所述至少一个附加电激活固态发光器包括多个具有处于大于575nm至590nm的波长范围内的峰值发射的固态发光器。
31.根据权利要求23所述的固态发光器封装，其特征在于下列中的任一项：
所述至少一个以红色为主的固态发光器包括多个以红色为主的固态发光器，所述多个以红色为主的固态发光器包括具有不同波长的峰值发射的至少两个以红色为主的固态发光器；以及
所述至少一个以蓝色为主的固态发光器包括多个以蓝色为主的固态发光器，所述多个以蓝色为主的固态发光器包括具有不同波长的峰值发射的至少两个以蓝色为主的固态发光器。
32.根据权利要求23至31中任一项所述的固态发光器封装，进一步包括设置成促进所述至少一个以红色为主的固态发光器和所述至少一个以蓝色为主的固态发光器的发射之间的混合的混合元件和散射元件中的至少一个。
33.根据权利要求23至31中任一项所述的固态发光器封装，其中，所述多个固态发光器中的每个固态发光器设置有与所述多个固态发光器中的至少一个相邻的固态发光器距离小于约1.0mm的侧缘间距。
34.根据权利要求23至31中任一项所述的固态发光器封装，进一步包括：
与所述多个固态发光器电连通的多个导电引线；以及
彼此电连通以提供通过所述固态发光器封装的至少一个导电路径的至少两个在空间上分离的导电引线，所述至少一个导电路径不与所述固态发光器封装的任何固态发光器电连通。
35.根据权利要求23至31中任一项所述的固态发光器封装，进一步包括具有处于从480nm至小于510nm的波长范围内的峰值发射的至少一个额外的固态发光器。
36.一种灯或灯具，包括至少一个根据权利要求23至31中任一项所述的固态发光器封装。
37.根据权利要求36所述的灯或灯具，所述灯或灯具适于通过发出适合进行光合作用的电磁光谱而促进植物生长。
38.一种促进植物生长的方法，所述方法包括利用根据权利要求36所述的灯或灯具照射植物的至少一部分。
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