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CN106711134A - 光源模块、具有光源模块的显示设备及控制器装置 - Google Patents

光源模块、具有光源模块的显示设备及控制器装置 Download PDF

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CN106711134A CN201611042185.8A CN201611042185A CN106711134A CN 106711134 A CN106711134 A CN 106711134A CN 201611042185 A CN201611042185 A CN 201611042185A CN 106711134 A CN106711134 A CN 106711134A
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Abstract

提供了一种光源模块、显示设备和控制器装置，所述显示设备可以包括光源模块，所述光源模块可包括：基底，具有多个芯片安装区域，所述多个芯片安装区域均具有设置于其中的连接垫；多个半导体发光器件，电结合至分开的连接垫。显示设备可以包括基底上的黑矩阵并且具有与芯片安装区域的图案对应的多个孔。半导体发光器件可以位于分开的各个孔中，以电结合至分开的连接垫。显示设备可以包括单元像素，其中每个单元像素包括多个相邻的半导体发光器件。半导体发光器件可以可移动地结合至分开的连接垫，半导体发光器件可以从连接垫可互换地调换。

Description

光源模块、具有光源模块的显示设备及控制器装置
本申请要求于2015年11月16日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0160588号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明构思涉及光源模块及具有光源模块的显示设备。
背景技术
半导体发光二极管(LED)器件已经得到广泛使用。除了用作用于照明设备的光源之外，半导体LED器件也可以用作各种类型的电子产品的一个或更多个光源。例如，LED器件已经广泛地使用于在诸如TV、移动电话、PC、膝上型计算机、PDA等的电子产品范围内使用的显示设备中。
显示设备可以包括诸如液晶显示器(LCD)的显示面板和背光单元。一些显示设备已经被开发为通过使用单个LED器件作为单个像素而无需单独的背光单元。这样的显示设备可以为紧凑的，可以具有比LCD更大的发光效率，并且可以实施为高亮度显示器。另外，显示屏的高宽比可以被自由改变。包括在一些显示设备中的显示屏可以具有大的面积，使得显示设备可以使用于需要大显示器的各种类型的电子产品中。
当制造LED显示面板时，LED芯片可以在矩阵(电路板)中对齐。在一些情况下，可能难以精确地对齐这样的LED芯片。例如，由于LED芯片已经被微型化而变成微型LED芯片，所以存在因这样的对齐而导致的已经发生了失效或已经增加了转移工艺时间的问题。
发明内容
本发明构思的方面可以提供通过真空夹具精确地且快速地移动小尺寸芯片的方案。
根据本发明构思的方面，光源模块可以包括：基底，包括多个芯片安装区域，每个芯片安装区域包括连接垫；黑矩阵，位于基底上，黑矩阵包括多个孔，所述多个孔位于孔的图案中，孔的图案与基底上的芯片安装区域的图案对应；多个半导体发光器件，位于所述多个孔中的分开的各个孔中，使得半导体发光器件电结合到与分开的各个孔对应的分开的各个芯片安装区域的分开的连接垫。
根据本发明构思的方面，显示设备可以包括：光源模块，光源模块包括基底、覆盖基底并具有多个孔的黑矩阵以及可拆卸地位于所述多个孔中的分开的各个孔中的多个半导体发光器件；覆盖层，覆盖黑矩阵和所述多个半导体发光器件；壳体，至少部分地围绕光源模块。
根据本发明构思的方面，控制器装置可以包括存储计算机可读指令的存储器及处理器。处理器可以被构造为执行计算机可读指令，用以：在基底上形成黑矩阵，黑矩阵包括多个孔，所述多个孔位于孔的图案中，孔的图案与基底上的连接垫的图案对应；将多个半导体发光器件插入所述多个孔中的分开的各个孔中，使得半导体发光器件电结合到与分开的各个孔对应的分开的连接垫。
附图说明
如附图中所示，通过对本发明构思的非限制的实施例的更具体的描述，本发明构思的前述和其它特征将变得清楚，其中，在附图中，同样的附图标记遍及不同的视图指示同样的部件。附图无需按比例绘制，而是将重点放在示出本发明构思的原理上。在附图中：
图1是示意性地示出根据至少一个示例实施例的光源模块的透视图；
图2是沿图1的线II-II’截取的光源模块的剖视图；
图3是示意性地示出图2的光源模块的形状的修改的剖视图；
图4是示意性地示出根据至少一个示例实施例的半导体发光器件的透视图；
图5是示意性地示出图4的半导体发光器件在倒置状态下的透视图；
图6是图4的侧视图；
图7是沿图6的线VI-VI’截取的LED芯片的剖视图；
图8A、图8B和图8C是示意性地示出图6中示出的半导体发光器件中的导光单元的形状的各种修改的侧视图；
图9A和图9B是示意性地示出根据至少一个示例实施例的半导体发光器件的侧视图；
图10是根据至少一个示例实施例的用于描述波长转换材料的CIE 1931颜色空间图；
图11是示意性地示出根据至少一个示例实施例的制造光源模块的方法的流程图；
图12A、图12B、图12C、图12D和图12E是示意性地示出根据至少一个示例实施例的制造光源模块的方法的剖视图；
图13是示意性地示出根据至少一个示例实施例的显示设备的剖视图；
图14是示意性地示出在图13的显示设备中的单元像素的布置的平面图；
图15A和图15B是示意性地示出根据至少一个示例实施例的构造单元像素的子像素的布置结构的平面图；
图16是根据至少一个示例实施例的使用光源模块的平坦照明设备的透视图；
图17是根据至少一个示例实施例的包括光源模块和通信模块的灯的分解的透视图；
图18是根据至少一个示例实施例的使用光源模块的棒型灯的分解的透视图；
图19是根据至少一个示例实施例的可使用光源模块的室内照明控制网络系统；
图20是根据至少一个示例实施例的可使用光源模块的开放型网络系统；
图21是示出根据至少一个示例实施例的通过可见光无线通信的照明器材的智能引擎和移动装置的通信操作的框图；
图22是示出根据至少一个示例实施例的控制器装置的框图。
具体实施方式
现在将参照其中示出了一些示例实施例的附图来更加充分地描述示例实施例。然而，示例实施例可以以许多不同形式来体现，并且不应该被解释为限制于这里阐述的实施例；相反，提供这些示例实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把发明构思的示例实施例的范围充分地传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。在附图中，同样的参考符号和/或标记指示同样的元件，因此可以不重复它们的描述。
将理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到所述另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。应该以同样的形式解释用于描述元件与层之间的关系的其它词语(例如，“在…与…之间”对应“直接在…与…之间”、“相邻”对应“直接相邻”、“在…上”对应“直接在…上”)。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。
将理解的是，虽然这里使用的术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称作第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等空间相对术语来描述如图中示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意在包含除了图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此，术语“在…下方”可以包含“在…上方”和“在…下方”两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或在其它方位)，并相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，而不意图限制示例实施例。如这里使用的，除非上下文另外清楚指出，否则单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是，术语“包含”和/或“包括”用在这里时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。当诸如“...中的至少一个(种)”的表述位于一列元件(元素)之后时，其修饰整列元件(元素)，而不是修饰所列的个别元件。
这里，参照作为示例实施例的理想实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。如此，例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状变化将是预期的。因此，示例实施例不应该被解释为受限于这里示出的区域的具体形状，而是将包括例如由制造导致的形状上的偏差。例如，示出为矩形的蚀刻区域或注入区域可以具有弧形的或弯曲的特征。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状，且不意图限制示例实施例的范围。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确地如此定义，否则诸如在通用的字典中定义的术语应该被解释为具有与本领域的背景中的它们的意思一致的意思，并且将不以理想化或过于形式化的含义来被解释。
虽然可以不示出一些剖视图的对应的平面图和/或透视图，但是这里示出的装置结构的剖视图对如将在平面图中示出的沿两个不同方向和/或如在透视图中示出的沿三个不同方向延伸的多个装置结构提供了支持。所述两个不同方向可以或可以不彼此正交。所述三个不同方向可以包括可与所述两个方向正交的第三方向。所述多个装置结构可以集成在同一电子装置中。例如，如将通过电子装置的平面图示出的，当在剖视图中示出装置结构(例如，存储器单元结构或晶体管结构)时，电子装置可以包括多个装置结构(例如，存储器单元结构或晶体管结构)。所述多个装置结构可以以矩阵和/或以二维图案来布置。
图1是示意性地示出根据至少一个示例实施例的光源模块的透视图。图2是沿图1的线II-II’截取的光源模块的剖视图。图3是示意性地示出图2的光源模块的形状的修改的剖视图。
参照图1、图2和图3，描述了根据本发明构思的至少一个示例实施例的光源模块。
参照图1、图2和图3，根据本发明构思的至少一个示例实施例的光源模块1可以包括：基底20；黑矩阵30，位于基底20上并具有多个孔31；多个半导体发光器件10，位于所述多个孔31中。
基底20可以为印刷电路板。例如，基底20可以为FR4型印刷电路板(PCB)或易于变形的柔性印刷电路板。可以使用包括环氧树脂、三嗪、硅、聚酰亚胺等的有机树脂材料和其它有机树脂材料、或者诸如氮化硅、AlN、Al2O3等的陶瓷材料、或者诸如金属芯印刷电路板(MCPCB)、金属覆铜层压板(MCCL)的材料等的金属或金属化合物来形成印刷电路板。
基底20包括多个芯片安装区域，连接垫(pad，也可以称作焊盘)21可以分别设置在芯片安装区域中。连接垫21可以电连接到所述多个半导体发光器件10。
基底20可以连接到外部电源(例如，一个或更多个电源供应源)，以驱动所述多个半导体发光器件10。连接垫21被设置为将电力施加到所述多个半导体发光器件10，并且可以以导电薄膜形式形成，例如，可以由包含铜箔的材料形成。
基底20可以具有例如呈基本上四边形形状的板结构，从而示出了根据至少一个示例实施例的基底20的结构，但是不限制于此。基底20可以根据将安装于其上的产品的结构而具有各种结构，例如，可以具有圆形结构。
黑矩阵30可以设置在基底20上，以覆盖或基本覆盖基底20，可以设置所述多个孔31，从而不覆盖基底20的包括连接垫21的芯片安装区域。换言之，黑矩阵30在其与基底20的芯片安装区域对应的位置中具有所述多个孔31，因此，芯片安装区域可以为由于孔31而不被黑矩阵30覆盖的区域。
所述多个孔31可以具有穿(即，“延伸”)过黑矩阵30的结构。
所述多个孔31可以根据布置图案而布置在基底上。孔31的这种布置可以被称作孔31在基底上的布置。孔31的布置可以包括多个行的列。列可以在横向方向和纵向方向上延伸。例如，孔31的布置可以包括棋盘式图案和矩阵图案中的至少一种。
可以使用通过在基底20的表面上沉积颜料并蚀刻沉积的颜料来形成图案的方法来形成包括所述多个孔31的黑矩阵30。黑矩阵30不限于颜色中的黑色，可以根据包括光源模块1的产品的用途和使用位置等使用包括白矩阵、绿矩阵、它们的一些组合等的其它颜色的矩阵。此外，根据需要，可以使用透明材料的矩阵。白矩阵还可以包括光反射材料或光散射材料。
黑矩阵30的侧表面可以与基底20的侧表面基本共面。
所述多个半导体发光器件10可以分别可拆卸地设置在所述多个孔31中。例如，所述多个半导体发光器件10可以分别以拾取-放置方法分别通过真空夹具V夹持以插入到所述多个孔31中，然后被设置在其中。在至少一个示例实施例中，半导体发光器件10可以电连接到连接垫21，所述连接垫21在半导体发光装器件10未设置在孔31中的状态下通过孔31被暴露到外部。
半导体发光器件10可以包括LED芯片100和导光单元200。随后将描述半导体发光器件10的详细结构。
设置在黑矩阵30中的所述多个半导体发光器件10可以从黑矩阵30突出。换言之，黑矩阵30的顶表面30a可以比所述多个半导体发光器件10的顶表面10a低，因此，所述多个半导体发光器件10可以在从黑矩阵30向上突出的同时分别固定地设置在孔31中。在至少一个示例实施例中，在所述多个半导体发光器件10分别设置在孔31中的状态下，半导体发光器件10的部分可以从黑矩阵30向上突出。具体地，半导体发光器件10的各个导光单元200可以从黑矩阵30向上部分地突出。
可以根据黑矩阵30的顶表面30a的高度以各种方式调整半导体发光器件10的投影高度(即，顶表面10a的高度)。
图4是示意性地示出根据至少一个示例实施例的半导体发光器件的透视图。图5是示意性地示出图4的半导体发光器件在倒置状态下的透视图。图6是图4的侧视图。
参照图4、图5和图6，描述了根据本发明构思的至少一个示例实施例的半导体发光器件。
参照图4至图6，根据本发明构思的至少一个示例实施例的半导体发光器件10可以包括LED芯片100和导光单元200。
LED芯片100可以为通过外部施加的驱动电力而产生具有期望的(和/或可选择地预定的)波长的光的光电器件。例如，LED芯片100可以包括具有第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层和置于它们之间的有源层的半导体发光二极管(LED)芯片。
LED芯片100可以根据包含在其中的磷光体或材料的组合而发射蓝光、绿光或红光，同时，也可以发出白光和紫外光等。
在LED芯片100的情况下，可以以各种方式提供产生具有相同波长的光的相同类型的LED芯片或产生具有不同波长的光的不同类型的LED芯片。另外，可以基于诸如0.5W和1W的功率电平的使用来以各种方式构造LED芯片100。
如图5中所示，LED芯片100可以具有当从下表面的正下方观察时基本四边形形状的结构。另外，电极垫150可以设置在LED芯片100的一个表面上，例如，它的下表面上。
除了正方形之外，从上方观察的LED芯片100的形状可以为诸如矩形、三角形和六边形等的多边形形状。
图7是沿图6的线VI-VI’截取的LED芯片的剖视图。图7示意性地示出了LED芯片100。
参照图7，LED芯片100包括发光结构110、第一绝缘层120、电极层130、第二绝缘层140和电极垫150。
发光结构110可以具有其中堆叠有多个半导体层的结构，并且可以包括基于导光单元200顺序地堆叠的第一导电类型半导体层111、有源层112和第二导电类型半导体层113。
与导光单元200相邻的第一导电类型半导体层111可以包括掺杂有n型杂质的半导体，并且可以包括n型氮化物半导体层。导光单元200与第一导电类型半导体层111之间还可以包括透明基底。第二导电类型半导体层113可以包括掺杂有p型杂质的半导体，并且可以包括p型氮化物半导体层。根据至少一个示例实施例，可以改变和堆叠第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113的位置。可以使用由经验式AlxInyGa(1-x-y)N(其中0≤x<1，0≤y<1且0≤x+y<1)表示的材料(例如，诸如GaN、AlGaN、InGaN或AlInGaN等)来形成第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113。
设置在第一导电类型半导体层111与第二导电类型半导体层113之间的有源层112可以通过电子与空穴的复合而发射具有期望的(和/或可选择地预定的)能量等级的光。有源层112可以包括具有比第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113的能带间隙小的能带间隙的材料。例如，当第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113由GaN基化合物半导体构造时，有源层112可以包括具有比GaN的能带间隙小的能带间隙的InGaN基化合物半导体。另外，有源层112可以具有其中量子阱层和量子阻挡层交替地堆叠的多量子阱(MQW)结构，例如，InGaN/GaN结构。然而，有源层112不限制于此，单量子阱(SQW)结构可以用于有源层112。
发光结构110可以包括第二导电类型半导体层113、有源层112和第一导电类型半导体层111的部分被蚀刻的蚀刻区域N，多个台面区域M被蚀刻区域N部分地分开。
第一接触电极114可以设置在第一导电类型半导体层111的暴露于蚀刻区域N的上表面上，以连接到第一导电类型半导体层111，第二接触电极115可以设置在所述多个台面区域M的上表面上，以连接到第二导电类型半导体层113。
由绝缘材料形成的钝化层110a可以设置在台面区域M的侧表面上，以覆盖暴露于蚀刻区域N的有源层112。钝化层110a被选择性地设置，因此，根据至少一个示例实施例可以省略钝化层110a。
第一绝缘层120可以具有完全覆盖发光结构110的结构，并且可以设置在发光结构110上。第一绝缘层120可以基本由具有绝缘性质的材料形成，并且可以通过使用无机或有机材料形成。例如，第一绝缘层120可以由环氧树脂基绝缘树脂形成。另外，第一绝缘层120可以包括氧化硅或氮化硅，例如，可以包括从由SiO2、SiN、SiOxNy、TiO2、Si3N4、Al2O3、TiN、AlN、ZrO2、TiAlN、TiSiN等构成的组中选择的一种。
第一绝缘层120可以包括分别设置在暴露于蚀刻区域N的第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113上的多个第一开口121。具体地，第一开口121可以使第一接触电极114和第二接触电极115在第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113上分别被部分地暴露。
电极层130可以设置在第一绝缘层120上，并且可以通过第一开口121分别电连接到第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113上。
电极层130可以通过完全覆盖发光结构110的上表面的第一绝缘层120与第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113绝缘。另外，电极层130可以连接到通过第一开口121而外部地暴露的第一接触电极114和第二接触电极115，并且可以连接到第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113。
可以通过设置在第一绝缘层120中的第一开口121以各种方式控制电极层130与第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113的电气连接。例如，根据第一开口121的数量和设置，可以不同地改变电极层130与第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113的电连接。
为了第一导电类型半导体层111与第二导电类型半导体层113之间的电绝缘，电极层130可以被提供为至少一对，例如，第一电极层131和第二电极层132。例如，第一电极层131电连接到第一导电类型半导体层111，第二电极层132电连接到第二导电类型半导体层113。第一电极层131和第二电极层132可以彼此分开以被电绝缘。
电极层130可以包括包含诸如下述材料中的一种或更多种的材料：金(Au)、钨(W)、铂(Pt)、硅(Si)、铱(Ir)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、钛(Ti)、铬(Cr)等以及它们的合金。
第二绝缘层140可以设置在电极层130上，并且可以完全覆盖并保护电极层130。另外，第二绝缘层140可以包括使电极层130通过其被部分地暴露的第二开口141。第二开口141可以被提供为多个开口，以使第一电极层131和第二电极层132分别被部分地暴露。
第二绝缘层140可以包括与第一绝缘层120的材料相同的材料。
电极垫150可以包括第一垫151和第二垫152，并且可以分别设置在通过第二开口141被部分地暴露的第一电极层131和第二电极层132上。另外，电极垫150可以通过电极层130电连接到第一导电类型半导体层111和第二导电类型半导体层113。第一垫151和第二垫152可以分别被提供为多个垫。
为了通过倒装芯片结合方法实现板上芯片(COB)型结构，第一垫151和第二垫152在发光结构110之上可以具有相同的方位。
如图5中所示，第一垫151和第二垫152可被对称地设置。第一垫151和第二垫152的数量和位置结构也可被各种改变。
导光单元200可以设置在LED芯片100的另一侧上，并且可以向外部发射由LED芯片100产生的光(见图4)。
导光单元200可以具有以四边形形状在与LED芯片100的所述另一侧垂直的纵向方向上延伸的杆形结构。具体地，导光单元200可以具有与LED芯片100的所述另一侧接触的第一表面201、与第一表面201相对的第二表面202以及设置在第一表面201与第二表面202之间以连接第一表面201到第二表面202的第三表面203。
第一表面201可以定义LED芯片100的光入射到其上的光入射表面，第二表面202和第三表面203可以定义入射到导光单元200内部的光从其向外部发出的光发射表面。
多个凹凸结构201a可以形成在与LED芯片100接触的第一表面201上。在至少一个示例实施例中，示出了具有圆顶形的凸形状的凹凸结构201a，但是不限制于此。例如，凹凸结构201a可以具有诸如四边形结构、三角形结构等的各种形式。另外，凹凸结构201a可以被选择性地形成和提供，使得其可以被省略。
设置为与第一表面201相对的第二表面202可以具有基本平坦的平面结构。
图8A、图8B和图8C是示意性地示出图6中示出的半导体发光器件中的导光单元的形状的各种修改的侧视图。图8A、图8B和图8C示意性地示出了第二表面202的形状的各种修改。
如图8A中所示，第二表面202可以具有其中心向第一表面201凹进的结构。另外，如图8B中所示，第二表面202可以具有向外突出的凹凸结构202a。另外，如图8C中所示，第二表面202可以基本具有向上突出的圆顶形凸起的弯曲结构。
通过凹入结构、凹凸结构或圆顶形的弯曲结构可以调节向外部发射的光光束的传播角度。
第三表面203可以从第一表面201的边缘延伸，然后连接到第二表面202的边缘。另外，第三表面203可以与LED芯片100的侧表面基本共面。
例如，与第一表面201和第二表面202具有四边形形状一样，第三表面203可以被提供为四个表面。因此，例如，在第一表面201和第二表面202具有三角形形状的情况下，第三表面203可以被提供为三个表面。
导光单元200可以由透光材料形成。可以使用诸如蓝宝石、Si、SiC、MgAl2O4、MgO、LiAlO2、LiGaO2、GaN等的材料作为导光单元200的材料。
在根据至少一个示例实施例的半导体发光器件10中，LED芯片100可以具有在大约7μm至9μm的范围内的高度(厚度)，导光单元200可以具有在大约150μm至550μm范围内的高度(厚度)。另外，LED芯片100的尺寸(剖面面积)可以为大约200μm2或更小，例如，10μm×10μm。如上所述，随着LED芯片100的尺寸减小，导光单元200的厚度可以相对地增加。因此，半导体发光器件10可以具有与面积相比高度比(高宽比)显著地大的杆形结构。另外，大部分半导体发光器件10可以被导光单元200占据。
例如，当根据至少一个示例实施例的半导体发光器件10通过真空夹具V移动时，可以在导光单元200被真空夹具(见图2)夹持的同时操纵半导体发光器件10。换言之，通过使导光单元200具有相对高的高宽比，可以容易地实现使用真空夹具以拾取-放置方法难以操纵的200μm2或更小的微级器件，因此，可以容易地实施精确拾取-放置方法。
图9A和图9B是示意性地示出根据至少一个示例实施例的半导体发光器件的侧视图。图9A和图9B示意性地示出了根据示例实施例的半导体发光器件。
如图9A和图9B所示，半导体发光器件10’还可以包括覆盖导光单元200的表面的波长转换层300。具体地，如图9A中所示，波长转换层300可以覆盖导光单元200的表面。另外，如图9B所示，波长转换层300可以覆盖导光单元200的表面和LED芯片100的侧表面。
波长转换层300可以由透光材料形成，以使来自导光单元200的光向外发射。可以使用诸如硅、环氧树脂等的树脂作为透光材料。
波长转换层300可以包括被LED芯片100产生的光所激发随后发射具有不同波长的光的波长转换材料，例如，可以包括至少一种或更多种类型的磷光体，光可以被磷光体调节而被发射为具有不同颜色。
例如，当LED芯片100发射蓝光时，黄色、绿色、红色和/或桔色磷光体可以与其组合，以使白光被发射。另外，可以包括发射紫色、蓝色、绿色、红色和红外光的LED芯片100中的至少一种LED芯片。在这种情况下，LED芯片100可以将显色指数(CRI)从大约‘40’调节至大约‘100’。另外，可以将色温从大约2000K调节至大约20000K，并且可以产生各种类型的白色光。另外，根据需要产生紫色、蓝色、绿色、红色、桔色可见光或红外光，可以调节颜色以适合于环境氛围或人们的情绪。另外，可以产生可促进植物生长的具有特定波长的光。
通过将蓝色LED芯片与黄色、绿色、红色磷光体和/或绿色与红色LED芯片组合而获得的白色光可以具有两个或更多个峰值波长，其在图10中示出的CIE 1931色度图上的坐标(x，y)可以位于连接到彼此的线段(0.4476，0.4074)、(0.3484，0.3516)、(0.3101，0.3162)、(0.3128，0.3292)和(0.3333，0.3333)上。可选择地，坐标(x，y)可以位于由线段和黑体辐射光谱所包围的区域中。白光的色温可以在大约2000K至大约20000K的范围之内。
图10是根据至少一个示例实施例的用于描述波长转换材料的CIE 1931颜色空间图。在图10中，在黑体辐射光谱下方的点E(0.3333，0.3333)附近的白光可以处于黄色系分量的光变得相对弱的状态。此白光可以用作其中相对明亮或提神的气氛可被提供至肉眼的区域的照明光源。因此，使用在黑体辐射光谱下方的点E(0.3333，0.3333)附近的白光的照明装置产品可以有效用于出售杂货、服装等的零售空间中。
磷光体可以由下面的经验式表示并可以具有如下的颜色。
氧化物基磷光体：黄色和绿色Y3Al5O12：Ce、Tb3Al5O12：Ce、Lu3Al5O12：Ce
硅酸盐基磷光体：黄色和绿色(Ba,Sr)2SiO4：Eu、橘黄色(Ba,Sr)3SiO5：Ce
氮化物基磷光体：绿色β-SiAlON：Eu、黄色La3Si6N11：Ce、橘黄色α-SiAlON：Eu、红色CaAlSiN3：Eu、Sr2Si5N8：Eu、SrSiAl4N7：Eu、SrLiAl3N4：Eu、Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3，0<z<0.3，0<y≤4)(这里，Ln是从由IIIa族元素和稀土元素构成的组中选择的至少一种，M是从由钙(Ca)、钡(Ba)、锶(Sr)和镁(Mg)构成的组中选择的至少一种)
氟化物基磷光体：KSF基红色K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、NaGdF4:Mn4+、K3SiF7:Mn4+
磷光体的成分应该基本上与化学计量一致，各元素可以用在元素周期表的各族中的其它元素来替代。例如，Sr可以用碱土金属族II的Ba、Ca、Mg等来替代，Y可以用镧基铽(Tb)、镥(Lu)、钪(Sc)、钆(Gd)等来替代。另外，Eu等活性剂可以根据需要的能量水平而用Ce、Tb、镨(Pr)、铒(Er)或镱(Yb)等来替代，为了修改其特性，可以另外使用单独活性剂或替代活性剂等。
更具体地，在氟化物基红色磷光体的情况下，为了改善其在高温和高湿度下的可靠性，磷光体可以被涂覆有不含Mn的氟化物，或者被涂覆有不含Mn的氟化物的磷光体表面或磷光体的涂氟化物的表面还可以涂覆有有机材料。在如上面描述的氟化物基红色磷光体的情况下，与其它磷光体的情况不同，可以获得40nm或更小的窄的半峰全宽，因此，可以将氟化物基红色磷光体用于诸如UHD TV的高分辨率TV机中。
另外，作为对于波长转换材料的磷光体替代品，可以使用诸如量子点(QD)等的材料，并且可以使用磷光体与量子点的混合物或仅使用QD。
量子点(QD)可以具有使用III-V族化合物半导体材料或II-VI族化合物半导体材料的核-壳结构。例如，量子点可以具有使用硒化镉(CsSe)、磷化铟(InP)等形成的芯，以及使用硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)等形成的壳。此外，QD可以具有用于稳定芯和壳的配体。例如，芯可以具有近似1nm至30nm的直径，具体地，近似3nm至10nm。壳可以具有近似0.1nm至近似20nm的厚度，具体地，0.5nm至2nm。
量子点可以基于其尺寸而实现各种颜色的光。具体地，在量子点用作磷光体替代物的情况下，量子点可以用作红色或绿色磷光体。在使用量子点的情况下，可以获得例如，大约35nm的窄的半峰全宽。
另一方面，图3示意性地示出了根据至少一个示例实施例的光源模块的形状的修改。
如图3中所示，在多个半导体发光器件10中，其从黑矩阵30向上突出的部分可以覆盖有波长转换层400。换言之，波长转换层400可以覆盖黑矩阵30上的半导体发光器件10的导光单元200。
波长转换层400可以由透光材料形成，以使半导体发光器件10的光向外发射。例如，可以使用诸如硅、环氧树脂等的树脂作为透光材料。
波长转换层400可以包括被由半导体发光器件10产生的光激发并发射具有不同波长的光的波长转换材料，例如，至少一种磷光体，波长转换层400被所述至少一种磷光体调节为发射具有不同颜色的光。在这种情况下，包括在波长转换层400中的磷光体可以与包括在图9A和图9B中示出的半导体发光器件10’的导光单元200的表面所覆盖的波长转换层300中的磷光体是不同种类的磷光体。
如上所述，根据至少一个示例实施例的光源模块1可以被提供在具有杆形结构的多个半导体发光器件10分别易于插入到预先形成的黑矩阵30的孔31中的方案中。一个或更多个发光器件10可以与基底20上的一个或更多个连接垫选择性地可拆卸地结合。将发光器件10与连接垫可拆卸地结合可以包括从连接垫移除并替换半导体发光器件10。一个多更多个发光器件10可以从一个或更多个连接垫可互换地调换。基于发光器件在检测照明后确定是有缺陷的，发光器件10可以被选择性地移除和替换、互换地调换、它们的一些组合等。因此，可以改善光源模块1的维护的容易性。
特别地，可以通过控制真空夹具V以拾取-放置方法来传输并操纵多个半导体发光器件10，使得通过自动化可以改善操作的精确度并且可以预期工作效率。可以根据一个或更多个计算机系统产生的命令信号来控制真空夹具V。一个或更多个计算机系统可以包括处理器，所述处理器可执行一个或更多个计算机可读指令，以产生控制真空夹具V的命令。
图11是示意性地示出根据至少一个示例实施例的制造光源模块的方法的流程图。图12A、图12B、图12C、图12D和图12E是示意性地示出根据至少一个示例实施例的制造光源模块的方法的剖视图。如下面进一步描述的，可以通过控制器装置2200的至少一部分来执行所述方法的一个或更多个操作。
参照图11及图12A至图12E，示出了根据本发明构思的至少一个示例实施例的制造光源模块的方法。可以通过至少包括处理器的控制器装置2200来部分地或全部地实施所述方法。控制器装置2200可以包括存储计算机可读指令的存储器。控制器装置2200可以至少包括真空夹具V，并且/或者计算机系统可以通信地结合到真空夹具V，使得处理器可以基于执行计算机可读指令来控制真空夹具。处理器可以执行计算机可读指令，以执行图11及图12A至图12E中示出的方法的一个或更多个操作。在一些示例实施例中，处理器可以执行计算机可读指令，从而控制一个或更多个各种装置以实施所述方法的一个或更多个操作。
图12A示意性地示出了提供具有连接垫的基底的操作(图11的S10)。如示出的，可以基于控制器装置2200来提供基底，控制器装置2200控制基底提供装置2400以提供基底20。基底提供装置2400可以根据包括层压、化学气相沉积、原子层沉积、它们的一些组合等的一个或更多个各种工艺来提供基底20。在一些示例实施例中，基底提供装置2400为将预制基底20移动至特定位置以提供基底20的机械装置。
基底20可以是印刷电路板，例如，FR4型印刷电路板(PCB)或易于变形的柔性印刷电路板。印刷电路板可以使用包括环氧树脂、三嗪、硅、聚酰亚胺等的有机树脂材料和其它有机树脂材料来形成，可以使用诸如氮化硅、AlN、Al2O3等的陶瓷材料来形成，或者可以使用如MCPCB、MCCL等中的金属或者金属化合物来形成。基底20可以具有呈基本四边形形状的板结构，这通过示例的方式示出了根据至少一个示例实施例的基底20的结构，因此，基底20不限制于此。
基底20可以具有多个芯片安装区域，连接垫21可以分别设置在芯片安装区域中。如图12A中所示，控制器装置2200可以控制连接垫21提供装置2500，以将连接垫21设置在芯片安装区域中。控制器装置2200可以控制装置2500，以根据特定图案将连接垫21设置在基底20上。连接垫21可以以导电薄膜的形式被形成，例如，连接垫21可以包括铜箔。连接垫21可以连接到外部电源。连接垫21可以根据图案而形成在基底20上，使得连接垫21可以包含基底20上的连接垫21的图案。
图12B示意性地示出了在基底上形成具有多个孔的黑矩阵的操作(图11的S20)。可以基于控制黑矩阵形成装置2600的控制器装置2200来执行所述操作，以形成黑矩阵30。装置2600可以根据包括化学气相沉积、原子层沉积、层压、它们的一些组合等的一个或更多个各种工艺形成黑矩阵30。
例如，可以以通过在基底20的上表面上沉积颜料并蚀刻沉积的颜料而形成图案的方法来形成黑矩阵30。
黑矩阵30可以在其与芯片安装区域对应的位置中具有所述多个孔31。因此，孔31可以包括与连接垫21的图案对应的孔31的图案，使得连接垫21均与分开的各个孔31对齐。所述多个孔31可以具有穿过黑矩阵30的结构。基底20覆盖有黑矩阵30，基底20的包括连接垫21的芯片安装区域可以因所述多个孔31而不覆盖有黑矩阵30。
可以在基底20上布置所述多个孔31，以在横向方向和纵向方向形成多个列。例如，可以以棋盘状图案或矩阵图案布置所述多个孔31。
黑矩阵30的侧表面可以与基底20的侧表面基本共面。
图12C示意性地示出了在黑矩阵中设置多个半导体发光器件的操作(图11的S30)。
可以以拾取-放置的方法通过真空夹具V分别夹紧所述多个半导体发光器件10并分别插入到所述多个孔31中，随后将其设置于孔中。另外，可以将所述多个半导体发光器件10电结合到连接垫21。基于将发光器件10插入到与各个连接垫21对应的分开的各个孔31中，发光器件10可以与分开的各个连接垫21电结合。基于控制器装置2200控制真空夹具V来夹持发光器件10并将其插入孔31中，以夹持发光器件10并将其插入各个孔31中。控制器装置2200可以选择特定发光器件10所插入的特定孔31，控制器装置2200可以控制真空夹具V，以将特定发光器件10插入到对应的选择的孔31中，其中，控制器装置2200将特定发光器件10与对应的选择的孔31关联。控制器装置2200可以通信地结合到传感器装置(例如，传感器装置2300)，并且可以选择孔31并可以控制真空夹具V，以基于处理通过传感器装置2300产生的传感器数据将特定的发光器件10插入选择的孔31中。
图12D示意性地示出了测试所述多个半导体发光器件的操作(图11的S40)。
因为光源模块1使用多个半导体发光器件10作为光源，所以可以在所述多个半导体发光器件10作为最终产品被装运之前执行对所述多个半导体发光器件10的测试。光源模块1可以位于用于测试的夹件J中，并连接到外部驱动电源。测试可以包括通过一个或更多个连接垫21控制对一个或更多个发光器件10的电功率的供应，使得将至少阈值量的电功率通过所述一个或更多个连接垫21供应至所述一个或更多个发光器件10。控制器装置2200可以控制对所述一个或更多个发光器件10的电功率的供应。
测试可以包括通过所述一个或更多个发光器件10监视光发射。可以通过控制器装置2200执行这样的监视。这样的监视可以包括控制传感器装置2300，以在传感器装置2300的视野2310之内采集所述一个或更多个发光器件10的一个或更多个图像。这样的监视可以包括处理图像(这里也称作传感器数据)，以确定如果将电功率供应至所述一个或更多个发光器件10电结合到的用来驱动所述一个或更多个发光器件的相应的一个或更多个连接垫并且/或者当将电功率供应至所述一个或更多个发光器件10电结合到的用来驱动所述一个或更多个发光装置的相应的一个或更多个连接垫时，所述一个或更多个发光器件10是否发出光。例如，如果供应电功率来驱动发光器件10并且/或者当供应电功率来驱动发光器件10时，基于确定发光器件10发射比阈值量小的光，则可以确定发光器件10是有缺陷的。
当确定了在对于各半导体发光器件10的驱动测试的结果中不存在缺陷时，可以将各半导体发光器件10作为最终产品而装运，或者可以将其转移至将要把光源模块1安装在显示设备中的工艺中。
图12E示意性地示出了选择性地移除在所述多个半导体发光器件中的有缺陷的半导体发光器件并用其它半导体发光器件替代其的操作(图11的S50)。
作为对于所述多个半导体发光器件10的测试结果，如果确定了一些半导体发光器件10是有缺陷的，则相应的半导体发光器件10通过真空夹具V选择性地移除，并且可以用一个或更多个其它半导体发光器件10替换。控制器装置2200可以基于确定了半导体发光器件10是有缺陷的而产生控制真空夹具V夹紧并将半导体发光器件10从孔31移除的命令信号。控制器装置2200可以产生命令信号，以控制真空夹具V夹紧并将替换的半导体发光器件10插入孔31中，从而替换了有缺陷的半导体发光器件10。替换的半导体发光器件10可以是插入另一孔31中的器件，使得有缺陷的半导体发光器件10可以被来自基底20上的另一孔31的另一半导体发光器件10替换。
替换完成之后，可以再次执行对于所述多个半导体发光器件10的测试。
137图13是示意性地示出根据至少一个示例实施例的显示设备的剖视图。图14是示意性地示出在图13的显示设备中的单元像素的布置的平面图。图15A和图15B是示意性地示出根据至少一个示例实施例的构造单元像素的子像素的布置结构的平面图。参照图13至图15B，描述了根据本发明构思的至少一个示例实施例的显示设备50。
参照图13和图14，根据本发明构思的至少一个示例实施例的显示设备50可以包括光源模块1、覆盖层2和壳体3。显示设备50还可以包括驱动光源模块1的驱动单元4。
光源模块1可以包括基底20、覆盖基底20并具有多个孔31的黑矩阵30以及可拆卸地设置在所述多个孔31中的多个半导体发光器件10。
在至少一个示例实施例中，光源模块1可以具有与根据图1中示出的至少一个示例实施例的光源模块1的构造和结构相似的构造和结构。参照上面描述的示例实施例(例如，参照图1)，可以理解光源模块1的各组件的详细描述。另外，光源模块1的半导体发光器件10可以具有与根据图4至图9中示出的至少一个示例实施例的半导体发光器件10的构造和结构相似的构造和结构。参照上面描述的示例实施例(例如，参照图4)，可以理解半导体发光器件10的各组件的详细描述。
布置在基底20上的所述多个半导体发光器件10可以实现作为单束的具有三个或四个相邻半导体发光器件的单元像素P。换言之，构造一个单元像素P的所述三个或四个半导体发光器件10中的每个半导体发光器件可以为对应的单元像素P的子像素。例如，当单元像素P由三个子像素构造时，三个子像素可以分别被构造为发射红(R)光的半导体发光器件10a、发射蓝(B)光的半导体发光器件10b和发射绿(G)光的半导体发光器件10c。例如，当单元像素P由四个子像素构造时，四个子像素可以分别被构造为发射红(R)光的一个半导体发光器件10a、发射蓝(B)光的一个半导体发光器件10b和发射绿(G)光的两个半导体发光器件10c。所述构造可以被不同地改变，但是不限制于此。
所述多个单元像素P可以被布置为在纵向方向和横向方向上形成多个列，以与基底20的尺寸对应。
例如，构造各单元像素P的多个半导体发光器件10可以以它们在纵向方向上彼此相邻地被布置的结构来被布置。另外，如图15A中所示，所述多个半导体发光器件10a、10b和10c也可以在横向方向上被布置。另外，如图15B所示，所述多个半导体发光器件10a、10b和10c可以以三角形形状被布置。另外，构造各像素单元P的所述多个半导体发光器件10a、10b和10c可以以各种结构被布置。
在所述多个半导体发光器件10分别被设置在所述多个孔31中的状态下，半导体发光器件10的部分可以从黑矩阵30向上突出。例如，各半导体发光器件10的导光单元200可以从黑矩阵30部分地向上突出。
黑矩阵30和所述多个半导体发光器件10可以被覆盖层2覆盖。因此，从黑矩阵30向上突出的所述多个半导体发光器件10的部分可以被嵌入在覆盖层2内部。
覆盖层2可以由具有透光率的树脂材料形成，例如，覆盖层2可以包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酰等。
覆盖层2可以包括在大约3％至大约15％范围内的光散射材料。作为光散射材料，例如，可以使用从由SiO2、TiO2和Al2O3构成的组中选择一种或更多种。如果包括小于3％的光散射材料，则会难以期望充足的光散射效果。另外，如果包括大于15％的光散射材料，则会减少通过覆盖层2向外发射的光的量，从而会减少光提取效率。
根据至少一个示例实施例，也可以选择性地包括或省略光散射材料。
另一方面，还可以在覆盖层2的上表面上设置覆盖覆盖层2的偏振滤光器层5。然而，偏振滤光器层5不是构成根据本发明构思的显示设备50的必要组件，因此其可以被省略。
驱动单元4可以控制所述多个半导体发光器件10的操作。驱动单元4可以连接到光源模块1的基底20，以随后通过基底20的连接垫21连接到所述多个半导体发光器件10。
驱动单元4可以通过将外部驱动功率转化为适于驱动半导体发光器件10的电流源来提供外部驱动功率。例如，驱动单元4可以包括AC-DC转换器、整流电路组件、熔断器等。另外，驱动单元4还可以包括可在一些情况下实施远程控制的通信模块。
壳体3可以容纳光源模块1，并且可以保护光源模块1不受外部环境影响。
壳体3可以执行支撑光源模块1的框架的功能，以及用于向外发射由光源模块1产生的热的热沉的功能。为此，壳体3可以由具有相对高的热导率的耐久材料形成，例如，壳体3可以包括诸如铝(Al)的金属材料、散热树脂等。
如上所述，根据至少一个示例实施例的显示设备50通过使用由无机材料形成的发光二极管(LED)来实施单元像素P。因此，可以解决根据现有技术的有机发光二极管(OLED)的问题，例如，由于使用有机材料使得OLED易受到湿气和水分的影响、与无机材料相比使用寿命相对短以及由于使用昂贵的有机材料使得制造成本会增加的缺点。
同时，可以基于产品形式、位置及其目的来各种改变使用发光二极管(LED)的显示设备50的光学设计。例如，如在至少一个示例实施例中描述的，显示设备50可以使用发光的半导体发光器件10来实施单元像素P，并且还可以用作在宽阔的区域上照射光的照明设备。
另外，对于显示设备50，也可以通过对其添加通信功能来执行可见光无线通信技术，在可见光无线通信技术中可以同时实现使用LED的半导体发光器件10的唯一目的以及它的作为通信手段的用途。具体地，与现有光源相比，使用LED的半导体发光器件10具有相对长的使用寿命和优良的功率效率，实现各种颜色，具有用于数字通信的快的转换速度，并且可以数字控制。
可见光无线通信技术是用于在可见波长带宽(对于人眼是可感知的光)内使用光的用于无线传输信息的无线通信技术。可见光无线通信技术在使用可见光波长带宽中的光方面区别于现有的有线光学通信技术和红外光无线通信，与有线光学通信技术的区别在于通信环境是无线的。
另外，与RF无线通信不同，可见光无线通信技术具有的便利性在于在使用频率方面可以没有管制或授权而可以被自由地使用；可见光无线通信技术具有的差别在于物理安全是优异的，并且用户可以可视地确认通信链路；可见光无线通信技术具有用于同时获得光源和通信功能的唯一目的的融合技术的特征。
图16是根据至少一个示例实施例的使用光源模块的平坦照明设备的透视图。
参照图16，平坦照明设备1000可以包括光源模块1010、电源装置1020和盒1030。根据本发明构思的至少一个示例实施例，光源模块1010可以包括基底、黑矩阵和多个半导体发光器件(见图1)。电源装置1020可以包括光源模块驱动单元。
光源模块1010可以被形成为具有基本上平面的形式。根据本发明构思的至少一个示例实施例，光源模块可以包括多个半导体发光器件以及存储所述多个半导体发光器件的驱动信息控制器。
电源装置1020可以被构造为将电力供应至光源模块1010。盒1030可以包括容纳光源模块1010和电源装置1020的容纳空间，并且可以以其一侧表面敞开的六面体形式形成，但是其不限制于此。光源模块1010可以设置为向盒1030的所述一个敞开侧发光。
图17是根据至少一个示例实施例的包括光源模块和通信模块的灯的分解的透视图。
参照图17，照明设备1100可以包括插座1110、电源单元1120、散热单元1130、光源单元1140和光学单元1170。根据本发明构思的至少一个示例实施例，光源单元1140可以包括基底1142、安装在基底1142上的多个光源模块1141以及控制器1143。控制器1143可以在其中存储所述多个光源模块1141的驱动信息。
照明设备1100可以包括设置在光源单元1140之上的反射板1150，反射板1150使光从光源单元1140向侧表面和后方均匀地分散，从而可以减少眩光。
通信模块1160可以安装在反射板1150的上部上，可以通过通信模块1160实现家庭互联网通信。例如，通信模块1160可以为使用Wi-Fi或Li-Fi的无线通信模块，并且可以通过智能手机或无线控制器来控制安装在室内或室外的照明设备的照明，诸如开通/关闭操作、亮度调节等。另外，可以通过使用Li-Fi通信模块来控制位于室内或室外的诸如TV、冰箱、空调、门锁等以及车辆的电子产品系统，其中，LiFi通信模块使用具有安装在室内或室外的照明设备的可见波长的光。
反射板1150和通信模块1160可以被光学单元1170覆盖。
插座1110可以被构造为替换现有的照明设备。可以通过插座1110施加供应至照明设备1100的电功率。如示出的，电源单元1120可以包括彼此分开且彼此结合的第一电源单元1121和第二电源单元1122。散热单元1130可以包括内部散热部分1131和外部散热部分1132。内部散热部分1131可以直接连接到光源单元1140和/或电源单元1120，由此热可以传输至外部散热部分1132。
光学单元1170可以包括内部光学单元(未示出)和外部光学单元(未示出)，并且可以被构造成使得从光源单元1140发射的光可以被均匀地分散。
光源单元1140的所述多个光源模块1141可以从电源单元1120接收电功率并随后将光发射至光学单元1170。光源模块1141可以包括基底、黑矩阵和多个半导体发光器件(见图1)。
图18是根据至少一个示例实施例的使用光源模块的棒型灯的分解透视图。
参照图18，照明设备1200可以包括散热构件1210、盖1241、光源单元1250、第一插座1260和第二插座1270。
具有凹凸形式的多个散热鳍片1220和1231可以形成在散热构件1210的内表面或/和外表面上，散热鳍片1220和1231可以被设计为具有各种形式和以及它们之间具有间隔。
具有突出形式的支持部分1232可以由散热构件1210向内地形成。光源单元1250可以被固定至支持部分1232。中止突出件1233可以形成在散热构件1210的两端上。
盖1241可以包括形成于其中的中止槽1242，中止槽1242可以以钩结合结构结合到散热构件1210的中止突出件1233。可以相反地改变形成中止槽1242和中止突出件1233的位置。
光源单元1250可以包括光源模块阵列。光源单元1250可以包括印刷电路板1251、光源模块1252和控制器1253。如上面描述的，控制器1253可以在其中存储光源模块1252的驱动信息。印刷电路板1251可以被提供有形成在其中的电路布线，用于操作光源模块1252。另外，光源单元1250中可以包括用于操作光源模块1252的构成元件。
第一插座1260和第二插座1270可以被提供为一对插座，并且可以具有它们被结合到由散热构件1210和盖1241构成的柱形盖单元的相对端的结构。例如，第一插座1260可以包括电极端子1261和电源装置1262，第二插座1270可以包括设置于其上的虚设端子1271。另外，光学传感器和/或通信模块可以嵌入在第一插座1260或第二插座1270中的一个的内侧。例如，光学传感器和/或通信模块可以安装在设置有虚设端子1271的第二插座1270内。如另一示例，光学传感器和/或通信模块可以安装在设置有电极端子1261的第一插座1260内。
根据本发明构思的至少一个示例实施例，物联网(IoT)装置具有可访问的有线或无线接口，可以通过有线/无线接口与一个或更多个其它装置通信，并且可以包括用于发送或接收数据的装置。可访问的接口可以包括有线局域网(LAN)、诸如无线保真(Wi-Fi)的无线局域网(WLAN)、诸如蓝牙的无线个人区域网(WPAN)、无线通用串行总线(无线USB)、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、电力线通信(PLC)、可访问诸如第三代(3G)网络、第四代(4G)网络、长期演进(LTE)网络等的移动通信网络(移动蜂窝网络)的调制解调器通信接口。蓝牙接口可以支持蓝牙低功耗(BLE)。
图19是根据至少一个示例实施例的可使用光源模块的室内照明控制网络系统。
根据至少一个示例实施例，网络系统1900可以是使用诸如LED等的半导体发光器件的照明技术、物联网(IoT)技术、无线通信技术等彼此融合的复杂智能照明网络系统。网络系统1900可以使用各种照明设备及有线和无线通信装置来实现，并且可以通过传感器、控制器、通信手段、用于网络控制和维护的软件等来实现。
网络系统1900不仅可以应用到诸如住宅或办公室的限定在建筑内的封闭空间，也可以应用到诸如公园、街道等的开放空间。网络系统1900可以基于物联网环境来实现，以收集/处理各种类型信息并将其提供给用户。在这种情况下，包括在网络系统1900中的LED灯1920不仅可以在从网关1910接收关于环境的信息以控制LED灯1920的照明中发挥作用，也可以在基于诸如LED灯1920的可见照明通信等的功能来检查和控制包括在物联网环境中的其它设备1930至1980的可操作状态中发挥作用。
参照图19，网络系统1900可以包括：网关1910，用于根据不同通信协议处理发送和接收的数据；LED灯1920，连接到网关1910以能够通信，LED灯1920包括作为光源的LED；多个设备1930至1980，连接到网关1910以能够根据各种无线通信方法来通信。为了基于物联网环境实现网络系统1900，各设备1930至1980及LED灯1920可以包括至少一个通信模块。如至少一个示例实施例，LED灯1920可以连接到网关1910，以能够通过诸如WiFi、Li-Fi等的无线通信协议来通信。为此，LED灯1920可以包括用于灯的至少一个通信模块1922。
如上面描述的，网络系统1900不仅可以应用到诸如住宅、办公室等的封闭空间，也可以应用到诸如街道或公园的开放空间。例如，当网络系统1900应用到住宅时，包括在网络系统1900中并且基于物联网技术连接到网关1910以能够通信的所述多个设备1930至1980可以包括家用电器1930、数字门锁1940、车库门锁1950、安装在墙上等用于照明的开关1960、用于重复无线网络的路由器1970以及诸如智能手机、平板PC、膝上型计算机等的移动装置1980。
在网络系统1900中，LED灯1920可以通过使用安装在住宅中的无线通信网络(Wi-Fi、LiFi等)来检查各种设备1930至1980的操作状态，或者可以根据周围环境/情况自动地控制LED灯1920自身的照度。另外，可以通过使用利用从LED灯1920发射的可见光的LED WiFi(LiFi)通信来控制包括在网络系统1900中的设备1930至1980。
首先，基于通过用于灯的通信模块1922从网关1910传输的关于周围环境的信息，或者基于从安装在LED灯1920上的传感器收集的关于周围环境的信息，LED灯1920可以自动地控制LED灯1920的照度。例如，可以根据在电视1932上播放的节目的类型或电器1934上的屏幕的亮度来自动地控制LED灯1920的照明亮度。为此，LED灯1920可以从连接到网关1910的用于灯的通信模块1922接收关于电视1932的操作的信息。用于灯的通信模块1922可以被模块化，以与包括在LED灯1920中的传感器和/或控制器集成。
例如，在TV上播放的节目的类型为戏剧的情况下，根据预设定的设定值，照明的色温可以降低至等于或小于12000K，例如，6000K，并且也可以控制颜色，从而创造舒适的氛围。在节目为喜剧节目的情况下，可以以这样的方式来构造网络系统1900：可以根据照明强度设定值将照明的色温增加到6000K或更高，并且可以将照明的色温调节为青白色照明。
另外，在房间没有人的状态下在数字门锁1940已经被锁定后，当已过去期望的(和/或可选择地预定的)时间段时，可以关闭所有打开的LED灯1920，从而减少和/或防止电力的浪费。另外，在通过移动装置2800等设定为安全模式的情况下，在房间中没有人的状态下当数字门锁1940被锁定时，可以保持LED灯1920的打开状态。
可以根据通过连接到网络系统1900的各种传感器收集的周围环境来控制LED灯1920的操作。例如，当在建筑内实施网络系统1900时，照明、位置传感器和通信模块在建筑内部结合，收集在建筑内部的人的位置信息以打开或关闭照明，或者可以实时提供收集到的信息。因此，可以有效地执行设施管理、闲置空间的使用等。诸如LED灯1920的照明设备通常被设置在建筑的各层上的几乎所有空间中，从而可以通过与LED灯1920集成地设置的传感器来收集建筑内部的用于设施管理、使用闲置空间等各种类型的信息。
同时，LED灯1920可以结合到图像传感器、存储装置、用于灯的通信模块1922等，因此，可以用作可维护建筑安全或检测并处理紧急情况的设备。例如，当烟检测传感器或温度检测传感器等附于LED灯1920时，可以快速地检测火灾的发生等，从而显著地减少损坏。另外，考虑到天气、日照程度等，可以调节照明的亮度，从而提供节约能源和舒适的照明环境。
图20是根据至少一个示例实施例的可使用光源模块的开放型网络系统。
参照图20，根据至少一个示例实施例的网络系统1900’可以包括：通信连接装置1910’、以期望的(和/或可选择地预定的)间隔安装以连接到通信连接装置1910’以与其通信的多个照明器材1920’和1930’、服务器1940’、用于管理服务器1940’的计算机1950’、通信基站1960’、将通信可用装置连接到彼此的通信网络1970’、移动装置1980’等。
安装在诸如街道或公园等的开放户外空间中的多个照明器材1920’和1930’可以分别包括智能引擎1922’和1932’。智能引擎1922’和1932’除了包括用于驱动半导体发光器件的驱动器、通信模块等之外，还可以包括发光的半导体发光器件、收集关于周围环境的信息的传感器。智能引擎1922’和1932’可以通过通信模块根据诸如Wi-Fi、Li-Fi等的通信协议与其它外围设备通信。
在一个示例中，一个智能引擎1922’可以连接到另一个智能引擎1932’以与其通信。在这种情况下，WiFi延伸技术(WiFi Mesh)可以应用到智能引擎1922’与1932’之间的通信。至少一个智能引擎1922’可以通过有线/无线通信连接到连接到通信网络1970’的通信连接装置1910’。为了改善通信效率，多个智能引擎1922’和1932’可以组成组并随后连接到单个通信连接装置1910’。
通信连接装置1910’可以为能够有线/无线通信的接入点(AP)，并且可以在通信网络1970’与其它装置之间进行通信。通信连接装置1910’可以通过有线/无线方式中的至少一种连接到通信网络1970’。例如，通信连接装置1910’可以机械地容纳于照明器材1920’和1930’的任一个的内部。
通信连接装置1910’可以通过诸如WiFi等的通信协议连接到移动装置1980’。移动装置1980’的用户可以通过连接到与移动装置1980’的用户相邻的周围照明器材1920’的智能引擎1922’的通信连接装置1910’来接收关于周围环境的信息，所述信息由多个智能引擎1922’和1932’收集。关于周围环境的信息可以包括周围的交通信息、天气信息等。移动装置1980’通过通信基站1960’以诸如3G、4G等的无线蜂窝通信方式连接到通信网络1970’。
另一方面，连接到通信网络1970’的服务器1940’可以接收由分别安装在照明器材1920’和1930’上的智能引擎1922’和1932’收集的信息，并且可以同时监视各照明器材1920’和1930’的操作状态等。服务器1940’可以连接到计算机1950’，以基于各照明器材1920’和1930’的操作状态的监视结果来管理各照明器材1920’和1930’。计算机1950’可以执行可监视并管理各照明器材1920’和1930’及智能引擎1922’和1932’的操作状态的软件等。
图21是示出根据至少一个示例实施例的通过可见光无线通信的照明器材的智能引擎和移动装置的通信操作的框图.
参照图21，智能引擎1922’可以包括信号处理单元2211’、控制单元2212’、LED驱动器2213’、光源单元2214’、传感器2215’等。通过可见光无线通信连接到智能引擎1922’的移动装置1980’可以包括控制单元2801’、光接收单元2802’、信号处理单元2803’、存储器2804’、输入和输出单元2805’等。
可见光无线通信(Li-Fi)技术是可以使用在可见光波长带宽内的光(对于人眼可感知的光)来无线地传输信息的无线通信技术。可见光无线通信技术可以以在可见光波长带宽内的光的方式区别于现有的有线光学通信技术和红外光无线通信，换言之，在至少一个示例实施例中描述的来自发光封装件的特定可见光频率被使用，并且可以以通信环境为无线的方式区别于有线光学通信技术。另外，与RF无线通信不同，可见光无线通信技术具有能够在频率使用方面无管制或无授权地自由地使用的便利性，具有优异的物理安全，以及具有允许用户可视地确认通信链路的区别。此外，可见光无线通信技术具有可同时获得光源和通信功能的唯一目的的融合技术的特征。
智能引擎1922’的信号处理单元2211’可以处理将要被可见光无线通信发送和接收的数据。如至少一个示例实施例，信号处理单元2211’可以处理通过传感器2215’收集的作为数据的信息，并且可以将已经处理的信息发送到控制单元2212’。控制单元2212’可以控制信号处理单元2211’、LED驱动器2213’等的操作，也可以基于通过信号处理单元2211’发送的数据控制LED驱动器2213’的操作。LED驱动器2213’可以使光源单元2214’响应于通过控制单元2212’发送的控制信号而发射光，使得数据可以被传输到移动装置1980’。
移动装置1980’可以包括控制单元2801’、在其中存储数据的存储器2804’、显示装置和触摸屏、包括音频输出单元等的输入和输出单元2805’、信号处理单元2803’、检测包括数据信号的可见光的光接收单元2802’。光接收单元2802’可以检测可见光并将可见光转换为电信号，信号处理单元2803’可以对包括在由光接收单元转换的电信号中的数据进行解码。控制单元2801’可以将由信号处理单元2803’解码的数据存储在存储器2804’中，或者可以输出数据，以使用户通过输入和输出单元2805’等识别输出数据。
如上面所阐述的，根据本发明构思的示例实施例，可以提供能够通过真空夹具精确地并快速地移动芯片的光源模块及包括所述光源模块的显示设备。
图22是示出根据至少一个示例实施例的控制器装置2200的框图。控制器装置2200可以包括计算机处理装置。参照图22，控制器装置2200可以包括处理装置(“处理器”)2210、存储器2230、输入-输出装置2250和存储装置2270。在一些示例实施例中，控制器装置2200可以包括被构造为执行各种程序的计算系统。如上面描述的，这样的程序可以包括计算机可执行的程序指令，以控制真空夹具V通过经由孔的可移动插入来使连接垫与半导体发光器件可移动地结合和/或分离。如上面描述的，这样的程序可以包括控制传感器装置2300的计算机可执行的程序指令，以监视有缺陷的半导体发光器件。
处理装置2210(也称作“处理器”)可以被构造为运行各种示例的软件，诸如应用程序、操作系统、装置驱动器。例如，处理装置2210可以被构造为运行装载在工作存储器2230上的操作系统(未示出)。此外，处理装置2210可以被构造为在操作系统上运行各种应用程序。例如，如上面描述的，处理装置2210可以被构造为控制真空夹具V、传感器装置2300、它们的一些组合等。
可以将操作系统或应用程序装载在工作存储器2230上。例如，当计算机系统开始启动操作时，可以根据启动顺序将存储在存储装置2270中的OS图像(未示出)装载在工作存储器2230上。在控制器装置2200中，可以通过操作系统来管理全部输入/输出操作。类似地，可以将一些应用程序(“计算机可执行的指令程序”)装载在工作存储器2230中。
工作存储器(也称作“存储器”)2230可以为易失性存储装置(例如，静态随机存取存储器(SRAM)或动态随机存取存储器(DRAM)装置)或者非易失性存储装置(例如，PRAM、MRAM、ReRAM、FRAM、NOR FLASH存储器装置)中的一种。
输入-输出装置2250可以被构造为控制用户接口装置的用户输入和输出操作。例如，输入-输出装置2250可以包括允许操作者输入相关信息、指令、它们的一些组合等的键盘或显示屏。
存储装置(也称作“存储器”)2270可以用作用于控制器装置2200的非临时性存储介质。存储装置2270可以被构造为存储应用程序、OS图像和各种数据。可以以存储卡(例如，MMC、eMMC、SD、微型SD等)或硬盘驱动器(HDD)中的一种的形式提供存储装置2270。存储装置2270可以包括带有大存储容量的NAND FLASH存储器装置。存储装置2270可以包括下一代非易失性存储装置(例如，PRAM、MRAM、ReRAM或FRAM)或者NOR FLASH存储装置中的至少一种。
系统互联器2290可以被提供，以用作用于实现控制器装置2200中的网络的系统总线。处理器装置2210、工作存储器2230、输入-输出装置2250和存储装置2270可以通过系统互联器2290电连接到彼此，因此，数据可以在它们之间交换。然而，系统互联器2290可以不限制于前面描述的构造，例如，其还可以包括用于在数据通信中增加效率的另外的元件。
应该理解的是，这里描述的示例实施例应该仅以描述性含义来考虑，且不出于限制目的。在根据示例实施例的每个装置或方法内的特征或方面的描述应该通常被认为是可用于根据示例实施例的其它装置或方法中的其它类似特征或方面。虽然已经具体地示出并描述了一些示例实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式上和细节上的变化。

Claims (20)

1.一种光源模块，所述光源模块包括：
基底，包括多个芯片安装区域，每个芯片安装区域包括连接垫；
黑矩阵，位于基底上，黑矩阵包括多个孔，所述多个孔位于孔的图案中，孔的图案与基底上的芯片安装区域的图案对应；
多个半导体发光器件，位于所述多个孔中的分开的各个孔中，使得半导体发光器件电结合到与分开的各个孔对应的分开的各个芯片安装区域的分开的连接垫。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其中，
黑矩阵的顶表面低于每个半导体发光器件的顶表面，使得所述多个半导体发光器件从黑矩阵突出。
3.根据权利要求1所述的光源模块，其中，所述多个半导体发光器件中的每个半导体发光器件包括：
发光二极管芯片，发光二极管芯片包括位于发光二极管芯片的一侧上的电极垫；
导光单元，位于发光二极管芯片的相对侧上，导光单元被构造为将由发光二极管芯片产生的光发射至外部环境中，
其中，导光单元包括杆状结构，杆状结构被构造为在与发光二极管芯片的所述相对侧基本垂直的纵向方向上延伸。
4.根据权利要求3所述的光源模块，其中，导光单元包括：
第一表面，与发光二极管芯片的所述相对侧接触；
第二表面，与第一表面相对；
第三表面，位于第一表面和第二表面之间，其中，第三表面结合第一表面和第二表面。
5.根据权利要求4所述的光源模块，其中，
第一表面定义光入射表面，光入射表面被构造为将由发光二极管芯片发射的光接收至导光单元中，
第二表面和第三表面定义光发射表面，光发射表面被构造为将导光单元内部的光发射至外部环境。
6.根据权利要求4所述的光源模块，其中，第二表面包括以下之一：平面结构、向第一表面凹进的结构、凹凸结构或圆顶形的突出结构。
7.根据权利要求3所述的光源模块，其中，
发光二极管芯片包括：第一导电类型半导体层、第二导电类型半导体层、位于第一导电类型半导体层与第二导电类型半导体层之间的有源层，
电极垫包括：第一垫，连接到第一导电类型半导体层；第二垫，连接到第二导电类型半导体层。
8.根据权利要求1所述的光源模块，所述光源模块还包括：
波长转换层，覆盖黑矩阵上的所述多个半导体发光器件中的每个半导体发光器件。
9.根据权利要求1所述的光源模块，其中，
孔的图案在横向方向和纵向方向上延伸。
10.根据权利要求1所述的光源模块，其中，基底的侧表面与黑矩阵的侧表面基本共面。
11.一种显示设备，所述显示设备包括：
光源模块，所述光源模块包括：基底；黑矩阵，覆盖基底，所述黑矩阵包括多个孔；多个半导体发光器件，可拆卸地位于所述多个孔的分开的各个孔中；
覆盖层，覆盖黑矩阵和所述多个半导体发光器件；
壳体，至少部分地围绕光源模块。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，
所述多个半导体发光器件包括一组相邻的半导体发光器件，所述一组相邻的半导体发光器件为单元像素。
13.根据权利要求11所述的显示设备，其中，
所述多个孔中的所述多个半导体发光器件的一个或更多个部分从黑矩阵突出，
所述多个半导体发光器件的一个或更多个部分嵌入覆盖层内部。
14.根据权利要求11所述的显示设备，其中，
从黑矩阵向上突出的同时被设置在所述多个孔中的所述多个半导体发光器件中的一个或更多个部分分别从黑矩阵向上突出，
所述多个半导体发光器件的每个半导体发光器件包括波长反射层，所述波长反射层被构造为覆盖从黑矩阵突出的每个半导体发光器件的一个或更多个部分。
15.根据权利要求11所述的显示设备，所述显示设备还包括
偏光滤光器层，被构造为覆盖覆盖层。
16.根据权利要求11所述的显示设备，所述显示设备还包括：
驱动单元，被构造为驱动所述多个半导体发光器件。
17.一种控制器装置，所述控制器装置包括：
存储器，存储计算机可读指令；
处理器，被构造为执行计算机可读指令，用以：在基底上形成黑矩阵，所述黑矩阵包括多个孔，所述多个孔处于孔的图案中，所述孔的图案与基底上的连接垫的图案对应；将多个半导体发光器件插入所述多个孔中的分开的各个孔中，使得半导体发光器件电结合到与分开的各个孔对应的分开的连接垫。
18.根据权利要求17所述的控制器装置，其中，处理器还被构造为执行计算机可读指令，用以
在将至少阈值量的电功率通过半导体发光器件电结合到的连接垫供应至半导体发光器件的同时，基于确定了半导体发光器件发射比阈值量少的光，将特定的半导体发光器件从所述多个孔中的对应的孔移除。
19.根据权利要求18所述的控制器装置，其中，处理器还被构造为执行计算机可读指令，用以
控制对半导体发光器件的电功率的供应，使得将至少阈值量的电功率通过半导体发光器件电结合到的连接垫供应至半导体发光器件；
在控制电功率的供应的同时，控制传感器装置产生指示由半导体发光器件发射的光量的传感器数据；在供应至少阈值量的电功率的同时，处理传感器数据以确定半导体发光器件是否发射至少阈值量的光。
20.根据权利要求17所述的控制器装置，其中，处理器还被构造为执行计算机可读指令，用以
根据半导体发光器件的具体图案将所述多个半导体发光器件插入所述多个孔中的分开的各个孔中。
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