特許 6992073 発光デバイスを製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-10

(45)【発行日】2022-01-13

(54)【発明の名称】発光デバイスを製造する方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20220105BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20220105BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20220105BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20220105BHJP

   H01L 23/29 20060101ALI20220105BHJP

   H01L 23/31 20060101ALI20220105BHJP

【ＦＩ】

H01L33/50

H01L33/62

H01L23/12 Q

H01L21/56 J

H01L23/30 F

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019535864

(86)(22)【出願日】2017-12-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-13

(86)【国際出願番号】 US2017068981

(87)【国際公開番号】W WO2018126152

(87)【国際公開日】2018-07-05

【審査請求日】2019-08-27

(31)【優先権主張番号】62/440,939

(32)【優先日】2016-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/857,153

(32)【優先日】2017-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500507009

【氏名又は名称】ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ヴァムポーラ，ケネス ジョン

(72)【発明者】

【氏名】パセラ，ナン

(72)【発明者】

【氏名】パテール，アミル

【審査官】百瀬 正之

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５２３５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０５７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２９５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３３４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２０５６９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／５６

Ｈ０１Ｌ ２３／２９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光デバイスを製造する方法であって、
第１の複数の半導体ダイオードジャンクションと第２の複数の半導体ダイオードジャンクションとを取り付けて、基板の第１の面上に半導体ダイオードジャンクションのアレイを形成し、
前記基板の前記第１の面とは反対側の前記基板の第２の面上に、第１グループの直列に相互接続された透明導電体と、第２グループの直列に相互接続された透明導電体とを配置し、前記第１グループの透明導電体は、前記第１の複数の半導体ダイオードジャンクションのうちの対応するジャンクションの反対側で前記基板上に配置され、前記第２グループの透明導電体は、前記第２の複数の半導体ダイオードジャンクションのうちの対応するジャンクションの反対側で前記基板上に配置され、
前記第１グループの相互接続された透明導電体に第１の電圧を印加して、電気泳動堆積（ＥＰＤ）により第１の複数の波長コンバータを形成し、前記第１の複数の波長コンバータは各々、前記第１グループの相互接続された透明導電体のうちの対応する１つ上に形成され、
前記第２グループの相互接続された透明導電体に第２の電圧を印加して、ＥＰＤにより第２の複数の波長コンバータを形成し、前記第２の複数の波長コンバータは各々、前記第２グループの相互接続された透明導電体のうちの対応する１つ上に形成される、
ことを有する方法。

【請求項2】

前記第１グループの相互接続された透明導電体に前記第１の電圧を印加しながら、前記第２グループの相互接続された透明導電体に第３の電圧を印加する、ことを有する請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２グループの相互接続された透明導電体に前記第２の電圧を印加しながら、前記第１グループの相互接続された透明導電体に第４の電圧を印加する、ことを有する請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の電圧と前記第３の電圧とが反対の極性を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項5】

各波長コンバータを、対応する半導体ダイオードジャンクションよりも小さいフットプリントを有するように形成する、ことを有する請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記波長コンバータをそれらの間の隙間によって離隔させて形成する、ことを有する請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記波長コンバータを互いに当接させて形成する、ことを有する請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記第１の複数の波長コンバータを冷白色蛍光体から形成し、前記第２の複数の波長コンバータを温白色蛍光体から形成することを有し、前記半導体ダイオードジャンクションは青色発光半導体ダイオードジャンクションである、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

発光デバイスを製造する方法であって、
メタライゼーションされた基板のパッド上に複数の半導体ダイオードジャンクションを取り付け、前記複数の半導体ダイオードジャンクションは互いに少なくとも部分的に電気絶縁され、
前記複数の半導体ダイオードジャンクションのうちの第１の複数の半導体ダイオードジャンクションに第１の電圧を印加するとともに前記複数の半導体ダイオードジャンクションのうちの第２の複数の半導体ダイオードジャンクションに第２の非ゼロの電圧を印加することによって、電気泳動堆積（ＥＰＤ）を実行して、前記第１の複数の半導体ダイオードジャンクションの上に第１の複数の波長コンバータを形成し、
前記第２の複数の半導体ダイオードジャンクションに第３の電圧を印加するとともに前記第１の複数の半導体ダイオードジャンクションに第４の非ゼロの電圧を印加することによって、ＥＰＤを実行して、前記第２の複数の半導体ダイオードジャンクションの上に第２の複数の波長コンバータを形成する、
ことを有する方法。

【請求項10】

前記複数の半導体ダイオードジャンクションのうちの或る複数の半導体ダイオードジャンクションに電圧を印加することは、該複数の半導体ダイオードジャンクションに並列に、直列に、又はこれらの組み合わせで該電圧を印加することを有する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の複数の波長コンバータは冷白色蛍光体層を有し、前記第２の複数の波長コンバータは温白色蛍光体層を有し、前記複数の半導体ダイオードジャンクションは青色発光半導体ダイオードジャンクションを有する、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記第２の非ゼロの電圧は、前記第１の電圧と反対の極性を有する、請求項９に記載の方法。

【請求項13】

当該方法は更に、前記複数の半導体ダイオードジャンクションの上に単一の一次光学部品を設けることを有し、前記一次光学部品は、オーバーモールドされたシリコーンレンズ若しくは窓、オーバーモールドされたガラスレンズ若しくは窓、プリフォームされたシリコーンレンズ若しくは窓、又は、プリフォームされたガラスレンズ若しくは窓を有する、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、色変化する発光デバイスパッケージに関する。

【背景技術】

【0002】

アドレス指定可能な色変化可能ＬＥＤ構造
色変化する発光デバイスパッケージを構築することには幾つかの手法が存在している。異なる色の多数の個別の発光ダイオード（ＬＥＤ）が、単一の一次光学部品の下に配置され得る。しかしながら、これは色を混合することに難しさを呈する。混合がない場合、一部の一次光学部品は異なる色を異なる方向に投射することになる。混合が付加されるとき、それは、実効的な光源サイズを大きくし、あるいは、一次光学部品の設計を損ねる。その結果は、ビーム制御が悪化するか、より大きな一次光学部品が必要とされるか、のいずれかである。これらは、パッケージの全体的な性能、フォームファクタ、及び価格に影響を及ぼす。

【0003】

あるいは、異なる色の多数の個別のＬＥＤが各々、それ自身の一次光学部品の下に配置され得る。この場合、特に近い距離において、ビームが完全には重ならないことがある。これは、影の境界付近にカラーアーチファクトを作り出してしまい得る。また、これは、光学設計に対して制限を導入する。２つ以上の一次光学部品が必要とされ、これは審美的に好ましくないことがある。これは、色変化するフラッシュモジュールの現行ソリューションである。

【0004】

例えば色変化可能なディスプレイ用の低電力アドレス指定可能ＬＥＤアレイなど、ＬＥＤピクセルに基づくＬＥＤ光源がディスプレイ用に検討されている。米国特許第９０４１０２５号（特許文献１）は、４つのピクセルのグループに配列されたＬＥＤピクセルを開示しており、全てのピクセルに関してＬＥＤが単色の光を放つ。ＬＥＤピクセルの上に配置されたモールドが、各グループの個々のＬＥＤピクセル用の蛍光体を受け入れる。モールド内の蛍光体は、各グループのＬＥＤピクセルのそれぞれに対して少なくとも３原色を透過する。グループ内の４番目のＬＥＤピクセルは白色光を透過することができる。

【0005】

高出力のアドレス指定可能ＬＥＤ構造
オン又はオフにされることができるアドレス指定可能な個別の又はグループのＬＥＤピクセルに基づくＬＥＤ光源が検討されている。

【0006】

多数の個別のＬＥＤが、各々それ自身の一次光学部品の下で、アレイにて互いの近くに配置され得る。しかしながら、これは多数のＬＥＤ及び一次光学部品を必要とし、多大なスペースを要することになる。

【0007】

オスラム社のマイクロ先進前方照明システム（Micro Advanced Forward-lighting System；μＡＦＳ）コンセプトは、アクティブドライバ集積回路（ＩＣ）に直接的に取り付けられたマルチピクセルフリップチップＬＥＤアレイを開示している。シリアルデータバスを介して、合計１０２４ピクセルを個別にアドレス指定することができる。幾つかのこれらユニットをプロトタイプのヘッドランプに統合して、評価車両にて先進的な配光パターンを実現し得る。

【0008】

車両製造者は、ヘッドライト用の選択的にアドレス指定可能なＬＥＤアレイの利点を認識している。例えば、米国特許第８３１４５５８号（特許文献２）は、アレイとなるように位置付けられた複数のＬＥＤを有する車両ヘッドランプを開示している。そのアレイは、少なくとも１行及び少なくとも２列を有し、各ＬＥＤが行と列の交点に配置される。ＬＥＤは、そのＬＥＤの位置に対応する行と列に信号を選択的に与えることによって点灯される。

【0009】

ウエハ上に蛍光体が堆積された高度に調整可能なＬＥＤ
ＬＥＤピクセルが互いに近接しているとき、同一のウエハ又はタイル上のＬＥＤピクセル上に異なる種類の蛍光体をコーティングすることは困難である。１つのＬＥＤピクセル用の蛍光体が、隣接するＬＥＤピクセルの蛍光体の上にあふれて、それと混ざってしまい得る。また、隣接するＬＥＤピクセルの蛍光体間での光クロストークが、パッケージ間でカラーエンドポイントを異ならせ、カラーエンドポイント間の色調整範囲を狭める。

【0010】

ＬＥＤ用の改良された蛍光体堆積システム
色の混ざり合いを改善するためのマルチチップＬＥＤフィクスチャの使用が検討されている。例えば、Ａｃｃｌａｉｍライティング社は、混合色を有するとともに色のハロー又はシャドーイングが最小限である一様なビームを生成するための、単一のレンズを使用した色混合アプリケーションを説明している。このようなマルチチップパッケージは、クリー社、オスラム社、プロライト・オプト・テクノロジー社、オプトテック社から入手可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】米国特許第９０４１０２５号明細書

【文献】米国特許第８３１４５５８号明細書

【発明の概要】

【0012】

アドレス指定可能な色変化可能ＬＥＤ構造
本開示の一部の例は、色変化する発光デバイスパッケージを提供する。パッケージ内に１つのみのＬＥＤダイが存在するので、１つのみの光学部品が必要とされる。

【0013】

そのＬＥＤダイは、各々が異なる色の光を発する複数のセグメントからなる。各セグメントから発せられる光の量を変えることができる。その結果は、ＬＥＤダイ全体の平均色における変化である。これら複数のセグメントは、ＬＥＤダイの外側の光学部品内での効率的な色混合を可能にするよう、ともに近接して配置される。これが意味することは、より小さい光学部品を用いて、より良好な光学制御を達成することができ、それがコストを低減させるとともにフォームファクタを縮小するということである。

【0014】

セグメントは、単一のジャンクション（接合）又は複数のジャンクションで構成されることができる。単純な一例において、ＬＥＤダイが、各々が個別に制御されるジャンクションで構成された、異なる色の２つのセグメントに分割される。より複雑な一例において、ＬＥＤダイが、各々が並列又は直列の９個のジャンクションで構成された、異なる色の２つのセグメントに分割される。

【0015】

単一のセグメント内の複数のジャンクションは、連続的又は不連続とすることができる。例えば、各々が９個の個別ジャンクションで構成される２つの異なる色のセグメントの場合、異なるセグメント（色）のジャンクションが、ランダムに又は規則的なパターンで散りばめられ（互いの間に配置され）得る。規則的なパターンは、色ジャンクションが交互になった市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は異なる（交互の）色ジャンクションの同心円セグメントとし得る。

【0016】

セグメントは、ＬＥＤダイの色調整可能な領域の境界を定める。異なる色の２つのセグメントが存在する場合、平均色は、それら終点（エンドポイント）色のいずれか又はそれら終点色間の直線上の任意の色に調整されることができる。異なる色の３つのセグメントが存在する場合、個々のセグメントの色をコーナーが持つ三角形によって、色域が定められる。より多くのセグメントは、色空間内のいっそう多くの形状をもたらすことになる。一部の例において、各セグメントが異なるスペクトルコンテンツを有していてもよい。これが意味することは、全てのセグメントが同じ色を有し得るが、一部は異なる演色評価数（ＣＲＩ）又はＲ９（赤）値を有し得るということである。

【0017】

各色のジャンクションは小さくあるべきであり、好ましくは、ランダムに又は規則的なパターンで散りばめられるべきである。応用の観点からは、全てが１つの色の大きいジャンクションを少し持つよりも、市松模様のように色を散りばめる方が良い。色セグメントのジャンクション１つずつの大きさを小さくするべきである。応用の観点からは、ＬＥＤダイを、２色の２×２グリッドよりも、２色の５０×５０の市松模様グリッドに分割する方が良い。一方で、より少なくて大きい要素を持つグリッドの方が製造は容易である。一部の例において、ＬＥＤダイは、幅／高さが約５０－２００マイクロメートル（μｍ）の個々の色のジャンクションを含み、４－２０要素×４－２０要素程度のグリッドサイズを有する。他の例において、ＬＥＤダイは、幅／高さが約５０－５００μｍの個々の色のジャンクションを含む。個々のジャンクションのサイズ又は個数は一様である必要はない。

【0018】

ＬＥＤダイの電極は周辺部にルーティングされ、そこでそれらが１つ以上のドライバによってアクセスされる。これを配線することには多数の手法が存在する。

【0019】

ジャンクションは共通のカソードを共有し得る。各ジャンクションのアノードが、周辺部に個別にルーティングされる。カソード接続は、ＬＥＤレベル（ジャンクションが物理的に分離されていない場合）又はパッケージレベルで行われることができる。

【0020】

ジャンクションは共通のアノードを共有してもよい。各ジャンクションのカソードが、周辺部に個別にルーティングされる。アノード接続は、ＬＥＤレベル（ピクセルが物理的に分離されていない場合）又はパッケージレベルで行われることができる。

【0021】

全てのジャンクションが直列に接続されてもよい。対（ペア）にされない２つの接続と同様に、各対のジャンクションを接続する配線も周辺部にルーティングされる。斯くして、任意のジャンクションを短絡させて、それをオフにすることができる。パルス幅変調方式を用いて、なおも調光を達成することができる。

【0022】

１つのグループのジャンクションは、上述の方法のいずれかを用いて接続されることができ、他のグループは、上述の方法のいずれかを用いて別々に接続される。例えば、１番目の行のジャンクションを直列に接続することができ、２番目の行のジャンクションも直列に、ただし異なるストリングにて、接続することができる。

【0023】

上述のルーティングは全て、全体としてのＬＥＤダイに適用されてもよいし、特定のセグメント（色）のジャンクションに適用されてもよい。例えば、１つの色のジャンクションの全てを直列ストリングにするとともに、異なる１つの色のセグメントの全てを別の直列ストリングにすることができる。

【0024】

特定のセグメント（色）の全てのＬＥＤジャンクションが並列に接続されてもよい。例えば、色１のジャンクションの全てを単一の並列ストリングにするとともに、色２のジャンクションを別個の並列ストリングにすることができる。

【0025】

全ての配線が周辺部にルーティングされる。これは、上述の構成のいずれもがパッケージの外側で行われ得るので、この上ないドライバ柔軟性を提供する。

【0026】

高出力のアドレス指定可能ＬＥＤ構造
本開示の一部の例は、アドレス指定可能なジャンクションを有する単一のＬＥＤダイを備えた発光デバイスパッケージを提供する。各ジャンクションは、個別に又はグループ（セグメント）でのいずれかでアドレス指定されることができる。ジャンクションは個別にターンオンされ、ターンオフされ、又は中間値に“調光”され得る。これは、ビームステアリング、スポットリダクション、ハイライト、動的イフェクト機能を可能にする。

【0027】

ソースパッケージが二次結像光学部品を介して結像されるとき、ビームパターンが変化される。変化するビームパターンは幾つもの手法で使用されることができる。ビームは、１つの位置から別の位置へとステアリングされ得る。ビームの一部を上に向けて、或る位置をハイライトし得る。ビームの一部を下に向けて又はターンオフして、望まれない場所の光を低減又は除去し得る。例えば、眩しさを減らすために、ビームの一部を下に向ける又はターンオフし得る。それはまた、必要な光のみを生成することによってエネルギーを節約することができる。動的イフェクトを作り出し得る。これは、何かをハイライトすることができ、移動する物体を照らすことができ、あるいは、芸術的な効果のために使用されることができる。

【0028】

ジャンクションは互いに完全にアイソレートされてもよいし、共通のカソード又はアノードを共有してもよい。

【0029】

これらのジャンクションは、隣接ジャンクションからの蛍光体のあふれ及び光クロストークの量を許容可能なものとする蛍光体堆積をなおも可能にしながら、可能な限り近く配置される。例えば、２つの隣接するジャンクションの活性領域が、例えば１つの方向に３７．９μｍ離され、直交する方向に２５．９μｍ離されるなど、１－１００μｍ離される。これは、なおも全てを一緒にしながら、モノリシックアレイとして、これらのジャンクションを一度に取り付けることによって遂行され得る。ジャンクションは、例えば成長基板のレーザリフトオフによってなどで、取り付けプロセス後に分離されてもよい。

【0030】

アレイはそのまま使用されてもよいし、波長変換層が適用されてもよい。これは、白色ピクセルのアレイを作成するために使用され得る。

【0031】

ジャンクションへの配線が周辺部にルーティングされ、そこでそれらが１つ以上のドライバによってアクセスされ得る。

【0032】

上述のように、本開示の一部の例は、個々の光学素子を備えた大きな別々のパッケージを必要とすることなく、低コストのビームステアリングを可能にする。この発光デバイスパッケージは、コスト、熱膨張係数（システムへの統合に影響を及ぼす）、熱抵抗、機械的堅牢性を選択することにおいていっそう大きい自由を提供するものであるセラミック基板の使用を可能にする。

【0033】

本開示の一部の例は、より少ない数のＬＥＤを使用して、ピクセル化された光源を達成する。例えば、１８ピクセルを望む場合、ディスクリートＬＥＤの場合には１８個のＬＥＤを必要とすることになる。各ＬＥＤが０．５ｍｍ^２にならざるを得ない場合、総ＬＥＤ面積は９ｍｍ^２である。これを、たった２ｍｍ^２の単一のマルチジャンクションＬＥＤと比較されたい。

【0034】

本開示の一部の例は、より少ない光学部品、より少ない取り付けステップ、及びより少ない光学アライメントステップを使用する。取り付けるべき多数のＬＥＤ及び多数の光学部品とは対照的に、一度のＬＥＤダイ取り付け及び１つの光学部品が存在するのみである。これはまた、特に多数のＬＥＤダイがＬＥＤの駆動不足をもたらすことになるであろう場合に、発光デバイスパッケージに関するいっそう低いコストをもたらす。

【0035】

光学部品及び光源のサイズも小さくなる。ディスクリートＬＥＤの場合には光学部品の大きなアレイが必要とされるのに対し、この発光デバイスパッケージは１つのみの光学部品を使用する。光学部品のサイズは、単一の標準的なＬＥＤに必要とされるものよりも大きくなり得るが、光学部品のアレイほど大きくはない。一部の用途では、光学部品の大きいアレイに十分なスペースは存在しない。一部の用途では、組み合わせられる光学部品のサイズを小さくすることに美的価値が存在する。

【0036】

ウエハ上に蛍光体が堆積された高度に調整可能なＬＥＤ
本開示の一部の例は、複数のジャンクションを有するＬＥＤダイの成長基板上に堆積されることが可能な、例えばアンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又は銀ナノワイヤなどの、透明導電体の離散的なストリング、ライン、又はブロックを提供する。透明導電体をグループにした各々が、別々の異なるライン又はブロックにて堆積され得る。複雑な曲線、円形、又は巻線レイアウトが可能である。

【0037】

特定の透明導電体ストリングへの電圧の印加を用いて、その透明導電体上のみに蛍光体が電気泳動堆積され得る。電圧継続時間を変えることが、それに対応して、堆積される蛍光体の量及び厚さを変えることになる。

【0038】

下に位置する透明導電体ストリングの幅を増加又は減少させることによって、蛍光体ライン同士の隔たりが調節され得る。

【0039】

本開示の一部の例は、サファイア上への蛍光体の低コストウエハレベル堆積を提供する。複数のタイプ及び厚さの蛍光体を使用することができる。ウエハをＬＥＤダイに個片化するとき、蛍光体クロストークによるバラつきが最小化されて、色の調整性が向上される。

【0040】

ＬＥＤ用の改良された蛍光体堆積システム
本開示の一部の例において、特定のジャンクションに対して電気泳動堆積（ＥＰＤ）によって蛍光体が適用される。電気的に接続された特定のグループのジャンクションに電圧を印加することができる。離散的なストリング、ライン、ブロック、複雑な曲線、円形、巻線、又は市松模様のレイアウトが可能である。堆積中の電圧又は堆積の継続時間を変えることが、それに対応して、堆積される蛍光体の量及び厚さを変化させ得る。

【0041】

密集したジャンクション間でのＥＰＤ中の電気スパーク発生のリスクを減らすために、隣接するジャンクションを非ゼロの電圧に保持することができる。例えば、ＥＰＤ中に第１のストリングのジャンクションを８００ボルトに保持しながら、隣接するジャンクションを０ボルトではなく４００ボルトに保持し得る。

【0042】

蛍光体の量、種類、又は厚さの鋭い推移が、密集したジャンクション間に望まれる場合、隣接するジャンクションはまた、ＥＰＤ中に反対の電圧に保持されることもできる。例えば、ＥＰＤ中に第１のストリングのジャンクションを８００ボルトに保持しながら、隣接するジャンクションを０ボルトではなく－４００ボルトに保持し得る。

【0043】

一部の例において、高電圧ＥＰＤに先立って、ジャンクション間に耐衝撃層又は絶縁層を堆積させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0044】

以下の図を含む添付図面を参照して、例として、本発明を更に詳細に説明する。

【図1-1】本開示の一部の例における発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイの上面図である。

【図1-2】本開示の一部の例における図１－１のＬＥＤダイの断面図である。

【図2】図２及び図３は、本開示の一部の例における発光デバイスパッケージのアセンブリを例示している。

【図3】図２及び図３は、本開示の一部の例における発光デバイスパッケージのアセンブリを例示している。

【図4】本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板の上面図である。

【図5】本開示の一部の例における、図４のメタライゼーションされた基板のパッド上への、図１－２のＬＥＤダイのジャンクションの配置を、ファントムにて例示している。

【図6】本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板の上面図である。

【図7】本開示の一部の例における、図６のメタライゼーションされた基板のパッド上への、図１－２のＬＥＤダイのジャンクションの配置を、ファントムにて例示している。

【図8】本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板の上面図である。

【図9】本開示の一部の例における、図８のメタライゼーションされた基板のパッド上への、図１－２のＬＥＤダイのジャンクションの配置を、ファントムにて例示している。

【図10】本開示の一部の例におけるＬＥＤダイの断面図である。

【図11】本開示の一部の例におけるＬＥＤダイの断面図である。

【図12】本開示の一部の例における、図４のメタライゼーションされた基板のパッド上への、図１０又は図１１のＬＥＤダイのジャンクションの配置を、ファントムにて例示している。

【図13】本開示の一部の例における、図６のメタライゼーションされた基板のパッド上への、図１０又は図１１のＬＥＤダイのジャンクションの配置を、ファントムにて例示している。

【図14】本開示の一部の例における、電気泳動堆積（ＥＰＤ）を用いて波長コンバータを形成するための成長基板上の透明導電体のパターンを例示している。

【図15-1】本開示の一部の例における、ＥＰＤを用いて波長コンバータを形成するための成長基板上の透明導電体の他のパターンを例示している。

【図15-2】本開示の一部の例における、下に位置するジャンクションよりも小さいフットプリントを有する波長コンバータを例示している。

【図15-3】本開示の一部の例における、互いに当接する異なる色の波長コンバータを例示している。

【図16】本開示の一部の例における、冷白色及び温白色の蛍光体層を有する図１－２のＬＥＤダイの仮想色調整範囲を例示する国際照明委員会（ＣＩＥ）１９７６カラーチャートである。

【図17】図１７及び図１８は、それぞれ、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板の上面図及び底面図である。

【図18】図１７及び図１８は、それぞれ、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板の上面図及び底面図である。

【図19-1】図１９－１及び図１９－２は、本開示の一部の例における、図１７のメタライゼーションされた基板上への図１－２のＬＥＤダイのジャンクションの配置を例示している。

【図19-2】図１９－１及び図１９－２は、本開示の一部の例における、図１７のメタライゼーションされた基板上への図１－２のＬＥＤダイのジャンクションの配置を例示している。

【図20】本開示の一部の例における、図１７のメタライゼーションされた基板のバリエーションであるメタライゼーションされた基板の、電気接続されたストリングを例示している。

【図21】本開示の例における発光デバイスパッケージを製造する方法のフローチャートである。

【図22】本開示の例におけるＬＥＤダイを製造する方法のフローチャートである。

【図23】本開示の例における図３の発光デバイスパッケージの用途を例示している。

【0045】

複数の異なる図における同一の参照符号の使用は、同様又は同一の要素を指し示す。

【発明を実施するための形態】

【0046】

図１－１は、本開示の一部の例における発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイ１００の上面図である。ＬＥＤダイ１００は、セグメント化されたＬＥＤダイ又はマルチジャンクションＬＥＤダイとし得る。ＬＥＤダイ１００は、成長基板１０４上に形成されたジャンクション（接合）１０２－１、１０２－２、…、及び１０２－ｎ（集合的に“複数のジャンクション１０２”として、又は個別に一般的な“ジャンクション１０２”として参照する）のアレイを含んでいる。ＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２のアレイは、如何なるサイズ又は形状にも限定されない。成長基板１０４までのトレンチ１０６が、ジャンクション１０２を取り囲んで、それらを互いに完全に電気絶縁している。トレンチ１０６は、ウェットエッチング、ドライエッチング、機械的ソーイング、レーザースクライブ、又は他の好適技術によって形成され得る。

【0047】

図１－２は、本開示の一部の例におけるＬＥＤダイ１００の断面図である。各ジャンクション１０２は、ｎ型半導体層１１０とｐ型半導体層１１２との間に活性領域１０８を含む半導体構造を有する。各ジャンクション１０２は、絶縁体（誘電体）層内の開口を通るオーミックｐコンタクトによってそのｎ型半導体層１１０に結合されたカソード１１４を有し、また、各ジャンクション１０２は、絶縁体層内の開口を通るオーミックｎコンタクトによってそのｐ型半導体層１１２に結合されたアノード１１６を有する。成長基板１０４上で、例えば光電気化学（ＰＥＣ）エッチング又は機械的な粗面化などの表面処理が実行されてもよく、あるいは、反射防止コーティングの薄膜が適用されてもよい。一部の例において、ＬＥＤダイ１００が別の機械的支持体に取り付けられた後に、ＬＥＤダイ１００から成長基板１０４が除去される。

【0048】

ＬＥＤダイ１００は、成長ウエハ上に形成される。成長ウエハ上にＬＥＤダイ１００の半導体構造に関する層が成長され、それにオーミックコンタクト、そして、カソード及びアノードが続く。これらの層内に成長ウエハまでトレンチ１０６が形成されて、各ＬＥＤダイ１００内にジャンクション１０２が作り出される。得られたデバイスウエハから個々のＬＥＤダイ１００は個片化される。

【0049】

ＬＥＤダイ１００は、個々の波長コンバータ１１８を含んでいる。波長コンバータは、蛍光体層又はセラミック蛍光体プレートとし得る。各波長コンバータ１１８が、異なるジャンクション１０２の上に置かれる。波長コンバータ１１８は、成長基板１０４上に形成され、あるいは、ＬＥＤダイ１００が別の機械的支持体に取り付けられた後にＬＥＤダイ１００から成長基板１０４が取り外された場合にはジャンクション１０２上に直に形成される。波長コンバータ１１８は、例えば、異なる相関色温度（ＣＣＴ）の白色、又は赤、緑、青の原色などの、異なる色の光を生成するように、幾つかの異なる材料で製造される。個々の波長コンバータ１１８の代わりに、同じ材料の単一の連続した波長コンバータを使用して、単色の光を生成してもよい。波長コンバータ１１８はまた、ジャンクション１０２がそのバンドギャップエネルギーに基づくそれら本来の（１つ以上の）色の光を放出するように省略されてもよい。

【0050】

波長コンバータ１１８は、デバイスウエハからＬＥＤダイ１００が個片化される前に、成長ウエハ上に形成されてもよいし、あるいは、デバイスウエハからＬＥＤダイ１００が個片化された後の成長基板１０４上に形成されてもよい。あるいは、波長コンバータ１１８は、ＬＥＤダイ１００が他の機械的支持体に取り付けられた後にＬＥＤダイ１００から成長基板１０４が除去された後に、ＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２上に直に形成される。

【0051】

図２及び図３は、本開示の一部の例における単色の又は色変化する発光デバイスパッケージ３００のアセンブリを例示している。パッケージ３００は、ＬＥＤダイ１００、メタライゼーションされた基板２０２、及び一次光学部品２０４を含んでいる。メタライゼーションされた基板２０２上にＬＥＤダイ１００がマウントされ、そして、メタライゼーションされた基板２０２上のＬＥＤダイ１００の上に一次光学部品２０４がマウントされる。メタライゼーションされた基板２０２上にＬＥＤダイ１００をマウントする代わりに、デバイスウエハから個片化された個々のジャンクション１０２が、メタライゼーションされた基板２０２上にピックアンドプレースされてもよい。

【0052】

メタライゼーションされた基板２０２は、単層又は多層のタイルであり、それらは、窒化アルミニウムセラミック、酸化アルミニウムセラミック、又は他の好適材料で製造され得る。メタライゼーションされた基板２０２は、頂面２０６と、頂面２０６上の頂部パッド２０８と、頂面２０６上の頂部配線２１０と、底面２１２とを有している。頂部パッド２０８は、ＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２の電極（カソード１１４及びアノード１１６）を受けるように、頂面２０６の中心付近に配置されている。カソード１１４及びアノード１１６は、金－金相互接続、大面積金－金相互接続、はんだ、又は他の好適な相互接続によって、頂部パッド２０８に取り付けられる。頂部配線２１０は頂部パッド２０８に接続するとともに、頂部配線２１０が外部駆動回路に接続され得るところであるメタライゼーションされた基板２０２の周辺部までファンアウトしている。頂部配線２１０は、複数の異なるジャンクション１０２からの特定の頂部パッド２０８を、直列に、並列に、又はこれらの組み合わせで接続し得る。

【0053】

メタライゼーションされた基板２０２が多層タイルであるとき、それは、底面２１２上の底部パッド２１４と、頂部パッド２０８を底部パッド２１４に接続するビア２１６とを含み得る。メタライゼーションされた基板２０２はまた、より低階層の（埋め込み）配線２１８と、頂部パッド２０８を配線２１８に接続するビア２２０とを含み得る。配線２１８は、複数の異なるジャンクション１０２からの特定の頂部パッド２０８を、直列に、並列に、又はこれらの組み合わせで接続し得る。配線２１８も、それらが外部駆動回路に接続され得るところであるメタライゼーションされた基板２０２の周辺部までファンアウトし得る。

【0054】

一次光学部品２０４は、メタライゼーションされた基板２０２上のＬＥＤダイ１００を覆って成形されたシリコーン半球レンズ又はフラットウィンドウである。あるいは、一次光学部品２０４は、メタライゼーションされた基板２０２上のＬＥＤダイ１００の上にマウントされたプリフォームされたシリコーン又はガラスの半球レンズ又はフラットウィンドウである。一次光学部品２０４は散乱粒子を含んでいてもよい。メタライゼーションされた基板２０２上に取り付けられて図示されているが、一次光学部品２０４は、メタライゼーションされた基板から離間されてもよい。典型的に、一次光学部品は、ＬＥＤの光取り出し効率及び放射パターンを調整するために使用される。色変化する発光デバイスパッケージでは、一次光学部品はまた、パッケージの色の彩度及びカラークロストークを調整するためにも使用され得る。例えば、半球レンズは、より多くの光をＬＥＤダイ１００から取り出し得るが、フラットウィンドウは、ＬＥＤダイ１００からのポンプ（例えば、青色）光のうちいっそう多くを波長コンバータ１１８中で再循環させることによって、より飽和した色を作り出し得る。一次光学部品２０４は、色の彩度を高めるとともに異なる材料の波長コンバータ１１８間のクロストークを抑制するように整形され得る。一部の例において、一次光学部品２０４は、例えばマイクロレンズアレイなどのビームホモジナイザとし得る。

【0055】

図４は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板４００の上面図である。メタライゼーションされた基板４００は、パッケージ３００（図３）内のメタライゼーションされた基板２０２とし得る。メタライゼーションされた基板４００は単層タイルである。メタライゼーションされた基板４００は、６×７アレイの頂部パッド４０２（４つのみにラベルを付している）と、頂部パッド４０２に接続された頂部配線４０４とを含んでいる。頂部配線４０４は、メタライゼーションされた基板４００の周辺部までファンアウトしている。頂部パッド４０２及び頂部配線４０４のレイアウトを理解する助けとなるよう、特定のパッドをその行番号及び列番号によって識別し、特定の配線をそれのパッドの行番号及び列番号によって識別している。例えば、一番目（最も上）の行の一番目（最も左）のパッドを４０２（１，１）として識別し、パッド４０２（１，１）への配線を４０４（１，１）として識別している。また、頂部配線４０４の経路を記述するために基本方位を使用する。

【0056】

第１行のパッド４０２において、配線４０４（１，１）及び４０４（１，７）は、メタライゼーションされた基板４００の周辺部に向かって、それぞれ、西及び東にファンアウトしている。配線４０４（１，２）から４０４（１，６）は、メタライゼーションされた基板４００の周辺部に向かって北にファンアウトしている。

【0057】

第２行のパッド４０２において、配線４０４（２，１）及び４０４（２，７）は、メタライゼーションされた基板４００の周辺部に向かって、それぞれ、西及び東にファンアウトしている。配線４０４（２，２）は、北西に斜めに、次いでパッド４０２（１，１）と４０２（２，１）との間を通るように西にファンアウトしている。配線４０４（２，３）は、北に、次いで北西に斜めに、そして最終的にパッド４０２（１，２）と４０２（１，３）との間を通るように北にファンアウトしている。配線４０４（２，４）は、北に、次いで北西に斜めに、そして最終的にパッド４０２（１，３）と４０２（１，４）との間を通るように北にファンアウトしている。配線４０４（２，５）は、北に、次いで北東に斜めに、そして最終的にパッド４０２（１，５）と４０２（１，６）との間を通るように、北にファンアウトしている。配線４０４（２，６）は、北東に斜めに、次いでパッド４０２（１，７）と４０２（２，７）との間を通るように東にファンアウトしている。

【0058】

第３行のパッド４０２において、配線４０４（３，１）及び４０４（３，７）は、メタライゼーションされた基板４００の周辺部に向かって、それぞれ、西及び東にファンアウトしている。配線４０４（３，２）は、北西に斜めに、次いでパッド４０２（２，１）と４０２（３，１）との間を通るように西にファンアウトしている。配線４０４（３，３）は、北西に斜めに、次いでパッド４０２（２，２）と４０２（２，３）との間を通るように北にファンアウトしている。配線４０４（３，３）は、北西に斜めに、パッド４０２（１，２）と４０２（２，２）との間を通るように西に、北西に斜めに、そして最終的にパッド４０２（１，１）と４０２（１，２）との間を通るように北に続いている。配線４０４（３，４）は、北東に斜めに、次いでパッド４０２（２，４）と４０２（２，５）との間を通るように北にファンアウトし、そして、パッド４０２（１，４）と４０２（１，５）との間を通るように北に続いている。配線４０４（３，５）は、北東に斜めに、次いでパッド４０２（２，５）と４０２（２，６）との間を通るように北にファンアウトしている。配線４０４（３，５）は、北東に斜めに、パッド４０２（１，６）と４０２（２，６）との間を通るように東に、北東に斜めに、そして最終的にパッド４０２（１，６）と４０２（１，７）との間を通るように北に続いている。配線４０４（３，６）は、北東に斜めに、次いでパッド４０２（２，７）と４０２（３，７）との間を通るように東にファンアウトしている。

【0059】

第４行、第５行、及び第６行のパッド４０２に関する配線４０４は、第３行、第２行、及び第１行の配線４０４の構成の鏡映しである。

【0060】

図５は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板４００のパッド４０２（１つのみにラベルを付している）上へのＬＥＤダイ１００内のジャンクション１０２（明瞭さのため６つのみにラベルを付している）の配置を、ファントムにて例示している。この構成では、各ジャンクション１０２が、異なる対のパッド４０２に接続している。破線は、第１の色の光を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示し、二点鎖線は、第２の色の光を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示している。同一タイプの波長コンバータ１１８を有する１つ以上のジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１００内の１つのセグメントを形成する。異なるセグメント（色）からのジャンクション１０２が、例えば（図示のような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散在している。異なるセグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在していてもよい。

【0061】

図６は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板６００の上面図である。メタライゼーションされた基板６００は、パッケージ３００（図３）内のメタライゼーションされた基板２０２とし得る。メタライゼーションされた基板６００は単層タイルである。メタライゼーションされた基板６００は、４×１０アレイの頂部パッド６０２（６つのみにラベルを付している）と、パッド６０２に接続された頂部配線６０４（６つのみにラベルを付している）とを含んでいる。頂部配線６０４は、メタライゼーションされた基板６００の周辺部までファンアウトしている。頂部パッド６０２及び頂部配線６０４のレイアウトを理解する助けとなるよう、特定のパッドをその行番号及び列番号によって識別し、特定の配線をそれのパッドの行番号及び列番号によって識別している。また、頂部配線６０４の経路を記述するために基本方位を使用する。

【0062】

第１行のパッド６０２において、配線６０４（１，１）から６０４（１，１０）は、メタライゼーションされた基板６００の周辺部に向かって北にファンアウトしている。

【0063】

第２行のパッド６０２において、配線６０４（２，１）から６０４（２，１０）は、北西に斜めに、次いで、メタライゼーションされた基板６００の周辺部に向かって北にファンアウトしている。具体的に、配線６０４（２，２）はパッド６０２（１，１）と６０２（１，２）との間を通り、配線６０４（２，３）はパッド６０２（１，２）と６０２（１，３）との間を通り、…、配線６０４（２，１０）はパッド６０２（１，９）と６０２（１，１０）との間を通る。

【0064】

第３行及び第４行のパッド６０２に関する配線６０４は、第２行及び第１行のパッド６０２に関する配線６０４の構成の鏡映しである。

【0065】

図７は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板６００のパッド６０２（１つのみにラベルを付している）上へのＬＥＤダイ１００内のジャンクション１０２（８つのみにラベルを付している）の配置を、ファントムにて例示している。この構成では、各ジャンクション１０２が、異なる対のパッド６０２に接続している。破線は、第１の色の光を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示し、二点鎖線は、第２の色の光を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示している。同一タイプの波長コンバータ１１８を有する１つ以上のジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１００内の１つのセグメントを形成する。異なるセグメント（色）からのジャンクション１０２が、例えば（図示のような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散在している。異なるセグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在していてもよい。

【0066】

図８は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板８００の上面図である。メタライゼーションされた基板８００は、パッケージ３００（図３）内のメタライゼーションされた基板２０２とし得る。メタライゼーションされた基板８００は多層タイルである。メタライゼーションされた基板８００は、２×６アレイの頂部パッド８０２と、頂部パッド８０２に接続された配線８０４－１、８０４－２、…、及び８０４－８（集合的に“配線８０４”）とを含んでいる。配線８０４は、メタライゼーションされた基板の周辺部までファンアウトしている。メタライゼーションされた基板８００のレイアウトを理解する助けとなるよう、特定のパッドをその行番号及び列番号によって識別している。また、頂部配線８０４の経路を記述するために基本方位を使用する。

【0067】

第１行のパッド８０２において、頂部配線８０４－１は、パッド８０２（１，１）からファンアウトし、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって北に進んでいる。頂部配線８０４－２は、パッド８０２（１，２）と８０２（２，３）とを接続する斜め部分と、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって該斜め部分から北に延在する直線部分とを有している。頂部配線８０４－３は、パッド８０２（２，４）と８０２（１，５）とを接続する斜め部分と、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって該斜め部分から北に延在する直線部分とを有している。頂部配線８０４－４は、パッド８０２（１，６）からファンアウトし、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって北に進んでいる。

【0068】

第２行のパッド８０２において、頂部配線８０４－５は、パッド８０２（２，１）からファンアウトし、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって南に進んでいる。より下の階層の配線８０４－６は、パッド８０２（２，２）と８０２（１，３）とを接続する斜め部分と、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって該斜め部分から南に延在する直線部分とを有している。より下の階層の配線８０４－７は、パッド８０２（１，４）と８０２（２，５）とを接続する斜め部分と、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって該斜め部分から南に延在する直線部分とを有している。頂部配線８０４－８は、パッド８０２（２，６）からファンアウトし、メタライゼーションされた基板８００の周辺部に向かって南に進んでいる。

【0069】

図９は、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板８００のパッド８０２（１つのみにラベルを付している）上へのＬＥＤダイ１００内のジャンクション１０２－１、１０２－２、…、及び１０２－６の配置を、ファントムにて例示している。この構成では、各ジャンクション１０２が、異なる対のパッド８０２に接続している。破線は、第１の色の光を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を有するジャンクション１０２－１、１０２－３、及び１０２－５を指し示し、二点鎖線は、第２の色の光を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を有するジャンクション１０２－２、１０２－４、及び１０２－６を指し示している。ジャンクション１０２－１、１０２－３、及び１０２－５は、これらジャンクションが直列接続するＬＥＤダイ１００内の第１セグメントを形成する。ジャンクション１０２－２、１０２－４、及び１０２－６は、これらジャンクションが直列接続するＬＥＤダイ１００内の第２セグメントを形成する。異なるセグメント（色）からのジャンクション１０２が、例えば（図示のような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散在している。異なるセグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在していてもよい。セグメント内の一対のパッド８０２上に取り付けられたいずれのジャンクション１０２も、それら２つのパッド８０２に接続された２つの配線８０４を短絡させることによってバイパスされ得る。例えば、第１セグメント内のジャンクション１０２－５がバイパスされるべきであるとき、パッド８０２（２，３）及び８０２（２，４）に接続された配線８０４－２及び８０４－３が、外部スイッチ（ファントムにて示している）によって短絡され得る。

【0070】

図１０は、本開示の一部の例におけるＬＥＤダイ１０００の断面図である。ＬＥＤダイ１０００は、ＬＥＤダイ１００（図１－２）と同様であるが、そのジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１０００内の１つのジャンクション１０２にとって代わる共通カソード１０１４を共有している。ＬＥＤダイ１０００においては、トレンチ１００６がジャンクション１０２を取り囲む。トレンチ１００６は、下方にｎ型半導体層１０１０まで達しており、故に、ジャンクション１０２は、連続的なｎ型半導体層１０１０を共有しているので、互いに部分的にのみ電気絶縁される。この構成では、全てのジャンクション１０２がカソード１１４（図１－２）を持っていない。

【0071】

図１１は、本開示の一部の例におけるＬＥＤダイ１１００の断面図である。ＬＥＤダイ１１００は、そのジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１１００内の１つのジャンクション１０２にとって代わる共通アノード１１１６を共有していることを除いて、ＬＥＤダイ１００（図１－２）と同様である。ＬＥＤダイ１１００においては、各ジャンクションのｎ型半導体層１１０及び活性領域１０８の周りにトレンチが形成される。これらのトレンチを絶縁体１１０６が充填した後に、連続したｐ型半導体層１１１２が形成される。ジャンクション１０２は、ｐ型半導体層１１１２を共有しているので、互いに部分的にのみ電気絶縁されている。この構成では、全てのジャンクション１０２がアノード１１６（図１－２）を持っていない。

【0072】

図１２は、本開示の一部の例における、メタライゼーションされた基板４００のパッド４０２（１つのみにラベルを付している）上への、ＬＥＤダイ１０００（図１０）又は１１００（図１１）のジャンクション１０２（１つのみにラベルを付している）の配置を、ファントムにて例示している。この構成では、各ジャンクション１０２のアノード１１６又はカソード１１４（図１０又は図１１）が異なるパッド４０２に接続し、共通カソード１０１４又は共通アノード１１１６（図１０又は図１１）が１つのパッド４０２に接続している。破線は、第１の色の光を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示し、二点鎖線は、第２の色の光を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示している。同一タイプの波長コンバータ１１８を有する１つ以上のジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１０００又は１１００内の１つのセグメントを形成する。異なるセグメント（色）からのジャンクション１０２が、例えば（図示のような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散在している。異なるセグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在していてもよい。

【0073】

２つの蛇状セグメントのレイアウトを理解する助けとなるよう、特定のジャンクション１０２をその行番号及び列番号によって識別している。第１のセグメント（色）のジャンクション１０２は、ジャンクション１０２（３，４）、（３，５）、（４，５）、（５，５）、（５，４）、（５，３）、（５，２）、（４，２）、（３，２）、（２，２）、（１，２）、（１，３）、（１，４）、（１，５）、（１，６）、（１，７）、（２，７）、（３，７）、（４，７）、及び（５，７）を含み得る。第２のセグメント（色）のジャンクション１０２は、残りのジャンクション１０２で構成され得る。

【0074】

図１３は、本開示の一部の例における、メタライゼーションされた基板６００のパッド６０２（１つのみにラベルを付している）上への、ＬＥＤダイ１０００（図１０）又は１１００（図１１）のジャンクション１０２（１つのみにラベルを付している）の配置を、ファントムにて例示している。この構成では、各ジャンクション１０２のアノード１１６又はカソード１１４（図１０又は図１１）が異なるパッド６０２に接続し、共通カソード１０１４又は共通アノード１１１６（図１０又は図１１）が１つのパッド６０２に接続している。破線は、第１の色の光を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示し、二点鎖線は、第２の色の光を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を備えたジャンクション１０２を指し示している。同一タイプの波長コンバータ１１８を有する１つ以上のジャンクション１０２が、ＬＥＤダイ１０００又は１１００内の１つのセグメントを形成する。異なるセグメント（色）からのジャンクション１０２が、例えば（図示のような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散在している。異なるセグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在していてもよい。

【0075】

図１４は、本開示の一部の例における、電気泳動堆積（ＥＰＤ）を用いて波長コンバータ１１８（図１－２）を形成するための、例えばサファイア基板などの成長基板１０４上の透明導電体のパターン１４００を例示している。透明導電体は、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、又は銀ナノワイヤとし得る。透明導電体は、ブロック１４０２及び斜めのライン１４０４を含んでいる。各ブロック１４０２が、ＬＥＤダイ１００、１０００、又は１１００（図１－２、図１０、又は図１１）の異なるジャンクション１０２（２つのみをファントムにて示している）の上に位置している。正方形として示されているが、ブロック１４０２は、例えば長方形、円形、及び楕円形などの他の形状であってもよい。各ブロック１４０２は、横方向の隙間１４０６及び縦方向の隙間１４０８だけ、隣接するブロック１４０２から離隔されている。ライン１４０４がブロック１４０２を接続して、例えばパターン１４００内の斜めのストリングなど、直列接続されたブロック１４０２のストリングを形成している。高電圧ＥＰＤに先立って、ジャンクション１０２間に耐衝撃層又は絶縁層が堆積され得る。

【0076】

図１５－１は、本開示の一部の例における、ＥＰＤを用いて波長コンバータ１１８（図１－２）を形成するための成長基板１０４上の透明導電体の他のパターン１５００を例示している。ライン１４０４がブロック１４０２を接続して、パターン１５００内の斜めに行ったり来たり（１つおきのジャンクション）のストリングを形成している。

【0077】

例示の目的で、ＬＥＤダイ１００が、青色光を発するジャンクション１０２を含み、波長コンバータ１１８が、青色光をそれぞれ冷白色及び温白色に変換する冷白色及び温白色蛍光体層であると仮定する。第１のＥＰＤプロセスにて、パターン１４００又は１５００内の第１グループのストリングに第１の電圧が印加されて、第１グループのストリング上に冷白色蛍光体が電気泳動堆積される。第１のＥＰＤプロセス中、パターン１４００又は１５００内の第２グループのストリングに、第２グループのストリング上には冷白色蛍光体が形成されないよう、第２の電圧が印加される。隣接するストリング間での電気スパーク発生のリスクを減らすために、第２グループのストリングに非ゼロの第２の電圧が印加される。例えば、第１の電圧は８００ボルトとすることができ、第２の電圧は４００ボルトとすることができる。隣接するストリング間に蛍光体の量、種類、又は厚さの鋭い推移を作り出すためには、反対極性の第２の電圧が第２グループのストリングに印加される。例えば、第１の電圧は８００ボルトとすることができ、第２の電圧は－４００ボルトとすることができる。あるいは、パターン１４００又は１５００の内の第２グループのストリングは、バイアスされずに、フローティングのままにされる。

【0078】

第２のＥＰＤプロセスにて、第２グループのストリングに第３の電圧が印加されて、第２グループのストリング上に温白色蛍光体が電気泳動堆積される。この第２のＥＰＤプロセス中、第１グループのストリングには、第１グループのストリング上に温白色蛍光体が形成されないよう、第４の電圧が印加される。隣接するストリング間での電気スパーク発生のリスクを減らすために、第１グループのストリングに非ゼロの第２の電圧が印加される。隣接するストリング間に蛍光体の量、種類、又は厚さの鋭い推移を作り出すためには、反対極性の第４の電圧が第１グループのストリングに印加される。また、第１のＥＰＤプロセスに関して記載したのと同じ又は異なる電圧が、第２のＥＰＤプロセスで使用され得る。あるいは、パターン１４００又は１５００の内の第１グループのストリングは、バイアスされずに、フローティングのままにされる。なお、これらのＥＰＤプロセスは、デバイスウエハ内の複数のＬＥＤダイ１００に対してウエハスケールで適用されてもよいし、デバイスウエハから個片化されたディスクリートＬＥＤダイ１００に対して個別に適用されてもよい。

【0079】

各蛍光体層（波長コンバータ）１１８は、蛍光体層１１８に入る光を完全に又は実質的に変換するのに十分な厚さを有する。蛍光体厚さは、ＥＰＤプロセスにおける印加電圧、印加電流、又は印加継続時間によって制御される。

【0080】

蛍光体層１１８のサイズは、下に位置する透明導電体ブロック１４０２のサイズを増減させることによって調節され得る。透明導電体ブロック１４０２のサイズは、蛍光体層１１８のフットプリントを下に位置するジャンクション１０２よりも大きくするために増大されることができ、また、本開示の一部の例では、図１５－２に示すように、透明導電体ブロック１４０２のサイズは、蛍光体層１１８のフットプリントを下に位置するジャンクション１０２よりも小さくするために縮小されることができる。蛍光体層１１８の離隔は、下に位置する透明導電体ブロック１４０２間の隙間１４０６及び１４０８を増減させることによって調節されることができる。本開示の一部の例では、図１５－３に示すように、隙間１４０６及び１４０８を減少させることにより、異なる色の蛍光体層１１８が互いに当接してもよい。隙間１４０６及び１４０８を増大させることにより、異なる色の蛍光体層１１８が、それらの間の隙間によって離隔されてもよい。

【0081】

図１６は、本開示の一部の例における、冷白色及び温白色の蛍光体層を有するＬＥＤダイ１００の仮想色調整範囲を例示する国際照明委員会（ＣＩＥ）１９７６カラーチャートである。ＬＥＤダイ１００の実際の色調整範囲は、シミュレーション又は実験により決定され得る。ＬＥＤダイ１００は、理論的には、冷白色セグメントがターンオンされ且つ温白色セグメントがターンオフされるとき、ポイント１６０２にある冷白色のみを生成する。ＬＥＤダイ１００は、理論的には、温白色セグメントがターンオンされ且つ冷白色セグメントがターンオフされるとき、ポイント１６０４にある温白色のみを生成する。ＬＥＤダイ１００は、冷白色セグメント及び温白色セグメントのジャンクション１０２の組み合わせがターンオンされるとき、カラーエンドポイント１６０２とカラーエンドポイント１６０４との間に描かれる線１６０６に沿った色を生成する。下に位置するジャンクション１０２によって発せられる青色光の色は、ポイント１６０８として示されている。

【0082】

冷白色及び温白色のセグメントのジャンクション１０２からの青色光が漏れることを可能にすることにより、カラーエンドポイント１６０２及び１６０４をより望ましい色に変更することが望ましいことがある。冷白色セグメントのジャンクション１０２からの青色光が漏れることを可能にするため、各冷白色蛍光体層１１８が、その下に位置するジャンクション１０２よりも小さいフットプリントで作製される。変換されない領域に対する変換される領域の比と、冷白色蛍光体層１１８を通って逃げ出る青色光それ自体とが、冷白色蛍光体層１１８に関する青色光リークを決定し、そして、漏れた青色光を持つ新たな冷白色をポイント１６１０に設定する。同様に、各温白色蛍光体層１１８が、その下に位置するジャンクション１０２よりも小さいフットプリントで作製される。変換されない領域に対する変換される領域の比と、温白色蛍光体層１１８を通って逃げ出る青色光それ自体とが、温白色蛍光体層１１８に関する青色光リークを決定し、そして、漏れた青色光を持つ新たな温白色をポイント１６１２に設定する。

【0083】

ＬＥＤダイ１００の実際の色調整範囲は、新たなエンドポイント１６１０と１６１２との間にはない。これは何故なら、１つのジャンクション１０２のエッジ付近で放射される青色光が別のジャンクションの蛍光体層１１８に入って異なる色に変換されることによって引き起こされる隣接ジャンクション１０２間でのクロストークにより、実際の色調整範囲が狭められるからである。従って、実際の色調整範囲１６１４は、漏れた青色光とクロストークとを持つポイント１６１６の冷白色と、漏れた青色光とクロストークとを持つポイント１６１８の温白色との間である。幸いなことに、蛍光体層１１８が隣接蛍光体層１１８から離隔されるよう、各蛍光体層１１８がその下に位置するジャンクション１０２を部分的にのみ覆う。この離隔が、隣接するジャンクション１０２の蛍光体層１１８間でのクロストークを抑制し、それにより、ＬＥＤダイ１００の実際の色調整範囲１６１４を増加させる。

【0084】

図１７及び図１８は、それぞれ、本開示の一部の例におけるメタライゼーションされた基板１７００の上面図及び底面図であり、図１９は、本開示の一部の例における、メタライゼーションされた基板１７００上へのＬＥＤダイ１００（図１－２）のジャンクション１０２（１つのみにラベルを付している）の配置をファントムにて例示している。メタライゼーションされた基板１７００上にＬＥＤダイ１００をマウントする代わりに、デバイスウエハから個片化された個々のジャンクション１０２が、メタライゼーションされた基板１７００上にピックアンドプレースされてもよい。メタライゼーションされた基板１７００は、パッケージ３００（図３）内のメタライゼーションされた基板２０２とし得る。メタライゼーションされた基板１７００は多層タイルである。メタライゼーションされた基板１７００は、例えば冷白色セグメント及び温白色セグメントなどの２つのセグメントにて、ＬＥＤダイ１００の複数のジャンクション１０２を接続するように構成されている。各セグメントが、そのジャンクションを並列に接続して有し、冷白色セグメントからのジャンクション１０２と温白色セグメントからのジャンクション１０２とが、例えば（図１９－１及び図１９－２に示すような）市松模様、外側に螺旋状になって互いを取り巻く蛇状セグメント、又は同心円セグメントなどの規則的なパターンで、互いに散りばめられている。冷白色セグメントからのジャンクション１０２及び温白色セグメントからのジャンクション１０２はまた、ランダムに散在されてもよい。他の例では、セグメントは飽和色又は純粋な青であってもよい。例えば、２つのセグメントは、赤色セグメント及び緑色セグメントとし得る。

【0085】

図１７を参照するに、メタライゼーションされた基板１７００の頂面は、６×６アレイの頂部パッド１７０２（２つのみにラベルを付している）と、頂部パッド１７０２に接続された頂部配線１７０４－１、１７０４－２、１７０４－３、及び１７０４－４（集合的に“配線１７０４”）とを含んでいる。頂部パッド１７０２のレイアウトを理解する助けとなるよう、特定のパッドをその行番号及び列番号によって識別している。メタライゼーションされた基板は、ビア１７０８－１、１７０８－２、１７０８－３、及び１７０８－４を含んでいる。図１８を参照するに、メタライゼーションされた基板１７００の底面は、それぞれビア１７０８－１、１７０８－２、１７０８－３、及び１７０８－４に接続された底部パッド１７０６－１、１７０６－２、１７０６－３、及び１７０６－４を含んでいる。

【0086】

図１９－１及び図１９－２を参照するに、配線１７０４－１は、ビア１７０８－１を介して底部パッド１７０６－１（図１７）に接続している。配線１７０４－１は更に、パッド１７０２（１，１）、（１，３）、（１，５）、（５，１）、（４，２）、（５，３）、（４，４）、（５，５）、（４，６）に接続している。メタライゼーションされた基板１７００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線１７０４－１は、第１のセグメントのジャンクション１０２のアノード１１６を並列に、底部（アノード）パッド１７０６－１に接続する。第１（例えば、温白色）のセグメントのジャンクション１０２は、破線によって示されており、第１の色の光（例えば、温白色）を放つ第１タイプの波長コンバータ１１８を有する。

【0087】

配線１７０４－３は、ビア１７０８－３を介して底部パッド１７０６－３（図１７）に接続している。配線１７０４－３は更に、パッド１７０２（６，１）、（６，３）、（６，５）、（３，６）、（３，４）、（３，２）、（２，１）、（２，３）、（２，５）に接続している。メタライゼーションされた基板１７００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線１７０４－３は、第１のセグメントのジャンクション１０２のカソード１１４を並列に、底部（カソード）パッド１７０６－３に接続する。

【0088】

配線１７０４－２は、ビア１７０８－２を介して底部パッド１７０６－２（図１７）に接続している。配線１７０４－２は更に、パッド１７０２（１，６）、（１，４）、（１，２）、（４，１）、（４，３）、（４，６）、（５，６）、（５，４）、（５，２）に接続している。メタライゼーションされた基板１７００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線１７０４－２は、第２のセグメントのジャンクション１０２のカソード１１４を並列に、底部（カソード）パッド１７０６－２に接続する。第２（例えば、冷白色）のセグメントのジャンクション１０２は、二点鎖線によって示されており、第２の色の光（例えば、冷白色）を放つ第２タイプの波長コンバータ１１８を有する。

【0089】

配線１７０４－４は、ビア１７０８－４を介して底部パッド１７０６－４（図１７）に接続している。配線１７０４－４は更に、パッド１７０２（６，２）、（６，４）、（６，６）、（２，６）、（３，５）、（２，４）、（３，３）、（２，２）、（３，１）に接続している。メタライゼーションされた基板１７００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線１７０４－４は、第２のセグメントのジャンクション１０２のアノード１１６を並列に、底部（アノード）パッド１７０６－４に接続する。

【0090】

メタライゼーションされた基板１７００の頂面は、それぞれビア１７０８－２及び１７０８－３に接続されたバイアスライン１７１０及び１７１２を含んでいる。バイアスライン１７１０及び１７１２は、波長コンバータ１１８を形成するためにＥＰＤ中に２つのセグメントをバイアスする（電圧を印加する）ために使用される。

【0091】

メタライゼーションされた基板１７００の頂面は、各ストリングの全長を物理的に短縮し、それ故に、総寄生抵抗を低減させるために、バイアスライン１７１０及び１７１２への補助経路を含んでいる。例えば、配線１７１４（ファントムにて示している）が配線１７０４－２の遠端をバイアスライン１７１０に接続し、配線１７１６（ファントムにて示している）が配線１７０４－３の遠端をバイアスライン１７１２に接続する。

【0092】

メタライゼーションされた基板１７００は、各セグメントに対して過渡電圧抑制（ＴＶＳ）ダイオードを含み得る。例えば、メタライゼーションされた基板１７００は、配線１７０４－１を介して底部（アノード）パッド１７０６－１に接続されたＴＶＳダイオード１７１８と、ＴＶＳダイオード１７１８を底部（カソード）パッド１７０６－３に接続するビア１７２０とを含んでいる。メタライゼーションされた基板１７００は、配線１７０４－４を介して底部（アノード）パッド１７０６－４に接続されたＴＶＳダイオード１７２２と、ＴＶＳダイオード１７２２を底部（カソード）パッド１７０６－２に接続するビア１７２４とを含んでいる。

【0093】

図２０は、本開示の一部の例における、メタライゼーションされた基板１７００のバリエーションであるメタライゼーションされた基板２０００の、電気接続されたストリングを例示している。メタライゼーションされた基板２０００は、各セグメントが並列に接続された３組のジャンクション１０２を有するように頂部配線が変更されていることを除いて、メタライゼーションされた基板１７００と同様である。

【0094】

第１（例えば、温白色）のセグメントにおいて、配線２００４－１が、ビア１７０８－１をパッド１７０２（１，１）、（１，３）、（１，５）に接続している。配線２００４－２が、パッド１７０２（２，１）をパッド１７０２（３，６）に、パッド１７０２（２，３）をパッド１７０２（３，２）に、そしてパッド１７０２（２，５）をパッド（３，４）に接続している。配線２００４－３が、パッド１７０２（４，２）をパッド１７０２（５，３）に、パッド１７０２（４，４）をパッド１７０２（５，５）に、そしてパッド１７０２（４，６）をパッド１７０２（５，１）に接続している。配線２００４－４が、パッド１７０２（６，１）、（６，３）、及び（６，５）をビア１７０８－３に接続している。

【0095】

メタライゼーションされた基板２０００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線２００４は、ビア１７０８－１と１７０８－３の間に、３組のジャンクション１０２を並列に接続する。第１組は、パッド１７０２（１，１）と（２，１）との対、パッド１７０２（３，６）と（４，６）との対、及びパッド１７０２（５，１）と（６，１）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。第２組は、パッド１７０２（１，３）と（２，３）との対、パッド１７０２（３，２）と（４，２）との対、及びパッド１７０２（５，３）と（６，３）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。第３組は、パッド１７０２（１，５）と（２，５）との対、パッド１７０２（３，４）と（４，４）との対、及びパッド１７０２（５，５）と（６，５）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。

【0096】

第２（例えば、冷白色）のセグメントにおいて、配線２００６－１が、ビア１７０８－４をパッド１７０２（６，２）、（６，４）、（６，６）に接続している。配線２００６－２が、パッド１７０２（５，２）をパッド１７０２（４，１）に、パッド１７０２（５，４）をパッド１７０２（４，３）に、そしてパッド１７０２（５，６）をパッド（４，５）に接続している。配線２００６－３が、パッド１７０２（３，１）をパッド１７０２（２，２）に、パッド１７０２（３，３）をパッド１７０２（２，４）に、そしてパッド１７０２（３，５）をパッド１７０２（２，６）に接続している。配線２００６－４が、パッド１７０２（１，２）、（１，４）、及び（１，６）をビア１７０８－２に接続している。

【0097】

メタライゼーションされた基板２０００上にＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２が取り付けられると、配線２００６は、ビア１７０８－４と１７０８－２の間に、３組のジャンクション１０２を並列に接続する。第１組は、パッド１７０２（６，２）と（５，２）との対、パッド１７０２（４，１）と（３，１）との対、及びパッド１７０２（２，２）と（１，２）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。第２組は、パッド１７０２（６，４）と（５，４）との対、パッド１７０２（４，３）と（３，３）との対、及びパッド１７０２（２，４）と（１，４）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。第３組は、パッド１７０２（６，６）と（５，６）との対、パッド１７０２（４，５）と（３，５）との対、及びパッド１７０２（２，６）と（１，６）との対に取り付けられるジャンクション１０２を含む。

【0098】

例示の目的で、メタライゼーションされた基板１７００又は２０００に取り付けられたＬＥＤダイ１００のジャンクション１０２から成長基板１０４が除去されており、ジャンクション１０２に、ＥＰＤを使用して、冷白色蛍光体層及び温白色蛍光体層が形成されると仮定する。第１のＥＰＤプロセスにて、ビア１７０８－１を介して温白色セグメントに第１の電圧が印加されて、温白色セグメントのジャンクション１０２上に温白色蛍光体が電気泳動堆積される。第１のＥＰＤプロセス中、ビア１７０８－４を介して冷白色セグメントに、冷白色セグメントのジャンクション１０２上には温白色蛍光体が形成されないよう、第２の電圧が印加される。隣接するストリング間での電気スパーク発生のリスクを減らすために、冷白色セグメントに非ゼロの第２の電圧が印加される。例えば、第１の電圧は８００ボルトとすることができ、第２の電圧は４００ボルトとすることができる。これら２つのセグメント間に蛍光体の量、種類、又は厚さの鋭い推移を作り出すためには、反対極性の第２の電圧が冷白色セグメントに印加される。例えば、第１の電圧は８００ボルトとすることができ、第２の電圧は－４００ボルトとすることができる。あるいは、冷白色セグメントはバイアスされずにフローティングのままにされる。

【0099】

第２のＥＰＤプロセスにて、ビア１７０８－４を介して冷白色セグメントに第３の電圧が印加されて、冷白色セグメントのジャンクション１０２上に冷白色蛍光体が電気泳動堆積される。この第２のＥＰＤプロセス中、ビア１７０８－１を介して温白色セグメントに、温白色セグメントのジャンクション１０２上には冷白色蛍光体が形成されないよう、第４の電圧が印加される。隣接するストリング間での電気スパーク発生のリスクを減らすために、温白色セグメントに非ゼロの第４の電圧が印加される。これら２つのセグメント間に蛍光体の量、種類、又は厚さの鋭い推移を作り出すためには、反対極性の第４の電圧が温白色セグメントに印加される。第１のＥＰＤプロセスに関して記載したのと同じ電圧が、第２のＥＰＤプロセスにも使用され得る。温白色セグメントはバイアスされずにフローティングのままにされる。

【0100】

図２１は、本開示の例における発光デバイスパッケージ３００を製造する方法２１００のフローチャートである。方法２１００は、ブロック２１０２にて開始し得る。

【0101】

ブロック２１０２にて、ＬＥＤダイが用意される。ＬＥＤダイはジャンクションを含む。ＬＥＤダイは、ＬＥＤダイ１００、１０００、又は１１００（図１－２、図１０、又は図１１）とし得る。ＬＥＤダイは、そのジャンクションの上の成長基板上に波長コンバータを含み得る。ブロック２１０２の後にブロック２１０４が続く。

【0102】

ブロック２１０４にて、メタライゼーションされた基板が用意される。メタライゼーションされた基板は、パッドと、それらパッドに接続された配線とを有する。メタライゼーションされた基板は、メタライゼーションされた基板４００、６００、８００、１７００、又は２０００（図４、図６、図８、図１７、又は図２０）とし得る。ブロック２１０４の後にブロック２１０６が続き得る。

【0103】

ブロック２１０６にて、メタライゼーションされた基板上にＬＥＤダイがマウントされる。例えば、個別にアドレス指定可能なセグメントを作り出すよう、メタライゼーションされた基板のパッド上にジャンクションがマウントされる。各セグメントが１つ以上のジャンクションを有する。ＬＥＤダイに波長コンバータが存在していない場合、メタライゼーションされた基板にＬＥＤダイがマウントされた後に、ＬＥＤダイの成長基板上に波長コンバータが形成される。あるいは、ＬＥＤダイの成長基板が除去され、ＬＥＤダイのジャンクション上に波長コンバータが形成される。ブロック２１０６の後にブロック２１０８が続き得る。

【0104】

ブロック２１０８にて、ＬＥＤダイの上に一次光学部品が取り付けられる。

【0105】

図２２は、本開示の例におけるＬＥＤダイを製造する方法２２００のフローチャートである。方法２２００は、ブロック２２０２にて開始し得る。

【0106】

ブロック２２０２にて、互いに少なくとも部分的に電気絶縁されたジャンクションが形成される。ブロック２２０２の後にブロック２２０４が続き得る。

【0107】

ブロック２２０４にて、波長コンバータが形成される。各波長コンバータが、異なるジャンクションの上に配置されるとともに、隣接する波長コンバータから隙間によって離隔される。

【0108】

上述のデバイスは、例えば一般照明、背面照明、又は特殊照明用途など、任意の好適な用途で使用され得る。図２３は、本開示の一部の例におけるシステム２３００を示している。システム２３００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）２３０２にマウントされたパッケージ３００を含んでいる。パッケージ３００は、ＰＣＢ２３０２上の１つ以上のドライバ２３０４及び２３０６にＰＣＢ配線によって接続された、そのジャンクションへの配線を有しており、ドライバ２３０４及び２３０６はマイクロコントローラ２３０８によって制御される。システム２３００は、自動車２３１２のヘッドライトアセンブリ２３１０の一部とすることができ、ヘッドライトアセンブリ２３１０は、ビームステアリング、スポットリダクション、ハイライト、及び動的イフェクト機能を行うことが可能である。色変化するパッケージ３００では、システム２３００は、携帯電話２３１８のカメラ２３１６用のフラッシュ２３１４の一部とすることができ、フラッシュ２３１４は色調整を行うことが可能である。

【0109】

上述のデバイスは、配光のきめ細かい強度制御、空間制御、及び時間制御の恩恵を受ける用途をサポートする発光ピクセルアレイとし得る。これは、以下に限られないが、ピクセルブロック又は個々のピクセルからの放射光の正確な空間パターニングを含み得る。用途に応じて、放射光は、スペクトル的に区別可能であり、経時的に適応可能であり、且つ／或いは環境に反応し得る。発光ピクセルアレイは、様々な強度パターン、空間パターン、又は時間パターンにて、事前プログラムされた配光を提供し得る。放射光は、受信されたセンサデータに少なくとも部分的に基づいてもよく、光無線通信に使用されてもよい。関連する光学部品は、ピクセル、ピクセルブロック、又はデバイスレベルで区別され得る。一例の発光ピクセルアレイは、共通に制御される高輝度ピクセルの中央ブロックが関連する共通の光学部品を備える一方でエッジピクセルが個別の光学部品を有し得るデバイスを含み得る。発光ピクセルアレイによってサポートされる一般的な用途は、カメラフラッシュ、自動車ヘッドライト、建築エリア照明、街路照明、及び情報ディスプレイを含む。

【0110】

発光ピクセルアレイは、モバイル装置用のカメラフラッシュ用途によく適している。典型的に、画像キャプチャをサポートするために、高輝度ＬＥＤからの強い短時間のフラッシュ光が使用される。残念ながら、従来のＬＥＤフラッシュでは、光のうち多くが、既に十分に照らされているか、その他の理由で照明される必要がないか、である領域の照明に浪費される。発光ピクセルアレイの使用は、決定された時間量でのシーンの部分の制御された照明を提供し得る。これは、カメラフラッシュが、例えば、ローリングシャッタキャプチャ中に撮像される領域のみを照明すること、キャプチャされる画像にわたって信号対雑音比を最小化するとともに人や被写体にかかる影を最小化する均一照明を提供すること、及び／又は影を強調する高コントラスト照明を提供することを可能にし得る。発光ピクセルアレイのピクセルがスペクトル的に区別可能である場合、フラッシュ照明の色温度を動的に調整することで、望みの色調又は温かさを提供し得る。

【0111】

道路の選択されたセクションのみをアクティブに照らす自動車ヘッドライトも、発光ピクセルアレイによってサポートされる。赤外線カメラをセンサとして用いて、発光ピクセルアレイは、歩行者又は対向車の運転手の目をくらましてしまい得るピクセルを非アクティブにしながら、道路を照らすのに必要なピクセルのみをアクティブにする。さらに、運転手の環境認識を向上させるために、道路外の歩行者、動物、又は標識を選択的に照らしてもよい。発光ピクセルアレイのピクセルがスペクトル的に区別可能である場合、昼光条件、薄明条件、又は夜間条件にそれぞれ従って光の色温度が調整され得る。一部のピクセルが光無線車車間（車両間）通信に使用されてもよい。

【0112】

建築エリア照明も、発光ピクセルアレイの恩恵を受け得る。視覚的な表示の改善のため、又は照明コストを削減するために、建物又は領域を選択的且つ適応的に照明するよう、発光ピクセルアレイが使用され得る。また、発光ピクセルアレイを使用して、装飾的なモーション又はビデオ効果用のメディアファサードを投影してもよい。追跡用のセンサ及び／又はカメラと連動して、歩行者周りの領域の選択的な照明が可能であり得る。照明の色温度を調整するため、及び波長特定的な園芸照明をサポートするために、スペクトル的に区別可能なピクセルが使用されてもよい。

【0113】

街路照明は、発光ピクセルアレイの使用から大いに恩恵を受け得る重要なアプリケーションである。単一タイプの発光アレイを使用して、様々な街路灯タイプを模倣することができ、例えば、選択したピクセルの適切なアクティブ化又は非アクティブ化によって、タイプＩの線形街路灯とタイプＩＶの半円形街路灯との間での切り換えを可能にし得る。さらに、環境条件又は使用時間に従って光ビームの強度又は分布を調整することにより、街路照明のコストが低減され得る。例えば、歩行者が存在しないとき、光強度及び分布の面積が減少され得る。発光ピクセルアレイのピクセルがスペクトル的に区別可能である場合、昼光条件、薄明条件、又は夜間条件にそれぞれ従って光の色温度が調整され得る。

【0114】

発光アレイはまた、直接表示又は投影表示を必要とする用途をサポートすることにもよく適している。例えば、警告標識、緊急標識、又は情報標識はどれも、発光アレイを用いて表示又は投影され得る。これは、例えば、色変化したり点滅したりする出口標識を投影することを可能にする。発光アレイが多数のピクセルで構成されている場合、テキスト又は数値の情報が提示されてもよい。方向矢印又は同様のインジケータも提供され得る。

【0115】

開示された実施形態の機構の様々な他の適応及び組み合わせは、本発明の範囲内である。数多くの実施形態が、以下の請求項によって包含される。

【図1-1】

【図1-2】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15-1】

【図15-2】

【図15-3】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19-1】

【図19-2】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】