特許 7590094 非オーバーラップセグメント化を有する二重接合発光ダイオード

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】非オーバーラップセグメント化を有する二重接合発光ダイオード

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/08 20100101AFI20241119BHJP

【ＦＩ】

H01L33/08

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2024526487

(86)(22)【出願日】2022-11-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-15

(86)【国際出願番号】 US2022049111

(87)【国際公開番号】W WO2023081454

(87)【国際公開日】2023-05-11

【審査請求日】2024-06-28

(31)【優先権主張番号】63/276,834

(32)【優先日】2021-11-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(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】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】ファン デル サイド，アリエン ヘルベン

(72)【発明者】

【氏名】プフェッファー，ニコラ ベッティーナ

(72)【発明者】

【氏名】ヤング，エリック ウィリアム

【審査官】高椋 健司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２１８３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３５０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３３／００－３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明システムであって、
平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合発光ダイオードアレイを備え、
前記第１接合部は、複数の第１発光領域から第１光を放出するように構成されており、
前記第１発光領域は、第１境界によって分離されており、
前記第２接合部は、前記第１光が前記第２接合部を通過するように前記第１接合部の上に配置されており、
前記第２接合部は、複数の第２発光領域から第２光を放出するように構成されており、
前記第２発光領域は、前記第１境界と１対１で対応する第２境界によって分離されており、
前記第２境界は、対応する前記第１境界から前記平面内でオフセットされている、
照明システム。

【請求項2】

前記複数の第２発光領域は、前記複数の第１発光領域と１対１で対応し、
前記第１発光領域の各々は、対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過する第１光を放出するように構成されている、
請求項１記載の照明システム。

【請求項3】

前記第１発光領域の各々は、前記対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過し、前記対応する第２発光領域に隣り合う第２境界を通過する第１光を放出するように構成されている、
請求項２記載の照明システム。

【請求項4】

印加電流は前記第１発光領域及び前記対応する第２発光領域に同時に光を生成させるように、前記第１発光領域の各々は、前記対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されいる、
請求項２記載の照明システム。

【請求項5】

前記第１発光領域の各々は、前記複数の第１発光領域のうちの他の第１発光領域とは独立して電気的に給電可能であり、
前記第２発光領域の各々は、前記複数の第２発光領域のうちの他の第２発光領域とは独立して電気的に給電可能である、
請求項４記載の照明システム。

【請求項6】

前記第１境界は、前記第２境界に平行である、
請求項１記載の照明システム。

【請求項7】

前記複数の第１発光領域は、直交する第１次元及び第２次元に沿って第１直線状アレイに配置されており、
前記第１境界の各々は、前記第１次元及び前記第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域として配置されており、
前記複数の第２発光領域は、前記第１次元及び前記第２次元に沿って第２直線状アレイに配置されており、
前記第２境界の各々は、前記第１次元及び前記第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域として配置されている、
請求項１記載の照明システム。

【請求項8】

少なくとも１つの前記第１境界は、前記第１直線状アレイの全範囲に沿って途切れないラインにおいて延在している、
請求項７記載の照明システム。

【請求項9】

少なくとも１つの前記第１境界は、不連続部を含んでいる、
請求項７記載の照明システム。

【請求項10】

少なくとも１つの前記第１境界は、複数の平行なセグメントを含んでいる、
請求項９記載の照明システム。

【請求項11】

少なくとも１つの前記第２境界は、前記第２直線状アレイの全範囲に沿って途切れないラインにおいて延在している、
請求項７記載の照明システム。

【請求項12】

少なくとも１つの前記第２境界は、不連続部を含んでいる、
請求項７記載の照明システム。

【請求項13】

少なくとも１つの前記第２境界は、複数の平行なセグメントを含んでいる、
請求項１２記載の照明システム。

【請求項14】

シーン内の物体までの距離に応じて、前記第１発光領域のうちの少なくとも１つ及び前記第２発光領域のうちの少なくとも一部に選択的に電力供給するように構成されたコントローラと、
前記第１光及び前記第２光を照明として前記シーンに向けて方向づけるように構成されたレンズと、
前記シーンから反射された照明を収集して前記シーンの画像を形成するように構成されたカメラと、
をさらに備える請求項１記載の照明システム。

【請求項15】

カメラ用フラッシュであって、
前記二重接合発光ダイオードアレイ及び前記レンズを含む、フラッシュと、
前記フラッシュ、前記カメラ及び前記コントローラを含むハウジングと、
を備える請求項１４記載の照明システム。

【請求項16】

照明を提供する方法であって、
平面において延在し、第１境界によって分離される複数の第１発光領域から、二重接合発光ダイオードアレイの第１接合部からの第１光を放出するステップと、
前記第１光が、前記二重接合発光ダイオードアレイの第２接合部を通過するステップと、
前記複数の第１発光領域に１対１で対応する複数の第２発光領域から、前記第２接合部からの第２光を放出するステップであって、前記複数の第２発光領域は、前記平面において前記第１境界からオフセットされた第２境界によって分離される、ステップと、
を含む方法。

【請求項17】

前記第１発光領域及び前記対応する第２発光領域が印加電流に応答して同時に光を生成するように構成されるように、前記第１発光領域の各々は、対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されている、
請求項１６記載の方法。

【請求項18】

前記第１発光領域の各々は、前記複数の第１発光領域のうちの他の第１発光領域とは独立して電気的に給電可能であり、
前記第２発光領域の各々は、前記複数の第２発光領域のうちの他の第２発光領域とは独立して電気的に給電可能である、
請求項１６記載の方法。

【請求項19】

第１境界は第２境界に平行である。
請求項１６記載の方法。

【請求項20】

照明システムであって：
平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合発光ダイオードアレイであって、
前記第１接合部は、複数の第１発光領域から第１光を放出するように構成されており、
前記第１発光領域は、第１境界によって分離されており、
前記第２接合部は、前記第１光が前記第２接合部を通過するように前記第１接合部の上に配置されており、
前記第２接合部は、複数の第２発光領域から第２光を放出するように構成されており、
前記複数の第２発光領域は、前記複数の第１発光領域と１対１で対応し、
前記第１発光領域の各々は、対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過する第１光を放出するように構成されており、
前記第１発光領域が前記第１光を生成し、前記対応する第２発光領域が印加電流に応答して同時に第２光を放出するように構成されるように、前記第１発光領域の各々は、対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されており、
前記第２発光領域は、前記第１境界と１対１で対応する第２境界によって分離されており、
前記第２境界は対応する前記第１境界から、前記平面内でオフセットされている、二重接合発光ダイオードアレイと、
前記第１光及び前記第２光を、照明としてシーンに向けて方向づけるように構成されたレンズと、
前記シーンから反射された照明を、収集して前記シーンの画像を形成するように構成されたカメラと、
を備える照明システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２１年１１月８日に出願された米国仮出願第６３／２７６，８３４号の利益を主張するものであり、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

［開示の分野］
本開示は、カメラなどの照明システムに関する。

【背景技術】

【0003】

カメラなどの照明システムを改良する努力が続けられている。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】図１は、いくつかの実施例による照明システムの一例を示す側面図である。

【0005】

【図2】図２は、いくつかの実施例による、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイの一例を示す正面図である。

【0006】

【図3】図３は、いくつかの実施例による、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイの一例を示す正面図である。

【0007】

【図4】図４は、いくつかの実施例による、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイの一例を示す正面図である。

【0008】

【図5】図５は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ミラー層が堆積されたものの一例を示す。

【0009】

【図6】図６は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ハードマスクが堆積されたもの一例を示す図である。

【0010】

【図7】図７は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ハードマスクがパターン化されエッチングされたものの一例を示す図である。

【0011】

【図8】図８は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、誘電体スペーサがビアの側壁に堆積されたものの一例を示す図である。

【0012】

【図9】図９は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ｐビアがハードマスクにパターン化され、エッチングされたものの一例を示す図である。

【0013】

【図10】図１０は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ｐビア及び誘電体スペーサに金属が充填されたものの一例を示す図である。

【0014】

【図11】図１１は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ボンディング誘電体が堆積されパターン化されたものの一例を示す図である。

【0015】

【図12】図１２は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ボンドパッドが形成されたものの一例を示す図である。

【0016】

【図13】図１３は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、図１２の構造が基板に接合されたものの一例を示す図である。

【0017】

【図14】図１４は、いくつかの実施例による、二重接合ＬＥＤアレイであって、基板が除去された部分的に製造されたものの一例を示す図である。

【0018】

【図15】図１５は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、ｎ側セグメント化が実行されたものの一例を示す図である。

【0019】

【図16】図１６は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイであって、エッチング部分がパッシベーションされたものの一例を示す図である。

【0020】

【図17】図１７は、いくつかの実施例による、照明を提供する方法の一例のフローチャートを示す図である。

【0021】

対応する参照符号は、いくつかの図面の全体にわたって対応する部品を示す。図面中の要素は、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。図面に示される構成は、実施例に過ぎず、いかなる方法でも制限するものとして解釈されてはならない。

【発明を実施するための形態】

【0022】

実施例において、照明システムは、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを含むことができる。第１接合部は、第１境界によって分離された複数の第１発光領域から第１光を放出することができる。第２接合部は第１光が第２接合部を通過するように第１接合部の上に配置されることができる。第２接合部は複数の第２発光領域から第２光を放出することができる。第２発光領域は第１境界と１対１で対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ ｉｎ ａ ｏｎｅ－ｔｏ－ｏｎｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）第２境界によって分離されることができる。第２境界は対応する第１境界から平面内でオフセットされることができる。オフセットは、第２境界が第１境界からオフセットされていない場合に存在し得る、組み合わされた第１光及び第２光における暗帯を低減又は除去するのに役立ち得る。

【0023】

図１は、いくつかの実施例による照明システム１００の一例の側面図である。

【0024】

二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ１０６（以下、「ＬＥＤアレイ」と称する）は、平面内に延在する第１接合部及び第２接合部を含み得る。第１接合部は、複数の第１発光領域（以下、「ＬＥＤ」と称する）から第１光１１０を放出することができる。第１接合部は、第１境界（例えば光を放出しない領域）によって分離された複数の第１発光領域から第１光を放出することができる。第２接合部は第１光が第２接合部を通過するように第１接合部の上に配置されることができる。第２接合部は、複数の第２発光領域（「ＬＥＤ」とも称する）から、第２光１１２を放出することができる。第２発光領域は第１境界と１対１で対応する第２境界によって分離されることができる。第２境界は対応する第１境界から平面内でオフセットされることができる。レンズ１１４は、第１光１１０及び第２光１１２を照明１１６としてシーン１０４に向けて方向づけることができる。図１の例では、シーン１０４は幸せな猫を含む。他の適切なシーンを使用することもできる。ＬＥＤアレイ１０６とその構造については、以下の図２乃至図１３で詳細に説明する。

【0025】

カメラ１０２は、シーン１０４から反射され、及び／又はシーン１０４によって放出される反射光１２４を収集することができるカメラレンズ１２２を含むことができる。カメラレンズ１２２は反射光１２４をマルチピクセルセンサ１２６上に方向づけることができ、マルチピクセルセンサ１２６上にシーン１０４の画像を形成することができる。コントローラ１２８は、シーン１０４の画像を表すデータ信号を受信することができる。コントローラ１２８は、ＬＥＤアレイ１０６内のＬＥＤ１０８を駆動することができる。例えば、コントローラは、シーンを所定の方法で照明するように、ＬＥＤアレイ１０６内の１つ以上のＬＥＤ１０８を、ＬＥＤアレイ１０６内の別の１つ以上のＬＥＤ１０８から独立して任意に制御することができる。例えば、シーン１０４内の比較的近いオブジェクトは第１量の照明を必要とすることがあり、シーン１０４内の比較的遠いオブジェクトは、シーン１０４の画像内で同じ明るさを有するために、第１量よりも大きい第２量の照明を必要とすることがある。他の構成も可能である。カメラ１０２及び照明システム１００は、ハウジング１３０内に配置されることができる。いくつかの実施例では、ハウジング１３０は、スマートフォン又は他の適切なデバイスとして構成することができる。

【0026】

図２は、いくつかの実施例による、平面（例えば、図２のページの平面内）に延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイ２００の一例の正面図を示す。図３は、いくつかの実施例による、平面（例えば、図３のページの平面内）に延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイ３００の一例の正面図を示す。図４は、いくつかの実施例による、平面（例えば、図４のページの平面内）に延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合ＬＥＤアレイ４００の一例の正面図を示す。図２乃至４の図では、第１接合部はページの平面に平行であり、第２接合部は第１接合部とビューアとの間に配置されている。

【0027】

第１接合部は、第１境界２０４によって分離された複数の第１発光領域２０２から第１光を放出することができる。第２接合部は第１光が第２接合部を通過するように第１接合部の上に配置されることができる。第２接合部は複数の第２発光領域２０６から第２光を放出することができる。第２発光領域２０６は第１境界２０４と１対１で対応する第２境界２０８によって分離されることができる。第２境界２０８は対応する第１境界２０４から平面内でオフセットされることができる。オフセットは、第２境界２０８が第１境界２０４からオフセットされていない場合に存在し得る、組み合わされた第１光及び第２光における暗帯（ｄａｒｋ ｂａｎｄｓ）を低減又は除去するのに役立ち得る。

【0028】

いくつかの実施例では、複数の第２発光領域２０６は複数の第１発光領域２０２と１対１で対応することができる。いくつかの実施例では、第１発光領域２０２の各々は、対応する第２発光領域２０６の少なくとも一部を通過し、任意で対応する第２発光領域２０６に隣り合う第２境界２０８を通過する、第１光を放出することができる。

【0029】

いくつかの実施例では、第１境界２０４は、第２境界２０８に平行であり得る。例えば、第１境界２０４は、第１方向に沿って延在する境界と、第１方向に直交する第２方向に沿って延在する境界とを含むことができる。第２境界２０８はまた、第１方向及び第２方向に沿って延在する境界を含むことができる。

【0030】

いくつかの実施例では、複数の第１発光領域２０２は、直交する第１次元及び第２次元に沿って第１直線状アレイ（ｆｉｒｓｔ ｒｅｃｔｉｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ）に配置されることができる。いくつかの実施例では、第１境界２０４の各々は第１次元及び第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ ａｒｅａ）として配置されることができる。いくつかの実施例では、複数の第２発光領域２０６は、第１次元及び第２次元に沿って第２直線状アレイに配置されることができる。いくつかの実施例では、第２境界２０８の各々は、第１次元及び第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域として配置されることができる。

【0031】

図２及び図３の構成などのいくつかの実施例では、少なくとも１つの第１境界２０４は、第１直線状アレイの全範囲に沿って切れ目のないラインで（ｉｎ ａｎ ｕｎｂｒｏｋｅｎ ｌｉｎｅ）延在することができる。

【0032】

図４の構成などのいくつかの実施例では、少なくとも１つの第１境界２０４は、不連続部（ａ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を含むことができる。例えば、第１境界２０４は、第１セグメントと、第１セグメントから横方向にオフセットされた（ｌａｔｅｒａｌｌｙ ｏｆｆｓｅｔ）第２セグメントとを含むことができる。図４の構成などのいくつかの実施例では、少なくとも１つの第１境界２０４は、平行な複数のセグメントを含むことができる。

【0033】

図２及び図３の構成などのいくつかの実施例では、少なくとも１つの第２境界２０８は、第２直線状アレイの全範囲に沿って途切れないライン（ｕｎｂｒｏｋｅｎ ｌｉｎｅ）で延在することができる。

【0034】

図４の構成などのいくつかの例では、少なくとも１つの第２境界２０８は、不連続を含むことができる。図４の構成などのいくつかの例では、少なくとも１つの第２境界２０８は、平行である複数のセグメントを含むことができる。

【0035】

いくつかの実施例では、印加電流が第１発光領域２０２及び対応する第２発光領域２０６に同時に光を生成させるように、第１発光領域２０２の各々は対応する第２発光領域２０６に電気的に直列に接続されている。

【0036】

いくつかの実施例では、第１発光領域２０２の各々は、複数の第１発光領域２０２のうちの他の第１発光領域２０２とは独立して電気的に給電可能である。いくつかの実施例では、第１発光領域２０２のサブセットは、複数の第１発光領域２０２のうちの第１発光領域２０２の他のサブセットとは独立して電気的に給電可能である。いくつかの実施例では、第２発光領域２０６域の各々は、複数の第２発光領域２０６のうちの他の第２発光領域２０６とは独立して電気的に給電可能である。いくつかの実施例では、第２発光領域２０６域のサブセットは、複数の第２発光領域２０６のうちの第２発光領域２０６の他のサブセットとは独立して電気的に給電可能である。

【0037】

図５乃至図１６は、いくつかの実施例による、製造の様々な段階にある二重接合ＬＥＤアレイの一例を示す断面側面図である。図５乃至図１６において、要素には、最初に現れるか又は変更される図では番号が付されているが、以降の図では明瞭にするために番号は付されていない。

【0038】

図５は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ５００であって、金属ミラーや複合ミラーなどのミラー層が堆積されているものを示す。第１ｎドープ層５０２は、サファイア基板などの基板５０４上に堆積又は成長されている。第１ｐドープ層５０６は、第１ｎドープ層５０２上に堆積又は成長され、第１接合部５０８を形成している。第２ｎドープ層５１０は、第１ｐドープ層５０６上に堆積又は成長されている。第２ｐドープ層５１２は、第２ｎドープ層５１０上に堆積又は成長され、第２接合部５１４を形成している。第１ｎドープ層５０２及び第２ｎドープ層５１０は、同じｎドープ材料から形成することも、異なるｎドープ材料から形成することもできる。第１ｐドープ層５０６及び第２ｐドープ層５１２は、同じｐドープ材料から形成することも、異なるｐドープ材料から形成することもできる。

【0039】

図６は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ６００であって、ハードマスク６０２が堆積されたもの一例を示す図である。ハードマスク６０２は、誘電体材料又は他の適切な材料を含むことができる。ハードマスク６０２は、第２ｐドープ層５１２上に堆積されている。

【0040】

図７は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ７００であって、ハードマスクがパターン化されエッチングされたものの一例を示す図である。図６のハードマスク６０２はパターン化及びエッチングされて、パターン化されたハードマスク７０２を形成する。エッチングは、第２ｐドープ層５１２を貫いて広がり（ｅｘｔｅｎｄｓ ｔｈｒｏｕｇｈ）、パターン化された第２ｐドープ層７０４を形成する。エッチングは、第２ｎドープ層５１０を貫いて広がり、パターン化された第２ｎドープ層７０６を形成する。エッチングは、第１ｎドープ層５０２を貫いて広がり、パターン化された第１ｎドープ層７０８を形成する。エッチングされた部分はビア７１０を形成する。

【0041】

図８は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ８００であって、誘電体スペーサがビアの側壁に堆積されたものの一例を示す図である。ハードマスク６０２を形成するために使用された誘電体材料などの誘電体材料は、ビアの側壁に堆積されており、誘電体スペーサ８０２を形成する。誘電体材料は、ビアの底部に堆積されないか、又は堆積された後に除去されることができる。

【0042】

図９は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ９００であって、ｐビアがハードマスク内でパターン化及びエッチングされたものの一例を示す図である。図６のハードマスク６０２は、パターン化及びエッチングされており、ｐビア９０２を形成する。

【0043】

図１０は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１０００であって、ｐビア及び誘電体スペーサに金属が充填されたものの一例を示す図である。図６のｐビア９０２及び図８の誘電体スペーサ８０２は、金属で充填されており、電気的接続部１００２を形成する。かかる充填は、シード層の堆積、メッキ（ａ ｐｌａｔｅ）、及び化学機械研磨を含むことができる。金属充填のいずれか又はすべては、蒸着／メッキ、スパッタリング、及び／又はビームエピタキシによって行うことができる。

【0044】

図１１は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１１００であって、ボンディング誘電体が堆積されパターン化されたものの一例を示す図である。ボンディング誘電体１１０２がハードマスク６０２上に堆積され、電気的接続部１００２から離れた位置にパターン化／エッチングされている。

【0045】

図１２は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１２００であって、ボンドパッドが形成されたものの一例を示す図である。図１１のボンディング誘電体１１０２間の領域に金属が堆積されており、図１０の電気的接続部１００２の表面積を拡大してボンドパッド１２０２を形成する。かかる堆積は、シード層の堆積、メッキ、及び化学機械研磨を含み得る。金属充填のいずれか又はすべては、蒸発／めっき、スパッタリング、及び／又はビームエピタキシによって行うことができる。

【0046】

図１３は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１３００であって、図１２の構造が基板に接合されたものの一例を示す図である。図１３では、図１２の構造が反転されており、パターン化された基板１３０２にウェハ対ウェハで接合されている。接合部は、ハイブリッド接合を含むことができる。

【0047】

図１４は、いくつかの実施例による、二重接合ＬＥＤアレイ１４００であって、基板５０４が除去された部分的に製造されたものの一例を示す図である。サファイア基板などの図５の基板５０４は、レーザーリフトオフなどによって除去されている。かかるリフトオフは、５０４などの成長基板のウエハレベルレーザーリフトオフであることができる。任意で、パターン粗面化を行うこともできる。

【0048】

図１５は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１５００であって、ｎ側セグメント化が実行されたものの一例を示す図である。セグメント化は、最終デバイスの発光領域間で生じる境界を定義することができる。セグメント化は、一方の接合部の境界が他方の接合部の境界からオフセットされるように、上述のようにパターン化することができる。図５の第１ｎドープ層５０２をエッチングして、パターン化された第１ｎドープ層１５０２を形成することができる。図５の第１ｐドープ層５０６をエッチングして、パターン化された第１ｐドープ層１５０４を形成することができる。これら両層のエッチング部分１５０６は、セグメント化パターンを形成することができる。

【0049】

図１６は、いくつかの実施例による、部分的に製造された二重接合ＬＥＤアレイ１６００であって、エッチング部分がパッシベーションされたものの一例を示す図である。図１５のエッチング部分１５０６は、誘電体材料１６０２で部分的に（側壁及び底部を含めて）充填されている。かかるパッシベーションは、１つの発光領域を他の発光領域から電気的に絶縁することができる。二重接合ＬＥＤアレイ１６００は、完成したデバイスとして機能することができる。

【0050】

いくつかの実施例では、二重接合部は、任意に、蛍光体などの波長変換層によって覆われ得る。二重接合部は、可視スペクトルの青色又は紫色部分などの第１波長を有する第１光を生成することができる。波長変換層は、第１光の一部又は全部を吸収し、可視スペクトルの黄色部分など、第１波長よりも大きい第２波長を有する第２光を放出することができる。完全な光出力は、第２光、又は第１光と第２光の組み合わせであることができる。いくつかの実施例では、蛍光体と二重接合部の形状とは、指定されたピーク波長及び／又は指定された波長スペクトルを有する光を出力するように調整することができる。

【0051】

図１７は、いくつかの実施例による、照明を提供する方法１７００の実施例のフローチャートを示す図である。方法１７００は、図１の照明システム１００によって、又は任意の適切な照明システムによって実行することができる。方法１７００は、照明を提供するための方法の一例である。他の方法を使用することもできる。

【0052】

動作１７０２において、第１光１１０などの第１光は、ＬＥＤアレイ１０６、ＬＥＤアレイ２００、ＬＥＤアレイ３００、又はＬＥＤアレイ４００などの二重接合ＬＥＤアレイの第１接合部から、平面において延在する、第１境界２０４などの第１境界によって分離されている第１発光領域２０２などの複数の第１発光領域から放出され得る。

【0053】

動作１７０４において、第１光は二重接合ＬＥＤアレイの第２接合部を通過することができる。

【0054】

動作１７０６において、第２光１１２などの第２光は、複数の第１発光領域に１対１で対応する第２発光領域２０６などの複数の第２発光領域から第２接合部から放出されることができる。複数の第２発光領域は、第１境界から平面内でオフセットされた第２境界２０８などの第２境界によって分離されることができる。いくつかの実施例では、第１境界は、第２境界に平行であり得る。

【0055】

いくつかの実施例では、第１発光領域及び対応する第２発光領域が印加電流に応答して同時に光を生成することができるように、第１発光領域の各々は対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されている。他の実施例では、各第１発光エリアと対応する第２発光エリアとは、独立して電気的に給電することができる。

【0056】

いくつかの実施例では、第１発光領域の各々は、複数の第１発光領域のうちの他の第１発光領域とは独立して電気的に給電可能である。いくつかの実施例では、第２発光領域の各々は、複数の第２発光領域のうちの他の第２発光領域とは独立して電気的に給電可能である。

【0057】

システム及び方法は、モバイルデバイス用の適応フラッシュ、自動車／産業アプリケーション用の操縦可能な照明（ｓｔｅｅｒａｂｌｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）、その他に適用できる。

【0058】

本明細書に開示されるシステム及び関連方法をさらに説明するために、実施例の非限定的なリストを以下に提供する。以下の非限定的な実施例の各々は、それ自体で自立することができ、又は他の実施例のいずれか１つ以上と任意の順列又は組み合わせで組み合わせることができる。

【0059】

実施例１において、照明システムは、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを含むことができる。第１接合部は複数の第１発光領域から第１光を放出することができる。第１発光領域は第１境界によって分離されることができる。第２接合部は第１光が第２接合部を通過するように第１接合部の上に配置されることができる。第２接合部は複数の第２発光領域から第２光を放出するすることができる。第２発光領域は第１境界と１対１で対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ ｉｎ ａ ｏｎｅ－ｔｏ－ｏｎｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）第２境界によって分離されることができる。第２境界は対応する第１境界から平面内でオフセットされることができる。

【0060】

実施例２において、実施例１の照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
複数の第２発光領域は複数の第１発光領域と１対１で対応し、第１発光領域の各々は対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過する第１光を放出するように構成されている。

【0061】

実施例３において、実施例１又は２のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
第１発光領域の各々は、対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過し、対応する第２発光領域に隣り合う第２境界を通過する第１光を放出するように構成される。

【0062】

実施例４において、実施例１乃至３のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
印加電流が第１発光領域及び対応する第２発光領域に同時に光を生成させるように、第１発光領域の各々は対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されている。

【0063】

実施例５において、実施例１乃至４のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
第１発光領域の各々は、複数の第１発光領域のうちの他の第１発光領域とは独立して電気的に給電可能であり、第２発光領域の各々は、複数の第２発光領域のうちの他の第２発光領域とは独立して電気的に給電可能である。

【0064】

実施例６において、実施例１乃至５のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
第１境界は第２境界に平行である。

【0065】

実施例７において、実施例１乃至６のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
複数の第１発光領域は直交する第１次元及び第２次元に沿って第１直線状アレイに配置されており、第１境界の各々は第１次元及び第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域として配置されており、複数の第２発光領域は第１次元及び第２次元に沿って第２直線状アレイに配置されており、第２境界の各々は第１次元及び第２次元のうちの１つに沿って延在する細長い領域として配置されている。

【0066】

実施例８において、実施例１乃至７のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第１境界は第１直線状アレイの全範囲に沿って途切れないラインにおいて延在する。

【0067】

実施例９において、実施例１乃至８のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第１境界は不連続部を含んでいる。

【0068】

実施例１０において、実施例１乃至９のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第１境界は複数の平行なセグメントを含んでいる。

【0069】

実施例１１において、実施例１乃至１０のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第２境界は第２直線状アレイの全範囲に沿って途切れないラインにおいて延在している。

【0070】

実施例１２において、実施例１乃至１１のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第２境界は不連続部を含んでいる。

【0071】

実施例１３において、実施例１乃至１２のいずれかの照明システムは、任意で次のように構成されることができ：
少なくとも１つの第２境界は複数の平行なセグメントを含んでいる。

【0072】

実施例１４において、実施例１乃至１３のいずれかの照明システムは、任意で：
シーン内の物体までの距離に応じて、第１発光領域のうちの少なくとも１つ及び第２発光領域のうちの少なくとも一部に選択的に電力供給するように構成されたコントローラと、第１光及び第２光を照明として前記シーンに向けて方向づけるように構成されたレンズと、シーンから反射された照明を収集してシーンの画像を形成するように構成されたカメラと、をさらに含むことができる。

【0073】

実施例１５において、実施例１乃至１４のいずれかの照明システムは、任意で：
カメラ用フラッシュであって、二重接合発光ダイオードアレイ及びレンズを含む、フラッシュと、フラッシュ、カメラ及びコントローラを含むハウジングと、をさらに含むことができる。

【0074】

実施例１６において、照明を提供する方法は：
平面において延在し、第１境界によって分離された複数の第１発光領域から、二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイの第１接合部から第１光を放出するステップと、第１光が前記二重接合発光ダイオードアレイの第２接合部を通過するステップと、複数の第１発光領域に１対１で対応する複数の第２発光領域から、第２接合部からの第２光を放出するステップであって、複数の第２発光領域は、平面において第１境界からオフセットされた第２境界によって分離される、ステップと、を含むことができる。

【0075】

実施例１７において、実施例１６の方法は、任意で次のように構成されることができ：
第１発光領域及び対応する第２発光領域が印加電流に応答して同時に光を生成するように構成されるように、第１発光領域の各々は対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されている。

【0076】

実施例１８において、実施例１６又は１７の方法は、任意で次のように構成されることができ：
第１発光領域の各々は、複数の第１発光領域のうちの他の第１発光領域とは独立して電気的に給電可能であり、第２発光領域の各々は、複数の第２発光領域のうちの他の第２発光領域とは独立して電気的に給電可能である。

【0077】

実施例１９において、実施例１６乃至１８の方法は、任意で次のように構成されることができ：
第１境界は第２境界に平行である。

【0078】

実施例２０において、照明システムは、平面において延在する第１接合部及び第２接合部を含む二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを含むことができる。第１接合部は複数の第１発光領域から第１光を放出することができる。第１発光領域は第１境界によって分離されることができる。第２接合部は第１光が第２接合部を通過するように第１接合部の上に配置されることができる。第２接合部は複数の第２発光領域から第２光を放出することができる。複数の第２発光領域は複数の第１発光領域と１対１で対応することができる。第１発光領域の各々は対応する第２発光領域の少なくとも一部を通過する第１光を放出することができる。印加電流に応答して、第１発光領域が第１光を生成し、対応する第２発光領域が同時に第２光を放出することができるように、第１発光領域の各々は対応する第２発光領域に電気的に直列に接続されることができる。第２発光領域は第１境界と１対１で対応する（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ ｉｎ ａ ｏｎｅ－ｔｏ－ｏｎｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）第２境界によって分離されることができる。第２境界は対応する第１境界から平面内でオフセットされることができる。照明システムはさらに、第１光及び第２光を照明としてシーンに向けて方向づけることができるレンズを含むことができる。照明システムはさらに、シーンから反射された照明を収集してシーンの画像を形成することができるカメラをさらに含むことができる。

【0079】

実施例２１において、照明システムは、プロセッサと、プロセッサによって実行されるとプロセッサに動作を実行させる命令を含むメモリとを含むことができ、動作は：平面において延在し、第１境界によって分離される複数の第１発光領域から、二重接合発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイの第１接合部からの第１光を放出するステップと；第１光が二重接合発光ダイオードアレイの第２接合部を通過するステップと；複数の第１発光領域に１対１で対応する複数の第２発光領域から、第２接合部からの第２光を放出するステップであって、複数の第２発光領域は、平面において第１境界からオフセットされた第２境界によって分離される、ステップと；を含むことができる。

【0080】

実施例２２において、実施例２１の照明システムは、実施例１乃至２０のいずれかの制限を任意に含むことができる。

【0081】

本明細書ではシステム及び方法の特定の特徴のみが図示され説明されているが、当業者であれば多くの修正及び変更が生じるであろう。
したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような修正や変更をすべて網羅することを意図していることを理解されたい。
方法の動作は、実質的に同時に、又は異なる順序で実行することができる。

【図1】

【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】

【図16】

【図17】