発光ダイオードデバイス

 

本発明の実施形態に従ったデバイスは、導電基体上にマウントされたLEDを含む。LEDを覆ってレンズが配設されている。導電基体を覆って且つレンズと直に接触して、ポリマーボディが成形されている。

 

 

本発明は、別にパッケージングされたLEDを有さずにシステムに一体化された固体光源を用いるランプセットに関する。
LEDを含む固体照明システムは、一般に、LEDパッケージの中に1つ以上のLEDダイを有し、LEDパッケージが、共同設置されるか別個に接続されるかの何れかとされ得る電気的なドライバと時々組み合わされて、印刷回路基板(PCB)上にアセンブリされる。LEDを含んだPCBは、1つ以上の補助光学系と組み合わされ、電球内に置かれ、ランプへとアセンブリされる。例えばLEDパッケージ、PCB、補助光学系、電球、及びランプを含む複数のレイヤのパッケージングは、サイズ、コスト、及びランプを製造することの複雑さを増大させる。また、複数レイヤのパッケージングは、ランプからの光の取り出しを低減させ得る。何故なら、パッケージングのそれらのレイヤの各々から光が取り出されなければならず、また、パッケージングの各レイヤが一般に幾らかの光を吸収するからである。これらと同じ複数レイヤのパッケージングはまた、LEDからの熱の取り出しの効率を低下させ、それ故に、それらの光効率を更に低下させてしまい得る。
発光ダイオード(LED)、共振器型(resonant cavity)発光ダイオード(RCLED)、垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)及び端面発光レーザを含む半導体発光デバイスは、現在利用可能な最も効率的な光源の中にある。可視スペクトルで動作可能な高輝度発光デバイスの製造において現在関心ある材料系は、III−V族半導体、特に、ガリウム、アルミニウム、インジウム、並びに窒素及び/又はリンの二元、三元、及び四元合金を含む。典型的に、III−V族発光デバイスは、有機金属化学気相成長法(MOCVD)、分子線エピタキシー(MBE)又はその他のエピタキシャル技術により、サファイア、炭化シリコン(シリコンカーバイド)、シリコン、III族窒化物、GaAs、又はその他の好適な基板の上に、異なる組成及びドーパント濃度の複数の半導体層のスタック(積層体)をエピタキシャル成長することによって製造される。スタックは、しばしば、基板上に形成された、例えばSiでドープされた1つ以上のn型層と、該1つ以上のn型層上に形成された活性領域内の1つ以上の発光層と、活性領域上に形成された、例えばMgでドープされた1つ以上のp型層とを含んでいる。これらn型領域及びp型領域の上に、電気コンタクトが形成される。
本発明の1つの目的は、導電性の基体に取り付けられ、且つ、例えば電球又はランプセット全体として使用され得る完全な照明ユニットを形成する成形体内に配置された1つ以上のLEDを提供することである。
本発明の実施形態に従ったデバイスは、導電基体上にマウントされたLEDを含む。LEDを覆ってレンズが配設されている。導電基体を覆って且つレンズと直に接触して、ポリマーボディが成形されている。
本発明の実施形態に従った方法は、導電基体上にLEDを取り付け、LED及び導電基体を覆ってボディを成形することを含む。ボディは熱伝導性且つ電気絶縁性である。LEDと導電基体の一部とを覆って配設されたレンズが、ボディから突出する。
成形体内に配置されたLEDを含む構造を例示する図である。LEDを覆うレンズとLEDが取り付けられた導電基体からのリードとが成形体から突出している。 LEDの一例を示す図である。 図1に示した構造の断面図である。 本発明の一実施形態の側面図である。 本発明の一実施形態の側面図である。 図1、3、4及び5に示した構造を製造する方法を例示する図である。
以下の例では、半導体発光デバイスは、青色光又はUV光を発するIII族窒化物LEDであるが、例えばレーザダイオードなどの、LED以外の半導体発光デバイスや、例えばその他のIII−V族材料、III族リン化物、III族ヒ化物、II−VI族材料、ZnO、又はSi系材料などの、その他の材料系からなる半導体発光デバイスや、半導体ではない発光デバイスが使用されてもよい。
本発明の実施形態においては、LEDを覆ってレンズが形成される。LEDは導電性のフレーム又は基体の上にマウントされており、LED、レンズ及び導電基体の周囲にボディ(本体)が成形される。図1は、本発明の一実施形態を例示している。成形されたボディ(成形体)14が図1の中心に示されている。成形体14は例えばポリマーとし得る。一部の実施形態において、成形体14は熱伝導性のプラスチックであり、それがLEDから空気又は導電基体へと熱を伝導し、そこでデバイスから熱が除去され得る。LEDを覆って形成されたレンズ42の一部が、成形体14の頂部から突出している。LEDが上にマウントされた導電基体に電気的に接続されるか該基体の一部であるかの2つのリード16が、成形体14の底部から突出している。
図1の構造は、唯一のLEDを成形体内に配置して含んでいるが、他の実施形態においては、複数のLEDが成形体内に配置され得る。また、図1の構造は、成形体の頂部から突出するレンズ42と、成形体の底部から突出するリード16とを示しているが、本発明の実施形態はこの構成に限定されない。例えば、成形体の頂部から突出するレンズ42に代えて、あるいは加えて、1つ以上のレンズが成形体の側部又は底部から突出してもよい。成形体は、図示した形状に限定されない。
図2は、好適なLEDの一例を示している。如何なる好適なLED又はその他の発光デバイスが使用されてもよく、本発明は、図2に示したLEDに限定されない。図2に示したデバイスはフリップチップであり、すなわち、LEDボディ25の底部上の1つ以上の反射性のコンタクトが、LEDの頂部から出てレンズ42に入るように光を方向付ける。その他のデバイス幾何構成が使用されてもよく、本発明はフリップチップLEDに限定されない。
図2に示したLEDは、以下のように形成され得る。成長基板(図2に示さず)上に、技術的に知られているように、半導体構造22が成長される。成長基板はサファイアであることが多いが、例えばSiC、Si、GaN、又は複合基板など、如何なる好適基板であってもよい。半導体構造22は、半導体構造は、n型領域とp型領域との間に挟まれた発光領域又は活性領域を含む。先ずn型領域24が成長され得る。n型領域24は、異なる組成及びドーパント濃度の複数の層を含み得る。該複数の層は、例えば、n型あるいは意図的にはドープされないものとし得るバッファ層若しくは核生成層などのプリパレーション層及び/又は成長基板の除去を容易にするように設計される層と、発光領域が効率的に発光するのに望ましい特定の光学特性、材料特性若しくは電気特性に合わせて設計されるn型、若しくはp型であってもよい、デバイス層とを含み得る。n型領域上に、発光領域又は活性領域26が成長される。好適な発光領域の例は、単一の厚い若しくは薄い発光層、又はバリア層によって分離された複数の薄い若しくは厚い発光層を含んだマルチ量子井戸発光領域を含む。次いで、発光領域上に、p型領域28が成長され得る。n型領域と同様に、p型領域は、異なる組成、厚さ及びドーパント濃度の複数の層を含むことができ、該複数の層は、意図的にはドープされていない層又はn型層を含んでいてもよい。
半導体構造の成長後、p型領域の表面上にpコンタクトが形成される。pコンタクト30は、しばしば、例えば反射メタル及びガードメタルなどの複数の導電層を含む。ガードメタルは、反射メタルのエレクトロマイグレーションを防止あるいは抑制し得る。反射メタルは銀であることが多いが、1つ以上の如何なる好適材料が使用されてもよい。pコンタクト30を形成した後、nコンタクト32が上に形成されるn型領域24の部分を露出させるよう、pコンタクト30、p型領域28及び活性領域26の一部が除去される。nコンタクト32とpコンタクト30は、例えばシリコンの酸化物又はその他の好適材料などの誘電体34で充填され得る間隙によって、互いに電気的にアイソレート(分離)される。複数のnコンタクトビアが形成されてもよく、nコンタクト32及びpコンタクト30は、図2に例示した構成に限定されない。n及びpコンタクトは、技術的に知られているように、誘電体/金属スタックを有するボンドパッドを形成するように再分配されてもよい。
厚い金属パッド36及び38が、nコンタクト及びpコンタクトの上に形成され且つそれらに電気的に接続される。パッド38がnコンタクト32に電気的に接続されている。パッド36がpコンタクト30に電気的に接続されている。パッド36及び38は、誘電体層材料で充填され得る間隙40によって、互いに電気的にアイソレートされる。間隙40は、一部の実施形態において、隣接し合うLED10を隔てる材料12と同じ材料で充填されてもよく、一部の実施形態において異なる固体材料で充填されてもよく、あるいは一部の実施形態において空気で充たされてもよい。パッド38は、pコンタクト30の一部を覆って延在し得る誘電体34によってpコンタクト30から電気的にアイソレートされる。パッド36及び38は、例えば、めっき又はその他の好適技術によって形成される金、銅、合金、又はその他の好適材料とし得る。パッド36及び38は、一部の実施形態において、成長基板が除去されることができるように半導体構造22を支持するのに十分な厚さである。
一部の実施形態において、厚い金属パッド36及び38に代えて、例えばシリコン、セラミック、金属、又はその他の好適材料とし得るホスト基板に、半導体構造が取り付けられる。一部の実施形態において、成長基板は半導体構造に取り付けられたままである。成長基板は、薄化されてもよく、且つ/或いはテクスチャ加工、粗面加工若しくはパターニングされてもよい。
単一のウエハに多数の個々のLED10が形成される。隣接し合うLED10間の領域において、基板まで下方にエッチングすることによって半導体構造が完全に除去され、あるいは、半導体構造が電気絶縁層まで下方にエッチングされる。LED10間の領域に誘電体材料12が配置される。材料12は、例えばダイシングなどの後続処理においてLED10の側面を機械的に支持及び/又は保護し得る。材料12はまた、LED10の側面から光が逃げるのを阻止するかそのような光の量を低減するかであるように形成され得る。
そして、LEDのウエハから成長基板が除去される。成長基板は、例えば、レーザ溶融、エッチング、例えば研削などの機械技術、又はその他の好適技術によって除去され得る。成長基板を除去した後に、LED10の半導体構造22が薄化されてもよく、且つ/或いは、露出された頂面が、例えばLED10からの光取り出しを向上させるために、粗面加工、テクスチャ加工若しくはパターニングされてもよい。
一部の実施形態において、成長基板を除去することによって露出されたLED10の表面に、あるいは、成長基板が半導体構造に取り付けられたままであるデバイスにおける成長基板に、波長変換層20が接続される。波長変換層20は、如何なる好適技術によって形成された如何なる好適材料であってもよい。複数の波長変換層が使用されてもよい。波長変換材料は、従来からの蛍光体、有機蛍光体、量子ドット、有機半導体、II−VI若しくはIII−V族半導体、II−VI若しくはIII−V族半導体量子ドット若しくはナノ結晶、染料、ポリマー、又は発光するその他の材料とし得る。様々な実施形態において、波長変換層20は、例えば、ディスペンス、スクリーン印刷、ステンシル、あるいはプリフォーム(事前形成)されてLED10上にラミネートされる例えばシリコーンなどの透明材料と混合された1つ以上の粉末蛍光体、又は、LED10に接着あるいは接合されるプリフォームされた発光セラミック又はガラス若しくはその他の透明材料に分散された蛍光体とし得る。
波長変換層20は、LEDによって発せられた光を吸収して、1つ以上の異なる波長の光を発する。必ずしもそうである必要はないが、LEDによって発せられた未変換の光が、この構造から取り出される光の最終的なスペクトルの一部をなすことが多い。一般的な組み合わせの例は、黄色発光の波長変換材料と組み合わされた青色発光のLED、緑色発光及び赤色発光の波長変換材料と組み合わされた青色発光のLED、青色発光及び黄色発光の波長変換材料と組み合わされたUV発光のLED、並びに青色発光、緑色発光及び赤色発光の波長変換材料と組み合わされたUV発光のLEDを含む。構造から発せられる光のスペクトルを調節するために、他の色の光を発する波長変換材料が追加されてもよい。
波長変換層20には、例えば散乱を生じさせたり層の屈折率を変化させたりするための非波長変換材料が付加されてもよい。好適な材料の例は、シリカ及びTiOを含む。一部の実施形態において、波長変換材料はデバイスに使用されない。
波長変換層20を形成すること又はプリフォームされた波長変換層20をLEDに取り付けることの前又は後に、LEDのウエハが個々のLED又はLED群へとダイシングされ得る。LEDボディ25を取り囲む誘電体12を切断することによって、図2に示したLEDがウエハから分離される。
LEDを覆って光学素子42が配設される。光学素子42は、LEDによって発せられた光のパターンを変化させ得る構造体である。好適な光学素子の例は、例えばドームレンズ及びフレネルレンズなどのレンズや、例えば光学集光器などのその他の構造を含む。言葉の簡潔さのため、ここでは光学素子42をレンズとして参照する。レンズ42は、LEDボディ25に接着若しくはその他の方法で取り付けられるプリフォームされたレンズ、又は、例えば成形(モールド)することによってLEDボディ25上に形成されるレンズとし得る。レンズ42は、しばしば、図2に示すように、LED25の側面を覆って延在する。一部のケースにおいて、1つの物理的なレンズが2つ以上のLEDを覆い得る。複数のLEDを覆う1つのレンズの使用は、システムの光学性能において利点を有し得る。何故なら、導電基体上に複数のLEDを置くことにより、好適な単一の物理的なレンズの中に、異なる色、異なる形状、及び/又は異なる電気性能のLEDを、特定の光結合を有するように互いに近接させて配置することができるからである。
成形レンズ42は、以下のように形成され得る。レンズ42の形状にされた内部を有する金型が、LEDボディ25を覆うように下げられる。金型は場合により、金型への成形材料の貼り付きを防止する非粘着フィルムでライニング(裏打ち)され得る。一部の実施形態において、LEDボディへの成形材料の接着を向上させるために、例えばOプラズマなどのプラズマがLEDボディ25の頂面に適用される。金型とLEDボディ25との間の領域が、熱硬化性の液状成形材料で充填される。成形材料は、例えばシリコーン、エポキシ、又は合成シリコーン/エポキシなどの、光学的に透明な好適材料とし得る。成形材料の熱膨張係数(CTE)をLEDボディ25のそれといっそう近く一致させるために、合成物が使用されてもよい。シリコーン及びエポキシは、LEDからの光取り出しを支援するとともにレンズとして作用するのに十分な高さの屈折率(1.4より高い)を有する。1つのタイプのシリコーンは1.76の屈折率を有する。一部の実施形態において、例えば蛍光体などの波長変換材料が成形材料内に分散される。分散された波長変換材料を有する光学素子は、波長変換層20の代わりに用いられてもよいし、それに加えて用いられてもよい。LEDボディ25と金型との間に真空シールが作り出され得るとともに、これら2つのピースが互いに押し当てられることで、LEDが液状成形材料に挿入されて成形材料が圧縮下に置かれるようにされ得る。そして、金型が、成形材料をレンズ42へと硬化させるのに適した時間にわたって、例えば約150℃又はその他の好適温度まで加熱され得る。その後、図2に示したような完成デバイスが金型から解放される。
レンズ42は、後述のように、導電基体にLEDを取り付ける前又は後に、LEDボディ25の上に形成され得る。
図3は、図1に示した構造の断面図である。
図3に示すように、パッド36及び38が、導電性の基体18に電気的且つ物理的に取り付けられる。導電基体18は、金属、例えばポリイミドなどのフレキシブルなポリマー、又はポリマー成形に必要な温度に晒されること(例えば、260℃を超える温度に10秒より長く)に耐え得るその他の好適材料とし得る。一部の実施形態において、導電基体18は、例えばC194銅など、少なくとも100W/mKの熱伝導率を有する材料である。導電基体18は、LED上のアノード接続及びカソード接続(図2に示したデバイスにおいてパッド36及び38)に電気的に接続する電気アイソレートされた部材と、その他の回路素子とを含む。導電基体18は、成形体から突出した外側部分を含んでいる。外側部分は、LEDが発光するようにLEDを順バイアスするため、導電基体に電流を供給し得る電源に導電基体を電気接続するために使用される。図1及び3に示した構造において、導電基体の外側部分は、適切なソケットに差し込まれ得る2つのリード16である。図1及び3に示したリード16の代わりに、例えば電球のねじ込み式キャップ端や、PAR16ソケット、P21ソケット若しくはその他の好適な標準ソケットに使用されるのに適した構造などの好適構造が使用されてもよい。
1つ以上の必要に応じての付加的な回路素子44が、成形体14の内部又は外部で導電基体18に取り付けられてもよい。付加的な回路素子44は、非発光の回路素子とし得る。付加的な回路素子44は、例えば、静電放電保護回路、電力調整回路、ドライバ回路、制御回路、リード付き抵抗器、リード付きダイオード、又はその他の好適回路素子とし得る。リード付きの抵抗器及びダイオードは、両端にリード(長いワイヤ)を有する標準的なディスクリート回路素子である。これらのデバイスは、例えばはんだ付け、レーザ溶接、及び抵抗溶接などの技術を用いて導電基体に簡便に接続され得る。リード付き部品は例えばLEDといった温度に敏感な回路素子から、例えば抵抗体といった熱源を取り除くことが望まれるときに使用される。付加的な回路素子44は、図1及び3に示すように成形体14の中に完全に包み込まれてもよいし、付加的な回路素子44の全て又は一部が成形体14から突出してもよい。
成形体14は、例えばプラスチック、ポリカーボネート、ポリオレフィン、PPA、PPS、又は例えばシリコーンゴムなどのポリマーを含め、如何なる好適材料であってもよい。一部の実施形態において、成形体14は、少なくとも1W/mKの熱伝導率を有する熱伝導性のプラスチックである。一部の実施形態において、熱伝導性プラスチックの使用は、付加的なヒートシンクの必要性を取り除く。一部の実施形態において、成形体14は、例えばリード16などの成形体14内に配置された部分同士を電気的にアイソレートするために、少なくとも10000Ω・mの電気抵抗率を有する例えばプラスチックなどの材料である。
一部の実施形態において、成形体14の一部が、電気絶縁性の塗料46で塗装あるいは被覆される。例えば、成形体14から突出する導電基体18の部分に成形体14の熱伝導性プラスチックが直に接触しないよう、図3に示すように、リード16が突出する成形体部分が電気絶縁性塗料で塗装され得る。電気絶縁性塗料は、成形体14として導電性のプラスチック又はポリマーを使用することを可能にする。一部の実施形態において、回路素子を電磁干渉(EMI)から保護するため、及び/又は回路が非DCの電気波形で駆動されたり非DCの電気波形を内部生成するときに電気ノイズを抑制あるいは排除するために、電気シールドを提供するように導電性の成形体14が使用され得る。
一部の実施形態において、ボディ14は、例えばグラファイト充填されたポリカーボネートなどの導電性ポリマーから成形される。導電性の成形体14は、それ自体でデバイスの電気回路の一部を形成することができ、それにより、追加の別個のコンポーネントの必要性を除去するとともに、潜在的に熱を成形体14内に分配したり熱を成形体14から取り除いたりし得る。
一部の実施形態において、成形体14は外表面に、周囲空気への直接的な熱結合を提供するフィンを含む。それらのフィンは、効率的な放熱構造を作り出すための技術的に周知の手順を用いて設計され得る。
図3に示すように、一部の実施形態において、成形体14はレンズ42の少なくとも一部を覆う。成形体14はレンズ42の一部と直に接触している。成形体14は、典型的に不透明であるが、一部の実施形態において透明又は半透明であってもよい。
図4及び5は、本発明の一実施形態の側面図である。図4は、図5に示す見た目から90°回転されている。図1及び3に示した構造と同様に、図4及び5に示す構造において、LEDが取り付けられた導電基体の一部であるかそれに取り付けられているかであるリード16が、成形されたボディ(成形体)14の底部から突出している。
3つのグループのLEDに対応するレンズが、成形体14から突出している。軸64に沿って成形体14の頂部からレンズ58が突出している。軸64から120°である軸66に沿って成形体からレンズ60が突出している。軸64から240°である軸68に沿って成形体からレンズ62が突出している。従って、図4及び5に示した構造は、3つの異なる方向に光を向けることができる。
レンズ58、60及び62の各々は、単一のLEDを覆って、あるいは直線状又はその他の好適構成にて配置された複数のLEDを覆って配設され得る。レンズ58、60及び62が複数のLEDを覆って配設される実施形態において、レンズは、単一ピースであってもよいし、LEDごとの上に配設された個々のレンズであってもよい。例えば、図4に示すように、レンズ58は、4つのLEDの上に位置合わせされたレンズ50、52、54及び56を含み得る。レンズ50、52、54及び56は、個々のLEDの上に別々に置かれた別々のレンズであってもよいし、図示のように4つのドームを含んだ単一の一体化されたピースであってもよい。
図5に示すように、レンズ58、60及び62は同じ形状である必要はない。レンズの形状は、構造体から発せられる光の外観を制御し、そして、用途に依存する。
図4及び5に示した構造内の複数のLEDを個別に指定(アドレッシング)する制御回路は、成形体14の中に配置されてもよいし、図示した構造とは別であってもよい。
図6は、図1、3、4及び5に示したデバイスを形成する方法を例示している。プロセス72にて、導電基体にLEDが取り付けられる。一部の実施形態において、例えば280−350℃の範囲内であり得る典型的なプラスチック成形温度に晒されても機能しなくならないダイ取付け技術を用いて、導電基体上にLEDチップがマウントされる。導電基体にLEDを取り付けることには、例えば銀のダイ取付けエポキシ又は共晶AuSnはんだなどの如何なる好適材料が使用されてもよい。一部の実施形態において、LEDチップに加えて、電気回路を築き上げるその他の構造も基体に取り付けられ得る。一部の実施形態において、ダイ取付けの後、LED及び/又はその他の回路素子に1つ以上のワイヤがボンディングされて、LED及び/又はその他の回路素子への電気接続が完成される。
一部の実施形態において、プロセス72の後、LEDを覆ってレンズが成形される。一部の実施形態において、プラスチック射出成形にかけられたときにその機械的強度の少なくとも一部を維持するレンズ材料が使用される。レンズが形成される前又は後に、付加的なコンポーネント、例えばリード付き抵抗器若しくは電気配線又はパッケージングされた半導体デバイスなどが、導電基体に取り付けられてもよい。
レンズを形成すること及びLED以外の電気部品を取り付けることの後に、その組立体全体が、例えば伝統的な射出成形機などのプラスチック成形機の中に置かれる。プロセス74にて、導電基体、オプションの非LED部品、及び一部の実施形態におけるレンズの一部を覆って、ポリマーが成形される。一部の実施形態において、このポリマーボディは、電球又はランプの機械的な本体と、LED及びその他の電気部品からの熱を周囲空気又はリード16へと運ぶヒートシンクとの双方を形成する。
ここに記載した実施形態には数多くの好適用途が存在する。一部の実施形態は、ソケットに挿入されることが可能な交換可能な電球(バルブ)として使用され得る。電球は、電球が機能しなくなった場合に交換されることができ、あるいは、ソケットから放たれる光の性質を変えるために交換されてもよい。一部の実施形態は、自動車照明に使用され得る。例えば、図4及び5に示した実施形態は、車両に配線される完成ランプとして、あるいは、交換可能でないようにランプに更に一体化され得る車両ランプの従属部品として使用されることができる。好適な車両用途の例は、方向指示器、日中の走行ランプ、ヘッドランプ、又はテイルランプを含む。特に、図4及び5に示した実施形態は、車両のテイルランプの一部として使用されることができる。レンズ58、60及び62のうちの1つ以上がテイル灯として動作され、レンズ58、60及び62のうちの1つ以上がブレーキ灯として動作され、そして、レンズ58、60及び62のうちの1つ以上が後退灯として動作され得る。
本発明を詳細に説明したが、当業者が認識するように、本開示を所与として、ここに記載の発明概念の精神を逸脱することなく、本発明に変更が為され得る。故に、本発明の範囲は、図示して説明した特定の実施形態に限定されるものではない。



  1. 導電基体上にマウントされた発光ダイオード(LED)と、
    前記LEDを覆って配設されたレンズと、
    前記導電基体を覆って且つ前記レンズと直に接触して成形されたポリマーボディと
    を有するデバイス。

  2. 前記基体は金属フレームである、請求項1に記載のデバイス。

  3. 前記ポリマーボディは、ポリカーボネート、ポリオレフィン、PPA及びPPSの群から選択された耐熱プラスチックである、請求項1に記載のデバイス。

  4. 前記ポリマーボディは、不透明であり且つ前記レンズの一部を覆っている、請求項1に記載のデバイス。

  5. 前記導電基体の一部が前記ポリマーボディから突出している、請求項1に記載のデバイス。

  6. 前記ポリマーボディから突出している前記導電基体の前記一部は、PAR16ソケット及びP21ソケットのうちの一方と適合する、請求項5に記載のデバイス。

  7. 前記ポリマーボディ内で前記導電基体に取り付けられた非発光電子部品、を更に有する請求項1に記載のデバイス。

  8. 前記非発光電子部品は、静電放電保護回路、電力調整回路、ドライバ回路、制御回路、リード付き抵抗器、及びリード付きダイオードのうちの1つである、請求項7に記載のデバイス。

  9. 前記ポリマーボディは、1W/mK以上の熱伝導率を有する、請求項1に記載のデバイス。

  10. 前記導電基体は、100W/mK以上の熱伝導率を有する金属である、請求項1に記載のデバイス。

  11. 前記レンズは、シリコーン及びエポキシのうちの一方を有する、請求項1に記載のデバイス。

  12. 前記導電基体は、前記ポリマーボディの外部にある前記導電基体の部分に前記ポリマーボディが直に接触しないように、電気絶縁性のコーティングで少なくとも部分的に被覆されている、請求項1に記載のデバイス。

  13. 前記導電基体は、前記ポリマーボディの外側まで延在し、前記ポリマーボディの外側まで延在する前記導電基体の部分は、前記LEDへの電気接続用の電気コンタクトを有する、請求項1に記載のデバイス。

  14. 前記ポリマーボディは、10000Ω・m以上の電気抵抗率を有する、請求項1に記載のデバイス。

  15. 請求項1に記載のデバイスを有するシステムであって、
    車両に配線され且つ完成ランプセットとして車両回路内で機能するランプ、
    交換可能でないようにランプに更に一体化される、車両ランプの従属部品、
    方向指示器、日中の走行ランプ、ヘッドランプ、又はテイルランプなどの車両照明として使用されるランプ、
    なる用途のうちの1つ以上で使用されるシステム。

  16. 導電基体に発光ダイオード(LED)を取り付けることと、
    前記LED及び前記導電基体を覆ってボディを成形することと
    を有し、
    前記ボディは、熱伝導性且つ電気絶縁性であり、且つ
    前記LEDと前記導電基体の一部とを覆って配設されたレンズが前記ボディから突出する、
    方法。

  17. 前記レンズは前記ボディと直に接触し、
    前記ボディは不透明なプラスチックであり、且つ
    前記ボディは前記レンズの一部を覆う、
    請求項16に記載の方法。

  18. 当該方法は更に、前記導電基体に非発光電子部品を取り付けることを有し、前記成形することは、前記非発光電子部品を前記ボディ内に封入することを有する、請求項16に記載の方法。

 

 

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本発明の1つの主題は、基板(100)の全面上に一組のナノワイヤ(NTi)を含む発光装置において、
− 少なくとも第1系列の第1のナノワイヤと第2系列の第2のナノワイヤとを含み、
− 前記第1系列は、前記装置が電気制御下で光を発射できるようにするために第1のタイプの電気接点と第2のタイプの電気接点との間に接続された、電気制御下で光を発射することができるアクティブ(NTi)と呼ばれる第1のナノワイヤを含み、前記第1のナノワイヤは前記発光装置の発光波長において透明な少なくとも1つの導電層(300)により覆われ、前記層は前記第1のタイプの電気接点に接触し、
− 前記第2系列は、前記第1のタイプの電気接点が形成されることを可能にする金属の層(700)内に封止されたコンタクトナノワイヤ(NTi)と呼ばれる第2のナノワイヤを含み、
− 第2のタイプの電気接点は、前記ナノワイヤを含むとともに少なくとも前記第1系列のナノワイヤに対向する導電層により提供される面の反対側の前記基板の裏面上に位置する
ことを特徴とする発光装置である。本発明の別の主題は前記発光装置の作製方法である。
LEDダイをカプセル化するために、サブストレート上にマウントされたLEDダイの上にレンズが取付けられる。レンズは、所望の光パターンを達成するためにドーム状または他の形状のように形成されている。レンズは、LEDダイに対するキャビティを有している。反射器パターンがレンズの底面の中に形成される。LEDダイを取り囲む角度の付いた表面を伴う一つまたはそれ以上のファセットリングといったものである。ファセットリングの角度の付いた表面は、LEDダイからの下向きまたは狭い発光を上方に反射する。異なる半径と高さの複数のファセットリングが、発光を形成するためにレンズの底面の中に形成されてよい。あらゆる好適なファセットの形状が使用され得る。ファセットリングは、LEDモジュールに狭いビームまたは他の光パターンを発光させるように形成され得る。
発光ダイオード // JP2016511530
発光ダイオード、その製造方法及びその用途に関する。本出願では、初期光束が優れ、色均一性及び色分散特性が優れた発光ダイオード、その製造方法及びその用途を提供する。
Led発光素子 // JP2016509752
担体(11)であって、透明体であり担持面に導体(30)が提供された担体(11)と、複数のLEDチップ(12)であって、共晶接合によって導体(30)に電気的に接続されて間に電気接続が実現された複数のLEDチップ(12)と、封入構造部材(13)であって、透明体であり担体(11)とLEDチップ(12)の周囲を封入する封入構造部材(13)と、1対の電極(20a,20b)とを含み、1対の電極(20a,20b)内の正電極/負電極が、複数のLEDチップ(12)の電流伝送における最も上流/最も下流にあるLEDチップ(12)に導体(30)によって電気的に接続され、封入構造部材(13)の外側に延在する、LED発光技術、特にLED発光素子が提供される。提供されたLED発光素子は、LED発光素子の発光効率を改善できるだけでなく、熱の発生を減少させることができ、したがって、高発光効率、高信頼性、長寿命などの特性を有する。
LEDダイは、LED半導体層に取り付けられた発光サファイア層を含む。発光サファイアは、一次光の一部を吸収し、一次光をダウンコンバートして二次光を放出する。蛍光体層が付加されてもよい。発光サファイアは、バインダ内に発光サファイア粒子を有して、LED半導体層の上に置かれる混合物を形成し得る。他の例では、発光サファイアは、LED半導体層の上に取り付けられるプリフォームされたタイルを有する。他の例では、発光サファイアは、LED半導体層が上にエピタキシャル成長される発光サファイア成長基板を有する。LEDダイが形成された後に、ダイの総合的な発光をチューニングするために、光学的な調整及び/又はアニールを用いてサファイアの発光特性が調節され得る。
光学アセンブリは、光学面を有する光学デバイスを含む。光学アセンブリは、光学面を実質的に覆う封止材を更に含む。封止材は、第1の層(106)及び第2の層(108)を有する。第1の層(106)は、第1のシリコーン含有ホットメルト組成物及び主表面(112)を有する。第2の層(108)は、第2のシリコーン含有ホットメルト組成物を有し、第2の層(108)は、第1主表面(112)と接触している第2主表面(110)を有する。
LEDモジュールは、第1の熱伝導率を有する基板と、該基板上にマウントされた少なくとも1つのLEDダイとを含む。例えばバインダ内の蛍光体又は量子ドットなどの波長変換材料は、非常に低い熱伝導率を有し、比較的大きい体積及び低い濃度を有するようにLEDダイの上に形成され、それにより、蛍光体又は量子ドットがLEDダイからの熱を殆ど伝導しないようにされる。高い熱伝導率を有する透明な頂部プレートが、波長変換材料の上に位置付けられ、波長変換材料を取り囲んで頂部プレートと前記基板との間に気密シールが形成される。LEDダイは、前記基板又は頂部プレートの何れかのキャビティ内に置かれる。斯くして、波長変換材料の温度が、LEDダイの温度より十分低く保たれる。この封止はウエハレベルプロセスで行われる。
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