(57)【要約】  カメラのための薄いフラッシュモジュールは、支持表面としてフレキシブル回路を使用する。青色ＧａＮベースのフリップチップＬＥＤダイがフレキシブル回路の上にマウントされている。ＬＥＤダイは、「上面」排出ウィンドウを形成している厚い透明なサブストレートを有し、ダイから放射される光の少なくとも４０％は側面光である。蛍光体レイヤが、ダイとフレキシブル回路の上面をコンフォーマルにコーティングしている。スタンプされたリフレクタは、ダイを取り囲むナイフエッジの長方形の開口部を有している。開口部から延びる曲線状の表面は、一般的に長方形の光線を形成するように、側面からの光を反射する。一般的に長方形のレンズがリフレクタの上面に貼り付けられる。レンズは、ダイに向かって延びる一般的に長方形の凸面を有し、レンズから放射される光線は、カメラの視野のアスペクト比に応じて一般的に長方形である。
2017503352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスであって、
支持構造体と、
前記支持構造体の上にマウントされた発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイであり、
前記ＬＥＤダイは、上面と側面を有し、
前記ＬＥＤダイは、ＬＥＤ半導体レイヤと透明なサブストレートを含み、
前記サブストレートは上面を含み、
前記側面は、前記ＬＥＤ半導体レイヤの側面と前記サブストレートの側面との組み合わせを含み、
前記サブストレートは、前記ＬＥＤ半導体レイヤより厚く、
前記側面から放射される光は、前記ＬＥＤによって放射される全ての光の少なくとも３０％である、
ＬＥＤダイと、
前記上面と側面をカバーしている蛍光体レイヤと、
前記ＬＥＤダイを取り囲むリフレクタであり、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤダイを取り囲む曲線状の表面を有し、
前記曲線状の表面は、前記ＬＥＤダイのための一般的に長方形の開口部から延び、かつ、一般的に長方形の光線を形成するように前記ＬＥＤダイの前記側面からの光を反射する、
リフレクタと、
前記リフレクタの壁に貼り付けられた一般的に長方形のレンズであり、
前記レンズは、前記ＬＥＤダイに向かって延びる一般的に長方形の凸面を有し、
前記レンズから放射される光線は、一般的に長方形の形状を有する、
レンズと、
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記デバイスは、カメラのためのフラッシュである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記光線のアスペクト比は、前記カメラの視野のアスペクト比と実質的に同一である、
請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記支持構造体は、フレキシブル回路である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記リフレクタは、スタンプされた金属製リフレクタを含み、前記開口部は、前記ＬＥＤダイに面しているナイフエッジを有する、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記レンズは焦点距離を有し、
前記ＬＥＤダイの側面から、前記ＬＥＤダイの前記側面に対して直角に、前記リフレクタまでの距離と、前記リフレクタから前記レンズまでの距離との合計が、前記焦点距離と概ね同じである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記側面からの光は、前記ＬＥＤダイによって放射される全ての光の少なくとも４０％である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記側面からの光は、前記ＬＥＤダイによって放射される全ての光の少なくとも５０％である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記サブストレートは、前記ＬＥＤ半導体レイヤのための成長サブストレートである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記ＬＥＤダイは、フリップチップである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記蛍光体は、前記上面と前記側面をコンフォーマルにコーティングし、かつ、実質的に均一な厚さである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記蛍光体レイヤは、結合剤の中に注入された蛍光パーティクルを含み、
前記蛍光体レイヤは、前記支持構造体の上面の一部分をカバーし、かつ、
前記リフレクタの底面は、接着剤として動作する前記結合剤によって前記支持構造体に貼り付けられている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記リフレクタのフットプリントは、前記支持構造体のフットプリントと実質的に同じである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスの全体高さは、１ｍｍより小さい、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記デバイスの全体高さは、２ｍｍより小さい、
請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体変換発光ダイオード（ｐｃＬＥＤ）に関し、特定的には、カメラのためのフラッシュとして役に立つパッケージされたｐｃＬＥＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンカメラを含む、現代のデジタルカメラにおいては、ｐｃＬＥＤを使用するフラッシュを備えることが一般的である。一般的なフラッシュは、固いプリント回路基板上の丸い反射性カップの中にマウントされた窒化ガリウム（ＧａＮ）ベースの青色ＬＥＤダイ（ｄｉｅ）である。ＹＡＧ蛍光体レイヤ（黄緑色を発するもの）がカップを満たしている。ＬＥＤダイは非常に薄いので、ほとんど全ての光は、ダイの上面から放射される。円形のフレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ  ｌｅｎｓ）が、次に、カップの上に位置決めされて、写真の対象者を照らすための円錐形状の光放射パターン（円形断面を有するもの）を一般的に創成する。カバープレートは、カメラ本体の一部を形成しているが、レンズのための円形開口部を典型的に有している。
【０００３】
カメラの視野が長方形であるため、円形断面を有しているフラッシュから放射された光の多くは、対象者を取り囲む領域を照らし、そして、無駄になる。そうした不要な照明は、また、写真の中にいない人にとって煩わしいものでもあり得る。
【０００４】
さらに、カップの形状およびカップの中の蛍光体のせいで、蛍光体は、ＬＥＤダイにわたり均一ではなく、角度に対する色の不均一性を結果として生じている。
【０００５】
さらに、固いプリント回路基板を使用するせいで、フラッシュモジュールの薄さが制限されてしまう。
【０００６】
さらに、レンズは、適切に光をリダイレクト（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）するために、ＬＥＤダイの上面から所定の最小距離（例えば、焦点距離）だけ離れて置かれる必要がある。この最小距離は、フラッシュモジュールの厚さを著しく増加させる。
【０００７】
さらに、カップとＬＥＤダイに向かって戻るレンズからの実質的な後方反射が存在する。
【０００８】
さらに、ＬＥＤダイの側面に面しているリフレクタ（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）カップの底面内側エッジは、ＬＥＤ半導体レイヤの高さより一般的に大きな厚さを有し、そうして、カップの内側エッジが側面光をブロックし、もしくは、ＬＥＤダイの中へ戻すように反射してしまう。
【０００９】
さらに、ほとんど全ての光がＬＥＤダイの上面から放射されるので、ビームの形成において反射性カップの有用性は限定的であり、そして、結果として生じるビームは、カメラの視野にわたりあまり均一ではない。
【００１０】
さらに、ほとんど全ての光がランバートパターン（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ  ｐａｔｔｅｒｎ）でＬＥＤダイの上面から放射されるので、リフレクタカップは、ＬＥＤダイから放射される「角度の付いた（”ａｎｇｌｅｄ”）」光をリダイレクトかつコリメートする（ｃｏｌｌｉｍａｔｅ）ために比較的高い壁を有する必要がある。反射されない（コリメートされた）あらゆる光線は、広い角度で拡がる。リフレクタの高い壁は、フラッシュモジュールの最小厚さを制限する。
【００１１】
フラッシュのためにＬＥＤダイの上にレンズを貼り付けることが知られており、そこでレンズは、ＬＥＤダイのためのキャビティを有している。韓国特許出願公開第２０１２７９６６５Ａ号において記述されているといったようにである。レンズは、長方形の上面と曲線状の側面を有している。しかしながら、光のかなりの部分は、側面から抜け出し、そして、対象物に向かって反射されない。また、従来技術のレンズは、比較的に厚く、結果として厚いフラッシュモジュールを生じている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
必要なものは、より均一に、そして、より効率的に対象物を照らす、カメラのための薄いＬＥＤフラッシュモジュールである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
カメラのための発明的なフラッシュモジュールに係る一つの実施例において、青色フリップチップＬＥＤダイは、比較的に厚い透明なサブストレートを上面に有している。これにより、光放射のかなりの部分がＬＥＤダイの側面からのものになる。光の放射全体の５０％といったものである。
【００１４】
蛍光体のコンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）なコーティングが、ＬＥＤダイの上面と側面の上にデポジットされて、均一な白色光を創成する。
【００１５】
ｐｃＬＥＤが、ＬＥＤダイの底面アノードおよびカソード電極に対する接続のための金属パターンを有する支持サブストレート上にマウントされる。サブストレートは、カメラのプリント回路基板に対する接着のための底面金属パッドを有している。サブストレートは、非常に薄いフレキシブル回路（ｆｌｅｘ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、または、セラミックといった、固いサブストレートであってよい。
【００１６】
丸みを帯びた角を伴う長方形のリフレクタが、次に、ＬＥＤダイを取り囲むサブストレートの上にマウントされる。長方形のリフレクタは、側面のＬＥＤ光を一般的なピラミッド形の光線へとリダイレクトするための曲線状の壁を有している。長方形の断面を有するものであり、断面図のアスペクト比は、カメラの視野の標準的なアスペクト比と同様である。一つの実施例において、リフレクタはスタンプ（ｓｔａｍｐ）されたアルミニウムであり、ＬＥＤダイのための開口部がＬＥＤダイの側面に面しているナイフエッジを有しており、そして、事実上全ての側面光は、開口部の内側エッジによってブロックされるよりむしろ上方に反射される。そうしたナイフエッジは、モールドされたリフレクタキャップによっては達成することができない。
【００１７】
薄いレンズが、リフレクタの上面に貼り付けられる。レンズは、ＬＥＤダイに向かって面している凸面側を有しており、そのため凸部分は、モジュールの厚さを追加しない。レンズは、ＬＥＤダイを保護するだけでなく、光引き出しを増加させる。ＬＥＤダイからの光の大部分を受け取る凸部分および実質的に直角な反射壁によるものである。従来技術のフレネルレンズと対照的に、ＬＥＤダイに面している平坦な表面を有しており、後方反射が非常に少ない。
【００１８】
リフレクタによって上方に反射される側面光の割合が高いことにより、レンズとＬＥＤダイとの間の有効な光学的距離は、ＬＥＤダイの側面とリフレクタ壁の曲線状の壁との間の水平距離、および、曲線状の壁とレンズとの間の垂直距離の合計である。従って、レンズをＬＥＤダイの側面から焦点距離だけ離れて置くことができ、一方で、ＬＥＤダイの上面に対して非常に近いものである。これにより、さらにフラッシュモジュールは、より薄くなり得る。リフレクタ壁は、モジュールの厚さをさらに低減するように、ＬＥＤダイからより幅広く置かれてよい。
【００１９】
ＬＥＤから放射される光の大部分は側面からのものなので、リフレクタ壁は、比較的に浅く作成されてよく、さらにモジュールの厚さを低減している。
【００２０】
ＬＥＤダイに向かうレンズの凸形状とＬＥＤの上面へのレンズの接近により、レンズは、ＬＥＤダイの上面から放射される幅広い角度のランバート光をインターセプトし、かつ、光線の均一性をさらに改善するために、必要であれば、光線の中心に向かって少しリダイレクトする。凸形状は、一般的に長方形の光線の所望の部分にわたる光の均一性を最適化するようにデザインされている。レンズは、光線を有意に形作るためには使用されない（しかし、主として均一性を改善する）。従来技術とは対照的に、光線の形状はリフレクタの形状によって主にコントロールされるからである。
【００２１】
従って、ＬＥＤダイの光は、大きな割合が側面光であって、長方形のリフレクタによって反射されたものであり、かつ、反射された光は、ＬＥＤダイの上面から放射される光と混合されるので、より均一な長方形の光線がフラッシュによって放射され、カメラの視野のアスペクト比（例えば、４：３）と一般的に一致している。
【００２２】
他の実施例が説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一つの実施例に従った、フラッシュモジュールの分解組立図である。
【図２】図２は、ＬＥＤダイの圧縮した（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ）断面図であり、コンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）蛍光体コーティングを伴い、図１のモジュールにおいて使用され得るフレキシブル回路（または他の支持サブストレート）上にマウントされている。
【図３】図３は、図１のフラッシュモジュールの断面図である。
【図４】図４は、図１のフラッシュモジュールの立面図である。
【図５】図５は、図１のフラッシュモジュールの底面図であり、電気的パターンと熱パッドを示している。
【図６】図６は、図１のフラッシュモジュールの２等分された斜視図である。
【図７】図７は、図１のフラッシュモジュールの斜視図である。
【図８】図８は、フレキシブルなサブストレートを使用するフラッシュモジュールに係る実施例の断面図であり、種々の寸法をミリメートルで特定している。
【図９】図９は、長方形のフラッシュモジュールとカメラレンズを示しているスマートフォンの背面図である。
【００２４】
同一または類似のエレメントには、同一の数字がラベル付けされている。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の一つの実施例に従った、フラッシュモジュール１０の分解組立図である。支持サブストレート１２は、固いサブストレートまたは非常に薄いフレキシブル回路（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ）であってよい。支持サブストレート１２としてフレキシブル回路を使用することにより、モジュール１０は、より薄くなり得る。
【００２６】
金属トレース１４のパターンが、サブストレート１２上に形成されており、フリップチップＬＥＤダイ１６の底面アノードおよびカソード電極のための金属パッド１５と１７を定めており、そして、任意的な過渡電圧サプレッサ（ＴＶＳ）チップ１８の電極のための金属パッド１９と２１を定めている。
【００２７】
むき出しのＬＥＤダイ１６、ＧａＮベースの青色ＬＥＤダイといったものは、次に、電気的および熱的にサブストレート１２と接続される。ＴＶＳチップ１８は、また、電気的にサブストレート１２に接続されてもよい。
【００２８】
典型的に、ＬＥＤダイ１６は、フリップチップダイであるが、ボンディングワイヤを用いるものを含む、他のタイプのダイが使用されてよい。フラッシュモジュール１０の厚さを最小化するために、ＬＥＤダイの底面電極は、金属トレース１４の金属パッド１５と１７に対して直接的に接合される。別の実施例において、むき出しのＬＥＤダイ１６は、ハンドリングを簡素化するために、よりロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な底面パッドを用いてサブマウント上に最初にマウントされてよく、そして、ＬＥＤダイ１６は、サブマウントへの接合の後で蛍光体レイヤ２０を用いてコンフォーマルに（ｃｏｎｆｏｒｍａｌｌｙ）コーティングすることができる。図１は、蛍光体レイヤ２０がＬＥＤダイ１６の上面だけをカバーする代替的な実施例を示している。
【００２９】
むき出しのＬＥＤダイ１６が（図２に示されるように）サブストレート１２上に直接的にマウントされている場合、ＬＥＤダイ１６の上面と側面をコーティングするように、サブストレート１２とＬＥＤダイ１６の全てをにわたり、蛍光体レイヤ２０がデポジットされてよい。蛍光体２０は、シリコーン結合剤（ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｂｉｎｄｅｒ）の中に注入された、蛍光パーティクルであってよい。ＹＡＧ蛍光パーティクルまたは赤色および緑色蛍光パーティクル、といったものである。蛍光体レイヤ２０は、また、サブストレート１２の表面に対してリフレクタ２２を貼り付けるための接着レイヤとしても役に立ち得る。代替案においては、リフレクタ２２を貼り付けるために別個の接着剤が使用されてよい。
【００３０】
図１におけるコンポーネントの様々な詳細が、図２−８に関して説明される。
【００３１】
図２は、コンフォーマル蛍光体コーティングを伴うＬＥＤダイの圧縮した断面図である。実施例においてはフリップチップが示されているが、本発明は、垂直ＬＥＤダイ、横方向ＬＥＤダイ、等を含む、あらゆるタイプのＬＥＤについて適用可能である。
【００３２】
ＬＥＤダイ１６は、金属パッド１５（図１の金属トレース１４の一部分として定められるもの）に対して結合された底面アノード電極２３を含み、かつ、金属パッド１７に対して接合された底面カソード電極２５を含んでいる。パッド１５と１７は、ビア（ｖｉａ）３０と３１を介して関連する底面パッド３２と３４に対して電気的に接続されている。フラッシュモジュール１０をカメラのプリント回路基板に半田付けするために使用され得るものである。熱パッド３６がサブストレート１２の底面上に形成されており、プリント回路基板におけるヒートシンクに対して半田付けされてよい。
【００３３】
ＬＥＤダイ１６半導体レイヤは、比較的に厚いサファイア製サブストレート４０、１ｍｍの厚さであり得るもの、の上で成長される。製造者は、コストを低減し、かつ、上面の放射を最大化するための、最も薄い成長サブストレートを典型的には使用するので、これは、典型的な成長サブストレートより厚いものである。頻繁に、従来技術においては、成長サブストレートが完全に取り除かれる。サファイア製サブストレート４０は、ＬＥＤ半導体レイヤを機械的に支持するために必要とされるよりかなり厚い。成長サブストレートとして他の材料が代わりに使用されてよい。成長サブストレート４０の上面と成長表面は、光引き出しを増加するために粗面化（ｒｏｕｇｈｅｎ）されてよい。
【００３４】
ＬＥＤダイ１６の典型的な幅は、１ｍｍのオーダーである。
【００３５】
ｎ型レイヤ４２は、サファイア製サブストレート４０の上でエピタキシャル成長され、活性レイヤ４４とｐ型レイヤ４６が後に続く。活性レイヤ４４とｐ型レイヤ４６の一部分がエッチングされて（ｅｔｃｈｅｄ  ａｗａｙ）、カソード電極へと導くビア４８を用いてｎ型レイヤ４２に対する電気的接続を得る。
【００３６】
活性レイヤ４４は、ピーク波長（ｐｅａｋ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を有する光を生成する。実施例において、ピーク波長は青色波長であり、そして、レイヤ４２、４４、および４６はＧａＮベースのものである。
【００３７】
代替的に、成長サブストレート４０は、取り除かれてよく、そして、接着剤（例えば、シリコーン）または他の技術によって半導体レイヤに対して貼り付けられた、ガラスといった、透明な支持サブストレートに置き換えられてよい。
【００３８】
厚い成長サブストレート４０（または他の透明なサブストレート）を使用することによって、ＬＥＤダイ１６の側面から抜け出す光が、望ましくは全ての発光の約５０％にされ、全ての発光の約５０％はＬＥＤダイ１６の上面から放射されている。別の実施例においては、ＬＥＤダイ１６によって放射される全ての光の３０％以上が側面からのものである。ここで、側面光の割合は、サブストレート４０の厚さに基づくものである。側面光がより多ければ、リフレクタ２２から反射されるより多くの光が光線（ｂｅａｍ）全体に追加され、そして、より薄いフラッシュモジュールが可能である。
【００３９】
一つの実施例において、ＬＥＤ半導体レイヤの厚さは、１００ミクロン（０．１ｍｍ）より小さくて、典型的には、２０ミクロンより小さい。そして、サブストレート４０の厚さは、０．２ｍｍより大きくて、１ｍｍまでである。
【００４０】
青色光の一部は蛍光体レイヤ２０を通じて漏れ出し、青色光と蛍光体の光の組み合わせが、フラッシュのための白色光を創成する。蛍光体レイヤ２０の厚さは均一なので、色の放射は、角度に対して実質的に均一である。
【００４１】
リフレクタ２２（図１）は、望ましくは、アルミニウム製シートをスタンピング（ｓｔａｍｐｉｎｇ）することによって形成される。スタンプは、シートにおいて長方形の開口部５２を形成し、曲線状の側壁５４を形成する。用語「長方形（”ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ”）」は、ここにおいて使用されるように、正方形を含み、かつ、丸みを帯びた角を伴う長方形を含むものである。開口部５２のエッジは、ＬＥＤダイ１６．蛍光体の側面から放射される光のあらゆる後方反射を制限するために、ナイフエッジである（５０ミクロンより小さい厚さ）。典型的に、開口部５２と曲線状の側壁５４は、４：３といった、カメラの視野と同一のアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）を有しており、結果として生じる光線は、４：３のアスペクト比に近い。
【００４２】
リフレクタ２２は、次に、高反射性のために銀レイヤでコーティングされる。めっき、蒸着、スパッタリング、等によるといったものである。
【００４３】
リフレクタ２２のフットプリントは、フラッシュモジュール１０のサイズを最小化するために、概ねサブストレート１２の大きさであってよい。リフレクタ２２は、次に、蛍光体２０（シリコーンを含んでいるもの）を接着剤として使用して、サブストレート１２に対して貼り付けられる。リフレクタ２２は、モジュール１０に対して剛性を付加している。蛍光体２０は、次に、キュア（ｃｕｒｅ）される。
【００４４】
事前形成されたポリカーボネイト製レンズ５６が、次に、リフレクタ２２の上面に貼り付けられる、シリコーンによるといったものである。シリコーンは、次に、フラッシュモジュール１０を完成させるためにキュアされる。典型的に、レンズ５６は、丸みを帯びたエッジを伴う長方形であり、リフレクタ２２およびＬＥＤダイ１６からの一般的に長方形の放射を受け取る。
【００４５】
図３におけるモジュール１０の断面図によって示されるように、レンズ５６は、平坦な上面と底面を有している。底面の一部分は、ＬＥＤダイ１６に面している凸面（ｃｏｎｖｅｘ  ｓｕｒｆａｃｅ）５８である。従って、凸面は、モジュール１０の厚さを増やさない。典型的に、凸面５８は、図１に示されるように、長方形または丸みを帯びた角を伴う長方形である。
【００４６】
ほんの少しの側面光を生成するＬＥＤダイを使用しているフラッシュモジュールの従来技術において、レンズは、光を適切にリダイレクト（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）するために、ＬＥＤダイの上面から比較的遠くに置かれる必要があった。本発明の一つの実施例においては、約４０−５０％の光がＬＥＤダイ１６の側面から放射される。そして、ＬＥＤダイ１６からレンズ５６への有効な光学的距離は、ＬＥＤダイの側面からリフレクタ壁５４への一般的な水平距離とリフレクタ壁５４からレンズ５８への一般的な垂直距離の合計である。従って、モジュール１０をさらにより薄くするように、側面とレンズ５８との間の有効な光学的距離を同じに維持する一方で、リフレクタ壁５４がＬＥＤダイ１６からさらに離れて置くことができる。レンズ５６は、長方形光線の中央部分にわたる光の均一性を改善するようにデザインされている。
【００４７】
一つの実施例において、ＬＥＤダイ側面とレンズ５８との間の有効な光学的距離は、概ねレンズ５８の焦点距離である。
【００４８】
乾燥空気（または他のガス）が、レンズ５６とＬＥＤダイ１６との間のギャップを満たしている。レンズ５６による所望の屈折率を達成するように、レンズ５６とギャップのインターフェイスにおいて大きな屈折率の差異を得るためである。
【００４９】
図３は、２つのサンプル光線６０Ａと６０Ｂを示している。６０Ａといった、ＬＥＤダイ１６の上面中央からの光線は、レンズ５６によって実質的にリダイレクトされない。光線６０Ｂといった、角度が付いて凸面５８に突き当たっている反射された光線は、中心軸に向かってわずかにリダイレクトされて、４：３のアスペクト比の少なくとも中央部分にわたり光線の均一性を改善する。光線の形状は、リフレクタ２２の形状によって主に定められる。リフレクタ２２は、全ての側面光およびＬＥＤダイ１６の上面からのいくらかの角度の付いた光を垂直に反射するからである。
【００５０】
図３は、また、アルミニウム製シートも示している。ＴＶＳチップ１８のための底部キャビティを有するようにスタンプしてリフレクタ２２を形成するためである。
【００５１】
蛍光体レイヤ２０（絶縁体）をアルミニウム製リフレクタ２２に対する接着剤として使用することによって、金属製リフレクタ２２の底面は、金属トレース１４とショート（ｓｈｏｒｔ  ｏｕｔ）せず、そして、接着剤をデポジットするための別個のステップは存在しない。別の実施例において、リフレクタ２２は、サブストレート１２の上にマウントされる前に、底面上で薄い絶縁体レイヤを有するように形成される。
【００５２】
図４は、図３のモジュールの立面図である。
【００５３】
図５は、図１のフラッシュモジュールの底面図であり、カソードとアノードの底面パッド３２と３４、および熱パッド３６を示している。図２にも示されているものである。
【００５４】
図６は、図１のフラッシュモジュール１０の２等分された斜視図である。ＬＥＤダイ１６の側面の上の蛍光体レイヤ２０は示されていない。
【００５５】
図７は、図１のフラッシュモジュール１０の斜視図である。
【００５６】
図８は、フレキシブルなサブストレート１２を使用するフラッシュモジュール１０に係る実施例の断面図であり、種々の寸法をミリメートルで特定している。ＬＥＤダイ１６は約１．０ｍｍ幅であるが、ＬＥＤダイ１６の上面の上のレンズ５６の高さはたったの約０．３ｍｍである。光学的分離（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）は、リフレクタ２２で反射されているときの、レンズ５６への側面光のトラベルパス（ｔｒａｖｅｌ  ｐａｔｈ）に基づくからである。
【００５７】
フレキシブルなサブストレート１２は、モジュール１０の厚さに対して０．０５ｍｍを追加するだけである。蛍光体レイヤ２０は、０．０５ｍｍの厚さであるとして示されている。リフレクタ２２は０．７５０ｍｍの厚さであるとして示されており、レンズ５６は、モジュール１０について０．１ｍｍだけを追加するものとして示されている。成長サブストレート４０（図２）は、約０．２５−０．５ｍｍの厚さであってよい。図８のフラッシュモジュール１０の全体高さは、１ｍｍより小さい。本発明の全ての実用的なフラッシュモジュールは、フレキシブルな回路を使用して、２ｍｍより小さい厚みを有するように形成され得ることが想像される。
【００５８】
ＬＥＤダイ１６の上面は約１ｍｍ２であり、そして、ＬＥＤダイの４つの側面を、厚さ０．５ｍｍのサブストレート４０を使用して、結合した面積は、約２ｍｍ２であることに留意する。厚さ０．２５ｍｍのサブストレート４０について、側面の面積は、上面の面積と等しい。そうして、実質的な側面放射が存在する。
【００５９】
図９は、スマートフォンの６６背面図であり、長方形のフラッシュモジュール１０とカメラレンズ６８を示している。
【００６０】
従って、本発明は、フラッシュモジュールの厚さを低減し、光線にわたる色の均一性を改善し、かつ、フラッシュの効率を改善する。光線の関連する部分にわたり実質的に均一な輝度を伴う一般的に長方形の光線を創成すること、および、ＬＥＤダイに向かって戻るＬＥＤ光のより少ない反射を受けることによるものである。
【００６１】
本発明は、カメラのフラッシュ以外にも他のアプリケーションに対して使用されてよい。フラッシュ照明モジュールといったものである。
【００６２】
本発明の所定の実施例が示され、説明されてきたが、当業者にとっては、変更および変形が、本発明の範囲から逸脱することなく、より広い態様においてなされ得ること、かつ、従って、添付の特許請求の範囲は、全てのそうした変更および変形を本発明の真の主旨および範囲内にあるものとして包含するものであることが、明らかであろう。
【図１】
2017503352.tif 000003
【図２】
2017503352.tif 000004
【図３】
2017503352.tif 000005
【図４】
2017503352.tif 000006
【図５】
2017503352.tif 000007
【図６】
2017503352.tif 000008
【図７】
2017503352.tif 000009
【図８】
2017503352.tif 000010
【図９】
2017503352.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月7日(2016.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスであって、
支持構造体と、
前記支持構造体の上にマウントされた発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイであり、
前記ＬＥＤダイは、上面と側面を有し、
前記ＬＥＤダイは、ＬＥＤ半導体レイヤと透明なサブストレートを含み、
前記サブストレートは前記ＬＥＤダイの上面を含み、前記ＬＥＤダイは、フリップチップであり、
前記側面は、前記ＬＥＤ半導体レイヤの側面と前記サブストレートの側面との組み合わせを含み、
前記サブストレートは、前記ＬＥＤ半導体レイヤより厚く、
前記側面から放射される光は、前記ＬＥＤによって放射される全ての光の少なくとも３０％である、
ＬＥＤダイと、
前記上面と側面をカバーしている蛍光体レイヤと、
前記ＬＥＤダイを取り囲むリフレクタであり、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤダイを取り囲む曲線状の表面を有し、かつ、前記ＬＥＤダイと反対側に面している非凸面を有しており、
前記曲線状の表面は、前記ＬＥＤダイのための一般的に長方形の開口部から延び、かつ、一般的に長方形の光線を形成するように前記ＬＥＤダイの前記側面からの光を反射する、
リフレクタと、
前記リフレクタの壁に貼り付けられた一般的に長方形のレンズであり、
前記レンズは、前記ＬＥＤダイに向かって延びる一般的に長方形の凸面を有し、
前記レンズから放射される光線は、一般的に長方形の形状を有する、
レンズと、
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記デバイスは、カメラのためのフラッシュである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記光線のアスペクト比は、前記カメラの視野のアスペクト比と実質的に同一である、
請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記支持構造体は、フレキシブル回路である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記リフレクタは、スタンプされた金属製リフレクタを含み、前記開口部は、前記ＬＥＤダイに面しているナイフエッジを有する、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記レンズは焦点距離を有し、
前記ＬＥＤダイの側面から、前記ＬＥＤダイの前記側面に対して直角に、前記リフレクタまでの距離と、前記リフレクタから前記レンズまでの距離との合計が、前記焦点距離と概ね同じである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記側面からの光は、前記ＬＥＤダイによって放射される全ての光の少なくとも４０％である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記側面からの光は、前記ＬＥＤダイによって放射される全ての光の少なくとも５０％である、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記サブストレートは、前記ＬＥＤ半導体レイヤのための成長サブストレートである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記蛍光体は、前記上面と前記側面をコンフォーマルにコーティングし、かつ、実質的に均一な厚さである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記蛍光体レイヤは、結合剤の中に注入された蛍光パーティクルを含み、
前記蛍光体レイヤは、前記支持構造体の上面の一部分をカバーし、かつ、
前記リフレクタの底面は、接着剤として動作する前記結合剤によって前記支持構造体に貼り付けられている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記リフレクタのフットプリントは、前記支持構造体のフットプリントと実質的に同じである、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスの全体高さは、１ｍｍより小さい、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスの全体高さは、２ｍｍより小さい、
請求項１に記載のデバイス。
【国際調査報告】
2017503352.tif 000012
2017503352.tif 000013