(57)【要約】  本方法では、電磁放射を放出する複数の構成素子を有する１つの構成素子複合体が用意される。複数の構成素子は、構成素子複合体内にて本体同士が結合されている。これらの構成素子に対してそれぞれ構成素子特有の特性が求められ、求められた特性に基づいて、構成素子複合体内の構成素子を被覆するパターンマスクが形成される。パターンマスクはパターンマスク切欠部を有し、パターンマスク切欠部は、当該構成素子の特性に基づいて構成素子特有に形成されている。パターンマスク切欠部は、構成素子上にて、パターンマスク切欠部内で露出している発光物質領域を画定する。発光物質領域の上には発光物質層が形成される。パターンマスクは構成素子複合体から除去され、構成素子は構成素子複合体から分離される。分離された構成素子の少なくとも１つと、その上に形成された少なくとも１つの発光物質層とによって１つのモジュールが形成される。
2016518019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射を放出するモジュールの製造方法であって、
・電磁放射を放出する複数の構成素子（１２）を有する１つの構成素子複合体（１０）を用意し、なお、前記電磁放射を放出する複数の構成素子（１２）は、前記構成素子複合体（１０）内にて本体同士が結合されており、
・前記複数の構成素子（１２）に対して、それぞれ少なくとも１つの構成素子特有の特性を求め、
・前記構成素子（１２）の、求めた前記特性に基づいて、前記構成素子複合体（１０）内の前記構成素子（１２）を被覆するためのパターンマスク（２２）を形成し、
この際、前記パターンマスク（２２）に、前記各構成素子（１２）に応じてパターンマスク切欠部（２４）を設け、該パターンマスク切欠部（２４）を、当該各構成素子（１２）の、前記求めた特性に基づいて構成素子特有に形成し、
前記パターンマスク切欠部（２４）により、前記構成素子（１２）上にて、前記パターンマスク切欠部（２４）内で露出している発光物質領域（２６）を画定し、
・前記構成素子（１２）の前記発光物質領域（２６）の上に、発光物質層（２８）を形成し、
・前記パターンマスク（２２）を、前記構成素子複合体（１０）から除去し、
・前記構成素子（１２）を、前記構成素子複合体（１０）から分離し、
分離した前記複数の構成素子（１２）の少なくとも１つの構成素子と、該構成素子の上に形成された少なくとも１つの発光物質層（２８）とによって、１つのモジュールが形成されている
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記パターンマスク（２２）を、前記構成素子複合体（１０）の上に直接形成する
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記パターンマスク（２２）は、フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料を有し、
前記材料を、まず前記構成素子複合体（１０）の上に平坦に被着させて、その後、前記求めた特性に基づいて露光させ、次いで、前記フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料に応じて、前記パターンマスク（２２）の露光された領域又は露光されていない領域を除去し、これによって前記パターンマスク切欠部（２４）を形成する
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記パターンマスク（２２）を、印刷処理によってパターニングして前記構成素子複合体（１０）の上に被着させる
請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記発光物質層（２８）を、スキージングによって被着させる
請求項１から４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記発光物質層（２８）を、スプレーによって被着させる
請求項１から５のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
前記パターンマスク（２２）を除去する前に、前記発光物質層（２８）を乾燥及び／又は硬化させる
請求項１から６のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
前記発光物質層（２８）を被着後、及び／又は、前記発光物質層（２８）を乾燥及び／又は硬化後に、前記発光物質層（２８）及び／又は前記パターンマスク（２２）を部分的に除去する
請求項１から７のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
前記構成素子複合体（１０）内の少なくとも１つの構成素子（１２）に対して、２つ以上の互いに離間したパターンマスク切欠部（２４）を形成する
請求項１から８のいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記構成素子複合体（１０）内の少なくとも１つの構成素子（１２）に対して、２つ以上の互いに離間した発光物質層（２８）を形成する
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記構成素子複合体（１０）内の少なくとも１つの構成素子（１２）において、当該構成素子（１２）の前記発光物質層（２８）同士の間に、少なくとも１つの別の発光物質層（３０）を形成する
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記発光物質層（２８）を、少なくとも１つの構成素子（１２）の上にストリップ形状に形成する
請求項９から１１のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
前記発光物質層（２８）を、少なくとも１つの構成素子（１２）の上に格子形状に形成する
請求項９から１１のいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項記載の方法に基づいて製造された、電磁放射を放出するモジュール。
【請求項１５】
電磁放射を放出する１つの構成素子（１２）と、少なくとも１つの発光物質層（２８）とを備える、電磁放射を放出するモジュールであって、
前記構成素子（１２）は、少なくとも１つの構成素子特有の特性を有し、
前記発光物質層（２８）は、前記構成素子（１２）の上に形成されており、
前記発光物質層（２８）の形状及び寸法は、前記構成素子特有の特性に基づいて構成されている、
電磁放射を放出するモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁放射を放出するモジュールの製造方法と、電磁放射を放出するモジュールとに関する。
【０００２】
従来の、以下ではモジュールと呼ぶ、電磁放射を放出するモジュールでは、加法混色によって白色光が形成される。このためには例えばＬＥＤのような、以下では構成素子と呼ぶ、電磁放射を放出する構成素子の上に、発光物質を有する材料を被着させることができる。発光物質を有する材料は変換材料とも呼ばれ、構成素子によって形成された電磁放射の波長を変換する。例えば構成素子によって青色光を形成することができ、この青色光を変換材料によって黄色光に変換することができる。変換された光、例えば黄色光と、変換されていない光、例えば青色光との混合によって白色が形成される。
【０００３】
モジュールはまず、複数の構成素子を有する構成素子複合体において製造される。構成素子複合体は、例えばウェハとすることができる。１つのウェハ内における個々の構成素子、例えばＬＥＤの特性はそれぞれ互いに異なる。この特性は例えば物理的特性であり、例えば順方向電圧、形成される光の波長、及び／又は、形成される光の輝度である。従って、１つのウェハの或る構成素子は、その他の条件が同じ場合における同一のウェハの他の構成素子の輝度とは異なる輝度を有する光を形成する可能性がある。このように構成素子の特性は特有のものであり、従って以下では、構成素子特有の特性とも呼ばれる。
【０００４】
構成素子複合体から各構成素子を分離した後、発光物質を有する材料を、例えば発光物質層の形態で、例えば発光物質プレートの形態で、構成素子の上に被着させることができる。１つのモジュールは、少なくとも１つの発光物質層を備える少なくとも１つの構成素子によって構成されている。しかしながら発光物質層を、全ての構成素子の上に厳密に同じように被着させることはできない。これにより、白色変換に必要な燐の量が構成素子ごとに異なる可能性が生じる。
【０００５】
このことから、各構成素子の特性が互いに相違している場合には、対応するモジュールにおける発光物質量及び／又は発光物質層の厚さが同一であっても、当該モジュールにおいて形成される光に関してそれぞれ異なる色度座標が形成される恐れがある。同様にして、発光物質量が僅かにでも互いに相違している場合には、構成素子の特性が同一であっても、対応するモジュールにおいて形成される光に関してそれぞれ異なる色度座標が形成される恐れがある。
【０００６】
それでもなお、同一又は少なくとも非常に類似した色度座標を実現可能なモジュールを獲得するために、複数の構成素子を各自の構成素子特有の特性に応じて、いわゆるビンソートによって分類することが知られている。変換材料の塗布は、例えばスクリーン印刷処理又はモールド処理によって実施される。この際、それぞれの構成素子の幾何形状に対して変換プレートが製造され、同様にして各自の特性に応じてビンソートされる。例えば特性として、発光物質プレートの変換率が測定される。次いで、所期の色及び／又は色度座標を有する光をできるだけ多くのモジュールによって形成するために、どの発光物質プレートがどの構成素子に適合するかが求められる。その後、適合する発光物質プレートが正しい構成素子に接着される。
【０００７】
さらには、構成素子の発光物質領域の上に、発光物質層の唯１つの部分的なカバーを形成することが知られている。しかしながらこの部分的なカバーは、幾何形状的に常に同一であり、構成素子のそれぞれの特性には適合されていない。
【０００８】
電磁放射を放出するモジュールの製造方法は、様々な実施例に基づいて実施される。本方法では、電磁放射を放出する複数の構成素子を有する１つの構成素子複合体が用意される。前記複数の構成素子は、前記構成素子複合体内にて本体同士が結合されている。前記複数の構成素子に対して、それぞれ少なくとも１つの構成素子特有の特性が求められる。求められた前記構成素子の前記特性に基づいて、前記構成素子複合体内の前記構成素子を被覆するためのパターンマスクが形成される。前記パターンマスクは、前記各構成素子に応じてパターンマスク切欠部を有し、該パターンマスク切欠部は、当該各構成素子の前記特性に基づいて構成素子特有に形成されている。前記パターンマスク切欠部は、前記構成素子上にて、前記パターンマスク切欠部内で露出している発光物質領域を画定する。前記構成素子の前記発光物質領域の上には、発光物質層が形成される。前記パターンマスクは、前記構成素子複合体から除去される。前記構成素子は、前記構成素子複合体から分離される。分離された前記複数の構成素子のうちの少なくとも１つの構成素子と、該構成素子の上に形成された少なくとも１つの発光物質層とによって、１つのモジュールが形成されている。
【０００９】
構成素子特有のパターンマスク切欠部の内壁が、構成素子特有のパターンマスクを形成している。換言すると、それぞれの構成素子複合体、例えばそれぞれのウェハごとに、構成素子複合体の各構成素子の構成素子特有の特性に基づいて個別的なパターンマスクが形成される。構成素子特有のパターンマスク切欠部により、構成素子複合体内のそれぞれ構成素子ごとに、発光物質層と、ひいては発光物質量も、個別的に調整することが可能となる。例えばパターンマスク切欠部の直径、個数、寸法、形状、及び／又は辺の長さを、構成素子ごとに異ならせることができ、こうすることによって、パターンマスク切欠部内で露出している発光物質領域の面積と、発光物質層の厚さが同じ場合には、パターンマスク切欠部内に形成される当該発光物質層の体積と、ひいては構成素子１つ当たりの発光物質量とをそれぞれ異ならせることができる。発光物質層を個別的に形成することにより、構成素子の特性がそれぞれ異なる場合であっても、同じ１つの構成素子複合体の複数の異なる構成素子によって同じ又は少なくともほぼ同一の色度座標が実現可能となるように、発光物質層を、対応する構成素子に適合するように形成することができる。発光物質プレートの測量、及び、発光物質プレートを適合する構成素子に対応付けることを、省略することが可能となる。
【００１０】
構成素子特有のパターンマスク切欠部と、ひいては構成素子特有のパターンマスクとを求めるために、構成素子の特性に相応するデータを保存して、その後さらに処理することができる。このデータに基づき、適当なソフトウェアプログラムを用いて、個々の構成素子に必要な発光物質量及び／又は発光物質層を求めることができる。次いで、必要な発光物質量及び／又は発光物質層に基づいて、パターンマスク切欠部と、ひいてはパターンマスク自体の形状及び寸法も求めることができる。
【００１１】
構成素子複合体を用意するということは、例えば構成素子複合体を形成することを意味しうる。構成素子複合体は、例えば複数の層と複数のコンタクト面とを備えるウェハによって構成される。構成素子複合体内の複数の構成素子の本体同士が結合されているということは、例えば、これらの構成素子が少なくとも部分的に一体的に形成されていることを意味しうる。例えば、構成素子の基板及び／又は構成素子の個々の層は、構成素子複合体全体に亘って延在することができる。求めるべき特性が構成素子特有であるということは、例えば、少なくとも１つの特性が構成素子ごとに異なっているということを意味しうる。特性は、例えば順方向電圧、形成される輝度、及び／又は、形成される波長とすることができる。例えば１つの構成素子複合体の２つの構成素子を用いて、その他のテスト条件が同じ場合に、他の波長の光、及び／又は、他の輝度の光を形成することができる。パターンマスクを形成するということは、例えばパターンマスクを最初に形成して、その後構成素子複合体の上に配置することを意味するか、又は、パターンマスクを構成素子複合体の上に直接形成することを意味しうる。この発光物質層は、第１発光物質層とも呼ぶことができる。
【００１２】
パターンマスク切欠部は、構成素子の表面まで延在し、構成素子の発光物質領域を画定する。換言すると、発光物質領域がどのように形成されるか、及び、構成素子上のどこに発光物質層が載置されるのか、またどこに載置されないのかが、パターンマスク切欠部によって規定される。
【００１３】
パターンマスクは、例えばエッチング処理によって構成素子複合体から除去することができる。各構成素子は、例えば切断又は鋸引によって、例えばレーザを用いて、構成素子複合体から分離することができる。モジュールは、分離された構成素子のうちの１つ、２つ、又は複数の構成素子と、各構成素子上に形成されたそれぞれ少なくとも１つの発光物質層とによって構成することができる。
【００１４】
様々な実施形態において、パターンマスクは、構成素子複合体の上に直接形成される。このことは、パターンマスクを精確に、簡単に、及び／又は、低コストに形成するために寄与しうる。これに代えて、まずパターンマスクを形成して、その後、構成素子複合体の上に配置することも可能である。
【００１５】
様々な実施形態において、パターンマスクは、フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料を有する。この材料は、まず構成素子複合体の上に平坦に被着される。求められた特性に基づいて、この平坦に被着された材料が露光される。この露光は、特性を表すデータに基づいて、例えばレーザダイレクト露光によって実施することができる。次いで、―フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料の種類に応じて―パターンマスクの露光された領域又は露光されていない領域が除去され、これによって特に、パターンマスク切欠部が形成される。このことは、パターニングマスクを精確に、簡単に、及び／又は、低コストに形成するために寄与する。フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料は、例えば塗料とすることができ、及び／又は、フィルムの形態で構成素子複合体の上に被着させることができる。フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料は、例えば予め規定された厚さで被着させることができる。この厚さは、例えば１０μｍ〜２００μｍの範囲、例えば４０μｍ〜６０μｍの範囲、例えば約５０μｍとすることができる。
【００１６】
様々な実施形態において、パターンマスクを、印刷処理によってパターニングして構成素子複合体の上に被着させることができる。このことは、パターニングマスクを精確に、簡単に、及び／又は、低コストに形成するために寄与しうる。パターンマスクをパターニングして被着するということは、例えば、パターンマスクのパターンを、パターンマスクの材料の被着の最中に形成するということを意味しうる。このことは、材料を平坦に被着させてからパターニングする方法とは対照的である。
【００１７】
様々な実施形態において、発光物質層は、スキージングによって被着される。その後に実施されるパターンマスクの除去の際には、パターンマスクの上の、発光物質を有する材料を除去することもできる。これに代えて、パターンマスクの上の、発光物質を有する材料をまず除去して、その後、露出しているパターンマスクを除去してもよい。発光物質層のための材料として、例えば発光物質とシリコーンとの混合物を使用することができる。例えば１つ又は複数の発光物質を有する材料は、パターンマスクの上と、構成素子の発光物質領域の上とに被着される。
【００１８】
様々な実施形態において、発光物質層は、スプレーによって、例えばスプレーコーティングによって被着される。例えば１つ又は複数の発光物質を有する材料が、パターンマスクの上と、構成素子の発光物質領域の上とにスプレーされる。次いで、その後に実施されるパターンマスクの除去の際に、パターンマスクの上の、発光物質を有する材料も除去される。これに代えて、パターンマスクの上の、発光物質を有する材料をまず除去して、その後、露出されたパターンマスクを除去してもよい。発光材料層のための材料として、例えば発光物質と、ポリマーと、溶剤とを有する変換混合物を使用することができる。
【００１９】
様々な実施形態において、パターンマスクを除去する前に、発光物質層が乾燥及び／又は硬化される。この乾燥又は硬化は、例えば５０℃〜１５０℃の温度、例えば７０℃〜１３０℃の温度、例えば９０℃〜１１０℃の温度において実施することができる。この乾燥又は硬化は、パターンマスクを除去する際に発光物質層を無傷に保つため又は少なくともほぼ無傷に保つために寄与しうる。
【００２０】
様々な実施形態において、発光物質層を被着後、及び／又は、発光物質層を乾燥及び／又を硬化後に、発光物質層及び／又はパターンマスクが少なくとも部分的に除去される。の除去は、パターンマスクを露出させて、このパターンマスクをその後簡単に除去できるようにするために寄与しうる。さらには、対応する発光物質領域に亘って発光物質層を除去することは、当該発光物質層の厚さを精確に調整するために寄与しうる。そのようにすると各発光物質層は、横方向の寸法、すなわち構成素子の表面に対して並行な方向の寸法がそれぞれ異なる場合にも、構成素子の表面に対して垂直な方向に各々同じ層厚さを有する。このことは、その後、対応する複数の構成素子によって所期の１つの色度座標を精確に実現可能にするために寄与しうる。発光物質層の材料は、最初からこのような後処理が簡単に可能となるように選択しておくことができる。
【００２１】
様々な実施形態において、構成素子複合体内の少なくとも１つの構成素子に対して、２つ以上の互いに離間したパターンマスク切欠部が形成される。換言すると、１つの構成素子の２つ以上の発光物質領域が、２つ以上のパターンマスク切欠部内で相応にして露出されている。従って、当該１つの構成素子は、２つ以上の発光物質領域を有する。このことは、色度座標を特に精確に調整可能にするために寄与しうる。
【００２２】
様々な実施形態において、構成素子複合体内の少なくとも１つの構成素子に対して、２つ以上の互いに離間した発光物質層が、例えば当該構成素子のための対応する２つ以上のパターンマスク切欠部によって形成される。このことは、色度座標を特に精確に調整可能にするために寄与しうる。
【００２３】
様々な実施形態において、構成素子複合体内の少なくとも１つの構成素子において、当該構成素子の前記発光物質層同士の間に、少なくとも１つの別の発光物質層、例えば第２発光物質層が形成される。この別の発光物質層は、例えば第１発光物質層とは異なる発光物質を有するか、又は、第１発光物質層とは異なる濃度の同じ発光物質を有することができる。さらには、この別の発光物質層は、発光物質が埋め込まれた別の支持材料を有することができる。このことは、種々異なる色度座標を実現可能にするため、及び／又は、対応する色度座標を特に精確に調整可能にするために寄与しうる。第２発光物質層は、該第２発光物質層の形状が、第１発光物質層同士の間に形成されたキャビティの形状によって画定されるように構成することができる。キャビティが丸形、例えば円環形又は楕円形である場合には、第２発光物質層もこれに応じて丸形、例えば円環形又は楕円形に形成することができる。キャビティが多角形で、例えば長方形又は正方形である場合には、第２発光物質層もこれに応じて多角形、長方形、又は正方形に形成することができる。
【００２４】
様々な実施形態において、前記発光物質層は、少なくとも１つの構成素子の上にストリップ形状に形成される。
【００２５】
様々な実施形態において、前記発光物質層は、少なくとも１つの構成素子の上に格子形状に形成される。発光物質層の格子形状は、複数の行及び列を有しうる。
【００２６】
これらの行と列との間には、キャビティが形成される。格子形状は、このキャビティが丸形、例えば円環形又は楕円形となるように、又は、このキャビティが多角形、例えば長方形又は正方向となるように形成することができる。
【００２７】
様々な実施形態において、先行する請求項のいずれか一項記載の方法によって製造された、電磁放射を放出するモジュールが用意される。
【００２８】
様々な実施形態において、電磁放射を放出するモジュール、例えば上述した電磁モジュールが用意される。電磁放射を放出するモジュールは、電磁放射を放出する１つの構成素子を有し、前記構成素子は、少なくとも１つの構成素子特有の特性を有する。前記構成素子の上には、少なくとも１つの発光物質層が形成されており、前記発光物質層の形状及び寸法は、前記構成素子特有の特性に基づいて構成されている。
【００２９】
本発明の複数の実施例を図面に図示し、以下詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電磁放射を放出するモジュールの製造方法を実施中の第１状態における、構成素子複合体の実施例の平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ．−ＩＩ．に沿って切断された構成素子複合体の断面図である。
【図３】電磁放射を放出するモジュールの製造方法を実施中の第２状態における、図２の構成素子複合体を示す図である。
【図４】電磁放射を放出するモジュールの製造方法を実施中の第３状態における、図２の構成素子複合体を示す図である。
【図５】電磁放射を放出するモジュールの製造方法を実施中の第４状態における、図２の構成素子複合体を示す図である。
【図６】構成素子複合体の実施例の断面図である。
【図７】構成素子複合体の実施例の断面図である。
【００３１】
以下の詳細な説明では添付図面が参照される。添付図面は、本明細書の一部を成しており、添付図面には、本発明を実施可能な特定の実施例が説明のために図示されている。添付図面に鑑みて、例えば“上”“下”“前”“後”等のような方向を指示する用語は、説明される図面の方向付けに関連して使用される。各実施例の構成要素は複数の異なる配向で配置可能であるので、方向を指示する用語は説明のために使用され、決して限定するためのものではない。本発明の保護範囲を逸脱することなく他の実施例を利用すること、及び、構造的又は論理的な変更を加えられることは自明である。本明細書に記載した複数の異なる実施例の各特徴を、特に記載のない限り互いに組み合わせることができることは自明である。従って以下の詳細な説明は、限定する意図で解釈すべきではない。本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲によって規定される。
【００３２】
本明細書の範囲内における「接続」「連結」並びに「結合」なる用語は、直接的な接続又は間接的な接続、及び、直接的な連結又は間接的な連結、及び、直接的な結合又は間接的な結合を説明するために使用される。各図において同一又は類似の要素には、目的に合致する限りにおいて同一の参照符号が付される。
【００３３】
電磁放射を放出するモジュールは、様々な実施例において、電磁放射を放出する構成素子と、電磁放射を放出する構成素子の上の、少なくとも１つの発光物質層とを有することができる。電磁放射を放出する構成素子は、様々な実施例において、電磁放射を放出する半導体構成素子とすることができ、及び／又は、電磁放射を放出するダイオードとして、又は、電磁放射を放出する有機ダイオードとして、又は、電磁放射を放出するトランジスタとして、又は、電磁放射を放出する有機トランジスタとして構成することができる。放射は、例えば可視光、紫外光、及び／又は、赤外光とすることができる。この関連において、電磁放射を放出する構成素子は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、又は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又は、発光トランジスタ、又は、有機発光トランジスタとして構成することができる。光を放出する構成素子は、様々な実施例において、集積回路の一部とすることができる。さらには、光を放出する構成素子を複数設けて、これらを例えば１つの共通のケーシング内に収容することができる。電磁放射を放出する構成素子は、以下では構成素子と呼ぶ。電磁放射を放出するモジュールは、以下ではモジュールと呼ぶ。
【００３４】
図１は、電磁放射を放出するモジュールの製造方法を実施中の第１状態における、構成素子複合体１０の実施例の平面図を示す。構成素子複合体１０は、複数の構成素子１２を有する。構成素子複合体１０は、図１に図示した構成素子１２の個数よりも多い又少ない構成素子１２を有してよい。構成素子複合体１０は、平面図において丸形、特に円環形に形成されている。構成素子１２は、平面図において多角形、特に長方形、特に正方形に形成されている。これに代えて、構成素子複合体１０及び構成素子１２を、平面図において別の形状に形成してもよい。
【００３５】
例えば構成素子複合体１０を多角形、例えば長方形又は正方形に形成することができ、及び／又は、構成素子１２を丸形、例えば楕円形又は円環形に形成することができる。構成素子複合体１０は、例えばウェハとすることができ、及び／又は、実質的に半導体材料を有することができ、及び／又は、半導体材料から形成することができる。
【００３６】
構成素子は、電磁放射を放出するため、例えば青色光を放出するために適している。構成素子はさらに、発光物質層を収容するために適しており、少なくとも１つの構成素子と、該構成素子の上に形成された少なくとも１つの発光物質層とが、電磁放射を放出する１つのモジュールを構成している。
【００３７】
図２は、図１の線ＩＩ．−ＩＩ．に沿って切断された、図１の構成素子複合体１０の断面図を示す。構成素子複合体１０は、基板１４と、下側電極層１６と、光学的活性層１７と、上側電極層１８とを有する。各構成素子１２はさらに、上側電極層１８内にコンタクト領域２０を有する。上側電極層１８は、発光物質層（図２には図示せず）を収容するために適している。上側電極層１８のうち、発光物質層が収容される領域は、発光物質領域（図２には図示せず）とも呼ぶことができる。コンタクト領域２０は、対応する構成素子１２を電気的にコンタクトさせるために適している。
【００３８】
下側電極層１６及び上側電極層１８に電圧が印加されると光学的活性層１７にて電磁放射が形成され、この電磁放射が基板１４とは反対の方向に、例えば図２では上に向かって放出される。複数のモジュールのうちの１つのモジュールの電磁放射によって実現可能な色度座標は、対応する構成素子１２の特性と、対応する発光物質領域の形状及び／又は寸法と、対応する発光物質層の厚さと、発光物質層中の発光物質濃度とから生成される。
【００３９】
複数の発光物質層のうちの１つの発光物質層の発光物質は、対応する構成素子１２によって形成された電磁放射によってエネルギ的に励起される。この関連において、この電磁放射を励起放射とも呼ぶことができる。励起放射は、例えば青色光を有することができる。次いで、発光物質がエネルギ的に低い状態に遷移すると、この発光物質は、１つ又は複数の予め規定された色の光を放出する。つまり励起放射の変換が実施され、これによって変換放射が形成される。変換時には、励起放射の波長がより短い波長又はより長い波長にシフトされる。色は単一色又は混合色とすることができ、１つの所定の色度座標に相当しうる。単一色は例えば緑色光、赤色光、又は、黄色光を有することができ、及び／又は、混合色は例えば緑色、赤色、及び／又は、黄色から混合することができ、及び／又は、混合色は、例えば白色光を有することができる。これに加えて、例えば変換されない励起放射が少なくとも部分的に利用可能な照明光としてモジュールから放出されるように、発光物質層を構成することにより、青色光を供給することができる。単一色又は混合色は、発光物質層と、対応する構成素子１２とによって生成することができる。
【００４０】
例えば青色の励起光によって緑色、赤色、及び黄色を生成することができる。励起光として紫外光を使用する場合には、発光物質が赤色、緑色、及び、黄色を生成するように、発光物質を選択することもできる。
【００４１】
個々の構成素子１２は、構成素子複合体１０の処理の完了後に分離線２０に沿って分離することができる。これに代えて、複数の構成素子１２を互いに分離させずにおき、１つのモジュールの別の異なるエレメントを形成することもできる。
【００４２】
構成素子１２は、分離させる前に既に構成素子複合体１０内において、コンタクト、動作、及び／又は、測定することができる。特に個々の構成素子１２の、構成素子特有の特性を、既に構成素子複合体１０において検出しておくことができる。例えば構成素子特有の特性として、それぞれの構成素子１２ごとに、その他の周辺条件が予め規定されている場合における、例えば周辺パラメータが同じ場合における、相応の順方向電圧、形成される波長、及び／又は、形成される輝度を検出することができる。換言すると、これらの構成素子１２は、構成素子複合体１０内において同一の条件下で動作させることが可能であるが、この場合に、個々に互いに相違する特性を示す可能性がある。このような特性を、既に構成素子複合体１０内において検出しておくことができるのである。
【００４３】
構成素子特有の特性を表すデータは、図示しない電子記憶素子に保存することができる。保存されたデータに基づき、例えばソフトウェアプログラムを用いて、対応する発光物質層と対応する構成素子１２とによって１つの所期の色度座標を実現するために必要な発光物質量を、それぞれの構成素子１２ごとに個別的に求めることができる。その後、求められた発光物質量に基づいて、かつ、発光物質層の予め規定された厚さに関して、それぞれの構成素子１２ごとに、当該構成素子１２の上の個々の発光物質領域、すなわち対応する発光物質層によって当該構成素子１２が予め規定された色度座標を実現するために、予め規定された厚さの発光物質材料で被覆される必要がある発光物質領域を、求めることができる。
【００４４】
図３は、モジュールの製造方法を実施中の第２状態における、図２の構成素子複合体１０を示し、この第２状態では、第２電極層１８の上にパターンマスク２２が形成されている。パターンマスク２２は、求められた発光物質量又は求められた発光物質領域に基づいて形成される。特にパターンマスク２２のパターンマスク切欠部２４は、構成素子複合体１０の構成素子１２の上の発光物質領域２６にパターンマスク２２の材料が残らないように形成することができる。換言すると、個々の構成素子１２の発光物質領域２６は、パターンマスク切欠部２４内で露出しており、パターンマスク切欠部２４は、発光物質領域２６に一致する。
【００４５】
図３からは、複数の発光物質領域２６をそれぞれ異なるように、例えばそれぞれ異なる大きさ、長さ、及び／又は、幅で形成できることが分かる。より良好に説明するために、図３の各発光物質領域２６の違いを比較的大きく図示している。しかしながら、発光物質領域２６の寸法及び／又は形状は、実際には格段に小さくすることもできる。各発光物質領域２６の違いは、各々の特性の違いに起因し、ひいては個々の構成素子１２の構成素子特有の特性に起因する。
【００４６】
パターンマスク２２は、例えば始めに製造しておき、その後構成素子複合体１０の上に配置することができる。これに代えて、パターンマスク２２を構成素子複合体１０の上に直接形成してもよい。パターンマスク２２は、例えばフォトリソグラフィによってパターニング可能な材料を有することができる。フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料は、例えば塗料の形態及び／又はフィルムの形態で構成素子複合体１０の上に被着させることができ、その後、構成素子１２の特性を表すデータに基づいて露光、例えばレーザ露光することができ、次いで、フォトリソグラフィによってパターニング可能な材料の種類に応じて、パターンマスク２２の露光された領域又は露光されていない領域を、リフトオフ処理によって除去することができる。これに代えて、パターンマスク２２を印刷処理、例えばインクジェット印刷処理によって構成素子複合体１０の上に被着させてもよい。
【００４７】
図４は、モジュールの製造方法を実施中の第３状態における、図２の構成素子複合体１０を示す。発光物質領域２６の上、及び、パターンマスク切欠部４の中には、発光物質層、例えば第１発光物質層２８が形成されている。第１発光物質層２８は、例えばスキージングによってパターンマスク切欠部２４の中に供給することができる。これに代えて、第１発光物質層２８の材料を、始めに発光物質領域２６及びパターンマスク２２の上に平坦に被着、硬化、及び／又は、乾燥させて、その後に部分的に除去してもよい。個々の第１発光物質層２８の変換率は、当該第１発光物質層２８の厚さと、当該第１発光物質層２８の、発光物質領域２６に平行な面と、当該第１発光物質層２８中の発光物質濃度とに依存している。第１発光物質層２８の厚さが同じであり、かつ、発光物質濃度が同じ場合には、発光物質領域２６に平行な面の大きさ、ひいてはパターンマスク切欠部２４の大きさによって変換率が決まる。
【００４８】
一般的な発光物質は、例えばガーネット、あるいは、窒化ケイ酸塩、窒化物、酸化物、燐酸塩、ホウ酸塩、酸化窒化物、硫化物、セレン化物、アルミン酸塩、及びタングステン酸塩、及び、アルミニウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、マンガン、インジウム、タングステン、若しくは他の遷移金属のハロゲン化物、あるいは、例えば銅、銀、アルミニウム、マンガン、亜鉛、スズ、鉛、セリウム、テルビウム、チタン、アンチモン、若しくはユウロピウムのような活性剤がドーピングされたイットリウム、ガドリニウム、又はランタン等のような希土類金属である。様々な実施形態において、発光物質は、酸化物又は（酸）窒化物の発光物質であり、例えばガーネット、又はオルトシリケート、又は窒化（アルミノ）ケイ酸塩、窒化物、又は窒化オルトケイ酸、あるいは、ハロゲン化物若しくはハロ燐酸塩である。適当な発光物質の具体例は、ストロンチウム塩素燐灰石：Eu ( (Sr, Ca) 5 (P04) 3C1 :Eu; SCAP)、イットリウム・アルミニウム・ガーネット：Cer (YAG:Ce)、又は、CaAlSiN3:Euである。
【００４９】
さらに、発光物質又は発光物質混合物には、例えば光散乱特性を有する粒子及び／又は補助剤を含めることができる。補助剤の例としては、界面活性剤及び有機溶媒が含まれる。光散乱粒子の例としては、金粒子、銀粒子、及び、金属酸化物粒子がある。
【００５０】
図５は、モジュールの製造方法を実施中の第４状態における構成素子複合体１０を示し、この第４状態では、パターンマスク２２が除去されている。パターンマスク２２は例えばリフトオフ処理によって、例えばエッチング工程によって除去することができる。これらの構成素子１２は、対応する第１発光物質層２８と共に複数のモジュールを形成し、共同で１つのモジュール複合体を形成している。その後、個々のモジュールを例えば分離線２０に沿って分離することができる。これに代えて、複数のモジュールを１つの共通のモジュールに統合してもよい。それぞれのモジュールは、構成素子特有の特性を有する構成素子１２と、対応する第１発光物質層２８との個別的な組み合わせを有し、それぞれのモジュールによって同じ色度座標を実現することが可能である。
【００５１】
図６は、例えば上述した方法によって形成可能な、構成素子複合体１０の実施例の断面図を示す。
【００５２】
例えば図６の最も左側に図示されているモジュールは、２つの発光物質層２８を有する。これらの第２発光物質層２８は、例えば図平面を見た場合にストリップ形状に形成することができる。これに加えてさらに、第１発光物質層２８同士の間に図示しない交差接続部を設けることができ、この交差接続部により、平面図において多角形、例えば長方形、例えば正方形の第１発光物質層２８が形成され、若しくは、平面図において丸形、例えば楕円形又は円環形の第１発光物質層２８が形成される。
【００５３】
これとは異なり、図６に図示された左から２つ目のモジュールは、４つの第１発光物質層２８を有し、これらの第１発光物質層２８は、最も左側のモジュールの第１発光物質層２８と同様にストリップ形状、多角形、又は、丸形に形成することができる。
【００５４】
図６に図示された右から２つ目のモジュールは、例えば第１発光物質層２８を有さない。
【００５５】
例えばこの構成素子１２を測定する際に、被着可能な第１発光物質層２８とは関係なく、当該構成素子１２によって所期の色度座標を実現することが不可能であることを確認しておくことができる。例えばこの構成素子は、全く機能することができない、又は、予め規定されたパラメータ範囲内では機能することができない。前者の場合であれば、このモジュールのために発光物質材料を浪費することなく当該モジュールを廃棄することができる。後者の場合であれば、この構成素子１２を、第１発光物質層２８を用いることなく、又は、図示しない別の発光物質層と一緒に、別の用途に使用することができる。
【００５６】
図６の最も右側に図示されたモジュールは、コンタクト領域２０を除いてほぼ全面的に第１発光物質層２８によって被覆されている。
【００５７】
図７は、構成素子複合体１０の実施例の断面図を示し、ここでは第１発光物質層２８同士の間に別の発光物質層３０、特に第２発光物質層３０が形成されている。第１発光物質層２８は、例えば第２発光物質層３０とは異なる材料を有することができる。例えば第１発光物質層２８は、第２発光物質層３０とは異なる発光物質を有することができる。これに代えて又はこれに加えて、第１発光物質層２８は、第２発光物質層３０とは異なる濃度の発光物質を有することができる。このことは、別の所期の色度座標を実現するため、又は、所期の色度座標を一層精確に調整可能にするために寄与しうる。
【００５８】
第１発光物質層２８は、第２発光物質層３０を被着させる際に、第２発光物質層３０の材料のためのマスクとして使用することができる。これに代えて又はこれに加えて、第１発光物質層２８を、第２発光物質層３０のためのフレームとして使用してもよい。第１発光物質層２８は、例えば平面図において丸形、例えば円環形又は楕円形の切欠部、若しくは、多角形、例えば長方形又は正方形の切欠部、特にキャビティの縁取りをすることができ、これらの切欠部又はキャビティの中にはその後、第２発光物質層２０の材料を充填することができる。従って、第２発光物質層３０の形状はキャビティの形状によって画定され、第２発光物質層３０は、相応にして丸形、例えば円環形又は楕円形、若しくは、多角形、例えば長方形又は正方形となる。
【００５９】
第２発光物質層３０の材料は、例えば第１発光物質層２８の材料と同じ厚さで被着させることができるか、又は、第２発光物質層３０の材料は、図７に図示した左から２つ目のモジュールのように第２発光物質層３０が第１発光物質層２８から凸形に外側に突出するように、若しくは、図７に図示した右から２つ目のモジュールのように凹形に内側に突出するように、被着させることができる。
【００６０】
本発明は、図示された実施例に限定されない。例えば、より多く又はより少ない発光物質層２８，３０を形成してもよい。また、発光物質層２８，３０をそれぞれ異なる厚さで形成してもよい。また、構成素子１２が従来のＬＥＤに相応して図示した層よりも格段に多い層を有するようにしてもよい。また、構成素子１２が図示しない埋め込まれた電子的な構成素子、例えばコンデンサやトランジスタ等を有するようにしてもよい。また、パターンマスク２２及び／又は発光物質層２８，３０を被着させるために、上述した方法とは異なる適当な方法を使用してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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