(57)【要約】本発明は、少なくとも１つの発光ダイオード構造（１０）と一体化されたリフレクタ構成（７０）を含む発光ダイオードモジュール（１００）を説明する。一体化されたリフレクタ構成（７０）は、少なくとも１つの発光ダイオード構造（１０）の発光領域（１１）を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面（７２）を備え、一体化されたリフレクタ構成（７０）は、発光ダイオード構造（１０）の側面を介して放射された光を拡散的に反射して発光ダイオード構造（１０）に戻すための後方反射面（７４）を更に備え、後方反射面（７４）は、発光ダイオードモジュール（１００）の動作中に発光ダイオード構造（１０）の側面による迷光の放射が減少するように、発光ダイオード構造（１０）の側面の少なくとも一部に直接取り付けられる。本発明は更に、このような発光ダイオードモジュール（１００）を製造するための対応する方法を説明する。本発明は、最後に、少なくとも１つの発光ダイオードモジュール（１００）を含むフラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影発光ダイオードシステムを説明する。
2020502795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードモジュールを製造する方法であって：
キャリア構造上に少なくとも１つの発光ダイオード構造を配置するステップと；
前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域が保護面によって覆われるように、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造をキャビティ内でモールドチェイスによって囲むステップと；
前記発光ダイオード構造の側面の少なくとも一部が流体成形材料によって覆われ、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の光変換構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面が形成されるように、前記流体成形材料を前記キャビティ内に与えるステップと、
後方反射面が前記の発光ダイオード構造の前記側面の前記一部に直接取り付けられるように、前記の成形材料を硬化させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記保護面は、前記モールドチェイスによって構成される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流体成形材料は前記キャビティ内でプレスされ、前記流体成形材料を与えている間の前記キャビティ内の圧力は１Ｐａ未満である、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記モールドチェイスは、前記流体成形材料を与えて硬化させることによって一体化されたリフレクタ構成を提供するように構成され、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域を介して放射される光を反射するための前記後方反射面及びリフレクタ面を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
発光ダイオードモジュールにおいて：
少なくとも１つの発光ダイオード構造であって、該少なくとも１つの発光ダイオード構造は発光ダイオードダイと光変換構造とを備え、該光変換構造は、前記発光ダイオードダイの発光側に取り付けられ、該少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域は、前記光変換構造の表面である、少なくとも１つの発光ダイオード構造と；
一体化されたリフレクタ構成であって、該一体化されたリフレクタ構成は、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面を含み、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記発光ダイオード構造の側面を介して放射された光を拡散的に反射して前記発光ダイオード構造に戻すための後方反射面を更に含み、該後方反射面は、当該発光ダイオードモジュールの動作中に前記発光ダイオード構造の側面による迷光の放射が低減されるように、前記発光ダイオード構造の前記側面の少なくとも一部に直接取り付けられ、前記後方反射面は、前記光変換構造の上面と、少なくとも１つの発光領域の直接周囲にある前記一体化されたリフレクタ構成の一部とが１つの共通の平らな面を構成するように、前記少なくとも１つの発光領域のレベルまで少なくとも延びる、前記一体化されたリフレクタ構成と；
を備える、発光ダイオードモジュール。
【請求項６】
前記一体化されたリフレクタ構成は、当該発光ダイオードモジュールの動作中に近接場コントラストが少なくとも１５０になるように、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の前記光変換構造の前記発光領域の外側に鋭い輝度カットオフを提供するように構成される、
請求項５に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項７】
前記後方反射面は、少なくとも９５％の反射率によって特徴付けられる、
請求項５又は６に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項８】
前記一体化されたリフレクタ構成は、酸化物粒子を充填したシリコン樹脂を含む材料を含み、前記酸化物粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３のグループから選択される少なくとも１つの酸化物を含む、
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項９】
前記シリコン樹脂はＳｉＯ２とＴｉＯ２の混合物が充填される、
請求項８に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１０】
前記シリコン樹脂内の前記酸化物粒子の含有量は、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、最も好ましくは少なくとも８０％である、
請求項８又は９に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１１】
前記リフレクタ面は、前記少なくとも１つの発光領域のレベルに対して１００μｍの距離で前記リフレクタ面に囲まれた開口部が、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の前記発光領域の２倍より小さくなるように構成される、
請求項５乃至１０のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１２】
前記リフレクタ面は、前記少なくとも１つの発光領域に対して垂直に配置されている少なくとも１つの反射領域を備える、
請求項５乃至１１のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１３】
前記発光ダイオードモジュールは、サブマウント上に配置される少なくとも２つの発光ダイオード構造を備え、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記サブマウントの少なくとも一部を埋め込む、
請求項５乃至１２のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１４】
請求項５乃至１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの発光ダイオードモジュールを含む、フラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影発光ダイオードシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い近接場コントラスト比（high  near  field  contrast  ratio）を有するＬＥＤモジュールに関する。本発明は更に、高い近接場コントラスト比を有するＬＥＤモジュールを製造する方法に関する。本発明は、最終的に、少なくとも１つの発光ダイオードモジュールを含む、フラッシュモジュール、自動車フロントライティング（ヘッドライト）又は投影発光ダイオードシステムのような照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュールの高い近接場コントラストの要求は、防眩照明器具の撮像光学系設計のためにますます重要になっている。近接場コントラストは個々のチップとパッケージのレイアウトに強く依存する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、高い近接場コントラスト比を有するＬＥＤモジュールを提供することにある。更なる目的は、高い近接場コントラスト比を有するＬＥＤモジュールを製造する改良された方法を提供することにある。
【０００４】
本発明は独立請求項に記載される。従属請求項は好ましい実施形態を含む。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１態様によれば、発光ダイオードモジュールを製造する方法が提供される。本方法は：
キャリア構造上に少なくとも１つの発光ダイオード構造を配置するステップと、
少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域が保護面によって覆われるように、少なくとも１つの発光ダイオード構造をキャビティ内でモールドチェイスによって囲むステップと、
発光ダイオード構造の側面の少なくとも一部が流体成形材料によって覆われ、少なくとも１つの発光ダイオード構造の光変換構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面（reflector  surface）が形成されるように、流体成形材料をキャビティ内に与えるステップと、
後方反射面（back  reflection  surface）が発光ダイオード構造の側面の一部に直接取り付けられ、発光ダイオードモジュールの動作中に発光ダイオード構造の側面による迷光の放射を低減するか又は抑制をもするように、成形材料を硬化させるステップと、
を含む。
【０００６】
保護面は、モールドチェイスによって構成されてよい。
【０００７】
流体成形材料は、好ましくは、キャビティ内でプレスされ得る。キャビティは、好ましくは、キャビティ内で流体成形材料をプレスする前に排気され得る。キャビティ内の圧力は、好ましくは、流体成形材料を与えている間、１Ｐａ未満であってよい。したがって、上述の発光ダイオードモジュールは、好ましくは、一体化されたリフレクタ構成（integrated  reflector  arrangement）が、トランスファー成形プロセスによって製造される材料の１片から成るように、トランスファー成形プロセスによって製造され得る。発光領域又は複数の発光領域のその後のクリーニングは、一体化されたリフレクタ構成のいかなる損傷も回避するために、保護面によって回避され得る。
【０００８】
更なる態様によれば、発光ダイオードモジュールが提供される。発光ダイオードモジュールは、
少なくとも１つの発光ダイオード構造と、
一体化されたリフレクタ構成と、を含み、一体化されたリフレクタ構成は、少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面を含み、一体化されたリフレクタ構成は、発光ダイオード構造の側面を介して放射された光を拡散的に反射して発光ダイオード構造に戻すための後方反射面を更に含み、後方反射面は、発光ダイオードモジュールの動作中に発光ダイオード構造の側面による迷光の発光を低減又は抑制をもするように、発光ダイオード構造の側面の少なくとも一部に直接取り付けられる。
【０００９】
典型的には、特にフリップチップＬＥＤの側壁をカプセル化する方法はほとんどない。最も典型的なものはディスペンス処理（dispense  process）であり、オーバーモールディング処理を使用して、高反射性材料でＬＥＤ源の側壁をカプセル化している。オーバーモールディングの場合の過剰コーティング材料は、サンドブラスティングによってＬＥＤ源の発光領域から除去される。実験は、サイドコーティングとその後のサンドブラスティングは迷光を招き、したがって、不十分な近接場コントラストを招くことを示している。加えて、蛍光体層の露出した側壁及び／又はサブマウントから散乱又は反射された光に起因する増大した表面積によって、エタンデュ（etendue）の増加が引き起こされる可能性がある。ディスペンス処理の場合、材料の流れに対する制御が困難であることに加えて、側壁におけるディスペンス材料のメニスカスによって、エタンデュの増加が引き起こされる可能性がある。すべての言及した要因は迷光を生じ、これは、フラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影ＬＥＤシステムのような用途にとって有害である。
【００１０】
上記及び下記で説明される発光ダイオードモジュールは、迷光を低減し、かつエタンデュの増加を回避することを助けることができる。
【００１１】
少なくとも１つの発光ダイオード構造は、発光ダイオードダイと光変換構造とを含む。光変換構造は、発光ダイオードダイの発光側に取り付けられてよい。少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域は、光変換構造の表面であってよい。
【００１２】
光変換構造は、通常、発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイの発光面に取り付けられる変換材料のプレートであってよい。ＬＥＤダイの発光面は、フリップチップＬＥＤダイの場合、電気接点から離れて配置されるＬＥＤダイの上面である（図１を参照されたい）。一体化されたリフレクタ構成は、光変換構造の側面及びＬＥＤダイの側面を介して実質的に光がＬＥＤ構造から出ることができないように、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）構造を包含する。後方反射面は、ＬＥＤ構造と直接接触しており、したがって、ＬＥＤ構造の側面に直接取り付けられる。ＬＥＤ構造は、１つの側面（例えば円形のＬＥＤ構造）又は２つ以上の側面（例えば矩形のＬＥＤ構造の場合は４つ）を含んでよい。ＬＥＤ構造を包含する材料の材料及び厚さは、発光領域の周囲の光のハロー（halo）を回避するように選択される。一体化されたリフレクタ構成は、ＬＥＤ構造を部分的に埋め込む材料の１片から成る。
【００１３】
一体化されたリフレクタ構成は、好ましくは、発光領域の周囲（例えば光変換構造の上面）の一体化されたリフレクタ構成の表面が、発光領域と少なくとも同じレベルになるように配置される。一体化されたリフレクタ構成は、例えば光変換構造の上面（発光領域）と、発光領域の直接周囲にある一体化されたリフレクタ構成の部分とが、１つの共通の平らな面を構成するように配置されてよい。発光領域の周囲の平らな領域は、ＬＥＤ構造の側面の任意の部分、特に光変換構造が露出され、それによりＬＥＤ構造の側面のそのような部分を介して光が直接放射され得ることを回避する。さらに、一体化されたリフレクタ構成は、リフレクタ面又は複数のリフレクタ面を発光領域に近接して配置することを可能にする。
【００１４】
一体化されたリフレクタ構成は、好ましくは、発光ダイオードモジュールの動作中に近接場コントラストが少なくとも１５０、好ましくは少なくとも２００、より好ましくは少なくとも２５０となるように、少なくとも１つの発光ダイオード構造の光変換構造の発光領域の外側に鋭い輝度カットオフ（sharp  luminance  cut-off）を提供するように構成される。
【００１５】
近接場コントラストは、ＬＥＡ（発光領域）の中央輝度（median  luminescence）と、ＬＥＡのエッジから１５０μｍ離れた線における中央輝度の比として計算される。  
Ｃｏｎｔｒａｓｔ＝Ｅｍｅｄ＿ＬＥＡ／Ｅｍｅｄ＿１５０ｕｍ
【００１６】
発光領域の外側の鋭い輝度カットオフは、発光ダイオードモジュールのうちの１つ以上を含む光源によって構成される光学デバイスによって発光ダイオードモジュールにより放射される、光のその後の操作を簡単にする。少なくとも１５０の高い近接場コントラストは、発光領域の周囲のハローによって生じ得るグレアを回避する。高い近接場コントラストは更に、照明用途で使用できない大きな角度で放射される光を制限することができる。
【００１７】
後方反射面は、好ましくは、少なくとも９５％の反射率によって特徴付けられる。
【００１８】
後方反射面は、発光領域の上の半球内の発光ダイオードモジュールから漏れ出る可能性がある迷光を本質的に回避するように、発光ダイオード構造の側面の少なくとも一部を包含する。少なくとも９５％又は９９％もの高反射率は、迷光を抑制し、側面、特に光変換構造の側面を介して放射された光を反射して、発光ダイオード構造に拡散的に戻す。拡散反射は、この光の少なくとも一部が再利用されて発光領域を介して出ることを可能にすることができる。
【００１９】
後方反射面は、上述したように、少なくとも１つの発光領域のレベルまで延びてもよい。後方反射面は特に、発光ダイオード構造、特に発光領域が、該発光領域に垂直なリフレクタ面によって囲まれるように、発光領域のレベルを越えて延びてもよい。リフレクタ面は、発光領域のレベルより上のリフレクタ面の高さに依存して、発光領域に垂直な光軸に対してより大きな角度の光の量を減少させることができるように、発光領域を介して放射された光を拡散的に反射するように構成される。発光領域のレベルより上のリフレクタ面の高さは、例えば５００μｍであってもよい。高さは、リフレクタ面によって囲まれる１つ又は複数の発光領域のサイズに依存してもよい。
【００２０】
一体化されたリフレクタ構成は、酸化物粒子を充填したシリコン樹脂を含む材料を含んでよい。酸化物粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３のグループから選択される少なくとも１つの酸化物を含み得る。
【００２１】
酸化物粒子は、一体化されたリフレクタ構成の高い（拡散）反射率を可能にするために、シリコン樹脂に埋め込まれる。シリコン樹脂のような材料は、一体化されたリフレクタ構成を製造するために、トランスファー成形を使用することができる。一体化されたリフレクタ構成の材料のロバスト性を高めるために、酸化物繊維又はガラスファイバのような更なる材料を加えてもよい。
【００２２】
シリコン樹脂は、好ましくは、ＳｉＯ２とＴｉＯ２の混合物が充填される。
【００２３】
シリコン樹脂中の酸化物粒子の含有量は、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、最も好ましくは少なくとも８０％である。含有量は、シリコン樹脂内のそれぞれの酸化物粒子又は酸化物粒子の混合物の質量分率又は質量パーセンテージを指す。シリコン樹脂内の酸化物粒子の高い含有量は、硬化した樹脂の９５％を超える高い反射率を可能にする。特に、酸化シリコンと酸化チタンの混合物は、５ＧＰａを超えるヤング率のロバストな材料を可能にし、一体化されたリフレクタ構成の十分な信頼性を可能にする。
【００２４】
リフレクタ面は、少なくとも１つの発光領域に対して１００μｍの距離でリフレクタ面に囲まれる開口部が、少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域の２倍より小さくなるように配置され得る。リフレクタ面の開口部は、発光領域に平行な平面を画定する。発光領域が１つだけの場合において、リフレクタ面（例えば矩形の発光領域）が発光領域のレベルを超えて延びて、その延長部が発光領域に垂直なリフレクタ面を画定する場合、開口部は、発光領域と同じサイズを有する。この場合、開口部は、リフレクタ面の高さとは無関係に、発光領域の面積と同じサイズを有する。この場合、開口部のサイズと発光領域のサイズの比は１となる。発光領域の周囲のすべての平坦なリム、及びリフレクタ面と発光領域との間の９０°を超える角度は、発光領域のサイズに対する開口のサイズを増大させることになる。同じことは、発光領域のアレイに関しても有効である。したがって、開口部と発光領域との間の比を減少させるために、発光ダイオード構造を相互にできるだけ近くに配置することが好ましい。
【００２５】
発光ダイオードモジュールは、サブマウント上に配置される少なくとも２つの発光ダイオード構造を含んでよい。一体化されたリフレクタ構成は、サブマウントの少なくとも一部を埋め込む。
【００２６】
サブマウントの少なくとも一部を埋め込むことは、多数のＬＥＤ構造（ＬＥＤアレイ）を含む発光ダイオードモジュールの製造を単純化することができる。
【００２７】
更なる態様によれば、フラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影発光ダイオードシステムが提供される。フラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影発光ダイオードシステムは、上述のような少なくとも１つの発光ダイオードモジュールを含むことができる。照明装置は、上述のように、２つ、３つ、４つ又はそれ以上の発光ダイオードモジュールを含むことができる。
【００２８】
上述の発光ダイオードモジュールによる迷光の低減は、そのような発光ダイオードモジュールを含む任意の照明装置によって提供され得る光パターンを改善するために使用され得る。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態は、それぞれの独立請求項と従属請求項の任意の組合せとすることもできることを理解されたい。
【００３０】
更に有利な実施形態は、以下で定義される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかであり、それらの実施形態に関連して解明されるであろう。
【００３２】
次に、本発明は、添付の図面に関連して実施形態に基づいて例として説明される。図面は以下のとおりである。
【図１】発光ダイオードの主要な概略を示す図である。
【図２】発光ダイオードアレイの主要な概略を示す図である。
【図３】発光ダイオードモジュールを生成する第１生産工程の主要な概略を示す図である。
【図４】発光ダイオードモジュールを生成する第２生産工程の主要な概略を示す図である。
【図５】発光ダイオードモジュールを生成する第３生産工程の主要な概略を示す図である。
【図６】発光ダイオードモジュールを生成する第４生産工程の主要な概略を示す図である。
【図７】発光ダイオードモジュールのアレイの上面図の主要な概略を示す図である。
【図８】発光ダイオードモジュールの第１実施形態を示す図である。
【図９】発光ダイオードモジュールの第２実施形態を示す図である。
【００３３】
図において、同様の数字は全体を通して同様のオブジェクトを指す。図中のオブジェクトは、必ずしもスケーリングして描かれてはいない。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明の様々な実施形態を図によって説明する。
【００３５】
図１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）構造１０の断面の主要な概略を示している。ＬＥＤ構造１０は、ｎコンタクト５によって電気的に接触することができるｎ層３を含む。ｎ層３の後に活性層４が続く。活性層４は、活性層の組成（例えばＡＩＩｎＧａＮ）によって決定される波長で光を放射するように配置される、量子井戸構造を含んでもよい。活性層４は、ｎ層３とｐ層７との間に埋め込まれる。ｐ層７は、ｐコンタクト９によって電気的に接触されることができる。ｎ層３、活性層４、ｐ層７、ｎコンタクト５及びｐコンタクト９の配置は、フリップチップＬＥＤダイを構築する。ｐコンタクトとｎコンタクトは、ＬＥＤダイの同じ側に配置される。図示されていない更なる支持層が存在してもよい。活性層４に取り付けられるｎ層３の表面とは反対のｎ層３の上面に光変換構造１が取り付けられる。ｎ層３の上面は、ＬＥＤダイの発光面である。光変換構造１は、セリウムドープ蛍光体ガーネットＹＡＧ：Ｃｅのような蛍光体を含んでよい。光変換構造１は、活性層４によって放射された一次光（例えば青色光）を、一次光よりも長い波長によって特徴付けられる二次光（例えば黄色光）に変換するように構成される。ＬＥＤ構造１０は、光変換構造１の上面を介して光の少なくとも主な部分を放射するように構成される。なお、光変換構造１の上面は、ｎ層３に取り付けられる光変換構造１の表面とは反対である。光変換構造１の上面は、ＬＥＤ構造１０の発光領域１１である。一部の光は、光変換構造１の側面から漏れる可能性があり、活性層４及び隣接する層の側面を介して漏れる可能性もある。ＬＥＤ構造１０の側面を介する光のこの漏れは、照明用途における近接場コントラストを低減させる可能性がある。
【００３６】
図２は、発光ダイオードアレイ３０の断面の主要な概略を示している。発光ダイオードアレイ３０は、サブマウント２０に取り付けられる複数のＬＥＤ構造１０（断面には３つが図示されている）を含む。サブマウント２０は、ＬＥＤ構造１０が取り付けられるサブマウントチップ２１と、ＬＥＤ構造１０のｎコンタクト及びｐコンタクト（図示せず）を電気的に接続することができる電気接点パッド２３とを備える。
【００３７】
図３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュール１００を生成する第１生産工程の主要な概略を示している。ＬＥＤ構造１０は、テープ４０（又は他の任意の適切なキャリア構造）上に配置される。ＬＥＤ構造１０は、図４に示される第２生産工程でモールドチェイス５０によって囲まれる。モールドチェイス５０は、ＬＥＤ構造１０の上面（発光領域１１）を覆うように配置された保護面５２を備える。モールドチェイス５０は、一体化されたリフレクタ構成７０の形態を提供するＬＥＤ構造１０の周囲にキャビティが存在するように、キャリア構造上のＬＥＤ構造１０を包囲する。このキャビティは排気され、流体の成形材料６０がテープ４０とモールドチェイス５０との間のキャビティ内でプレスされる。成形材料６０は、この場合、酸化シリコンと酸化チタンの粒子の混合物を充填したシリコン樹脂を含む。成形材料６０中の酸化物粒子の質量分率又はパーセンテージは、この例では８０％である。成形材料６０は硬化され、モールドチェイス５０は、図６に示される第４処理工程で除去される。保護面５２が、ＬＥＤ構造１０、特にＬＥＤ構造１０の発光領域１１であるＬＥＤ構造１０の上面を覆った。したがって、ＬＥＤ構造１０の発光領域１１には硬化した複合材料（hardened  compound  material）が存在しない。したがって、ＬＥＤ構造１０の発光領域１１のその後のクリーニング工程は回避される。モールドチェイス５０及び保護面５２は、ＬＥＤ構造１０の周りの成形材料６０の硬化した材料が、ＬＥＤ構造１０の上面と少なくとも同じレベルになるように配置される。硬化した成形材料６０は、ＬＥＤ構造１０によって放射される光が、発光領域１１のうちの１つを介して発光の第２のチャンスを可能にするために、好ましくは、拡散的に反射してＬＥＤ構造１０に戻るように配置される。硬化した成形材料６０の反射率は、この場合９７％である。残りの光は、好ましくは、発光領域１１の周囲の光の漏れを可能な限り抑制するために、硬化した複合材料６０によって吸収される。発光領域の周りの平坦なリムは、２００μｍの幅によって特徴付けられる。この実施形態の近接場コントラストは１６０である。
【００３８】
図７は、図３〜図６に関して検討した処理工程に従って生産された発光ダイオードモジュール１００のアレイの上面図の主要な概略を示している。硬化した成形材料６０は、該硬化した成形材料の一部がリフレクタ面７２を形成するように、ＬＥＤ構造１０の発光領域１１を包含する。ここで、各リフレクタ面はそれぞれの発光領域１１を包含する。リフレクタ面７２は、発光領域１１に平行な面と約８０°の角度で囲んでいる。リフレクタ面７２は、発光領域１１によって放射された光を反射するためにそれぞれの発光領域１１の周囲にリフレクタを構築するように、発光領域１１のレベルから始まる。リフレクタ面７２の間のブリッジは、例えばダイシングによって各ＬＥＤモジュール１００の分離を可能にする。
【００３９】
図８は、ＬＥＤモジュール１００の第１実施形態の断面図を示している。ＬＥＤモジュール１００は、図３〜図６に示すトランスファー成形プロセスに従って処理された。ＬＥＤモジュールは最終的に、図７に関連して図示及び議論されたものと同様に、ＬＥＤモジュール１００のアレイからダイシングされた。一体化されたリフレクタ構成７０は、硬化した成形材料から成り、この場合、矩形のＬＥＤ構造１０を包含する４つの後方反射面７４を含む。後方反射面７４は、ＬＥＤ構造１０の側面を介して放射される本質的にすべての光が反射されてＬＥＤ構造１０に戻るように配置される。一体化されたリフレクタ構成７０は更にリフレクタ面７２を含む。リフレクタ面７２は、この場合、発光領域１１に平行な表面と９０°の角度で囲んでいる。リフレクタ面７２は実際には、この場合、後方反射面７４の延長部である。リフレクタ面７２の高さは、発光領域１１のレベルより上の３００μｍである。発光ダイオードモジュール１００から光が漏れ出る可能性があるリフレクタ面７２の開口部は、この場合、リフレクタ面７２の各高さにおいて、発光領域１１の面積サイズと同じサイズを有する。
【００４０】
図９は、発光ダイオードモジュール１００の断面の第２実施形態を示している。断面図は、サブマウント２０上に取り付けられた５つのＬＥＤ構造１０を示している。サブマウント２０は、該サブマウント２０上に取り付けられたすべてのＬＥＤ構造１０の電気的接続を提供する。サブマウント２０及びすべてのＬＥＤ構造１０は、一体化されたリフレクタ構成７０が形成されるように、硬化した成形材料６０によって包含され、この場合、リフレクタ面７２が、サブマウント２０上に設けられたすべてのＬＥＤ構造１０（例えば３×５のＬＥＤ構造１０のアレイ）のためのリフレクタを構成する。一体化されたリフレクタ構成７０は更に、ＬＥＤ構造１０の間の一体化されたリフレクタ構成７０の表面が、上述した光変換構造１の上面である発光領域１１と同一のレベルであるように、各ＬＥＤ構造１０を包含する後方反射面７４を含む。ＬＥＤ構造１０は、互いに対して４０μｍの距離で配置される。
【００４１】
あるいは、一体化されたリフレクタ構成７０は、サブマウント２０の上部で処理されてもよい。ＬＥＤ構造１０が取り付けられる多数のサブマウント２０が相互に結合されてもよく、それぞれの一体化されたリフレクタ構成７０を構築するキャビティのアレイを含むモールドチェイス５０が、結合されたサブマウント２０の上に配置されてもよい。この場合、ＬＥＤ構造１０のアレイを各々含むＬＥＤモジュール１００は、図３〜図６に関して説明した方法と本質的に同じ方法で処理され、テープは、結合されたサブマウント２０によって置き換えられる。サブマウントは最終的に後続の処理工程で分離される。
【００４２】
本発明を、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明してきたが、そのような図示及び説明は、例示又は例示的とみなされるべきであり、限定的ではない。
【００４３】
本開示を読むことにより、当業者には他の修正が明らかであろう。そのような修正は、当技術分野で既に知られており、本明細書で既に説明した特徴に代えて又はそれに加えて使用され得る、他の特徴を含んでよい。
【００４４】
開示された実施形態に対する変形は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって理解され、実行され得る。特許請求の範囲において、「含む（comprising）」という語は、他の要素又は工程を除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数の要素又は工程を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に利用することができないことを示すものではない。
【００４５】
特許請求の範囲におけるすべての参照符号は、その範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００４６】
１      光変換構造
３      ｎ層
４      活性層
５      ｎコンタクト
７      ｐ層
９      ｐコンタクト
１０    発光ダイオード（ＬＥＤ）構造
１１                発光領域
２０    サブマウント
２１    サブマウントチップ
２３    電気接点パッド
３０    発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ
４０    テープ
５０    モールドチェイス
５２    保護面
６０    成形材料
７０    一体化されたリフレクタ構成
７２    リフレクタ面
７４    後方反射面
１００  発光ダイオード（ＬＥＤ）モジュール
【図１】
2020502795.tif 000003
【図２】
2020502795.tif 000004
【図３】
2020502795.tif 000005
【図４】
2020502795.tif 000006
【図５】
2020502795.tif 000007
【図６】
2020502795.tif 000008
【図７】
2020502795.tif 000009
【図８】
2020502795.tif 000010
【図９】
2020502795.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月20日(2019.6.20)
【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】
発光ダイオードモジュールを製造する方法であって：
キャリア構造上に少なくとも１つの発光ダイオード構造を配置するステップと；
前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域が保護面によって覆われるように、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造をキャビティ内でモールドチェイスによって囲むステップと；
前記発光ダイオード構造の側面の少なくとも一部が流体成形材料によって覆われ、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の光変換構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面が形成されるように、前記流体成形材料を前記キャビティ内に与えるステップと、
後方反射面が前記発光ダイオード構造の前記側面の前記一部に直接取り付けられるように、前記の成形材料を硬化させるステップと、
を含み、
前記保護面は、前記発光ダイオード構造の発光領域上に硬化した複合材料が存在しないように、前記発光ダイオード構造と、前記発光ダイオード構造の発光領域である前記発光ダイオード構造の上面を覆い、
前記モールドチェイスは、前記流体成形材料を与えて硬化させることによって一体化されたリフレクタ構成を提供するように構成され、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の前記発光領域を介して放射される光を反射するための前記後方反射面及びリフレクタ面を含む、
方法。
【請求項２】
前記保護面は、前記モールドチェイスによって構成される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流体成形材料は前記キャビティ内でプレスされ、前記流体成形材料を与えている間の前記キャビティ内の圧力は１Ｐａ未満である、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
発光ダイオードモジュールにおいて：
少なくとも１つの発光ダイオード構造であって、該少なくとも１つの発光ダイオード構造は発光ダイオードダイと光変換構造とを備え、該光変換構造は、前記発光ダイオードダイの発光側に取り付けられ、該少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域は、前記光変換構造の表面である、少なくとも１つの発光ダイオード構造と；
一体化されたリフレクタ構成であって、該一体化されたリフレクタ構成は、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の発光領域を介して放射された光を反射するためのリフレクタ面を含み、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記発光ダイオード構造の側面を介して放射された光を拡散的に反射して前記発光ダイオード構造に戻すための後方反射面を更に含み、該後方反射面は、当該発光ダイオードモジュールの動作中に前記発光ダイオード構造の側面による迷光の放射が低減されるように、前記発光ダイオード構造の前記側面の少なくとも一部に直接取り付けられ、前記後方反射面は、前記光変換構造の上面と、少なくとも１つの発光領域の直接周囲にある前記一体化されたリフレクタ構成の一部とが１つの共通の平らな面を構成するように、前記少なくとも１つの発光領域のレベルまで少なくとも延びる、前記一体化されたリフレクタ構成と；
を備える、発光ダイオードモジュール。
【請求項５】
前記一体化されたリフレクタ構成は、当該発光ダイオードモジュールの動作中に近接場コントラストが少なくとも１５０になるように、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の前記光変換構造の前記発光領域の外側に鋭い輝度カットオフを提供するように構成される、
請求項４に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項６】
前記後方反射面は、少なくとも９５％の反射率によって特徴付けられる、
請求項４又は５に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項７】
前記一体化されたリフレクタ構成は、酸化物粒子を充填したシリコン樹脂を含む材料を含み、前記酸化物粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３のグループから選択される少なくとも１つの酸化物を含む、
請求項４乃至６のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項８】
前記シリコン樹脂はＳｉＯ２とＴｉＯ２の混合物が充填される、
請求項７に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項９】
前記シリコン樹脂内の前記酸化物粒子の含有量は、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、最も好ましくは少なくとも８０％である、
請求項７又は８に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１０】
前記リフレクタ面は、前記少なくとも１つの発光領域のレベルに対して１００μｍの距離で前記リフレクタ面に囲まれた開口部が、前記少なくとも１つの発光ダイオード構造の前記発光領域の２倍より小さくなるように構成される、
請求項４乃至９のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１１】
前記リフレクタ面は、前記少なくとも１つの発光領域に対して垂直に配置されている少なくとも１つの反射領域を備える、
請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１２】
前記発光ダイオードモジュールは、サブマウント上に配置される少なくとも２つの発光ダイオード構造を備え、前記一体化されたリフレクタ構成は、前記サブマウントの少なくとも一部を埋め込む、
請求項４乃至１１のいずれか一項に記載の発光ダイオードモジュール。
【請求項１３】
請求項４乃至１２のいずれか一項に記載の少なくとも１つの発光ダイオードモジュールを含む、フラッシュモジュール、自動車フロントライティング又は投影発光ダイオードシステム。
【国際調査報告】
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2020502795.tif 000014
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