DE102021102035A1 - Lichtquellenmodul mit einer lichtemittierenden Diode - Google Patents

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Inho Kim
Yongmin Kwon
Sanghyun Kim
Jinwoo Park
Dongyeoul Lee
Dongju Lee
Sangbum Lee
Jonghyun Lee
Dahyun Choi
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

Ein Lichtquellenmodul enthält eine lichtemittierende Zelle, eine Verdrahtungsstruktur, die auf der lichtemittierenden Zelle vorgesehen und mit der lichtemittierenden Zelle verbunden ist, eine Trägerstruktur, die von der lichtemittierenden Zelle beabstandet ist, wobei die Verdrahtungsstruktur in einer vertikalen Richtung dazwischen ist, eine Leiterplatte (PCB), die von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobei das Trägersubstrat in der vertikalen Richtung dazwischen ist und die lichtemittierende Zelle in der vertikalen Richtung überlappt, und mindestens eine Isolierschicht, die in der vertikalen Richtung von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist und mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der PCB zugewandt ist, bedeckt.

Description

  • Querverweis auf ähnliche Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 25. Mai 2020 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0062656 , deren Offenbarung durch Verweis in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
  • Hintergrund
  • Ausführungsbeispiele der Offenbarung beziehen sich auf ein Lichtquellenmodul, das eine lichtemittierende Diode (LED) enthält, und insbesondere auf ein Lichtquellenmodul, das eine von einem Trägersubstrat getragene LED enthält.
  • LEDs werden als Lichtquellen für verschiedene elektronische Produkte verwendet. Da die LEDs vielseitig werden, ist es notwendig, eine neue Struktur zur Verbesserung der optischen Eigenschaften und Zuverlässigkeit der Lichtquellenmodule, welche die LEDs enthalten, zu entwickeln.
  • Kurzfassung
  • Ein oder mehrere Ausführungsbeispiele sehen ein Lichtquellenmodul mit verbesserten optischen Eigenschaften und verbesserter Zuverlässigkeit vor.
  • Nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels ist ein Lichtquellenmodul vorgesehen, das enthält: eine lichtemittierende Zelle, eine Verdrahtungsstruktur, die auf der lichtemittierenden Zelle vorgesehen und mit der lichtemittierenden Zelle verbunden ist, ein Trägersubstrat, das von der lichtemittierenden Zelle beabstandet ist, wobei die Verdrahtungsstruktur in einer vertikalen Richtung dazwischen ist, eine Leiterplatte (PCB), die von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobei das Trägersubstrat in der vertikalen Richtung dazwischen ist. Die PCB überlappt die lichtemittierende Zelle in der vertikalen Richtung. Mindestens eine Isolierschicht ist in der vertikalen Richtung von der Verdrahtungsstruktur beabstandet. Die mindestens eine Isolierschicht bedeckt mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der PCB zugewandt ist.
  • Nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels ist ein Lichtquellenmodul vorgesehen, das enthält: eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen, die in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sind, eine Verdrahtungsstruktur, die auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen ist und konfiguriert ist, die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen miteinander elektrisch zu verbinden, eine Trägerstruktur, die mit der Verdrahtungsstruktur dazwischen gegenüber von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen ist. Die Trägerstruktur erstreckt sich in die seitliche Richtung. Eine PCB überlappt die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen mit der Verdrahtungsstruktur und der Trägerstruktur dazwischen in einer vertikalen Richtung. Die Trägerstruktur enthält ein Trägersubstrat und mindestens eine Isolierschicht, die mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der PCB zugewandt ist, bedeckt.
  • Nach einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels ist ein Lichtquellenmodul vorgesehen, das eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen, die eine Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen aufweisen, enthält. Jede der lichtemittierenden Stapelstrukturen enthält eine erste leitfähige Halbleiterschicht, eine Aktivschicht und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht, die sequenziell in eine vertikale Richtung gestapelt sind. Die Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen sind in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet. Eine Verdrahtungsstruktur enthält eine Mehrzahl an leitfähigen Leitungen, die konfiguriert sind, die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen miteinander zu verbinden. Eine vergrabene Isolierschicht bedeckt die Verdrahtungsstruktur. Eine Klebstoffschicht bedeckt die vergrabene Isolierschicht. Eine Trägerstruktur ist von der vergrabenen Isolierschicht beabstandet, wobei die Klebstoffschicht in der vertikalen Richtung dazwischen ist. Eine PCB überlappt die Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen in der vertikalen Richtung mit der Verdrahtungsstruktur und der Trägerstruktur dazwischen. Die Trägerstruktur enthält ein Trägersubstrat und mindestens eine Isolierschicht, die mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der PCB zugewandt ist, bedeckt.
  • Figurenliste
  • Für ein deutlicheres Verständnis der oben genannten und weiteren Aspekte gewisser Ausführungsbeispiele sorgt die folgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
    • 1A eine schematische Draufsicht eines Lichtquellenmoduls nach Ausführungsformen ist;
    • 1B eine vergrößerte Draufsicht eines Teilbereichs BX aus 1A ist;
    • 1C eine vergrößerte Querschnittsansicht von Beispielen für einige Komponenten entlang Linie CY-CY' aus 1B ist;
    • 2 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 3 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 4 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 5 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 6 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H, 71, 7J, 7K, 7L, 7M und 7N Querschnittsansichten eines Prozessablaufs eines Herstellungsverfahrens eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel sind;
    • 8A und 8B Querschnittsansichten zur Erläuterung von Beispielen für eine Pufferstruktur, die zwischen einem Substrat und einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht sein kann, in einem Lichtquellenmodul nach Ausführungsbeispielen sind;
    • 9A, 9B, 9C, 9D, 9E Querschnittsansichten von Beispielen für eine Schutzschicht, die in einem Lichtquellenmodul nach Ausführungsbeispielen enthalten sein kann, sind;
    • 10 eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 11 eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 12 ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Lichtquellenmoduls nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 13 eine schematische Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, die das Lichtquellenmodul nach einem Ausführungsbeispiel enthält, ist;
    • 14 eine schematische Perspektivansicht einer Flach-Panel-Beleuchtungsvorrichtung, die ein Lichtquellenmodul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 15 eine Explosions-Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 16 eine Explosions-Perspektivansicht einer balkenartigen Beleuchtungsvorrichtung, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 17 eine Explosions-Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist;
    • 18 eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Netzwerksystems für eine Innenbeleuchtungssteuerung, das ein lichtemittierendes Modul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist; und
    • 19 eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Netzwerksystems, das ein lichtemittierendes Modul enthält, nach einem Ausführungsbeispiel ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente in den Zeichnungen zu bezeichnen, und wiederholte Beschreibungen derselben werden weggelassen.
  • 1A bis 1C sind Diagramme eines Lichtquellenmoduls 100 nach einem Ausführungsbeispiel. 1A ist eine schematische Draufsicht des Lichtquellenmoduls 100. 1B ist eine vergrößerte Draufsicht eines Teilbereichs BX aus 1A. 1C ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von Beispielen für einige Komponenten entlang Linie CY-CY' aus 1B.
  • Bezugnehmend auf 1A bis 1C kann das Lichtquellenmodul 100 eine Trägerstruktur 160 und eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthalten. Die Trägerstruktur 160 kann einen Pixelbereich PXR und einen Pad-Bereich PDR um den Pixelbereich PXR herum aufweisen. Die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL kann im Pixelbereich PXR der Trägerstruktur 160 getragen werden. Eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL kann in einer Matrixform im Pixelbereich PXR der Trägerstruktur 160 angeordnet sein. Eine Mehrzahl an leitfähigen Pads 148, die mit der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL elektrisch verbunden sein können, kann im Pad-Bereich PDR der Trägerstruktur 160 sein. Die Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 kann eine Mehrzahl an ersten leitfähigen Pads 148A und eine Mehrzahl an zweiten leitfähigen Pads 148B enthalten.
  • Wie in 1A gezeigt, kann eine planare Form eines Abschnitts, der von einem Pixelbereich PXR und zwei Pad-Bereichen PDR um den einen Pixelbereich PXR herum auf der Trägerstruktur 160 belegt ist, im Wesentlichen eine rechteckige Form aufweisen. Eine Länge der rechteckigen Form in einer ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) kann größer sein als eine Länge der rechteckigen Form in einer zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung). In Ausführungsbeispielen kann die Länge der rechteckigen Form in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) größer oder gleich ungefähr 1,1 Mal die Länge der rechteckigen Form in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) sein. In Ausführungsbeispielen kann die Länge der rechteckigen Form in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) kleiner oder gleich ungefähr 100 Mal die Länge der rechteckigen Form in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) sein.
  • Eine Dicke des Lichtquellenmoduls 100 in einer vertikalen Richtung (oder Z-Richtung) kann mehrere zehn µm bis mehrere hundert µm sein. Nach Ausführungsbeispielen kann die Dicke des Lichtquellenmoduls 100 in der vertikalen Richtung (oder Z-Richtung) kleiner oder gleich ungefähr 1/10 einer Länge des Lichtquellenmoduls 100 in der ersten seitlichen Richtung (oder X-Richtung) sein. Das Lichtquellenmodul 100 mit den oben beschriebenen Dimensionen kann einen Widerstand gegen physikalische Belastung optimieren und somit kann der Verzug des Lichtquellemoduls 100 minimiert werden.
  • Eine Mehrzahl an Pixeln PX kann in einer Linie in eine erste seitliche Richtung (X-Richtung) und eine zweite seitliche Richtung (Y-Richtung) im Pixelbereich PXR der Trägerstruktur 160 angeordnet sein. Jeder der Mehrzahl an Pixeln PX kann eine lichtemittierende Zelle CL enthalten. Obwohl 1A einen Fall darstellt, in dem 102 Pixel PX in einem Pixelbereich PXR angeordnet sind, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können ein Pixel PX oder eine Mehrzahl an Pixeln PX in einem Pixelbereich PXR angeordnet sein und die Anzahl an Pixeln PX kann verschiedenartig ausgewählt werden.
  • In Ausführungsbeispielen kann jedes der Mehrzahl an Pixeln PX eine Breite von ungefähr 10 µm bis mehrere mm in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) oder der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl an Pixeln PX in einem Pixelbereich PXR in eine Mehrzahl an Teil-Arrays SA unterteilt werden. Eine in einem Teil-Array SA enthaltene Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL kann in Reihe oder parallel miteinander verbunden sein. In weiteren Ausführungsbeispielen wird die in einem Pixelbereich PXR angeordnete Mehrzahl an Pixeln PX womöglich nicht in die Mehrzahl an Teil-Arrays SA unterteilt, sondern in Reihe oder parallel miteinander verbunden.
  • 1A stellt eine Konfiguration dar, in der die Pad-Bereiche PDR jeweils in beiden Seitenabschnitten eines Pixelbereichs PXR in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) sind, die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die in 1A gezeigte Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Pad-Bereich PDR in mindestens einem von einer Mehrzahl an Seitenabschnitten sein, die beide Seitenabschnitte des Pixelbereichs PXR in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) und beide Seitenabschnitte des Pixelbereichs PXR in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) enthalten.
  • Wie in 1B und 1C gezeigt, kann eine Trennwandstruktur PW auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL auf einer gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur 160 ausgebildet sein. Die Trennwandstruktur PW kann eine innere Trennwand PW1 zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthalten, um eine Mehrzahl an Pixelräumen (Bezug zu PS in 7H) auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL zu definieren, und kann eine äußere Trennwand PW2 enthalten, welche die innere Trennwand PW1 auf dem Umfang der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL umgibt. Die innere Trennwand PW1 kann einen Isolationsbereich (Bezug zu S1 in 7C) zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) überlappen.
  • Wie in 1B gezeigt, können in der Trennwandstruktur PW sowohl die innere Trennwand PW1 als auch die äußere Trennwand PW2 eine Seitenwandeinheit PWC mit abgerundeten Ecken aufweisen, die dem Pixelraum PS zugewandt ist. Der Pixelraum PS mit einer abgerundeten Ecke kann durch die Seitenwandeinheit PWC mit abgerundeten Ecken der Trennwandstruktur PW definiert werden.
  • Im Pixelbereich PXR kann eine seitliche Breite der äußeren Trennwand PW2 größer sein als eine seitliche Breite der inneren Trennwand PW1. In einem Teilbereich des Pixelbereichs PXR kann die innere Trennwand PW1 eine erste Breite W11 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) aufweisen und die äußere Trennwand PW2 kann eine zweite Breite W12 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) aufweisen. Die zweite Breite W12 kann größer sein als die erste Breite W11. In Ausführungsbeispielen kann die erste Breite W11 der inneren Trennwand PW1 in einem Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 100 µm ausgewählt werden und die zweite Breite W12 der äußeren Trennwand PW2 kann in einem Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 1 mm ausgewählt werden. In Ausführungsbeispielen kann ein Verhältnis der zweiten Breite W12 zu der ersten Breite W11 größer sein als ungefähr 1 und kleiner sein als ungefähr 10. Die Bereiche der ersten und zweiten Breite W11 und W12 und das Verhältnis der zweiten Breite W12 zu der ersten Breite W11 sind jedoch nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt. Die äußere Trennwand PW2 kann verschiedene Breiten gemäß Positionen in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) und der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) aufweisen.
  • Die äußere Trennwand PW2, die ein äußerster Abschnitt der Trennwandstruktur PW ist, kann eine größere Breite aufweisen als die innere Trennwand PW1 und somit kann die strukturelle Stabilität des Lichtquellenmoduls 100 bereitgestellt werden. Zusätzlich kann die Langlebigkeit der inneren Trennwand PW1 verbessert werden, da die Trennwandstruktur PW die Seitenwandeinheit PWC mit abgerundeten Ecken enthält. Selbst wenn zum Beispiel aufgrund externer physikalischer Einwirkungen Risse in einem Teilbereich der inneren Trennwand PW1 auftreten, kann durch die Seitenwandeinheit PWC mit abgerundeten Ecken verhindert werden, dass sich die Risse auf andere Abschnitte der inneren Trennwand PW1 ausbreiten. Darüber hinaus kann die Zuverlässigkeit des Lichtquellenmoduls 100 aufgrund einer hervorragenden strukturellen Stabilität des Lichtquellenmoduls 100, welche durch die Trennwandstruktur PW vorgesehen ist, verbessert werden, selbst wenn widerholte Vibration und Einwirkung auf das Lichtquellenmodul 100 angewandt werden, wenn das Lichtquellenmodul 100 als ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug verwendet wird.
  • In Ausführungsbeispielen können eine Breite und eine Höhe von sowohl der inneren Trennwand PW1 als auch der äußeren Trennwand PW2, die in der Trennwandstruktur PW enthalten sind, verschiedenartig eingestellt werden, sodass die Mehrzahl an Pixeln PX gewünschte Kontrasteigenschaften erhalten kann.
  • Obwohl 1C einen Fall darstellt, in dem eine Deckfläche von sowohl der inneren Trennwand PW1 als auch der äußeren Trennwand PW2 planar ist, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können eine Vertiefung oder ein konkaver/konvexer Abschnitt in der Deckfläche von sowohl der inneren Trennwand PW1 als auch der äußeren Trennwand PW2 ausgebildet sein.
  • 1A bis 1C stellen einen Fall dar, in dem die Mehrzahl an Pixeln PX, welche durch die innere Trennwand PW1 voneinander getrennt sind, ungefähr dieselben oder ähnliche planare Formen und planare Bereiche aufweist, die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können mindestens einige der Mehrzahl an Pixeln PX planare Formen und planare Bereiche aufweisen, die sich von anderen Pixeln PX unterscheiden. Zusätzlich können mindestens einige einer durch die innere Trennwand PW1 definierten Mehrzahl an Pixelräumen (z.B. eine in 7H gezeigte Mehrzahl an Pixelräumen PS) verschiedene Volumen aufweisen. Hier bezieht sich der Begriff „planarer Bereich“ auf einen projizierten Bereich einer lichtemittierenden Oberfläche von jedem der Mehrzahl an Pixeln PX.
  • In Ausführungsbeispielen können mindestens einige der Mehrzahl an Pixeln PX konfiguriert sein, unterschiedliche Leistungen von anderen Pixeln PX zu empfangen. In einigen Ausführungsformen können mindestens einige der Mehrzahl an Pixeln PX konfiguriert sein, optische Eigenschaften aufzuweisen, die sich von anderen Pixeln PX unterscheiden. In Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl an Pixeln PX konfiguriert sein, an jeden der Mehrzahl an Pixeln PX zugeführte Leistung und optische Eigenschaften von jedem der Mehrzahl an Pixeln PX individuell zu steuern.
  • Wie in 1C gezeigt, kann jede der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL eine lichtemittierende Stapelstruktur 120 enthalten, die eine erste leitfähige Halbleiterschicht 122, eine Aktivschicht 124 und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 enthält. Im Pixelbereich PXR kann eine Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 mit einem Isolationsbereich (Bezug zu S1 aus 7C) dazwischen in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sein. Obwohl 1C eine Konfiguration darstellt, in der einige Teile der lichtemittierenden Stapelstruktur 120 im Pad-Bereich PDR sind, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist die lichtemittierende Stapelstruktur 120 womöglich nicht im Pad-Bereich PDR.
  • Die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 kann ein Nitrid-Halbleiter mit einer Zusammensetzung von InxAlyGa(1-x-y)N eines n-Typs sein (wobei 0≤x<1, 0≤y<1, und 0≤x+y<1). Zum Beispiel kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 GaN, das Verunreinigungen eines n-Typs beinhaltet, enthalten. Die Verunreinigungen eines n-Typs können Silizium (Si) sein.
  • In Ausführungsbeispielen kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 eine erste leitfähige Halbleiterkontaktschicht und eine Stromdiffusionsschicht enthalten. Eine Verunreinigungskonzentration der ersten leitfähigen Halbleiterkontaktschicht kann im Bereich von 2 × 1018 cm-3 bis 9 × 1019 cm-3 sein. Eine Dicke der ersten leitfähigen Halbleiterkontaktschicht kann ungefähr 0,1 µm bis ungefähr 5 µm sein. Die Stromdiffusionsschicht kann eine Struktur aufweisen, in der eine Mehrzahl an InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1, und 0≤x+y≤1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen oder unterschiedlichen Verunreinigungsgehalten wechselweise gestapelt ist. Zum Beispiel kann die Stromdiffusionsschicht eine Übergitterstruktur eines n-Typs aufweisen, in der GaN-Schichten eines n-Typs und/oder AlxInyGazN-Schichten (wobei 0≤x<1, 0≤y≤1, 0≤z≤1, und x+y+z≠0), die jeweils eine Dicke von ungefähr 1 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen, wechselweise gestapelt sind. Eine Verunreinigungskonzentration der Stromdiffusionsschicht kann im Bereich von ungefähr 2 × 1018 cm-3 bis ungefähr 9 × 1019 cm-3 sein.
  • Die Aktivschicht 124 kann zwischen der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 sein. Die Aktivschicht 124 kann Licht, das etwas Energie aufweist, durch eine Rekombination von Elektronen und Löchern abgeben. Die Aktivschicht 124 kann eine Mehrfachquantentopf(MQW)-Struktur aufweisen, in der Quantentopfschichten und Quantensperrschichten wechselweise gestapelt sind. In Ausführungsbeispielen können die Quantenstopfschicht und die Quantensperrschicht InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1, und 0≤x+y≤1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen enthalten. Zum Beispiel kann die Quantentopfschicht eine InxGa1-xN-Schicht (wobei 0≤x≤1) enthalten und die Quantensperrschicht kann eine GaN-Schicht oder eine AlGaN-Schicht enthalten. Eine Dicke von sowohl der Quantentopfschicht als auch der Quantensperrschicht kann im Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm sein. Die Aktivschicht 124 ist nicht darauf beschränkt, die MQW-Struktur aufzuweisen, und kann eine Einfachquantentopfstruktur aufweisen.
  • Die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 kann eine Nitrid-Halbleiterschicht mit einer Zusammensetzung von InxAlyGa(1-x-y)N eines p-Typs sein (wobei 0≤x<1, 0≤y<1, und 0≤x+y<1). Zum Beispiel können in der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 enthaltene Verunreinigungen eines p-Typs Magnesium (Mg) sein.
  • In Ausführungsbeispielen kann die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 eine Elektronensperrschicht, eine GaN-Schicht eines p-Typs mit niedriger Konzentration und eine GaN-Schicht eines p-Typs mit hoher Konzentration, die als eine Kontaktschicht vorgesehen ist, enthalten. Zum Beispiel kann die Elektronensperrschicht eine Struktur aufweisen, in der eine Mehrzahl an InxAlyGa(1-x-y)N-Schichten (wobei 0≤x, y≤1, und 0≤x+y≤1) mit einer Dicke von ungefähr 5 nm bis ungefähr 100 nm und mit unterschiedlichen Zusammensetzungen wechselweise gestapelt ist, oder kann eine einzelne Schicht enthalten, die AlyGa(1-y)N (wobei 0<y≤1) enthält. Eine Energiebandlücke der Elektronensperrschicht kann sich in eine Richtung weg von der Aktivschicht 124 verringern. Zum Beispiel kann sich ein Aluminium(Al)-Gehalt in der Elektronensperrschicht in die Richtung weg von der Aktivschicht 124 verringern.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen kann die lichtemittierende Stapelstruktur 120 ferner eine Pufferstruktur zwischen der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und der Trennwandstruktur PW enthalten. Die Pufferstruktur kann eine aus Pufferstrukturen BS1 und BS2, die unten mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben werden, und Pufferstrukturen mit verschiedenen Strukturen, die durch Anwenden verschiedener Modifikationen und Veränderungen innerhalb des Umfangs der Ausführungsformen ausgebildet werden, aufweisen.
  • Die erste leitfähige Halbleiterschicht 122, die Aktivschicht 124 und die zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 können in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) sequenziell gestapelt sein. Eine Oberfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, die eine gegenüberliegende Seite einer Oberfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 ist, die mit der Aktivschicht 124 in Berührung ist, kann eine konkave/konvexe Oberfläche 122C enthalten.
  • Eine isolierende Auskleidung 132, eine erste Elektrode 134A und eine zweite Elektrode 134B können in der lichtemittierenden Stapelstruktur 120 sein. Eine Verdrahtungsstruktur 140, eine Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 und eine vergrabene Isolierschicht 154 können auf der ersten Elektrode 134A und der zweiten Elektrode 134B sein. Die Verdrahtungsstruktur 140 kann eine Mehrschichtstruktur aufweisen. Die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 kann jeweilige Räume zwischen einer in der Verdrahtungsstruktur 140 enthaltenen Mehrzahl an leitfähigen Auskleidungen füllen. Die vergrabene Isolierschicht 154 kann die Verdrahtungsstruktur 140 bedecken.
  • Die isolierende Auskleidung 132, welche die lichtemittierende Struktur 120 bedeckt, kann die in der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthaltene Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 voneinander isolieren. Die isolierende Auskleidung 132 kann die erste Elektrode 134A und die zweite Elektrode 134B voneinander isolieren. Die isolierende Auskleidung 132 kann ein Material mit einem relativ niedrigen Lichtabsorptionsvermögen enthalten. In Ausführungsbeispielen kann die isolierende Auskleidung 132 Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder eine Kombination daraus enthalten. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die isolierende Auskleidung 132 eine mehrschichtige reflektierende Struktur aufweisen, in der eine Mehrzahl an Isolierschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes wechselweise gestapelt ist. Zum Beispiel kann die mehrschichtige reflektierende Struktur einen verteilten Bragg-Reflektor (DBR) enthalten, in dem erste Isolierschichten mit einem ersten Brechungsindex und zweite Isolierschichten mit einem zweiten Brechungsindex wechselweise gestapelt sind. Die mehrschichtige reflektierende Struktur kann eine Struktur aufweisen, in der eine Mehrzahl an Isolierschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes mehrere bis mehrere hundert Mal wechselweise gestapelt sind. Jede der in der mehrschichtigen reflektierenden Struktur enthaltenen Mehrzahl an Isolierschichten kann aus SiO2, SiN, Si3N4, SiON, TiO2, Al2O3, ZrO2, TiN, AlN, TiAlN, TiSiN oder einer Kombination daraus ausgewählt werden.
  • Die erste Elektrode 134A kann mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 verbunden sein. Die zweite Elektrode 134B kann mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 verbunden sein. Sowohl die erste Elektrode 134A als auch die zweite Elektrode 134B können ein Metallmaterial mit hoher Reflexivität enthalten. In Ausführungsbeispielen können sowohl die erste Elektrode 134A als auch die zweite Elektrode 134B Silber (Ag), Aluminium (Al), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Gold (Au), Platin (Pt), Palladium (Pd), Zinn (Sn), Wolfram (W), Rhodium (Rh), Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), Magnesium (Mg), Zink (Zn), Titan (Ti), Kupfer (Cu) oder eine Kombination daraus enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Verdrahtungsstruktur 140 mit der Mehrschichtstruktur kann eine Mehrzahl an leitfähigen Leitungen, die mit der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL verbunden sind, enthalten. Die Verdrahtungsstruktur 140 kann auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL sein und die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL miteinander elektrisch verbinden.
  • Die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 kann jeweilige Räume zwischen der in der Verdrahtungsstruktur 140 enthaltenen Mehrzahl an leitfähigen Leitungen füllen. Die vergrabene Isolierschicht 154 kann die Verdrahtungsstruktur 140 und die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 bedecken.
  • Die Verdrahtungsstruktur 140 kann eine Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, eine Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und eine Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146, die auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL ausgebildet sind, enthalten. Jede der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142 kann mit der zweiten Elektrode 134B verbunden sein. Die Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 kann leitfähige Leitungen enthalten, die konfiguriert sind, eine in der Mehrzahl an Pixeln PX enthaltene Mehrzahl an ersten Elektroden 134A miteinander zu verbinden, und kann leitfähige Leitungen enthalten, die konfiguriert sind, eine in der Mehrzahl an Pixeln PX enthaltene Mehrzahl an zweiten Elektroden 134B durch die Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142 miteinander zu verbinden. Die Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146 kann einige aus der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 ausgewählte zweite leitfähige Leitungen 144 mit einigen aus der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 ausgewählten leitfähigen Pads 148 (z.B. den ersten leitfähigen Pads 148A) verbinden.
  • Jede der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und der Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146, welche in der Verdrahtungsstruktur 140 enthalten sind, kann Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder eine Kombination daraus enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Sowohl die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 als auch die vergrabene Isolierschicht 154 können Siliziumoxid, Siliziumoxynitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, ein Siliziumharz, eine Epoxidharz, ein Akrylharz, ein Polyimid oder eine Kombination daraus enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die in der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthaltene Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 kann im Pixelbereich PXR und mit dem Isolationsbereich (Bezug zu S1 in 7C) dazwischen in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sein. In Ausführungsbeispielen kann eine Seitenwand 120S von jeder der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120, die den Isolationsbereich S1 definieren, mit einem Neigungswinkel von ungefähr 60° bis ungefähr 90° in Bezug auf eine horizontale Ebene (Bezug zu einer X-Y-Ebene in 1C), die parallel zu einer ersten Oberfläche 162S1 eines in der Trägerstruktur 160 enthaltenen Trägersubstrats 162 ist, geneigt sein. In der seitlichen Richtung (X-Richtung oder Y-Richtung) kann eine Breite eines Abschnitts des Isolationsbereichs S1, welcher der inneren Trennwand PW1 am nächsten ist, kleiner oder gleich einer Breite der inneren Trennwand PW1 sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die isolierende Auskleidung 132 kann die Seitenwand 120S einer jeden der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120, die eine Innenwand des Isolationsbereichs S1 ausbilden, und eine Oberfläche der inneren Trennwand PW1, die dem Isolationsbereich S1 zugewandt ist, konform bedecken.
  • Die Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 kann auf dem Pad-Bereich PDR sein und mit der in der Verdrahtungsstruktur 140 enthaltenen Mehrzahl an leitfähigen Leitungen verbunden sein. Jedes der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 kann die isolierende Auskleidung 132 und die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 teilweise durchdringen und mit einer ausgewählt aus der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und der Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146, die in der Verdrahtungsstruktur 140 enthalten sind, verbunden sein. Zum Beispiel kann das erste leitfähige Pad 148A mit einer der Mehrzahl an leitfähigen Leitungen der Verdrahtungsstruktur 140, die mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 verbunden ist, verbunden sein und das zweite leitfähige Pad 148B kann mit einer der Mehrzahl an leitfähigen Leitungen der Verdrahtungsstruktur 140, die mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 verbunden ist, verbunden sein.
  • Obwohl 1B und 1C Beispielstrukturen der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144, der Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146 und der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 teilweise darstellen, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. In Ausführungsbeispielen können mindestens einige der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und der Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146 derart positioniert sein, dass sie mindestens einige der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL in Reihe miteinander verbinden. In weiteren Ausführungsbeispielen können die Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, die Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und die Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146 derart positioniert sein, dass sie mindestens einige der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL parallel zueinander verbinden. Die Verbindung und Anordnung von jeder der Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, der Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144, der Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146 und der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 können verschiedenartig modifiziert werden.
  • Die Trennwandstruktur PW1 kann von der Verdrahtungsstruktur 140 mit der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL dazwischen in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) beabstandet sein.
  • Die Trägerstruktur 160 kann von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL mit der Verdrahtungsstruktur 140 dazwischen in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) beabstandet sein. Die Trägerstruktur 160 kann auf der vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, sein. Die Trägerstruktur 160 kann gegenüber von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL mit der Verdrahtungsstruktur 140 und der vergrabenen Isolierschicht 154 dazwischen sein und eine Flach-Panel-Form in der seitlichen Richtung (z.B. der X-Richtung und der Y-Richtung) aufweisen. Eine erste Klebstoffschicht 156 kann zwischen der Trägerstruktur 160 und der Verdrahtungsstruktur 140 sein. Die vergrabene Isolierschicht 154 kann zwischen der Verdrahtungsstruktur 140 und der ersten Klebstoffschicht 156 sein. Die Trägerstruktur 160 kann durch die erste Klebstoffschicht 156 auf der vergrabenen Isolierschicht 154 festgeklebt sein.
  • Eine Leiterplatte (PCB) 190 kann durch eine zweite Klebstoffschicht 186 auf der Trägerstruktur 160 festgeklebt sein. Die PCB 190 kann die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL mit der Verdrahtungsstruktur 140 und der Trägerstruktur 160 dazwischen in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) überlappen.
  • Die Trägerstruktur 160 kann Isoliereigenschaften zwischen der Verdrahtungsstruktur 140 und der PCB 190 verstärken. Zum Beispiel kann die vergrabene Schicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, physikalisch anfällige Abschnitte enthalten. Zum Beispiel können Teilbereiche der vergrabenen Isolierschicht 154 relativ kleine Dicken aufweisen oder Strukturen (z.B. Stufen oder geneigte Oberfläche) aufweisen, die anfällig für physikalische Verformung sind. In diesem Fall können aufgrund einer durch eine kleine externe Einwirkung verursachten Verformung, einer Differenz von Koeffizienten einer thermischen Erweiterung (CTE) zwischen Komponenten des Lichtquellenmoduls 100 oder einer durch die Komponenten induzierten Belastung Risse in den Teilbereichen der vergrabenen Isolierschicht 154 auftreten. Alternativ kann während oder nach dem Herstellungsprozess des Lichtquellenmoduls 100 zum Beispiel eine Struktur, welche die auf der Trägerstruktur 160 getragene Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthält, auf der PCB 190 festgeklebt werden, wie unten mit Bezug auf 7N beschrieben. Wenn eine Temperaturvariation in der erhaltenen resultierenden Struktur vorhanden ist, können anschließend aufgrund einer Differenz von CTE zwischen der PCB 190 und einem Teilbereich, der die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthält, eine physikalische Verformung oder Risse in Teilbereichen der vergrabenen Isolierschicht 154 auftreten. Nach Ausführungsformen kann die Trägerstruktur 160, die zur Verstärkung der Isoliereigenschaften imstande ist, zwischen der vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, und der PCB 190 im Lichtquellenmodul 100 sein. Somit kann die Ausbildung eines elektrischen Pfads von der Verdrahtungsstruktur 140 durch die vergrabene Isolierschicht 154 und das Trägersubstrat 162 zu der PCB 190 in der vertikalen Richtung verhindert werden, selbst wenn während oder nach dem Herstellungsprozess des Lichtquellenmoduls 100 eine physikalische Verformung oder Risse in der vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, auftreten. Somit können durch eine elektrische Leitung verursachte Fehler durch einen unerwünschten vertikalen Pfad zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL und der PCB 190 verhindert werden.
  • Die Trägerstruktur 160 kann das Trägersubstrat 162 und eine obere Isolierschicht 164 und eine untere Isolierschicht 166, die beide Oberflächen des Trägersubstrats 162 bedecken, enthalten. Die obere Isolierschicht 164 kann eine erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162, die der Verdrahtungsstruktur 140 zugewandt ist, bedecken und die untere Isolierschicht 166 kann eine zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162, die der PCB 190 zugewandt ist, bedecken. Die obere Isolierschicht 164 kann von der Verdrahtungsstruktur mit der Klebstoffschicht 156 dazwischen in der vertikalen Richtung (z.B. der Z-Richtung) beabstandet sein. In Ausführungsbeispielen kann die obere Isolierschicht 164 die erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162 berühren und die untere Isolierschicht 166 kann die zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162 berühren. Allerdings sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann mindestens eine mittlere Schicht (nicht gezeigt) zwischen der oberen Isolierschicht 164 und dem Trägersubstrat 162 und/oder zwischen der unteren Isolierschicht 166 und dem Trägersubstrat 162 sein. Die mindestens eine mittlere Schicht kann ein Isoliermaterial, ein Halbleitermaterial, ein leitfähiges Material oder eine Kombination daraus enthalten.
  • Das Trägersubstrat 162 kann ein Isoliersubstrat oder ein leitfähiges Substrat enthalten. In Ausführungsbeispielen kann das Trägersubstrat 162 einen elektrischen Widerstand von mindestens mehreren MΩ, zum Beispiel mindestens 50 MΩ aufweisen. Je größer der elektrische Widerstand des Trägersubstrats 162 ist, desto besser sind die elektrischen Isoliereigenschaften der Trägerstruktur 160. Zum Beispiel kann das Trägersubstrat 162 dotiertes Silizium, undotiertes Silizium, Al2O3, Wolfram (W), Kupfer (Cu), ein Bismaleimidtriazin(BT)-Harz, ein Epoxidharz, ein Polyimid, ein Flüssigkristall(LC)-Polymer, ein kupferkaschiertes Laminat oder eine Kombination daraus enthalten, die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In Ausführungsbeispielen kann das Trägersubstrat 162 eine Dicke von mindestens 150 µm (z.B. ungefähr 200 µm bis ungefähr 400 µm) in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) aufweisen. Wenn das Trägersubstrat 162 eine zu kleine Dicke aufweist, können Emissionseigenschaften des Lichtquellenmoduls 100 beeinträchtigt werden. Zum Beispiel kann ein Verzug des Trägersubstrats 162 auftreten und somit kann ein Abstand zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL unerwünscht verändert werden. Wenn das Trägersubstrat 162 eine zu große Dicke aufweist, können Komponenten um das Trägersubstrat 162 herum aufgrund einer durch das Trägersubstrat 162 verursachten Belastung verformt werden.
  • Sowohl die obere Isolierschicht 164 als auch die untere Isolierschicht 166 können einen elektrischen Widerstand von mindestens mehreren zehn MΩ, zum Beispiel mindestens 50 MΩ, aufweisen. Wie ein Fachmann erkennt, kann der Widerstand einer Schicht als Ohm pro Quadrat ausgedrückt werden. Die „pro Quadrat“-Bezeichnung bezieht sich nicht auf eine wissenschaftliche Einheit. Zum Beispiel ist ein elektrischer Schichtwiderstand einer oberen Isolierschicht 164 in einigen Ausführungsformen 50 MΩ pro Quadrat oder größer. Je größer der elektrische Widerstand von sowohl der oberen Isolierschicht 164 als auch der unteren Isolierschicht 166 ist, desto besser sind die elektrischen Isoliereigenschaften der Trägerstruktur 160. Zum Beispiel können sowohl die obere Isolierschicht 164 als auch die untere Isolierschicht 166 SiO2, Si3N4, Al2O3, HfSiO4, Y2O3, ZrSiO4, HfO2, ZrO2, Ta2O5, La2O3 oder eine Kombination daraus enthalten, die Ausführungsformen sind jedoch nicht auf die oben beschriebenen Materialien beschränkt. In Ausführungsbeispielen kann die obere Isolierschicht 164 dasselbe Material enthalten wie die untere Isolierschicht 166. In weiteren Ausführungsformen können die obere Isolierschicht 164 und die untere Isolierschicht 166 unterschiedliche Materialien enthalten.
  • In Ausführungsbeispielen können sowohl die obere Isolierschicht 164 als auch die untere Isolierschicht 166 eine Dicke von mehreren nm bis mehreren zehn µm in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) aufweisen. Zum Beispiel können sowohl die obere Isolierschicht 164 als auch die untere Isolierschicht 166 eine Dicke von ungefähr 100 nm bis ungefähr 1000 nm in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) aufweisen. Wenn die obere Isolierschicht 164 und die untere Isolierschicht 166 zu kleine Dicken aufweisen, können Spanungsfestigkeitseigenschaften der Trägerstruktur 160 verschlechtert werden und somit kann es schwierig sein, gewünschte Isoliereigenschaften zwischen der Verdrahtungsstruktur 140 und dem Trägersubstrat 162 oder zwischen der Verdrahtungsstruktur 140 und der PCB 190 zu erhalten. Wenn die obere Isolierschicht 164 und die untere Isolierschicht 166 zu große Dicken aufweisen, kann sich der Verzug des Trägersubstrats 162 aufgrund einer durch die obere Isolierschicht 164 und die untere Isolierschicht 166 verursachten Belastung verschlechtern, wodurch dir Emissionseigenschaften des Lichtquellenmoduls 100 beeinträchtigt werden.
  • Die PCB 190 kann ein typisches Schaltungssubstrat für ein Package ohne Beschränkung verwenden. In Ausführungsbeispielen können ein Chip, der eine Lichtquelle enthält, eine Rücklichtansteuerschaltung, eine Kameraansteuerschaltung, oder eine Leistungsansteuerschaltung auf der PCB 190 angebracht sein. Die PCB 190 kann durch die Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 mit der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL elektrisch verbunden sein. In Ausführungsbeispielen kann die PCB 190 die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL mit Leistung versorgen. In Ausführungsbeispielen können ein Schaltungsmuster oder Schaltungsanschlüsse auf mindestens einer Oberfläche der PCB 190 ausgebildet sein.
  • Sowohl die erste Klebstoffschicht 156 als auch die zweite Klebstoffschicht 186 können ein Isoliermaterial, zum Beispiel Siliziumoxid, Siliziumnitrid, ein Polymer wie ein ultraviolettes (UV) härtbares Material, oder Harz, enthalten. In Ausführungsbeispielen können sowohl die erste Klebstoffschicht 156 als auch die zweite Klebstoffschicht 186 ein eutektisches Klebstoffmaterial, wie AuSn, NiSn, AuSi, CuSn, AgSn, PtSn, NiSnAu und PtSnAu, eine Lötpaste und/oder ein Epoxidharz, das Metallpulver enthält, enthalten.
  • Die Trennwandstruktur PW kann von der Trägerstruktur 160 mit der lichtemittierenden Stapelstruktur 120 und der Verdrahtungsstruktur 140 dazwischen in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) beabstandet sein. Ein Abschnitt der Trennwandstruktur PW kann die isolierende Auskleidung 132 berühren.
  • Die Trennwandstruktur PW kann ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit enthalten. In Ausführungsbeispielen kann die Trennwandstruktur PW ein Halbleitermaterial, ein Metallmaterial oder ein Isoliermaterial enthalten. Das in der Trennwandstruktur PW enthaltene Halbleitermaterial kann Silizium (Si) oder Siliziumcarbid (SiC) enthalten. Das in der Trennwandstruktur enthaltene Metallmaterial kann Aluminium (Al), Gold (Au), Silber (Ag), Platin (Pt), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Titan (Ti), Kupfer (Cu) oder eine Mischung daraus enthalten. Zum Beispiel kann das Metallmaterial eine Plattierungsschicht enthalten. Das in der Trennwandstruktur PW enthaltene Isoliermaterial kann Al2O3, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2 und/oder Harze enthalten. Zum Beispiel kann die Trennwandstruktur PW ein mit Titanoxid oder einem anderen reflektierenden Material gemischtes Harz enthalten. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Trennwandstruktur PW Saphir, Galliumnitrid (GaN) oder eine Kombination daraus enthalten.
  • Die durch die Trennwandstruktur PW auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL definierte Mehrzahl an Pixelräumen (Bezug zu PS in 71) kann mit einer fluoreszierenden Schicht 174 gefüllt sein.
  • Seitenwände und eine Deckfläche der Trennwandstruktur PW und die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 können mit einer Schutzschicht 172 bedeckt sein. Die fluoreszierende Schicht 174 kann Räume der Mehrzahl an Pixelräumen PS, die auf der Schutzschicht 172 verbleiben, füllen.
  • In Ausführungsbeispielen kann die Schutzschicht 172 ein Oxid oder ein Metalloxid, wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Titanoxid, enthalten. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Schutzschicht 172 eine DBR-Schicht sein. Die DBR-Schicht kann eine Struktur aufweisen, in der eine Mehrzahl an Isolierschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes mehrere bis mehrere hundert Mal wechselweise gestapelt ist. Die in der DBR-Schicht enthaltenen Isolierschichten können ein Oxid, ein Nitrid oder eine Kombination daraus enthalten. Zum Beispiel können die in der DBR-Schicht enthaltenen Isolierschichten SiO2, SiN, SiOxNy, TiO2, Si3N4, Al2O3, TiN, AlN, ZrO2, TiAlN, TiSiN oder eine Kombination daraus enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein. In Ausführungsbeispielen kann die Schutzschicht 172 eine Mehrschichtstruktur aufweisen, die eine Stapelstruktur einer Siliziumoxidschicht, einer Aluminiumoxidschicht und einer Siliziumoxidschicht enthält.
  • In Ausführungsbeispielen, wie in 7J gezeigt, kann die Schutzschicht 172 einen ersten Schutzschichtabschnitt 172A, einen zweiten Schutzschichtabschnitt 172B und einen dritten Schutzschichtabschnitt 172C enthalten. Der erste Schutzschichtabschnitt 172A kann Seitenwände, die dem Pixelraum PS auf der lichtemittierenden Zelle CL zugewandt sind, aus Seitenwänden der inneren Trennwand PW1 und Seitenwänden der äußeren Trennwand PW2 bedecken. Der zweite Schutzschichtabschnitt 172B kann eine Deckfläche von sowohl der inneren Trennwand PW1 als auch der äußeren Trennwand PW2 bedecken. Der dritte Schutzschichtabschnitt 172C kann die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedecken. Eine erste Dicke TH1 des ersten Schutzschichtabschnitts 172A kann größer sein als eine zweite Dicke TH2 des zweiten Schutzschichtabschnitts 172B und größer sein als eine dritte Dicke TH3 des dritten Schutzschichtabschnitts 172C, der die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedeckt. Die zweite Dicke TH2 kann der dritten Dicke TH3 gleich sein oder sich von jener unterscheiden. Der dritte Schutzschichtabschnitt 172C der Schutzschicht 172 kann derart ausgebildet sein, dass er die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 konform bedeckt.
  • In einem Beispiel kann der erste Schutzschichtabschnitt 172A der Schutzschicht 172 eine Struktur aufweisen, in welcher die Stapelstruktur der Siliziumoxidschicht, der Aluminiumoxidschicht und der Siliziumoxidschicht zweimal auf den Seitenwänden der Trennwandstruktur PW sequenziell gestapelt ist. Der zweite Schutzschichtabschnitt 172B kann eine Stapelstruktur der Siliziumoxidschicht, der Aluminiumoxidschicht und der Siliziumoxidschicht, die auf der Deckfläche der Trennwandstruktur PW ausgebildet ist, aufweisen. Ähnlich dem zweiten Schutzschichtabschnitt 172B kann der dritte Schutzschichtabschnitt 172C eine Stapelstruktur der Siliziumoxidschicht, der Aluminiumoxidschicht und der Siliziumoxidschicht, die auf der konkaven/konvexen Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 ausgebildet ist, aufweisen. In einem weiteren Beispiel können sowohl der erste Schutzschichtabschnitt 172A als auch der zweite Schutzschichtabschnitt 172B und der dritte Schutzschichtabschnitt 172C der Schutzschicht 172 eine Stapelstruktur einer Siliziumoxidschicht, einer Aluminiumoxidschicht und eine Siliziumoxidschicht aufweisen. Eine Dicke von sowohl der Siliziumoxidschicht als auch der Aluminiumoxidschicht, die im ersten Schutzschichtabschnitt 172A enthalten sind, kann größer sein als eine Dicke von sowohl der Siliziumoxidschicht als auch der Aluminiumoxidschicht, die im zweiten Schutzschichtabschnitt 172B und im dritten Schutzschichtabschnitt 172C enthalten sind. Der erste Schutzschichtabschnitt 172A der Schutzschicht 172 kann als eine reflektierende Schicht fungieren. Der erste Schutzschichtabschnitt 172A der Schutzschicht 172 kann von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL emittiertes Licht reflektieren.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Schutzschicht 172 lediglich die Seitenwände, die dem Pixelraum PS auf der lichtemittierenden Zelle CL zugewandt sind, aus den Seitenwänden der inneren Trennwand PW1 und den Seitenwänden der äußeren Trennwand PW2 bedecken, ohne dabei die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und die Deckfläche der Trennwandstruktur PW zu bedecken. In diesem Fall kann die fluoreszierende Schicht 174 die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 in der Mehrzahl an Pixelräumen PS berühren.
  • 9A bis 9E sind Querschnittsansichten von Beispielen für eine Schutzschicht, welche als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden kann. 9A bis 9E stellen jeweils eine vergrößerte Querschnittskonfiguration dar, die einem Bereich 9Y aus 1C entspricht.
  • Bezugnehmend auf 9A kann eine Schutzschicht 70A als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden. Die Schutzschicht 70A kann eine erste Passivierungsschicht 72A und eine zweite Passivierungsschicht 74A enthalten, die eine Deckfläche und eine Seitenwand einer Trennwand PW konform bedecken. Die Schutzschicht 70A kann eine konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 konform bedecken.
  • In Ausführungsbeispielen kann die erste Passivierungsschicht 72A ein erstes Isoliermaterial enthalten und die zweite Passivierungsschicht 74A kann ein zweites Isoliermaterial, das sich vom ersten Isoliermaterial unterscheidet, enthalten. Sowohl das erste Isoliermaterial als auch das zweite Isoliermaterial können mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid enthalten.
  • In Ausführungsbeispielen kann eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70A, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70A, der die Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, und größer sein als ein Abschnitt der Schutzschicht 70A, der die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedeckt. Zum Beispiel kann der Abschnitt der Schutzschicht 70A, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, eine Dicke von ungefähr 0,5 µm bis ungefähr 5 µm aufweisen und der Abschnitt der Schutzschicht 70A, der die Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, kann eine Dicke von ungefähr 0,1 µm bis ungefähr 1 µm aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Da der Abschnitt der Schutzschicht 70A, der die Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, ausgebildet ist, eine Dicke auszubilden, die kleiner ist als eine Dicke des Abschnitts der Schutzschicht 70A, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, kann ein Durchsickern oder Durchdringen von Licht, das von einer lichtemittierenden Zelle CL in eine benachbarte lichtemittierende Zelle CL emittiert wird, durch den Abschnitt der Schutzschicht 70A, der die Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, reduziert oder verhindert werden. Dementsprechend können Kontrasteigenschaften des Lichtquellenmoduls 100 verbessert werden.
  • Bezugnehmend auf 9B kann eine Schutzschicht 70B als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden. Die Schutzschicht 70B kann im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie die in 9A gezeigt Schutzschicht 70A, mit der Ausnahme, dass die Schutzschicht 70B eine erste Passivierungsschicht 72B und eine zweite Passivierungsschicht 74B enthält. Die erste Passivierungsschicht 72B kann eine Deckfläche und eine Seitenwand einer Trennwand PW und eine konkave/konvexe Oberfläche 122C einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 konform bedecken. Die zweite Passivierungsschicht 74B kann die Seitenwand der Trennwand PW konform bedecken, ohne dabei die Deckfläche der Trennwand PW und die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 zu bedecken. Ausführliche Beschreibungen der ersten Passivierungsschicht 72B und der zweiten Passivierungsschicht 74B können im Wesentlichen dieselben sein wie jene der ersten Passivierungsschicht 72A und der zweiten Passivierungsschicht 74A, die mit Bezug auf 9A vorgesehen sind.
  • Bezugnehmend auf 9C kann eine Schutzschicht 70C als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden. Die Schutzschicht 70C kann im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie die in 9A gezeigte Schutzschicht 70A, mit der Ausnahme, dass die Schutzschicht 70C eine erste Passivierungsschicht 72C und eine zweite Passivierungsschicht 74C enthält. Die erste Passivierungsschicht 72C kann eine Seitenwand einer Trennwand PW konform bedecken, ohne dabei eine Deckfläche der Trennwand PW und eine konkave/konvexe Oberfläche 122C einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 zu bedecken. Die zweite Passivierungsschicht 74C kann die Deckfläche und die Seitenwand der Trennwand PW und die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 konform bedecken. Ausführliche Beschreibungen der ersten Passivierungsschicht 72C und der zweiten Passivierungsschicht 74C können im Wesentlichen dieselben sein wie jene der ersten Passivierungsschicht 72A und der zweiten Passivierungsschicht 74A, die mit Bezug auf 9A vorgesehen sind.
  • Bezugnehmend auf 9D kann eine Schutzschicht 70D als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden. Die Schutzschicht 70D kann eine erste Passivierungsschicht 72D, eine zweite Passivierungsschicht 74D und eine dritte Passivierungsschicht 76D enthalten.
  • Eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70D, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, kann größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70D, der die Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, und größer sein als ein Abschnitt der Schutzschicht 70D, der die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedeckt.
  • Die erste Passivierungsschicht 72D und die zweite Passivierungsschicht 74D können im Wesentlichen dieselben Konfigurationen wie die oben mit Bezug auf 9A beschriebene erste Passivierungsschicht 72A und zweite Passivierungsschicht 74A aufweisen. Die dritte Passivierungsschicht 76D kann ein drittes Isoliermaterial enthalten. Das dritte Isoliermaterial kann mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid enthalten. In Ausführungsbeispielen kann das dritte Isoliermaterial, welches dasselbe ist wie das in der ersten Passivierungsschicht 72D enthaltene erste Isoliermaterial und sich vom in der zweiten Passivierungsschicht 74D enthaltenen zweiten Isoliermaterial unterscheidet.
  • In Ausführungsbeispielen kann die Schutzschicht 70D eine Stapelstruktur von SiO2/Al2O3/SiO2, SiON/Al2O3/SiON, SiN/Al2O3/SiN, Al2O3/SiO2/Al2O3, Al2O3/SiON/Al2O3, Al2O3/SiN/Al2O3, SiO2/AlN/SiO2, SiON/AlN/SiON, SiN/AlN/SiN, SiO2/SiN/SiO2 oder Al2O3/AlN/Al2O3 enthalten.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Abschnitt der Schutzschicht 70D, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, eine Stapelstruktur enthalten, in der die erste Passivierungsschicht 72D und die zweite Passivierungsschicht 74D, die als ein Paar vorgesehen sind, mehrmals gestapelt sind. In diesem Fall kann der Abschnitt der Schutzschicht 70D, der die Seitenwand der Trennwand PW bedeckt, eine Stapelstruktur von SiO2/Al2O3/SiO2/Al2O3, SiON/Al2O3/SiON/Al2O3, SiN/Al2O3/SiN/Al2O3, Al2O3/SiO2/Al2O3/SiO2, Al2O3/SiON/Al2O3/SiON, Al2O3/SiN/Al2O3/SiN, SiO2/AlN/SiO2/AlN, SiON/AlN/SiON/AlN, SiN/AlN/SiN/AlN, SiO2/SiN/SiO2/SiN oder Al2O3/AlN/Al2O3/AlN enthalten.
  • Bezugnehmend auf 9E kann eine Schutzschicht 70E als die in 1C gezeigte Schutzschicht 172 übernommen werden. Die Schutzschicht 70E kann eine erste Passivierungsschicht 72A, eine zweite Passivierungsschicht 74A, eine reflektierende Seitenwandschicht 76E und eine äußere Passivierungsschicht 78E enthalten.
  • Eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70E, der eine Seitenwand einer Trennwand PW bedeckt, kann größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70E, der eine Deckfläche der Trennwand PW bedeckt, und größer sein als eine Dicke eines Abschnitts der Schutzschicht 70E, der eine konkave/konvexe Oberfläche 122C einer ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedeckt.
  • Ausführliche Konfigurationen der ersten Passivierungsschicht 72A und der zweiten Passivierungsschicht 74A können dieselben sein wie jene, die mit Bezug auf 9A beschrieben werden. Die reflektierende Seitenwandschicht 76E kann die Seitenwand der Trennwand PW bedecken, ohne dabei die Deckfläche der Trennwand PW zu bedecken. Die reflektierende Seitenwandschicht 76E kann von einer lichtemittierenden Stapelstruktur (Bezug zu 120 aus 1C) emittiertes Licht reflektieren. Die reflektierende Seitenwandschicht 76E kann zwischen der zweiten Passivierungsschicht 74A und der äußeren Passivierungsschicht 78E sein.
  • In Ausführungsbeispielen kann die reflektierende Seitenwandschicht 76E eine Metallschicht enthalten, die Ag, Al, Ni, Cr, Au, Pt, Pd, Sn, W, Rh, Ir, Ru, Mg, Zn, Ti, Cu oder eine Kombination daraus enthält. In weiteren Ausführungsformen kann die reflektierende Seitenwandschicht 76E eine Harzschicht (z.B. eine Polyphthalamid(PPA)-Schicht) enthalten, die ein Metalloxid, wie Titanoxid oder Aluminiumoxid, beinhaltet. In weiteren Ausführungsformen kann die reflektierende Seitenwandschicht 76E eine verteilte Bragg-Reflektor(DBR)-Schicht enthalten. Die DBR-Schicht kann eine Mehrzahl an Isolierschichten, die aus SiO2, SiN, Si3N4, SiON, TiO2, Al2O3, ZrO2, TiN, AlN, TiAlN, TiSiN oder einer Kombination daraus ausgewählt werden, enthalten. Die äußere Passivierungsschicht 78E kann mindestens eines von Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxynitrid, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid enthalten. Rückbezugnehmend auf 1A bis 1C ist die Schutzschicht 172 im Lichtquellenmodul 100, im Gegensatz zu der Darstellung in 1C, womöglich nicht auf Seitenwänden der Trennwandstruktur PW ausgebildet. In diesem Fall können eine innere Trennwand PW1 und eine äußere Trennwand PW2 eine fluoreszierende Schicht 174 in einer Mehrzahl an Pixelräumen PS direkt berühren.
  • In Ausführungsbeispielen kann eine Deckebene der fluoreszierenden Schicht 174 dieselbe sein wie eine oberste Ebene der Schutzschicht 172, welche die Trennwandstruktur PW bedeckt. In weiteren Ausführungsbeispielen kann eine Deckebene von mindestens einem Abschnitt der fluoreszierenden Schicht 174 dieselbe oder niedriger sein als eine Deckebene der Trennwandstruktur PW. In einem Beispiel kann eine Deckfläche der fluoreszierenden Schicht 174 eine konkave Oberfläche enthalten, wenn sie von außerhalb des Lichtquellenmoduls 100 betrachtet wird. In einem weiteren Beispiel kann die Deckfläche der fluoreszierenden Schicht 174 eine höhere Rauheit aufweisen als eine planare Oberfläche. In noch einem weiteren Beispiel kann die fluoreszierende Schicht 174 derart ausgebildet sein, dass sie eine Deckfläche der Trennwandstruktur PW bedeckt.
  • Die fluoreszierende Schicht 174 kann einen einzelnen Materialtyp enthalten, der imstande ist, eine Farbe eines von einer Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL emittierten Lichts in eine gewünschte Farbe umzuwandeln, und die Mehrzahl an Pixelräumen (Bezug zu PS in 7J) kann mit der fluoreszierenden Schicht 174, die derselben Farbe zugeordnet ist, gefüllt sein. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann sich eine Farbe der fluoreszierenden Schicht 174 in einigen der Mehrzahl an Pixelräumen PS von einer Farbe der fluoreszierenden Schicht 174 in den verbleibenden Pixelräumen PS unterscheiden.
  • Die fluoreszierende Schicht 174 kann ein Harz, das ein darin dispergiertes fluoreszierendes Material beinhaltet, oder eine Schicht, die ein fluoreszierendes Material beinhaltet, enthalten. Zum Beispiel kann die fluoreszierende Schicht 174 eine fluoreszierende Materialschicht enthalten, in der fluoreszierende Materialpartikel bei einer bestimmten Konzentration einheitlich dispergiert werden. Die fluoreszierenden Materialpartikel können ein Wellenlängenumwandlungsmaterial sein, das die Wellenlänge von von der Mehrzahl an lichtemittierenden Einheitszellen CL emittiertem Licht verändert. Um die Dichten- und Farbeinheit der fluoreszierenden Materialpartikel zu verbessern, kann die fluoreszierende Schicht 174 mindestens zwei Arten von fluoreszierenden Materialpartikeln mit unterschiedlichen Größenverteilung enthalten.
  • In Ausführungsbeispielen kann das in der fluoreszierenden Schicht 174 enthaltene fluoreszierende Material aus einer oxidbasierten Zusammensetzung, einer silicatbasierten Zusammensetzung, einer nitridbasierten Zusammensetzung und einer fluoridbasierten Zusammensetzung ausgewählt werden und verschiedene Farben und verschiedene Zusammensetzungen aufweisen. Zum Beispiel können β-SiAlON:Eu2+(grün), (Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+(rot), La3Si6N11:Ce3+(gelb), K2SiF6:Mn4 +(rot), SrLiAl3N4:Eu(rot), Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0,5≤x≤3, 0<z<0,3, 0<y≤4)(rot), K2TiF6:Mn4 +(rot), NaYF4:Mn4 +(rot), NaGdF4:Mn4 +(rot) und dergleichen als das fluoreszierende Material verwendet werden. die Art des fluoreszierenden Materials ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • In einer Ausführungsform kann ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, wie Quantenpunkte, ferner über der fluoreszierenden Schicht 174 sein. Der Quantenpunkt kann eine Kernschalenstruktur aufweisen, die einen III-V- oder II-VI-Verbindungshalbleiter enthält. Zum Beispiel kann die Kernschalenstruktur einen Kern, der ein Material wie CdSe und InP enthält, und eine Schalte, die ein Material wie ZnS und ZnSe enthält, enthalten. Der Quantenpunkt kann ferner einen Ligand zur Stabilisierung des Kerns und der Schale enthalten.
  • Die Schutzschicht 172 kann auf Seitenwänden der äußeren Trennwand PW2, die einem Pad-Bereich PDR zugewandt sind, ausgebildet sein. Die Seitenwände der äußeren Trennwand PW2, die dem Pad-Bereich PDR zugewandt sind, und eine Seitenwand der lichtemittierenden Stapelstruktur 120, die von der äußeren Trennwand PW2 bedeckt ist und dem Pad-Bereich PDR zugewandt ist, können von einer Isolierschutzschicht 180 bedeckt sein. In Ausführungsbeispielen kann die Isolierschutzschicht 180 eine Siliziumoxidschicht enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Eine vertikale Ebene (in Z-Richtung) einer Mehrzahl an leitfähigen Pads 148, die im Pad-Bereich PDR an Positionen sind, die von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL in einer zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) beabstandet sind, kann sich von einer vertikalen Ebene (in Z-Richtung) der lichtemittierenden Stapelstrukturen 120, welche die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL in einem Pixelbereich PXR bilden, unterscheiden. In einer vertikalen Richtung (Z-Richtung) kann eine Ebene der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 zwischen einer Ebene der lichtemittierenden Stapelstruktur 120 und einer Ebene einer Trägerstruktur 160 sein. In der vertikalen Richtung (Z-Richtung) kann ein kürzester Abstand von der Trägerstruktur 160 zu der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 kleiner sein als ein kürzester Abstand von der Trägerstruktur 160 zu der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120.
  • Eine in einer Verdrahtungsstruktur 140 enthaltene Mehrzahl an leitfähigen Leitungen kann mit der Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 an Positionen, die vom Pixelbereich PXR in einer seitlichen Richtung beabstandet sind, verbunden sein und somit kann ein Strom durch die Verdrahtungsstruktur 140 zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL und der Trägerstruktur 160 in die seitliche Richtung fließen.
  • Das mit Bezug auf 1A und 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100 kann die Trägerstruktur 160 enthalten, die konfiguriert ist, Isoliereigenschaften zwischen der Verdrahtungsstruktur 140 und einer PCB 190 zu verstärken. Dementsprechend kann ein Teilbereich einer vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, physikalisch beschädigt sein. Somit können Isoliereigenschaften durch die Trägerstruktur 160 zwischen der vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, und der PCB 190 verstärkt werden, selbst wenn ein Leckstrom aller Wahrscheinlichkeit nach im Teilbereich der vergrabenen Isolierschicht 154 auftritt. Infolgedessen kann eine elektrische Verbindung von der Verdrahtungsstruktur 140 durch die vergrabene Isolierschicht 154 und ein Trägersubstrat 162 zu der PCB 190 in der vertikalen Richtung verhindert werden. Somit können durch eine elektrische Leitung verursachte Fehler durch einen unerwünschten vertikalen Pfad zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL und der PCB 190 verhindert werden.
  • Zusätzlich können sowohl das Trägersubstrat 162 als auch eine obere Isolierschicht 164 und eine untere Isolierschicht 166, die in der Trägerstruktur 160 enthalten sind, eine Dicke innerhalb eines derart angemessenen Bereichs aufweisen, dass ein Verzugsphänomen unterdrückt wird. Somit kann der Verzug des Lichtquellenmoduls 100 aufgrund von durch die Trägerstruktur 160 verursachter Belastung unterdrückt werden. Dementsprechend kann das Auftreten von Rissen in einem Teilbereich der vergrabenen Isolierschicht 154, welche die Verdrahtungsstruktur 140 bedeckt, aufgrund des Verzugs der im Lichtquellenmodul 100 enthaltenen Komponenten während oder nach dem Herstellungsprozess des Lichtquellenmoduls 100 verhindert werden. Infolgedessen kann das Auftreten eines Leckstroms aufgrund der vergrabenen Isolierschicht 154 gehemmt werden und Beeinträchtigungen der Emissionseigenschaften des Lichtquellenmoduls 100 können verhindert werden.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 200 nach einem Ausführungsbeispiel. 2 stellt einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar. In 2 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu beschreiben, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 2 kann das Lichtquellenmodul 200 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das oben mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100, mit der Ausnahme, dass das Lichtquellenmodul 200 eine Trägerstruktur 260 anstatt der Trägerstruktur 160 des Lichtquellenmoduls 100 enthält.
  • Die Trägerstruktur 260 kann ein Trägersubstrat 162 und eine obere Isolierschicht 164, die eine erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162 bedeckt, enthalten. Die obere Isolierschicht 164 kann die erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162 berühren. Im Gegensatz zu der in 1C gezeigten Trägerstruktur 160 enthält die Trägerstruktur 260 womöglich keine untere Isolierschicht 166. Somit kann eine zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162 eine zweite Klebstoffschicht 186 berühren.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 300 nach einem Ausführungsbeispiel. 3 stellt einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar. In 3 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu bezeichnen, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 3 kann das Lichtquellenmodul 300 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100, mit der Ausnahme, dass das Lichtquellenmodul 300 eine Trägerstruktur 360 anstatt der Trägerstruktur 160 des Lichtquellenmoduls 100 enthält.
  • Die Trägerstruktur 360 kann ein Trägersubstrat 162 und eine untere Isolierschicht 166, die eine zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162 bedeckt, enthalten. Die untere Isolierschicht 166 kann die zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162 berühren. Im Gegensatz zu der in 1C gezeigten Trägerstruktur 160 enthält die Trägerstruktur 360 womöglich keine obere Isolierschicht 164. Somit kann eine erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162 eine erste Klebstoffschicht 156 berühren.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 400 nach einem Ausführungsbeispiel. 4 stellt einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar. In 4 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu bezeichnen, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 4 kann das Lichtquellenmodul 400 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100. Im Lichtquellenmodul 400 kann jede einer in einer Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthaltenen Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 122 eine erste leitfähige Halbleiterschicht 122, eine Aktivschicht 124 und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht 126 enthalten. Eine Oberfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, die eine gegenüberliegende Seite einer Oberfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, welche die Aktivschicht 124 berührt, ist, kann eine planare Oberfläche 422P enthalten.
  • Die planare Oberfläche 422P der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und Seitenwände und eine Deckfläche einer Teilwandstruktur PW können von einer Schutzschicht 472 bedeckt sein. Aus einer durch die Trennwandstruktur PW auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL definierten Mehrzahl an Pixelräumen (Bezug zu PS in 7H) können auf der Schutzschicht 472 verbleibende Räume mit einer fluoreszierenden Schicht 174 gefüllt sein.
  • Die Schutzschicht 472 kann einen ersten Schutzschichtabschnitt 472A, einen zweiten Schutzschichtabschnitt 472B und einen dritten Schutzschichtabschnitt 472C enthalten. Der erste Schutzschichtabschnitt 472A kann Seitenwände, die dem Pixelraum auf der lichtemittierenden Zelle CL zugewandt sind, aus Seitenwänden einer inneren Trennwand PW1 und Seitenwände einer äußeren Trennwand PW2 bedecken. Der zweite Schutzschichtabschnitt 472B kann eine Deckfläche von sowohl der inneren Trennwand PW1 als auch der äußeren Trennwand PW2 bedecken. Der dritte Schutzschichtabschnitt 472C kann die planare Oberfläche 422P der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedecken. Eine Dicke des ersten Schutzschichtabschnitts 472A kann größer sein als eine Dicke des zweiten Schutzschichtabschnitts 472B und größer sein als eine Dicke des dritten Schutzschichtabschnitts 472C. Eine ausführliche Beschreibung der Schutzschicht 472 kann im Wesentlichen dieselbe sein wie jene der Schutzschicht 472, die mit Bezug auf 1C vorgesehen ist.
  • In Ausführungsbeispielen kann das in 4 gezeigte Lichtquellenmodul 400 die in 2 gezeigte Trägerstruktur 260 oder die in 3 gezeigte Trägerstruktur 360 anstatt der Trägerstruktur 160 enthalten.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 500 nach einem Ausführungsbeispiel. 5 stellt einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar. In 5 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu bezeichnen, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 5 kann das Lichtquellenmodul 500 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100. Das Lichtquellenmodul 500 kann jedoch eine Trennwandstruktur PW5, die eine Mehrzahl an Pixelräumen auf einer Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL definiert, und eine Schutzschicht 572, die eine Seitenwand der Trennwandstruktur PW5 bedeckt, enthalten.
  • Die Trennwandstruktur PW5 kann eine innere Trennwand PW51, die eine Mehrzahl an Pixelräumen in einem Pixelbereich PXR definiert, und eine äußere Trennwand PW52, welche die innere Trennwand PW51 umgibt, enthalten. Aus Seitenwänden der inneren Trennwand PW51 und Seitenwänden der äußeren Trennwand PW52 können Seitenwände, die dem Pixelraum auf der lichtemittierenden Zelle CL zugewandt sind, eine nicht-planare Einheit PWR, die in einer vertikalen Richtung (Z-Richtung) nicht planar ist, sich aber in eine konvexe/konkave Form erstreckt, enthalten. Die nicht-planare Einheit PWR kann über einem Bereich, der mindestens einem Teil der Gesamthöhe der Trennwandstruktur PW5 in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) entspricht, ausgebildet sein. Die nicht-planare Einheit PWR der Trennwandstruktur PW5 kann einer fluoreszierenden Schicht 174 zugewandt sein.
  • Die Schutzschicht 572 enthält einen ersten Schutzschichtabschnitt 572A, einen zweiten Schutzschichtabschnitt 572B und einen dritten Schutzschichtabschnitt 572C. Der erste Schutzschichtabschnitt 572A kann die Seitenwände, die dem Pixelraum auf der lichtemittierenden Zelle CL zugewandt sind, aus den Seitenwänden der inneren Trennwand PW51 und den Seitenwänden der äußeren Trennwand PW52 bedecken. Der zweite Schutzschichtabschnitt 572B kann eine Deckfläche von sowohl der inneren Trennwand PW51 als auch der äußeren Trennwand PW52 bedecken. Der dritte Schutzschichtabschnitt 572C kann die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedecken. Eine Dicke des ersten Schutzschichtabschnitts 572A kann größer sein als eine Dicke des zweiten Schutzschichtabschnitts 572B und größer sein als eine Dicke des dritten Schutzschichtabschnitts 572C.
  • Der erste Schutzschichtabschnitt 572A der Schutzschicht 572 kann ausgebildet sein, die nicht-planare Einheit PWR der Seitenwand von sowohl der inneren Trennwand PW51 als auch der äußeren Trennwand PW52 konform zu bedecken, während der dritte Schutzschichtabschnitt 572C der Schutzschicht 572 ausgebildet sein kann, die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 konform zu bedecken.
  • Im Lichtquellenmodul 500 kann die Seitenwand der Trennwandstruktur PW5, die der fluoreszierenden Schicht 174 zugewandt ist, die nicht-planare Einheit PWR enthalten und der erste Schutzschichtabschnitt 572A der Schutzschicht 572 kann außerdem eine nicht-planare Einheit 572R, die der nicht-planaren Einheit PWR entspricht, aufweisen. Dementsprechend kann ein Kontaktbereich zwischen der Schutzschicht 572 und der fluoreszierenden Schicht 174 ferner erhöht werden und ein Bereich der Schutzschicht 572, welcher der Trennwandstruktur PW5 zugewandt ist, kann erhöht werden. Somit kann die fluoreszierende Schicht 174 im Innern der durch die Trennwandstruktur PW5 definierten Pixelräume gut befestigt sein. Dementsprechend kann die strukturelle Stabilität des Lichtquellenmoduls 500 verbessert werden. Ausführliche Beschreibungen der Trennwandstruktur PW5 und der Schutzschicht 572 können im Wesentlichen dieselben sein wie jene der Trennwandstruktur PW und der Schutzschicht 172, die mit Bezug auf 1C vorgesehen sind.
  • In Ausführungsbeispielen kann das in 5 gezeigte Lichtquellenmodul 500 die in 2 gezeigte Trägerstruktur 260 oder die in 3 gezeigte Trägerstruktur 360 anstatt der Trägerstruktur 160 enthalten.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 600 nach einem Ausführungsbeispiel. 6 stellt einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar. In 6 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu bezeichnen, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 6 kann das Lichtquellenmodul 600 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Lichtquellenmodul 100, mit der Ausnahme, dass das Lichtquellenmodul 600 eine Mehrzahl an Linsen 678, die von einer Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL mit einer fluoreszierenden Schicht 174 dazwischen beabstandet sind, enthalten.
  • Die Mehrzahl an Linsen 678 kann durch eine Trennwandstruktur PW und eine Schutzschicht 172 befestigt sein. Eine Randeinheit von jeder der Mehrzahl an Linsen 678 kann die Schutzschicht 172 berühren. Jede der Mehrzahl an Linsen 678 kann eine konvexe Deckfläche und eine konvexe Bodenoberfläche in einer äußeren Richtung derselben aufweisen. Dementsprechend kann die fluoreszierende Schicht 174, die jeder der Mehrzahl an Linsen 678 zugewandt ist, eine konkave Deckfläche, die der konkaven Deckfläche der Linsen 678 entspricht, aufweisen.
  • In Ausführungsbeispielen kann das in 6 gezeigte Lichtquellenmodul 600 die in 2 gezeigte Trägerstruktur 260 oder die in 3 gezeigte Trägerstruktur 360 anstatt der Trägerstruktur 160 enthalten.
  • Da das Lichtquellenmodul 600 die Mehrzahl an Linsen 678 enthält, kann ein zusätzliches optisches System (z.B. eine zusätzliche Linse), die typischerweise außerhalb des Lichtquellenmoduls 600 vorgesehen ist, vereinfacht werden, und somit kann das Lichtquellenmodul 600 eine kompakte Größe aufweisen.
  • 7A bis 7H sind Querschnittsansichten eines Prozessablaufs eines Herstellungsverfahrens eines Lichtquellenmoduls 100 nach einem Ausführungsbeispiel. 7A bis 7N stellen einige Komponenten eines Bereichs, der einem Querschnitt entlang Linie CY-CY' aus 1B entspricht, dar.
  • Bezugnehmend auf 7A kann eine lichtemittierende Stapelschicht 120P auf einem Substrat 110 ausgebildet sein.
  • In Ausführungsbeispielen kann das Substrat 110 ein Silizium(Si)-Substrat, ein Siliziumcarbid(SiC)-Substrat, ein Saphirsubstrat und/oder ein Galliumnitrid(GaN)-Substrat enthalten. Das Substrat 110 kann einen Pixelbereich PXR und einen Pad-Bereich PDR enthalten.
  • Die lichtemittierende Stapelschicht 120P kann eine erste leitfähige Halbleiterschicht 122, eine Aktivschicht 124 und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht 126, die auf einer Hauptoberfläche 110S des Substrats 110 sequenziell gestapelt sind, enthalten.
  • Die lichtemittierende Stapelschicht 120P kann unter Verwendung eines metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidungs(MOCVD)-Prozesses, eines Molekularstrahlepitaxie(MBE)-Prozesses oder eines Hydridgasphasenepitaxie(HVPE)-Prozesses ausgebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • In Ausführungsbeispielen kann die lichtemittierende Stapelschicht 120P ferner eine Pufferstruktur zwischen dem Substrat 110 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 enthalten.
  • 8A und 8B sind Querschnittsansichten einiger Komponenten einer lichtemittierenden Stapelschicht 120P zur Erläuterung von Pufferstrukturen BS1 und BS2, die Beispiele für die Pufferstruktur, die zwischen dem Substrat 110 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 sein kann, sind.
  • Bezugnehmend auf 8A kann die lichtemittierende Stapelschicht 120P ferner die Pufferstruktur BS1 enthalten, die zwischen dem Substrat 110 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 ist.
  • Die Pufferstruktur BS 1 kann eine Kernbildungsschicht 111, eine Versetzungsentfernungsstruktur DS und eine Pufferschicht 114, die auf dem Substrat 110 sequenziell ausgebildet sind, enthalten.
  • Die Kernbildungsschicht 111 kann eine Schicht zur Ausbildung von Zellkernen für ein Kristallwachstum sein. Die Kernbildungsschicht 111 kann das Auftreten eines Rückschmelzphänomens, in dem in einer weiteren Schicht (z.B. einer ersten Materialschicht 112 und/oder der Pufferschicht 114) der Pufferstruktur BS1 enthaltenes Gallium (Ga) im Substrat 110 enthaltenes Silizium (Si) berührt und mit diesem reagiert, verhindern. Außerdem kann die Kernbildungsschicht 111 die Benetzungseigenschaften der Versetzungsentfernungsstruktur DS verbessern. In Ausführungsbeispielen kann die Kernbildungsschicht 111 Aluminiumnitrid (AlN) enthalten.
  • Die Versetzungsentfernungsstruktur DS kann die erste Materialschicht 112 und eine zweite Materialschicht 113, die auf der Kernbildungsschicht 111 sequenziell ausgebildet sind, enthalten. Die erste Materialschicht 112 kann BxAlyInzGa1-x-y-zN (wobei 0≤x<1, 0≤y<1, 0≤z<1, und 0≤x+y+z<1) enthalten. In Ausführungsbeispielen kann ein Zusammensetzungsverhältnis der ersten Materialschicht 112 über der Gesamtdicke derselben im Wesentlichen konstant sein. Zum Beispiel kann ein Aluminium(Al)-Gehalt der ersten Materialschicht 112 ungefähr 20 Atomprozent (at%) bis ungefähr 75 at% sein.
  • Die zweite Materialschicht 113 kann eine Gitterkonstante aufweisen, die sich von der ersten Materialschicht 112 unterscheidet. In Ausführungsbeispielen kann die zweite Materialschicht 113 dasselbe Material wie die Kernbildungsschicht 111 enthalten. Zum Beispiel kann die zweite Materialschicht 113 Aluminiumnitrid (AlN) enthalten. Außerdem kann eine Rauheit einer Deckfläche der ersten Materialschicht 112 höher sein als eine Rauheit einer Deckfläche der Kernbildungsschicht 111 und eine Rauheit einer Deckfläche der zweiten Materialschicht 113. Die Deckfläche der ersten Materialschicht 112 kann eine Rauheit von ungefähr 5 nm bis ungefähr 500 nm aufweisen. Die Deckfläche der Kernbildungsschicht 111 und die Deckfläche der zweiten Materialschicht 113 können eine Rauheit von ungefähr 0 nm bis ungefähr 10 nm aufweisen. Sowohl die Deckfläche der Kernbildungsschicht 111 als auch die Deckfläche der zweiten Materialschicht 113 können im Wesentlichen planar sein. Eine relativ hohe Rauheit der Deckfläche der ersten Materialschicht 112 bei einer Schnittstelle zwischen der ersten Materialschicht 112 und der zweiten Materialschicht 113 kann eine Versetzung biegen und eine Versetzungsdichte reduzieren.
  • In Ausführungsbeispielen kann die Gitterkonstante der zweiten Materialschicht 113 niedriger sein als die Gitterkonstante der ersten Materialschicht 112. Dementsprechend kann eine Zugbelastung in der zweiten Materialschicht 113 verursacht werden und zu Rissen führen. In diesem Fall kann die zweite Materialschicht 113 zu einer Dicke D3, die kleiner ist als eine Dicke D1 der Kernbildungsschicht 111, ausgebildet werden und somit kann eine Zugbelastung reduziert werden, um das Auftreten von Rissen zu verhindern. Die Dicke D3 der zweiten Materialschicht 113 kann ungefähr 10 % bis ungefähr 50 % der Dicke D2 der ersten Materialschicht 112 sein. Wie hierin verwendet, kann eine Dicke einer Schicht als eine maximale Dicke der Schicht definiert sein. Zur Steuerung des Verzugs des Substrats 110 und Verbesserung der Kristallinität der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 können die Dicke D1 der Kernbildungsschicht 111, die Dicke D2 der ersten Materialschicht 112 und die Dicke D3 der zweiten Materialschicht 113 angemessen ausgewählt werden.
  • Die Pufferschicht 114 kann Unterschiede der Gitterkonstante und von Koeffizienten einer thermischen Erweiterung (CTE) zwischen einer auf der Pufferschicht BS1 ausgebildeten Struktur (z.B. der ersten leitfähigen Halbleiterstruktur 122) und der zweiten Materialschicht 113 reduzieren. Zum Beispiel kann eine Gitterkonstante der Pufferschicht 114 zwischen einer Gitterkonstante der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und einer Gitterkonstante der zweiten leitfähigen Halbeiterschicht 113 sein. Zusätzlich kann ein CTE der Pufferschicht 114 zwischen einem CTE der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und einem CTE der zweiten Materialschicht 113 sein. Die Pufferschicht 114 kann dasselbe Material enthalten wie die erste Materialschicht 112. In Ausführungsbeispielen kann die Pufferschicht 114 BxAlylnzGa1-x-y-zN (wobei 0≤x<1, 0≤y<1, 0≤z<1, und 0≤x+y+z<1) enthalten.
  • In Ausführungsbeispielen kann die lichtemittierende Stapelschicht 120P ferner eine undotierte Halbleiterschicht (nicht gezeigt) enthalten, die zwischen der Pufferschicht 114 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 ist. Die undotierte Halbleiterschicht kann die Kristallinität der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 weiter verbessern. Die undotierte Halbleiterschicht kann einen nitridbasierten Halbleiter, zum Beispiel AlxInyGa1-x-yN (wobei 0≤x<1, 0≤y<1, und 0≤x+y≤1), enthalten.
  • In Ausführungsbeispielen kann mindestens eine der Kernbildungsschicht 111, der ersten Materialschicht 112, der zweiten Materialschicht 113 und der Pufferschicht 114 mit Silizium (Si) dotiert sein. In diesem Fall kann eine Silizium-Dotierungskonzentration der mindestens einen der Kernbildungsschicht 111, der ersten Materialschicht 112, der zweiten Materialschicht 113 und der Pufferschicht 114 in einem Bereich von ungefähr 0 cm-3 bis ungefähr 1019 cm-3 sein. Durch das Dotieren der mindestens einen der Kernbildungsschicht 111, der ersten Materialschicht 112, der zweiten Materialschicht 113 und der Pufferschicht 114 mit Silizium (Si) kann eine Zugbelastung reduziert werden oder eine Druckbelastung kann verursacht werden, um das Auftreten von Rissen zu verhindern.
  • In Ausführungsbeispielen kann die erste Materialschicht 112 bei einer Temperatur von ungefähr 1100 °C oder niedriger derart ausgebildet werden, dass die erste Materialschicht 112 ausgebildet ist, eine raue Deckfläche aufzuweisen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die erste Materialschicht 112 ausgebildet sein, eine planare Deckfläche aufzuweisen, und die planare Deckfläche der ersten Materialschicht 112 kann oberflächenbehandelt oder geätzt sein und somit kann die erste Materialschicht 112 die raue Deckfläche aufweisen. Die zweite Materialschicht 113 kann ausgebildet sein, eine planare Deckfläche aufzuweisen. Zu diesem Zweck kann die zweite Materialschicht 113 bei einer Temperatur von ungefähr 1000 °C oder höher ausgebildet werden.
  • Um zu verhindern, dass sich die Kristallinität der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 aufgrund einer Rauheit einer Deckfläche der Pufferschicht 114 verschlechtert, kann die erste leitfähige Halbleiterschicht 122, nachdem die Pufferschicht 114 ausgebildet worden ist, bei einer relativ niedrigen Temperatur von ungefähr 900 °C bis ungefähr 1100 °C ursprünglich ausgebildet werden und dann bei einer relativ hohen Temperatur von ungefähr 1050 °C oder höher ausgebildet werden.
  • Bezugnehmend auf 8B kann die lichtemittierende Stapelschicht 120P ferner die zwischen dem Substrat 110 und der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 angeordnete Pufferstruktur BS2 enthalten.
  • Die Pufferstruktur BS2 kann im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie die mit Bezug auf 8A beschriebene Pufferstruktur BS1. Die Pufferstruktur BS2 kann jedoch eine Mehrzahl an Versetzungsentfernungsstrukturen DS zwischen der Kernbildungsschicht 111 und der Pufferschicht 114 enthalten. Obwohl 8B ein Beispiel darstellt, in dem zwei Versetzungsentfernungsstrukturen DS zwischen der Kernbildungsschicht 111 und der Pufferschicht 114 sind, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Die Anzahl an zwischen der Kernbildungsschicht 111 und der Pufferschicht 114 angeordneten Versetzungsentfernungsstrukturen DS kann größer oder kleiner sein als 3. Die Mehrzahl an Versetzungsentfernungsstrukturen DS kann die Fähigkeit der Pufferstruktur BS2 zur Reduzierung einer Versetzungsdichte verbessern.
  • In der Mehrzahl an Versetzungsentfernungsstrukturen DS kann sich die Rauheit der Deckfläche der zweiten Materialschicht 113 in eine Richtung weg vom Substrat 110, das heißt, in eine Richtung zu der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 hin, verringern. Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration kann verhindert werden, dass sich jede der in 7A gezeigten ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, Aktivschicht 122 und zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 verschlechtert.
  • Bezugnehmend auf 7B kann ein Maskenmuster (nicht gezeigt) auf der lichtemittierenden Stapelschicht 120P ausgebildet sein und ein Abschnitt der lichtemittierenden Stapelschicht 120P kann unter Verwendung des Maskenmusters als eine Ätzmaske in einem Pixelbereich PXR geätzt werden, wodurch ein Graben bzw. eine Vertiefung T1, die eine Mehrzahl an Mesastrukturen MS definiert, ausgebildet werden kann. Die erste leitfähige Schicht 122 kann auf einer Bodenoberfläche der Vertiefung T1 freigelegt sein. Die Vertiefung T1 ist womöglich nicht in einem Pad-Bereich PDR des Substrats 110 ausgebildet.
  • Bezugnehmend auf 7C kann ein Abschnitt der lichtemittierenden Stapelstruktur (Bezug zu 120P aus 7B), der die Mehrzahl an Mesastrukturen MS enthält, im Pixelbereich PXR geätzt werden, und somit kann ein Isolationsbereich S1 ausgebildet sein, das Substrat im Pixelbereich PXR freizulegen. Infolgedessen kann die lichtemittierende Stapelschicht 120P in eine Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 unterteilt werden. Die lichtemittierende Stapelstruktur 120 kann eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL im Pixelbereich PXR bilden.
  • In Ausführungsbeispielen, nachdem der Isolationsbereich S1 ausgebildet worden ist, kann eine Seitenwand 120S einer jeden der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120, die den Isolationsbereich S1 definieren, mit einem Neigungswinkel von ungefähr 60° bis ungefähr 90° in Bezug auf eine horizontale Ebene, die parallel zu einer Hauptoberfläche 110S des Substrats 110 ist, geneigt sein. In einer seitlichen Richtung (X-Richtung oder Y-Richtung) kann eine Bodeneinheit des Isolationsbereichs S1, bei dem das Substrat 110 freigelegt ist, zu einer Breite ausgebildet sein, die kleiner oder gleich einer Breite einer inneren Trennwand (Bezug zu PW1 aus 1B und 1C), die während eines nachfolgenden Prozesses aus dem Substrat 110 erhalten wird, ist, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Bezugnehmend auf 7D können eine isolierende Auskleidung 132, eine erste Elektrode 134A und eine zweite Elektrode 134B ausgebildet sein. Die isolierende Auskleidung 132 kann die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL bedecken. Die erste Elektrode 134A kann die isolierende Auskleidung 132 durchqueren und mit der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 verbunden sein. Die zweite Elektrode 134B kann die isolierende Auskleidung 132 durchqueren und mit der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 126 verbunden sein.
  • Die erste Elektrode 134A und die zweite Elektrode 134B können sequenziell ausgebildet sein. Zum Beispiel kann auf das Ausbilden der zweiten Elektrode 134B das Ausbilden der ersten Elektrode 134A folgen, die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Bezugnehmend auf 7E können eine Verdrahtungsstruktur 140 mit einer mehrschichtigen Struktur, eine Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 und eine vergrabene Isolierschicht 154 auf der resultierenden Struktur aus 7D ausgebildet sein. Die Verdrahtungsstruktur 140 kann eine Mehrzahl an leitfähigen Leitungen, die mit der ersten Elektrode 134A und der zweiten Elektrode 134B verbunden sind, enthalten. Die Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152 kann jeweilige Räume zwischen der Mehrzahl an leitfähigen Leitungen füllen. Die vergrabene Isolierschicht 154 kann die Verdrahtungsstruktur 140 bedecken.
  • Die Verdrahtungsstruktur 140 kann eine Mehrzahl an ersten leitfähigen Leitungen 142, eine Mehrzahl an zweiten leitfähigen Leitungen 144 und eine Mehrzahl an dritten leitfähigen Leitungen 146, die auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 sequenziell ausgebildet sind, enthalten. In Ausführungsbeispielen kann die Verdrahtungsstruktur 140 unter Verwendung eines Plattierungsprozesses ausgebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Bezugnehmend auf 7F kann eine Trägerstruktur 160 durch Verwenden einer ersten Klebstoffschicht 156 auf der vergrabenen Isolierschicht 154 festgeklebt werden. Die Trägerstruktur 160 kann ein Trägersubstrat 162, eine obere Isolierschicht 164, die eine erste Oberfläche 162S1 des Trägersubstrats 162 bedeckt, und eine untere Isolierschicht 166, die eine zweite Oberfläche 162S2 des Trägersubstrats 162 bedeckt, enthalten.
  • Bezugnehmend auf 7G kann die resultierende Struktur aus 7F umgekehrt sein und das Substrat 110 kann derart positioniert sein, dass es nach oben in eine vertikale Richtung (Z-Richtung) zeigt. Anschließend kann ein Schleifprozess auf einer Oberfläche des Substrats 110, die eine gegenüberliegende Seite der Hauptoberfläche 110S des Substrats 110 ist, durchgeführt werden, wodurch eine Dicke des Substrats 110 reduziert wird. Infolgedessen kann eine Rückseite 110B des Substrats 110, dessen Dicke reduziert ist, freigelegt werden.
  • Bezugnehmend auf 7H kann ein Maskenmuster (nicht gezeigt) auf der Rückseite 110B des Substrats 110 in der resultierenden Struktur aus 7G ausgebildet sein. Das Substrat 110 kann unter Verwendung des Maskenmusters als eine Ätzmaske geätzt werden und somit kann die innere Trennwand PW1 aus einem Abschnitt des Substrats 110, der im Pixelbereich PXR ist, erhalten werden. Eine Mehrzahl an Pixelräumen PS kann durch die innere Trennwand PW1 im Pixelbereich PXR definiert sein. Ein Abschnitt des Substrats 110 kann auf einer Randeinheit des Pixelbereichs PXR und des Pad-Bereichs PDR verbleiben.
  • Die innere Trennwand PW1 kann den Isolationsbereich (Bezug zu S1 aus 7C) zwischen den jeweiligen lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) überlappen. Die erste leitfähige Halbleiterschicht 122 einer jeden der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen 120 kann durch die Mehrzahl an Pixelräumen PS freigelegt sein.
  • Bezugnehmend auf 71 kann ein Ätzprozess auf einer Oberfläche der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, welche durch die Mehrzahl an Pixelräumen PS freigelegt ist, durchgeführt werden, wodurch eine konkave/konvexe Oberfläche 122C ausgebildet wird.
  • Bezugnehmend auf 7J kann eine Schutzschicht 172 ausgebildet sein, um die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122, die freigelegte Oberfläche der inneren Trennwand PW1 und die freigelegte Oberfläche des Substrats 110, die in der Randeinheit des Pixelbereichs PXR und des Pad-Bereichs PDR verbleiben, zu bedecken.
  • Die Schutzschicht 172 kann einen ersten Schutzschichtabschnitt 172A, einen zweiten Schutzschichtabschnitt 172B und einen dritten Schutzschichtabschnitt 172C enthalten. Der erste Schutzschichtabschnitt 172A kann im Pixelbereich PXR freigelegte Seitenwände der inneren Trennwand PW1 und in der Randeinheit des Pixelbereichs PXR und des Pad-Bereichs PDR verbleibende Seitenwände des Substrats 110 bedecken. Der zweite Schutzschichtabschnitt 172B kann Deckflächen der inneren Trennwand PW1 und des verbleibenden Substrats 110 bedecken. Der dritte Schutzschichtabschnitt 172C kann die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 bedecken. Eine ausführliche Beschreibung der Schutzschicht 172 kann aus der mit Bezug auf 1C vorgesehenen Beschreibung abgeleitet werden.
  • In Ausführungsbeispielen kann das Ausbilden der Schutzschicht 172 das Durchführen einer Mehrzahl an Abscheidungsprozessen zum Ausbilden einer Siliziumoxidschicht und einer Aluminiumoxidschicht und das Durchführen eines anisotropen Ätzprozesses zum Reduzieren einer Dicke der Schutzschicht 172, welche die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 122 und die Deckfläche der inneren Trennwand PW1 bedeckt, durch teilweises Entfernen von Abschnitten der abgeschiedenen Siliziumoxidschichten und/oder Aluminiumoxidschichten, welche die konkave/konvexe Oberfläche 122C der ersten leitfähigen Schicht 122 und die Deckfläche der inneren Trennwand PW1 bedecken, enthalten. Der anisotrope Ätzprozess kann zwischen den jeweiligen Abscheidungsprozessen oder nach der Mehrzahl an Abscheidungsprozessen optional durchgeführt werden. Infolgedessen kann eine Metalloxidschicht (z.B. eine Aluminiumoxidschicht), die als eine reflektierende Schicht dienen kann, im ersten Schutzschichtabschnitt 172, der eine innere Seitenwand des Pixelraums PS bedeckt, aus der Schutzschicht 172 in einer größeren Dicke übrig bleiben als im zweiten Schutzschichtabschnitt 172B und im dritten Schutzschichtabschnitt 172C der Schutzschicht 172. Dementsprechend kann der erste Schutzschichtabschnitt 172A der Schutzschicht 172 als eine reflektierende Schicht fungieren.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen kann jegliche der in 9A bis 9E gezeigten Schutzschichten 70A, 70B, 70C, 70D und 70E als die Schutzschicht 172 ausgebildet sein.
  • Bezugnehmend auf 7K kann eine fluoreszierende Schicht 174 ausgebildet sein, die Mehrzahl an Pixelräumen PS, die auf der Schutzschicht 172 in der resultierenden Struktur aus 7J verbleiben, zu füllen.
  • In Ausführungsbeispielen kann die fluoreszierende Schicht 174 durch Anwenden oder Dispergieren eines Harzes, das darin dispergierte fluoreszierende Materialpartikel beinhaltet, in jeden der Mehrzahl an Pixelräumen (Bezug zu PS aus 7J) ausgebildet sein. Die fluoreszierende Schicht 174 kann mindestens zwei Arten von fluoreszierenden Materialpartikeln mit unterschiedlichen Größenverteilungen enthalten, sodass die fluoreszierenden Materialpartikel einheitlich in jeden der Mehrzahl an Pixelräumen PS dispergiert werden können.
  • Bezugnehmend auf 7L kann ein Maskenmuster (nicht gezeigt) im Pixelbereich PXR zum Bedecken der fluoreszierenden Schicht 174, der inneren Trennwand PW1 und eines Abschnitts des verbleibenden Substrats 110 ausgebildet sein und die Schutzschicht 172 und das im Pad-Bereich PDR verbleibende Substrat 110 können unter Verwendung des Maskenmusters als eine Ätzmaske geätzt werden. Infolgedessen kann eine äußere Trennwand PW2, die einen Abschnitt des Substrats 110, das nach dem Ätzprozess übrig ist, enthält, ausgebildet werden. Nachdem die äußere Trennwand PW2 ausgebildet worden ist, kann die isolierende Auskleidung 132 durch Entfernen eines Abschnitts der freigelegten lichtemittierenden Stapelstruktur 120 im Pad-Bereich PDR freigelegt werden.
  • Anschließend kann eine Isolierschutzschicht 180 ausgebildet werden, eine Seitenwand der äußeren Trennwand PW2 und eine äußerste Seitenwand der lichtemittierenden Stapelstruktur 120, die auf dem Pad-Bereich PDR freigelegt sind, zu bedecken. In Ausführungsbeispielen kann die Isolierschutzschicht 180 eine Siliziumoxidschicht enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die äußere Trennwand PW2 kann zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL und dem Pad-Bereich PDR sein. Die äußere Trennwand PW2 kann mindestens Abschnitte der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL, welche durch die innere Trennwand PW1 voneinander getrennt sind, umgeben. Ein Pixelumgebungsraum PRS, der durch die äußere Trennwand PW2 und die Isolierschutzschicht 180 definiert ist, kann im Pad-Bereich PDR verbleiben.
  • Bezugnehmend auf 7M kann eine Mehrzahl an Pad-Verbindungsräumen CS, die einen Abschnitt der Verdrahtungsstruktur 140 freilegen, durch teilweises Ätzen von sowohl der isolierenden Auskleidung 132 als auch der Inter-Verdrahtungs-Isolierschicht 152, die auf dem Pad-Bereich PDR freigelegt ist, ausgebildet werden. Anschließend kann eine Mehrzahl an Verbindungs-Pads 148 ausgebildet werden. Die Mehrzahl an Verbindungs-Pads 148 kann ein erstes leitfähiges Pad 148A und ein zweites leitfähiges Pad 148B, die in der Mehrzahl an Pad-Verbindungsräumen CS mit der Verdrahtungsstruktur 140 verbunden sind, enthalten.
  • Bezugnehmend auf 7N kann eine PCB 190 durch Verwenden einer zweiten Klebstoffschicht 186 auf einer Oberfläche der Trägerstruktur 160, die eine gegenüberliegende Seite einer Oberfläche der Trägerstruktur 160, die der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL zugewandt ist, ist, festgeklebt werden und somit kann das in 1A bis 1C gezeigte Lichtquellenmodul 100 hergestellt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die zweite Klebstoffschicht 186, nachdem die PCB 190 auf der Oberfläche der Trägerstruktur 160 festgeklebt worden ist, mit der unteren Isolierschicht 166 der Trägerstruktur 160 in Berührung sein. Die untere Isolierschicht 166 der Trägerstruktur 160 kann jedoch weggelassen sein. In diesem Fall kann eine Struktur, in der die zweite Klebstoffschicht 186 mit dem Trägersubstrat 162 in Berührung ist, erhalten werden.
  • Obwohl das Herstellungsverfahren des in 1A bis 1C gezeigten Lichtquellenmoduls 100 mit Bezug auf 7A bis 7N beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die in 2 bis 6 gezeigten Lichtquellenmodule 200, 300, 400, 500 und 600 und Lichtquellenmodule mit verschiedenen Strukturen durch Anwenden verschiedener Modifikationen und Veränderungen innerhalb des Umfangs der Ausführungsformen hergestellt werden können.
  • Zum Beispiel kann die in 2 gezeigte Trägerstruktur 260 zur Herstellung des in 2 gezeigten Lichtquellenmoduls 200 durch Verwenden der ersten Klebstoffschicht 156 während des mit Bezug auf 7F beschriebenen Prozesses auf der vergrabenen Isolierschicht 152 anstatt der Trägerstruktur festgeklebt werden.
  • Um das in 3 gezeigte Lichtquellenmodul 300 herzustellen, kann die in 3 gezeigte Trägerstruktur 360 durch Verwenden der ersten Klebstoffschicht 156 während des mit Bezug auf 7F beschriebenen Prozesses auf der vergrabenen Isolierschicht 154 anstatt der Trägerstruktur 160 festgeklebt werden.
  • Um das in 4 gezeigte Lichtquellenmodul 400 herzustellen, können die mit Bezug auf 7A bis 7N beschriebenen Prozesse durchgeführt werden. Der Prozess zum Ausbilden der konkaven/konvexen Oberfläche 122C, der mit Bezug auf 71 beschrieben wird, kann jedoch weggelassen sein.
  • Um das in 5 gezeigte Lichtquellenmodul 500 herzustellen, kann die innere Trennwand PW1, welche die Mehrzahl an Pixelräumen PS definiert, wie mit Bezug auf 7H beschrieben ausgebildet werden. Das Ausbilden der inneren Trennwand PW1 kann das Ausbilden einer nicht-planaren Einheit PWR auf einer geätzten Oberfläche des Substrats 110, welche durch die Mehrzahl an Pixelräumen PS freigelegt ist, durch Steuern von Prozessbedingungen zum Ätzen des Substrats 110 während eines Prozesses zum Ätzen des Substrats 110 enthalten. Anschließend können die mit Bezug auf 7I bis 7N beschriebenen Prozesse durchgeführt werden. Somit kann das Lichtquellenmodul 500, in dem die nicht-planare Einheit PWR auf der Seitenwand der Trennwandstruktur PW5, die der Mehrzahl an Pixelräumen PS zugewandt ist, ausgebildet ist, hergestellt werden.
  • Um das in 6 gezeigte Lichtquellenmodul 600 herzustellen, nachdem die fluoreszierende Schicht 174 zum Füllen der Mehrzahl an Pixelräumen PS wie mit Bezug auf 7K beschrieben ausgebildet worden ist, kann ein Prozess zum Ausbilden einer Mehrzahl an Linsen 678 auf der fluoreszierenden Schicht 174 weiter durchgeführt werden. Anschließend können die mit Bezug auf 7L bis 7N beschriebenen Prozesse durchgeführt werden, um das in 6 gezeigte Lichtquellenmodul 600 herzustellen.
  • 10 ist eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls 700 nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 10 kann das Lichtquellenmodul 700 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das in 1 gezeigte Lichtquellenmodul 100. Im Lichtquellenmodul 700 kann jedoch eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen (z.B. CL71 und CL72) in einer Linie in einem Pixelbereich PXR einer Trägerstruktur (Bezug zu 160 aus 1C) in einer ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) und einer zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung), die senkrecht zueinander sind, angeordnet sein. Jede der lichtemittierenden Zellen (z.B. CL71 und CL72) kann jeweils eine mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebene Mehrzahl an Pixeln PX bilden.
  • Die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen (z.B. CL71 und CL72) kann eine Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71, die in einer Linie in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) angeordnet sind, und eine Mehrzahl an zweiten lichtemittierenden Zellen CL72, die in einer Linie in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) angeordnet sind, enthalten. In Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 im Wesentlichen dieselbe Größe und Form aufweisen und die Mehrzahl an zweiten lichtemittierenden Zellen CL72 kann im Wesentlichen dieselbe Größe und Form aufweisen.
  • Jede der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 und der Mehrzahl an zweiten lichtemittierenden Zellen CL72 kann durch eine mit Bezug auf 1B und 1C beschriebene Trennwand PW definiert sein. Die Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 kann in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) benachbart zu der Mehrzahl an zweiten lichtemittierenden Zellen CL72 sein.
  • Jede der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 kann im Wesentlichen eine rechtwinklige Form aufweisen, wenn sie von oben (z.B. einer X-Y Ebene) betrachtet wird. Eine Länge von jeder der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) kann sich von einer Länge von jeder der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) unterscheiden. In Ausführungsbeispielen kann ein Verhältnis der Länge von jeder der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) zu der Länge von jeder der Mehrzahl an ersten lichtemittierenden Zellen CL71 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) in einem Bereich von ungefähr 1:1,5 bis ungefähr 1:4,5 sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die Länge der ersten lichtemittierenden Zelle CL71 kann gleich der Länge der zweiten lichtemittierenden Zelle CL72 in der ersten seitlichen Richtung (X-Richtung) sein. Die erste lichtemittierende Zelle CL71 und die zweite lichtemittierende Zelle CL72 können in einer Linie in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) angeordnet sein. Die Länge der ersten lichtemittierenden Zelle CL71 kann größer sein als die Länge der zweiten lichtemittierenden Zelle CL72 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung). Zum Beispiel kann die Länge der ersten lichtemittierenden Zelle CL71 ungefähr 1,1 Mal bis ungefähr 4,5 Mal die Länge der zweiten lichtemittierenden Zelle CL72 in der zweiten seitlichen Richtung (Y-Richtung) sein.
  • Detaillierte Beschreibungen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen (z.B. CL71 und CL72) können im Wesentlichen dieselben sein wie jene der lichtemittierenden Zellen CL, die mit Bezug auf 1A bis 1C vorgesehen sind.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht eines Lichtquellenmoduls 800 nach Ausführungsbeispielen. In 11 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 1A bis 1C zu beschreiben, und wiederholte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • Bezugnehmend auf 11 kann das Lichtquellenmodul 800 im Wesentlichen dieselbe Konfiguration aufweisen wie das in 1 gezeigte Lichtquellenmodul 100. Das Lichtquellenmodul 900 kann jedoch ferner einen Bonddraht 830 enthalten, der ein Ende, das mit einem einer Mehrzahl an leitfähigen Pads 148 verbunden ist, und ein anderes Ende, das mit einem auf einer PCB 190 positionierten leitfähigen Pad 820 verbunden ist, aufweist. Obwohl 11 lediglich einige Komponenten des mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebenen Lichtquellenmoduls 100 schematisch darstellt, kann das Lichtquellenmodul 800 dieselben Komponenten wie jene des Lichtquellenmodul 100, die mit Bezug auf 1A bis 1C beschrieben werden, enthalten.
  • Der Bonddraht 830 kann mit einem Formharz 840 verkapselt sein. Das Formharz 840 kann ein Epoxidformharz enthalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Formharz 840 kann mindestens einen Abschnitt einer äußeren Trennwand PW2 bedecken, ohne dabei eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL und eine innere Trennwand PW1 zu bedecken.
  • Ein Halbleitertreiberchip 810 kann auf der PCB 190 angebracht sein. Der Halbleitertreiberchip 810 kann durch einen Bonddraht 830 mit der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL elektrisch verbunden sein. Der Halbleitertreiberchip 810 kann eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL individuell oder vollständig antreiben.
  • Eine Wärmesenke 850 kann auf einer Bodenoberfläche der PCB 190 festgeklebt sein.
  • Obwohl 11 ein Beispiel darstellt, in dem das Lichtquellenmodul 800 die Konfiguration des mit Bezug auf 1A bis 1C beschriebenen Lichtquellenmoduls 100 enthält, sind die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann mindesten eines ausgewählt aus den mit Bezug auf 2, 3, 4, 5, 6 und 10 beschriebenen Lichtquellenmodulen 200, 300, 400, 500, 600 und 700 und Lichtquellenmodulen mit verschiedenen Strukturen, die durch Anwenden verschiedener Modifikationen und Veränderungen daran ausgebildet werden, allein oder in Kombination im Lichtquellenmodul 800 enthalten sein. 12 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration eines Lichtquellenmoduls 1000 nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 12 kann das Lichtquellenmodul 1000 eine Lichtquelle 1100 und eine LED-Treibereinheit 1200 enthalten.
  • Die Lichtquelle 1100 kann ein lichtemittierendes Dioden(LED)-Array enthalten. In Ausführungsbeispielen, wie oben mit Bezug auf 1A bis 1C beschrieben, kann das in der Lichtquelle 1100 enthaltene LED-Array eine Mehrzahl an Pixeln PX enthalten, die eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL enthalten. Die im LED-Array enthaltene Mehrzahl an Pixeln PX kann die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen CL, die von einer Trägerstruktur, zum Beispiel der in 1C gezeigten Trägerstruktur 160, der in 2 gezeigten Trägerstruktur 260 oder der in 3 gezeigten Trägerstruktur 360 getragen werden, enthalten.
  • Das LED-Array kann eine Mehrzahl an Teil-Arrays, zum Beispiel die in 1A gezeigte Mehrzahl an Teil-Arrays SA, enthalten. Die in unterschiedlichen Teil-Arrays SA aus der Mehrzahl an Teil-Arrays SA enthaltenen lichtemittierenden Zellen LC können elektrisch voneinander isoliert sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die LED-Treibereinheit 1200 kann mit einer Leistungsversorgungsvorrichtung verbunden sein.
  • Die Leistungsversorgungsvorrichtung kann eine für Operationen der Lichtquelle 1100 erforderliche Eingabespannung erzeugen und die Eingabespannung an die Lichtquelle 1100 übermitteln. Nach Ausführungsbeispielen kann die Leistungsversorgungsvorrichtung eine im Fahrzeug angebrachte Batterie sein, wenn das Lichtquellenmodul 1000 ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug ist. Nach Ausführungsbeispielen kann das Lichtquellenmodul 1000 ferner eine zur Erzeugung einer AC-Spannung konfigurierte Wechselstrom(AC)-Leistungsversorgung, eine zum Gleichrichten der AC-Spannung und zur Erzeugung einer Gleichstrom(DC)-Spannung konfigurierte Gleichrichterschaltung und eine Spannungsreglerschaltung enthalten, wenn das Lichtquellenmodul 1000 ein Haushalts- oder Industriebeleuchtungskörper ist.
  • Die LED-Treibereinheit 1200 kann eine Mehrzahl an Treiberchips 1210 enthalten. Jeder der Mehrzahl an Treiberchips 1210 kann als ein integrierter Schaltungs(IC)-Chip umgesetzt sein. Die Mehrzahl an Treiberchips 1210 kann das im Lichtquellenmodul 1100 enthaltene LED-Array antreiben. In Ausführungsbeispielen kann jeder der Mehrzahl an Treiberchips 1210 mit mindestens einem entsprechenden Teil-Array SA aus der in 1A gezeigten Mehrzahl an Teil-Arrays SA elektrisch verbunden sein und kann Operationen einer im entsprechenden Teil-Array SA enthaltenen Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen LC steuern. Die Anzahl an Treiberchips 1210 kann der Anzahl an in der Lichtquelle 1100 enthaltenen Teil-Arrays SA gleich sein oder sich von jener unterscheiden. In Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl an Treiberchips 1210 auf der in 1C gezeigten PCB 190 angebracht sein.
  • 13 ist eine schematische Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 2000, die ein Lichtquellenmodul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 13 kann ein Scheinwerfermodul 2020 in einer Scheinwerfereinheit 2010 eines Fahrzeugs eingebaut sein. Ein Seitenspiegellampenmodul 2040 kann in einer äußeren Seitenspiegeleinheit 2030 eingebaut sein und ein Rücklichtmodul 2060 kann in einer Rücklichteinheit 2050 eingebaut sein. Mindestens eines von dem Scheinwerfermodul 2020, dem Seitenspiegellampenmodul 2040 und dem Rücklichtmodul 2060 kann mindestens eines der Lichtquellenmodule 100, 200, 300, 400, 500 600, 700 und 800 nach den Ausführungsbeispielen enthalten.
  • 14 ist eine schematische Perspektivansicht einer Flach-Panel-Beleuchtungsvorrichtung 2100, die ein Lichtquellenmodul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 14 kann die Flach-Panel-Beleuchtungsvorrichtung 2100 ein Lichtquellenmodul 2110, eine Leistungsversorgung 2120 und ein Gehäuse 2130 enthalten.
  • Das Lichtquellenmodul 2110 kann mindestens eines der lichtemittierenden Module 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 nach den Ausführungsformen enthalten. Das Lichtquellenmodul 2110 kann als Ganzes eine flache Form aufweisen.
  • Die Leistungsversorgung 2120 kann konfiguriert sein, das Lichtquellenmodul 2110 mit Leistung zu versorgen. Das Gehäuse 2130 kann einen Unterbringungsraum zum Unterbringen des Lichtquellenmoduls 2110 und der Leistungsversorgung 2120 ausbilden. Das Gehäuse 2130 kann derart ausgebildet sein, dass es eine hexaedrische Form mit einer geöffneten Seite aufweist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Lichtquellenmodul 2110 kann derart positioniert sein, dass es Licht in Richtung der geöffneten Seite des Gehäuses 2130 emittiert.
  • 15 ist eine Explosions-Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 2200, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 15 kann die Beleuchtungsvorrichtung 2200 einen Sockel 2210, eine Leistungsversorgung 2220, eine Wärmesenke 2230, ein Lichtquellenmodul 2240 und eine optische Einheit 2250 enthalten.
  • Der Sockel 2210 kann konfiguriert sein, durch eine existierende Beleuchtungsvorrichtung ersetzbar zu sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 2200 kann durch den Sockel 2210 mit Leistung versorgt werden. Die Leistungsversorgung 2220 kann in eine erste Leistungsversorgung 2221 und eine zweite Leistungsversorgung 2222 zerlegt werden. Die Wärmesenke 2230 kann eine interne Wärmesenke 2231 und eine externe Wärmesenke 2232 enthalten. Die interne Wärmesenke 2231 kann mit dem Lichtquellenmodul 2240 und/oder der Leistungsversorgung 2220 direkt verbunden sein und durch das Lichtquellenmodul 2240 und/oder die Leistungsversorgung 2220 Wärme an die externe Wärmesenke 2232 übertragen. Die optische Einheit 2250 kann eine interne optische Einheit (nicht gezeigt) und eine externe optische Einheit (nicht gezeigt) enthalten. Die optische Einheit 2250 kann konfiguriert sein, durch das Lichtquellenmodul 2240 emittiertes Licht einheitlich zu dispergieren.
  • Das Lichtquellenmodul 2240 kann Leistung von der Leistungsversorgung 2220 empfangen und Licht an die optische Einheit 2250 emittieren. Das Lichtquellenmodul 2240 kann mindestens ein lichtemittierendes Element-Package 2241, eine Leiterplatte 2242 und einen Controller 2243 enthalten. Der Controller 2243 kann Treiberinformationen des lichtemittierenden Element-Packages 2241 speichern. Das Lichtquellenmodul 2240 kann mindestens eines der lichtemittierenden Module 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 nach den Ausführungsformen enthalten.
  • 16 ist eine Explosions-Perspektivansicht einer balkenartigen Beleuchtungsvorrichtung 2400, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 16 kann die balkenartige Beleuchtungsvorrichtung 2400 ein Wärmesenkbauteil 2401, eine Abdeckung 2427, ein Lichtquellenmodul 2421, einen ersten Sockel 2405 und einen zweiten Sockel 2423 enthalten. Eine Mehrzahl an Wärmesenkfinnen 2450 und 2409 mit einer konkaven/konvexen Form können auf inneren oder/und äußeren Oberflächen des Wärmesenkbauteils 2401 ausgebildet sein. Die Wärmesenkfinnen 2450 und 2409 können derart entworfen sein, dass sie verschiedene Formen und Intervalle aufweisen. Ein Träger 2413 mit einer hervorstehenden Form kann im Innern des Wärmesenkbauteils 2401 ausgebildet sein. Das Lichtquellenmodul 2421 kann am Träger 2413 befestigt sein. Verriegelungsvorsprünge 2411 können auf beiden Enden des Wärmesenkbauteils 2401 ausgebildet sein.
  • Verriegelungsnuten 2429 können in der Abdeckung 2427 ausgebildet sein. Die Verriegelungsvorsprünge 2411 des Wärmesenkbauteils 2401 können in den Verriegelungsnuten 2429 eingehängt sein. Positionen der Verriegelungsnuten 2429 können mit Positionen der Verriegelungsvorsprünge 2411 ausgetauscht werden.
  • Das Lichtquellenmodul 2421 kann eine Leiterplatte (PCB) 2419, eine Lichtquelle 2417 und einen Controller 2415 enthalten. Der Controller 2415 kann Treiberinformationen der Lichtquelle 2417 speichern. Schaltungsverdrahtungen können auf der PCB 2421 ausgebildet sein, um die Lichtquelle 2417 zu betreiben. Zusätzlich kann das Lichtquellenmodul 2421 Komponenten zum Betreiben der Lichtquelle 2417 enthalten.
  • Das Lichtquellenmodul 2421 kann mindestens eines der lichtemittierenden Module 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 nach den Ausführungsformen enthalten.
  • Der erste und zweite Sockel 2405 und 2423 können als ein Paar Sockeln vorgesehen sein und können mit beiden Enden einer zylindrischen Abdeckungseinheit, die das Wärmesenkbauteil 2401 und die Abdeckung 2427 enthält, verbunden sein. Zum Beispiel kann der erste Sockel 2405 einen Elektrodenanschluss 2403 und eine Leistungsversorgung 2407 enthalten und der zweite Sockel 2423 kann einen Dummy-Anschluss 2425 enthalten. Zusätzlich können ein optischer Sensor und/oder ein Kommunikationsmodul in jeglichem des ersten Sockels 2405 und des zweiten Sockels 2423 eingebettet sein.
  • 17 ist eine Explosions-Perspektivansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 2500, die ein lichtemittierendes Modul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 2500 aus 17 ist der Beleuchtungsvorrichtung 2200 aus 15 im Allgemeinen ähnlich, mit der Ausnahme, dass eine Reflexionsplatte 2310 und ein Kommunikationsmodul 2320 auf einem Lichtquellenmodul 2240 vorgesehen sind. Die Reflexionsplatte 2310 kann Licht von einer Lichtquelle in eine seitliche Richtung und eine rückwärtige Richtung einheitlich dispergieren, um eine Blendung zu reduzieren. Das Kommunikationsmodul 2320 kann auf der Reflexionsplatte 2310 angebracht sein. Eine Heimnetzwerkkommunikation kann durch das Kommunikationsmodul 2320 umgesetzt werden. Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul 2320 ein drahtloses Kommunikationsmodul unter Verwendung von ZigBee, WiFi oder LiFi sein und kann eine Innen- oder Außenbeleuchtungsvorrichtung wie An/Aus-Operationen oder Helligkeitseinstellungen der Beleuchtungsvorrichtung 2500 durch ein Smartphone oder einen drahtlosen Controller steuern. Außerdem kann das Kommunikationsmodul 2320 elektronische Geräte für Drinnen oder Draußen und Fahrzeugsysteme, wie TVs, Kühlschränke, Klimaanlagen, Türverriegelungssysteme und Fahrzeuge, steuern. Die Reflexionsplatte 2310 und das Kommunikationsmodul 2320 können von einer Abdeckung 2330 bedeckt sein.
  • 18 ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Netzwerksystems 3000 für eine Innenbeleuchtungssteuerung, das ein lichtemittierendes Modul enthält, nach Ausführungsbeispielen.
  • Bezugnehmend auf 18 kann das Netzwerksystem 3000 für eine Innenbeleuchtungssteuerung (nachfolgend als ein Netzwerksystem bezeichnet) ein smartes Verbundbeleuchtungsnetzwerksystem sein, in dem eine Beleuchtungstechnologie, die ein lichtemittierendes Element, wie eine LED, verwendet, eine Internet-der-Dinge(IoT)-Technologie und eine drahtlose Kommunikationstechnologie konvergieren. Das Netzwerksystem 3000 kann unter Verwendung verschiedener Beleuchtungsvorrichtungen und verdrahteter/drahtloser Kommunikationsvorrichtungen umgesetzt werden. Alternativ kann das Netzwerksystem 3000 basierend auf einer IoT-Umgebung umgesetzt werden, um eine Vielzahl an Informationen zu sammeln und zu verarbeiten und die Informationen an Benutzer zu übermitteln.
  • Eine im Netzwerksystem 3000 enthaltene LED-Lampe 3200 kann Informationen zu einer Umgebung eines Gateways 3100 empfangen und eine Beleuchtung der LED-Lampe 3200 selbst steuern. Darüber hinaus kann die LED-Lampe 3200 die Betriebszustände anderer in der IoT-Umgebung enthaltener Vorrichtungen (z.B. 3300 bis 3800) basierend auf einer sichtbaren Lichtkommunikationsfunktion der LED-Lampe 3200 prüfen und steuern.
  • Die LED-Lampe 3200 kann mindestens eines der lichtemittierenden Module 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 nach den Ausführungsformen enthalten. Die LED-Lampe 3200 kann durch das drahtlose Kommunikationsprotokoll, wie WiFi, ZigBee oder LiFi, kommunizierbar mit dem Gateway 3100 verbunden sein. Zu diesem Zweck kann die LED-Lampe 3200 mindestens ein Lampenkommunikationsmodul 3210 enthalten.
  • In einem Fall, in dem das Netzwerksystem 3000 Zuhause angewandt wird, kann die Mehrzahl an Vorrichtungen (z.B. 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800) elektronische Geräte 3300, eine digitale Türverriegelung 3400, eine Garagentürverriegelung 2500, einen an einer Wand eingebauten Lichtschalter 3600, einen Router 3700 zur Übertragung eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks und mobile Vorrichtungen 3800, wie Smartphones, Tablets oder Laptops, enthalten.
  • Im Netzwerksystem 3000 kann die LED-Lampe 3200 durch Verwenden des zuhause eingebauten drahtlosen Kommunikationsnetzwerks (z.B. ZigBee, WiFi, LiFi etc.) Betriebszustände der verschiedenen Vorrichtungen (z.B. 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800) prüfen oder die Beleuchtung der LED-Lampe 3200 selbst gemäß der Umgebung und Bedingungen automatisch steuern. Zusätzlich kann die LED-Lampe 3200 die im Netzwerksystem 3000 enthaltenen Vorrichtungen (z.B. 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800) durch eine LiFi-Kommunikation unter Verwendung von sichtbarem Licht, das von der LED-Lampe 3200 emittiert wird, steuern.
  • Die LED-Lampe 3200 kann die Beleuchtung der LED-Lampe 3200 basierend auf den Informationen zu der Umgebung, die vom Gateway 3100 durch das Lampenkommunikationsmodul 3210 übertragen werden, oder den Informationen zu der Umgebung, die von einem auf der LED-Lampe 3200 angebrachten Sensor gesammelt werden, automatisch steuern. Zum Beispiel kann die Helligkeit der LED-Lampe 3200 gemäß einer Art von TV-Programm, das vom TV 3310 übertragen wird, oder einer Bildschirmhelligkeit des TV 3310 automatisch eingestellt werden. Zu diesem Zweck kann die LED-Lampe 3200 Betriebsinformationen des TV 3310 vom mit dem Gateway 3100 verbundenen Lampenkommunikationsmodul 3210 empfangen. Das Lampenkommunikationsmodul 3210 kann mit einem Sensor und/oder einem Controller, die in der LED-Lampe 3200 enthalten sind, integral modularisiert werden.
  • Zum Beispiel ist es nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit, nachdem die digitale Türverriegelung 3400 in einem Zustand, in dem keine Person zuhause ist, verriegelt worden ist, möglich, eine Elektrizitätsverschwendung durch Ausschalten der eingeschalteten LED-Lampe 3200 zu verhindern. Alternativ kann die LED-Lampe 3200 in einem Fall, in dem ein Sicherheitsmodus durch die mobile Vorrichtung 3800 oder Ähnliches eingestellt ist, wenn die digitale Türverriegelung 3400 in einem Zustand, in dem keine Person Zuhause ist, verriegelt ist, im eingeschalteten Zustand aufrechterhalten werden.
  • Der Betrieb der LED-Lampe 3200 kann gemäß Informationen zu der Umgebung, die durch verschiedene mit dem Netzwerksystem 3000 verbundene Sensoren gesammelt werden, gesteuert werden. Zum Beispiel ist es in einem Fall, in dem das Netzwerksystem 3000 in einem Gebäude umgesetzt ist, möglich, die Beleuchtung durch Kombinieren einer Beleuchtungsvorrichtung, eines Positionssensors und eines Kommunikationsmoduls innerhalb des Gebäudes ein- oder auszuschalten oder gesammelte Informationen in Echtzeit vorzusehen, wodurch eine effiziente Gebäudeverwaltung oder eine effiziente Nutzung von ungenutzten Räumen ermöglicht wird.
  • 19 ist eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Netzwerksystems 4000, das ein lichtemittierendes Modul enthält, nach Ausführungsbeispielen. 19 stellt eine schematische Konfiguration des auf eine Freifläche angewandten Netzwerksystems 4000 nach einer Ausführungsform dar.
  • Bezugnehmend auf 19 kann das Netzwerksystem 4000 eine Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100, eine Mehrzahl an Beleuchtungsvorrichtungen (z.B. 4120 bis 4150), die zu vorbestimmten Intervallen eingebaut und mit der Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 kommunizierbar verbunden sind, einen Server 4160, einen zur Verwaltung des Servers 4160 konfigurierten Computer 4170, eine Kommunikationsbasisstation 4180, ein zur Verbindung von kommunizierbaren Vorrichtungen konfiguriertes Kommunikationsnetzwerk 4190 und eine mobile Vorrichtung 4200 enthalten.
  • Die in externen Freiflächen, wie Straßen oder Parks, eingebaute Mehrzahl an Beleuchtungsvorrichtungen 4120 und 4150 kann jeweils smarte Maschinen 4130 und 4140 enthalten. Jede der smarten Maschinen 4130 und 4140 kann ein zum Emittieren von Licht konfiguriertes lichtemittierendes Element, einen zum Antreiben des lichtemittierenden Elements konfigurierten Treiber, einen zum Sammeln von Informationen zu einer Umgebung konfigurierten Sensor und ein Kommunikationsmodul enthalten.
  • Jede der smarten Maschinen 4130 und 4140 kann mindestens eine der lichtemittierenden Module 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 und 800 nach den Ausführungsformen enthalten.
  • Das Kommunikationsmodul kann ermöglichen, dass die smarten Maschinen 4130 und 4140 mit anderen peripheren Vorrichtungen in Übereinstimmung mit einem Kommunikationsprotokoll, wie WiFi, ZigBee oder LiFi, kommunizieren. Eine smarte Maschine 4130 kann mit der anderen smarten Maschine 4140 kommunizierbar verbunden sein. In diesem Fall kann ein WiFi-Netz auf die Kommunikation zwischen den smarten Maschinen 4130 und 4140 angewandt werden. Mindestens eine smarte Maschine 4130 kann durch eine verdrahtete/drahtlose Kommunikation mit der Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100, die mit dem Kommunikationsnetzwerk 4190 verbunden ist, verbunden sein.
  • Die Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 kann ein Zugriffspunkt (AP) sein, der zur Durchführung von verdrahteter/drahtloser Kommunikation imstande ist, und kann eine Kommunikation zwischen dem Kommunikationsnetzwerk 4190 und anderen Vorrichtungen übertragen. Die Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 kann durch mindestens eines der verdrahteten/drahtlosen Kommunikationsschemen mit dem Kommunikationsnetzwerk 4190 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 in einer der Beleuchtungsvorrichtungen 4120 und 4150 mechanisch untergebracht sein.
  • Die Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 kann durch ein Kommunikationsprotokoll, wie WiFi, mit der mobilen Vorrichtung 4200 verbunden sein. Ein Benutzer der mobilen Vorrichtung 4200 kann Informationen zu der Umgebung, die von einer Mehrzahl an smarten Maschinen (z.B. 4130 und 4140) gesammelt werden, durch die mit der smarten Maschine 4130 einer benachbarten Beleuchtungsvorrichtung 4120 verbundene Kommunikationsverbindungsvorrichtung 4100 empfangen. Die Informationen zu der Umgebung können benachbarte Verkehrsinformationen, Wetterinformationen und Ähnliches enthalten. Die mobile Vorrichtung 4200 kann durch die Kommunikationsbasisstation 4180 durch ein drahtloses zellulares Kommunikationsschema, wie ein 3G- oder 4G-Kommunikationsschema, mit dem Kommunikationsnetzwerk 4190 verbunden sein.
  • Der mit dem Kommunikationsnetzwerk 4190 verbundene Server 4160 kann Informationen, die von den smarten Maschinen 4130 und 4140, die jeweils auf den Beleuchtungsvorrichtungen 4120 und 4150 angebracht sind, gesammelt werden, empfangen und kann die Betriebszustände der Beleuchtungsvorrichtungen 4120 und 4150 überwachen. Der Server 4160 kann mit dem Computer 4170, der ein Verwaltungssystem vorsieht, verbunden sein und der Computer 4170 kann eine Software, die zur Überwachung und Verwaltung der Betriebszustände der smarten Maschinen 4130 und 4140 imstande ist, ausführen.
  • Obwohl die Ausführungsbeispiele besonders gezeigt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen in Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne dabei von der Idee und dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020200062656 [0001]

Claims (20)

  1. Lichtquellenmodul, aufweisend: eine lichtemittierende Zelle; eine Verdrahtungsstruktur, die auf der lichtemittierenden Zelle vorgesehen und mit der lichtemittierenden Zelle verbunden ist; ein Trägersubstrat, das von der lichtemittierenden Zelle beabstandet ist, wobei die Verdrahtungsstruktur in einer vertikalen Richtung zwischen dem Trägersubstrat und der lichtemittierenden Zelle vorgesehen ist; eine Leiterplatte, die von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobei das Trägersubstrat in der vertikalen Richtung zwischen der Leiterplatte und der Verdrahtungsstruktur vorgesehen ist, und wobei die Leiterplatte die lichtemittierende Zelle in der vertikalen Richtung überlappt; und mindestens eine Isolierschicht, die in der vertikalen Richtung von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobei die mindestens eine Isolierschicht mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Leiterplatte zugewandt ist, bedeckt.
  2. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine zwischen dem Trägersubstrat und der Verdrahtungsstruktur vorgesehene Klebstoffschicht, wobei die mindestens eine Isolierschicht mit der Klebstoffschicht, die zwischen der mindestens einen Isolierschicht und der Verdrahtungsstruktur in der vertikalen Richtung vorgesehen ist, von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist.
  3. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierschicht eine obere Isolierschicht aufweist, welche die erste Oberfläche des Trägersubstrats berührt.
  4. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierschicht eine untere Isolierschicht aufweist, welche die zweite Oberfläche des Trägersubstrats berührt.
  5. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierschicht aufweist: eine obere Isolierschicht, welche die erste Oberfläche des Trägersubstrats berührt; und eine untere Isolierschicht, welche die zweite Oberfläche des Trägersubstrats berührt.
  6. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Isolierschicht SiO2, Si3N4, Al2O3, HfSiO4, Y2O3, ZrSiO4, HfO2, ZrO2, Ta2O5, La2O3 oder eine Kombination daraus aufweist.
  7. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei das Trägersubstrat ein Isoliersubstrat aufweist.
  8. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei das Trägersubstrat ein leitfähiges Substrat aufweist.
  9. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, wobei das Trägersubstrat dotiertes Silizium, undotiertes Silizium, Al2O3, Wolfram (W), Kupfer (Cu), ein Bismaleimidtriazin(BT)-Harz, ein Epoxidharz, ein Polyimid, ein Flüssigkristall(LC)-Polymer, ein kupferkaschiertes Laminat oder eine Kombination daraus aufweist.
  10. Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Mehrzahl an leitfähigen Pads, die auf dem Trägersubstrat an Positionen, die von der lichtemittierenden Zelle in einer seitlichen Richtung beabstandet sind, vorgesehen sind, wobei die Mehrzahl an leitfähigen Pads mit der Verdrahtungsstruktur verbunden ist, wobei die Verdrahtungsstruktur mindestens eine leitfähige Leitung aufweist und die mindestens eine leitfähige Leitung konfiguriert ist, einen Strom in die seitliche Richtung zu tragen.
  11. Lichtquellenmodul, aufweisend: eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen, die in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sind; eine Verdrahtungsstruktur, die auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen ist und konfiguriert ist, die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen miteinander elektrisch zu verbinden; eine Trägerstruktur, die mit der Verdrahtungsstruktur, die zwischen der Trägerstruktur und der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen ist, gegenüber von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen ist, wobei sich die Trägerstruktur in die seitliche Richtung erstreckt; und eine Leiterplatte, welche die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen mit der Verdrahtungsstruktur und der Trägerstruktur, die zwischen der Leiterplatte und der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen sind, in einer vertikalen Richtung überlappt, wobei die Trägerstruktur aufweist: ein Trägersubstrat; und mindestens eine Isolierschicht, die mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Leiterplatte zugewandt ist, bedeckt.
  12. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine zwischen der Trägerstruktur und der Verdrahtungsstruktur vorgesehene erste Klebstoffschicht, wobei die mindestens eine Isolierschicht eine zwischen der ersten Klebstoffschicht und dem Trägersubstrat vorgesehene obere Isolierschicht aufweist.
  13. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine zwischen der Trägerstruktur und der Leiterplatte vorgesehene zweite Klebstoffschicht, wobei die mindestens eine Isolierschicht eine zwischen der zweiten Klebstoffschicht und dem Trägersubstrat vorgesehene untere Isolierschicht aufweist.
  14. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend: eine zwischen der Trägerstruktur und der Verdrahtungsstruktur vorgesehene erste Klebstoffschicht; und eine zwischen der Trägerstruktur und der Leiterplatte vorgesehene zweite Klebstoffschicht, wobei die mindestens eine Isolierschicht eine zwischen der ersten Klebstoffschicht und dem Trägersubstrat vorgesehene obere Isolierschicht und eine zwischen der zweiten Klebstoffschicht und dem Trägersubstrat vorgesehene untere Isolierschicht aufweist.
  15. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine Mehrzahl an leitfähigen Pads, die auf der Trägerstruktur an Positionen, die von der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen in der seitlichen Richtung beabstandet sind, positioniert sind, wobei die Mehrzahl an leitfähigen Pads mit der Verdrahtungsstruktur verbunden sind, wobei die Verdrahtungsstruktur eine Mehrzahl an leitfähigen Leitungen aufweist und die Mehrzahl an leitfähigen Leitungen konfiguriert sind, eine entsprechende Mehrzahl an leitfähigen Strömen in die seitliche Richtung zu tragen.
  16. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend eine Trennwandstruktur, die von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobeidie Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen in der vertikalen Richtung zwischen der Trennwandstruktur und der Verdrahtungsstruktur vorgesehen sind, und wobei die Trennwandstruktur eine innere Trennwand zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen aufweist, um eine Mehrzahl an Pixelräumen auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen zu definieren, wobei die innere Trennwand mindestens eine Seitenwandeinheit mit abgerundeten Ecken aufweist, die mindestens einem Pixelraum ausgewählt aus der Mehrzahl an Pixelräumen derart zugewandt ist, dass der mindestens eine ausgewählte Pixelraum eine abgerundete Ecke aufweist.
  17. Lichtquellenmodul nach Anspruch 11, ferner aufweisend: eine Trennwandstruktur, die von der Verdrahtungsstruktur beabstandet ist, wobei die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen in der vertikalen Richtung zwischen der Trennwandstruktur und der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen vorgesehen sind, und wobei die Trennwandstruktur eine innere Trennwand zwischen der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen aufweist, um eine Mehrzahl an Pixelräumen auf der Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen zu definieren; und eine Schutzschicht, die einen ersten Schutzschichtabschnitt und einen zweiten Schutzschichtabschnitt aufweist, wobei der erste Schutzschichtabschnitt Seitenwände der Trennwandstruktur, die der Mehrzahl an Pixelräumen zugewandt ist, bedeckt und der zweite Schutzschichtabschnitt eine Deckfläche der inneren Trennwand bedeckt, wobei eine erste Dicke des ersten Schutzschichtabschnitts der Schutzschicht größer ist als eine zweite Dicke des zweiten Schutzschichtabschnitts derselben.
  18. Lichtquellenmodul, aufweisend: eine Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen, die eine Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen aufweisen, wobei jede lichtemittierende Stapelstruktur der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen eine erste leitfähige Halbleiterschicht, eine Aktivschicht und eine zweite leitfähige Halbleiterschicht aufweist, die sequenziell in eine vertikale Richtung gestapelt sind, wobei die Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen in einer seitlichen Richtung voneinander beabstandet sind; eine Verdrahtungsstruktur, die eine Mehrzahl an leitfähigen Leitungen aufweist, die konfiguriert sind, die Mehrzahl an lichtemittierenden Zellen miteinander zu verbinden; eine vergrabene Isolierschicht, welche die Verdrahtungsstruktur bedeckt; eine Klebstoffschicht, welche die vergrabene Isolierschicht bedeckt; eine Trägerstruktur, die von der vergrabenen Isolierschicht beabstandet ist, wobei die Klebstoffschicht in der vertikalen Richtung zwischen der Trägerstruktur und der vergrabenen Isolierschicht vorgesehen ist; und eine Leiterplatte, welche die Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen in der vertikalen Richtung mit der Verdrahtungsstruktur und der Trägerstruktur, die zwischen der Leiterplatte und der Mehrzahl an lichtemittierenden Stapelstrukturen vorgesehen sind, überlappt, wobei die Trägerstruktur aufweist: ein Trägersubstrat; und mindestens eine Isolierschicht, die mindestens eine von einer ersten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Verdrahtungsstruktur zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche des Trägersubstrats, die der Leiterplatte zugewandt ist, bedeckt.
  19. Lichtquellenmodul nach Anspruch 18, wobei das Trägersubstrat undotiertes Silizium aufweist, und die mindestens eine Isolierschicht eine Oxidschicht aufweist.
  20. Lichtquellenmodul nach Anspruch 18, wobei das Trägersubstrat eine erste Dicke von mindestens 200 µm in der vertikalen Richtung aufweist, und die mindestens eine Isolierschicht eine zweite Dicke von 100 nm bis 1000 nm in der vertikalen Richtung aufweist.
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