DE102021130991A1

DE102021130991A1 - Lichtquelle, lichtquellenvorrichtung und verfahren zum herstellen von lichtquellen

Info

Publication number: DE102021130991A1
Application number: DE102021130991.3A
Authority: DE
Inventors: Shintaro Noma; Tsuyoshi OKAHISA
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JP2023129632A; US11810998B2; US20220173271A1; CN114576570A; US20230106596A1; JP2022086688A; US20240030379A1; JP7328557B2; US11563145B2

Abstract

Eine Lichtquelle enthält Lichtemissionseinheiten und ein Lichtabschirmungsbauteil. Mindestens eine der Lichtemissionseinheiten enthält ein lichtemittierendes Element, ein Wellenlängenumwandlungsbauteil, und ein lichtdurchlässiges Bauteil. Das lichtdurchlässige Bauteil enthält eine erste Region, die über dem lichtemittierenden Element positioniert ist, und eine zweite Region, die auswärts der ersten Region positioniert ist. Die zweite Region hat eine Dicke, die kleiner ist als eine Dicke der ersten Region. Das Wellenlängenumwandlungsbauteil ist größer als die Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in einer Draufsicht. Das Lichtabschirmungsbauteil ist kontinuierlich zwischen benachbarten Lichtemissionseinheiten eingerichtet und bedeckt eine Seitenfläche des lichtemittierenden Elements und eine Seitenflächen des Wellenlängenumwandlungsbauteils. Eine Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils in der Lichtemissionseinheit ist mindetens teilweise von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-198840 , die am 30. November 2020 eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Verweis in vollem Umfang aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lichtquelle, eine Lichtquellenvorrichtung, und ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle.
Lichtquellen, die eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen haben, die in einem Array angeordnet sind, werden in einem weiten Bereich von Anwendungsgebieten verwendet. Ansteuern eines gegebenen Bereichs der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen ermöglicht solchen Lichtquellen, eine teilweise Abstrahlung durchzuführen, um das bestrahlte Gebiet zu ändern. Solche Charakteristika können verwendet werden, um eine Beleuchtungsvorrichtung zu produzieren, die Merkmale hat, die in der Vergangenheit nicht verfügbar waren. Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2016-219637 eine Lichtquelle, die auf ein adaptives Fahrzeugfrontbeleuchtungssystem anwendbar ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Lichtquelle bereit, die gute Emissionscharakteristika während teilweiser Abstrahlung hat, solch eine Lichtquellenvorrichtung, und ein Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle.
Eine Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine Mehrzahl von Lichtemissionseinheiten und ein Lichtabschirmungsbauteil. Die Lichtemissionseinheiten sind eindimensional oder zweidimensional angeordnet. Mindestens eine der Lichtemissionseinheiten enhält ein lichtemittierendes Element, das eine Lichtemissionsfläche hat, ein Wellenlängenumwandlungsbauteil, das auf der Lichtemissionsfläche eingerichtet ist, und ein lichtdurchlässiges Bauteil, das auf einer oberen Fläche des Wellenlängenumwandlungsbauteils eingerichtet ist. Das lichtdurchlässige Bauteil enthält eine erste Region, die über dem lichtemittierenden Element positioniert ist, und eine zweite Region, die auswärts von der ersten Region in einer Draufsicht positioniert ist. Die zweite Region hat eine Dicke, die kleiner ist als eine Dicke der ersten Region. Das Wellenlängenumwandlungsbauteil ist größer ist als die Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in der Draufsicht. Das Lichtabschirmungsbauteil ist kontinuierlich zwischen benachbarten Lichtemissionseinheiten eingerichtet. Das Lichtabschirmungsbauteil bedeckt eine Seitenfläche des lichtemittierenden Elements und eine Seitenfläche des Wellenlängenumwandlungsbauteils in der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten. Eine Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils in der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten ist mindestens teilweise von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert.
Eine Lichtquellenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält die Lichtquelle, die oben beschrieben ist, und eine Linse, die bei einem vorbestimmten Abstand von der Lichtquelle montiert ist. Ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält: Verbinden einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, mit einer Wellenlängenumwandlungsschicht eines gestapelten Körpers derart, dass eine Lichtemissionsfläche von jedem der lichtemittierenden Elemente der Wellenlängenumwandlungsschicht zugewandt ist, wobei die lichtemittierenden Elemente jeweils die Lichtemissionsfläche und eine Elektrodenfläche, die gegenüber der Lichtemissionsfläche lokalisiert ist, aufweisen, wobei der gestapelte Körper die Wellenlängenumwandlungsschicht und eine lichtdurchlässige Schicht enthält; Bilden einer ersten Nut in dem gestapelten Körper von einer Wellenlängenumwandlungsschichtsseite in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen, um den gestapelten Körper in eine Mehrzahl von Gruppen eines Wellenlängenumwandlungsbauteils und eines lichtdurchlässigen Bauteils zu segmentieren, die jeweils zu einem jeweiligen der lichtemittierenden Elemente korrespondieren; Einrichten eines Lichtabschirmungsbauteils zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen, um Seitenflächen der benachbarten lichtemittierenden Elemente, Seitenflächen der Wellenlängenumwandlungsbauteile, und Seitenflächen der lichtdurchlässigen Bauteile zu bedecken; und Bilden einer zweiten Nut in Flächen der lichtdurchlässigen Bauteile, die den Wellenlängenumwandlungsbauteilen nicht zugewandt sind, durch Entfernen mindestens eines Bereichs des Lichtabschirmungsbauteils, der zwischen benachbarten lichtdurchlässigen Bauteilen lokalisiert ist, um mindestens Bereiche der Seitenflächen der benachbarten lichtdurchlässigen Bauteile von dem Lichtabschirmungsbauteil zu exponieren.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält: Verbinden einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, mit einer Wellenlängenumwandlungsschicht eines gestapelten Körpers derart, dass eine Lichtemissionsfläche jedes der lichtemittierenden Elemente der Wellenlängenumwandlungsschicht zugewandt ist, wobei die lichtemittierenden Elemente jeweils die Lichtemissionsfläche und eine Elektrodenfläche, die gegenüber der Lichtemissionsfläche lokalisiert ist, aufweisen, wobei der gestapelte Körper die Wellenlängenumwandlungsschicht und eine lichtdurchlässige Schicht enthält; Bilden einer ersten Nut in dem gestapelten Körper von einer Wellenlängenumwandlungsschichtsseite in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen derart, dass die erste Nut die lichtdurchlässige Schicht erreicht, um die Wellenumwandlungsschicht in eine Mehrzahl von Wellenlängenumwandlungsbauteilen zu segmentieren, die jeweils zu den lichtemittierenden Elementen korrespondieren; Einrichten eines Lichtabschirmungsbauteils zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen, um Seitenflächen der lichtemittierenden Elemente, Seitenflächen der Wellenlängenumwandlungsbauteile, und exponierte Bereiche der lichtdurchlässigen Schicht in der ersten Nut zu bedecken; und Bilden einer zweiten Nut in der lichtdurchlässigen Schicht durch teilweises Entfernen der lichtdurchlässigen Schicht von einer Seite der lichtdurchlässigen Schicht in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen derart, dass die zweite Nut das Lichtabschirmungsbauteil erreicht, um die lichtdurchlässige Schicht in eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Bauteilen zu segmentieren, die jeweils auf den Wellenlängenumwandlungsbauteilen positioniert sind.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können eine Lichtquelle, die gute Emissionscharakteristika während teilweiser Abstrahlung hat, eine derartige Lichtquellenvorrichtung, und ein Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle bereitgestellt werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Lichtquelle gemäß einer ersten Ausführungsform.
2A ist eine schematische Draufsicht der Lichtquelle, die in 1 gezeigt ist.
2B ist eine schematische Querschnittsansicht der Lichtquelle, aufgenommen entlang Linie 2B-2B in 2A.
2C ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtemissionseinheit.
2D ist eine schematische Draufsicht der Lichtemissionseinheit.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4A ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4B ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4C ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4D ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4E ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4F ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4G ist eine Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5A ist eine schematische Querschnittsansicht der Spitze eines Blatts, das zum Bilden einer ersten oder zweiten Nut verwendet wird.
5B ist eine schematische Querschnittsansicht der Spitze eines Blatts, das zum Bilden einer ersten oder zweiten Nut verwendet wird.
5C ist eine schematische Querschnittsansicht der Spitze eines Blatts, das zum Bilden einer ersten oder zweiten Nut verwendet wird.
6A ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
6B ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
7A ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtquelle.
7B ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtemissionseinheit in der in 7A gezeigten Lichtquelle.
7C ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
8A ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtquelle gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8B ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtemissionseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform.
9A ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Prozess in einem Verfahren zum Herstellen der Lichtquelle gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
9B ist die schematische Querschnittsansicht, die einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
10A ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
10B ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
10C ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Form einer Lichtemissionseinheit.
11 ist eine schematische Draufsicht einer Lichtquelle gemäß einer dritten Ausführungsform.
12A ist eine schematische Draufsicht einer Lichtquellenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
12B ist eine schematische Querschnittsansicht der Lichtquellenvorrichtung, aufgenommen entlang Linie 12B-12B in 12A.
13A zeigt ein Simulationsresultat der Luminanzverteilung der Lichtquelle eines Testbeispiels.
13B zeigt ein Simulationsresultat der Luminanzverteilung der Lichtquelle eines Vergleichsbeispiels.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt werden. Die unten beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft, und die Lichtquellen, Lichtquellenvorrichtung, und die Verfahren zum Herstellen der Lichtquellen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die unten beschriebenen beschränkt. Zum Beispiel sind die numerischen Werte, Formen, Materialien, Herstellungsschritte, und die Abfolge der Schritte, die in den unten beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, bloß Beispiele, und sind auf verschiedene Arten insofern modifizierbar, dass solch eine Modifikation keine technischen Inkonsistenzen hervorruft. Jede der unten beschriebenen Ausführungsformen ist bloß beispielhaft, und verschiedene Kombinationen können insofern gemacht werden, dass solch eine Kombination keine technischen Inkonsistenzen hervorruft.
Die Größen, Formen und ähnliches der konstitutiven Elemente, die in den Zeichnungen gezeigt sind, können zur Klarheit der Erklärung übertrieben sein, und müssen die Größen und Formen der konstitutiven Elemente, und die relativen Größen zwischen den konstitutiven Elemente in einer tatsächlichen Lichtquelle nicht reflektieren. Bestimmte Elemente können in einer Zeichnung ausgelassen sein oder lediglich eine geschnittene Endfläche kann als eine Querschnittsansicht verwendet werden, um die Zeichnung nicht übermäßig komplex zu machen.
In der Beschreibung unten sind die konstitutiven Elemente, die praktisch die gleiche Funktion haben, durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet, für die Erklärungen ausgelassen sein können. In der Beschreibung unten können Begriffe verwendet werden, die spezifische Richtungen oder Positionen anzeigen (bspw. „oben“, „unten“, „rechts“, „links“ und andere Begriffe, die diese enthalten oder dazu bezogen sind). Diese Begriffe werden jedoch bloß dafür verwendet, die relativen Richtungen oder Positionen in den Zeichnungen, auf die sich bezogen wird, einfacher verständlich zu machen. Solange die Beziehung zwischen relativen Richtungen oder Positionen, die mit den Begriffen wie „oben“, „unten“, oder ähnlichem angezeigt wird, die gleiche ist wie die einer verwiesenen Zeichnung, muss die Anordnung der Elemente in anderen Zeichnungen, oder tatsächlichen Produkten und Herstellungsausrüstung außerhalb der vorliegenden Offenbarung, nicht die gleiche wie die in der verwiesenen Zeichnung gezeigte sein. In der vorliegenden Offenbarung enthält „parallel“ sein Fälle, in denen zwei gerade Linien, Seiten, Ebenen, oder ähnliches einen Winkel in dem Bereich von 0° bis ungefähr ±5° bilden, falls nicht spezifisch anders angegeben. In der vorliegenden Offenbarung enthält „senkrecht“ oder „orthogonal“ sein Fälle, in denen zwei gerade Linien, Seiten, Ebenen, oder ähnliches einen Winkel in dem Bereich von 90° bis auf ungefähr ±5° bilden, falls nicht spezifisch anders angegeben. Ferner enthält die Positionsbeziehung von konstitutiven Elementen, die mit dem Begriff „oben“ ausgedrückt ist, Fälle, in denen ein konstitutives Element in Kontakt mit einem anderen ist, sowie Fälle, in denen ein konstitutives Element über einem anderen positioniert ist, ohne dass es in Kontakt ist.
Die unten verwiesenen Zeichnung enthalten Pfeile, die die x-, y-, und z-Achsen anzeigen, die orthogonal zueinander sind. Die x-Richtung entlang der x-Achse repräsentiert eine vorbestimmte Richtung in der Ebene, in der die Lichtemissionseinheiten der Lichtquelle gemäß jeder Ausführungsform angeordnet sind, d. h., die Lichtemissionseinheitenanordnungsebene, die Richtung entlang der y-Achse ist die Richtung orthogonal zu der x-Richtung in der Lichtemissionseinheitenanordnungsebene, und die z-Richtung entlang der z-Achse ist die Richtung orthogonal zu der Anordnungsebene. Die x-Richtung, die durch den Pfeil gezeigt wird, repräsentiert die +x-Richtung, und die Richtung entgegen der +x-Richtung repräsentiert die -x-Richtung. Die y-Richtung, die durch den Pfeil gezeigt wird, repräsentiert die +y-Richtung, und die Richtung entgegen der +y-Richtung repräsentiert die -y-Richtung. Die z-Richtung, die durch den Pfeil gezeigt wird, repräsentiert die +z-Richtung, und die Richtung entgegen der +z-Richtung repräsentiert die -z-Richtung. In jeder Ausführungsform gibt die Lichtquelle, als ein Beispiel, Licht in der +z-Richtung aus. Dies ist jedoch nicht dazu gedacht, die Orientierung der Lichtquelle oder die Lichtquellenvorrichtung in der Verwendung zu beschränken, und die Lichtquelle und die Lichtquellenvorrichtung können in jeder Art orientiert sein.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Struktur der Lichtquelle 101
1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Lichtquelle 101 gemäß einer ersten Ausführungsform, 2A ist eine schematische Draufsicht der Lichtquelle 101, und 2B ist eine schematische Querschnittsansicht der Lichtquelle 101, aufgenommen entlang Linie 2B-2B in 2A. Die Lichtquelle 101 enthält eine Mehrzahl von Lichtemissionseinheiten 51 und ein Lichtabschirmungsbauteil 60.
Die Lichtemissionseinheiten 51 sind ein- oder zweidimensional angeordnet. Wie hierin verwendet, sind die Lichtemissionseinheiten 51 eindimensional angeordnet, wenn alle Lichtemissionseinheiten 51 entlang einer einzelnen Reihe oder Spalte ausgerichtet sind, während die Lichtemissionseinheiten 51 zweidimensional angeordnet sind, wenn die Lichtemissionseinheiten 51 in Reihen und Spalten angeordnet sind. Zum Beispiel sind, wie in 2 gezeigt, die Lichtemissionseinheiten 51 zweidimensional in der x-Richtung und der y-Richtung angeordnet. In dieser Ausführungsform enthält die Lichtquelle 101 63 Lichtemissionseinheiten 51, die in der x- und der y-Richtung angeordnet sind, 7 Reihen bei 9 Spalten. Die Anzahl der Lichtemissionseinheiten 51, die in der Lichtquelle 101 enthalten sein sollen, ist optional, und kann eine andere Anzahl sein, zum Beispiel ungefähr 9 bis ungefähr 400 Einheiten, die in 3 Reihen bei 3 Spalten bis zu 20 Reihen bei 20 Spalten angeordnet sind.
Eine Lichtemissionseinheit 51 hat, zum Beispiel, eine quadratische oder rechteckige Form in einer Draufsicht, d. h., in der x-y-Ebene, wobei jede Seite 100 µm und 500 µm ist, vorzugsweise 200 µm und 400 µm. Die Lichtquelle 101 hat, zum Beispiel, eine quadratische oder rechteckige Form in der x-y-Ebene, wobei jede Seite zwischen 1 mm und 5 mm ist, vorzugsweise 2 mm bis 3 mm. Die Lichtquelle 101 ist zum Beispiel ungefähr 100 µm bis ungefähr 1 mm in Dicke. Die Größe und die Anzahl der Lichtemissionseinheiten 51, und die Größe der Lichtquelle 101 kann gemäß der Anwendung bestimmt werden. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 101 als ein Fotografieblitz oder Videobeleuchtung von tragbaren Vorrichtungen wie einem Smartphone oder ähnlichen benutzt werden.
2C ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtemissionseinheit 51. 2D ist eine schematische Draufsicht der Lichtemissionseinheit 51. Jede Lichtemissionseinheit 51 enthält ein lichtemittierendes Element 20, aufweisend eine Lichtemissionsfläche 20a, ein Wellenlängenumwandlungsbauteil 30, das auf der Lichtemissionsfläche 20a eingerichtet ist, und ein lichtdurchlässiges Bauteil 40, das auf der oberen Fläche 30a des Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 eingerichtet ist. In dieser Ausführungsform sind die Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 in Größe gleich. Ein Lichtabschirmungsbauteil 60 ist kontinuierlich zwischen den Lichtemissionseinheiten 51 bereitgestellt, um die Seitenflächen 20c der lichtemittierenden Elemente 20 und der Seitenflächen 30c des Wellenlängenumwandlungsbauteils 30 zu bedecken. Mindestens ein Teil der Seitenflächen des lichtdurchlässigen Bauteils jeder Lichtemissionseinheit ist von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert. Die Struktur einer Lichtemissionseinheit 51 wird detaillierter Element für Element beschrieben werden.
Lichtemittierendes Element 20
Ein lichtemittierendes Element 20 hat eine Lichtemissionsfläche 20a, eine Elektrodenfläche 20b, und Seitenflächen 20c. Auf der Elektrodenfläche 20b sind positive und negative Elektroden 21 positioniert.
Das lichtemittierende Element 20 ist ein lichtemittierendes Halbleiterelement, wie eine Laserdiode (LD), lichtemittierende Diode (LED), oder ähnliches. Das lichtemittierende Element 20 ist typischerweise eine LED. Das lichtemittierende Element 20 enthält, zum Beispiel, ein Saphir- oder Galliumnitridträgersubstrat, und einen gestapelten Halbleiterkörper auf den Trägersubstrat. Der gestapelte Halbleiterkörper enthält eine n-Typ-Halbleiterschicht, eine p-Typ-Halbleiterschicht, eine zwischen diese zwei Schichten zwischengestellte aktive Schicht, und p-Seiten- und n-Seiten-Elektroden, die elektrisch zu den n-Typ- und p-Typ- Halbleiterschichten verbunden sind. Der gestapelte Halbleiterkörper kann einen Nitridhalbleiter (In_xAl_yGa_1-x-yN, 0≤x, 0≤y, x+y≤1) enthalten, der in der Lage dazu ist, Licht in den ultravioletten bis sichtbaren Spektren zu emittieren. Die positiven und negativen Elektroden 21 sind elektrisch mit den p-Seiten- und den n-Seiten-Elektroden verbunden.
Das lichtemittierende Element 20 kann ein blaues Licht emittierendes Element sein, oder ein lichtemittierendes Element, das Licht einer anderen Farbe emittiert, wie Rot, Grün, oder Ultraviolett. In dieser Ausführungsform ist eine blaues Licht emittierende LED als das lichtemittierende Element 20 in jeder Lichtemissionseinheit 51 illustriert.
Die Form der oberen Fläche, die Lichtemissionsfläche 20a eines lichtemittierenden Elements 20, ist typischerweise viereckig. Die Länge einer Seite der viereckigen Lichtemissionsfläche 20a ist vorzugsweise kleiner als die Länge der korrespondierenden Seite der Lichtemissionseinheit 51 in einer Draufsicht. Zum Beispiel ist die Länge einer Seite des viereckigen lichtemittierenden Elements 20 50 µm bis 300 µm.
Wellenlängenuwandlungsbauteil 30
Ein Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 ist auf der Lichtemissionsfläche 20a jedes lichtemittierenden Elements 20 eingerichtet. Das Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 absorbiert einen Teil des Lichts, das aus der Lichtemissionsfläche 20a des lichtemittierenden Elements 20 austritt, und emittiert Licht, das eine längere Wellenlänge als die des absorbierten Lichts hat.
In einer Draufsicht ist das Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 vorzugsweise größer als die Lichtemissionsfläche 20a des lichtemittierenden Elements 20. Dies ermöglicht einem größeren Gebiet als der Lichtemissionsfläche 20a des lichtemittierenden Elements 20, wellenlängenumgewandeltes Licht auszugeben (bspw. weißes Licht). Dies kann die Generierung von Niedrigluminanzregionen zwischen den Lichtemissionseinheiten 51 reduzieren, wenn multiple Lichtemissionseinheiten 51 erleuchtet sind, sogar in dem Fall, in dem die lichtemittierenden Elemente 20 nicht in ausreichend kleinen Intervallen in der Lichtquelle 101 angeordnet werden können.
Jedes Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 enthält, zum Beispiel, ein lichtdurchlässige Harz und einen Leuchtstoff. Für den Leuchtstoff können zum Beispiel Yttrium-Aluminium-Granat-basierte Leuchtstoffe (z. B. Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce), Lutetium-Aluminium-Granat-basierte Leuchtstoffe (z. B. Lu₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce), Terbium-Aluminium-Granat-basierte Leuchtstoffe (z. B. Tb₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce), β-SiAlON-Leuchtstoffe (z. B. Si,Al)₃(ON)₄:Eu), α-SiAlON-Leuchtstoffe (z. B. M_z(Si,Al)₁₂(O,N)₁₆ (0<z<2, und M ist Li, Mg, Ca, Y und Lanthanidenelemente außer La und Ce), nitridbasierte Leuchtstoffe, wie CASN-basierte Leuchtstoff (z. B. CaAlSiN₃:Eu) oder SCASN-basierte Leuchtstoffe (z. B. (Sr,Ca)AlSiN₃:Eu), fluoridbasierte Leuchtstoffe, wie KSF-basierte Leuchtstoffe (z. B. K₂SiF₆:Mn) oder MGF-basierte Leuchtstoffe (z. B. 3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn), Perowskit-, Chalkopyrit- oder Quantenpunkt-Leuchtstoffe können verwendet werden.
Für das lichtdurchlässige Harz kann ein Silikonharz, modifiziertes Silikonharz, Epoxidharz, modifiziertes Epoxidharz, Acrylharz oder Fluorharz verwendet werden. Eine Mischung dieser Harze kann alternativ verwendet werden.
Das Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 kann verschiedene Typen von Leuchtstoffen enthalten, zum Beispiel einen Leuchtstoff, der blaues Licht absorbiert und gelbes Licht emittiert und einen Leuchtstoff, der blaues Licht absorbiert und rotes Licht emittiert. Dies ermöglicht der Lichtemissionseinheit 51, angestrebtes weiße Licht zu emittieren.
Die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 können ein lichtstreuendes Material in dem Umfang enthalten, dass es Licht nicht blockiert. Der Gehalt von lichtstreuendem Material in den Wellenlängenumwandlungsbauteilen 30 kann derart angepasst werden, dass der Durchlässigkeitsgrad der Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 in Bezug auf das Licht, das aus den lichtemittierenden Elementen 20 austritt, und/oder das wellenlängenumgewandelte Licht 50%-99% ist, vorzugsweise 70%-90%. Für das lichtstreuende Material können zum Beispiel Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid oder Glas verwendet werden.
Für die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 kann Glas verwendet werden, das einen Leuchtstoff enthält. Alternativ können die Wellenlängenumwandlungsbauteile ein gesinterter Körper sein, der nur aus einem Leuchtstoff zusammengesetzt ist, oder ein gesinterter Körper, der einen Leuchtstoff und eines der lichtstreuenden Materialien enthält, die oben beschrieben sind.
Lichtdurchlässiges Bauteil 40
Ein lichtdurchlässiges Bauteil 40 ist auf der oberen Fläche 30a jedes Wellenlängenumwandlungsbauteils 30 bereitgestellt, bedeckend die obere Fläche 30a. Das lichtdurchlässige Bauteil 40 macht die Lichtemissionsfläche einer Lichtemissionseinheit 51 aus. Das lichtdurchlässige Bauteil 40 kann die Luminanzuneinheitlichkeit des Lichts, das aus den Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 austritt, reduzieren.
Jedes lichtdurchlässige Bauteil 40 hat eine obere Fläche 40a und eine untere Fläche 40b, die gegenüber der oberen Fläche 40a lokalisiert ist. Das lichtdurchlässige Bauteil 40 hat eine erste Region R1, die über einem lichtemittierenden Element 20 positioniert ist, und eine zweite Region R2, die auswärts von der ersten Region R1 positioniert ist, wenn die obere Fläche 40a von oben betrachtet wird. In dieser Ausführungsform ist das Gebiet der ersten Region R1 größer als das Gebiet der Lichtemissionsfläche 20a des lichtemittierenden Elements 20, aber das Gebiet der ersten Region R1 kann das gleiche wie das Gebiet der Lichtemissionsfläche 20a sein. In 2D ist aus Klarheitsgründen keine Schraffierung auf die ersten Region R1 angewendet, aber die gleichen Schraffierungseigenschaften wie die in 2C sind auf die zweite Region R2 und das Lichtabschirmungsbauteil 60 angewendet. Wie in 2D gezeigt, umgibt die zweite Region R2 die erste Region R1.
In jedem lichtdurchlässigen Bauteil 40 ist die erste Region R1 in Dicke größer als die zweite. Mit anderen Worten, die Dicke t2 der zweiten Region R2 ist kleiner als die Dicke t1 der ersten Region R1. In dieser Ausführungsform ist ein ausgesparter Bereich 40r (d. h., später beschriebene zweite Nut 162) in dem peripheren Bereich jedes lichtdurchlässigen Bauteils 40 in der oberen Fläche der Lichtquelle 101 erzeugt, wobei eine zweite Region R2 in jedem lichtdurchlässigen Bauteil 40 gebildet ist. Die Erzeugung eines ausgesparten Bereichs 40r macht das Gebiet der oberen Fläche 40a kleiner als die untere Fläche 40b.
Jedes lichtdurchlässige Bauteil 40 hat Seitenflächen, die zwischen der oberen Fläche 40a und der untere Fläche 40b positioniert sind. Die Seitenflächen haben jeweils eine erste Seitenfläche 40c1 und eine zweite Seitenfläche 40c2 in der Höhenrichtung des lichtdurchlässigen Bauteils 40. Die erste Seitenfläche 40c1 und die zweite Seitenfläche 40c2 sind durch den ausgesparten Bereich 40r definiert. Jedes lichtdurchlässige Bauteil 40 kann eine dazwischenliegende Fläche 40d zwischen der ersten Seitenfläche 40c1 und der zweiten Seitenfläche 40c2 haben, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Fläche 40a und der untere Fläche 40b ist.
Die erste Seitenfläche 40c1 ist die Seitenfläche des ausgesparten Bereichs 40r, und ist kontinuierlich mit der oberen Fläche 40a. Die zweite Seitenfläche 40c2 ist kontinuierlich mit der unteren Fläche 40b. Die dazwischenliegende Fläche 40d ist die Bodenfläche des ausgesparten Bereichs 40r. Wie später beschrieben, ist die erste Seitenfläche 40c1 von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert, aber die zweiten Seitenflächen 40c2 sind durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt. Mit anderen Worten ist jedes lichtdurchlässige Bauteil 40 derart konstruiert, dass der erzeugte ausgesparte Bereich 40r mindestens manche Bereiche der Seitenflächen von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert.
Die lichtdurchlässigen Bauteile 40 können unter Verwendung eines ähnlichen Harzes wie dem lichtdurchlässigen Harz, das für die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 verwendet wird, konstruiert werden. Die lichtdurchlässigen Bauteile 40 können aus Glas oder einer Keramik mit Lichtdurchlässigkeit gebildet sein.
Die lichtdurchlässigen Bauteile 40 enthalten vorzugsweise ein lichtstreuendes Material. Für das lichtstreuende Material kann das gleiche oder ein ähnliches Material wie das lichtstreuende Material verwendet werden, das den Wellenlängenumwandlungsbauteilen 30 hinzugefügt werden kann.
Lichtabschirmungsbauteil 60
Ein Lichtabschirmungsbauteil 60 ist kontinuierlich zwischen den Lichtemissionseinheiten 51 eingerichtet, während es die Seitenflächen 20c der lichtemittierenden Elemente 20 und die Seitenflächen 30c der Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 in jeder Lichtemissionseinheit 51 bedeckt. Das Lichtabschirmungsbauteil 60 weist Lichtabschirmungseigenschaften oder Lichtreflexivität auf. Durch Bedecken mindestens dieser Seitenflächen kann das Lichtabschirmungsbauteil 60 das Licht, das von den Seitenflächen 20c des lichtemittierenden Elements 20 und den Seitenflächen 30c des Wellenlängenumwandlungsbauteils 30 in jeder Lichtemissionseinheit 51 austritt, daran hindern, in eine benachbarte Lichtemissionseinheit 51 einzutreten.
In dieser Ausführungsform erstreckt sich das Lichtabschirmungsbauteil 60 von den Seitenflächen der lichtemittierenden Elemente 20, um die Elektrodenflächen 20b der lichtemittierenden Elemente 20 zu bedecken. Die Oberflächen der Elektroden 21 auf den Elektrodenflächen 20b sind jedoch von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert. Weil die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 größer sind als die Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20, sind die Gebiete der unteren Flächen 30b, die nicht in Kontakt mit den Lichtemissionsflächen 20a sind, durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt. Das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt auch die zweiten Seitenflächen 40c2 der lichtdurchlässigen Bauteile 40.
Der Reflexionsgrad des Lichtabschirmungsbauteile 60 ist vorzugsweise 20% bis 95%, zum Beispiel, stärker bevorzugt 50% bis 95%. Das Lichtabschirmungsbauteil 60 enthält zum Beispiel ein lichtstreuendes Material und ein Harzmaterial. Für das Harzmaterial und das lichtstreuende Material können ein lichtdurchlässiges Harz und ein lichtstreuendes Material verwendet werden, ähnlich zu denen, die für die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 verwendet werden. Das Lichtabschirmungsbauteil kann ein lichtabsorbierendes Material wie Industrieruß zusätzlich zu dem lichtstreuenden Material enthalten.
Betrieb von Lichtquelle 101
In einer Lichtquelle 101 durchläuft das Licht, das aus den Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 austritt, die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 und die lichtdurchlässigen Bauteilen 40, bevor es aus der Lichtquelle austritt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Wellenlänge mindestens eines Teils des Lichts von den lichtemittierenden Elementen 20 durch die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 umgewandelt. Das Licht, das extern ausgegeben wird, enthält das Licht, das aus den lichtemittierenden Elementen 20 ausgetreten ist, und das wellenlängenumgewandelte Licht. Zum Beispiel, emittiert die Lichtquelle 101 in dem Fall, in dem die lichtemittierenden Elemente 20 blaues Licht emittieren und die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 mindestens einen gelb-emittierende Leuchtstoff enthalten, weißes Licht, das aus Mischen des blauen Lichts und des gelben Lichts resultiert.
Die Lichtquelle 101, die wie oben strukturiert ist, hat gute Emissionscharakteristika während teilweiser Abstrahlung. Insbesondere, weil die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 größer sind als die Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierende Elemente 20 in einer Draufsicht, kann die Lichtquelle weißes Licht durch größere Gebiete als die Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 ausgeben. Dies kann die Generierung von Niedrigluminanzregionen zwischen den Lichtemissionseinheiten 51 reduzieren, wenn multiple Lichtemissionseinheiten 51 erleuchtet sind, sogar in dem Fall, in dem die lichtemittierenden Elemente 20 nicht bei ausreichend kleinen Intervallen angeordnet sein können.
Ferner ist der Abstand zwischen den Wellenlängenumwandlungsbauteilen 30 in zwei benachbarten Lichtemissionseinheiten 51 kleiner als der Abstand zwischen den korrespondierenden lichtemittierenden Elementen 20. In der Lichtquelle 101 ist ein Lichtabschirmungsbauteil 60 zwischen den zugewandten Seitenflächen der lichtemittierenden Elemente 20 und den zugewandten Seitenflächen 30c der Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 von benachbarten Lichtemissionseinheiten 51 eingerichtet. Dies kann das Licht von den lichtemittierenden Elementen 20 in jeder Lichtemissionseinheit 51 daran hindern, die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 von einer benachbarten Lichtemissionseinheit 51 zu betreten, sowie die Propagation von Licht zwischen benachbarten Bauteilen 30 zu reduzieren. Dies kann den Austritt von Licht entlang der Grenzfläche zwischen einer erleuchteten Lichtemissionseinheit 51 und einer nicht-erleuchteten Lichtemissionseinheit 51 reduzieren.
Jedes lichtdurchlässige Bauteil 40 enthält eine erste Region R1, die über dem lichtemittierenden Element 20 positioniert ist, und eine zweite Region R2, die auf der Außenseite der ersten Region R1 lokalisiert ist. In jedem lichtdurchlässigen Bauteil 40 ist, verglichen mit der ersten Region R1, die unmittelbar über dem lichtemittierenden Element 20 lokalisiert ist, in der die Luminanz relativ hoch ist, eine kleinere Dicke der zweiten Region R2 gegeben, die in der Peripherie der ersten Region R1 lokalisiert ist und niedrige Luminanz hat. Dementsprechend kann die Absorption und Streuung von Licht durch die zweite Region R2 verglichen mit der ersten Region R1 jedes lichtdurchlässigen Bauteils 40 verringern werden, wenn den lichtdurchlässigen Bauteilen 40 ermöglicht wird, ein lichtstreuendes Material zu enthalten, wodurch die Luminanzeinheitlichkeit des Lichts erhöht wird, das aus den lichtdurchlässigen Bauteilen 40 austritt.
Die lichtdurchlässigen Bauteile 40 haben die ersten Seitenflächen 40c1, die nicht durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt sind. Mit anderen Worten, zwischen zwei benachbarten Lichtemissionseinheiten 51 in der Lichtquelle 101 sind die ersten Seitenflächen 40c1 der lichtdurchlässig Bauteile 40 einander zugewandt, ohne dass ein Lichtabschirmungsbauteil 60 dazwischengestellt ist. Dies ermöglicht dem Licht, die ersten Seitenflächen 40c1 der lichtdurchlässigen Bauteile 40 seitwärts zu verlassen, wodurch die Luminanzabnahme entlang der Grenzfläche zwischen zwei benachbarten Lichtemissionseinheiten 51 verringert wird. Dies kann die Generierung einer dunklen Linie zwischen zwei benachbarten Lichtemissionseinheiten 51, wenn beide erleuchtet sind, reduzieren.
Verfahren zum Herstellen von Lichtquelle 101
Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Lichtquelle 101 wird erklärt werden. 3 ist ein Flussdiagramm eines Beipiels eines Verfahrens zum Herstellen einen Lichtquelle 101, und 4A bis 4K sind Querschnittsansichten, die jeweils einen Prozess in dem Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle 101, das in 3 gezeigt ist. Das Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle 101 gemäß dieser Ausführungsform enthält mindestens einem Verbindungsschritt von lichtemittierenden Elementen (S1), einen Bildungsschritt von ersten Nuten (S2), eine Lichtabschirmungsbauteilseinrichtungsschritt (S3), und einen Bildungsschritt von zweiten Nuten (S4).
Verbindungsschritt von lichtemittierenden Elementen (S1)
Wie in 4a gezeigt, werden eine lichtdurchlässige Schicht 140, die ein monolithischer Körper von lichtdurchlässigen Bauteilen ist, und eine Wellenlängenumwandlungsschicht 130, die ein monolithischer Körper von Wellenlängenumwandlungsbauteilen ist, unter Verwendung eines Klebstoffs oder eines klebenden Blatts verhaftet, um einen gestapelten Körper 150 zu erhalten. Die lichtdurchlässige Schicht 140 und die Wellenumwandlungsschicht 130 können die Größe haben, die zu einer Lichtquelle 101 korrespondiert, oder eine Größe zum Produzieren von multiplen Lichtquellen 101. Die lichtdurchlässige Schicht 140 des gestapelten Körpers 150 ist temporär an einem Träger 120 fixiert.
Wie in 4B gezeigt, wird eine Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 20 mit dem gestapelten Körper 150 verbunden. Die lichtemittierenden Elemente 120 werden angeordnet und mit der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 verbunden, während den Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 ermöglicht wird, der Wellenlängenumwandlungsschicht 30 zugewandt zu sein. Durch Einrichten eines Klebstoffs oder eines klebenden Blatts auf der Oberfläche der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 oder den Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 im Voraus können die lichtemittierenden Elemente 20 mit der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 via das Klebematerial verbunden werden. Die lichtemittierenden Elemente 20 werden ein- oder zweidimensional unter Verwendung des Abstandes angeordnet, der für die Lichtemissionseinheiten 51 in der Lichtquelle 101 verwendet wurde.
Das Verbinden zwischen der lichtdurchlässigen Schicht 140 und der Wellenlängenumwandlungsschicht 130, und zwischen der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 und den lichtemittierenden Elementen 20 kann direkt durchgeführt werden, ohne dass ein Klebematerial dazwischengestellt wird, unter Verwendung der Klebrigkeit der lichtdurchlässigen Schicht 140 und der Wellenlängenumwandlungsschicht 130.
Bildungsschritt von ersten Nuten (S2)
Wie in 4C gezeigt, werden erste Nuten 161, die den gestapelten Körper 150 segmentieren, zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen 20 gebildet. Durch Anwenden eines Trennsägeblatts oder ähnlichem an den Positionen des gestapelten Körpers 150, die durch die Pfeile in 4B angezeigt sind, werden die ersten Nuten 161 wie 4C gezeigt, die eine Breite w1 haben, in dem gestapelten Körper 150 durch Schneiden von der Seite der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 gebildet. Dies versieht jedes lichtemittierende Element 20 mit einem Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 und einem lichtdurchlässigen Bauteil 40. Die Seitenflächen 30c der Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 und die Seitenflächen 40c der lichtdurchlässigen Bauteile 40 sind an den Seitenflächen exponiert, die die ersten Nuten 161 definieren.
In diesem Prozess müssen die ersten Nuten 161 den gestapelten Körper 150 nicht komplett segmentieren. Es ist ausreichend, dass die ersten Nuten mindestens die Wellenlängenumwandlungsschicht 130 komplett segmentieren und die lichtdurchlässige Schicht 140 erreichen. Die lichtdurchlässige Schicht 140 kann durch die ersten Nuten 161 teilweise entfernt werden oder überhaupt nicht entfernt werden.
Lichtabschirmungsbauteilseinrichtungsschritt (S3)
Wie in 4D gezeigt, ist ein Lichtabschirmungsbauteil 60 zwischen den lichtemittierenden Elementen 20 eingerichtet. Insbesondere ist das Lichtabschirmungsbauteil 60 dazu eingerichtet, die Seitenflächen 30c der Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 und die Seitenflächen 40c der lichtdurchlässigen Bauteile 40, die an den Seitenflächen, die die ersten Nuten 161 definieren, exponiert sind, und die Seitenflächen 20c der lichtemittierenden Elemente 20 zu bedecken. In dieser Ausführungsform ist das Lichtabschirmungsbauteil 60 dazu eingerichtet, die Elektrodenflächen 20b und die Elektroden 21 auf der Elektrodenfläche 20b des lichtemittierenden Elements 20 zu bedecken. Das Lichtabschirmungsbauteil 60 kann zum Beispiel durch Spritzpressen, Verguss, Drucken, Sprühen, oder ähnliches gebildet sein.
Wie in 4E gezeigt, werden die Oberflächen der Elektroden 21 der lichtemittierenden Elemente 20 durch Schleifen oder Wegschneiden eines Bereichs des Lichtabschirmungsbauteils 60 von der oberen Fläche 60b exponiert.
Bildungsschritt von zweiten Nuten (S4)
Wie in 4F gezeigt, wird der Träger 120 von den lichtdurchlässigen Bauteilen 40 entfernt, um die oberen Flächen 40a der lichtdurchlässigen Bauteile 40 zu exponieren, die gegenüber den Flächen lokalisiert sind, die in Kontakt mit den Wellenlängenumwandlungsbauteilen 30 sind. Wie in 4G gezeigt, werden zweite Nuten 162, die manche Bereiche der Seitenflächen der lichtdurchlässigen Bauteile 40 von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponieren, durch Entfernen der äußeren Randbereiche des Lichtabschirmungsbauteils 60, die zwischen den lichtdurchlässigen Bauteilen 40 lokalisiert sind, von der Seite der oberen Fläche 40a gebildet. Die zweiten Nuten 162 können unter Verwendung eines Blatts wie einer Trennsäge gebildet werden.
Da die zweiten Nuten 162 jeweils eine größere Breite w2 als die Breite w1 der ersten Nuten 161 haben, sind in dieser Ausführungsform die äußeren Randbereiche der lichtdurchlässigen Bauteile 40, die einander via das Lichtabschirmungsbauteil 60 zugewandt sind, auch durch die zweiten Nuten 162 abwesend gemacht. Die zweiten Nuten 162, die die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 nicht erreichbar, haben eine Tiefe von ungefähr einer Hälfte der Dicke der lichtdurchlässigen Bauteile 40. In dem Fall, in dem der gestapelten Körper 150 nicht komplett durch die ersten Nuten 161 segmentiert ist, die während des ersten Nutenbildungsschritt gebildet wurden, sind die zweiten Nuten 162 zu der Tiefe gebildet, dass sie die ersten Nuten 161 erreichen.
Die Querschnittsform einer zweiten Nut 162 reflektiert die Querschnittsform des Blatts, das verwendet wurde, um die zweite Nut 162 zu bilden. In dieser Ausführungsform bildet die Spitze eines Blatts, das eine rechteckige Querschnittsform hat, wie in 5A gezeigt, die ersten Seitenflächen 40c1, die senkrecht zu den oberen Flächen 40a sind. Bilden der zweiten Nuten 162 versieht die lichtdurchlässigen Bauteilen 40 mit den ersten Seitenflächen 40c1, die von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert sind, und die zweiten Seitenflächen 40c2, die durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt sind.
Die Lichtquelle 101 ist auf diese Weise fertiggestellt. In dem Fall, in dem die lichtdurchlässige Schicht 140 und die Wellenlängenumwandlungsschicht 130 die Größe haben, die zu multiplen Lichtquellen 101 korrespondieren, sind die multiplen Lichtquellen 101 durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 verbunden. Dementsprechend sind die Lichtquellen 101 nach Schneiden des Lichtabschirmungsbauteils 60 entlang der Grenzflächen der Lichtquellen 101 fertiggestellt.
Andere Formen
Verschiedene Modifikationen können an der Lichtquelle gemäß der vorliegenden Offenbarung gemacht werden. Wie oben beschrieben, kann die Form der ersten Seitenflächen des lichtdurchlässigen Bauteils 40 jeder Lichtemissionseinheit 51 durch Verwenden eines Blatts zum Bilden der zweiten Nuten 162, das eine verschiedene Spitze hat, geändert werden.
In dem Fall des Bildens der zweiten Nuten 162 unter Verwendung eines Blatts, das eine Spitze hat, die einen U-förmigen- oder einen Krummlinienquerschnitt hat, wie in 5B gezeigt, haben die ersten Seitenflächen 40c1 eines lichtdurchlässigen Bauteils 40 jeweils einen gekrümmten Bereich wie in 6A gezeigt. Die zweiten Seitenflächen 40c2, ähnlich zu 2C, sind planar, weil die zweiten Seitenflächen 40c2 durch die ersten Nuten 161 gebildet sind.
In dem Fall des Bildens der zweiten Nuten 162 unter Verwendung eines Blatts, das eine Spitze hat, die einen trapezförmigen Querschnitt hat, wie in 5C gezeigt, sind die ersten Seitenflächen 40c1 des lichtdurchlässigen Bauteils 40 schräg zu der vertikalen Richtung, wie in 6B gezeigt.
Wie oben beschrieben, kann die Richtung des Lichts, das aus den ersten Seitenflächen 40c1 austritt, durch Ändern der Form oder der Neigung der ersten Seitenflächen 40c1 abgeändert werden. Dies kann die Verteilung des Lichts, das seitwärts aus den Lichtemissionseinheiten 51 austritt, anpassen.
7A und 7B zeigen ein Beispiel einer Lichtquelle 102, die lichtdurchlässige Bauteile in anderer Gestalt hat. Wie in 7A und 7B gezeigt, unterscheidet sich die Lichtquelle 102 von der Lichtquelle 101, die in 2A und 2B gezeigt ist, darin, dass jede Lichtemissionseinheit 52 ein lichtdurchlässiges Bauteil hat, das keine zweiten Seitenflächen hat. In jeder Lichtemissionseinheit 52 der Lichtquelle 102 sind die ersten Seitenflächen 41c1 des lichtdurchlässigen Bauteils 42 kontinuierlich mit der oberen Fläche 40a und der unteren Fläche 40b ohne eine zweite Seitenfläche. Mit anderen Worten, die Seitenflächen des lichtdurchlässigen Bauteils 42 jeder Lichtemissionseinheit 52 der Lichtquelle 102 sind gänzlich von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert. Die ersten Seitenflächen 42cl haben jeweils einen gekrümmten Flächenbereich. Die Lichtquelle 102, die die lichtdurchlässigen Bauteile 42 mit solch einer Form enthält, kann durch Bilden von zweiten Nuten 162 produziert werden, die die Wellenlängenumwandlungsbauteile 30 erreichen, unter Verwendung eines Blatts, das die Querschnittsform hat, die in 5B gezeigt ist. Ähnlich kann eine Lichtquelle 103 produziert werden, die das lichtdurchlässige Bauteil 43 enthält, das in 7C gezeigt ist, durch Bilden von zweiten Nuten 162, die das Wellenlängenumwandlungsbauteil 30 erreichen, unter Verwendung eines Blatts, das die Querschnittsform hat, die in 5C gezeigt ist. Das lichtdurchlässige Bauteil 43 hat planare erste Seitenflächen 43c1, die schräg zu der vertikalen Richtung sind.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
8A ist eine schematische Ansicht einer Lichtquelle 104 gemäß einer zweiten Ausführungsform, und 8B ist eine schematische Querschnittsansicht einer Lichtemissionseinheit 54. Die Lichtquelle 104 unterscheidet sich von der Lichtquelle 101 der ersten Ausführungsform darin, dass das Gebiet der oberen Fläche 44a größer ist als die untere Fläche 44b des lichtdurchlässigen Bauteils 44 in jeder Lichtemissionseinheit 54. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform ist die Dicke der zweiten Region R2 kleiner als die erste Region R1 in dem lichtdurchlässigen Bauteil 44. Die ersten Seitenflächen 44c1 sind von dem Lichtabschirmungbauteil 60 exponiert, und die zweiten Seitenflächen 44c2 sind durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt. Die Lichtquelle 104 weist einen ähnlichen Effekt zu dem auf, der durch die erste Ausführungsform erzielt wird.
Die Lichtquelle 104 kann durch Modifizieren der Schritte zum Bilden der ersten Nuten 161 und der zweiten Nuten 162 in dem Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß der ersten Ausführungsform hergestellt werden. Insbesondere sind, wie in 9A gezeigt, erste Nuten 171, die die lichtdurchlässige Schicht 140 erreichen, durch Segmentieren der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 zwischen den lichtemittierenden Elementen 20 von der Seite der Wellenlängenumwandlungsschicht 130 gebildet. Die Breite w1 der ersten Nuten 171 ist größer eingestellt als die Breite w1 der ersten Nuten 161 der ersten Ausführungsform. Die ersten Nuten 171 sind derart gebildet, dass sie den Träger 120 nicht erreichen. Mit anderen Worten ist die lichtdurchlässige Schicht 140 nicht durch die ersten Nuten 171 segmentiert. Bilden der ersten Nuten 171 segmentiert die Wellenlängenumwandlungsschicht 130, und versieht jede Lichtemissionseinheit 54 mit einem Wellenlängenumwandlungsbauteil 30. Ein Lichtabschirmungsbauteil 60 ist in den ersten Nuten 171 eingerichtet.
Dann werden zweite Nuten gebildet, die das Lichtabschirmungsbauteil 60 erreichen, durch teilweises Entfernen der lichtdurchlässigen Schicht 140, die zwischen den lichtemittierenden Elementen lokalisiert ist, von der Seite der lichtdurchlässigen Schicht 140. Dies stellt lichtdurchlässige Bauteile 40 bereit, die jeweils auf den Wellenlängenumwandlungsbauteilen 30 positioniert sind. Wenn die zweiten Nuten 172 gebildet werden, wie in 9B gezeigt, wird die Breite w2 der zweiten Nuten 172 vorzuweisen kleiner eingestellt als die Breite w1 der ersten Nuten 171. In dieser Ausführungsform ist die Tiefe der zweiten Nuten 172 dazu eingestellt, die lichtdurchlässige Schicht 140 zu schneiden und die ersten Nuten 171 zu erreichen. Durch Bilden der zweiten Nuten 172 wird die lichtdurchlässige Schicht 140 segmentiert, um lichtdurchlässige Bauteile 44 zu bilden, die jeweils zu den Lichtemissionseinheiten 54 korrespondieren.
Andere Formen
Ähnlich zur ersten Ausführungsform kann durch Ändern der Form des Blatts, das während des Bildens der ersten Nuten 171 verwendet wird, die Form der zweiten Seitenflächen des lichtdurchlässigen Bauteils 44 in jeder Lichtemissionseinheit 54 geändert werden.
In dem Fall des Bildens der ersten Nuten 171 unter Verwendung eines Blatts, das einen gekrümmten Rand in einem Querschnitt hat, gezeigt in 5B, enthalten die zweiten Seitenflächen 40c2 des lichtdurchlässigen Bauteils 44 jeweils einen gekrümmten Flächenbereich, wie in 10A gezeigt.
In dem Fall des Bildens der ersten Nuten 171 unter Verwendung eines Blatts, das einen trapezförmigen Querschnitt hat, gezeigt in 5C, sind die zweiten Seitenflächen 40c2 des lichtdurchlässigen Bauteils 44 schräg zu der vertikalen Richtung wie in 10B gezeigt.
Bilden der ersten Nuten 171 unter Verwendung eines Blatts, das die gleiche Form hat wie das Blatt zum Bilden der zweiten Nuten 172, und Machen der Weite w1 der ersten Nuten 171 gleich zur Weite w2 der zweiten Nuten 172 kann eine Lichtquelle 105 produzieren, die Lichtemissionseinheiten 55 enthält, die jeweils mit dem lichtdurchlässigen Bauteil 45 in der in 10C gezeigten Gestalt ausgestattet sind. Die Lichtquelle 105 unterscheidet sich von der Lichtquelle 101 der ersten Ausführungsform derart, dass das Gebiet der oberen Fläche 45a und das Gebiet der unteren Fläche 45b des lichtdurchlässigen Bauteils 45 gleich in jeder Lichtemissionseinheit 55 sind. Jedes lichtdurchlässige Bauteil 45 hat Seitenflächen 45c, die kontinuierlich mit der oberen Fläche 45a und der unteren Fläche 45b sind, wobei ein Bereich jeder Seitenfläche 45c auf der Seite der oberen Fläche 45c von dem Lichtabschirmungsbauteil 60 exponiert ist und der andere Bereich auf der Seite der unteren Fläche 45b durch das Lichtabschirmungsbauteil 60 bedeckt ist.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
11 ist eine schematische Draufsicht einer Lichtquelle 106 gemäß einer dritten Ausführungsformgsform. Die Lichtquelle 106 unterscheidet sich von der Lichtquelle 101 der ersten Ausführungsform derart, dass die Lichtemissionsflächen der lichtemittierenden Elemente in den Lichtemissionseinheiten nicht die gleiche Größe haben.
Die Lichtquelle 106 enthält eine Mehrzahl von zweidimensional angeordneten Lichtemissionseinheiten 56. Die Lichtemissionseinheiten 56 enthalten eine Mehrzahl von ersten Lichtemissionseinheiten 56A, eine Mehrzahl von zweiten Lichtemissionseinheiten 56B, eine Mehrzahl von dritten Lichtemissionseinheiten 56C, und eine Mehrzahl von vierten Lichtemissionseinheiten 56D.
Wie durch unterschiedliche Schraffierungsmuster in 11 angezeigt, sind die Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente in den ersten Lichtemissionseinheiten 56A, den zweiten Lichtemissionseinheiten 56B, den dritten Lichtemissionseinheiten 56C, und den vierten Lichtemissionseinheiten 56D verschieden. Angenommen, dass die Gebiete der Lichtemissionsflächen 20a für die ersten Lichtemissionseinheiten 56A, die zweiten Lichtemissionseinheiten 56B, die dritten Lichtemissionseinheiten 56C, und die vierten Lichtemissionseinheiten 56D jeweiels Aa, Ab, Ac, Ad sind, erfüllen sie die Beziehung Aa<Ab<Ac<Ad.
Die Abstände von dem Zentrum C der Lichtemissionsfläche der Lichtquelle 106, in der die Lichtemissionseinheiten 56 angeordnet sind (d. h., die obere Fläche der Lichtquelle 106) zu den Zentren der ersten Lichtemissionseinheiten 56A, den zweiten Lichtemissionseinheiten 56B, den dritten Lichtemissionseinheiten 56C, und den vierten Lichtemissionseinheiten 56D in einer Draufsicht sind jeweils mit ra, rb, rc, rd angenommen. Diese Abstände erfüllen für irgendwelche zwei ausgewählte Lichtemissionseinheiten 56, bei denen die Lichtemissionsflächen 20a verschiedene Gebiete haben, die Beziehung ra<rb<rc<rd. Mit anderen Worten, je größer die Lichtemissionsfläche 20a des lichtemittierenden Elements 20 der Lichtemissionseinheit, umso mehr ist es von dem Zentrum C beabstandet.
Dementsprechend sind die zweiten Lichtemissionseinheiten 56B stärker von dem Zentrum C beabstandet als die ersten Lichtemissionseinheiten 56A (ra<rb), und die Gebiete der Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 der zweiten Lichtemissionseinheiten 56B sind größer als die Gebiete der Lichtemissionsflächen 20a der lichtemittierenden Elemente 20 der ersten Lichtemissionseinheiten 56 A. Die ersten Lichtemissionseinheiten 56A erfüllen ähnlich die Beziehung mit den dritten Lichtemissionseinheiten 56C und den vierten Lichtemissionseinheiten 56D. Die zweiten Lichtemissionseinheiten 56B erfüllen auch ähnlich die Beziehung mit den dritten Lichtemissionseinheiten 56C und den vierten Lichtemissionseinheiten 56D. Die dritten Lichtemissionseinheiten 56C erfüllen auch ähnlich die Beziehung mit den vierten Lichtemissionseinheiten 56D.
Die Lichtquelle 106, die wie oben strukturiert ist, hat höhere Luminanz in dem peripheren Gebiet als das zentrale Gebiet der Lichtemissionsfläche 101a, wenn alle Lichtemissionseinheiten 56 erleuchtet sind. Solche Lichtemissionscharakteristika können angemessenere Beleuchtung erzielen, wenn sie in Kombination mit einer Projektionslinse in einer Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Die Details werden in Beziehung zur einer vierten Ausführungsform beschrieben werden.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform einer Lichtquellenvorrichtung wird erklärt werden. 12A ist schematische Frontansicht einer Lichtquellenvorrichtung 201, und 12B ist eine schematische Querschnittsansicht der Lichtquellenvorrichtung 201, aufgenommen entlang Linie 12B-12B in 12A.
Die Lichtquellenvorrichtung 201 enthält eine Linse 202 und eine Lichtquelle 203. In dieser Ausführungsform enthält die Lichtquellenvorrichtung 201 ferner ein Substrat 205 und einen Träger 204. Für die Lichtquelle 203 kann eine Lichtquelle gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Zum Beispiel ist die Lichtquelle 203 die Lichtquelle 106 der dritten Ausführungsform. Die Lichtquelle 203 ist auf dem Substrat 205 eingerichtet. Das Substrat 205, das mit einem Ansteuerkreis versehen ist, der die Lichtemissionseinheiten 56 der Lichtquelle 203 unabhängig ansteuern kann, ist elektrisch mit jedem der lichtemittierenden Elemente 20 in den Lichtemissionseinheiten 57 verbunden.
Der Träger 204 behält die Linse 202 bei einem vorbestimmten Abstand von der Lichtemissionsfläche 203a der Lichtquelle 203. Die Linse 202 ist zum Beispiel eine konvexe Linse, und die optische Achse der Linse 202 ist mit dem Zentrum der Lichtemissionsfläche 203a ausgerichtet.
Die Linse 202 ist ein optisches Projektionssystem und projeziert das Licht von der Lichtquelle 203 ausdehnend. Wenn die Lichtemissionseinheiten 57 teilweise angesteuert werden, wird das Licht, das die Intensität und den Abstrahlungsbereich hat, der zu der Lichtintensität oder dem Blinken korrespondiert, das von dem teilweisen Ansteuern resultiert, durch die Linse 202 projeziert.
Das projizierte Licht hat gute Emissioncharakteristika während teilweiser Abstrahlung, wie in Bezug auf die erste Ausführungsform erklärt. Weil das Licht, das aus der Lichtquelle 103 austritt, durch die Linse 202 ausdehnend projeziert wird, ähnlich zu einem optischen Abbildungsystem, verringert sich der Betrag des Lichts in dem peripheren Gebiet. Wie unter Bezugnahme auf die dritte Ausführungsform erklärt,wird jedoch solch eine Lichtbetragsabnahme jedoch verringert, weil der periphere Bereich der Lichtemissionsfläche 203a höhere Luminanz hat als das zentrale Gebiet. Dementsprechend kann einheitliches Licht ohne Lichtintensitätsuneinheitlichkeit ein Objekt beleuchten.
TESTBEISPIEL
Die Luminanzverteilung des Lichts, das aus einer Lichtquelle gemäß einer Ausführungsform austritt, wurde durch Simulation gemessen. Die Luminanz der Lichtquelle, die Lichtemissionseinheiten 51 hat, die in vier Reihen bei vier Spalten angeordnet sind, gezeigt in 2C, als ein Testbeispiel, wurde durch Simulation gemessen. 13A zeigt die Luminanzverteilung der Lichtquelle des Testbeispiels. Als ein Vergleichsbeispiel wurde die Luminanz einer Lichtquelle ähnlich zu dem Testbeispiel gemessen, abgesehen davon, dass das lichtdurchlässige Bauteil keine Seitenflächen hat, die von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert waren. 13B zeigt die Luminanzverteilung der Lichtquelle des Vergleichsbeispiels. In den Lichtemissionseinheiten 51 des Testbeispiels war die Dicke t1 jeder ersten Region R1 (2C) 60 µm, die Dicke t2 jeder zweiten Region R2 war 30 µm. Die Lichtemissionseinheiten des Vergleichsbeispiels hatten keine ersten Regionen R1, und die Dicke jedes lichtdurchlässigen Bauteils war 30 µm. Der Abstand zwischen den Seitenflächen der lichtdurchlässigen Bauteile und zwischen den Seitenflächen der Wellenlängenumwandlungsbauteile, die via das Lichtabschirmungsbauteil zugewandt waren, war 25 µm sowohl in dem Testbeispiel als auch im Vergleichsbeispiel. 13A und 13B zeigen jeweils die Luminanzverteilung, wenn die vier Lichtemissionseinheiten in dem Zentrum nicht erleuchtet waren, d. h., die 12 Lichtemissionseinheiten in dem peripheren Gebiet waren erleuchtet. In 13A und 13B ist die Luminaz umso höher, je weißer das Gebiet ist.
Wie aus 13A und 13B verstanden wird, ist in dem Testbeispiel kaum eine Region mit reduzierter Luminanz zwischen den erleuchteten Lichtemissionseinheiten in dem peripheren Gebiet, wohingegen in dem Vergleichsbeispiel Niedrigluminanzregionen zwischen den Lichtemissionseinheiten sind. In dem Testbeispiel ist der Kontrast zwischen dem erleuchteten Gebiet und dem nicht-erleuchtetem Gebiet hoch, wohingegen im Vergleichsbeispiel der Kontrast zwischen den erleuchteten und nicht-erleuchteten Gebieten niedrig ist. Dies zeigt, dass die Lichtquelle dieses Beispiels gute Emissionscharakteristika während teilweiser Abstrahlung hat.
Irgendeine der Lichtquellen und Lichtquellenvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann als lichtemittierende Vorrichtung in unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden. Zum Beispiel kann es angemessen als eine lichtemittierende Vorrichtung für unterschiedliche Beleuchtungsanwendung verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020198840 [0001]

Claims

Lichtquelle, umfassend: eine Mehrzahl von Lichtemissionseinheiten, die eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, wobei mindestens eine der Lichtemissionseinheiten enhält: ein lichtemittierendes Element, das eine Lichtemissionsfläche hat, ein Wellenlängenumwandlungsbauteil, das auf der Lichtemissionsfläche eingerichtet ist, und ein lichtdurchlässiges Bauteil, das auf einer oberen Fläche des Wellenlängenumwandlungsbauteils eingerichtet ist, wobei das lichtdurchlässige Bauteil eine erste Region enthält, die über dem lichtemittierenden Element positioniert ist, und eine zweite Region, die auswärts von der ersten Regionen in einer Draufsicht positioniert ist, wobei die zweite Region eine Dicke hat, die kleiner ist als eine Dicke der ersten Region, wobei das Wellenlängenumwandlungsbauteil größer ist als die Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in der Draufsicht; und ein Lichtabschirmungsbauteil, das kontinuierlich zwischen benachbarten Lichtemissionseinheiten eingerichtet ist, wobei das Lichtabschirmungsbauteil eine Seitenfläche des lichtemittierenden Elements und eine Seitenflächen des Wellenlängenumwandlungsbauteils in der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten bedeckt, wobei eine Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils in der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten mindestens teilweise von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert ist.
Lichtquelle gemäß Anspruch 1, wobei das lichtdurchlässige Bauteil der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten eine obere Fläche und eine untere Fläche hat, die gegenüber der oberen Fläche lokalisiert ist, wobei die untere Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils der oberen Fläche des Wellenlängenumwandlungsbauteils zugewandt ist, die Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche positioniert ist, die Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils in einer Höhenrichtung eine erste Seitenfläche enthält, die angrenzend mit der oberen Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils ist, und eine zweite Seitenfläche, die angrenzend mit der unteren Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils ist, die erste Seitenfläche von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert ist, und die zweite Seitenfläche durch das Lichtabschirmungsbauteil bedeckt ist.
Lichtquelle gemäß Anspruch 2, wobei ein Gebiet der oberen Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils kleiner ist als ein Gebiet der unteren Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils.
Lichtquelle gemäß Anspruch 2, wobei ein Gebiet der oberen Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils größer ist als ein Gebiet der unteren Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils.
Lichtquelle gemäß Anspruch 3, wobei das lichtdurchlässiges Bauteil eine dazwischenliegende Fläche hat, die zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils positioniert ist, wobei die dazwischenliegende Fläche sich im Wesentlichen parallel mit der oberen Fläche oder der unteren Fläche des lichtdurchlässigen Bauteils erstreckt.
Lichtquelle gemäß Anspruch 3, wobei die erste Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils einen gekrümmten Flächenbereich hat, und die zweite Seitenfläche planar ist.
Lichtquelle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Seitenfläche des lichtdurchlässigen Bauteils der mindestens einen der Lichtemissionseinheiten gänzlich von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert ist.
Lichtquelle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Gebiet der ersten Region des lichtdurchlässigen Bauteils größer ist als ein Gebiet der Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in der Draufsicht.
Lichtquelle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das lichtdurchlässige Bauteil ein lichtstreuendes Material enthält.
Lichtquelle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lichtemissionseinheiten zweidimensional in einer vorbestimmten Region in der Draufsicht angeordnet sind, und eine erste Lichtemissionseinheit und eine zweite Lichtemissionseinheit enthalten, die zweite Lichtemissionseinheit weiter entfernt von einem Zentrum der vorbestimmten Region ist als die erste Lichtemissionseinheit, und die Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in der zweiten Lichtemissionseinheit größer ist als die Lichtemissionsfläche des lichtemittierenden Elements in der ersten Lichtemissionseinheit.
Lichtquellenvorrichtung, umfassend: die Lichtquelle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche; und eine Linse, die bei einem vorbestimmten Abstand von der Lichtquelle eingerichtet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle, wobei das Verfahren umfasst: Verbinden einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen mit einer Wellenlängenumwandlungsschicht eines gestapelten Körpers derart, dass die Mehrzahl von lichtemittierenden Elemente eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und eine Lichtemissionsfläche von jedem der lichtemittierenden Elemente der Wellenlängenumwandlungsschicht zugewandt ist, wobei die lichtemittierenden Elemente jeweils die Lichtemissionsfläche und eine Elektrodenfläche, die gegenüber der Lichtemissionsfläche lokalisiert ist, aufweisen, wobei der gestapelte Körper die Wellenlängenumwandlungsschicht und eine lichtdurchlässige Schicht enthält; Bilden einer ersten Nut in dem gestapelten Körper von einer Wellenlängenumwandlungsschichtsseite in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen, um den gestapelten Körper in eine Mehrzahl von Gruppen eines Wellenlängenumwandlungsbauteils und eines lichtdurchlässigen Bauteils zu segmentieren, die jeweils zu einem jeweiligen der lichtemittierenden Elemente korrespondieren; Einrichten eines Lichtabschirmungsbauteils zwischen den benachbarten lichtemittierenden Elementen, um Seitenflächen der benachbarten lichtemittierenden Elemente, Seitenflächen der Wellenlängenumwandlungsbauteile, und Seitenflächen der lichtdurchlässigen Bauteile zu bedecken; und Bilden einer zweiten Nut in Flächen der lichtdurchlässigen Bauteile, die den Wellenlängenumwandlungsbauteilen nicht zugewandt sind, durch Entfernen mindestens eines Bereichs des Lichtabschirmungsbauteils, der zwischen benachbarten lichtdurchlässigen Bauteilen lokalisiert ist, um mindestens Bereiche der Seitenflächen der benachbarten lichtdurchlässigen Bauteile von dem Lichtabschirmungsbauteil zu exponieren.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß Anspruch 12, wobei das Bilden der zweiten Nut nur partielles Exponieren der Seitenflächen der benachbarten lichtdurchlässigen Bauteile enthält.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Bilden der zweiten Nut ferner Entfernen von Bereichen von äußeren Rändern von den benachbarten lichtdurchlässigen Bauteile enthält, derart, dass Seitenflächen an den äußeren Rändern der benachbarten lichtdurchlässigen Bauteile von dem Lichtabschirmungsbauteil exponiert sind.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Bilden der zweiten Nut enthält: Bilden der zweiten Nut derart, dass eine Breite der zweiten Nut kleiner ist als eine Breite der ersten Nut.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Bilden der zweiten Nut enthält: Bilden der zweiten Nut derart, dass eine Breite der zweiten Nut die gleiche wie eine Breite der ersten Nut ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Bilden der zweiten Nut enthält: Bilden der zweiten Nut derart, dass eine Breite der zweiten Nut größer ist als eine Breite der ersten Nut.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß Anspruch 17, wobei das Bilden der zweiten Nut enthält: Bilden der zweiten Nut derart, dass eine Querschnittsform der zweiten Nut eine Form ist, die von der Gruppe, die aus einem Viereck, einem Trapezoid, und einer U-Form besteht, ausgewählt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das Bilden der ersten Nut enthält: Bilden der ersten Nut, um die Wellenlängenumwandlungsschicht in die Wellenumwandlungsbauteile derart zu segmentieren, dass jedes der Wellenlängenumwandlungsbauteile größer ist als die Lichtemissionsfläche eines korrespondierenden lichtemittierenden Elements in einer Draufsicht.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, ferner umfassend: Bereitstellen des gestapelten Körpers, der die lichtdurchlässige Schicht enthält, die ein lichtstreuendes Material beinhaltet.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei das Verbinden der lichtemittierenden Elemente zweidimensionales Anordnen der lichtemittierenden Elemente in einer vorbestimmten Region enthält, wobei die lichtemittierenden Elemente ein erstes lichtemittierendes Element und ein zweites lichtemittierendes Element enthalten, wobei die Lichtemissionsfläche des zweiten lichtemittierenden Elements größer ist als die Lichtemissionsfläche des ersten lichtemittierenden Elements, derart, dass das zweite lichtemittierende Element weiter entfernt von einem Zentrum der vorbestimmten Region ist als das erste lichtemittierende Element.
Verfahren zum Herstellen einer Lichtquelle, wobei das Verfahren umfasst: Verbinden einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen mit einer Wellenlängenumwandlungsschicht eines gestapelten Körpers derart, dass die Mehrzahl von lichtemittierenden Elemente eindimensional oder zweidimensional angeordnet sind, und eine Lichtemissionsfläche jedes der lichtemittierenden Elemente der Wellenlängenumwandlungsschicht zugewandt ist, wobei die lichtemittierenden Elemente jeweils die Lichtemissionsfläche und eine Elektrodenfläche, die gegenüber der Lichtemissionsfläche lokalisiert ist, aufweisen, wobei der gestapelte Körper die Wellenlängenumwandlungsschicht und eine lichtdurchlässige Schicht enthält; Bilden einer ersten Nut in dem gestapelten Körper von einer Wellenlängenumwandlungsschichtsseite in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen derart, dass die erste Nut die lichtdurchlässige Schicht erreicht, um die Wellenumwandlungsschicht in eine Mehrzahl von Wellenlängenumwandlungsbauteilen zu segmentieren, die jeweils zu den lichtemittierenden Elementen korrespondieren; Einrichten eines Lichtabschirmungsbauteils zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen, um Seitenflächen der lichtemittierenden Elemente, Seitenflächen der Wellenlängenumwandlungsbauteile, und exponierte Bereiche der lichtdurchlässigen Schicht in der ersten Nut zu bedecken; und Bilden einer zweiten Nut in der lichtdurchlässigen Schicht durch teilweises Entfernen der lichtdurchlässigen Schicht von einer Seite der lichtdurchlässigen Schicht in einer Region zwischen benachbarten lichtemittierenden Elementen derart, dass die zweite Nut das Lichtabschirmungsbauteil erreicht, um die lichtdurchlässige Schicht in eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Bauteilen zu segmentieren, die jeweils auf den Wellenlängenumwandlungsbauteilen positioniert sind.