JP2015173300A - オプトエレクトロニクスモジュール、オプトエレクトロニクスモジュール装置、およびオプトエレクトロニクスモジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】種々異なる回路は、前記支持体基板層(10)の中または上に、ウェハレベル平面にてフロントエンドプロセスにおいて事前に形成されている。支持体基板層(10)の上には、発光ダイオード(100)が配置されており、該発光ダイオードの放射特性、輝度、および色は、支持体基板層の中/上に集積された回路(200)によって制御される。複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)を連結することによって、色の忠実性および調光性に関して突出した特性を有する非常にコンパクトなモジュール装置が生じる。このようなモジュール装置の個々のオプトエレクトロニクスモジュールは、自律的に、または相互に関連して、または環境に合わせて調整することができる。
【選択図】図1
Description
Claims (17)
- 複数の半導体層(10,20,100,200)を備えた層構造体を含むオプトエレクトロニクスモジュールにおいて、
・前記複数の半導体層(10,20,100,200)は、基板層(10)および第1層列(100)および第2層列(200)を含み、
・前記基板層(10)は、シリコンまたはSiCまたはゲルマニウムまたは窒化ガリウムまたはこれらの材料の化合物から形成されており、
・前記第1層列(100)と前記第2層列(200)とは導体路(30)によって接続されており、
・前記第1層列(100)は、前記基板層(10)上に配置された1つまたは複数の発光層(101,102)を含む複数の発光ダイオードを有しており、
・前記第2層列(200)は、前記複数の発光ダイオードの動作状態を制御するための複数の回路(201,202,203,204)を含み、
・第1の回路は前記複数の発光ダイオードの輝度を制御するための制御回路(202)を含み、
・第2の回路は周囲輝度を検出するための輝度センサ(203)を含み、
・前記第2の回路は、前記第1層列(100)に横方向で並んで、前記基板層(10)上に配置されており、
・前記第1の回路は前記基板層(10)内に集積されており、かつ、前記基板層(10)によって完全に包囲されている、
ことを特徴とするオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記複数の発光ダイオードと前記第2の回路とは直接に前記基板層(10)上に配置されている、
ことを特徴とする請求項1記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)は、前記オプトエレクトロニクスモジュールを静電的放電から保護するための回路(201)と、前記第1層列(100)の放射を発生するための電圧または電流を供給するように構成された回路(204)とを含む、
ことを特徴とする請求項1または2記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)の少なくとも1つの回路(201,202,203,204)に電気的に接続された少なくとも1つの導体路(30)が、前記基板層(10)によって包囲されている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)は、前記オプトエレクトロニクスモジュールを静電的放電から保護するための回路(201)を含み、
前記オプトエレクトロニクスモジュールを静電的放電から保護するための回路(201)は、前記第1層列(100)のコンタクト用のコンタクト端子として構成された導体路(30)の下方に、前記基板層(10)のドーピング領域(201a,201b)によって形成されている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)は、前記第1層列(100)の放射を発生するための電圧または電流を供給するために構成された回路(204)を含む、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記導体路(30)は前記基板層(10)上に蒸着されているかまたはスパッタリングされている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記発光ダイオードは基板レス発光ダイオードである、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記基板層(10)はSiから形成されており、
前記複数の発光ダイオードは複数のLEDチップまたは複数の有機発光ダイオードであり、
前記複数の発光ダイオードは、赤色光または緑色光または青色光を放出し、
前記基板層(10)の上方に、前記第1層列(100)および前記第2層列(200)を保護するための放射透過性の保護層(20)が設けられており、
前記保護層(20)は、アクリル樹脂またはエポキシド樹脂またはシリコーン樹脂またはシリコーンを含む、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記制御回路(202)は、前記第1層列(100)の発光を、優勢的な周囲輝度に調整する、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)はオプトエレクトロニクスモジュールの温度を検出する回路(205)を含み、
レンズの形態の光学要素(80)が前記第2層列(200)内に構成されたフォトダイオード(203)上に設けられており、
炭素を含有するダイヤモンドから形成されるヒートシンク(300)が前記基板層(10)の内部または表面に集積されている、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 前記第2層列(200)は、高性能シリコンリレー回路、および/または、前記モジュール装置に給電するためのソーラーセル、および/または、冷却のためのマイクロポンプ(206)、および/または、ロジック回路素子を有する、
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール。 - 請求項1から12のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)を複数個含む、オプトエレクトロニクスモジュール装置において、
・前記複数のオプトエレクトロニクスモジュールのうちの1つのオプトエレクトロニクスモジュール(1)は第3層列を含み、該第3層列は、前記複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)のうちの1つのオプトエレクトロニクスモジュールの基板層(10)上に載置されているか、または、前記複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)のうちの1つのオプトエレクトロニクスモジュールの基板層(10)によって包囲されており、
・前記第3層列は、前記複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)のそれぞれから放射される放射を制御する回路(202)を含む、
ことを特徴とするオプトエレクトロニクスモジュール装置。 - 前記第3層列は、前記複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)のそれぞれから放射される放射の輝度または色または色混合を調整する回路を含む、
ことを特徴とする請求項13記載のオプトエレクトロニクスモジュール装置。 - 前記第3層列は、前記複数のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)のそれぞれから放射される放射を無線遠隔制御する回路を含む、
ことを特徴とする請求項13または14記載のオプトエレクトロニクスモジュール装置。 - マスター/スレーブ技術によって作動される、
ことを特徴とする請求項13から15のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール装置。 - 個々のオプトエレクトロニクスモジュール(1,2,3)が相互に関連して調整される、
請求項13から16のいずれか一項記載のオプトエレクトロニクスモジュール装置。
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