JP2021520064A - パターン形成された表面を有するスーパーストレートを備える半導体発光デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (77)
- 発光ダイオード(LED)チップと、
前記LEDチップ上のレシピエント発光媒体と、
前記LEDチップと反対側の、前記レシピエント発光媒体上のパターン形成されたスーパーストレートと
を備える半導体発光デバイスであって、前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記LEDチップの光軸からはずれた角度の関数としての、前記半導体発光デバイスによって放出される光の色点の変動を低減するよう構成される、パターン形成された表面を有する、半導体発光デバイス。 - 前記パターン形成された表面は、複数の光学要素を有する、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記半導体発光デバイスによって放出される光の量を低減する一方で、視角の関数としての、前記半導体発光デバイスによって放出される前記光の色点の変動を低減するよう構成される、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凸状の突起を含む、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記凸状の突起は非線形の側壁を備える、請求項4に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凹状のへこみを含む、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは円形の断面を有する、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは多角形の断面を有する、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレート上に格子状に配置される、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートの、前記パターン形成された表面と反対側の表面は、ほぼ平面である、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの上面にある、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの底面にある、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つの高さは、1から3マイクロメートル(μm)の間であり、前記複数の光学要素のうちの前記少なくとも1つの幅は、2から4μmの間である、請求項2に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、0.5から10μmの間である、請求項13に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、前記複数の光学要素のそれぞれの前記幅の0.5から10倍の間である、請求項13に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成された表面は、第1のパターン形成された表面であり、
前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記パターン形成されたスーパーストレートの前記第1のパターン形成された表面と反対の側面上に、第2のパターン形成された表面を有し、且つ
前記複数の光学要素は、前記第1のパターン形成された表面上の第1の光学要素、及び前記第2のパターン形成された表面上の第2の光学要素を含む、
請求項2に記載の半導体発光デバイス。 - 前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記レシピエント発光媒体に直接接触する、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートと前記レシピエント発光媒体との間に空隙をさらに有する、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、第1のパターン形成されたスーパーストレートを含み、且つ
前記半導体発光デバイスはさらに、前記第1のパターン形成されたスーパーストレート上に第2のスーパーストレートを備え、前記第2のスーパーストレートは、前記第1のパターン形成されたスーパーストレートの前記パターン形成された表面に隣接する主面を有する、
請求項1に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、複数の第1の光学要素を有し、且つ
前記第2のスーパーストレートは、複数の第2の光学要素を有する第2のパターン形成されたスーパーストレートを含む、
請求項19に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、第1の屈折率を有し、且つ
前記第2のスーパーストレートは、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する、
請求項19に記載の半導体発光デバイス。 - 前記レシピエント発光媒体と前記LEDチップとの間に接着剤層をさらに備える、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは透明である、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成された表面は、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの主面に垂直な光軸から40度以内のほぼすべての視角に対して、前記半導体発光デバイスによって放出される前記光のccx及びccy座標の両方の前記変動を0.01以内に低減するよう構成される、請求項1に記載の半導体発光デバイス。
- 発光ダイオード(LED)チップと、
前記LEDチップ上に直接取り付けられるチップ・カバーと
を備える半導体発光デバイスであって、前記チップ・カバーは、
複数の光学要素を有する、パターン形成されたスーパーストレートと、
前記パターン形成されたスーパーストレート上のレシピエント発光媒体と
を備え、前記レシピエント発光媒体は、前記LEDチップと前記パターン形成されたスーパーストレートとの間にある、半導体発光デバイス。 - 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凸状の突起を含む、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記凸状の突起は非線形の側壁を備える、請求項26に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凹状のへこみを含む、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは円形の断面を有する、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは多角形の断面を有する、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレート上に格子状に配置される、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、パターン形成された表面を有し、且つ
前記パターン形成されたスーパーストレートの、前記パターン形成された表面と反対側の表面は、ほぼ平面である、
請求項25に記載の半導体発光デバイス。 - 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの上面にある、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの底面にある、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記レシピエント発光媒体に直接接触する、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートと前記レシピエント発光媒体との間に空隙をさらに有する、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、サファイア、炭化ケイ素、溶融シリカ、及び/又はガラスを含む、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記半導体発光デバイスによって放出される光の量を低減する一方で、視角の関数としての、前記半導体発光デバイスによって放出される光の色点の変動を低減するよう構成される、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つの高さは、1から3マイクロメートル(μm)の間であり、前記複数の光学要素のうちの前記少なくとも1つの幅は、2から4μmの間である、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、0.5から10μmの間である、請求項39に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、前記複数の光学要素のそれぞれの前記幅の0.5から10倍の間である、請求項39に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、パターン形成された表面を有する第1のパターン形成されたスーパーストレートを含み、且つ
前記半導体発光デバイスはさらに、前記第1のパターン形成されたスーパーストレート上に第2のスーパーストレートを備え、前記第2のスーパーストレートは、前記第1のパターン形成されたスーパーストレートの前記パターン形成された表面に隣接する主面を有する、
請求項25に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、複数の第1の光学要素を有し、
前記第2のスーパーストレートは、複数の第2の光学要素を有する第2のパターン形成されたスーパーストレートを含む、
請求項42に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、第1の屈折率を有し、且つ
前記第2のスーパーストレートは、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する、
請求項42に記載の半導体発光デバイス。 - 前記レシピエント発光媒体と前記LEDチップとの間に接着剤層をさらに備える、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは透明である、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、第1のパターン形成された表面と、前記パターン形成されたスーパーストレートの、前記第1のパターン形成された表面と反対の側面上の、第2のパターン形成された表面とを有し、且つ
前記複数の光学要素は、前記第1のパターン形成された表面上の第1の光学要素、及び前記第2のパターン形成された表面上の第2の光学要素を含む、
請求項25に記載の半導体発光デバイス。 - 前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの主面に垂直な光軸から40度以内のほぼすべての視角に対して、前記半導体発光デバイスによって放出される光のccx及びccy座標の両方の変動を0.01以内に低減するよう構成される、請求項25に記載の半導体発光デバイス。
- 発光ダイオード(LED)チップと、
前記LEDチップ上のレシピエント発光媒体と、
前記LEDチップと反対側の、前記レシピエント発光媒体上のパターン形成されたスーパーストレートと
を備える半導体発光デバイスであって、前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの主面に垂直な光軸から40度以内のほぼすべての視角に対して、前記半導体発光デバイスによって放出される光のccx及びccy色座標の両方の変動を0.01以内に低減するよう構成される、パターン形成された表面を有する、半導体発光デバイス。 - 前記レシピエント発光媒体は、蛍光体材料及びバインダ材料を含み、且つ
前記バインダ材料の第1の屈折率と、前記パターン形成されたスーパーストレートの第2の屈折率との間の差異は、少なくとも0.3である、
請求項49に記載の半導体発光デバイス。 - 前記パターン形成された表面は、複数の光学要素を有する、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記光軸から少なくとも45°である、前記LEDチップから放出される光の一部の向きを、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの前記主面に垂直な前記光軸から30°以内に変える、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記光軸から少なくとも10°である、前記LEDチップから放出される光の一部の向きを、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの前記主面に垂直な前記光軸から30°を超える向きに変える、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凸状の突起を含む、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記凸状の突起は非線形の側壁を備える、請求項54に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは凹状のへこみを含む、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは円形の断面を有する、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つは多角形の断面を有する、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートの、前記パターン形成された表面と反対側の表面は、ほぼ平面である、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの上面にある、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレートの底面にある、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記半導体発光デバイスによって放出される光の量を低減する一方で、視角の関数としての、前記半導体発光デバイスによって放出される前記光の色点の変動を低減するよう構成される、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のうちの少なくとも1つの高さは、1から3マイクロメートルの間であり、前記複数の光学要素のうちの前記少なくとも1つの幅は、2から4μmの間である、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、0.5から10マイクロメートルの間である、請求項63に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素のピッチは、前記複数の光学要素のそれぞれの前記幅の0.5から10倍の間である、請求項63に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレート上に格子状に配置される、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記格子は6角形である、請求項66に記載の半導体発光デバイス。
- 前記複数の光学要素は、前記パターン形成されたスーパーストレート上に変則的なパターンで配置される、請求項51に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成された表面は、第1のパターン形成された表面であり、
前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記パターン形成されたスーパーストレートの、前記第1のパターン形成された表面と反対の側面上に、第2のパターン形成された表面を有し、且つ
前記複数の光学要素は、前記第1のパターン形成された表面上の第1の光学要素、及び前記第2のパターン形成された表面上の第2の光学要素を含む、
請求項51に記載の半導体発光デバイス。 - 前記パターン形成された表面は、前記LEDチップを通って延びる、前記LEDチップの前記主面に垂直な前記光軸から40度以内のほぼすべての視角に対して、前記半導体発光デバイスによって放出される前記光の前記ccx及びccy座標の両方の前記変動を0.005以内に低減するよう構成される、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは透明である、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、前記レシピエント発光媒体に直接接触する、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートと前記レシピエント発光媒体との間に空隙をさらに有する、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、サファイア、炭化ケイ素、溶融シリカ、及び/又はガラスを含む、請求項49に記載の半導体発光デバイス。
- 前記パターン形成されたスーパーストレートは、第1のパターン形成されたスーパーストレートを含み、且つ
前記半導体発光デバイスはさらに、前記第1のパターン形成されたスーパーストレート上に第2のスーパーストレートを備え、前記第2のスーパーストレートは、前記第1のパターン形成されたスーパーストレートの前記パターン形成された表面に隣接する主面を有する、
請求項49に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、複数の第1の光学要素を有し、且つ
前記第2のスーパーストレートは、複数の第2の光学要素を有する第2のパターン形成されたスーパーストレートを含む、
請求項75に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第1のパターン形成されたスーパーストレートは、第1の屈折率を有し、且つ
前記第2のスーパーストレートは、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する、
請求項75に記載の半導体発光デバイス。
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