JP2023524892A - 放射強度の空間分布を設定可能な発光装置 - Google Patents

Abstract

半導体発光装置は、ドープ化半導体層、第1のドープ化層に接続された第1の組の複数の独立したコンタクト、および第2のドープ化層に接続された第2の組の1または2以上のコンタクト、の間の接合部を有する。複数の導電性ビアは、独立したコンタクトを第1のドープ層に接続し、互いに独立したビアを介して、異なる対応するビア電流が第1のドープ層に印加される。複数のビア中のビア電流の空間分布を選択して、放射強度の対応する空間分布を得ることができる。ビア電流分布の変化は、放射強度分布の対応する変化につながる。そのような変化は、動的に実行することができる。複数の装置は、発光アレイとして配置することができる。

Description

本願は、（i）Toni LopezおよびFloris Crompvoetsにより2021年1月6日に出願された、「放射強度の空間分布を設定可能な発光装置」と題された米国出願第17／142,960号、および（ii）Toni LopezおよびFloris Crompvoetsにより2020年5月15日に出願された、「放射強度の空間分布を設定可能な発光装置」と題された米国出願第16／875,237号の優先権を主張する出願である。両出願は、その全体が参照により本願に組み込まれる。

本願は、全般に、発光ダイオードおよび蛍光体変換発光ダイオードに関する。

半導体発光ダイオードおよびレーザーダイオード（ここでは、まとめて「LED」と称する）は、現在利用可能な最も効率的な光源の1つである。LEDの放射スペクトルは、通常、装置の構造、およびそれが構成される半導体材料の組成により定められる波長において、単一の狭小ピークを示す。装置構造および材料システムの適切な選択により、LEDは、紫外線、可視光、または赤外線の波長で動作するように設計できる。

LEDは、該LEDにより放出される光を吸収する1または2以上の波長変換材料（通常、「蛍光体」と称される）と組み合わされ、これに応じて、通常、より長波長の異なる光が放射される。そのような蛍光体変換LED（「pcLED」）では、LEDにより放射され、蛍光体に吸収される光の割合は、LEDにより放射される光の光路における蛍光体材料の量、例えば、LEDの上または周囲に配置された蛍光体層における蛍光体材料の濃度、および層の厚さに依存する。

蛍光体変換LEDは、LEDにより放出される全ての光が1または2以上の蛍光体によって吸収されるように設計され得る。この場合、pcLEDからの放射は、完全に蛍光体からとなる。そのような場合、蛍光体は、例えば、LEDにより直接効率的に形成されない狭小スペクトル領域の光を放射するように選択される。

あるいは、pcLEDは、LEDにより放射される光の一部のみが蛍光体によって吸収されるように設計されてもよい。この場合、pcLEDからの放射は、LEDにより放射される光と蛍光体により放射される光の混合となる。LED、蛍光体、および蛍光体組成を好適に選択することにより、そのようなpcLEDが、例えば、所望の色温度および所望の演色性を有する白色光を放射するように設計することができる。

複数のLEDまたはpcLEDは、単一の基板上にまとめて形成され、アレイを形成することができる。そのようなアレイを使用して、例えば、スマートフォンおよびスマートウォッチ、コンピュータもしくはビデオディスプレイ、拡張現実もしくは仮想現実ディスプレイ、またはサイネージで採用されているような、アクティブ照明ディスプレイを形成したり、例えば、自動車のヘッドライト、カメラのフラッシュソース、またはフラッシュライト（すなわちトーチ）で用いられているような、適合型照明源を形成したりすることができる。単位mmあたり1つ、複数、または多数の個々の装置（例えば、約1ミリメートル、数百ミクロン、または100ミクロン未満の装置ピッチ、および100ミクロン未満もしくは数十ミクロン以下の隣接する装置間の間隔）を有するアレイは、通常、ミニLEDアレイまたはマイクロLEDアレイ（または、μLEDアレイ）と称される。そのようなミニまたはマイクロLEDアレイは、多くの場合、前述のような蛍光体コンバータを有し得る。そのようなアレイは、pcミニLEDアレイまたはpc-マイクロLEDアレイと称され得る。

本発明の半導体発光装置（LED）は、第1および第2のドープ化半導体層、第1および第2の組の導電性コンタクト、複数の導電性ビアのアレイ、ならびに電気トレースまたは相互接続の組を有する。第1および第2のドープ化半導体層は、それらの間の接合部でのキャリア再結合の結果生じる光を放射するように配置される。第1の組のコンタクトは、各々が第1のドープ化半導体層に電気的に接続された、複数の独立した導電性コンタクトを有し、第2の組のコンタクトは、各々が第2のドープ化半導体層に電気的に接続された1または2以上の導電性コンタクトを有する。複数の導電性ビアのアレイは、装置にわたって配置され、第1の組のコンタクトを第1のドープ化半導体層に接続する。各ビアは、少なくとも1つの他のビアに接続された第1の組の対応するコンタクトとは異なる、第1の組の最大1つの対応するコンタクトを第1のドープ化半導体層に接続する。各ビアは、第1のドープ化半導体層と第1の組の対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供する。複数の独立した導電性トレースまたは相互接続の組は、第1の組のコンタクトに接続される。第1の組の各コンタクトは、第1の組の少なくとも1つの他のコンタクトに接続された、対応するトレースまたは相互接続とは異なる、トレースまたは相互接続の単一の対応する1つに接続される。複数のそのような装置の組は、アレイとして配置することができる。

いくつかの例では、第1のドープ化半導体層は、第1の組のコンタクトと第2のドープ化半導体層との間にあり、当該装置は、第1のドープ化半導体層と組のコンタクトとの間に電気的絶縁層を有する。そのような例では、ビアは、絶縁層を貫通して、第1の組のコンタクトを第1のドープ化半導体層に接続する。いくつかの他の例では、第2のドープ化半導体層は、第1の組のコンタクトと第1のドープ化半導体層との間にあり、当該装置は、第2のドープ化半導体層と第1の組のコンタクトとの間に電気的絶縁層を有する。そのような例では、ビアは、絶縁層および第2のドープ化半導体層を貫通して、第1の組のコンタクトを第1のドープ化半導体層に接続し、第2のドープ化半導体層から電気的に絶縁される。

本発明の発光装置は、さらに、導電性トレースまたは相互接続により第1および第2の組のコンタクトに接続された、駆動回路を有し得る。駆動回路は、装置を通って流れる電気駆動電流を提供し、装置が光を放射し、電気駆動電流の対応する部分は、対応するビア電流として、アレイの1または2以上のビアを通って流れる。各ビア電流の大きさは、少なくとも1つの他のビア電流の大きさとは異なり得る。駆動回路は、装置にわたって、アレイの対応するビアに提供されるビア電流の大きさの1または2以上の特定の空間分布を提供することができる。そのような例では、光放射強度の空間分布は、装置にわたるビアのアレイの配置、および駆動回路により提供されるビア電流の大きさのアレイのビアの中の特定の分布に従って、装置にわたって変化する。

別の発明の発光機器は、n-ドープ化およびp-ドープ化半導体層、第1および第2の組の導電性コンタクト、ならびに複数の導電性ビアのアレイを有する。n-ドープ化およびp-ドープ化半導体層は、それらの間の接合部でのキャリア再結合の結果、光を放射するように配置される。第1の組のコンタクトは、各々がpドープ化半導体層に電気的に接続された、1または2以上の導電性コンタクトを有し、第2の組のコンタクトは、各々がnドープ化半導体層に電気的に接続された、1または2以上の導電性コンタクトを有する。複数の導電性ビアのアレイは、装置にわたって配置され、第1の組のコンタクトをpドープ化半導体層に接続する。各ビアは、pドープ化半導体層と対応する第1組のコンタクトとの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供する。ビアのアレイは、装置にわたって配置され、装置にわたる配置に従って、ビアの局所的な数密度またはビア横方向面積の一方または両方が変化する。その結果、ビアのアレイの配置に従い、装置にわたって変化する光放射強度の対応する空間分布が得られる。

LED、pcLED、ミニLEDアレイ、pc-ミニLEDアレイ、マイクロLEDアレイ、およびpc-マイクロLEDアレイに関する目的および利点は、図面に示され、以下の明細書または添付の特許請求の範囲に開示された例を参照することにより、明らかとなる。

本概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明される単純化された形式における概念の選択を導入するために提供される。本概要は、クレームされた主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、クレームされた主題の範囲を定める際の補助として使用されることを意図するものでもない。

pcLEDの一例の概略的な断面を示した図である。 pcLEDの一例のアレイの断面を示した図である。 pcLEDの一例のアレイの上部概略を示した図である。 導波管および投影レンズに対して配置されたpcLEDの一例のアレイの概略的な断面を示した図である。 導波管を含まない、図3Aと同様の配置を示した図である。 一例のミニLEDまたはマイクロLEDアレイの上部概略と、アレイの3×3LEDの拡大区画を示した図である。 基板上にモノリシックに形成された一例のpcミニLEDまたはpcマイクロLEDのアレイのいくつかのLEDの透視図を示した図である。 モノリシックダイおよび基板上の多色蛍光体変換LEDの最密配列の例の側断面概略図である。 各表示画素が赤、緑、または青の蛍光体変換LED画素である、一例のLEDディスプレイの一部の概略的な平面図である。 各表示画素が制御回路バックプレーンに結合された単一ダイ上に統合された、複数の蛍光体変換LED画素（赤、緑、青）を有する一例のLEDディスプレイの一部の概略的な平面図である。 pcLEDのアレイが取り付けられ得る一例の電子基板の概略的な平面図である。 図6 Aの電子基板に取り付けられたpcLEDの一例のアレイを示した図である。 4つの発光装置の一例のアレイの3つの異なるスケールの画像の一例の概略図、および対応する画像の強度分布を示した図である。画像は、フーリエ平面に形成される。 単一の発光素子の均一な出力強度分布および傾斜した出力強度分布を示した図である。 図7のように像化された、均一な出力強度分布を有する、発光装置の垂直角の関数としての像化された照明強度の概略的なプロットを示した図である。 Aは、図7のように像化した際の、Bに示す出力強度分布を有する発光装置のアレイのフーリエ平面における画像強度分布の例を示した図である。Bは、出力強度分布を示した図である。 Aは、図7のように像化した際の、Bに示す出力強度分布を有する発光装置のアレイのフーリエ平面における画像強度分布の例を示した図である。Bは、出力強度分布を示した図である。 従来の発光装置の一例の概略的な側面断面図である。 本発明の発光装置の配置例の概略的な側面断面図である。 図12Aまたは図12Bの例を用いて傾斜した放射強度分布を生成するためのビアサイズ分布の一例である。 図12Aまたは図12Bの例を用いて傾斜した放射強度分布を生成するためのビア数密度分布の一例である。 本発明の発光装置の一例の配置の第1の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第1の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第1の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第1の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第2の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第2の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第2の群の概略的な側断面図である。 本発明の発光装置の一例の配置の第2の群の概略的な側断面図である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、傾斜した放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、傾斜した放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、1Dピークの放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、1Dピークの放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、2Dピークの放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dの例のいずれかを使用した、2Dピークの放射強度分布を生成するビア電流の大きさの分布の一例である。 複数の発光装置の一例のアレイの概略的な側断面図である。 図19の例で生成された放出強度分布の例のプロットである。 図19の例で生成された放出強度分布の例のプロットである。

記載例は、模式的にしか示されていない。全ての特徴は、完全に詳細には、または適切な比率では示されていない場合がある。明確化のため、ある特徴または構造は、他のものと比べて誇張され、あるいは縮小され、または完全に省略されたりする場合がある。図面は、スケールが明示的に示されていない限り、スケールに従うとみなしてはならない。例えば、個々のLEDは、垂直方向の寸法または層の厚さが、それらの横方向の広がりに対して、または基板もしくは蛍光体の厚さに対して、誇張され得る。任意のグラフまたはプロットの単位もしくは縮尺は、特に断りのない限り、任意的である。示された例は、本開示または添付の特許請求の範囲を限定するものと解してはならない。

以下の詳細な説明は、図面を参照して読む必要がある。図において、同じ参照符号は、異なる図面全体を通して同様の素子を表す。図面は、必ずしもスケールを必要とするものではなく、選択的な例を示しており、発明の範囲を限定することを意図するものではない。詳細な説明は、例示として示されており、本発明の原理を限定するためのものではない。

図1には、基板104上に配置された半導体ダイオード構造102であって、まとめて「LED」または「半導体LED」と見なされる、半導体ダイオード構造102と、半導体LED上に配置された波長変換構造（例えば蛍光体層）106と、を有する個々のpcLED100の例を示す。半導体ダイオード構造102は、通常、n型層とp型層の間に配置された活性領域を有する。ダイオード構造102にわたって好適な順方向バイアスを印加すると、活性領域から光が放射される。放射光の波長は、活性領域の組成および構造によって定められる。

LEDは、例えばIII族-窒化物LEDであり、青、紫、または紫外光を放射する。また、任意の他の好適な材料系から形成され、他の好適な波長の光を放射するLEDを使用してもよい。好適な材料系には、例えば、各種III族-窒化物材料、各種III族-リン化物材料、各種III族-ヒ素化物材料、および各種II族-VI族材料が含まれる。

pcLEDからの所望の光出力に応じて、波長変換構造106のため、またはこれに組み込まれる、任意の好適な蛍光体材料が使用されてもよい。

図2Aから2Bには、それぞれ、各々が基板204上に配置された蛍光体画素106を有する、pcLED100のアレイ200の断面図および上面図を示す。そのようなアレイは、任意の好適な方法で配置された任意の好適な数のpcLED有してもよい。示された例では、アレイは、共有基板上にモノリシックに形成されているように描かれているが、代わりに、pcLEDのアレイは、別の個々のpcLEDから形成されてもよい。基板204は、必要な場合、電気的トレースもしくは相互接続、またはLEDを駆動するCMOSもしくは他の回路を有してもよく、任意の好適な材料から形成されてもよい。

個々のpcLED100は、必要な場合、蛍光体層に隣接して配置された、または蛍光体層上に配置されたレンズまたは他の光学素子と組み合わせて、組み込まれまたは配置されてもよい。そのような光学素子は、図には示されていないが、「一次光学素子」と称されてもよい。また、図3Aおよび3Bに示されるように、pcLEDアレイ200（例えば、電子回路基板上に実装される）は、意図した用途に使用される、導波管、レンズ、またはその両方のような、二次光学素子と組み合わせて配置されてもよい。図3Aでは、アレイ200の各pcLED100により放射された光は、対応する導波管192により集光され、投影レンズ294に誘導される。投影レンズ294は、例えばフレネルレンズであってもよい。この配置は、例えば、自動車用ヘッドライトでの使用に適する。図3Bでは、アレイ200のpcLEDにより放射された光は、介在導波管を使用せずに、投影レンズ294により直接集光される。この配置は、pcLEDが互いに十分に接近して離間できる場合、特に好適であり、また自動車のヘッドライトおよびカメラのフラッシュ用途においても使用され得る。ミニLEDまたはマイクロLEDディスプレイ用途は、例えば、図3Aおよび3Bに示すものと同様の光学配置を使用することができる。一般に、光学素子の任意の好適な配置は、所望の用途に応じて、本願に記載のpcLEDと組み合わせて使用されてもよい。

図2Aおよび図2Bには、3×3の9個のpcLEDのアレイを示すが、そのようなアレイは、例えば、図4Aに概略的に示すように、10¹、10²、10³、10⁴、またはそれ以上のLEDを有してもよい。個々のLED100（すなわち、画素）は、アレイ200の平面において幅w₁（例えば、側長）を有してもよく、これは、例えば、1ミリメートル（mm）以下、500ミクロン以下、100ミクロン以下、または50ミクロン以下である。アレイ200におけるLED100は、アレイ200の平面において、例えば数百ミクロン、100ミクロン以下、50ミクロン以下、20ミクロン以下、10ミクロン以下、または5ミクロン以下の幅w₂を有する、ストリート、レーン、またはトレンチ230により、相互に離隔されていてもよい。画素ピッチD₁は、w₁とw₂の和である。示された例では、対称マトリクス状に配置された矩形画素が示されているが、画素およびアレイは、対称または非対称を問わず、任意の好適な形状または配置を有してもよい。LEDの複数の別個のアレイは、任意の好適な配置で、任意の適用可能なフォーマットで組み合わされ、より大きな組み合わされたアレイまたはディスプレイが形成できる。

約0.10ミリメートルミクロン以下のアレイの平面における寸法w₁（例えば、側長）を有するLEDは、通常、マイクロLEDと称され、そのようなマイクロLEDのアレイは、マイクロLEDアレイと称される。アレイの平面内の寸法w1（例えば、側面の長さ）が約0.10ミリメートルと約1.0ミリメートルの間のアレイの平面における寸法w₁（例えば、側面の長さ）を有するLEDは、通常、ミニLEDと称され、そのようなミニLEDのアレイは、ミニLEDアレイと称され得る。

LED、ミニLED、またはマイクロLEDのアレイ、またはそのようなアレイの一部は、セグメント化されたモノリシック構造として形成されてもよい。個々のLED画素は、トレンチおよび／または絶縁材料により、相互に電気的に絶縁される。図4Bには、そのようなセグメント化されたモノリシックLEDアレイ200の一例の斜視図を示す。このアレイにおける画素（すなわち、個々の半導体LED装置102）は、nコンタクト234を形成するように充填されたトレンチ230によって分離される。モノリシック構造は、基板204上に成長または配置される。各画素は、pコンタクト236と、p-GaN半導体層102bと、活性領域102aと、n-GaN半導体層102cとを有する。層102a／102b／102cは、まとめて半導体LED102を形成する。半導体層102c（または他の適用可能な介在層）上に、波長変換材料106が成膜されてもよい。トレンチ230内にパッシベーション層232が形成され、nコンタクト234の少なくとも一部が半導体の1または2以上の層から分離されてもよい。nコンタクト234、トレンチ230内の他の材料、またはトレンチ230内の材料とは異なる材料は、変換材料106にまで延在し、画素間に、完全なまたは部分的な光分離バリア220を形成してもよい。

図4Cは、モノリシックダイおよび基板204上の、多色蛍光体変換LED100の稠密充填アレイ200の概略的な断面図である。側面図には、金属相互接続239（例えば、銅マイクロピラーに取り付けられた金-金相互接続またははんだ）および金属相互接続238を介して基板204に取り付けられたGaNLED102を示す。蛍光体画素106は、対応するGaNLED画素102上またはその上方に配置される。半導体LED画素102または蛍光体画素106（しばしば両方）は、それらの側面が反射性ミラーまたは拡散散乱層によりコーティングされ、光絶縁バリア220が形成される。この実施例では、各蛍光体画素106は、3つの異なる色の１つであり、例えば、赤色蛍光体画素106R、緑色蛍光体画素106G、および青色蛍光体画素106Bの1つである（依然として、一般にまたは集合的に蛍光体画素106と称される）。そのような配置は、カラーディスプレイとしてのLEDアレイ200の使用を可能にし得る。

LEDアレイにおける個々のLED（画素）は、個々にアドレス指定可能であり、アレイにおける画素の群またはサブセットの一部としてアドレス指定可能であり、またはアドレス指定できなくてもよい。従って、発光画素アレイは、光分布の微細粒（fine-grained）強度、空間的および時間的な制御を必要とする、またはその利益を享受する、任意の用途に有用である。これらの用途には、これに限られるものではないが、画素ブロックまたは個々の画素から放射された光の正確な特別なパターン処理が含まれ、いくつかの例では、表示装置としての画像の形成が含まれる。用途に応じて、放射された光は、スペクトル的に別個であってもよく、時間にわたって適応的であってもよく、および／または環境的に応答性であってもよい。発光画素アレイは、各種強度、空間、または一時的なパターンにおいて、予めプログラム化された光分布を提供してもよい。放射された光は、少なくとも部分的に受信されたセンサデータに基づき、光無線通信に使用されてもよい。関連する電子および光学機器は、画素、画素ブロック、または装置レベルで相違してもよい。

図5Aおよび5Bは、ディスプレイ用途に使用されるLEDアレイ200の例であり、LEDディスプレイは、多数の表示画素を有する。いくつかの例では（例えば、図5Aに示すように）、各表示画素は、単一の半導体LED画素102と、単一色（赤、緑、または青）の対応する蛍光体画素106R、106G、または106Bとを有する。各表示画素は、3つの色のうちの1つのみを提供する。ある例では（例えば、図5Bに示すように）、各表示画素は、複数の半導体LED画素102と、複数の色の複数の対応する蛍光体画素106とを有する。示された例では、各表示画素は、半導体画素102の3×3のアレイを有する。これらのLED画素の3つは、赤色蛍光画素106Rを有し、3つは、緑色蛍光画素106Gを有し、3つは、青色蛍光画素106Bを有する。従って、各表示画素は、任意の所望の色の組み合わせを生成できる。示された例では、異なる色の蛍光体画素106の空間配置は、表示画素間で異なり、いくつかの例（図示せず）では、各表示画素は、異なる色の蛍光体画素106の同じ配置を有し得る。

図6Aおよび図6Bに示すように、pcLEDアレイ200は、電力および制御モジュール302と、センサモジュール304と、LED取り付け領域306とを有する電子回路基板300上に取り付けられてもよい。電力および制御モジュール302は、外部ソースから電力および制御信号を受け取り、センサモジュール304から信号を受け取り、これに基づき、電力および制御モジュール302は、LEDの動作を制御する。センサモジュール304は、任意の好適なセンサ、例えば、温度センサまたは光センサから、信号を受信してもよい。あるいは、pcLEDアレイ200は、電力および制御モジュール、ならびにセンサモジュールとは異なる基板（図示せず）上に取り付けられてもよい。

車両用ヘッドライトに採用される場合、ヘッドライト光学系（多くの場合、反射式）は、通常、対応するフーリエ平面内に1または2以上の照明装置の複数の画像を重ね合わせることにより、1または2以上の照明装置100から放射される光を変換するように適合される。図7には、4つの発光装置100を有する行の3つの画像299（「1」、「2」および「3」）が、ヘッドライト光学系により定められたフーリエ平面内の好適な画像光学系により重ね合わされた例を示す。一例の目的で、発光装置100の画像は、フーリエ平面内の一例の画像強度分布690の上部に対応する光学系の対応する倍率に従って、スケール化されて示されている。図において、画像強度分布690の領域は、領域601から領域604まで、強度（図において黒いドットの密度により表された対応する強度の大きさ）が減少するように示されている。図8には、図7の配置で使用され得る装置出力強度分布の例を示す。左側の例示的な分布は、各発光装置100にわたって実質的に均一な分布である。図7の配置における均一な出力分布を有する装置100を使用することにより、実質的に、図9に概略的に示すように、画像化された照明強度（垂直角度の関数として）が得られる。図8の右側の例示的な分布は、いわゆる傾斜分布199であり、装置100の1つの端の近傍に最大を有し、反対側の端に向かって単調に減少する。

車両用ヘッドライトの望ましい光源は、ヘッドライト光学系により結像される光（すなわち、光学系により定められるフーリエ平面内に形成される強度プロファイル）が、単一方向に沿って集中され、他の方向に放射される強度がわずかとなり、対向する流れが妨害されることを避けるようにする必要がある。図9に示すような角度分布によるそのような方向性は、本願に開示された本発明の発光装置により、有意に達成することができる。

図10Aは、図7の配置により画像化された4つの発光装置100の行から生じる、画像化された強度分布691（輪郭線601／602／603／604を有する）であり、各装置100は、図10Bに示す出力強度分布692（図8の左の分布と同様）を有する。図11Aは、図7の配置により画像化された4つの発光装置100の行から生じる、画像化された強度分布693（輪郭線600／601／602／603／604を有する）である。各装置100は、図11Bに示す出力強度分布694（図8の右の分布と同様）を有する。図11Aの画像化された分布693は、図10Aの分布691に比べて、所望の方向に沿ってより強くピーク化される。従って、いくつかの例では、図11Bの出力分布と同様の出力分布を提供できる光源100を提供することが好ましい場合がある。この出力分布は、（以下にさらに説明するように）上方に放出するビームおよび側方に放出するビームを妨害することなく、上側の端部に向かってより集中される。

従って、ある照明用途（例えば、反射性光学機器を有するある自動車ヘッドライトアセンブリ）では、発光強度の特定の空間分布を示す半導体発光装置（LED）を使用することが望ましい。前述のように、いくつかのロービーム自動車ヘッドライトは、装置の一端の近傍で最大となり、装置の反対側の端に向かって単調に減少する強度分布（本願では、傾斜強度分布と称される）を有するLEDを用いた際に、所望のビーム強度プロファイルを示すことが観測されている。別の例では、いくつかのハイビーム自動車ヘッドライトは、装置の中央領域において最大となり、装置の端に向かって減少する強度分布（本願では、2Dピーク強度分布と称される）を有するLEDを用いた際に、所望のビーム強度プロファイルを示すことが観測されている。車両および非車両の用途を含む他使用用途では、他の強度分布を、有意に使用することができる。

これまで、特定の強度分布を生成できるLEDのいくつかの例が開示されている。それらの一部は、
2017年6月21日にスタンレー電気株式会社の名前で公開されたEP3182451；
2013年4月24日、スタンレー電気株式会社の名前で公開されたEP2584618；
2012年3月1日に原田の名前で公開されたUS2012／0051075；
2012年3月1日に斎藤の名前で公開されたUS2012／0051079；
2017年7月27日に原田の名前で公開されたUS2017／0210277；
に開示されている。

これらの従来の例の一部では、p型およびn型コンタクト14および15を有する、いわゆるフリップチップLED10が使用でき、これらは、それぞれ、p型およびn型のドープ層13、11に接続され、トレースまたは相互接続238により、駆動回路302に接続される。駆動回路20からの電流は、コンタクト12／14を介して流れ、p-n接合（活性層12を含む）から光が放射され、装置10のn-ドープ層11を介して放出される。図12Aの概略的な断面図には、一般的な配置が示されている。層11／12／13は、装置10の半導体ダイオード部分102を構成する。金属pコンタクト14は、光反射器として作用する。nコンタクト15は、絶縁層18によりpコンタクト14から分離される。複数の導電性ビア16は、絶縁層18、p-コンタクト14、およびp-ドープ層13を介して、n-コンタクト15を装置10のn-ドープ層11に接続する。p-ドープ層13を貫通してn-ドープ層11に接続するビア16は、しばしば、n-ビアと称される。ビア16は、pコンタクト14およびpドープ層13から電気的に絶縁される。発光強度の所望の空間分布を得るため、ビア16のサイズおよび／または局所的な数密度は、装置10にわたる横方向の位置で変化することができ、その結果、横方向の位置で変化する装置を介して、キャリア再結合密度が得られる（例えば、高い局所的な数密度（小さなビア間隔と等価である）、またはビア16の大きなサイズが、より高い局所的なキャリア再結合密度をもたらす）。その位置依存性のキャリア再結合密度により、今度は、位置依存性の発光強度が得られる。

図12Bには、本発明の発光装置100が概略的に示されており、それぞれ、pドープおよびnドープ化半導体層13および11と、第1の組の導電性コンタクト14と、第2の組の導電性コンタクト15と、導電性ビア17のアレイ（基板104および蛍光体106は、明確化のため省略されている。示された配置は、波長変換蛍光体106を有しない発光装置で使用できる。そのような実施は、本開示の範囲に属する）と、を有する。pドープ化半導体層13およびnドープ化半導体層11は、半導体ダイオード構造102として配置され、それらの間の接合部でのキャリア再結合により生じる光を放射する。接合部は、順方向バイアス条件下での装置100を流れる電流に応じた光の生成に適した、任意の種類または配置とすることができる。いくつかの例では、接合部は、1もしくは2以上の活性半導体層または1もしくは2以上の量子井戸を含む、活性層12を有することができる。p-ドープ半導体層13、n-ドープ半導体層11、および活性層12には、任意の1または2以上の好適な半導体材料を使用することができる。多くの例では、1または2以上のドープされたIII族-V族半導体材料またはその合金が用いられ、半導体層11／12／13が形成される。1または2以上の活性層または量子井戸を有する多くの例では、それらは、1または2以上のドープされたまたは非ドープのIII族-V族半導体材料またはそれらの合金を含むことができる。

第1の組のコンタクト14は、1または2以上の導電性コンタクト14を含み、各々は、pドープ半導体層13に電気的に接続される。複数のコンタクト14が存在する場合、それらは、直接結合され、あるいはまるでそのように作動されるため、単数形で称される。第2の組のコンタクト15は、1または2以上の導電性コンタクト15を含み、各々は、nドープ半導体層11に電気的に接続される。複数のコンタクト15が存在する場合、それらは、直接結合され、あるいはまるでそのように作動されるため、単数形で称される。ビアのアレイ17は、装置100にわたって配置された複数の導電性ビア17を有する。アレイのビア17は、コンタクト14をp-ドープ化半導体層13に接続し、各ビア17は、p-ドープ化半導体層13とコンタクト14の間に、対応する個別の局所的な外接的電気接続を提供する。コンタクト14／15およびビア17は、任意の1または2以上の好適な導電性材料を含み得る。通常、金属が使用され得る。ビアのアレイ17は、装置100にわたって配置され、ビアの一方もしくは両方の局所的な数密度（ビア間隔と等価）、またはビア横断面積は、装置100にわたる位置に従って変化する（例えば、図13Aにおけるビア横断面積の変化、および図13Bにおけるビア局所的な数密度の変化）。そのような変化は、今度は、発光強度の対応する空間分布をもたらし、この分布は、ビア17のアレイの配列に従って、装置100にわたって変化する。装置100は、さらに、pドープ化半導体層13とコンタクト14の間に電気絶縁層18を有することができ、ビア17は、絶縁層18を貫通して、コンタクト14をpドープ化半導体層13に接続する。絶縁層18は、任意の1または2以上の好適な材料を有することができ、ドープされたまたは未ドープのシリカがしばしば使用される。

ビア17のサイズまたは間隔を変化させるため、任意の好適な配置を使用することができる。一例では、実質的に等しいビア17が用いられ、高い放射強度が望まれる領域では、それらの間の間隔がより小さくされ、低い放射強度が望まれる領域では、それらの間の間隔がより広くなるように、配置される（例えば、図13Bのように）。別の例では、ビア17は、規則的なグリッドパターンに従って配置され得る。より大きな直径を有するビアは、より高い放射強度が望まれる領域に配置され、より小さな直径を有するビアは、より低い放射強度が望まれる領域に配置される（例えば、図13A。比率は、最大ビア領域の比を表す）。サイズおよび間隔が変化した好適な組み合わせを有意に使用することができる。前述の記載の任意のものを有する、任意の好適な放射強度分布を選択することができる（例えば、傾斜タイプ、1Dピーク、または2Dピーク。図13Aおよび13Bには、傾斜タイプが示されている）。

いくつかの例では、コンタクト14は、1または2以上の金属または金属合金を含み、コンタクト14および絶縁層18は、装置100により放射される光に対して複合光学反射器として機能するように配置することができる。いくつかの例では、装置100は、pドープ化半導体層13と絶縁層18との間に電極層19を有し、該電極層19は、pドープ化半導体層13と直接接触する。電極層19は、装置100により放射される光に対して実質的に透明であり、ビア17は、電極層19をコンタクト14に接続することにより、pドープ化半導体層13をコンタクト14に接続する（すなわち、この例では、ビア17は、e-ビアとして配置される）。任意の好適な電極材料を使用することができる。いくつかの例では、電極材料は、インジウムスズ酸化物（ITO）またはインジウム亜鉛酸化物（IZO）を含む。

コンタクト14に接続されたビア17に加えて、いくつかの例では、コンタクト14は、装置100の周囲に配置された1または2以上の端部コンタクトを有することができる（図示せず）。いくつかの例では、コンタクト15は、装置100の周囲に配置された1または2以上の端部コンタクト15を有することができ（図示せず）、あるいはコンタクト14（例えば、図12B）と同じ側、または装置100の反対側に、1または2以上の広域コンタクト15を有することができる（図示せず）。追加の導電層または絶縁層が、ドープ半導体層11／13、コンタクト14／15、または駆動回路302の間の接続を構築するために使用され得る。これらは、明確化のため、図において省略されている。いくつかの例では、装置100は、装置100にわたって配置された複数の導電性ビア（図示せず）の第2のアレイを有することができる。そのような例では、第2のアレイのビアは、コンタクト15を第2のドープ化半導体層11に接続することができ、各そのようなビアは、n-ドープ化半導体層11とコンタクト15との間に、対応する個別の局所的な外接的電気接続を提供する。いくつかのそのような例では、第2のアレイのビアのサイズまたは間隔は、前述の第1のアレイのビア14のそのようなバリエーションと同様の方法で、装置100にわたって変化し得る。

図12Aおよび12Bの配置は、有益ではあるが、いくつかの欠点を有し得る。第1に、空間的な選択的材料処理技術（例えば、エピタキシーまたはリソグラフィー）により形成された構造的特徴部は、特徴部サイズが小さくなるとともに（例えば、ビアが小さくなると、局所的なキャリア再結合密度が低下し、あるいはそれらの間の間隔が小さくなると、局所的なキャリア再結合密度が増加する）、再現性が低下し、信頼性が低くなり得る。例えば、これは、装置を横断して実現可能な発光強度の実際に実現可能なダイナミックレンジを制限し得る。第2に、いったん製造されると、所与の装置の発光の空間分布が固定される。複数の異なる発光分布が望まれる場合、複数の対応する発光装置を提供し、各々が所望の放射分布の1つのみを形成する必要がある。これは、2種類の非効率化につながる。装置製造者は、異なる望ましい放射分布を網羅するため、複数の異なる種類の発光装置を製造し、在庫管理する必要がある。単一の機器において、複数の異なる放射分布（例えば、車両のヘッドライトにおけるロービームとハイビームの両方）を必要とする装置ユーザは、複数の発光装置が含まれるようにその機器を設計しなければならず、装置のコストおよび機器の複雑さが増大する。従って、複数の異なる空間放射分布を提供できる発光装置を提供することが望ましい。

図14A乃至14Dおよび15A乃至15Dには、本発明の半導体発光装置100（LED）の例が概略的に示されている。基板104および蛍光体106は、明確化のため省略されている。また、示された配置は、波長変換蛍光体106を有しない発光装置でも実施することができる。そのような実施は、本開示の範囲に属する。本発明の半導体発光装置100は、それぞれ、第1および第2のドープ化半導体層410および419と、第1の組の導電性コンタクト420と、第2の組の導電性コンタクト429と、導電性ビア430のアレイとを有する。第1および第2のドープ化半導体層410／419は、半導体ダイオード構造102として配置され、それらの間の接合部でのキャリア再結合により光が放射される。接合部は、順方向バイアス条件下で半導体ダイオード構造102に流れる電流に応答して光を生成することに適した、任意の種類または配置とすることができる。いくつかの例では、接合部は、活性層415を有し、これは、例えば、1以上の活性半導体層または1以上の量子井戸を有し得る。任意の1または2以上の好適な半導体材料を、第1のドープ化半導体層410、第2のドープ化半導体層419、および活性層415に使用することができる。多くの例では、1または2以上のドープ化III族-V族半導体材料またはその合金を使用して、第1および第2のドープ半導体層410／419、または活性層415を形成することができる。1もしくは2以上の活性層または量子井戸を有する多くの例では、それらは、1以上のドープされたまたは未ドープのIII族-V族半導体材料またはそれらの合金を有し得る。

通常、生成された光は、主に、コンタクト420から最も遠いドープ化半導体層410または419を介して放射される。一部の発光は、ドープ層410／419の間の接合部から直接伝播する一方、一部の光は、放射される前に、装置100内で1または2以上の反射を受ける。装置100は、前述のような、任意の1または2以上の好適な目的（例えば、反射の低減、波長変換、放射光の平行化、集束、拡散、散乱、または他の再誘導など）のため、その放射側に、任意の1または2以上の追加の層、基板、または構造を有することができる。装置100は、自立式構造であっても、任意の好適な固体基板上に形成されてもよい（いくつかの例では、基板は、装置100のコンタクト420とは反対の側にあり、従って、通常、放射光に対して透明である）。いくつかの例では、装置100は、導電性結合パッドまたは他の同様の構造（図示せず）を有し、これは、コンタクト420または429に接続され、駆動回路302にトレース238または相互接続238を提供する回路基板または同様の構造に、装置100を取り付けるように配置され得る（後述）。使用され得る追加の導電層または絶縁層は、明確化のため、図面から省略されている。

第1の組のコンタクト420は、複数の独立した導電性コンタクト420を有し、各々は、第1のドープ化半導体層410に電気的に接続される。本願では、「独立した」コンタクトとは、相互に空間的に分離され、それらの間、または対応する独立したトレースもしくは相互接続238の間に、直接的な電気伝導がないことを表す。2つの独立したコンタクト420の間の電気接続は、例えば、第1のドープ化半導体層410、電極450（以下に記載）、または駆動回路302（以下に記載）に、両方別個に接続されることにより、間接的にのみ生じ得る。第2の組のコンタクト429は、1または2以上の導電性コンタクト429を有し、各々は、第2のドープ化半導体層419に電気的に接続される。

ビア430のアレイは、装置100にわたって配置された複数の導電性ビア430を有する。アレイのビア430は、第1の組のコンタクト420を第1のドープ化半導体層410に接続し、各ビア430は、第1の組のコンタクト420の最大1つの対応するコンタクト420を、第1のドープ化半導体層410に接続する。各ビア430は、第1のドープ化半導体層410と第1の組の対応するコンタクト420との間に、対応する別個の、局所的な外接的電気接続を提供する。任意の好適な導電性材料を使用して、コンタクト420／429およびビア430を形成することができる。多くの例では、コンタクト420／429およびビア430は、1または2以上の金属または金属合金を含み得る。

いくつかの例では、ビア430の横方向のサイズは、ビア430間で変化し、またはビア430の局所的な数密度は、装置100を横断する位置により変化し得る。そのような変化は、所望の発光空間分布（以下にまた説明する）を得ることに寄与できる。いくつかの例では、ビア430のアレイが、実質的に等しいビア430の略規則的なグリッドとして、装置100にわたって配置されることが有意であり得る。本願において、「規則的なグリッド」とは、ビア430が繰り返し単位セルの位置を占める配置として定められる。規則グリッドの単位セルは、任意の好適なサイズまたは形状（例えば、正方形、長方形、三角形、六角形）であり、サイズ、形状、および数が規則グリッドの全ての単位セルに対して一定である場合、単位セル当たり任意の好適な数のビア430を有することができる。ある単純な例は、各矩形の中心に単位セル当たり1つのビア430を有する矩形グリッドである。他の好適なグリッド配置を使用することができる。実質的に同じのビア430の規則的なグリッドを使用した場合、異なる特徴部サイズの製造から生じる変動が実質的に排除される。各ビア430は、アレイの他の全てのビア430と同じ横方向の寸法を有し、最近接のものから同じ距離である。同様の、均一に離間されたビア430を用いて、装置にわたる発光強度の変化を達成することは、以下にさらに記載されており、これはコンタクト420の独立性に依存する。

本発明の発光装置100は、任意の好適なまたは所望の横方向寸法を有し、好適なまたは所望の数のビア430を有することができる。一部の典型的な装置は、1ミクロンまたは数百ミクロンから数ミリメートルの横方向寸法を有することができ、例えば、4×4のn-ビアから10×10のn-ビア以上まで（より一般的にはn×m。ここでnとmは異なり得る）、または10×10ｎいわゆるe-ビア（絶縁層を介して電極層をp-コンタクトに接続する）から50×50以上のe-ビアを有する、ビアのアレイを有することができる。

サイズまたは局所的な数密度または局所的間隔のビア430間における変化のみに依存する代わりに、発光強度分布の空間変動を達成するため、本発明の装置100では、独立コンタクト420が使用され、ビア430を介して第1のドープ化半導体層410とコンタクト420との間を流れる、異なる対応するビア電流が提供される。いくつかの例では、第1の組の各コンタクト420は、アレイの最大1つの対応するビア430に接続される。そのような配置では、他のビア430を介して流れる電流とは無関係に、各ビア430を介して流れる電流を個別に制御することができ、ビア430の所与の配置に対して、装置100を介した局所的なキャリア再結合密度を制御する、最大の空間分解能が提供される。他の例では、第1の組の1または2以上のコンタクト420は、各々がアレイの複数の対応するビア430に接続され得る。同じコンタクト420に取り付けられたビア430のサブ組は、コンタクト420を介して流れ、そのコンタクト420に接続されたビア430の間で分割される全電流を変化させることによってのみ、互いに制御することができる。

図14A乃至14Dおよび図15A乃至15Dには、本発明の発光装置100の2つの一般的な例の配置を示す。図14A乃至14Dに示されている例示的な一般的配置において、第1のドープ化半導体層410は、第1の組のコンタクト420と、第2のドープ化半導体層419との間にあり、電気絶縁層440は、第1のドープ化半導体層410と第1の組のコンタクト420との間にある。絶縁層440は、任意の1または2以上の好適な材料を有し得る。いくつかの例では、絶縁層440は、ドープされたまたは未ドープのシリカを有する。ビア430は、絶縁層440を貫通して、第1の組のコンタクト420を第1のドープ化半導体層410に接続する。このように配置されたいくつかの例では、第1のドープ化半導体層410は、pドープ化層であり、第2のドープ化半導体層419は、nドープ化層であってもよい。絶縁層440は、任意の1または2以上の好適な材料を有し得る。いくつかの例では、絶縁層440は、ドープされたまたは未ドープのシリカを有する。図14A乃至14Dのように配置されたいくつかの例では、コンタクト420は、金属コンタクトであり、コンタクト420および絶縁層440は、装置100により放射される光に対する複合光反射器として機能するように配置できる。金属コンタクト420は、しばしば、反射器としての損失が大きくなる。絶縁層440の存在は、コンタクト420に到達する前に、層410／419内を伝播する光の少なくとも一部を反射し、これにより、光学損失が低減される。いくつかの例では（例えば、図14Aにおけるように）、ビア430は、第1のドープ化半導体層410に直接接続される。

いくつかの例（例えば、図14B乃至14Dに示す）では、電極層450は、第1のドープ化半導体層410と絶縁層440との間にあり、第1のドープ化半導体層410と直接接触される。電極層450は、装置100により放射される光に対して実質的に透明であり、ビア430（これらの例では、e-ビアとして配置される）は、電極層450をコンタクト420に接続することにより、第1のドープ化半導体層410をコンタクト420に接続する。電極層450は、任意の1または2以上の好適な材料を有し得る。いくつかの例では、インジウムスズ酸化物（ITO）またはインジウム亜鉛酸化物（IZO）が使用できる。いくつかの例（例えば、図14B）において、電極450は、装置100の大部分またはほぼ全てにわたる単一の連続層（例えば、存在する場合、それを貫通する他のビアを除く）であってもよい。

他の例（例えば、図14Cおよび14D）では、電極層450は、電気的絶縁材料により分離された複数の別個の領域セグメントとして配置され、これにより、電極層450の隣接する領域セグメント間の横方向の電気伝導を実質的に防止することが望ましい。そのような配置を有するいくつかの例では、電極層450の各領域セグメントは、1または2以上の対応するビア430により、最大1つの対応するコンタクト420に接続される。そのような配置を有する他の例では、電極層450の各領域セグメントは、対応するビア430により、複数の異なるコンタクト420に接続できる。電極層450のセグメント化によって、任意の所与のビア430への、またはこれから電極層450の対応する領域セグメントにより占有される領域への、電荷キャリアの横方向の移動をいくぶん制限することにより、ビア430により提供されるキャリア再結合空間分布の空間分解能を高めることができる。

図14A乃至14Cの例では、第1のドープ化半導体410は、装置100の大部分またはほぼ全てにわたる単一の連続層であり得る。いくつかの例では（例えば、図14D）、第1のドープ化半導体層410を、電気絶縁材料により分離された複数の別個の面積セグメントに分割することにより、空間分解能のさらなる向上を達成することができる。そのような配置において、所定のコンタクト420と接合部との間の電荷キャリアの移動は、電極層450の対応する領域セグメントおよび第1のドープ化半導体層410を隣接するセグメントから分離する絶縁材料により、横方向に制限される。好適な場合または望ましい場合、いくつかの例では、第2のドープ化半導体層419は、同様に、別個の領域セグメントに分割され得る（図示せず）。

図15A乃至15Dに示されている例示的な一般的配置において、第2のドープ化半導体層419は、第1の組のコンタクト420と第1のドープ化半導体層410との間にあり、電気絶縁層440は、第2のドープ化半導体層419を第1の組のコンタクト420から分離する。絶縁層440と第2のドープ化半導体層419との間の金属層は、1または2以上のコンタクト429として機能し、装置100により放射される光の光反射器としても機能できる。ビア430は、絶縁層440、コンタクト429、および第2のドープ化半導体層419を貫通して、コンタクト420を第1のドープ化半導体層410に接続し、ビア430は、1または2以上のコンタクト429から、および第2のドープ化半導体層419から、電気的に絶縁される。このように配置されたいくつかの例では、第1のドープ化半導体層410は、nドープ化層であり、第2のドープ化半導体層419は、pドープ化層であり得る。絶縁層440は、任意の1または2以上の好適な材料を有し得る。いくつかの例では、絶縁層440は、ドープされたまたは未ドープのシリカを有する。

いくつかの例では（例えば、図15Aに示すように）、ビア430は、第1のドープ化半導体層410に直接接続される（すなわち、層410がn-ドープ化層である場合、n-ビアとして配置される）。いくつかの例では（例えば、図15B乃至15Dに示すように）、電極層450は、第1のドープ化半導体層410の上に、該第1のドープ化半導体層410と直接接触して形成される。電極450は、装置100により放射される光に対して実質的に透明であり、ビア430は、電極450をコンタクト420に接続することにより、第1のドープ化半導体層410をコンタクト420に接続する。電極層450は、任意の1または2以上の好適な材料を有し得る。いくつかの例では、インジウムスズ酸化物（ITO）またはインジウム亜鉛酸化物（IZO）を使用できる。いくつかの例では（例えば、図15Bに示すように）、電極450は、装置100の大部分またはほぼ全てにわたる単一の連続層であり得る。

他の例（例えば、図15Cおよび15D）では、電極層450を、電気的絶縁材料または空隙によって分離された複数の別個の領域セグメントとして配置し、これにより、電極層450の隣接する領域セグメントの間の横方向の電気伝導を実質的に防止することが望ましい。そのような配置を有するいくつかの例では、電極層450の各領域セグメントは、1または2以上の対応するビア430により、最大1つの対応するコンタクト420に接続することができる。そのような配置を有する他の例では、電極層450の各領域セグメントは、対応するビア430により、複数の異なるコンタクト420に接続することができる。前述のように、電極層450のセグメント化により、任意の所与のビア430への、または任意の所与のビア430から、電極層450の対応する領域セグメントにより占有される領域への、電荷キャリアの横方向の移動をいくぶん制限することにより、ビア430により提供されるキャリア再結合空間分布の空間分解能を高めることができる。図15A乃至15Cの例では、第1のドープ化半導体410は、装置100の大部分またはほぼ全て（例えば、存在する場合、装置100を貫通する他のビアを除く）にわたる単一の隣接した層であり得る。いくつかの例では（例えば、図15Dに示すように）、第1のドープ化半導体層410を、電気的絶縁材料により分離された複数の別個の領域セグメントに分割することにより、空間分解能のさらなる向上を達成することができる。前述のように、そのような配列では、所定のコンタクト420と接合部との間の電荷キャリアの移動は、電極層450の対応する領域セグメントおよび第1のドープ化半導体層410を隣接するセグメントから分離する絶縁材料により、横方向に制限される。好適な場合、または望ましい場合、いくつかの例では、第2のドープ化半導体層419は、同様に、別個の領域セグメントに分割され得る（図示せず）。

いくつかの例では、図14A乃至14Dの配置は、いくつかの理由から、図15A乃至15Dの配置に比べて有意であり得る。図15A乃至15Dの構成では、ドープ化半導体層410／419の間の活性層415を貫通し、キャリア再結合およびビア430により占有された領域からの発光を排除するビア430が必要となるため、これらの構配置では、必然的に、ビア430の位置に対応する発光強度分布に、暗スポットが含まれる。ビア430は、図14A乃至14Dの配置において、活性層415を横断する必要がないため、そのような暗スポットを低減しまたは排除することができる。また、図15A乃至15Dの配置で形成されたビア430は、ドープ化半導体層の1つを完全に通過し、活性層415を貫通して、他方のドープ化半導体層に導入される必要がある。また、これらのビア430は、それらの層から電気的に絶縁される必要がある。一方、図14A乃至14Dの配置におけるビア430は、通常、より少ない層を貫通し（ある場合には、絶縁材料の単一の層のみを通る）、活性層415を貫通しない。その結果、図15A乃至15Dの配列のビア430を形成するための製造プロセスは、図14A乃至14Dの配列のビア430を形成するための製造プロセスと比べて、必然的に、より複雑となり、追加の成膜、マスク、およびエッチングステップが必要となる。特に、ドープ化半導体層410／419の間で、1以上の活性層または活性層415の量子井戸を通るビア430の形成は、特に問題がある。

いくつかの例では、コンタクト420に接続されたビア430に加えて、コンタクト420の第1の組は、装置100（図示せず）の周囲に配置された1または2以上の端部コンタクトを有し得る。いくつかの例では、コンタクトの第2の組429は、装置100の周囲に配置された1または2以上の端部コンタクトを有し（例えば、図15A乃至15Dに示す）、またはコンタクト420（図示せず）と同じ側、または装置100の反対の側（例えば、図14A乃至14Dに示す）に、1または2以上の領域コンタクト429を有し得る。図14A乃至14Dおよび図15A乃至15Dに示す構成は、便宜的にのみ選択される。これらでは、乱雑さの少ない図面となるからである。同様に、ドープ化半導体層410／419、コンタクト420／429、または駆動回路302の中の接続を確立するために使用され得る、追加の導電層または絶縁層は、明確化のため、図面から省略される。

いくつかの例では、装置100は、該装置100にわたって配置された複数の導電性ビア（図示せず）の第2のアレイを有し得る。そのような例では、第2のアレイのビアは、コンタクト429を第2のドープ化半導体層419に接続することができ、各そのようなビアは、第2のドープ化半導体層419と対応するコンタクト429との間に、対応する個別の局所的な外接的電気接続を提供する。ビアの第2のアレイを有するいくつかの例では、コンタクトの第2の組429は、複数の独立した導電性コンタクト429を有し、第2のアレイの各ビアは、第2の組の最大1つの対応するコンタクト429を、第2のドープ化半導体層に接続することができる。換言すれば、これらの例では、コンタクト429および第2のアレイのビアは、コンタクト420および第1のアレイのビア430について前述したように配置することができる。

前述の複数の独立したコンタクト420および複数のビア430に関する各種配置を用いて、ビア430の各々を流れる異なる対応するビア電流を導通させることができ、その結果、位置依存性キャリア再結合密度、および装置100により生成される対応する位置依存性発光強度が得られる。そのような結果を得るため、本発明の発光装置100は、対応する電気トレースまたは相互接続238により第1および第2の組のコンタクト420／429に接続された駆動回路302を有し得る。また、独立したコンタクト420を駆動回路302に接続するトレースまたは相互接続238は、それ自体が互いに独立している（前述の定義のような「独立」）。いくつかの例では、複数のコンタクト420は、単一の共通トレースまたは相互接続238に接続できことが留意される。そのような場合、これらの共通に接続されたコンタクト420は、集合的に単一のコンタクトとして機能し、これは、同じトレース238に接続されていない他のコンタクト420とは独立である。駆動回路302は、任意の好適な方法で配置することができ、これに限られるものではないが、アナログ部材、デジタル部材、アクティブ部材、パッシブ部材、ASIC、コンピュータ部材（例えば、プロセッサ、メモリ、または記憶媒体）、アナログ-デジタルまたはデジタル-アナログ変換器などを含む、部材または回路素子の任意の好適な組を有することができる。駆動回路302は、装置100を介して流れ、装置100を発光させる電気的駆動電流を提供する。駆動回路302は、さらに、（i）電気駆動電流の対応する部分が、対応するビア電流として、1または2以上のビア430を介して流れ、（ii）各ビア電流の大きさが、少なくとも1つの他のビア430の対応するビア電流の大きさとは異なるように、構成され接続される。換言すれば、ビア電流の大きさは、異なるビア430間で異なり、これらのビア電流の大きさによる空間分布は、局所的なキャリア再結合密度を定め、これにより、局所的な発光強度が決定される。

駆動回路302は、任意の好適な方法で、構造化され接続され動作することができる。本開示のある発明の装置の挙動または特性は、異なる対応するビア430を流れる、異なるビア電流の大きさに基づく。いくつかの例では、駆動回路302は、電流源として作動でき、対応する特定の電流は、各独立したトレース238に沿って駆動回路から流れる。その後、各トレース238に沿って流れる電流は、そのトレース238に接続された単一のビア430を介して流れ、または、そのトレース238に接続された複数のビア430間でサブ分割され得る。そのような例では、所与のトレース238に沿って供給される電流は、各接続されたビア430を介した所望のビア電流、およびそのトレース238に接続されたそのようなビア430の数に従って、スケール化され得る。他の例では、駆動回路は、電圧源として作動することができ、対応する特定の電圧が各独立したトレース238に印加される。同一のビア430を仮定すると、各トレースを介して流れる電流は、印加電圧、およびそのトレースに接続されたビア430の数に比例し得る。電流源または電圧源配置のいずれにおいても、駆動回路302とビア430との間、またはビア430の中で、各種直列または並列の接続を行うことができ、その結果、異なるビア電流分布が得られる。そのような回路または配線配置は、幅広く変更でき、それらは本開示および添付の特許請求の範囲の範囲に属する。既に述べたように、本開示は、これらの異なるビア電流を提供するように設計された特定の回路または配線配置に関わらず、ビア430に供給される異なるビア電流に焦点を置く。

いくつかの例では、トレースまたは相互接続238、コンタクト420、およびビア430は、1対1対1で接続することができ、アレイの他のビア430を介して流れるビア電流の大きさとは無関係に、各ビア430を介して流れるビア電流の大きさにわたって、個々の制御が可能となる。そのような微細粒制御は、全ての例において必要であるとは限られない。従って、いくつかの例では、コンタクト420の一部または全部は、それぞれ複数の対応するビア430に接続することができ、ビア430の一部または全部は、1または複数の他のビア430とともに、対応するコンタクト420に接続することができる。同様に、いくつかの例では、トレースまたは相互接続238の一部もしくは全部は、それぞれ複数の対応する電極420に接続することができ、電極420の一部または全部は、1または複数の他の電極420と共に、対応するトレースまたは相互接続238に接続することができる。そのような配置では、コンタクト420を介して流れる電流は、それに接続されたビア430の中で実質的に等しく分割され（実質的に同じビア430を仮定）、その結果、同じコンタクト420に接続されたそれらの複数のビア430の各々を介して、実質的に等しいビア電流の大きさが流れる。

あるそのような特定の例では、ビア430は、各々が複数のビア430を有する、複数の行に配置され得る。「行」は、装置100の一端から全てが同じ距離、または相対的に狭い距離内にある、ビア430のサブセットとして定義される。そのような行の例は、例えば、単一の直線に沿ってまたはジグザグ線に沿って配置された、複数のビア430を有し得る（例えば、行が六角形単位セルの行の複数の頂点を含む場合、生じる可能性がある）。その詳細な配置に関わらず、各行は、第1の横方向寸法に沿って装置100にわたって延在し、複数の行は、第2の直交する横方向寸法に沿って装置100にわたって配置され得る。所与の行の各ビア430は、ビア430の1または2以上の他の行に接続された対応するコンタクト420とは異なる、単一の対応するコンタクト420に接続することができる。各行電流は、その行の対応するビア430を介して流れるビア電流の大きさの合計である。いくつかの実施例では、行およびコンタクト420は、1対1で接続することができる。他の例では、コンタクト420の1または2以上は、複数の行の群に接続することができる。いくつかの例では、ビア430は、コンタクト420を複数のビア430に直接接続するのではなく、その代わりに、対応する独立したコンタクト420を介して所与の行が構成されるビア430の全てに、同じビア駆動電流の大きさが供給される駆動回路302を構成することにより、行に編成することができる。

ビア430のそのような行へのグループ化は、共通コンタクト420、共通トレース、または相互接続238への直接接続によるものであるか、独立ビア430の特定の群の結合駆動のための駆動回路302の動作によるものであるかにかかわらず、装置の第1の端部でまたはその比較的近傍で最大となり、装置100の反対側の端部に向かって単調に減少する（以下にさらに説明される）、いわゆる傾斜発光強度分布を生成する上で好適である。そのような発光強度分布を得るため、駆動回路は、対応する行電流を各行に提供することができ、各行は、装置100にわたり、第2の横方向（すなわち、行に垂直な方向）寸法に沿って単調に減少する。

複数のビア430の中で異なるビア電流の大きさを適用できる、いくつかの方法がある。多くの例では、ビア電流の大きさは、駆動回路302により供給され得る最小値および最大値を有する。これらの例の多くでは、電流の大きさの最小値は、ほぼゼロに等しい。いくつかの例では、各ビア430（または同じコンタクト420に接続されたビア430の群）は、「オフ」（電流の大きさを介して最小を担持する）であっても「オン」（電流の大きさを介して最大を担持する）であってもよい。いくつかの他の例では、各ビア430または接続されたビアの群430は、いくつかの例では離散的なステップで、または他の例では連続する範囲にわたって、最小と最大の間にあるビア電流の大きさ（例えば、電流の大きさの大きさに対する最大の百分率または比率）を担持できる。いくつかの例では、駆動回路302は、それぞれのビア430に対するDC電流として、電流レベルを介して、これらの中間のビア電流レベルを提供するように配置され得る。他の例では、駆動回路302は、主観的フリッカ融合閾値を超える周波数（例えば、約60Hz超、約90Hz超、約120Hz超、または約200Hz超）で変化する特定の最小および最大のビア電流の大きさを、各ビア430（または接続ビア430の群）に対して選択され得るゼロと1の間の対応するデューティサイクルで印加するように配置され、所望の時間平均ビア電流の大きさが得られる。

駆動回路は、アレイの対応するビア430に提供される、異なるビア電流の大きさの装置100にわたる1または2以上の特定の空間分布を提供するように構成することができる。
ビア430中の各特定のビア電流の大きさの分布は、装置100にわたるキャリア再結合および発光強度の対応する空間分布をもたらす。所望の発光強度空間分布に関し、ビア電流の大きさの対応する分布を特定することができ、その結果、ビア430の空間配置と組み合わせて、所望の放射分布の許容可能な近似が得られる。所与の近似が「許容可能」であるか否かは、発光装置100の特定の使用に依存し得る。いくつかの使用は、他の使用よりも厳しい要件を有し得る。各種放射分布は、車両用途（例えば、ヘッドライトのロービームまたはハイビーム用）、または他の非車両用途に有意に使用できる。本発明の発光装置100を使用する方法は、駆動回路302を作動して、ビア電流の大きさの特定の空間分布をビア430に提供するステップを有し、装置100は、対応する放射強度分布に従って発光する。

所望の発光強度分布の一例は、前述の傾斜分布であり、この場合、放射強度は、装置の第1の端部に沿って、またはその付近で最大となり、装置の反対側の端部に向かって一次元で減少する。そのような放射強度分布は、例えば、（図11A／11Bの例のように）ロービーム車両ヘッドライトに有意に使用できる。傾斜放射強度分布は、駆動回路302を構成することにより近似され、ビア430中に分布されたビア電流の大きさが提供される。その結果、所望のキャリア再結合分布が得られ、これは、同じビア430の規則的アレイを用いた多くの方法で達成できる。いくつかの例では、各ビア430のビア電流の大きさは、ビア電流の大きさが固定された最小値と最大値との間の可変デューティサイクルまたは可変DC電流のいずれかを用いて、第1の端部からの距離の増加とともに、連続的にまたはステップ状に、単調に減少し得る。ある特定の例では、5×5のビア430のアレイを有する装置100の場合、第1の行の各ビア430に、最大ビア電流の大きさが印加され、最大値の80%が第2の行に印加され、最大値の60%が第3の行に印加され、最大値の40%が第4の行に印加され、最大値の20%が第5の行に印加される（図16Aに概略的に示されている。他のアレイサイズおよび他の位置依存性が採用され得る）。

いくつかの例では、各ビア430は、最小または最大のビア電流の大きさのいずれかを受容し、中間値は受容しないが、最大ビア電流の大きさを受容するビア430の数は、装置100にわたって行毎に減少する。別の特定の5×5の例では、最大ビア電流の大きさは、第1の行の5つのビア、第2の行の4つのビア、第3の行の3つのビア、第4の行の2つのビア、および第5の行の1つのビアに印加される一方、他の全てのビア430は、最小ビア電流の大きさを受容する（図16Bに概略的に示す。他のアレイサイズおよび他の位置依存性を適用できる）。装置100の第1の端部と、該第1の端部に最近接のこれらのビア430の間では、発光強度は、通常、装置100の端部のすぐ傍でのゼロから、第1の行のビアの近傍での最大強度まで増加することが留意される。この初期の増加は、通常、実際的な効果を示さないが、それでも初期増加を示す装置は、単調に減少する発光強度プロファイルを有すると見なされ得る。

所望の発光強度分布の別の例は、いわゆる1Dピーク分布であり、ここでは、発光強度は、装置100の中央領域を横断する線に沿って最大を示し、装置100の反対側の端部に向かって、1つの横方向寸法に沿って両方向に減少する。1Dピーク発光強度分布は、駆動回路302を構成することにより近似され、ビア430の中で分布されたビア電流の大きさが提供される。その結果、所望のキャリア再結合分布が得られる。これは、同じビア430の規則的アレイを用いた多くの方法で達成することができる。いくつかの例では、各ビア430のビア電流の大きさは、可変DC電流または可変デューティサイクルのいずれかを使用して、固定された最小および最大のビア電流の大きさの間で、中心から対向する端部に向かって、連続的にまたはステップ状に減少できる。特定の5×5の例では、最大ビア電流の大きさが第3の行の各ビア430に印加され、最大値の2／3が第2および第4の行に印加され、最大値の1／3が第1および第5の行に印加される（図17Aに概略的に示される。他のアレイサイズおよび他の位置依存性が使用され得る）。いくつかの例では、各ビア430は、最小または最大のビア電流の大きさのいずれかを受容し、中間値は受容しないが、最大ビア電流の大きさを受容するビア430の数は、装置100にわたって、中央の行から行毎に減少する。特定の5×5の例では、最大ビア電流の大きさが、第3の行の5つのビア、第2の行および第4の行の3つのビア、第1の行および第5の行の2つのビアに印加される一方、他の全ての他のビア430は、最小ビア電流の大きさを受容する（図17Bに概略的に示される。他のアレイサイズおよび他の位置依存性が使用され得る）。

所望の発光強度分布の別の例は、いわゆる2Dピーク分布であり、ここでは、発光強度は、装置100の中央領域で最大を示し、装置100の端部に向かって、両方の横方向寸法に沿って減少する。そのような放射強度分布は、例えばハイビーム車両ヘッドライトにおいて有意に使用できる。2Dピーク傾斜放射強度分布は、駆動回路302を構成することにより近似され、ビア430の中で分布されたビア電流の大きさが提供される。その結果、所望のキャリア再結合分布が得られる。これは、同じビア430の規則的アレイを使用する多くの方法で達成され得る。いくつかの例では、各ビア430のビア電流の大きさは、可変DC電流または可変デューティサイクルのいずれかを使用して、固定された最小および最大のビア電流の大きさの間で、中心から全端部に向かって、連続的にまたは階段状に減少できる。特定の5×5の例では、最大ビア電流の大きさが、第3の行の中心ビア430に印加され、最大の2／3が、第2および第4の行の第2乃至第4のビア、ならびに第3の行の第2および第4のビア103に印加され、最大の1／3が、第1および第5の行、ならびに第2の行乃至第4の行の第1および第5のビアに印加される（図18Aに概略的に示される。他のアレイサイズおよび他の位置依存性が使用され得る）。いくつかの実施例では、各ビア430は、最小または最大のビア電流の大きさのいずれかを受容し、中間値は受容しないが、最大ビア電流の大きさを受容するビア430の数は、中央ビア430から装置100を横断する距離を低下させる。特定の5×5の例では、最大ビア電流の大きさが、第3の行の中心ビア430に印加され、第2の行および第4の行の第2および第4のビア430、第3の行の第1および第5のビア430、第1の行および第5の行の第3のビア430に印加される一方、他の全てのビア430は、最小ビア電流の大きさを受容する（図18Bに概略的に示される。他のアレイサイズおよび他の位置依存性が使用され得る）。

本願に記載され示された全て、および他の無数の異なるビア電流分布は、全て、単一の発光装置100を用いて、または同様に配置された一組の発光装置100により、達成され得ることが留意される。これらの異なるビア電流分布および対応する異なる放射分布は、以下にさらに示すように、本発明の発光装置100の各種配置の有用性を示す、駆動回路302の対応する異なる動作モードによって得られる。

いくつかの例では、駆動回路302は、ビア電流の対応する大きさの装置100にわたる単一の特定の空間分布のみを提供し、装置は、発光強度の単一の対応する空間分布のみが提供されるように配置される。各装置100は、単一の発光強度分布のみを生成するが、製造者は、各種対応する異なる発光強度分布を生成する、各種異なる発光機器を提供することができ、さらに同じ発光装置100の全てを組み入れ得る。放射強度分布の差は、駆動回路302の構成と、複数のコンタクト420中のその接続の間の差異から生じる。例えば、前述の6つの異なる例は、全て、同じビア430の5×5アレイを有する同じ装置100を用いて構成される。なぜなら、コンタクト420の独立性により、各ビア電流の大きさは、他のコンタクト420を介して印加される他のビア電流から独立した対応するコンタクト420を介して印加できからである。前述の例のそれぞれの放射強度分布の差は、全て、それらのそれぞれの駆動回路302の構成または動作の差異により実施することができる。変形例では、あるビアを無効にする（すなわち非導電性にする）一方、他のビア430をそのままにするための装置100の後続の処理を用いて、異なる装置100の中で異なる静的電流分布を実現することができる。そのような処理は、任意の好適な方法、例えば、レーザまたはイオンビームによる特定のビア430のアブレーションにより、実施することができる。

他の例では、駆動回路302は、該駆動回路302により提供されるビア電流の大きさの2または3以上の異なる特定の空間分布の中での動的スイッチングが可能となるように配置できる。この動的スイッチングは、今度は、装置100にわたる発光強度の空間分布を動的に変化させることを可能にする。これは、各種方法で有意に使用することができる。再度、前述の5×5の装置の例を参照すると、駆動回路302は、単に装置100のビア430中のビア電流を適切に切り替えまたは変更することにより、これらの放射強度分布の任意の2つまたは全ての3つの中のスイッチングを可能にするように構成され得る。例えば、車両用ヘッドライトでは、従来の装置10の2つの別個の組（1つは傾斜式であり、1つは2Dピーク式である）を有し、それらの間でローおよびハイビームを切り替える代わりに、本発明の装置100の単一組を使用することができ、駆動回路302を使用して、傾斜分布（ロービーム用）と2Dピーク分布（ハイビーム用）の間で、放射分布を変更できる。また、放射強度分布のそのような動的制御は、例えば、自動車が丘を曲がったり頂上に達したりした際の横方向もしくは垂直方向のヘッドライトビームステアリング、あるいは他の車両および非車両用の任意の目的に、使用できる。

本発明の方法は、（A）ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を選択するステップと、（B）駆動回路302を作動し、ビア430にビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を提供し、装置100が対応する第1の放射強度分布に従って発光するステップと、（C）ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布とは異なる、ビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を選択するステップと、（D）駆動回路302を作動し、ビア430にビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を提供し、装置100が第1の放射強度分布とは異なる対応する第2の放射強度分布に従って発光するステップと、を有する。

本発明の発光装置100を製造する方法は、（A）任意の1または2以上の好適な空間選択性材料処理技術を用いて、間に接合部または活性層415を有する第1および第2のドープ化半導体層410／419を形成するステップと、（B）任意の1または2以上の好適な空間選択性材料処理技術を用いて、第1のドープ化半導体層410に接続されたビア430のアレイを形成するステップと、（C）任意の1または2以上の好適な空間選択性材料処理技術を用いて、ビア430のアレイにより第1のドープ化半導体層410に接続された第1の組のコンタクト420を形成するステップと、（D）任意の1または2以上の好適な空間選択性材料処理技術を用いて、第2のドープ化半導体層419に接続された第2の組のコンタクト429を形成するステップと、を有する。本発明の発光装置を製造する別の方法は、発光装置100の第1および第2の組のコンタクト420／429に駆動回路302を接続するステップと、ビア430にビア電流の大きさの特定の空間分布が提供されるように、駆動回路302を配置するステップと、を有する。

いくつかの例では、複数の装置100であって、各々が対応するビア430のアレイおよび独立したコンタクト420を有する、複数の装置100がアレイ200内に配置され得る。そのようなアレイ200は、対応する別個の半導体ダイス上に形成された、共通の基板または回路基板上に実装された複数の装置100を有し、あるいは単一の半導体ダイ上にモノリシックに形成された複数の装置100を有し得る。図19の例は、図14Aのように配置された3つの発光装置100を有する。アレイ200は、図14A乃至14Dまたは図15A乃至15Dに示した任意の方法で配置することができる。任意の好適なまたは所望の数の発光装置100のアレイを使用することができる。駆動回路302は、アレイ200の各装置100にわたって、および装置100のアレイ200にわたって、装置アレイ200の各装置100のビアアレイの対応するビア430に、ビア電流の大きさの1または2以上の特定の空間分布（前述のいずれかを有する）を提供するように、構造化され接続され得る。発光強度の空間分布は、アレイ200の各装置100にわたって、および装置100のアレイ200にわたって、各装置にわたるビア430のアレイの配置、ならびに各ビアアレイのビア430中および駆動回路302により提供されるビア電流の大きさの装置アレイ200の装置100の間の特定の分布、に従って変化し得る。

いくつかの例では、ビア電流の大きさの特定の空間分布は、アレイの隣接する装置の隣接する端部の間で、アレイの装置のピーク発光強度の約30%未満、約20%未満、または約10%未満だけ異なる発光強度の対応する空間分布が得られる、特定の空間分布を有する。換言すれば、放射強度分布は、「一緒に縫い合わされ」、アレイ200の装置100にわたって比較的滑らかに変化する所望の放射分布が形成される（隣接する装置100の隣接する端部での低放射強度の狭い領域は、無視される）。図20には、図19のアレイ200が駆動され、傾斜放射強度分布が生成される例を示す。この分布は、アレイ200の3つの装置100にわたって比較的滑らかに延在する（再度、装置100の間に生じる急勾配の狭い強度極小点は、無視される）。図21には、図19のアレイ200が駆動され、1Dピークの放射強度分布が生成される例を示す。この分布は、アレイ200の3つの装置100にわたって比較的滑らかに延在する（再度、装置100の間に生じる急勾配の狭い強度極小点は、無視される）。例えば、数ミリメートルから100ミクロン未満の横方向寸法を有する装置100、または最大10、100、1000、またはそれ以上のオーダの装置100までの少しの装置100を有するアレイ、を含む、任意の好適なアレイ200のサイズまたは配列を使用することができる。比較的小さい装置サイズ（例えば、マイクロLEDアレイ）の場合、いくつかの例では、装置当たりの個々のビア430の数は、個々の装置100の小さなサイズにより制限され得る。それにもかかわらず、各装置に対する独立に制御されたビア電流により、アレイにより生成される全体的な強度分布を平滑化することができる（例えば、LEDディスプレイにおけるピクシレーションのアピアランスの低減）。

個々の装置100と同様、独立に制御されたコンタクト420およびビア430を有する装置100のアレイ200は、前述の任意の方法で作動させることができる。いくつかの例では、駆動回路302、トレースまたは相互接続238、コンタクト420、430の配置は、所与のアレイ200に対して、一定の放射分布強度を生成することができる。同じアレイ200が、駆動回路302の異なる配置を有する異なる放射分布を提供できる。いくつかの例では、駆動回路302、トレースまたは相互接続238、コンタクト420、430の配置で、（前述のように）所与のアレイ200に対して動的に変化し得る放射分布強度を生成できる。

図1乃至6Bの示された例は、図12B、図14A乃至14D、図15A乃至15D、または図19の本発明の任意の配置を含まない。図1乃至6Bは、図12B、図14A乃至14D、図15A乃至15D、または図19のいずれか1つの発明の構成を有利に使用することができる装置の例である。そのような実施は、本開示および添付の特許請求の範囲の範囲内に属する。

前述のものに加えて、以下の例は、本開示または添付の特許請求の範囲の範囲内に属する。

（例1）
半導体発光装置であって、
（a）第1および第2のドープ化半導体層であって、該第1および第2のドープ化半導体層の間の接合部または活性層でのキャリアの再結合の結果、光を放射するように配置された、第1および第2のドープ化半導体層と、
（b）各々が、前記第1のドープ化半導体層に電気的に接続された、第1の組の複数の独立した導電性コンタクトと、
（c）各々が、前記第2のドープ化半導体層に電気的に接続された、第2の組の1または2以上の導電性コンタクトと、
（d）当該装置にわたって配置された、複数の導電性ビアのアレイであって、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、少なくとも1つの他のビアに接続された前記第1の組の対応するコンタクトとは異なる、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、前記第1のドープ化半導体層と前記第1の組の前記対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、複数の導電性ビアのアレイと、
（e）前記第1の組のコンタクトに接続された、複数の独立した導電性トレースまたは相互接続の組であって、前記第1の組の各コンタクトは、前記第1の組の少なくとも1つの他のコンタクトに接続された、対応するトレースまたは相互接続とは異なる、前記トレースまたは相互接続の単一の対応する1つに接続される、複数の独立した導電性トレースまたは相互接続の組と、
を有する、半導体発光装置。

（例2）
前記第1および第2の組の前記コンタクトは、金属コンタクトであり、前記アレイの前記ビアは、金属ビアである、例1に記載の装置。

（例3）
前記ビアのアレイは、実質的に等しいビアの略規則的なグリッドとして、当該装置にわたって配置される、例1または2に記載の導体発光装置。

（例4）
前記ビアのアレイは、ビアの局所的な数密度またはビア横方向面積の一方または両方が、当該装置にわたる位置に従って変化するように、当該装置にわたって配置される、例1または2に記載の装置。

（例5）
前記第1の組の各コンタクトは、最大1つの前記アレイの対応するビアに接続される、例1乃至4のいずれか1つに記載の装置。

（例6）
前記第1の組の1または2以上のコンタクトは、各々、前記アレイの複数の対応するビアに接続される、例1乃至4のいずれか1つに記載の装置。

（例7）
（i）前記第1のドープ化半導体層は、前記第1の組のコンタクトと、前記第2のドープ化半導体層の間にあり、
（ii）当該装置は、さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトの間に電気的絶縁層を有し、
（iii）前記ビアは、前記絶縁層を介して、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続する、例1乃至6のいずれか1つに記載の導体発光装置。

（例8）
前記第1のドープ化半導体層は、pドープ化層であり、前記第2のドープ化半導体層は、nドープ化層である、例7に記載の装置。

（例9）
前記第1の組のコンタクトは、金属コンタクトであり、
前記第1の組のコンタクトおよび前記絶縁層は、当該装置により放射される光の複合光反射器として機能するように配置される、例７または8に記載の装置。

（例10）
さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記絶縁層の間に、前記第1のドープ化半導体層と接触する電極層を有し、
前記電極層は、当該装置により放射される光に対して実質的に透明であり、前記アレイのビアは、前記電極層を前記第1の組のコンタクトに接続することにより、前記第1のドープ化半導体層を前記第1の組のコンタクトに接続する、例7乃至9のいずれか1つに記載の装置。

（例11）
（i）前記電極層は、電気的絶縁材料により分離された、複数の別個の領域セグメントとして配置され、隣接する領域セグメントの間の横方向の電気伝導は、実質的に防止され、および
（ii）前記電極層の各領域セグメントは、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトに接続される、例10に記載の装置。

（例12）
前記電極層は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有する、例10または11に記載の装置。

（例13）
（i）前記第2のドープ化半導体層は、前記第1の組のコンタクトと前記第1のドープ化半導体層の間にあり、
（ii）当該装置は、さらに、前記第2のドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトの間に電気的絶縁層を有し、
（iii）前記ビアは、前記絶縁層および前記第2のドープ化半導体層を介して、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、
（iv）前記ビアは、前記第2のドープ化半導体層から電気的に絶縁される、例1乃至6のいずれか1つに記載の装置。

（例14）
前記第1のドープ化半導体層は、nドープ化層であり、前記第2のドープ化半導体層は、pドープ化層である、例13に記載の装置。

（例15）
さらに、前記第1のドープ化半導体層上に配置され、該第1のドープ化半導体層と接触する電極層を有し、
前記電極層は、当該装置により放射される光に対して実質的に透明であり、
前記アレイのビアは、前記電極層を前記第1の組のコンタクトに接続することにより、前記第1のドープ化半導体層を前記第1の組のコンタクトに接続する、例13または14つに記載の装置。

（例16）
（i）前記電極層は、電気的絶縁材料により分離された、複数の別個の領域セグメントとして配置され、隣接する領域セグメント間での横方向の電気伝導が実質的に防止され、
（ii）前記電極層の各領域セグメントは、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトに接続される、例15に記載の装置。

（例17）
前記電極層は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有する、例15または16に記載の装置。

（例18）
前記絶縁層は、ドープされたまたは未ドープのシリカを有する、例7乃至17のいずれか1つに記載の装置。

（例19）
前記第1のドープ化半導体層は、1または2以上のドープされたIII族-V族半導体材料またはその合金を含み、
前記第2のドープ化半導体層は、1または2以上のIII族-V族の半導体材料またはその合金を含む、例1乃至18のいずれか1つに記載の装置。

（例20）
前記第1のドープ化半導体層は、実質的に当該装置にわたる連続層として配置され、
前記第2のドープ化半導体層は、実質的に当該装置にわたる連続層として配置される、例1乃至19のいずれか1つに記載の装置。

（例21）
（i）前記第1のドープ化半導体層は、電気的絶縁材料により分離された複数の別個の領域セグメントとして配置され、隣接する領域セグメントの間の横方向の電気伝導が実質的に防止され、
（ii）前記第1のドープ化半導体層の各領域セグメントは、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトに接続される、例1乃至19のいずれか1つに記載の装置。

（例22）
前記第2のドープ化半導体層は、電気的絶縁材料により分離された複数の別個の領域セグメントとして配置され、隣接する領域セグメントの間の横方向の電気伝導が実質的に防止される、例21に記載の装置。

（例23）
さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記第2のドープ化半導体層の間の前記接合部または活性層に、1または2以上の活性半導体層を有する、例1乃至22のいずれか1つに記載の装置。

（例24）
さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記第2のドープ化半導体層の間の前記接合部または活性層に、1または2以上の量子井戸を有する、例1乃至23のいずれか1つに記載の装置。

（例25）
前記第1の組のコンタクトは、1または2以上の端部コンタクトを有する、例1乃至24のいずれか1つに記載の装置。

（例26）
前記第2の組のコンタクトは、1または2以上の端部コンタクトまたは領域コンタクトを有する、例1乃至25のいずれか1つに記載の装置。

（例27）
さらに、当該装置にわたって配置された複数の導電性ビアの第2のアレイを有し、
前記第2のアレイのビアは、前記第2の組のコンタクトを前記第2のドープ化半導体層に接続し、
前記第2の組の各ビアは、前記第2のドープ化半導体層と前記第2の組の対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、例1乃至26のいずれか1つに記載の装置。

（例28）
前記第2の組のコンタクトは、複数の独立した導電性コンタクトを含み、前記第2のアレイの各ビアは、前記第2の組の最大1つの対応するコンタクトを前記第2のドープ化半導体層に接続する、例27に記載の装置。

（例29）
さらに、前記電気トレースまたは相互接続により、前記第1および第2の組のコンタクトに接続された駆動回路を有し、
前記駆動回路は、当該装置を介して流れる電気駆動電流を提供し、当該装置が光を放射するように構成され接続され、
さらに、
（i）前記電気駆動電流の対応する部分が、対応するビア電流として、前記アレイの1または2以上のビアを介して流れ、
（ii）各ビア電流の大きさが、前記アレイのビアの少なくとも1つの他のビアの前記対応するビア電流の大きさとは異なるように、構成され接続される、例1乃至28のいずれか1つに記載の装置。

（例30）
各電気トレースまたは相互接続は、前記第1の組の最大1つのコンタクトに接続される、例29に記載の装置。

（例31）
1または2以上の電気トレースまたは相互接続は、各々、前記第1の組の複数の対応するコンタクトに接続される、例29に記載の装置。

（例32）
前記第1の組の各コンタクトは、前記アレイの最大1つのビアに接続され、前記対応するビア電流の大きさは、前記アレイの他のビアを介して流れるビア電流の大きさとは独立に、各ビアを介して流れる、例29乃至31のいずれか1つに記載の装置。

（例33）
前記第1の組の1または2以上のコンタクトは、各々が前記アレイの複数の対応するビアに接続され、実質的に等しいビア電流の大きさが、同じコンタクトに接続された前記複数のビアの各々を介して流れる、例29乃至31のいずれか1つに記載の装置。

（例34）
（i）前記アレイの前記ビアは、複数の行に配置され、各行は、複数のビアを含み、
（ii）各行は、第1の横断方向寸法に沿って、当該装置にわたって延在し、前記複数の行は、第2の直交する横方向寸法に沿って、当該装置にわたって配置され、
（iii）所与の行の各ビアは、前記第1の組の同じ対応するコンタクトに接続され、
（iv）ビアの各行は、少なくとも1つの他のビアの行に接続される前記第1の組の対応するコンタクトとは異なる、前記第1の組の対応するコンタクトに接続される、例33に記載の装置。

（例35）
前記駆動回路は、各行の前記ビアを通って流れるビア電流の大きさの対応する総和が、当該装置にわたって、前記第2の横方向寸法に沿って単調に減少するように、構造化され接続される、例34に記載の装置。

（例36）
前記駆動回路は、各ビア電流の大きさが、
（i）特定の最小ビア電流の大きさと実質的に等しくなり、または
（ii）前記特定の最小電流の大きさよりも大きい、特定の最大ビア電流の大きさと実質的に等しくなるように、
構造化され接続される、例29乃至35のいずれか1つに記載の装置。

（例37）
前記駆動回路は、各ビア電流の大きさが、
（i）特定の最小ビア電流の大きさと実質的に等しくなり、または
（ii）前記特定の最小ビア電流の大きさよりも大きい、特定の最大ビア電流の大きさと実質的に等しくなるように、または
（iii）前記特定の最小電流の大きさと前記特定の最大ビア電流の大きさの間にある、1または2以上の別個の特定の中間のビア電流の大きさの1つと実質的に等しくなるように、
構成され接続される、例29乃至35のいずれか1つに記載の装置。

（例38）
前記駆動回路は、各ビア電流の大きさが、特定の最小ビア電流の大きさから、該特定の最小電流の大きさよりも大きい特定の最大ビア電流の大きさまでの連続する範囲内となるように構成され接続される、例29乃至35のいずれか1つに記載の装置。

（例39）
前記駆動回路は、約60Hzを超える周波数および0から1の間の対応するデューティサイクルで、交互に、前記特定の最小および最大のビア電流の大きさを印加することにより、前記特定の最小および最大の電流の大きさの間の対応する特定のビア電流の大きさを、前記アレイの各ビアに提供するように構成され接続される、例29乃至35のいずれか1つに記載の装置。

（例40）
前記駆動回路は、前記最小の特定のビア電流の大きさが実質的にゼロに等しくなるように構成され接続される、例36乃至39のいずれか1つに記載の装置。

（例41）
（i）前記駆動回路は、該駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの当該装置にわたって、1または2以上の特定の空間分布を、前記アレイの前記対応するビアに提供するように構成され接続され、
（ii）発光強度の空間分布は、当該装置にわたるビアの前記アレイの配置により、および前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの前記アレイのビア中の前記特定の分布により、当該装置にわたって変化する、例29乃至40のいずれか1つに記載の装置。

（例42）
ビア電流の大きさの前記1または2以上の特定の空間分布は、当該装置にわたって、当該装置の1つの端部に最近接の前記アレイの前記ビアから、当該装置の反対側の端部に向かって、1つの横方向寸法に沿って低下するような、発光強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、例41に記載の装置。

（例43）
ビア電流の大きさの前記1または2以上の特定の空間分布は、当該装置の中央領域を横断して延在するラインに沿って最大強度を示し、当該装置の対向する端部に向かって、1つの横方向寸法に沿って両方向に減少するような、発光強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、例41または42に記載の装置。

（例44）
ビア電流の大きさの前記1または2以上の特定の空間分布は、当該装置の中央領域で最大強度を示し、当該装置の端部に向かって、両横方向寸法に沿って両方向に減少するような、発光強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、例41乃至43のいずれか1つに記載の装置。

（例45）
前記駆動回路は、前記ビア電流の前記対応する大きさの当該装置にわたって、単一の特定の空間分布のみを提供するように配置され、
当該装置は、該装置にわたって、発光強度の単一の対応する空間分布のみを提供するように配置される、例41乃至44のいずれか1つに記載の装置。

（例46）
前記駆動回路は、該駆動回路により提供されるビア電流の大きさの2または3以上の異なる特定の空間分布の中で動的スイッチングが可能となり、当該装置にわたる発光強度の前記空間分布の動的変更が可能となるように配置される、例41乃至44のいずれか1つに記載の装置。

（例47）
（A）ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を選択するステップと、
（B）前記駆動回路を作動し、前記アレイのビアに、ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置は、前記装置にわたる発光強度の対応する第1の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
（C）ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布とは異なる、ビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を選択するステップと、
（D）前記駆動回路を作動し、前記アレイのビアに、ビア電流の大きさの前記第2の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置は、発光強度の前記第1の空間分布とは異なる、前記装置にわたる発光強度の対応する第2の空間分布に従って、光を放射する、ステップと、
を有する、例46に記載の装置を使用する方法。

（例48）
当該方法は、前記駆動回路を作動し、前記アレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの特定の空間分布を提供するステップを有し、
前記装置は、前記装置にわたって、光放射強度の対応する空間分布に従って、光を放射する、例45または46に記載の装置を使用する方法。

（例49）
例29乃至46のいずれか1つに記載の複数の発光装置のアレイ。

（例50）
（i）前記駆動回路は、前記アレイの各装置にわたっておよび前記装置のアレイにわたって、各装置の前記アレイの対応するビアに、前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの1または2以上の特定の空間分布を提供するように構成され接続され、
（ii）発光強度の空間分布は、各装置にわたる前記ビアの前記アレイの前記配置に従って、ならびに各アレイのビア中の前記空間分布、および前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの前記アレイの前記装置に従って、前記アレイの各装置にわたっておよび前記装置のアレイにわたって変化する、例49に記載の装置。

（例51）
ビア電流の大きさの前記1または2以上の特定の空間分布は、前記アレイの装置のピーク放射強度の約30%未満、約20%未満、または約10%未満だけ、前記アレイの隣接する装置の隣接する端部の間で異なる、光放射強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、例50に記載の装置。

（例52）
前記1または2以上のビア電流の大きさの特定の空間分布は、
（i）装置アレイにわたる1つの横方向寸法に沿って、装置アレイの1つの端部に最近接のビアから装置アレイの反対側の端部に向かって減少し、
（ii）前記装置アレイの中央領域にわたって延在するラインに沿って最大強度を示し、1つの横方向寸法に沿って、装置アレイの反対側の端部に向かって両方向に減少し、または
（iii）前記装置アレイの中央領域で最大強度を示し、前記装置アレイの端部に向かって両横方向に沿って減少する、
光放射強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、例50または51に記載の装置。

（例53）
前記駆動回路は、各装置にわたって、および前記ビア電流の対応する大きさの前記装置のアレイにわたって、単一の特定の空間分布のみを提供するように構成され、
前記装置は、各装置にわたって、および前記装置のアレイにわたって、光放射強度の単一の対応する空間分布のみを提供するように配置される、例50乃至52のいずれか1つに記載の装置。

（例54）
前記駆動回路は、該駆動回路により提供されるビア電流の大きさの2または3以上の異なる特定の空間分布の間で、動的なスイッチングが可能となるように配置され、
各装置にわたって、および前記装置のアレイにわたって、光放射強度の空間分布の動的変更が可能となる、例50乃至53のいずれか1つに記載の装置。

（例55）
例54に記載の装置を使用する方法であって、
（A）ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を選択するステップと、
（B）前記駆動回路を作動し、前記装置アレイの各装置の前記ビアアレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置の前記アレイは、各装置にわたっておよび装置の前記アレイにわたって、発光強度の対応する第1の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
（C）ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布とは異なる、ビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を選択するステップと、
（D）前記駆動回路を作動し、前記装置アレイの各装置の前記ビアアレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの前記第2の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置のアレイは、各装置にわたっておよび装置の前記アレイにわたって、発光強度の前記第1の空間分布とは異なる、発光強度の対応する第2の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
を有する、方法。

（例56）
当該方法は、前記駆動回路を作動して、各ビアアレイのビアに、ビア電流の大きさの特定の空間分布を提供するステップを有し、
前記装置は、各装置にわたって、および前記装置のアレイにわたって、光放射強度の対応する空間分布に従って、光を放射する、例53または54に記載の装置を使用する方法。

（例57）
例1乃至28のいずれか1つに記載の発光装置を製造する方法であって、
（A）間に前記接合部または活性層を有する、前記第1のドープ化半導体層および前記第2のドープ化半導体層を形成するステップと、
（B）前記第1のドープ化半導体層に接続された前記ビアのアレイを形成するステップと、
（C）前記ビアのアレイにより前記第1のドープ化半導体層に接続された、前記第1の組のコンタクトを形成するステップと、
（D）前記第2のドープ化半導体層に接続された前記第2の組のコンタクトを形成するステップと、
を有する、方法。

（例58）
例29乃至46のいずれか1つに記載の発光装置を製造する方法であって、
当該方法は、
前記駆動回路を前記発光装置の前記第1および第2の組のコンタクトに接続するステップと、
前記駆動回路を配置して、前記アレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの特定の空間分布を提供するステップと、
を有する、方法。

（例59）
例1乃至46のいずれか1つに記載の複数の発光装置のアレイ。

（例60）
半導体発光機器であって、
（a）間の接合部または活性層でのキャリア再結合の結果、光を放射するように配置された、n-ドープ化半導体層およびp-ドープ化半導体層と、
（b）各々が前記p-ドープ化半導体層に電気的に接続された、第1の組の1または2以上の導電性コンタクト、および各々が前記n-ドープ化半導体層に電気的に接続された、第2の組の1または2以上の導電性コンタクトと、
（c）前記装置にわたって配置された複数の導電性ビアのアレイであって、前記アレイの前記ビアは、前記第1の組のコンタクトを前記p-ドープ化半導体層に接続し、各ビアは、前記p-ドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトとの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、複数の導電性ビアのアレイと、
を有し、
（d）前記ビアのアレイは、一方もしくは両方のビアの局所的数密度、またはビアの横方向面積が前記装置にわたる配置に従って変化し、その結果、前記装置にわたって、前記ビアのアレイの配置に従って、光放射強度の対応する空間分布が得られるように、前記装置にわたって配置される、半導体発光機器。

（例61）
さらに、前記pドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトの間に電気的絶縁層を有し、前記ビアは、前記絶縁層を貫通して、前記第1の組のコンタクトを前記pドープ化半導体層に接続する、例60に記載の装置。

（例62）
前記第1の組の前記コンタクトは、金属コンタクトであり、前記第1の組のコンタクトおよび前記絶縁層は、前記装置により放射される光に対する複合光学反射器として機能するように配置される、例61に記載の装置。

（例63）
さらに、前記pドープ化半導体層と前記絶縁層の間に、前記pドープ化半導体層と接触する電極層を有し、
該電極層は、前記装置により放射される光に対して実質的に透明であり、
前記アレイの前記ビアは、前記電極層を前記第1の組のコンタクトに接続することにより、前記pドープ化半導体層を前記第1の組のコンタクトに接続する、例62に記載の装置。

（例64）
前記電極層は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有する、例63に記載の装置。

（例65）
前記絶縁層は、ドープされたまたは未ドープのシリカを有する、例60乃至64のいずれか1つに記載の装置。

（例66）
前記pドープ化半導体層は、1または2以上のドープ化III族-V族半導体材料、またはその合金を含み、
前記nドープ化半導体層は、1または2以上のIII族-V族半導体材料またはその合金を含む、例60乃至65のいずれか1つに記載の装置。

（例67）
前記第1の組のコンタクトは、1または2以上の端部コンタクトを有する、例60乃至66のいずれか1つに記載の装置。

（例68）
前記第2の組のコンタクトは、1または2以上の端部コンタクトまたは領域コンタクトを有する、例60乃至67のいずれか1つに記載の装置。

（例69）
さらに、装置にわたって配置された複数の導電性ビアの第2のアレイを有し、
前記第2のアレイのビアは、第2の組のコンタクトを前記nドープ化半導体層に接続し、
前記第2の組の各ビアは、前記nドープ化半導体層と前記第2の組の対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、例60乃至68のいずれか1つに記載の装置。

（例70）
例60乃至69のいずれか1つに記載の装置を使用する方法であって、
前記第1の組の1または2以上のコンタクトに、共通の駆動信号を印加するステップを有し、前記装置は、該装置にわたる光放射強度の対応する空間分布に従って、光を放射する、方法。

（例71）
例60乃至69のいずれか1つに記載の発光装置を製造する方法であって、
（A）間に前記接合部または活性層を有する、前記n-ドープ化半導体層および前記p-ドープ化半導体層を形成するステップと、
（B）前記p-ドープ化半導体層に接続された前記ビアのアレイを形成するステップと、
（C）前記ビアのアレイにより前記p-ドープ化半導体層に接続された、前記第1の組の1または2以上のコンタクトを形成するステップと、
（D）前記n-ドープ化半導体層に接続された、前記第2の組の1または2以上のコンタクトを形成するステップと、
を有する、方法。

本開示は例示的なものであり、限定的なものではない。さらなる修正は、本開示に照らして当業者には明らかであり、本開示または添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。開示された例示的な実施形態および方法の均等物、またはそれらの修正は、本開示または添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

前述の詳細な説明では、開示を合理化する目的で、各種特徴をいくつかの実施例にまとめてグループ化されてもよい。この開示の方法は、任意のクレームされた実施形態が、対応するクレームに明示的に記載されているものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するもの解してはならない。むしろ、添付の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、単一の開示された例示的な実施形態の全ての特徴よりも少なくてもよい。従って、本開示は、本願に明示的に開示されていないサブセットを含む、1または2以上の特徴－本願に示され、説明され、またはクレームされている特徴－の任意の好適なサブセットを有する、任意の実施形態を暗示的に開示するものと解される必要がある。特徴の「好適な」サブセットは、該サブセットの任意の他の特徴に関して互換性がなく相互に排他的でもない特徴のみを有する。従って、添付の特許請求の範囲は、その全体が本願の詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の開示された実施形態としてそれ自体に基づく。また、添付の従属請求項の各々は、当該クレームを詳細な説明に組み込むことによる開示のためのものであり、多数項従属形式で記載され、矛盾しない先行する全ての請求項に従属するものとして、解される必要がある。さらに、添付の特許請求の範囲の累積的範囲は、必ずしも必要ではないが、本願において開示された主題の全体を包含し得ることが留意される。

以下の解釈は、本開示および添付の特許請求の範囲のために適用される必要がある。用語「comprising」、「including」、「having」、およびそれらの変形は、それらが現れる場所にかかわらず、オープンエンドの用語として解釈され、明示的に別段の記載がない限り、各事象の後に「少なくとも」のような語句が付加された場合と同じ意味を有する。冠詞「a」は、「単一の」、「1つの」、または他の同様の限定が特定の文脈において明示的に記載されており、あるいは暗示されている場合を除き、「1または2以上」と解される必要がある。同様に、冠詞「the」は、「その1つのみ」、「その単一」、または他の同様の限定が特定の文脈において明示的に記載されており、あるいは暗示されている場合を除き、「その1または2以上」と解される必要がある。「または」という用語は、（i）別途明示的に、例えば、「いずれか一方」、「の単一のもの」、または同様の用語の使用により、そうでないことが明示的に言及されている場合、あるいは（ii）記載された選択肢のうちの2つ以上が、特定の文脈内で互換性がなく、または相互に排他的であると理解され、または（暗示的または明示的に）開示されている場合を除き、包括的に解される必要がある。この後者の場合、「または」は、非互いに排他的な代替物を含む、これらの組み合わせのみを包含することが理解される。一例において、「イヌまたはネコ」、「イヌまたはネコの1または2以上」、および「1または2以上のイヌまたはネコ」の各々は、ネコを含まない1または2以上のイヌ、イヌを含まない1または2以上のネコ、あるいはそれぞれの1または2以上として解される。別の例において、「イヌ、ネコ、またはマウス」、「イヌ、ネコ、またはマウスの1または2以上」、および「1または2以上のイヌ、ネコ、またはマウス」の各々は、（i）ネコまたはマウスを含まない1または2以上のイヌ、（ii）イヌまたはマウスを含まない1または2以上のネコ、（iii）イヌまたはネコを含まない1または2以上のマウス、（iv）マウスを含まない1または2以上のイヌおよび1または2以上のネコ、（v）ネコを含まない1または2以上のイヌおよび1または2以上のマウス、（vi）イヌを含まない1または2以上のネコおよび1または2以上のマウス、または（vii）1または2以上のイヌ、1または2以上のネコ、および1または2以上のマウスと解される。別の例では、「イヌ、ネコ、またはマウスの2以上」または「2以上のイヌ、ネコ、またはマウス」の各々は、（i）マウスを含まない1または2以上のイヌおよび1または2以上のネコ、（ii）ネコを含まない1または2以上のイヌおよび1または2以上のマウス、（iii）イヌを含まない1または2以上のネコおよび1または2以上のマウス、あるいは（iv）1または2以上のイヌ、1または2以上のネコ、および1または2以上のマウス、と解される。「3以上」、「4以上」なども、同様に解される。

本開示または添付の特許請求の範囲のため、数値量に関して、「ほぼ等しい」、「実質的に等しい」、「略より大きい」、「略より小さい」などのような用語が使用される場合、異なる解釈が明示的に記載されない限り、測定精度および有効桁に関する標準的な慣習が適用される必要がある。「実質的に防止される」、「実質的に除去される」、「実質的に排除される」、「ほぼゼロに等しい」、「無視できる」等のような語句により記述されるゼロ量に関し、各そのような語句は、関心の量が、実際の目的のため、開示されたまたはクレームされた機器または方法の意図された動作または使用の文脈において、機器または方法の全体的な挙動または特性が、ヌル量が実際に完全に除去された、ゼロに等しい、または他の方法で正確にヌルにされていたならば生じたであろうものと相違しない程度まで、減少しまたは低下した場合を表す。

本開示および添付の特許請求の範囲のための、実施形態、例、または請求項の素子、ステップ、限界、または他の部分（例えば、第1、第2、第3の等、（a）、（b）、（c）等、または（i）、（ii）、（iii）等）のいかなるラベルも、単なる明確化のためのものであり、そのようにラベル付けされた部分のいかなる種類の順序または優位性を表すものとしても解してはならない。そのような順序または優位性が意図される場合、それは、実施形態、例、または請求項において明示的に記載され、ある場合には、それは、実施形態、例、または請求項の特定の内容に基づいて、暗示されまたは固有化される。添付の特許請求の範囲において、米国特許法第112条（f）の規定が装置クレームに援用されることを望む場合、「手段」という用語が装置クレームに現れる。これらの規定が方法クレームにおいて援用されることが望ましい場合、「ステップ」と言う用語がその方法クレームに現れる。反対に、「手段」または「ステップ」という語がクレームに記載されていない場合、米国特許法第112条（f）の規定は、そのようなクレームについて援用されることを意図しない。

1または2以上の任意の開示が参照により本願に組み込まれ、そのような組み込まれた開示が、本開示と部分的にもしくは全体的に矛盾する場合、あるいは本開示と範囲が異なる場合、矛盾、より広範な開示、またはより広範な用語の定義の範囲にまで、本開示が制御される。そのような組み込まれた開示が部分的にまたは全体的に相互に矛盾する場合、矛盾の程度に応じて、日付的に後の開示が制御される。

要約は、特許文献内の特定の主題を検索する人の支援として、必要に応じて提供される。しかしながら、要約は、記載されている任意の素子、特徴、または限定が、必ずしも任意の特定の請求項に包含されることを意図するものではない。各請求項により包含される主題事項の範囲は、当該請求項の記載のみにより定められる必要がある。

Claims (20)

1. 半導体発光装置であって、
   第1および第2のドープ化半導体層であって、該第1および第2のドープ化半導体層の間の接合部または活性層でのキャリアの再結合の結果、光を放射するように配置された、第1および第2のドープ化半導体層と、
   各々が、前記第1のドープ化半導体層に電気的に接続された、第1の組の複数の独立した導電性コンタクトと、
   各々が、前記第2のドープ化半導体層に電気的に接続された、第2の組の1または2以上の導電性コンタクトと、
   当該装置にわたって配置された、複数の導電性ビアのアレイであって、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、少なくとも1つの他のビアに接続された前記第1の組の対応するコンタクトとは異なる、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、前記第1のドープ化半導体層と前記第1の組の前記対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、複数の導電性ビアのアレイと、
   前記第1の組のコンタクトに接続された、複数の独立した導電性トレースまたは相互接続の組であって、前記第1の組の各コンタクトは、前記第1の組の少なくとも1つの他のコンタクトに接続された、対応するトレースまたは相互接続とは異なる、前記トレースまたは相互接続の単一の対応する1つに接続される、複数の独立した導電性トレースまたは相互接続の組と、
   を有する、半導体発光装置。
2. 前記ビアのアレイは、実質的に等しいビアの略規則的なグリッドとして、当該装置にわたって配置される、請求項1に記載の導体発光装置。
3. （i）前記第1のドープ化半導体層は、前記第1の組のコンタクトと、前記第2のドープ化半導体層の間にあり、
   （ii）当該装置は、さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトの間に電気的絶縁層を有し、
   （iii）前記ビアは、前記絶縁層を介して、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続する、請求項1に記載の導体発光装置。
4. 前記第1の組のコンタクトは、金属コンタクトであり、
   前記第1の組のコンタクトおよび前記絶縁層は、当該装置により放射される光の複合光反射器として機能するように配置される、請求項3に記載の装置。
5. さらに、前記第1のドープ化半導体層と前記絶縁層の間に、前記第1のドープ化半導体層と接触する電極層を有し、
   前記電極層は、当該装置により放射される光に対して実質的に透明であり、前記アレイのビアは、前記電極層を前記第1の組のコンタクトに接続することにより、前記第1のドープ化半導体層を前記第1の組のコンタクトに接続する、請求項3に記載の装置。
6. （i）前記電極層は、電気的絶縁材料により分離された、複数の別個の領域セグメントとして配置され、隣接する領域セグメントの間の横方向の電気伝導は、実質的に防止され、および
   （ii）前記電極層の各領域セグメントは、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトに接続される、請求項5に記載の装置。
7. （i）前記第2のドープ化半導体層は、前記第1の組のコンタクトと前記第1のドープ化半導体層の間にあり、
   （ii）当該装置は、さらに、前記第2のドープ化半導体層と前記第1の組のコンタクトの間に電気的絶縁層を有し、
   （iii）前記ビアは、前記絶縁層および前記第2のドープ化半導体層を介して、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、
   （iv）前記ビアは、前記第2のドープ化半導体層から電気的に絶縁される、請求項1に記載の装置。
8. さらに、当該装置にわたって配置された、複数の導電性ビアの第2のアレイを有し、
   前記第2のアレイの前記ビアは、前記第2の組のコンタクトを前記第2のドープ化半導体層に接続し、前記第2の組の各ビアは、前記第2のドープ化半導体層と前記第2の組の対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、請求項1に記載の装置。
9. さらに、前記電気トレースまたは相互接続により、前記第1および第2の組のコンタクトに接続された駆動回路を有し、
   前記駆動回路は、当該装置を介して流れる電気駆動電流を提供し、当該装置が光を放射するように構成され接続され、
   さらに、
   （i）前記電気駆動電流の対応する部分が、対応するビア電流として、前記アレイの1または2以上のビアを介して流れ、
   （ii）各ビア電流の大きさが、前記アレイのビアの少なくとも1つの他のビアの前記対応するビア電流の大きさとは異なるように、構成され接続される、請求項1に記載の装置。
10. 前記第1の組の各コンタクトは、前記アレイの最大1つのビアに接続され、前記対応するビア電流の大きさは、前記アレイの前記他のビアを介して流れるビア電流の大きさとは独立に、各ビアを介して流れる、請求項9に記載の装置。
11. 前記第1の組の1または2以上のコンタクトは、各々が前記アレイの複数の対応するビアに接続され、実質的に等しいビア電流の大きさが、同じコンタクトに接続された前記複数のビアの各々を介して流れる、請求項9に記載の装置。
12. （i）前記駆動回路は、該駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの当該装置にわたって、1または2以上の特定の空間分布を、前記アレイの前記対応するビアに提供するように構成され接続され、
    （ii）発光強度の空間分布は、当該装置にわたるビアの前記アレイの配置により、および前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの前記アレイのビア中の前記特定の分布により、当該装置にわたって変化する、請求項9に記載の装置。
13. ビア電流の大きさの前記1または2以上の特定の空間分布は、
    （i）当該装置にわたって、当該装置の1つの端部に最近接の前記アレイの前記ビアから、当該装置の反対側の端部に向かって、1つの横方向寸法に沿って低下し、
    （ii）当該装置の中央領域を横断して延在するラインに沿って最大強度を示し、当該装置の対向する端部に向かって、1つの横方向寸法に沿って両方向に減少し、または
    （iii）当該装置の中央領域で最大強度を示し、当該装置の端部に向かって、両横方向寸法に沿って両方向に減少するような、
    発光強度の対応する空間分布が得られる特定の空間分布を有する、請求項12に記載の装置。
14. 前記駆動回路は、前記ビア電流の前記対応する大きさの当該装置にわたって、単一の特定の空間分布のみを提供するように配置され、
    当該装置は、該装置にわたって、発光強度の単一の対応する空間分布のみを提供するように配置される、請求項12に記載の装置。
15. 前記駆動回路は、該駆動回路により提供されるビア電流の大きさの2または3以上の異なる特定の空間分布の中で動的スイッチングが可能となり、当該装置にわたる発光強度の前記空間分布の動的変更が可能となるように配置される、請求項12に記載の装置。
16. （A）ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を選択するステップと、
    （B）前記駆動回路を作動し、前記アレイのビアに、ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置は、前記装置にわたる発光強度の対応する第1の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
    （C）ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布とは異なる、ビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を選択するステップと、
    （D）前記駆動回路を作動し、前記アレイのビアに、ビア電流の大きさの前記第2の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置は、発光強度の前記第1の空間分布とは異なる、前記装置にわたる発光強度の対応する第2の空間分布に従って、光を放射する、ステップと、
    を有する、請求項15に記載の装置を使用する方法。
17. 前記駆動回路を作動し、前記アレイのビアにビア電流の大きさの特定の空間分布を提供するステップを有し、
    前記装置は、該装置にわたって、発光強度の対応する空間分布に従って光を放射する、請求項12に記載の装置を使用する方法。
18. 複数の発光装置を有する発光装置アレイであって、
    前記アレイの各装置は、
    間の接合部または活性層でのキャリア再結合の結果、光を放射するように配置された、対応する第1および第2のドープ化半導体層と、
    各々が前記第1のドープ化半導体層に電気的に接続される、対応する第1の組の複数の独立した導電性コンタクトと、
    各々が前記第2のドープ化半導体層に電気的に接続される、対応する第2の組の複数の独立した導電性コンタクトと、
    装置にわたって配置された対応するアレイの複数の導電性ビアであって、前記アレイのビアは、前記第1の組のコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、少なくとも1つの他のビアに接続された前記第1の組の対応するコンタクトとは異なる、前記第1の組の最大1つの対応するコンタクトを前記第1のドープ化半導体層に接続し、各ビアは、前記第1のドープ化半導体層と前記第1の組の前記対応するコンタクトの間に、対応する別個の局所的な外接的電気接続を提供するように配置される、対応するアレイの複数の導電性ビアと、
    前記第1の組のコンタクトに接続された、対応する組の複数の独立した導電性トレースまたは相互接続であって、前記第1の組の各コンタクトは、前記第1の組の少なくとも1つの他のコンタクトに接続された対応するトレースまたは相互接続とは異なる、前記トレースまたは相互接続の単一の対応する1つに接続される、対応する組の複数の独立した導電性トレースまたは相互接続と、
    を有し、
    当該発光装置アレイは、さらに、
    前記対応する導電性トレースまたは相互接続により、各対応する第1および第2のコンタクト組に接続された駆動回路を有し、
    該駆動回路は、各装置を介して流れる電気駆動電流を提供し、各装置が光を放射するように構成され接続され、
    前記駆動回路は、さらに、
    （i）前記電気駆動電流の対応する部分が、対応するビア電流として、各装置の各ビアアレイの1または2以上のビアを介して流れ、
    （ii）各ビア電流の大きさが、各ビアアレイのビアの少なくとも1つの他の前記対応するビア電流の大きさとは異なるように、
    構成され接続される、発光装置アレイ。
19. （i）前記駆動回路は、前記アレイの各装置にわたっておよび前記装置のアレイにわたって、各装置の前記アレイの対応するビアに、前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの1または2以上の特定の空間分布を提供するように構成され接続され、
    （ii）発光強度の空間分布は、各装置にわたる前記ビアの前記アレイの前記配置に従って、ならびに各アレイのビア中の前記空間分布、および前記駆動回路により提供される前記ビア電流の大きさの前記アレイの前記装置に従って、前記アレイの各装置にわたっておよび前記装置のアレイにわたって変化する、請求項18に記載のアレイ。
20. 請求項19に記載のアレイを使用する方法であって、
    ビア電流の大きさの第1の特定の空間分布を選択するステップと、
    前記駆動回路を作動し、前記装置アレイの各装置の前記ビアアレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置の前記アレイは、各装置にわたっておよび装置の前記アレイにわたって、発光強度の対応する第1の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
    ビア電流の大きさの前記第1の特定の空間分布とは異なる、ビア電流の大きさの第2の特定の空間分布を選択するステップと、
    前記駆動回路を作動し、前記装置アレイの各装置の前記ビアアレイの前記ビアに、ビア電流の大きさの前記第2の特定の空間分布を提供するステップであって、前記装置のアレイは、各装置にわたっておよび装置の前記アレイにわたって、発光強度の前記第1の空間分布とは異なる、発光強度の対応する第2の空間分布に従って光を放射する、ステップと、
    を有する、方法。
    

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