KR20200038488A - 고밀도 픽셀화된 led 칩 및 칩 어레이 장치, 그리고 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
픽셀화된 LED 칩 및 관련 방법이 개시된다. 픽셀화된 LED 칩은 투광성 기판 상에 또는 위에 마련된 독립적으로 전기적으로 접근 가능한 활성 층 부분을 갖는 활성 층을 포함한다. 활성 층 부분들은 상이한 투광성 기판 부분들을 조명하여 픽셀을 형성하도록 구성된다. 다양한 향상들은 광 이용 효율을 과도하게 제한하지 않으면서 증가된 콘트라스트(즉, 픽셀들 사이의 크로스 토크 감소)를 제공하고 그리고/또는 픽셀 간 조명 균일성을 증진시킬 수 있다. 일부 양태들에서, 각각의 기판 부분의 광 추출 표면은 돌출 특징부 및 광 추출 표면 오목부를 포함한다. 상이한 픽셀들 사이의 측면 경계는 선택된 광 추출 표면 오목부와 정렬된다. 일부 양태들에서, 선택된 광 추출 표면 오목부는 기판의 전체 두께를 통해 연장된다. 다른 기술적 이점이 추가적으로 또는 대안 적으로 달성 될 수있다.
Description
본 발명은 인접한 에미터들의 방출 간의 상호 작용이 감소된 접근 가능한 발광 다이오드(LED) 어레이 칩, 하나 이상의 LED 어레이 칩을 포함하는 장치, 및 그 같은 장치를 포함하는 LED 디스플레이 및 조명 장치를 포함하는 고체 발광 장치 그리고 관련 제조 방법에 관한 것이다.
관련 출원(들)에 대한 참조
본 출원은 2018년 4월 10일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 제 62/655,303호, 2018년 4월 10일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 제 62/655,296호 및 2017년 8월 3일자로 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 제 62/541,033호 각각을 우선권 주장하며, 상기 출원들의 전체 내용은 그 인용하는 것에 의해 본 출원에 포함된다.
LED는 액정 디스플레이(LCD) 시스템의 백라이트(예를 들어, 냉캐소드 형광램프의 대체물) 및 순차적으로 조명되는 LED 디스플레이에 대한 다양한 조명 환경에서 널리 채택되어왔다. LED 어레이를 이용하는 애플리케이션에는 차량용 전조등, 도로 조명, 조명 설비 및 다양한 실내, 실외 및 특수 상황이 포함된다. LED 장치의 바람직한 특성은 높은 발광 효율, 긴 수명 및 넓은 색 영역을 포함한다.
종래의 LCD 시스템은 본질적으로 광 이용 효율을 감소시키는 컬러 필터 (예를 들어, 적색, 녹색 및 청색)를 필요로 한다. 자체 발광 LED를 사용하고 백라이트 및 컬러 필터가 필요없는 순차적으로 조명되는 LED 디스플레이는 광 이용 효율을 향상시킨다.
순차적으로 조명되는 대형 포맷의 멀티 컬러 LED 디스플레이(풀 컬러 LED 비디오 스크린 포함)는 인접한 픽셀들 간의 거리 또는 "픽셀 피치"에 의해 결정되는 이미지 해상도를 제공하는 복수의 개별 LED 패널, 패키지 그리고/또는 부품을 전형적으로 포함한다. 순차적으로 조명되는 LED 디스플레이는 적색, 녹색 및 청색 LED가 배열된 "RGB" 3색 디스플레이 또는 적색 및 녹색 LED가 배열된 "RG" 2색 디스플레이를 포함할 수 있다. 다른 색상들 및 색상들의 조합이 사용될 수 있다. 원거리에서의 시청을 목적으로 하는 대형 디스플레이(예: 전자 빌보드 및 경기장 디스플레이)는 일반적으로 상대적으로 큰 픽셀 피치를 가지며 보는 이로 하여금 풀 컬러 픽셀로 보이는 것을 형성하도록 독립적으로 작동할 수 있는 멀티 컬러 (예 : 적색, 녹색 및 청색) LED가 있는 불연속 LED 어레이를 포함한다. 상대적으로 짧은 시야 거리를 갖는 중형 디스플레이는 보다 짧은 픽셀 피치(예: 3mm 이하)를 필요로 하며, LED를 제어하는 드라이버 인쇄회로기판(PCB)에 부착된 단일 전자 장치에 장착된 적색, 녹색 및 청색 LED 부품의 배열을 갖는 패널을 포함할 수 있다.
차량의 전조등뿐만 아니라 매우 짧은 시야 거리에 적합한 고해상도 디스플레이(그러나 이에 한정되는 것은 아님)를 포함하는 다양한 LED 어레이 애플리케이션은 보다 작은 픽셀 피치로부터 이익을 얻을 수 있다. 그러나 실제 고려 사항은 구현을 제한했다. LED 부품 및 패키지를 PCB에 장착하는 데 유용한 기존의 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 기술은 픽셀 피치가 작은 고밀도 어레이에서 신뢰성 있는 방식으로 구현하기가 어려울 수 있다. 또한, LED 및 인광 물질 방출(emission)의 무지향성 특성으로 인해, 어레이의 한 LED(예를 들어, 제 1 픽셀)의 방출이 어레이의 다른 LED(예를 들어, 제 2 픽셀)의 방출과 중첩하는 것을 방지하기가 어려울 수 있으며 이는 LED 어레이 장치의 유효 해상도를 저해할 수 있다. 특히 인접한 LED의 방출 사이의 크로스 토크(cross-talk) 또는 빛 누출을 감소시키면서 동시에 동질성을 향상시키기 위해 인접한 LED(예를 들어, 픽셀) 사이에 비 조명 또는 "어두운" 구역을 피하는 것이 어려울 수 있다.
업계에서는 종래의 장치 및 제조 방법과 관련된 제한을 극복하면서 작은 픽셀 피치의 개선된 LED 어레이 장치를 계속 추구하고 있다.
본 발명 개시는 복수의 픽셀을 형성하는 독립적으로 전기적으로 접근 가능한 복수의 활성 층 부분(active layer portion)을 포함하는 다양한 양태의 고체 발광 장치들에 대한 것이다.
어떤 실시 예들에서, 다양한 향상들은 광 이용 효율을 과도하게 제한하지 않으면서 증가된 콘트라스트(즉, 픽셀들 사이의 크로스 토크 감소)를 제공하고 그리고/또는 픽셀 간 조명 균일성을 증진시킬 수 있다. 다른 기술적 이점이 추가적으로 또는 대안적으로 달성될 수 있다. 어떤 향상들은 또한 효율적인 제조를 촉진할 수 있다. 전술한 유익한 효과들 중 하나 이상을 제공하는 예시적인 향상은: 적어도 일부 돌출 특징부(protruding feature)들 사이의 오목부(recess)들을 픽셀들 사이의 측면 경계들과 정렬함(일치함); 상이한 크기, 형상, 개수 그리고/또는 분포의 돌출 특징부들(즉, 픽셀 간 변동)을 갖는 상이한 픽셀들을 제공함; 상이한 크기 그리고/또는 형상의 돌출 특징부들 (즉, 픽셀 내 변동)을 갖는 개별 픽셀들을 제공함; 15도 내지 45도 범위 (또는 상기 각도 범위 내의 본 명세서에 개시된 다른 각도 범위)의 수직으로부터 경사진 측면들을 갖는 돌출 특징부들을 제공함; 최대 픽셀 폭 (또는 최대 활성 영역 폭)의 약 1/5 내지 약 1/2의 폭을 갖는 돌출 특징부들을 제공함; 광 격리 및 기계적 픽셀 지지를 위해 픽셀들 사이에 언더필 물질(underfill material)을 제공함; 상이한 픽셀들에서 루미포르 물질(lumiphoric material)의 조성, 농도, 입자 크기 그리고/또는 분포를 조정함; 그리고, 상이한 픽셀들에서 산란 물질의 조성, 농도, 입자 크기 그리고/또는 분포를 조정함을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, LED들의 어레이는 투광성 물질로 형성된 기판에 적어도 하나의 활성 층을 성장시키고, 상기 적어도 하나의 활성 층을 상기 기판에 의해 지지되는 복수의 활성 층 부분으로 측 방향으로 격리시키기 위해 상기 적어도 하나의 활성 층의 전체 두께를 통해(through) 정의된 복수의 교차하는 제 1 오목부를 정의하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 기판은 LED들의 어레이를 지지하는 광 주입 표면, 및 상기 광 주입 표면의 대향면인 광 추출 표면을 포함한다. 상기 광 주입 표면을 통해 연장하고 상기 기판의 전체 두께를 통해 연장할 수 있는 복수의 교차하는 제 2 오목부는 (a) 상기 기판의 광 투과 부분들 사이의 경계를 정의하고 (b) 상기 광 투과 부분들 사이의 크로스 토크를 감소시키는 역할을 한다. 상기 광 추출 표면의 돌출 특징부들은 복수의 교차하는 광 추출 표면 오목부에 의해 분리될 수 있다.
본 발명 개시의 일 양태에서, 픽셀화된 LED(pixelated LED) 칩은: 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하며, 상기 각각의 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층과 상기 광 추출 표면 사이에 배치되고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근가능하고, 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하고, 상기 각각의 기판 부분의 광 추출 표면은 복수의 돌출 특징부 및 복수의 광 추출 표면 오목부를 포함하고, 상기 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 상기 복수의 광 추출 표면 오목부의 광 추출 표면 오목부에 의해 적어도 하나의 다른 돌출 특징부로부터 분리되며, 상기 복수의 픽셀의 상이한 픽셀들 사이의 측면 경계들은 상기 복수의 광 추출 표면 오목부의 선택된 광 추출 표면 오목부들에 정렬(일치)된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀의 상이한 픽셀들 사이의 상기 측면 경계들은 상기 기판 부분들의 전체 두께를 통해 연장하는 상기 복수의 광 추출 표면 오목부들의 선택된 광 추출 표면 오목부들과 일치한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 돌출 특징부는 제 1 크기를 포함하는 제 1 그룹의 돌출 특징부들 및 상기 제 1 크기와 상이한 제 2 크기를 포함하는 제 2 그룹의 돌출 특징부들을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 크기 및 상기 제 2 크기는 높이, 폭 또는 길이 중 적어도 하나를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 돌출 특징부는 제 1 형상을 포함하는 제 1 그룹의 돌출 특징부들 및 상기 제 1 형상과 상이한 제 2 형상을 포함하는 제 2 그룹의 돌출 특징부들을 포함한다.
어떤 실시 양태에서, 상기 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 복수의 경사 측면을 갖는 다면체 또는 일부 절단 다면체 형상을 포함하고, 상기 복수의 경사 측면의 각각의 경사 측면은 수직으로부터의 약 15도 내지 약 45도의 범위에서 경사진 경사각을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 각각의 돌출 특징부와 연관된 복수의 픽셀의 픽셀의 최대 폭의 약 1/5 내지 약 1/2의 최대 폭을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 복수의 측면 에지를 포함하고; 상기 복수의 돌출 특징부는 상기 복수의 측면 에지의 적어도 일부 측면 에지들에 인접하여 위치된 제 1 그룹의 돌출 특징부들을 포함하고, 상기 복수의 측면 에지들로부터 멀리 위치된 제 2 그룹의 돌출 틀징부들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 돌출 특징부들의 적어도 일부 돌출 특징부들은 상기 제 2 그룹의 돌출 특징부들의 적어도 일부 도출 특징부들과는 (a) 크기, (b) 형상, (c) 개수 또는 (d) 분포 중 적어도 하나가 상이하다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 복수의 코너를 포함하고; 상기 복수의 돌출 특징부는 상기 복수의 코너에 인접하여 위치된 제 1 그룹의 돌출 특징부들을 포함하고, 상기 복수의 코너로부터 멀리 위치된 제 2 그룹의 돌출 틀징부들을 포함하며, 상기 제 1 그룹의 돌출 특징부들의 적어도 일부 돌출 특징부들은 상기 제 2 그룹의 돌출 특징부들의 적어도 일부 도출 특징부들과는 (a) 크기, (b) 형상, (c) 개수 또는 (d) 분포 중 적어도 하나가 상이하다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 돌출 특징부 상에 또는 그 위에 마련된 적어도 하나의 루미포르 물질을 추가로 포함하며, 여기서 상기 적어도 하나의 루미포르 물질은 상기 복수의 활성 층 부분에 의해 방출된 광의 적어도 일부를 수신하여 루미포르 방출(lumiphor emission)을 발생시키도록 구성된다.
어떤 실시 양태에서, 상기 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 제 1 픽셀과 연관된 루미포르 물질은 (a) 조성, (b) 농도, (c) 입자 크기 또는 (d) 분포 중 적어도 하나에 대해 상기 복수의 픽셀 중 적어도하나의 제 2 픽셀과 상이하다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소(silicon carbide)를 포함하고 상기 복수의 활성 층 부분은 적어도 하나의 Ⅲ 족 질화물 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 별개의 애노드 및 캐소드를 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층 및 언더필 물질을 포함하고, 여기서 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하기 위해 독립적으로 전기적으로 접근 가능하며; 상기 복수의 픽셀의 각각의 픽셀은 애노드 및 캐소드를 포함하고; 상기 언더필 물질은 (i) 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽(lateral sidewall)들 사이에 그리고 (ii) 상기 복수의 픽셀의 각 픽셀의 애노드와 캐소드 사이에 배치된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 광-변경(light-altering) 또는 광 반사 물질을 포함한다.
어떤 실시 양태에서, 상기 광-변경 또는 광-반사 물질은 바인더(binder)에 현탁된(suspended) 광-변경 또는 광-반사 입자를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 광-변경 또는 광-반사 입자는 이산화 티타늄(titanium dioxide) 입자를 포함하고 상기 바인더는 실리콘을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 이산화 티타늄 입자 대 실리콘의 중량비(weight ratio)는 50% 내지 150%의 범위이다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이의 상기 언더필 물질의 폭은 약 60 마이크론(㎛) 이하이다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이의 상기 언더필 물질의 폭은 약 10㎛ 내지 약 30㎛의 범위에 있다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 더 포함하며, 각 기판 부분은 투광성 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 기판 부분 사이에 에어 공기 간극(air gap)이 없다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 사파이어를 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 자동차 애플리케이션 및 제품을 위한 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 마련된 언더필 물질을 포함하고, 여기서 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하여 복수의 픽셀을 형성하고, 상기 언더필 물질은 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값이 적어도 40인 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 약 40 내지 약 100 범위의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 약 60 내지 약 80 범위의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 광-변경 또는 광-반사 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 광-변경 또는 광-반사 물질은 바인더에 현탁된 광-변경 또는 광-반사 입자를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 광-변경 또는 광-반사 입자는 이산화 티타늄 입자를 포함하고 상기 바인더는 실리콘을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀의 각각의 픽셀은 애노드 및 캐소드를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 상기 복수의 픽셀 중 각 픽셀의 애노드과 캐소드 사이에 마련된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 픽셀 상에 루미포르 물질을 더 포함한다.
어떤 실시 양태에서, 상기 루미포르 물질은 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값이 약 40 미만인 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 더 포함하며, 각 기판 부분은 투광성 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 기판 부분은 사파이어를 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 불연속 기판 부분을 포함하는 기판; 그리고, 제 1 루미포르 물질을 포함하며, 상기 복수의 불연속 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질을 포함하고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 불연속 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분을 통해 광을 투과시키도록 구성되어 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 불연속 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 시안, 녹색, 호박색, 황색, 주황색 그리고/또는 적색 피크 방출 파장을 포함하는 하나 이상의 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 불연속 기판 부분 상에서 연속적이다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는(registered) 복수의 광 격리 요소(light segregation element)를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 위치하고 상기 복수의 광 격리 요소와 정합하는 언더필 물질을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 형광체 입자(phosphore particle) 및 산란 입자를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 산란 입자는 용융합 실리카(silica) 입자, 흄드 실리카(fumed silica) 입자 또는 이산화 티타늄 입자 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 제 1 루미포르 물질을 포함하며, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하기 위해 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고, 상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀 상에 위치하고, 상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는 복수의 광 격리 요소를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 시안, 녹색, 호박색, 황색, 주황색 그리고/또는 적색 피크 방출 파장을 포함하는 하나 이상의 물질을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀 상에서 연속적이다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 복수의 픽셀의 픽셀 사이에 위치하고 상기 복수의 광 격리 요소에 정합하는 언더필 물질을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 광 격리 요소는 상기 제 1 루미포르 물질에서 절단부들을 포함한다 .
본 발명 개시의 다른 양태에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하고, 각각의 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층과 상기 광 추출 표면 사이에 마련되고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시키도록 구성되어 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하며, 상기 복수의 기판 부분 중 적어도 하나의 기판 부분은 2 개의 대향 면 사이에 제 1 각도를 포함하는 제 1 돌출 특징부; 및 2 개의 대향 면들 사이에 제 2 각도를 포함하는 제 2 돌출 특징부를 포함하며, 상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도보다 크다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도를 적어도 15도 초과한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 2 각도는 약 90도이고 상기 제 1 각도는 약 60도이다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 돌출 특징부와 상기 제 2 돌출 특징부 중 상기 제 2 돌출 특징부가 픽셀 측벽에 더 가깝다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 돌출 특징부 및 제 2 돌출 특징부는 탄화 규소를 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하고, 각각의 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층과 상기 광 추출 표면 사이에 마련되고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시키도록 구성되어 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하며, 각각의 기판 부분의 상기 광 추출 표면은 상기 복수의 픽셀의 픽셀 측벽 사이에 광 추출 표면 오목부를 포함하고, 상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 픽셀 측벽들 상에 반사층을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 반사 층은 금속 반사기, 유전체 반사기 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 자동차 애플리케이션 및 제품을 위한 픽셀화된 LED 칩은, 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 및 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하는 기판을 포함하고, 각각의 기판 부분은 광 추출 표면을 포함하고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시키도록 구성되어 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀들을 형성하고, 각각의 기판 부분의 상기 광 추출 표면은 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부 및 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부는 상기 복수의 픽셀의 인접한 픽셀들 사이의 스트리트(street)에 정렬(일치)되고, 상기 픽셀화된 LED 칩은 다음 특징 (i) 또는 (ii) 중 적어도 하나를 포함한다: (i) 상기 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부는 상기 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부보다 더 깊이 상기 기판 내로 연장한다 또는 (ii) 상기 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부는 상기 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부보다 더 넓은 바닥을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부는 상기 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부보다 더 깊게 기판 내로 연장된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부는 상기 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부보다 더 넓은 바닥을 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 자동차 애플리케이션 및 제품을 위한 픽셀화된 LED 조명 장치를 제조하는 방법은, 복수의 활성 층 부분을 형성하기 위해 기판상의 활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하는 단계로서, 상기 기판은 (i) 상기 복수의 활성 층 부분에 근접한 광 주입 표면, 및 (ii) 상기 광 주입 표면에 반대하는 면인 광 추출 표면을 포함하고, 상기 복수의 오목부 또는 스트리트의 오목부들 또는 스트리트들은 (a) 광 주입 표면을 통해 정의되고 상기 기판의 전체 두께보다 작은 두께이고 그리고 (b) 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 마련되고, 상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분과 전도성 전기 통신을 하는 복수의 애노드-캐소드 쌍을 포함하는, 단계; 장착 표면 위에 상기 기판을 장착하는 단계; 상기 장착 표면 위에 상기 기판을 장착한 후 상기 기판을 얇게 하는 단계; 상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합하는 복수의 영역을 따라 상기 기판의 전체 두께를 통해 상기 기판의 부분들을 제거하여 복수의 불연속적 기판 부분을 형성하는 단계를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 복수의 투광성 부분의 상이한 투광성 부분을 조명하고 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시키도록 구성되어, 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 불연속 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하고, 상기 복수의 픽셀의 픽셀들은 최대 픽셀 폭을 포함하고, 상기 방법은 상기 광 추출 표면에 복수의 돌출 특징부를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 최대 픽셀 폭의 약 1/5 내지 약 1/2의 범위의 폭을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 제 1 루미포르 물질을 상기 광 추출 표면에 적용하는(도포하는) 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는 제 1 루미포르 물질의 일부를 제거하여 복수의 광 격리 요소를 형성하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 장착 표면 위에 상기 기판을 장착하기 전에 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍을 평탄화하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 기판을 얇게 하는 단계 이전에, 상기 기판과 상기 장착 표면 사이, 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이, 및 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 언더필 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 자동차 애플리케이션 및 제품을 위한 픽셀화된 LED 조명 장치를 제조하는 방법은 복수의 활성 층 부분을 형성하기 위해 기판상의 활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하는 단계로서, 상기 기판은 (i) 상기 복수의 활성 층 부분에 근접한 광 주입 표면, 및 (ii) 상기 광 주입 표면에 반대하는 면인 광 추출 표면을 포함하고, 상기 복수의 오목부 또는 스트리트의 오목부들 또는 스트리트들은 (a) 광 주입 표면을 통해 정의되고 상기 기판의 전체 두께보다 작은 두께이고 그리고 (b) 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 마련되고, 상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분과 전도성 전기 통신을 하는 복수의 애노드-캐소드 쌍을 포함하는, 단계; 장착 표면 위에 상기 기판을 장착하는 단계; 상기 기판과 상기 장착 표면 사이, 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이, 및 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 언더필 물질을 적용하는 단계; 및 상기 언더필 물질을 상기 기판과 상기 장착 표면 사이에 적용한 후 상기 기판을 얇게 하는 단계를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 복수의 영역을 따라 상기 기판의 일부를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 영역의 일부 영역들은 상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합하는 복수의 영역을 따라 상기 기판의 전체 두께를 통해 상기 기판의 부분들을 제거하여 복수의 불연속 기판 부분을 형성하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 장착 표면으로부터 상기 복수의 불연속 기판 부분, 상기 언더필 물질 및 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍을 분리하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 자동차 애플리케이션 및 제품을 위한 픽셀화된 LED 조명 장치를 제조하는 방법은 복수의 활성 층 부분을 형성하기 위해 활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하는 단계; 상기 복수의 활성 층 부분 상에 복수의 애노드-캐소드 쌍을 증착하여 복수의 개별적으로 전기적으로 접근 가능한 픽셀을 형성하는 단계; 상기 복수의 픽셀을 장착 표면 위에 장착하는 단계; 상기 복수의 픽셀에 제 1 루미포르 물질을 적용하는 단계; 및 복수의 광 격리 요소를 형성하기 위해 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에서 상기 제 1 루미포르 물질의 적어도 일부를 제거하는 단계를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 제 1 루미포르 물질의 적어도 일부를 제거하는 것은 제 1 루미포르 물질을 가로 질러 톱날을 통과시키는 것을 포함한다.
어떤 실시 양태에서, 상기 방법은 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 복수의 픽셀을 상기 장착 표면 위에 장착한 후 상기 복수의 오목부 또는 스트리트 내에 그리고 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이에 언더필 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 방법은 제 1 루미포르 물질을 적용하기 전에 상기 복수의 기판 부분을 제거하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 개시의 다른 양태에서, 조명 장치는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함하고, 상기 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩은, 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고 언더필 물질을 포함하고, 상기 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하기 위해 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 언더필 물질은 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이에 마련되고, 상기 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩은 적어도 하나의 이미지를 표면 상에 투영하도록 구성된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 언더필 물질은 절연 물질, 바인더에 현탁된 광 변경 입자, 또는 바인더에 현탁된 광 반사 입자 중 적어도 하나를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 적어도 하나의 이미지는 영숫자문자들, 기호들, 다른 색들, 정지 이미지들 및 비디오들 같은 동영상 이미지들 중 적어도 하나를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀의 개별 픽셀들 또는 상기 복수의 픽셀의 픽셀들의 서브 그룹은 적어도 하나의 이미지를 형성하기 위해 선택적으로 활성화 또는 비활성화되도록 구성된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 복수의 픽셀 중 각각의 픽셀은 전반 조명(general illumination)을 제공하기 위해 동시에 활성화되거나 비활성화되도록 구성된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 표면은 빌보드 또는 표지판의 직립면을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 조명 장치는 영역 조명, 다운라이트(downlight), 하이 베이(high bay) 또는 로우 베이 조명기구, 매달린 조명기구, 트로퍼(troffer), 벽 장착형 또는 천장 장착형 전등, 트랙 조명, 테이블 또는 바닥 램프 또는 전구 중 적어도 하나를 포함하는 실내 조명 장치를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 조명 장치는 지역 조명, 거리 또는 도로 조명기구, 캐노피 조명기구, 연광(soft light) 조명기구, 주차장 조명기구, 산개 조명(flood light) 및 벽 장착형 또는 천장 장착형 실외 전등 중 적어도 하나를 포함하는 옥외 조명 장치를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 조명 장치는 디스플레이 스크린에 대한 국부적 디밍(dimming)을 제공하도록 구성된 디스플레이 백라이트를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 조명 장치는 손전등(flashlight), 개인용 컴퓨터, 태블릿, 전화 또는 시계 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 또는 소형 조명 장치를 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 임의의 상기 장치 또는 장치 제조 방법 (또는 본원에 개시된 다른 장치 및 방법)은 비 자동차 제품 및 애플리케이션을 위한 것일 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 임의의 상기 장치 또는 장치 제조 방법 (또는 본원에 개시된 다른 장치 및 방법)은 자동차 제품 및 애플리케이션을 위한 것일 수 있다.
또 다른 양태에서, 전술한 양태들 그리고/또는 본 명세서에 기술된 바와 같은 다양한 개별적인 양태들 및 특징들 중 임의의 것들이 부가적인 이점을 위해 결합될 수 있다. 여기에 개시된 바와 같은 다양한 특징 및 요소 중 임의의 것이 본 명세서에서 반대로 표시되지 않는 한, 하나 이상의 다른 개시된 특징 및 요소와 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 양태들, 특징들 및 실시 예들은 후속하는 개시 및 첨부된 청구 범위로부터 더욱 완전히 명백해질 것이다.
본 명세서에 개시된 실시 예들은 다음의 유리한 기술적 효과 중 하나 이상을 제공할 수 있다 : 작은 픽셀 피치 에미터 어레이들을 갖는 고체 발광 장치들의 제조; 감소된 산란 그리고/또는 광학 크로스 토크 특성을 갖는 작은 픽셀 피치 고체 상태 발광 장치들(루미포르-함유 발광 장치들 포함)를 제공; 감소된 광학 크로스토크를 제공하면서 동시에 조명의 강화된 균일성을 갖는 작은 픽셀 피치 고체 발광 장치들(루미포르-함유 발광 장치들 포함)을 제공; 멀티 컬러 순차적으로 조명된 LED 디스플레이의 제조를 단순화하고 해상도를 향상; 고체 발광 장치의 대형 모듈식 어레이의 제조가 가능; 향상된 제어성으로 LED 어레이들을 포함하는 내부 혹은 외부 조명 장치들(도로 램프들을 포함)의 제조 가능; 및 목표 조명 면 상에 이미지 또는 정보의 투사 가능.
도 1은 LED의 반도체 층들에 근접하여 패턴 처리된 투광성 표면을 포함하는 단일 플립 칩 LED의 측 단면을 도시하며, 상기 반도체 층들에 근접하여 멀티 층 반사기를 포함하고 LED의 전기 접점들과 상기 멀티 층 반사기 사이에 보호층을 포함하며, 상기 단일 플립 칩 LED는 본 발명 개시의 실시 예들에 따른 플립 칩 LED 어레이들에 사용될 수 있는 플립 칩들 중 대표적인 플립 칩이다.
도 2a는 본 발명 개시의 실시 예들에 따른 플립 칩 어레이에 사용 가능한 플립 칩 LED 사진으로서, 투명 기판이 위로 향한 플립 칩 LED의 사진이다.
도 2b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 2a의 플립 칩 LED의 사진이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예들에서 사용 가능한, 위쪽으로 향한 단일 투명 기판상의 4개의 플립 칩 타입 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 3b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 3a의 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예들에서 사용 가능한, 위쪽으로 향한 단일 투명 기판상의 100개의 플립 칩 타입 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 4b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 4a의 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명 개시의 어떤 실시 예들에 따라, 플립 칩 LED들 사이에 홈 또는 오목부를 정의하여 광 추출 표면으로부터 기판의 내부로 연장하는 광 격리 요소를 형성하고, 광 추출 표면 상에 루미포르 물질을 증착하는 제조 단계를 포함하는 다양한 제조 단계에서 위로 향하는 단일 투명 기판상의 16개의 플립 칩 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 평면도이다.
도 6a는 전극이 위로 향한 상태의, 단일 투명 기판 상에 16 개의 플립 칩 LED 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도로서, 복수의 수평 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 애노드와 결합하기 위한 전기적 전도성 복수의 비아를 포함하며, 하부 층은 또한 전기 인터페이스의 상부 층에 정의된 전도성 비아의 통과(passage)를 허용하는 개구부들을 더 포함한다.
도 6c는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 상부 층의 평면도로서, 복수의 수직 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 캐소드와 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아를 포함한다.
도 6d는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스를 형성하기 위해 도 6b의 하부 층 위에 놓여진 도 6c의 상부 층의 평면도이다.
도 6e는 도 6a의 발광 장치에 결합된 도 6d의 전기 인터페이스의 평면도이다.
도 7a는 전극이 위로 향한 단일 투명 기판 상에 16 개의 플립 칩 LED 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도로서, 복수의 수평 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 애노드와 결합하기 위한 전기 전도성 복수의 비아를 포함하며, 하부 층은 또한 전기 인터페이스의 상부 층에 정의된 전도성 비아의 통과를 허용하는 개구부들을 더 포함한다.
도 7c는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 상부 층의 평면도로서, 복수의 수직 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 캐소드와 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아를 포함한다.
도 7d는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스를 형성하기 위해 도 7b의 하부 층 위에 놓여진 도 7c의 상부 층의 평면도이다.
도 7e는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 도 7a의 발광 장치에 결합된 도 7d의 전기 인터페이스의 평면도이다.
도 8a는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 1 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8b는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른 제 2 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8c는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 3 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8d는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 4 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 9a는 광 추출 표면을 따라 다수의 돌출 특징부를 갖는 기판을 포함하고 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 형성하기 위해 제 1 활성 층 부분 및 제 2 활성 층 부분의 방출을 전송하도록 구성되는 일 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도로서, 상이한 크기를 갖는 상이한 돌출 특징부를 구비하며, 제 1 픽셀과 제 2 픽셀 사이에 측면 경계를 정의하는 후면 오목부에 정렬된 2 개의 돌출 특징부 사이에 골(trough) "스트리트"(street)(따라서 "스트리트-정렬된" 구성을 제공)를 구비한다.
9b는 도 9a의 일부를 나타내는 개략적인 측 단면도로서, 치수선과 값이 추가되었다.
도 10은 상이한 기판 광 추출 표면 구성을 갖는 본 발명 개시에 따른 픽셀화된 LED 칩들에 대한 물리적 특성 및 측정된 성능 값을 제공하는 표이다.
도 11a는 각각이 픽셀의 폭과 대략 동일한 폭 (예를 들어, 픽셀 당 하나의 경사 절개(bevel cut))를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된(textured) 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 11b는 각각이 픽셀 폭의 약 절반의 폭 (예를 들어, 픽셀 당 2 개의 경사 절개)를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 11c는 각각이 픽셀 폭의 약 1/3의 폭 (예를 들어, 픽셀 당 3 개의 경사 절개)를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 12a는 픽셀 당 2 개의 경사 절개를 갖는 2 개의 기판 및 상이한 비-절단 물질 두께를 갖는 2 개의 기판 및 픽셀 당 3 개의 경사 절개를 갖는 4 개의 기판 및 상이한 비-절단 물질 두께를 갖는 4 개의 기판을 포함하여, 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 갖는 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수직 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12b는 도 12a와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수평 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12c는 도 12a 내지 도 12b과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수직 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12d는 도 12a 내지 도 12c과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수평 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12e는 도 12a 내지 도 12d과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대해 90 Cd/mm2보다 큰 광속 값의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 13은 복수의 무작위 분포된 미세규모 텍스처 특징부를 정의하기 위해 유도 결합 플라즈마 에칭으로 처리된 탄화 규소 표면의 주사 전극 현미경 이미지이다.
도 14는 규칙적으로 이격되고 크기가 정해진 미세규모 텍스처 특징부들의 정렬된 어레이를 정의하기 위해 유도 결합 플라즈마 에칭을 포함하여 마스킹 및 선택적 물질 제거 후 탄화 규소 표면의 8 개의 주사 전극 현미경 이미지를 제공한다.
도 15a 내지 15i는 어떤 실시 예들에 따른 다양한 제조 상태에서의 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 측 단면도이다.
도 16a는 루미포르 물질 내에 광 격리 요소들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 16b는 광 격리 요소들을 갖는 루미포르 물질 위에 제 2 루미포르 물질을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17a는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17b는 루미포르 물질 내에 광 격리 요소들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17c는 광 격리 요소들을 갖는 루미포르 물질 위에 제 2 루미포르 물질을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17d는 이전 실시 예들의 기판이 완전히 제거되는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17e는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 18은 돌출 특징부들을 갖는 복수의 픽셀을 정의하는 스트리트-정렬된 절개 라인들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치의 일부의 상부 사시 사진(perspective photograph)이다.
도 19는 돌출 특징부의 두 대향면 사이의 각도로 정의된 동일한 각도 A를 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 20은 상이한 크기 및 형상을 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 21은 돌출 특징부의 2 개의 대향면 사이의 각도로 정의된 동일한 각도 B를 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도로서, 각도 B는 도 19a의 각도 A보다 더 넓다.
도 22는 픽셀 당 2 개의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 23은 픽셀 당 4 개의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다
도 24는 광 추출 표면 오목부의 2 개의 대향면들 사이의 각도로서 정의된 각도 C를 갖는 하나의 광 추출 표면 오목부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 25는 각도 A를 갖는 제 1 돌출 특징부 및 각도 A보다 큰 각도 B를 갖는 제 2 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 26은 복수의 픽셀 사이에서 연속적인 기판을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 27은 일부 실시 예들에 따른 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩으로부터 투사된 이미지를 표시하는 빌보드(billboard) 또는 표지판(sign)을 도시한다.
도 28은 전반 조명을 제공할 뿐만 아니라 픽셀화된 LED 칩으로부터 이미지를 투사할 수 있는 일부 실시 예들에 따른 실내 조명 장치를 도시한다.
도 29는 전반 조명을 제공할 뿐만 아니라 픽셀화된 LED 칩으로부터 이미지를 투사할 수있는 일부 실시 예들에 따른 실외 조명 장치를 도시한다.
도 30은 협조 이미지(coordinated image) 또는 순차 이미지(sequenced image)를 제공하기 위한 네트워크를 형성하는 가로등과 같은 복수의 고정식 조명 장치를 도시한다.
도 31은 빌딩 내에서 조정된 이미지(coordinated image) 또는 순차 이미지를 제공하기 위한 네트워크를 형성하는 트로퍼 또는 다른 천장 장착형 전등과 같은 복수의 고정 조명 장치를 포함하는 빌딩의 평면도를 도시한다.
도 32는 드라이버 회로 및 하나 이상의 센서와 함께 2 개의 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 발광 장치의 구성 요소 사이의 상호 연결을 도시하는 간략화된 개략도이다.
도 2a는 본 발명 개시의 실시 예들에 따른 플립 칩 어레이에 사용 가능한 플립 칩 LED 사진으로서, 투명 기판이 위로 향한 플립 칩 LED의 사진이다.
도 2b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 2a의 플립 칩 LED의 사진이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예들에서 사용 가능한, 위쪽으로 향한 단일 투명 기판상의 4개의 플립 칩 타입 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 3b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 3a의 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예들에서 사용 가능한, 위쪽으로 향한 단일 투명 기판상의 100개의 플립 칩 타입 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 4b는 전극들이 위로 향한 상태의 도 4a의 픽셀화된-LED 칩의 사진이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명 개시의 어떤 실시 예들에 따라, 플립 칩 LED들 사이에 홈 또는 오목부를 정의하여 광 추출 표면으로부터 기판의 내부로 연장하는 광 격리 요소를 형성하고, 광 추출 표면 상에 루미포르 물질을 증착하는 제조 단계를 포함하는 다양한 제조 단계에서 위로 향하는 단일 투명 기판상의 16개의 플립 칩 LED의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 평면도이다.
도 6a는 전극이 위로 향한 상태의, 단일 투명 기판 상에 16 개의 플립 칩 LED 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도로서, 복수의 수평 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 애노드와 결합하기 위한 전기적 전도성 복수의 비아를 포함하며, 하부 층은 또한 전기 인터페이스의 상부 층에 정의된 전도성 비아의 통과(passage)를 허용하는 개구부들을 더 포함한다.
도 6c는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 상부 층의 평면도로서, 복수의 수직 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 캐소드와 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아를 포함한다.
도 6d는 도 6a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스를 형성하기 위해 도 6b의 하부 층 위에 놓여진 도 6c의 상부 층의 평면도이다.
도 6e는 도 6a의 발광 장치에 결합된 도 6d의 전기 인터페이스의 평면도이다.
도 7a는 전극이 위로 향한 단일 투명 기판 상에 16 개의 플립 칩 LED 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도로서, 복수의 수평 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 애노드와 결합하기 위한 전기 전도성 복수의 비아를 포함하며, 하부 층은 또한 전기 인터페이스의 상부 층에 정의된 전도성 비아의 통과를 허용하는 개구부들을 더 포함한다.
도 7c는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스의 상부 층의 평면도로서, 복수의 수직 스트링 직렬 연결부 각각이 발광 장치의 캐소드와 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아를 포함한다.
도 7d는 도 7a의 발광 장치를 위한 전기 인터페이스를 형성하기 위해 도 7b의 하부 층 위에 놓여진 도 7c의 상부 층의 평면도이다.
도 7e는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 도 7a의 발광 장치에 결합된 도 7d의 전기 인터페이스의 평면도이다.
도 8a는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 1 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8b는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른 제 2 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8c는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 3 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 8d는 본 발명 개시의 일 실시 예에 따른, 제 4 색상 조합을 생성하도록 구성된 LED 발광 장치의 평면도이다.
도 9a는 광 추출 표면을 따라 다수의 돌출 특징부를 갖는 기판을 포함하고 제 1 픽셀 및 제 2 픽셀을 형성하기 위해 제 1 활성 층 부분 및 제 2 활성 층 부분의 방출을 전송하도록 구성되는 일 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도로서, 상이한 크기를 갖는 상이한 돌출 특징부를 구비하며, 제 1 픽셀과 제 2 픽셀 사이에 측면 경계를 정의하는 후면 오목부에 정렬된 2 개의 돌출 특징부 사이에 골(trough) "스트리트"(street)(따라서 "스트리트-정렬된" 구성을 제공)를 구비한다.
9b는 도 9a의 일부를 나타내는 개략적인 측 단면도로서, 치수선과 값이 추가되었다.
도 10은 상이한 기판 광 추출 표면 구성을 갖는 본 발명 개시에 따른 픽셀화된 LED 칩들에 대한 물리적 특성 및 측정된 성능 값을 제공하는 표이다.
도 11a는 각각이 픽셀의 폭과 대략 동일한 폭 (예를 들어, 픽셀 당 하나의 경사 절개(bevel cut))를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된(textured) 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 11b는 각각이 픽셀 폭의 약 절반의 폭 (예를 들어, 픽셀 당 2 개의 경사 절개)를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 11c는 각각이 픽셀 폭의 약 1/3의 폭 (예를 들어, 픽셀 당 3 개의 경사 절개)를 갖는 돌출 특징부들로 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하는 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플롯이다.
도 12a는 픽셀 당 2 개의 경사 절개를 갖는 2 개의 기판 및 상이한 비-절단 물질 두께를 갖는 2 개의 기판 및 픽셀 당 3 개의 경사 절개를 갖는 4 개의 기판 및 상이한 비-절단 물질 두께를 갖는 4 개의 기판을 포함하여, 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 갖는 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수직 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12b는 도 12a와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수평 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12c는 도 12a 내지 도 12b과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수직 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12d는 도 12a 내지 도 12c과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비-절단 물질 두께의 함수로서 수평 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 12e는 도 12a 내지 도 12d과 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대해 90 Cd/mm2보다 큰 광속 값의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다.
도 13은 복수의 무작위 분포된 미세규모 텍스처 특징부를 정의하기 위해 유도 결합 플라즈마 에칭으로 처리된 탄화 규소 표면의 주사 전극 현미경 이미지이다.
도 14는 규칙적으로 이격되고 크기가 정해진 미세규모 텍스처 특징부들의 정렬된 어레이를 정의하기 위해 유도 결합 플라즈마 에칭을 포함하여 마스킹 및 선택적 물질 제거 후 탄화 규소 표면의 8 개의 주사 전극 현미경 이미지를 제공한다.
도 15a 내지 15i는 어떤 실시 예들에 따른 다양한 제조 상태에서의 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 측 단면도이다.
도 16a는 루미포르 물질 내에 광 격리 요소들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 16b는 광 격리 요소들을 갖는 루미포르 물질 위에 제 2 루미포르 물질을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17a는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17b는 루미포르 물질 내에 광 격리 요소들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17c는 광 격리 요소들을 갖는 루미포르 물질 위에 제 2 루미포르 물질을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17d는 이전 실시 예들의 기판이 완전히 제거되는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 17e는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다.
도 18은 돌출 특징부들을 갖는 복수의 픽셀을 정의하는 스트리트-정렬된 절개 라인들을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치의 일부의 상부 사시 사진(perspective photograph)이다.
도 19는 돌출 특징부의 두 대향면 사이의 각도로 정의된 동일한 각도 A를 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 20은 상이한 크기 및 형상을 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 21은 돌출 특징부의 2 개의 대향면 사이의 각도로 정의된 동일한 각도 B를 갖는 복수의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도로서, 각도 B는 도 19a의 각도 A보다 더 넓다.
도 22는 픽셀 당 2 개의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 23은 픽셀 당 4 개의 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다
도 24는 광 추출 표면 오목부의 2 개의 대향면들 사이의 각도로서 정의된 각도 C를 갖는 하나의 광 추출 표면 오목부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 25는 각도 A를 갖는 제 1 돌출 특징부 및 각도 A보다 큰 각도 B를 갖는 제 2 돌출 특징부를 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 26은 복수의 픽셀 사이에서 연속적인 기판을 포함하는 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 칩의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다.
도 27은 일부 실시 예들에 따른 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩으로부터 투사된 이미지를 표시하는 빌보드(billboard) 또는 표지판(sign)을 도시한다.
도 28은 전반 조명을 제공할 뿐만 아니라 픽셀화된 LED 칩으로부터 이미지를 투사할 수 있는 일부 실시 예들에 따른 실내 조명 장치를 도시한다.
도 29는 전반 조명을 제공할 뿐만 아니라 픽셀화된 LED 칩으로부터 이미지를 투사할 수있는 일부 실시 예들에 따른 실외 조명 장치를 도시한다.
도 30은 협조 이미지(coordinated image) 또는 순차 이미지(sequenced image)를 제공하기 위한 네트워크를 형성하는 가로등과 같은 복수의 고정식 조명 장치를 도시한다.
도 31은 빌딩 내에서 조정된 이미지(coordinated image) 또는 순차 이미지를 제공하기 위한 네트워크를 형성하는 트로퍼 또는 다른 천장 장착형 전등과 같은 복수의 고정 조명 장치를 포함하는 빌딩의 평면도를 도시한다.
도 32는 드라이버 회로 및 하나 이상의 센서와 함께 2 개의 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 발광 장치의 구성 요소 사이의 상호 연결을 도시하는 간략화된 개략도이다.
본 명세서에 개시된 고체 발광 장치(solid state light emitting device)는 복수의 픽셀을 형성하는 독립적으로 전기적으로 접근 가능한(accessible) 복수의 활성 층 부분(active layer portion)을 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 다양한 향상은 광 이용 효율을 과도하게 제한하지 않으면서 증가된 콘트라스트(즉, 픽셀 간의 크로스 토크 감소)를 제공하고 그리고/또는 픽셀 간 균질성을 향상시킬 수 있다. 조명 장치(lighting device)의 효율적인 제조 가능성이 또한 제공 될 수 있다. 추가적인 그리고/또는 대안적인 유익한 효과가 예상된다. 본 명세서에 기술된 하나 이상의 기술적 이점을 제공하기 위한 예시적인 향상은, 여기에 열거된 것에 한정되지 않으며: 적어도 일부 돌출 특징부 사이의 오목부 부분들(recess portions)을 픽셀들 사이의 측면 경계들(lateral boundaries)과 정렬(일치)함; 상이한 크기, 형상, 개수 그리고/또는 분포의 돌출 특징부(protruding feature)들(즉, 픽셀 간 변동)을 갖는 상이한 픽셀들을 제공함; 상이한 크기 그리고/또는 형상의 돌출 특징부들 (즉, 픽셀 내 변동)을 갖는 개별 픽셀들을 제공함; 15도 내지 45도 범위 (또는 상기 각도 범위 내의 본 명세서에 개시된 다른 각도 범위)의 수직으로부터 경사진 측면들을 갖는 돌출 특징부들을 제공함; 최대 픽셀 폭 (또는 최대 활성 영역 폭)의 약 1/5 내지 약 1/2의 폭을 갖는 돌출 특징부들을 제공함; 상이한 픽셀들에서 루미포르 물질(lumiphoric material)의 조성, 농도, 입자 크기 그리고/또는 분포를 조정함; 그리고, 상이한 픽셀들에서 산란 물질의 조성, 농도, 입자 크기 그리고/또는 분포를 조정함을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "픽셀화된 LED 칩"(pixelated-LED chip)은 무기 발광 장치 또는 이의 전구체를 지칭하며, 여기서 바디(body) 또는 필름은 반도체 물질로 제조된 하나 이상의 층(layer) 또는 영역(region)을 포함하고 전류가 인가될 때 서브-영역 또는 픽셀들이 되어 가시광, 적외선 그리고/또는 자외선을 방출한다. 픽셀화된 LED 칩은 각각의 픽셀이 상이한 활성 층 부분을 포함하도록 복수의 활성 층 부분으로 분리된(segregated) 활성 층을 포함할 수 있다. 픽셀화된 LED 칩은 또한 활성 층을 지지하는 기판을 포함할 수 있다. 기판은 기판의 두께의 일부 또는 전체를 통해(through) 각 픽셀에서 상이한 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분으로 분리될 수 있다. 실시 예에 따라, 픽셀화된 LED 칩은 형광체 또는 다른 변환 물질을 포함하는 루미포르 물질, 및 픽셀화된 LED 칩과 일체인 다른 물리적 광학 구조를 포함 할 수 있다.
본 명세서에 제시된 실시 예는 당업자가 실시 예를 실시하고 실시 예를 실시하는 최상의 모드를 예시할 수 있도록 필요한 정보를 나타낸다. 첨부 도면에 비추어 다음의 설명을 읽으면, 당업자는 본 발명 개시의 개념을 이해하고 본 명세서에서 특별히 언급되지 않은 이들 개념의 적용을 인식할 것이다. 이들 개념 및 응용은 본 발명 개시의 범위 및 첨부된 청구범위 내에 속한다는 것을 이해해야한다.
비록 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 요소(element)를 설명하기 위해 여기에서 사용될 수 있지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다. 이 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제 1 요소는 제 2 요소로 지칭될 수 있고, 마찬가지로, 제 2 요소는 제 1 요소로 지칭될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "그리고/또는" 이라는 용어는 관련하여 열거된 하나 이상의 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소의 "상에" 존재 또는 다른 요소 "상으로" 연장하는 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 상에 직접 존재 또는 상으로 직접 연장할 수 있는 것을 의미하거나 그 사이에 다른 요소 혹은 개재 요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다. 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소 "상에 직접적으로" 존재 또는 "상으로 직접적으로" 연장하는 것으로 언급될 때, 개재 요소가 존재하지 않는다. 마찬가지로 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소의 "위에" 존재 또는 다른 요소 "위로" 연장하는 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 위에 직접 존재 또는 위로 직접 연장할 수 있는 것을 의미하거나 그 사이에 다른 요소 혹은 개재 요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다. 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소 "위에 직접적으로" 존재 또는 "위로 직접적으로" 연장하는 것으로 언급될 때, 개재 요소가 존재하지 않는다. 또한, 어떤 요소가 다른 요소에 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 어떤 요소는 다른 요소에 직접 연결 또는 결합될 수 있거나, 또는 개재 요소가 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소에 "직접 연결"되거나 "직접 결합"되는 것으로 언급되는 경우, 개재 요소가 존재하지 않는다.
"아래에", "위에", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어는 본 명세서에서 하나의 요소, 층 또는 영역과 다른 요소, 층 또는 영역과의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이들 용어 및 위에서 논의된 용어는 도면에 도시된 방위뿐만 아니라 장치의 다른 방위들로 포함하도록 의도된 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 어떤 실시 예들만을 설명하기 위한 것이며, 본 발명 내용을 한정하려는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수 형태 및 표현은 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수 표현 및 형태를 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다" 그리고/또는 "구비하는"은 명시된 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소 그리고/또는 구성부품의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성부품 그리고/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 명세서 및 관련 기술의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의되지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 고체 발광 장치의 "활성 층" 또는 "활성 영역"은 다수 및 소수 전자 캐리어(예를 들어, 정공 및 전자)가 재결합하여 광을 생성하는 영역을 지칭한다. 일반적으로, 여기에 개시된 실시 예에 따른 활성 층 또는 활성 영역은 양자 우물 구조와 같은, 이중 헤테로 구조 또는 우물 구조를 포함할 수 있다. 활성 층 또는 활성 영역은 멀티 양자 우물 구조와 같은 멀티 층 또는 영역을 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 고체 발광 장치는 적어도 하나의 고체 광원 (예를 들어, LED 또는 픽셀화된 LED 칩) 및 적어도 하나의 고체 광원의 방출(emission)을 수신하도록 마련된 하나 이상의 루미포르 물질(lumiphoric materials) (본 명세서에서는 루미포르(lumiphor)로도 지칭 됨)을 포함할 수 있다. 루미포르 물질은 형광체(phosphor), 신틸레이터, 루미포르 잉크 (lumiphoric ink), 양자점 물질(quantum dot material), 데이 글로 테이프(day glow tape) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 실리콘 또는 유리와 같은 바인더(binder)에 배치된, 단결정 플레이트(single crystalline plate) 또는 층 형태로 배치된, 다결정 플레이트 또는 층 형태로 배치된, 그리고/또는 소결된 플레이트 형태로 배치된, 하나 이상의 형광체 그리고/또는 양자점의 형태일 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 형광체와 같은 루미포르 물질은 LED 어레이 또는 픽셀화된 LED((pixelated-LED) 칩의 표면 상에 스핀 코팅되거나 스프레이 될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 LED 어레이 또는 픽셀화된 LED 칩의 성장 기판 상에, 에피탁시 층(epitaxial layer) 상에 그리고/또는 캐리어 기판(carrier substrate) 상에 배치될 수 있다. 하나 이상의 루미포르 물질을 포함하는 복수의 픽셀이 단일 플레이트(single plate)에서 제조될 수 있다. 일반적으로, 고체 광원은 제 1 피크 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 고체 광원에 의해 생성된 광의 적어도 일부를 수신하는 적어도 하나의 루미포르는, 제 1 피크 파장과 다른 제 2 피크 파장을 갖는 광을 재방출 할 수 있다. 고체 광원 및 하나 이상의 루미포르 물질은 그 조합된 출력이 컬러, 컬러 포인트(color point), 세기 등과 같은 하나 이상의 바람직한 특성을 갖는 광을 생성하도록 선택될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 플립 칩 LED 또는 픽셀화된 LED 칩의 총 방출(aggregate emission)이, 선택적으로 하나 이상의 루미포르 물질과의 조합된 방출이, 2500K 내지 10,000K의 색 온도 범위와 같은 시원한 백색, 중성 백색 또는 따뜻한 백색 광을 제공하도록 마련된 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 시안(cyan), 녹색, 호박색, 황색, 오렌지색 그리고/또는 적색 피크 파장을 갖는 루미포르 물질이 사용될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 스프레이 코팅, 침지, 액체 분배(liquid dispensation), 파우더 코팅, 잉크젯 프린팅 등과 같은 방법에 의해 하나 이상의 방출 표면(예를 들어, 상부 표면 및 하나 이상의 에지 표면)에 첨가될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 밀봉제, 접착제 또는 다른 결합 매질(binding medium)에 분산 될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 상이한 픽셀들에 대해서 (a) 조성, (b) 농도, (c) 입자 크기 또는 (d) 분포가 상이한 루미포르 물질 그리고/또는 산란 물질을 제공하기 위해서, 포토리소그라피 패터닝 또는 다른 스텐실 패터닝이 사용되어 상이한 루미포르 물질들이 기판과 연관된 상이한 픽셀들 상에 또는 위에 적용(도포)될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 산란 물질이 루미포르 물질 위에 첨가되거나 루미포르 물질에 혼입(incorporate)될 수 있다. 산란 물질은 실리콘과 같은 바인더에 마련된 산란 입자를 포함할 수 있다. 산란 입자는 광의 내부 전반사(TIR)에 영향을 주어 산란 물질과 상호 작용하는 광의 산란 및 혼합을 촉진한다. 산란 입자는 특히 용융 실리카(fused silica), 흄드 실리카(fumed silica) 입자 또는 이산화 티타늄 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 산란 물질은 루미포르 물질 상에 적용된 바인더에 현탁된 산란 입자들의 층을 포함한다. 다른 실시 예들에서, 루미포르 물질이 동일한 바인더에 현탁된 산란 입자들 및 루미포르 입자들을 포함하도록, 산란 입자는 루미포르 물질 내에 포함되어 질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 발광 장치의 층 또는 영역은 층 또는 영역 상에 충돌하는 방출된 방사(emitted radiation)의 적어도 70%가 층 또는 영역을 통해 나타날 때 "투명"(transparent) 한 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 가시광선을 방출하도록 구성된 LED에 있어서, 적절하게 순수한 결정질 탄화 규소 또는 사파이어기판 물질이 투명한 것으로 간주될 수 있다. 또한, 여기에서 사용된 바와 같이, LED의 층 또는 영역은, 층 또는 영역에 충돌하는 각도 평균 방출 방사선(angle averaged emitted radiation)의 적어도 70%가 반사될 때, "반사하는" 또는 "반사기"를 구현하는 것으로 간주될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 층 또는 영역에 충돌하는 각도 평균 방출 방사선의 적어도 90%가 반사될 때, LED는 반사하는 것으로 또는 반사기를 구현하는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 질화갈륨계 청색 그리고/또는 녹색 LED와 관련하여, 은(예를 들어, 적어도 70% 반사, 또는 적어도 90% 반사)이 반사하는 물질 또는 반사 물질로 간주될 수 있다. 자외선(UV) LED의 경우에, 적절한 물질이 선택되어 바람직한, 그리고 어떤 실시 예들에서는 높은, 반사성을 그리고/또는 바람직한, 그리고 어떤 실시 예들에서는 낮은, 흡수성을 제공할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, "투광성"(light-transmissive) 물질은 원하는 파장의 방출된 방사선의 적어도 50%를 투과 시키도록 구성될 수 있다.
여기에 개시된 어떤 실시 예들은 투광성 기판이 노출된 광 방출 표면을 나타내는 플립 칩 LED 장치의 사용에 관한 것이다. 어떤 실시 예들에서, 투광성 기판은 발광 표면 또는 영역을 형성하는 기판 상에 복수의 LED가 성장하는 LED 성장 기판을 구현하거나 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 칩은 성장 기판 상에 성장된 활성 층으로부터 형성된 복수의 활성 층 부분을 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 픽셀들은 픽셀화된 LED 칩의 기능 층(functional layer)들을 공유할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 성장 기판의 하나 이상의 부분(또는 그 전체) 그리고/또는 에피탁시 층들의 부분들(또는 그 전체)는 얇게 되거나 제거될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 성장 기판이 부분적으로 혹은 완전히 제거되는지에 관계없이, 제 2 기판(예를 들어 캐리어 기판 또는 칩 프로세싱을 수행하기 위한 임시 기판)이 픽셀화된 LED 칩 또는 그 전구체에 첨가될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 투광성 기판은 탄화 규소(SiC), 사파이어 또는 유리를 포함한다. 복수의 LED(예를 들어, 플립 칩 LED들 또는 플립 칩 픽셀들)은 기판 상에 성장되어 발광 장치에 통합될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 플립 칩을 사용하는 것에 대한 대안으로서, 개별 LED들 또는 LED 패키지들이 개별적으로 기판 상에 또는 위에 배치 및 장착되어 어레이를 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 웨이퍼 레벨 패키지 LED들이 LED 어레이들 또는 서브 어레이들을 형성하는데 사용될 수 있다.
플립 칩 구성을 구현하는 LED들이 사용될 때, 바람직한 플립 칩 LED들은 멀티-층(multi-layer) 반사기를 포함하고 반도체 층들에 인접한 내부 표면을 따라 패턴 처리된(패터닝된) 투광성 (바람직하게는 투명) 기판들을 포함한다. 플립 칩 LED 또는 플립 칩 픽셀은, 일부 실시 예들에서, 애노드 및 캐소드 접점(contact)을 포함하며, 이들 애노드 접점 및 캐소드 접점은 서로 이격되며 동일한 면을 따라 연장하는데 이 면은 투광성 (바람직하게는 투명) 기판에 의해 정의된 면의 대향면(opposing face)이다. 플립 칩 LED는 LED 칩의 대향면들 상에 접점들을 갖는 수직 구조와는 대조적으로 수평 구조로 지칭될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 투명 기판은, 광 추출을 향상시키기 위해, 내부 반사보다 굴절 확률을 증가시키는 다양한 표면을 제공하도록 패턴 처리되거나, 거칠게 처리되거나 또는 텍스처 처리될 수 있다. 기판은, 임의의 적절한 식각액을 사용하여, 선택적으로 하나 이상의 마스크와의 조합을 사용하여, 식각(예를 들어, 포토리소그라프 식각)에 의한 나노 스케일 특징부(feature)의 형성(그러나 이에 한정되는 것은 아니지만)을 포함하여, 업계에 알려진 방법에 의해, 패턴 처리되거나 거칠게 처리될 수 있다.
기판의 패턴 처리(patterning) 또는 텍스처 처리(texturing)는 광 추출 효율 그리고/또는 픽셀 분리에 영향을 줄 뿐만 아니라 기판 물질에 의존할 수 있다. 복수의 LED(예를 들어, 플립 칩 LED들 또는 플립 칩 픽셀들)를 갖는 탄화 규소 기판이 사용되는 경우, 탄화 규소의 굴절률은 LED의 질화갈륨 기반 활성 영역과 잘 들어맞아서, 활성 영역의 광 방출이 기판에 쉽게 들어간다. 복수의 LED(예를 들어, 플립 칩 LED들 또는 플립 칩 픽셀들)를 갖는 사파이어 기판이 사용되는 경우, LED 방출이 기판으로 들어가는 것을 촉진시키기 위해 활성 영역과 기판 사이에 패턴이 있는, 거친 또는 텍스처 구조가 있는 인터페이스를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 기판의 광 추출 표면과 관련하여, 어떤 실시 예들에서, 기판으로부터의 광의 추출을 촉진시키기 위해 패턴이 있는, 거친 또는 텍스처 구조가 있는 표면을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 성장 기판이 제거되는 어떤 실시 예들에서, GaN 에피탁시 광 방출 표면은 거칠게 되거나, 패턴 처리되거나(patterned) 그리고/또는 텍스처 처리될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, LED들이 제 1 물질(예를 들어, 실리콘, 탄화 규소 또는 사파이어)의 제 1 기판 상에 성장될 수 있고, 제 1 (성장) 기판은 부분적으로 제거 (예를 들어, 얇게)되거나 완전히 제거될 수 있으며, LED들 또는 픽셀들은 LED 방출들이 투과되는 제 2 물질(예를 들어, 유리, 사파이어 등)의 제 2 기판에 결합(bond)되거나, 장착되거나 그렇지 않으면 제 2 기판에 의해 지지될 수 있으며, 제 2 물질은 제 1 물질 보다 LED 방출들에 대해 더 투과성인 것이 바람직하다. 제 1 (성장) 기판의 제거는, 에너지의 인가(예를 들어, 레이저 래스터링(rastering), 음파, 열, 열 등), 하나 이상의 가열 및 냉각 사이클, 화학적 제거 그리고/또는 기계적 제거 (예를 들어, 하나 이상의 연삭, 랩핑(lapping) 그리고/또는 연마 단계를 포함하는), 프랙처링(fracturing), 하나 이상의 가열 및 냉각 사이클, 화학적 제거 그리고/또는 기계적 제거에 의해 또는 임의의 적절한 기술의 조합에 의해, 약화 그리고/또는 분리되는 내부 이형 영역(parting region) 또는 이형 층의 사용과 같은 임의의 적절한 방법에 의해 수행될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 기판은 캐리어에 결합되거나 연결(join)될 수 있다. 기판에 하나 이상의 LED 또는 픽셀의 결합 또는 캐리어에 기판들의 결합은 임의의 적합한 방법에 의해 수행될 수 있다. 반데르발스 결합, 수소 결합, 공유 결합, 그리고/또는 기계적 맞물림(interlocking)에 의존할 수 있는 것과 같은 업계에 공지된 임의의 적합한 웨이퍼 결합 기술이 사용될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 직접 결합이 사용될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 결합은 하나 이상의 표면 활성화 단계 (예를 들어, 플라즈마 처리, 화학적 처리 그리고/또는 다른 처리 방법)를 포함하고 이어서 열 그리고/또는 압력의 적용 단계가 뒤따르며, 선택적으로 하나 이상의 어닐링(annealing) 단계를 수반할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 접착 촉진 물질이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, LED 어레이는 단일의 제 1 (또는 성장) 기판 상에 성장된 복수의 플립 칩 LED 또는 플립 칩 픽셀 및 LED들에 부가된 제 2 기판을 포함하며, 성장 기판은 LED들에서 제거되고 제 2 기판은 하나 이상의 반사 층, 비아 및 형광체 층(예를 들어 스핀 코팅된 형광체 층)을 포함한다. 어떤 실시 예들에서, LED 어레이는 단일 성장 기판 상에 성장된 복수의 플립 칩 LED 또는 플립 칩 픽셀을 포함하며, 홈(groove), 오목부(recess) 또는 다른 특징부(feature)가 성장 기판 그리고/또는 캐리어에 정의되며, 이들은 광-영향 요소(light-affecting element)들을 형성하며, 개별 LED들 또는 픽셀들 사이에 그리드(grid)를 형성하도록 선택적으로 하나 이상의 물질로 채워질 수 있다.
플립 칩 LED들 또는 플립 칩 픽셀들을 이용하는 어떤 실시 예들에서, 투광성 기판, 복수의 반도체 층, 멀티 층 반사기 및 보호 층이 제공될 수 있다. 투광성 기판은 바람직하게는 복수의 오목 특징부(recessed feature) 그리고/또는 복수의 돌출 특징부(raised feature)를 포함하는 패터화된 표면을 가지며 투명하다. 복수의 반도체 층은 패터화된 표면에 인접하고, 제 1 타입의 도핑을 포함하는 제 1 반도체 층 및 제 2 타입의 도핑을 포함하는 제 2 반도체 층을 포함하며, 발광 활성 영역은 제 1 반도체 층과 제 2 반도체 층 사이에 배치된다. 멀티 층 반사기는 복수의 반도체 층에 근접하게 배치되며, 금속 반사기 층 및 유전체 반사기 층을 포함하고, 여기서 유전체 반사기 층은 금속 반사기 층과 복수의 반도체 층 사이에 배치된다. 보호 층은 금속 반사기 층과 제 1 및 제 2 전기 접점 사이에 배치되며, 제 1 전기 접점은 제 1 반도체 층과 전도성 전기 통신하도록(전기적으로 도통하도록) 배치되고, 제 2 전기 접점은 제 2 반도체 층과 전도성 전기 통신하도록 배치된다. 어떤 실시 예들에서, 전도성 마이크로 접점들의 제 1 어레이는 보호 층을 통해 연장하여 제 1 전기 접점과 제 1 반도체 층 사이에 전기적 통신을 제공하고, 전도성 마이크로 접점들의 제 2 어레이는 보호 층을 통해 연장한다. 어떤 실시 예들에서, 플립 칩 LED들 또는 플립 칩 픽셀들의 어레이를 형성하고 지지하는데 사용될 수 있는 기판은 사파이어를 포함할 수 있다; 대안적으로, 기판은 실리콘, 탄화 규소, III족-질화물 물질(예를 들어, GaN), 또는 상기 물질들의 임의의 조합 (예를 들어, 사파이어 상의 실리콘 등)을 포함할 수 있다. 플립 칩 LED들의 제조에 관한 더 상세한 내용은 본 명세서에 그 인용으로 전체 내용이 포함되는 미국 특허 출원 공개 제2017/0098746A1(Docket No. P2426US1)에 개시되어있다.
도 1은 기판(15), 제 1 및 제 2 전기 접점(61, 62) 그리고, 그 사이에 배치된 기능성 스택(functional stack)(60)을 포함하는 단일 플립 칩 LED(10)를 나타낸다. 플립 칩 LED(10)는 본 발명에 일 실시 예에 따르면 LED(10)의 반도체 층들 근처에 멀티 층 반사기를 포함하여, 반도체 층들에 근처에 (복수의 함몰 그리고/또는 돌출 특징부(17))로 패턴 처리된(patterned) 내부 투광성 표면(14)을 포함한다. 투광성 (바람직하게는 투명) 기판(15)은 외부 주 표면(11), 측면 에지(12)들 그리고 패턴 처리된 표면(14)을 구비한다. 발광 활성 영역(25)을 사이에 둔 복수의 반도체 층(21, 22)은 패턴 처리된 표면(14)에 인접하며, 증기상 에파탁시 또는 임의의 다른 적절한 증착 프로세스를 통해 증착될 수 있다. 일 구현예에서, 기판(15)에 근접한 제 1 반도체 층(21)은 n- 도핑된 물질(예를 들어, n-GaN)을 구현하고, 제 2 반도체 층(22)은 p- 도핑된 물질(예를 들어, p-GaN)을 구현한다. 활성 영역(25)을 포함하는 복수의 반도체 층(21, 22)의 중심부는 기판(15)으로부터 멀어지는 방향으로 연장하여 보호 물질(예를 들어, 보호 층(50)의 일부인 실리콘 질화물)을 함유하는 적어도 하나의 오목부(39)에 의해 측면 경계가 정의되고(한정되고) 제 1 반도체 층(21)의 표면 연장부(21A)에 의해 수직 경계가 정의되는 메사(mesa)(29)를 형성한다.
멀티 층 반사기는 유전체 반사기 층(40) 및 금속 반사기 층(42)으로 구성된 멀티 층 반사기로 제 2 반도체 층(22)에 근접하여 (예를 들어 제 2 반도체 층(22) 상에) 배치된다. 유전체 반사기 층(40)은 금속 반사기 층(42)과 제 2 반도체 층(22) 사이에 배치된다. 어떤 구현 예들에서, 유전체 반사기 층(40)은 실리콘 이산화물을 포함하고, 금속 반사기 층(42)은 은을 포함한다. 복수의 전도성 비아(41-1, 41-2)는 유전체 반사기 층(40)에 정의되고 바람직하게는 제 2 반도체 층(22)과 금속 반사기 층(42)에 접촉한다. 어떤 구현 예들에서, 전도성 비아(41-1, 41-2)는 금속 반사기 층(42)과 동일한 물질을 포함한다. 어떤 구현 예들에서, 유전체 반사기 층(40) 및 금속 반사기 층(42) 중 적어도 하나 (바람직하게는 둘 다)는 제 2 반도체 층(22)에 의해 종결된 메사(29)의 주 표면 전체에 걸쳐 그 위에 배치된다(예를 들어 제 2 반도체 층(22)의 메사의 주요(예를 들어, 더 낮은) 표면의 적어도 약 90%, 적어도 약 92 % 또는 적어도 약 95%).
장벽 층(barrier layer)(48)(부분 48-1 및 48-2 포함)은 바람직하게는 금속 반사기 층(42)과 보호 층(50) 사이에 제공된다. 어떤 구현 예들에서, 장벽 층(48)은 스퍼터링된 Ti/Pt 및 이어서 증착된 Au를 포함하거나, 스퍼터링된 Ti/Ni 및 이어서 증착된 Ti/Au를 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 장벽 층(48)은 금속 반사기 층(42)으로부터 금속이 이동하는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 보호 층(50)은 장벽 층(48)과 (i) 제 1 외부에서 접근 가능한(externally accessible) 전기 접점(예를 들어 전극 또는 캐소드)(61) 및 ii) 제 2 외부에서 접근 가능한 전기 접점(예를 들어 전극 또는 애노드)(62)와의 사이에 배치되고, 두 접점(61, 62) 모두는 간극(gap)(59)에 의해 분리된 플립 칩 LED(10)의 하부면(54)을 따라 배치된다. 어떤 구현들에서, 보호 층(50)은 실리콘 질화물을 포함한다. 보호 층(50)은 그 내부에 마련된 금속 - 함유 중간 층(55)을 포함하며, 중간 층(55)은 Al을 포함하거나 또는 다른 적절한 금속을 포함할 수 있다.
LED(10)는 보호 층(50)을 통해 연장하는 마이크로 접점들(63, 64)의 제 1 및 제 2 어레이를 포함하며, 마이크로 접점(63)들의 제 1 어레이는 제 1 전기 접점(61) 및 제 1 도핑된(예를 들어 n-도핑된) 반도체 층(21)과의 전도성 전기 통신을 제공하고, 마이크로 접점(64)들의 제 2 어레이는 제 2 전기 접점(62) 및 제 2 도핑된(예를 들어, p-도핑된) 반도체 층(22)과의 전도성 전기 통신을 제공한다. 마이크로 접점들의 제 1 어레이(63)는 제 1 전기 접점(61)(예를 들어 n-접점)으부터 연장하여 보호 층(50)을 통하고, 중간 층(55)에 정의된 개구들을 통하고, 장벽 층(48)의 제 1 부분(48-1)에 정의된 개구(52)를 통하고, 유전체 반사기 층(40)의 제 1 부분(40-1)에 정의된 개구를 통하고, 제 2 반도체 층(22)을 통하고, 활성 영역(25)을 통하여 제 1 반도체 층(21)으로 연장한다. 중간 층(55), 장벽 층(48)의 제 1 부분(48-1), 금속 반사기 층(42)의 제 1 부분(42-1) 그리고 유전체 반사기 층(40)의 제 1 부분(40-1)에 정의된 개구들 내에서 유전체 반사기 층(40)의 유전체 물질이 마이크로 접점(63)들의 제 1 어레이를 측방향으로 캡슐화하여 마이크로 접점들의 제 1 어레이(63)와 각 층들(55, 48, 42, 40) 간의 전기적 접촉을 방지한다. 유전체 반사기 층(40)의 제 1 부분(40-1)에 정의된 비아(41-1)는 유전체 반사기 층(40) 및 제 2 반도체 층(22)과 접촉하며 이는 활성 영역(25)에서의 전류 확산을 촉진하는데 유리하다. 마이크로 접점(64)들의 제 2 어레이는 제 2 전기 접점(65)으로부터 연장하여 보호 층(50)을 통하고, 중간 층(55)에 정의된 개구를 통해 (i) 장벽 층(48)의 제 2 부분(48-2) 및 (ii) 금속 반사기 층(42)의 제 2 부분(42-2) 중 적어도 하나에 도달하여, 유전체 반사기 층(40)의 제 2 부분(40-2)에 정의된 비아(41-2)들을 통해 금속 반사기 층(42)과 제 2 반도체 층(22) 간의 전기적 통신이 확립된다. 어떤 구현들에서 비록 마이크로 접점(64)들의 제 2 어레이가 바람직하지만, 다른 구현 예에서는, 단일의 제 2 마이크로 접점이 마이크로 접점(64)들의 제 2 어레이를 대체 할 수 있다. 유사하게, 특정 구현들에서 복수의 비아(41-2)를 유전체 반사기 층(40)의 제 2 부분(40-2)에 정의하는 것이 바람직하지만, 다른 구현들에서는, 단일 비아 또는 다른 단일 전도성 경로가 복수의 비아(41-2)를 대체할 수 있다.
보호 층(50)의 형성 후에, 기판(15)의 외부 주 표면(11)과 제 1 반도체 층(21)의 표면 연장부(21A) 사이에서 연장되는 하나 이상의 측부(16)는 보호 물질로 덮이지 않는다. 이러한 측부(16)는 비-보호된 측면을 구현한다.
플립 칩 LED(10)의 동작에서, 전류는 제 1 전기 접점(예컨대, n-접점 또는 캐소드)(61), 마이크로 접점(63)들의 제 1 어레이 및 제 1 (n-도핑된) 반도체 층(21)으로부터 활성 영역(25)으로 흘러 광 방출을 생성한다. 활성 영역(25)으로부터, 전류는 제 2 (p-도핑된) 반도체 층(22), 전도성 비아(41-2), 제 2 금속 반사기 층 부분(42-2), 제 2 장벽 층 부분(48-2) 및 마이크로 접점(64)들의 제 2 어레이로 흘러 제 2 전기 접점(예를 들어 p-접점 혹은 애노드)(62)에 도달한다. 활성 영역(25)에 의해 생성된 방출은 처음에는 모든 방향(omnidirectional)으로 전파되는데, 기판(15)을 향해 모든 방향으로 방출을 반사시키는 역할을 반사기 층(40, 42)이 한다. 기판(15)과 제 1 반도체 층(21) 사이에 배치된 패턴 처리된 표면(14)에 방출이 도달하면, 패턴 처리된 표면(14) 내에 또는 상에 배치된 오목/돌출 특징부(17)들은 패턴 처리된 표면(14)에서 반사보다는 굴절을 촉진하여, 광자(photo)가 제 1 반도체 층(21)으로부터 기판(15)으로 지나가서 그 후에 외부 주 표면(11) 및 비-보호된 측부(16)를 통해 LED(10)를 빠져나가는 기회를 증가시킨다. 어떤 구현들에서, LED(10)의 하나 이상의 표면은 하나 이상의 루미포르 물질(도시하지 않음)로 덮여져서 LED(10)로부터 방사되는 방출의 적어도 일부가 파장에서 상향 변환되거나 하향 변환되도록 할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 플립 칩 LED(10)와 구조 및 동작이 유사한 단일 플립 칩 LED(10)의 평면 사진이다. 도 2a를 참조하면, 플립 칩 LED(10)는 LED 방출의 추출을 위해 마련된 외부 주 표면(11)을 포함하고 길이 L 및 폭 W를 갖는 활성 영역을 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 활성 영역은 길이 L은 약 280㎛이고 폭 (W)이 약 220㎛이며, 기판(15)이 활성 영역을 넘어 연장된다. 도 2b를 참조하면, 플립 칩 LED(10)는 하부 표면(54)을 따라 배치된 캐소드(61)(예를 들어 제 1 전기 접점) 및 애노드(62)(예를 들어 제 2 전기 접점)를 포함한다, 어떤 실시 예들에서, 캐소드(61)는 길이 약 95㎛, 폭이 약 140㎛의 치수를 나타내고, 애노드(62)는 길이 약 70㎛ 및 폭이 약 170㎛의 치수를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 단일 투명 기판(15) 상에 4개의 플립 칩 LED(10)들의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 평면 사진으로서, 각각의 플립 칩 LED(10)는 도 1의 플립 칩 LED(10)와 구조 및 동작이 유사하다. 각각의 플립 칩 LED(10)는 활성 층의 활성 층 부분을 포함한다. 각각의 플립 칩 LED(10)의 활성 영역은 인접한 플립 칩 LED(10)의 활성 영역과는 간극(gap)(예를 들어 길이 방향으로 40㎛ 및 폭 방향으로 30㎛)만큼 이격되어 있다. 각 간극의 중앙부는 기판(15)만을 포함하는 스트리트(street)(70)(예를 들어, 약 10㎛의 폭을 갖는다)를 형성하는 반면, 각 간극의 주변부(스트리트(70)와 LED(10)의 활성 영역 사이의 영역)는 기판(15) 뿐만 아니라 보호 물질(예를 들어, 도 1에 도시된 보호 층(50))를 포함할 수 있다. 각 스트리트(70)는 따라서 인접한 플립 칩 LED(10)들 간의 경계를 나타낸다. 각 플립 칩 LED(10)은 하부 표면(54)을 따라 배치된 캐소드(61) 및 애노드(62)를 포함하고, 각 플립 칩 LED(10)은 기판(15)의 외부 주 표면(11)을 통해 광을 방출하도록 마련된다. 노출된 캐소드(61)들 및 애노드(62)들은 각각의 플립 칩 LED(10)가 개별적으로 선택가능하고(addressable) 독립적으로 전기적으로 접근될 수 있도록, 각각의 플립 칩 LED(10)에 개별적인 전기적 연결이 가능하도록 한다. 또한, 이는 플립 칩 LED(10)들의 그룹 또는 서브 그룹이 함께, 개별적으로 다른 플립 칩 LED(10)들로부터 접근될 수 있도록 한다. 플립 칩 LED(10)들을 서로 분리하는 것이 바람직하다면, 그렇게 하는 종래의 방법으로 개별 플립 칩 LED(10)을 생성하기 위해 스트리트(70)를 절단하는 기계적 톱질(mechanical saw)을 이용할 수 있다.
또한, 도 4a 및 도 4b는 단일 투명 기판(15) 상에 100개의 플립 칩 LED(10)의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩의 평면 사진이며, 각각의 플립 칩 LED(10)는 도 1에 도시된 플립 칩 LED(10)와 구조 및 동작 면에서 유사하다. 플립 칩 LED(10)는 스트리트(70)를 포함하는 간극에 의해 서로 분리된다. 각각의 플립 칩 LED(10)은 LED 방출의 추출을 위해 마련된 외부 주 표면(11)을 포함하고, 하부 표면(54)을 따라 배치된 캐소드(61) 및 애노드(62)를 포함한다. 노출된 캐소드(61) 및 애노드(62)는 각각의 플립 칩 LED(10)가 개별적으로 선택가능하고 독립적으로 접근될 수 있도록 각 플립 칩 LED(10)에 개별적인 전기적 연결이 가능하도록 한다.
이전에 언급한 바와 같이, LED 및 형광체 방출의 무지향성 특성은, 단일 투광성 기판 상에 배치된 플립 칩 LED들의 어레이의 어느 한 LED(예를 들어, 제 1 픽셀)의 방출이 어레이의 다른 LED(예를 들어, 제 2 픽셀)의 방출과 대부분 중첩되는 것을 방지하는 것을 어렵게 할 수 있다. 복수의 플립 칩 LED를 지지하는 단일 투명 기판은 광빔이 복수의 방향으로 진행하도록 하여, 광 산란 및 기판을 통해 투과된 방출의 픽셀 형 해상도(pixel-like resolution)의 손실을 야기한다. 광 산란 및 픽셀형 해상도 손실의 문제는 기판의 광 추출 표면 위에 높인 하나 이상의 루미포르 물질에 의해 더 악화되는데, 루미포르 방출이 무지향성 특성을 나타내기 때문이다. 본 명세서에 개시된 다양한 실시 예는 상이한 LED들 그리고/또는 루미포르 물질 영역들의 방출들 사이의 상호작용을 감소시켜 산란 그리고/또는 광학적 크로스 토크를 감소키시고 결과적인 방출들의 픽셀형 해상도를 보존함으로써 상기 문제를 해결한다. 어떤 실시 예들에서, 광 격리 요소(light segregation element)들이 광 주입 표면으로부터 기판 내로 연장될 수 있고, 광 추출 표면으로부터 기판 내로 연장될 수 있고, 광 추출 표면으로부터 외측으로 연장될 수 있고, 또는 이들의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 광 격리 요소는 동일한 기판 그리고/또는 발광 장치에서 상이한 방법들에 의해 정의될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상이한 크기 그리고/또는 상이한 형상의 광 격리 요소들이 동일한 기판 그리고/또는 발광 장치에 제공될 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시 예들에서, 제 1 크기, 형상 그리고/또는 제조 기술을 갖는 제 1 그룹의 광 격리 요소들은 광 주입 표면으로부터 기판의 내부로 연장될 수 있고, 제 2 크기, 형상 그리고/또는 제조 기술을 갖는 제 2 그룹의 광 격리 요소들은 광 주입 표면으로부터 기판의 내부로 연장될 수 있으며, 제 2 크기, 형상 그리고/또는 제조 기술은 제 1 크기, 형상 그리고/또는 제조 기술과 상이하다. 어떤 실시 예들에서, 광 격리 요소들은 LED들을 지지하는 기판에 정의된 오목부들(이들 오목부는 충진되거나 충진되지 않을 수 있음)을 포함할 수 있으며, 여기서 이 같은 오목부들은 픽셀들 사이의 경계를 구현한다.
어떤 실시 예들에서, 단일 기판에 의해 지지되는 LED들의 어레이의 각 플립 칩 LED(예를 들어, 픽셀화된-LED 칩)는 약 400㎛, 약 300㎛, 또는 약 200㎛보다 크지 않는 가장 큰 측면 치수를 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 단일 기판에 의해 지지되는 LED들의 어레이의 각 플립 칩 LED 픽셀은 약 60㎛, 또는 약 50㎛, 또는 약 40㎛, 또는 약 30㎛, 또는 약 20㎛ 또는 약 10㎛보다 크지 않는 픽셀간 간격(inter-pixel spacing)을 포함한다. 이 같은 치수 범위는 바람직하게는 작은 픽셀 피치를 제공한다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된-LED 칩은 실질적으로 정사각형인 픽셀로서 기능하는 LED를 복수 개 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 픽셀화된-LED 칩은 각각 직사각형 (정사각형이 아님) 형상을 갖는 픽셀들로서 기능하는 LED들을 포함한다. 다른 실시 예들에서, LED들은 6각형, 삼각형, 원형 또는 다른 형상을 갖는 픽셀들로서 제공될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된-LED 칩은 약 70㎛ 길이 × 70㎛ 폭의 픽셀들로서 2차원 어레이로 제공된 LED들을 포함할 수 있으며, 각각은 약 50㎛ 길이 × 50㎛ 폭의 활성 영역을 포함하여, 0.0025 mm2/0.0049mm2 = .51 (또는 51%)의 전체 면적에 대한 방출 면적의 비를 제공한다. 어떤 실시 예들에서, (도 4b에 도시된 바와 같은) 적어도 100개의 LED의 어레이는 32mm 길이 × 24mm 폭보다 크지 않는 면적으로 제공될 수 있고 여기서 LED 들간의 간격 (픽셀 피치)은 길이 방향으로 40㎛보다 크지 않고 폭 방향으로 30㎛보다 크지 않다. 어떤 실시 예들에서, 각 LED는 280㎛ 길이 × 210㎛ 폭 (0.0588 ㎟의 면적)의 방출 면적을 포함할 수 있다. 각 LED에 대해 총 320㎛ 길이 × 240㎛ 폭 (총 면적 0.0768mm2)의 전체 상부 면적을 고려하면, 주 영역(상부 영역)에서 전체 면적(즉, 비방출 면적과 방출 면적을 포함)에 대한 방출 면적의 비는 76.6%이다. 어떤 실시 예들에서, 본 명세서에 개시된 바와 같은 발광 장치는 주 표면(상부 표면)에서 비 방출(또는 어두운) 면적에 대한 방출 면적의 비는 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%(즉, 예를 들어, 비-방출(어두운) 면적 대비 방출 면적의 비는 1:1), 적어도 약 55%. 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 또는 적어도 약 80%이다. 어떤 실시 예들에서, 상기 수치들 중 하나 이상은 선택적으로 상한이 70%, 75%, 80%, 85% 또는 90%보다 크지 않는 범위를 나타낼 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 적어도 1000개의 LED의 어레이가 제공될 수 있다.
도 2a, 도 2b, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에서 각각의 LED가 2개의 n-접점 비아(n-접점 또는 캐소드(61)와 정합하는 수직 오프셋 원들을 구현)를 포함하는 것이 도시되었지만, 어떤 실시 예들에서, n-접점들 및 관련된 n-접점 비아는 측 방향으로 이동되고 각 LED의 방출 영역 외측의 어두운 영역에 제공될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 다양한 제조 단계(상태)에서 단일 투명 기판(15)이 위를 향하는 상태에서 단일 투명 기판(15) 상에 16개의 플립 칩 LED 또는 픽셀(10)의 어레이를 포함하는 픽셀화된-LED 칩을 도시한다. 캐소드(61) 및 애노드(62)는 아래를 향한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 기판(15)은 외부 주 (광 추출) 표면(11)을 따라 임의의 표면 특징부가 없이 연속적이다. 도 5b는 광 추출 표면(11)으로부터 기판(15) 안으로 연장되는 3개의 길이 방향의 홈 또는 오목부(72)의 형성 이후의 기판(15)을 도시한다. 이러한 홈 또는 오목부는 기계적 톱질을 포함하여 본 명세서에 기술된 임의의 적절한 기술에 의해 형성될 수 있다. 도 5c는 광 추출 표면(11)으로부터 기판(15)의 내부로 연장하는 3개의 폭 방향의 홈 또는 오목부(72)의 형성 이후의 기판(15)을 도시한다.
어떤 실시 예들에서, 플립 칩 LED들 또는 픽셀들의 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)는 다양한 제조 단계에서 임시적 지지를 제공하는 캐리어, 서브마운트 또는 장착 테이프와 같은 임시적 인터페이스 요소와 결합하도록 배열될 수 있다. 픽셀화된 LED 칩들 또는 픽셀들의 어레이와 전기적 결합은 이어서 후속의 픽셀화된 LED 칩의 패키지 공정에서 이루어질 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 플립 칩 LED들 또는 픽셀들의 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된-LED 칩)는 캐리어 또는 서브마운트와 같은 수동 인터페이스 요소와 결합하도록 제공될 수 있으며 여기서 발광 장치와 인터페이스 요소는 전기적으로 연결된다. 어떤 실시 예들에서, 인터페이스 요소는 제 1 표면 상에 위치하고 플립 칩 LED들(예를 들어 하나 이상의 픽셀화된 LED 칩에 구현됨)의 어레이의 전극들과 접촉하는 본드 패드들 또는 전기 접점들의 제 1 어레이와, 제 2 표면 상에 위치하고 픽셀화된 LED 칩의 개별 픽셀들에 공급되는 전류의 스위칭을 위해 구성된 하나 이상의 ASIC 또는 다른 스위칭 장치의 전극들과 접촉하도록 배치된 본드 패드들 또는 전기 접점들의 제 2 어레이를 포함한다. 선택적으로, 전도성 비아들이 인터페이스 요소를 통해 형성되어 본드 패드들 또는 전기 접점들의 제 1 어레이와 본드 패드들 또는 전기 접점들의 제 2 어레이 사이에 전기적 도전 경로를 제공할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 플립 칩 LED들 또는 픽셀들의 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)는 오프보드 제어기(off-board controller)에 전기 접속을 제공하는 수동 인터페이스 요소에 결합되도록 배열될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 직교하게 배열된 (예를 들어, 수직 및 수평) 도체들이 그리드 패턴으로 행과 열을 형성하며, 이에 따라 개별 플립 칩 LED(또는 픽셀)는 행과 열의 각 교차점에 의해 정의된다. 이러한 구성은 공통-열 애노드 또는 공통-열 캐소드 매트릭스 배열을 이용함으로써, 어레이의 LED의 개수보다 적은 수의 도체를 사용하면서, 멀티플렉스 시퀀싱(multiplex sequencing)이 어레이의 각 LED 또는 픽셀의 개별 제어를 가능하게 할 수 있고, 펄스 폭 변조에 의해 밝기 제어가 제공될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 플립 칩 LED들 또는 픽셀들의 어레이와 수동적으로 인터페이스 하기 위한 제 1 방식을 도시한다. 도 6a는 기판(15)의 하부면(54)뿐만 아니라 캐소드(61) 및 애노드(62)가 위로 향하는 상태에서, 단일 투명 기판(15) 상에 16개의 플립 칩 LED 또는 픽셀(10)의 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 평면도이다. 도 6b는 도 6a의 발광 장치용 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도이다. 제 1 인터페이스 캐리어(101)는, 각각이 도 6a의 발광 장치의 애노드(62)와 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아(102)를 포함하는 복수의 가로 스트링 직렬 연결부(103)를 포함하며, 전기 인터페이스의 상부 층을 형성하는 제 2 인터페이스 캐리어(105) (도 6c에 도시됨) 내에 형성된 전도성 비아(106)의 통과(passage)를 허용하는 개구(104)들을 더 포함한다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 복수의 세로 스트링 직렬 연결부(107)는 각각 도 6a의 발광 장치의 캐소드(61)와 결합하기 위해 배열된 복수의 전기 전도성 비아(106)를 포함한다. 도 6d는, 도 6a의 발광 장치를 위한 전기적 인터페이스를 형성하기 위해 도 6b의 하부 층 위에 중첩된 도 6c의 상부 층의 평면도이다. 도 6e는 도 6a의 발광 장치와 결합한 도 6d의 전기 인터페이스를 도시하는 평면도로서, 가로 스트링 직렬 연결부(103)들 및 세로 스트링 직렬 연결부(107)들은 어레이의 각 플립 칩 LED 또는 픽셀(10)이 개별적으로 접근되도록 한다 (예를 들어, 멀티플렉스 시퀀싱을 이용하여).
도 7a 내지 도 7e는 어레이의 캐소드들에 공급된 개별 신호들을 포함하여, 플립 칩 LED들의 어레이와 수동적으로 인터페이스 하기 위한 제 2 방식을 도시한다. 도 7a는 기판(15)의 하부면(54)뿐만 아니라 캐소드(61)들 및 애노드(62)들이 위를 향하는 상태에서 단일 투명 기판(15) 상에 16개의 플립 칩 LED 또는 픽셀(10)의 어레이를 포함하는 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된-LED 칩)의 평면도이다. 도 7b는 도 7a의 발광 장치용 전기 인터페이스의 하부 층의 평면도이다. 제 1 인터페이스 캐리어(101)는, 각각이 도 7a의 발광 장치의 애노드(62)들과 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아(102)를 포함하는 복수의 가로 스트링 직렬 연결부(103)를 포함하며, 전기 인터페이스의 상부 층을 형성하는 제 2 인터페이스 캐리어(105A) (도 7c에 도시됨) 내에 형성된 전도성 비아(106)들의 통과를 허용하는 개구(104)들을 더 포함한다. 도 7c는 도 7a의 발광 장치용 전기 인터페이스의 상부 층의 평면도로서, 각각이 어레이의 캐소드(61)들과 결합하기 위한 복수의 전기 전도성 비아(106)를 포함하는 복수의 세로로 배열된 병렬 연결부(107A)를 구비한다. 도 7d는, 도 7a의 발광 장치를 위한 전기적 인터페이스를 형성하기 위해 도 7b의 하부 층 위에 중첩된 도 7c의 상부 층의 평면도이다. 도 7e는 도 7a의 발광 장치와 결합한 도 7d의 전기 인터페이스를 도시하는 평면도로서, 가로 스트링 직렬 연결부(103)들 및 복수의 세로로 배열된 병렬 연결부(107)는 어레이의 각 플립 칩 LED 또는 픽셀(10)이 개별적으로 접근가능하도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에 개시된 고체 에미터(emitter) 어레이들은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 고체 발광 에미터들 (예를 들어, LED들) 그리고/또는 루미포르들의 다양한 조합을 포함할 수 있어, 에미터 어레이가 복수의 피크 파장의 광을 방출하도록 배열될 수 있다. 다양한 응용 분야에서 다양한 색상 조합을 사용할 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 (각각 적어도 하나의 고체 에미터를 포하며, 선택적으로 적어도 하나의 루미포르 물질을 더 포함하는) 복수의 에미터(110)를 포함하는 전기적으로 접근 가능한 발광 장치들(예컨대, LED들 또는 픽셀들)의 평면도로서, 복수의 에미터(110)는 단일 기판(15)에 의해 지지되며 상이한 색상 조합을 생성하도록 구성된다. 이러한 장치들은 본 명세서에 개시된 다양한 실시 예에 따라 단일 투명 기판 상에 플립 칩 LED들 또는 픽셀들의 어레이를 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 특정 색상 조합들 및 에미터들의 개수는 단지 예로서 제공되며, 색상들의 임의의 적절한 조합 및 에미터의 개수가 고려될 수 있기 때문에 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 8a는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 에미터 4개의 네 개 그룹을 포함하는 발광 장치를 도시하며, 각 에미터는 1행 내지 4행 중 다른 행에 배열되고 A열 내지 D열 중 다른 열에 배열된다. R-G-B-W 에미터 4개를 포함하는 하나의 반복 유닛(112)이 좌상귀에 도시되어 있다. 어떤 실시 예들에서, 청색(B) 에미터는 루미포르 물질이 없는 LED들을 포함하며; 백색(W) 에미터는 황색 및 적색 루미포르 조합의 방출을 야기하도록 마련된 청색 LED들을 포함하고; 녹색(G) 에미터는 녹색 루미포르를 야기하도록 마련된 녹색 LED들 또는 청색 LED들을 포함하며; 적색(R) 에미터는 적색 루미포르를 야기하도록 마련된 적색 LED들 또는 청색 LED들을 포함한다. 따라서 어떤 실시 예들에서, R-G-B-W 에미터들 모두는 청색 LED들이고, R-G-W 에미터들은 전술한 바와 같이 루미포르들이 마련된다. 일부 실시 예들에서, W-에미터들은 생략될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 도 8a의 발광 장치는 컬러 이미지 또는 텍스트 등을 생성하기 위해 순차적으로 조명되는 LED 디스플레이로서 사용될 수 있다.
도 8b는 단파장의 적색(R1), 녹색(G), 청색(B) 및 장파장의 적색(R2) 에미터 4개의 네 개 그룹을 포함하는 발광 장치를 도시하며, 각 에미터는 1행 내지 4행 중 다른 행에 배열되고 A열 내지 D열 중 다른 열에 배열된다. R1-G-B-R2 에미터 4개를 포함하는 하나의 반복 유닛(112)이 좌상귀에 도시되어 있다. 어떤 실시 예들에서, 청색(B) 에미터는 루미포르 물질이 없는 LED를 포함하며; 단파장 적색(R1) 에미터 및 장파장 적색(R2) 에미터는 각각 적색 루미포르의 방출을 야기하도록 마련된 적색 LED 또는 청색 LED를 포함하고; 녹색(G) 에미터는 녹색 루미포르를 야기하도록 마련된 녹색 LED 또는 청색 LED를 포함한다. 따라서, 어떤 실시 예들에서, R1-G-B-R2 에미터들 모두는 전술한 바와 같이 루미포르들이 마련될 수 있다. 일반적으로, 적색 범위에서 상이한 피크 파장을 갖는 고체 광원(예를 들어 LED)은 피크 파장이 증가함에 따라 발광 효율이 감소하여, 짧은 피크 파장을 갖는 적색 LED에 비해서 적색 영역에서 긴 피크 파장을 갖는 적색 LED로부터 동일한 수의 적색 루멘을 생성하는데 상당히 더 많은 전류가 요구될 수 있다; 그러나 긴 피크 파장의 적색 에미터는 높은 선명도의 조명을 생성하는 데 적합하다. 어떤 실시 예들에서, 도 8B의 발광 장치는 장 파장 적색 에미터의 존재로 인해 매우 선명도가 높은 이미지를 생성하기에 적합한 순차적으로 조명된 LED 디스플레이 또는 광고 빌보드로서 사용할 수 있다.
도 8c는 청색 이동 황색(BSY; blue shifted yellow), 백색(W), 백색(W) 및 호박색(A) 4개 에미터의 네 개 그룹을 포함하는 발광 장치를 도시하며, 각 에미터는 1행 내지 4행 중 다른 행에 배열되고 A열 내지 D열 중 다른 열에 배열된다. BSY-W-W-A 에미터 4개를 포함하는 하나의 반복 유닛(112)이 좌상귀에 도시되어 있다. 어떤 실시 예들에서, 청색 이동 황색(BSY) 에미터는 백색 LED보다는 연색성(color rendering)은 떨어지지만 우수한 효율을 제공하는 황색 형광체 방출을 야기하도록 마련된 청색 LED를 포함하고; 백색(W) 에미터는 황색 및 적색 루미포르 조합의 방출을 야기하도록 마련된 청색 LED를 포함하고; 호박색(A) 에미터는 호박색 루미포르를 야기하도록 마련된 호박색 LED 또는 청색 LED를 포함한다.
도 8d는 청색 이동 황색(BSY), 호박색(A), 적색(R), 및 청색 이동 황색(BSY) 4개 에미터로 구성된 네 개 그룹을 포함하는 발광 장치를 도시하며, 각 에미터는 1행 내지 4행 중 다른 행에 배열되고 A열 내지 D열 중 다른 열에 배열된다. BSY-A-R-BSY 에미터 4개를 포함하는 하나의 반복 유닛(112)이 좌상귀에 도시되어 있다. 어떤 실시 예들에서, 청색 이동 황색(BSY) 에미터는 백색 LED보다는 연색성이 떨어지지만 우수한 효율을 제공하는 황색 형광체 방출을 야기하도록 마련된 청색 LED를 포함하고; 호박색(A) 에미터는 호박색 루미포르를 야기하도록 마련된 호박색 LED 또는 청색 LED를 포함하고; 적색(R) 에미터는 적색 루미포르를 야기하도록 마련된 적색 LED 또는 청색 LED를 포함한다.
본 명세서에 개시된 다양한 실시 예는 LED 어레이의 점등(lit) 및 비점등(unlit) 영역 사이에 강한 콘트라스트 그리고/또는 선명도를 제공하면서 그러한 영역 사이의 크로스 토크 또는 광 유출을 감소시키거나 제거하고자 하는 것에 관한 것이다. 그러나 인접한 LED들이 점등될 때, 그러한 LED들 사이에 특정 유형의 광 격리 요소들 (크로스 토크를 줄이거나 없애기 위해)이 존재하면 LED들 사이에 비-조명 또는 "어두운"(dark) 영역이 생겨서 복합 방출(composite emission)의 균일성을 저하시킨다. 이하에서 설명되는 다양한 실시 예는 LED 어레이의 점등 영역과 비점등 영역 사이에 강한 콘트라스트 그리고/또는 선명도를 제공하면서, 어레이의 인접한 LED들이 점등될 때 복합 방출의 균질성을 향상시키도록 의도된다. 예를 들어, 어떤 실시 예들에서, LED들(선택적으로 픽셀화 된 LED 칩으로 구현)의 어레이는 복수의 픽셀(multiple pixel)을 정의하고, 광 격리 요소들은 복수의 광 격리 요소에 정합하는(광 격리 요소와 일치하는 위치의) 또는 근접한 위치의 발광 표면 부분들에서 픽셀 간 조명을 위한 픽셀들의 경계 부분들 사이에서 전송되는 광의 양을 제한하도록 구성된다. 예시적인 광 격리 요소는 광 주입 표면을 통해 정의되고 기판의 전체 두께보다 얇은 오목부(미충진 또는 후속으로 충진)를 포함한다. 기판의 광 주입 표면에 정의된 이러한 오목부는 동일한 기판의 광 추출 표면의 돌출 특징부와 조합하여 이용되어 복수의 픽셀에 그리고 복수의 픽셀 중에 바람직한 조명을 제공할 수 있다.
도 9a 내지 9b는 돌출 특징부를 정의하는 광 추출 표면 및 광 주입 표면을 통해 정의된 오목부 형태의 광 격리 요소를 갖는 기판을 이용하는 다양한 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치(예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)를 도시한다. 다수의 LED는 각각의 기판과 연관되며, 다수의 LED는 각각의 경우에 기판에 광을 주입하여 다수의 픽셀을 형성하도록 구성된다. 각각의 경우에, 광 추출 표면의 돌출 특징부는 회전 톱으로 광 추출 표면을 경사 절단(bevel cutting)함으로써 정의될 수 있다 (예를 들어, 결정성 기판 물질 균열을 방지하기 위해 높은 회전 속도이지만 느린 선형 이동 속도로). 이러한 절단은 교차하며, 돌출 특징부들을 정의 및 분리하는 역할을 하는 복수의 광 추출 표면 오목부를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 광 추출 표면의 경사 절단은 광 추출 표면 오목부들의 복수의 경사 측면을 생성하기 위해 수행될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 경사 측면의 각각의 경사 측면(inclined lateral face)은 수직으로부터 약 15도 내지 약 45도의 범위, 또는 약 20도 내지 약 40도의 하위 범위, 또는 약 25도 내지 약 35도의 하위 범위, 또는 약 30도의 경사각을 포함한다. 수직으로부터 약 30도의 경사각이 사용되고, 돌출 특징부의 대향면(opposing face)들이 동일한 크기의 2개의 경사 절단에 의해 형성될 때, 돌출 특징부는 대향면들 사이에 약 60도의 각도를 포함 할 수 있다.
도 9a는 다수의 돌출 특징부(174, 176)를 갖는 기판(170)을 포함하는 일 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치(179) (예를 들어, 픽셀화된 LED 칩)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도로서, 돌출 특징부(174, 176)는 광 추출 표면(172)을 따라 다수의 광 추출 표면 오목부(173, 173')에 의해 분리된다. 광 추출 표면(172)은 기판(170)의 광 주입 표면(171)과 대향하며, 광 주입 표면(171)은 제 1 및 제 2 LED(기능적 스택) (60A, 60B)에 인접하여 위치된다. 간결성을 위해, 기능성 스택(functional stack) (60A) 및 (60B)는 각각 "LED(60A)" 및 "LED(60B)"로 지칭 될 수 있다. 제 1 오목부(68)는 LED(60A) 및 LED(60B) 사이에 제공되고, 제 2 오목부(178)(제 1 오목부(68)에 정합하는) 광 주입 표면(171)을 통해 그리고 기판(170)의 전체 두께보다 작은 두께를 통해 정의(형성)된다. 도 9a에 도시된 바와 같이, LED(60A) 및 LED(60B)는 기판(170)을 통해 광을 투과시켜 제 1 픽셀(170A) 및 제 2 픽셀(170B)을 형성하도록 구성된다. 제 2 오목부(178)는 LED(60A, 60B) 중 하나의 LED의 방출이 LED(60A, 60B) 중 다른 하나의 LED와 연관된 픽셀로 각각의 방출을 감소시키기는 광 격리 요소 또는 픽셀 분리 요소로서 기능한다. 돌출 특징부(174, 176)는 광 추출 표면 오목부(173, 173')에 의해 서로 분리되며, 돌출 특징부(174, 176)와 광 추출 표면 오목부(173, 173') 사이에 걸쳐 경사진 측벽(175)이 있다. 각각의 픽셀(170A, 170B)에 대해 3 개의 돌출 특징부(174, 176)가 제공된다. 다수의 광 추출 표면 오목부(173) (예를 들어, 각이 있는 회전 톱날로 형성 가능한 경사 절단)가 각 픽셀(170A, 170B)에 제공된다. 도시된 바와 같이, 2 개의 돌출 특징부(174) 사이의 골(trough) 또는 "스트리트"(street)(173')(예를 들어, 광 추출 표면 오목부)는 제 1 및 픽셀(170A) 및 제 2 픽셀(170B)의 LED(60A) 및 LED(60B) 사이의 측면 경계를 정의하는 제 2 오목부(178)와 정렬(일치)된다(따라서 "거리 정렬"(street-aligned) 구성을 제공한다). 부가적으로, 상이한 돌출 특징부(174, 176)는 상이한 크기 (예를 들어, 높이) 및 상이한 형상을 갖는 것으로 도시되며, 측면으로 가장 바깥쪽 (또는 에지-인접한) 돌출 특징부(176)는 비-에지-인접한 돌출 특징부(174)보다 더 크다. 이 같은 구성은 에지들 근처에서 광 추출을 증가시키고, 이에 따라 인식된 광 출력 세기의 불균일성을 적어도 부분적으로 개선한다 (에지 또는 코너 픽셀들이 일반적으로 내측 픽셀들보다 어둡게 나타남).
제 2 오목부(178)와 광 추출 표면(172) 사이의 최소 두께 영역은 수직 방향으로 연장되고 도 9a에서 TMIN으로 도시되어있다. 제 1 LED(60A)의 광 방출이 제 2 픽셀(170B)의 광 추출 표면(172)을 통해 빠져나가려면, 그러한 방출은 일반적으로 제 2 오목부(178) 위의 최소 두께 영역(TMIN)을 통해 대략 측면 방향으로 전달될 필요가 있을 것이다. 제 2 오목부(178)에 정합하는 (위치의) 최소 두께 영역(TMIN)을 통해 (예를 들어, 측 방향 및 바깥 방향으로) 적은 양의 광이 투과되도록 하면, 이는 픽셀 간 광 분리가 100%인 경우에 발생할 수 있는, 인접한 픽셀(170A, 170B) 사이의 어두운 경계의 발생을 유리하게 감소시킬 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 최소 두께 영역(TMIN)을 감소시키는 것은 일반적으로 크로스 토크를 감소시키고 픽셀(170A, 170B) 사이의 콘트라스트를 증가시킬 것이다. 도 9a를 다시 참조하면, 각각의 광 추출 표면 오목부(173)의 하부 경계는 반경 형태를 나타내며, 각각의 광 추출 표면 오목부(173)를 형성하는데 사용 가능한 회전 톱날은 0이 아닌 두께를 갖는다는 사실을 반영한다. 각각의 광 추출 표면 오목부(173) 아래에 도시된 점선은 경사진 측벽(175)의 가상 투영을 나타낸다. 도 9a가 단지 2 개의 LED(60A, 60B)를 도시하고, 기판(170)이 측벽(170', 170")을 갖는 것으로 도시하지만, 측벽(170', 170")은 필요에 따라 이동될 수 있고 추가의 제 1 오목부(68', 68")가 기판(170)에 의해 지지될 임의의 적절한 개수의 LED에 부응하여 제공될 수 있다. 대안적으로, 픽셀화된 LED 칩(179)은 측벽들(170', 170")을 따라 적어도 하나의 다른 픽셀화된 LED 칩에 대해 측방으로 인접 (또는 근접하게 위치) 되어 더 큰 LED 어레이를 형성할 수 있다. 도 9a에서 수평 점선(177)으로 더 도시된 바와 같이, 측방향으로 가장 바깥 쪽(또는 에지에 인접한, 선택적으로 코너에 인접한) 돌출 특징부(176)들은, 선택적으로 그 상부를 따라 끝이 절단된 다면체 형상을 생성할 수 있다.
도 9b는 도 9a의 일부를 나타내는 개략적인 측 단면도로서, 치수선과 값이 추가되었다. 도시된 바와 같이, 각각의 경사진 측벽(175)은 동일한 돌출 특징부(174)의 다른 인접한 경사진 측벽(175)으로부터 약 60도의 각도만큼 분리된다. 어떤 실시 예들에서, A = 22.5㎛, B = 7.5㎛, C = 15㎛, D = 9㎛, E = 8㎛ 반경 및 F = 90㎛. 다양한 실시 예들에 따라 다른 치수들이 사용될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 영역은 복수의 투광성 부분의 상이한 투광성 부분을 조명하고 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 복수의 활성 층 부분 및 기판이 복수의 픽셀을 형성하게 되며, 복수의 픽셀의 픽셀들은 최대 픽셀 폭을 포함하고, 광 추출 표면에는 복수의 돌출 특징부가 형성되며, 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 최대 픽셀 폭의 약 1/5 내지 1/2의 폭을 가진다. 어떤 실시 예들에서, 광 추출 표면은, (더 작은 규모의) 미세규모 텍스처 특징부(microscale texture feature)와 함께, 복수의 경사진 측면을 갖는 다면체 또는 절단된 다면체 형태의 (더 큰 규모의) 돌출 특징부를 포함 할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 픽셀화된 LED 칩은 상이한 크기, 형상, 개수 그리고/또는 분포의 돌출 특징부들을 갖는 상이한 픽셀들을 포함할 수 있다. 상이한 크기의 돌출 특징부들은 높이, 폭 또는 길이 중 적어도 하나의 차이를 포함할 수 있다. 상이한 형상의 돌출 특징부들은 대칭 (또는 대칭 결여), 각도, 곡률 등에서 차이를 포함할 수 있다. 돌출 특징부들은 상이한 픽셀과 관련하여 상이한 개수로 제공될 수 있다. 픽셀 분포의 차이는 픽셀 영역에 대한 픽셀들의 상대적 또는 절대적 배치를 포함 할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 픽셀화된 LED 칩의 광 추출 표면들의 돌출 특징부들은 회전 톱으로 광 추출 표면들을 경사 절단함으로써 정의(형성) 될 수 있다(결정성 기판 물질 균열을 방지하기 위해 높은 회전 속도이지만 느린 선형 이동 속도로). 이러한 절단은 교차하며, 돌출 특징부들을 정의 및 분리하는 역할을 하는 복수의 광 추출 표면 오목부를 형성할 수 있다. 이러한 경사 절단 이전 또는 이후 (또는 이전 및 이후 모두)에서, 기판 물질은 에칭, 그라인딩(grinding), 래핑(lapping), 기계적 연마, 화학적 연마, 화학-기계적 연마 등과 같은 하나 이상의 얇게 하는 공정을 받을 수 있다. 하나 이상의 얇게 하는 공정이 기판 전체에 또는 그 선택된 부분에만 적용될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 본원에 개시된 픽셀화된 LED 칩(또는 그것의 적어도 기판)은 광 추출 표면에 돌출 특징부들을 생성하기 위해 오목부들을 형성하기 전에 약 200㎛로 얇아 질 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 측면의 가장 바깥쪽 (예를 들어, 기판의 에지-인접한 또는 인접한 측면 에지)의 돌출 특징부들은 픽셀화된 LED 칩의 하나 이상의 픽셀의 비-에지-인접한 돌출 특징부들과는 상이한 크기를 나타낸다(예를 들어, 더 크거나 더 작다). 어떤 실시 예들에서, 코너-인접 돌출 특징부들(예를 들어, 기판의 코너에 인접)는 픽셀화된 LED 칩의 하나 이상의 픽셀의 비-코너-인접 돌출 특징부(예를 들어, 비-코너-인접 에지 돌출 특징부 또는 비-에지-인접 돌출 특징부)와는 상이한 크기(더 크거나 더 작거나)를 나타낼 수 있다.
도 10은 영숫자문자 A 내지 H로 좌측에서 식별되는, 상이한 기판 광 추출 표면 구성들을 갖는 본 발명에 따른 다양한 픽셀화된 LED 칩에 대한 물리적 특성 및 측정된 성능 값을 제공하는 표이다. 제 1 열에서 식별된 바와 같이, 각각의 픽셀화된 LED 칩은 돌출 특징부들로 텍스처 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하며 각 돌출 특징부는, (i) 픽셀의 폭과 대략 동일한 폭 (예를 들어, 픽셀 당 하나의 경사 절단 또는 "1 x 전면 표면 텍스처"), (ii) 픽셀 폭의 약 1/2 폭 (예를 들어, 픽셀 당 2 개의 경사 절단 또는 "2 x 전면 표면 텍스처"), 또는 (iii) 픽셀 폭의 1/3의 폭 (예를 들어, 픽셀 당 3 개의 경사 절단, "3 x 전체 표면 텍스처")를 나타낸다. 제 2 열에 표시된 숫자 값으로 상이한 총 픽셀 높이가 사용되었다. 제 3 열에 표시된 숫자 값은 상호연결 물질(interconnecting material)의 두께 (즉, 기판 광 주입 표면을 통해 정의된 오목부와 가장 가까운 광 추출 표면 사이의 거리)이다. 제 4 열은 평방 밀리미터 당 90 칸델라보다 큰 광속(luminous flux)을 나타낸다. 제 5 열 및 제 6 열은 각각 70㎛의 선명도(sharpness)와 120㎛의 콘트라스트를 나타낸다 (값이 작을수록 양(+)의 결과를 나타냄). 마지막 열은 픽셀 균일성을 제공한다 (값이 작을수록 양(+)의 결과를 나타냄). 일반적으로, 상호연결 물질의 두께(세 번째 행)가 선명도와 콘트라스트에 현저한 영향을 미치는데, 가장 두꺼운 상호연결 물질의 샘플에 대해 최악의 선명도 및 콘트라스트 값이 얻어졌기 때문이다. 최소 두께의 상호 연결 물질(행 A, C, D, F 및 H)을 가진 샘플들을 비교할 때, 행 H에 따르면, 픽셀 당 3 개의 경사 절단 또는 "3 x 전체 표면 텍스처"가 선명도, 콘트라스트, 픽셀 균일성 및 광속의 가장 유리한 조합을 제공하는 것으로 보인다.
도 11a 내지 11c는, 각각, 픽셀의 폭과 대략 동일한 폭을 갖는 돌출 특징부(픽셀 당 1 개의 경사 절단, 도 11a), 픽셀 폭의 1/2의 폭을 갖는 돌출 특징부(픽셀 당 2 개의 경사 절단, 도 11b) 및 픽셀 폭의 1/3의 폭을 갖는 돌출 특징부(픽셀 당 3 개의 경사 절단, 도 11c)로 텍스터 처리된 기판 광 추출 표면을 포함하는, 상이한 픽셀화된 LED 칩의 픽셀에 대한 퍼센트 조명 대 위치(밀리미터)의 플로팅이다. 픽셀 에지에서 점점 더 가파른 기울기 (각 차트에서 3mm 위치)는 1에서 2에서 3으로 경사 절단을 늘리면 콘트라스트가 증가한다는 것을 보여준다.
도 12a는 픽셀 당 2 개의 경사 절단 및 상이한 비 절단(un-cut) 물질 두께의 2 개의 기판을 그리고 픽셀 당 3 개의 경사 절단 및 상이한 비 절단(un-cut) 물질 두께의 4 개의 기판을 포함하여, 텍스터 처리된 기판 광 추출 표면들을 갖는 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한, 비 절단 물질 두께의 함수로서의 수직 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변도이다. 도 12b는 도 12a와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비 절단 물질 두께의 함수로서 수평 콘트라스트의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다. 도 12a 및 12b에 따르면 비 절단 물질 두께를 증가시키면 픽셀 샘플 당 2 및 3 개의 경사 절단 모두에 대해 수직 콘트라스트 및 수평 콘트라스트가 저하되는 결과를 초래함을 알 수 있다.
도 12c는 도 12a 및 도 12b와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비 절단 물질 두께의 함수로서 수직 선명도의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다. 도 12d는 도 12a 내지 도 12c와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대한 비 절단 물질 두께의 함수로서 수평 선명도의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다. 도 12c 및 12d에 따르면, 비 절단 물질 두께를 증가시키면 픽셀 샘플 당 2 및 3 개의 경사 절단 모두에 대해 수직 선명도 및 수평 선명도가 저하되는 결과를 초래함을 알 수 있다.
도 12e는 도 12a 내지도 12d와 관련하여 식별된 6 개의 상이한 픽셀화된 LED 칩에 대해 90 Cd/mm2보다 큰 광속 값의 플롯을 포함하는 가변성 차트이다. 이러한 도면은 비 절단 물질 두께가 증가하면 픽셀 샘플 당 2 및 3 개의 경사 절단 모두에 대한 광속 값이 저하되는 결과를 초래함을 알 수 있다.
본 발명자들에 의해 수행된 실험 작업의 전술한 요약으로부터 몇 가지 원리가 이해될 수 있다. 먼저, "비 절단" 물질의 양은 선명도/대비와 직접 관련이 있다. 둘째, 텍스처 특징부 크기는 균질성 및 선명도/콘트라스트와 직접 관련이 있다. 텍스처 특징부 크기는 추가 처리가 없는 경우에도 색상 균일성과 관련이 있다. 또한, "비 절단" 물질은 매우 작거나 없는 경우 픽셀이 산산이 부서지는 경향이 있어, 매우 작은 "비 절단" 물질 두께는 견고하고 반복 가능한 방식으로 제조하기가 매우 어렵다.
어떤 실시 예들에서, 광 추출 표면은 복수의 미세규모 텍스처 특징부들을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 미세규모 텍스처 특징부들 각각의 미세규모 텍스처 특징부는 최대 약 10㎛, 또는 최대 약 7.5㎛, 또는 최대 약 5㎛, 또는 최대 약 3㎛, 또는 최대 약 2㎛, 또는 최대 약 1㎛의 최대 치수 (예를 들어, 길이, 폭 또는 높이)를 가질 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 미세규모 텍스처 특징부는 건식 에칭 그리고/또는 습식 에칭과 같은 감산 물질 제거 공정에 의해 정의될 수 있다. 어떤 실시 예들에서 사용될 수 있는 건식 에칭 프로세스의 예는 유도 결합 플라즈마 에칭 및 반응성 이온 에칭을 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 미세규모 텍스처 특징부들은 무작위로 분포될 수 있다 (예를 들어, 간격의 큰 변동, 선택적으로 크기, 모양 그리고/또는 텍스처의 큰 변동과의 조합으로). 도 13은 유도 결합 플라즈마 에칭으로 처리되어 복수의 무작위 분포 미세규모 텍스처 특징부들을 정의하는 탄화 규소 표면의 주사 전극 현미경 이미지이다.
어떤 실시 예들에서, 미세규모 텍스처 특징부들은 규칙적으로 이격 그리고/또는 규칙적으로 크기가 정해질 수 있다. 이러한 특징부는 포토리소그래피 패터닝 또는 다른 종래의 마스크 형성 방법에 의해 정의될 수 있는, 규칙적으로 이격된 개구 또는 구멍을 갖는 적어도 하나의 마스크를 사용하여 형성될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 기판(예를 들어, 탄화 규소)은 알루미늄의 얇은 코팅 (예를 들어, 200-300 옹스트롬)으로 전면(blanket) 코팅될 수 있다. 레지스트로 미리 코팅된 소모품 수용성 템플릿은 저온 및 저압으로 코팅된 웨이퍼 표면에 접합 될 수 있다. 템플릿은 따뜻한 물로 제거되고 레지스트 도트들을 남길 수 있다. 알루미늄 층은 짧은 시간 염소 에칭으로 패턴 처리되고, 이어 짧은 시간(약 20-60초) 유도 결합 플라즈마(IPC) 에칭으로 패턴을 탄화 규소로 전사한다. 잔류 알루미늄을 제거하기 위해 TMAH 습식 에칭이 사용될 수 있다. 도 14는, 일정하게 이격되고 일정한 크기의 미세규모 텍스처 특징부들의 정렬된 어레이를 정의하는 마스킹 및 유도 결합 플라즈마 에칭을 포함하는 선택적 물질 제거 후 탄화 규소 표면의 8 개의 주사 전극 현미경 이미지를 제공하며, 표면 특징부들은 ICP 에칭을 통해 정의된다.
어떤 실시 예들에서, 기판의 적어도 하나의 측면 에지 또는 측벽은 봉지재 (예를 들어, 실리콘)에 싸여있다. 이러한 봉지재는 또한 서브마운트(submount)를 덮을 수 있다. 이러한 상황에서 봉지재를 사용하면 에칭제가 기판 그리고/또는 서브마운트의 에지들을 공격하는 것을 방지 할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 조명 장치를 제조하는 방법은: LED 픽셀들의 어레이를 지지하며 (i)복수의 활성 층 부분에 인접한 광 주입 표면 및 (ii) 상기 광 주입 표면에 일반적으로 대향하는 광 추출 표면을 포함하는 기판에 복수의 오목부 또는 홈을 형성하는 단계; 캐리어 기판, 임시 기판 또는 서브마운트와 같은 장착 표면에 상기 기판을 장착하는 단계; 상기 기판을 얇게 하는 단계; 상기 광 추출 표면에 복수의 미세규모 텍스처 특징부를 정의하는 단계; 및 상기 광 추출 표면 위에 적어도 하나의 루미포르 물질을 적용하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 오목부 또는 홈의 오목부들 또는 홈들은 (a) 상기 기판의 광 주입 표면을 통해 정의되고, (b) LED 픽셀들의 어레이의 LED 픽셀들 사이에 일반적으로 배치되며, 상기 기판은 상기 LED 픽셀들의 어레이와 전도성 전기 통신하는 복수의 애노드-캐소드 쌍을 포함하며,
상기 적어도 하나의 루미포르 물질은 상기 LED 픽셀들의 어레이의 방출의 적어도 일부를 수신하고 루미포르 방출을 반응적으로 발생 시키도록 구성된다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 상기 광 추출 표면에 상기 복수의 미세규모 텍스처 특징부를 (예를 들어 에칭을 사용하여) 정의하기 전에, 상기 픽셀화된 LED 칩이 장착되는 상기 기판의 적어도 하나의 측방 에지 또는 측벽 그리고/또는 서브마운트의 하나 이상의 표면을 봉지재로 봉입(encasing)하는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 다른 보호 수단 예를 들어 Kapton® 테이프, 포토레지스트, 그리고/또는 건조 필름이 표면 보호를 위해 사용될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 광 추출 표면에서 복수의 미세규모 텍스처 특징부들을 정의한 후에 광 추출 표면을 통해 (예를 들어, 경사 절단 또는 다른 수단을 사용하여) 복수의 추출 표면 홈 또는 오목부를 정의하는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 이러한 홈 또는 오목부는 기판의 전체 두께를 통해 연장되지 않는다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 광 추출 표면 홈 또는 오목부는 실질적으로 기판의 복수의 오목부 또는 홈에(의 위치에) 정합한다.
어떤 실시 예들에서, 상기 방법은 광 추출 표면에서 복수의 미세규모 텍스처 특징부를 정의하기 전에 기판 위에 마스크를 적용하는 단계를 더 포함한다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층 및 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함한다. 각각의 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층과 상기 광 추출 표면 사이에 배치된다. 복수의 활성 층 부분의 각각의 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고, 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하도록 한다. 또한, 이것은 다른 활성 층 부분들과 독립적으로 상기 활성 층 부분들의 그룹 또는 서브그룹이 함께 접근될 수 있게 한다. 각 기판 부분의 광 추출 표면은 복수의 돌출 특징부 및 복수의 오목부를 포함하고, 상기 복수의 돌출 특징부의 각각의 돌출 특징부는 상기 복수의 오목부의 오목부에 의해 적어도 하나의 다른 돌출 특징부로부터 분리된다. 상기 복수의 픽셀의 상이한 픽셀들 사이의 측면 경계는 상기 복수의 오목부의 선택된 골과 일치한다.
도 15a 내지 15i는 어떤 실시 예들에 따른 다양한 제조 상태에서의 픽셀화된 LED 칩의 개략적인 단면도이다. 도 15a에서, 활성 층(222)을 포함하는 LED 구조물(220)가 기판(224) 상에 증착되었다. LED 구조물(220)은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD)에 의해 증착된 복수의 에피탁시 층(epitaxial layer)을 포함 할 수 있다. 활성 층(222) 외에, LED 구조물(220)은 하나 이상의 n 형 반도체 층 및 하나 이상의 p 형 반도체 층을 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, LED 구조물(220)은 갈륨 질화물(GaN), 알루미늄 갈륨 질화물(AlGaN), 알루미늄 인듐 갈륨 질화물(AlInGaN) 및 인듐 갈륨 질화물(InGaN)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 III-V 질화물을 포함한다. 예시적인 n 형 도펀트는 실리콘 (Si)이고 예시적인 p 형 도펀트는 마그네슘 (Mg)이다. 활성 층(222)은 적어도 하나의 n 형 층과 하나의 p 형 층 사이에 구성될 수 있다. 활성 층(222)은 InGaN 층을 포함하는 단일 양자 우물(SQW) 구조 또는 InGaN 및 GaN의 교번 층을 포함하는 복수의 층과 같은 다중 양자 우물(MQW) 구조를 포함할 수 있다. 갈륨 비소(GaAs), 갈륨 인화물(GaP) 및 이들의 합금을 포함하여 다른 반도체 물질이 가능하다. 기판(224)은 탄화 규소(SiC) 또는 사파이어와 같은 투광성 물질을 포함할 수 있지만, 다른 기판 물질이 가능하다.
도 15b에 도시된 바와 같이, 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)이 LED 구조물(220)로부터 형성되었다. 복수의 오목부 또는 스트리트(226)는 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 분리하도록 구성된다. 복수의 오목부(226)는 LED 구조물(220) 및 기판(224)의 일부분을 선택적으로 에칭(식각)함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 복수의 오목부(226)는 LED 구조물(220) 전체를 통해 그리고 기판(224) 일부를 통해 연장된다. 어떤 실시 예들에서, 제 1 에칭 단계는 LED 구조물(220)에 적용되고 제 2 에칭 단계는 기판(224)에 적용된다. 다른 실시 예들에서, LED 구조물(220) 및 기판(224)은 동일한 에칭 단계에서 에칭될 수 있다. 도 15c에서, 애노드 (228) 및 캐소드 (229)는 각각의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3) 위에 증착된다.
도 15d 및 도 15e에 도시된 바와 같이, 기판(224)은 장착 표면(231) 위에 플립 칩 장착된다. 일부 실시 예에서, 장착 표면(231)은 복수의 전극 쌍(232, 234)을 포함하는 서브마운트(submount)(230)의 표면이다. 서브마운트(230)는, ASIC 칩 같은 능동 인터페이스(active interface), 나중에 능동 인터페이스에 부착될 수 있는 중간 소자로서 작용하는 수동 인터페이스 소자(passive interface element), 또는 후속 제조 단계들을 일시적으로 지원하는 임시 인터페이스 소자를 포함할 수 있다. 서브마운트(230)가 임시 인터페이스 소자를 포함하는 실시 예에서, 복수의 전극 쌍(232, 234)은 생략될 수 있다. 플립-칩 장착은 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)과 복수의 전극 쌍(232, 234) 사이에 전기 전도성 경로를 설정하는 것을 포함한다. 일부 실시 예에서, 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)은 애노드-캐소드 증착으로부터의 두께 변동을 보정하기 위해 칩 장착 전에 평탄화될 수 있다. 이러한 평탄화는 서브마운트(230)와 기판(224) 사이의 전체 인터페이스에 걸쳐 분포된 복수의 접촉 쌍에 대해 신뢰할 수 있는 전기 접촉이 이루어질 수 있고, 기판(244)이 후속 단계에서 기계적으로 처리(예컨대, 얇게 되고 및 형상화 처리)될 때 기판(224)의 크랙(crack)을 촉진시키는 계면 높이의 변화를 피할 수 있게 한다. 전술한 바와 같이, 서브마운트(230)는 복수의 전극 쌍(232, 234)의 각각의 전극 쌍에 대한 하나의 전기 경로를 포함하는, 복수의 개별 전기 경로를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 각각의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 및 222-3)은 독립적으로 전기적으로 접근 가능할 수 있다. 또한, 이것은 다른 활성 층 부분(예를 들어, 222-3)과는 독립적으로, 활성 층 부분들(예를 들어, 222-1 및 222-2)의 그룹 또는 서브그룹이 함께 접근될 수 있게 한다. 임의의 적합한 물질 그리고/또는 기술 (예를 들어, 땜납 부착, 프리폼 부착(preform attachment), 플럭스 또는 비-플럭스 공융 부착, 실리콘 에폭시 부착, 금속 에폭시 부착, 열 압축 부착, 범프 본딩 그리고/또는 이들의 조합)은 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)과 복수의 전극 쌍(232, 234)을 전기적으로 연결할 수 있다. 일부 실시 예에서, 장착 단계로부터의 잔류물은 기판(224)과 서브마운트(230) 사이의 바람직하지 않은 영역(예를 들어 오목부 또는 스트리트(226))에 남을 수 있고, 세척 단계 (예 : 초음파 세척)를 사용하여 그 같은 잔류물을 제거 할 수 있다.
도 15f에 도시된 바와 같이, 언더필 물질(236)은 기판(224)과 서브마운트(230) 사이에 적용(도포)되었다. 언더필 물질(236)은 전극 쌍(232, 234)에 결합한 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229) 사이의 개방 공간을 채울 뿐만 아니라 오목부 또는 스트리트(226) 내의 개방 공간을 채운다. 이러한 방식으로, 언더필 물질(236)은 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3)과 서브마운트(230) 사이에 마련된다. 언더필 물질(236)은 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 및 222-3)의 측면 측벽(233)들 사이에도 마련된다. 어떤 실시 예들에서, 측면 측벽(233)들은 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3) 사이에서 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 내지 약 30㎛ 범위, 또는 약 10㎛ 내지 약 20㎛ 범위의 거리만큼 서로 이격된다. 따라서, 측벽(233)들 사이의 언더필 물질(236)의 폭은 이와 동일한 치수를 가질 것이다. 어떤 실시 예들에서, 언더필 물질(236)은 절연 물질을 포함한다. 언더필 물질(236)은 절연 바인더(insulating binder) 또는 매트릭스에 현탁된 광 변경 또는 광 반사 입자들과 같은 광 변경 또는 광 반사 물질을 포함할 수 있으며, 이들 입자는 바인더보다 높은 굴절률을 갖는다. 일부 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 실리콘 바인더에 현탁된 이산화 티타늄(TiO2) 입자를 포함한다. 어떤 실시 예들에서, TiO2 대 실리콘의 중량비는 50% 내지 150%의 범위이다. 어떤 실시 예들에서, TiO2 대 실리콘의 중량비는 약 100%, 즉 약 1 : 1이다. 부가적으로, 언더필 물질(236)이 유동하여 오목부 또는 스트리트(226)를 채우고 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229) 사이의 개방 공간을 채우는 것을 돕도록 용매가 첨가될 수 있다. 다른 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 절연 바인더에 현탁된 금속 입자들을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 유전체 물질을 포함한다. 다른 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 공기를 포함한다. 이러한 방식으로, 언더필 물질(236)은 오목부 또는 스트리트(226)에 마련되어 각각의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3) 사이에 광 격리 요소 또는 픽셀 분리 요소를 형성한다. 이에 따라, 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3)의 광 방출이 서로 분리(격리)되어 콘트라스트가 향상될 수 있다. 언더필 물질(236)은 점도를 변경할 수 있는 용매와 같은 물질을 더 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 기판(224)이 서브마운트(230)에 장착되는 곳에 적용되고 모세관 작용(wicking action)에 의해 언더필 물질(236)은 개방 공간들을 충진하는데, 이때 선택적으로는 중력(예를 들어 수평으로부터 벗어나서 서브마운트/기판 어셈블리를 정렬), 진동, 압력차에 의한 보조를 받을 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 언더필 물질(236)은 기판(224) 및 서브마운트(230)가 진공 압력하에 있을 때 적용될 수 있다. 언더필 물질(236)은 활성 층 부분들(222-1, 222-2 및 222-3) 사이의 콘트라스트를 개선하는 것 외에도, 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)과 복수의 전극 쌍(232, 234) 사이의 전기적 연결의 무결성을 또한 보호할 수 있을 뿐만 아니라 후속 단계들 중에 기판(224)과 서브마운트(230) 사이 및 활성 층 부분들(222-1, 222-2, 222-3) 사이의 기계적 인터페이스를 더욱 강화시킨다. 어떤 실시 예들에서, 언더필 물질(236)은 쇼어 경도 스케일에서 높은 경도계(durometer)를 갖는 물질(예를 들어, 높은 경도계 실리콘 물질)을 포함한다. 언더필 물질(236)에서 높은 경도계 값 또는 높은 경도를 갖는 물질은 후속 처리 단계들에서 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)이 복수의 전극-쌍(232, 234)으로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 기계적 안정성 또는 고정(anchoring)을 제공한다. 예를 들어, 언더필 물질(236)은 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값이 40 이상인 실리콘과 같은 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 약 40 내지 약 100 또는 약 60 내지 약 80의 범위의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는 물질을 포함 할 수 있다.
15g에 도시된 바와 같이, 기판(224)은 에칭, 그라인딩, 래핑, 기계적 연마, 화학적 연마, 화학-기계적 연마 등과 같은 하나 이상의 얇게 하는 공정을 받을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 기판(224)은 초기에 300㎛보다 큰 두께를 포함할 수 있다. 서브마운트(230)에 기판(224)을 장착한 후, 기판(224)은 100㎛ 이하의 두께로 얇아질 수 있다. 일부 실시 예에서, 기판(224)은 하나 이상의 얇게 하는 공정에 의해 약 50㎛로 두께가 얇아질 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 여러 단계의 얇게 하는 단계는 각 단계 당 20-80㎛의 증분으로 수행될 수 있다. 일부 실시 예에서, 얇게 하는 공정은 복수의 애노드-캐소드 쌍(228, 229)과 복수의 전극 쌍(232, 234) 사이의 전기적 연결뿐만 아니라 기판(224)에 기계적 응력을 가한다. 전술한 바와 같이, 언더필 물질(236)은 기판(224)의 크랙을 방지하는 그리고/또는 전기 연결부가 파손되는 것을 방지하는 기계적지지를 제공 할 수 있다.
도 15h에 도시된 바와 같이, 기판(224)은 복수의 돌출 특징부(238)를 제공하도록 절단되는데, 복수의 돌출 특징부(238)는 회전 톱으로 기판(224)을 경사 절단하는 것에 의해서 형성(정의)된다. 경사 절단은 결정질 기판 물질의 크랙을 방지하기 위해, 높은 회전 속도이나 느린 선형 이동 속도로 다양한 절단 선 또는 영역(240, 240')을 따라 기판(224)을 가로 질러 수행될 수 있다. 절단 선 또는 영역의 일부(240')는 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 분리하는 복수의 오목부 또는 스트리트(226)와 정렬(정합)되어 "스트리트-정렬"(street-aligned) 구성을 제공한다. 특히, 절단 선 또는 영역(240')은 복수의 오목부 또는 스트리트(226)와 교차하며, 복수의 오목부 또는 스트리트(226)에 정합하는 기판(224)의 부분은 기판(224)의 두께 전체가 제거된다. 기판(224)은 이에 의해 대응하는 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)에 정합(일치)하는 복수의 불연속 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)로 분리되어 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c)을 포함하는 픽셀화된 LED 칩(255)을 형성한다. 언더필 물질(236)은 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c)의 각각의 픽셀 사이에서 연장되고, 하나의 픽셀에서 다른 픽셀로의 방출의 투과를 감소시키는 광 격리 요소 또는 픽셀 분리 요소로서 기능한다. 일부 실시 예들에서, 언더필 물질(236)은, 픽셀화된 LED 칩(255)이 복수의 기판 부분(224-1, 224-2, 224-3)과 서브마운트(230) 사이에 공기 간극이 없도록, 복수의 기판 부분(224-1, 224-2, 224-3)과 서브마운트(230) 사이 전체에서 연장된다. 각각의 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)은 대응하는 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3)에 인접한 광 주입 표면(244)을 포함한다. 광 주입 표면(244)은 활성 층(222)과 광 추출 표면(246) 사이에 배치된다. 각 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)은 상이한 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)을 조명하고 광 추출 표면(246)을 통해 광을 투과 시키도록 구성된다. 절단 선 또는 영역(240)은 교차하여 돌출 특징부(238)들을 정의 및 분리하는 복수의 광 추출 표면 오목부(248)를 추가로 형성한다. 더 구체적으로, 경사 절단은 광 추출 표면 오목부(248)의 복수의 경사 측면(250)을 생성하기 위해 수행될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 경사 측면(350)의 각각의 경사 측면(250)은 수직으로부터 약 15도 내지 약 45도의 범위, 약 20도 내지 약 40도의 서브범위, 또는 약 25도 내지 약 35도의 서브범위 또는 약 30도의 양으로 수직으로부터의 경사진 경사각을 포함한다. 약 30도의 수직으로부터의 경사각이 사용되고 돌출 특징부의 대향면들이 동일한 크기의 2 개의 경사 절단에 의해 형성될 때, 돌출 특징부는 두 대향면 사이에서 약 60도의 각도를 포함할 수 있다. 도 15h를 더 참조하면, 각각의 광 추출 표면 오목부(248)의 하부 경계는 반경 형태를 나타내며, 이는 각각의 광 추출 표면 오목부(248)를 형성하는데 사용 가능한 회전 톱날이 0이 아닌 두께(non-zero thickness)를 갖는다는 사실을 반영한다. 각각의 광 추출 표면 오목부(248) 아래에 도시된 점선은 복수의 경사 측면(250)의 가상 투영(projection)을 나타낸다.
도 15i에서, 픽셀화된 LED 칩(255)은 적어도 하나의 루미포르 물질(252) (본 명세서에서 '루미포르' 라고도 함)을 포함한다. 특히, 루미포르 물질(252)은 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c) 각각의 광 추출 표면(246) 상에 배열된다. 루미포르 물질(252)은 형광체, 신틸레이터, 루미포르 잉크, 양자점 물질, 데이 글로우 테이프 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질(252)은 실리콘 또는 유리와 같은 바인더에 마련된 하나 이상의 형광체 그리고/또는 양자점 형태이거나, 단결정 플레이트 또는 층, 다결정 플레이트 또는 층, 그리고/또는 소결판 형태(sintered plate)로 마련될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 형광체와 같은 루미포르 물질은 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c)의 표면 상에 스핀 코팅되거나 스프레이 될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질(252)은 복수의 불연속 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3) 각각 상에, LED 구조물(220) 상에 그리고/또는 픽셀들 (242a, 242b 및 242c)의 복수의 서브마운트(230) 상에 위치될 수 있다. 일부 실시 예에서, 루미포르 물질(252)은 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c)의 복수의 불연속 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3) 상에서 연속적이다. 일반적으로, 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3)은 제 1 피크 파장을 갖는 광을 생성할 수 있다. 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)에 의해 생성된 광의 적어도 일부를 수신하는 적어도 하나의 루미포르는 제 1 피크 파장과 다른 제 2 피크 파장을 갖는 광을 재방출 할 수 있다. 고체 광원 및 하나 이상의 루미포르 물질은 이들의 조합된 출력이 색상, 색점, 강도 등과 같은 하나 이상의 원하는 특성을 갖는 광을 생성하도록 선택될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 총계 방출은 2500K ~ 10,000K의 색 온도 범위 내에서와 같이 차가운 백색, 중성 백색 또는 따뜻한 백색 광을 제공하도록 조정될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 시안, 녹색, 호박색, 황색, 주황색 그리고/또는 적색 피크 방출 파장을 포함하는 하나 이상의 물질을 포함한다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 스프레이 코팅, 침지, 액체 분배, 분말 코팅, 잉크젯 인쇄 등과 같은 방법에 의해 하나 이상의 방출 표면(예를 들어, 상부 표면 및 하나 이상의 에지 표면)에 첨가 될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 루미포르 물질은 봉지재, 접착제 또는 다른 바인더 매체에 분산될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 산란 물질이 루미포르 물질(252)에 포함될 수 있다. 예로서, 루미포르 물질(252)은 동일한 실리콘 바인더 내에 형광체 입자 및 산란 입자 예컨대 용융 실리카, 흄드 실리카 또는 TiO2 입자를 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 산란 물질은 루미포르 물질(252) 상에 순차적으로 증착된 실리콘 바인더 내의 용융 실리카, 흄드 드 실리카 또는 TiO2 입자의 층을 포함 할 수 있다.
루미포르 물질(252)은 언더필 물질(236)보다 쇼어 경도 스케일에서 더 낮은 경도계 값을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 루미포르 물질(252) 및 언더필 물질(236)은 실리콘을 포함하고, 루미포르 물질(252)의 실리콘은 언더필 물질(236)의 실리콘에 비해서 쇼어 경도 스케일에서 더 낮은 경도계 값을 가진다. 전술한 바와 같이, 언더필 물질(236)은 쇼어 D 경도 경도계 값이 40이상인 실리콘을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 약 40 내지 약 100 범위 또는 약 60 내지 약 80 범위의 쇼어 D 경도 경도계 값을 갖는 실리콘을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 루미포르 물질(252)은 일부 실시 예에서 40 미안의 쇼어 D 경도 경도계 값을 갖는 실리콘을 포함한다. 일부 실시 예에서, 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c)의 각 픽셀 사이에 그리고 복수의 오목부 또는 스트리트(226)에 정합하는(정렬되는) 언더필 물질(236)은 생략될 수 있다. 따라서, 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c)의 각 픽셀 사이의 개방 공간 또는 빈 공간의 공극(air gap)이 광 격리 요소 또는 픽셀 분리 요소를 형성할 수 있다. 언더필 물질(236)은 복수의 애노드(228)와 캐소드(229) 사이에 제공 될 수 있다.
일부 실시 예에서, 도 15d 내지 도 15i의 서브마운트(230)는 임시 캐리어를 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 불연속 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3), 언더필 물질(236), 애노드-캐소드 쌍(228, 229) 및 루미포르 물질(252)은 장착 표면(231)으로부터 분리되거나 제거된다(도 15d).
일부 실시 예에서, 루미포르 물질 방출의 모든 방향 특성은 하나의 픽셀의 방출이 다른 픽셀의 방출과 크게 중첩되는 것을 방지하는 것을 어렵게 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 16a는 도 15i의 픽셀화된 LED 칩(255)과 유사한 픽셀화된 LED 칩(265)의 단면도를 도시한다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 복수의 광 격리 요소(266)가 루미포르 물질(252) 내에 구성되고 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c) 사이에 있는 언더필 물질(236)의 부분에 정합(정렬)된다. 광 격리 요소(266)는 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c) 사이의 TIR에 영향을 주고 하나의 픽셀의 방출이 인접한 픽셀로 겹치거나 스며드는 것을 감소시킨다. 일부 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 루미포르 물질(252)의 일부가 제거된 공극이다. 일부 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 루미포르 물질의 일부가 절단제거되어 형성된 것이다. 예를 들어, 좁은 톱날을 갖는 회전 톱이 루미포르 물질(252)의 일부를 가로 질러 통과하여 루미포르 물질(252)의 일부를 절단 및 제거하여 광 격리 요소(266)를 형성할 수 있다. 톱날의 크기(예를 들어 폭)는 복수의 픽셀(242a, 242b, 및 242c)의 인접한 픽셀들 사이의 간격보다 작도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 인접한 픽셀들 사이의 간격이 약 20㎛ 내지 25㎛이면, 15㎛ 또는 10㎛의 톱날이 사용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 광 격리 요소(266)들의 크기는, 절단 후에 루미포르 물질(252)이 이완될 수 있기 때문에, 선택된 톱날보다 좁을 수 있다. 일부 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 루미포르 물질(252)의 일부를 통해(두께 일부를 통해) 연장되거나 루미포르 물질(2520을 부분적으로 세그먼트화 할 수 있다; 그러나, 루미포르 물질(252)은 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c)에 걸쳐 연속적이다. 다른 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 전체적으로 루미포르 물질(252) 전체를 통해(두께 전체를 통해) 언더필 물질(236)까지 연장될 수 있다. 절단 후에 루미포르 물질(252)이 얼마나 이완되는지 뿐만 아니라 톱날의 형상에 따라, 광 격리 요소(266)들은 다양한 형상이 있다. 일부 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 충진되지 않은 공극을 구현한다. 일부 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 다른 물질로 채워질 수 있다. 예를 들어, 광 격리 요소(266)는 실리콘에 현탁된 TiO2와 같은 광 반사 물질로 채워질 수 있다. 다른 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 불투명 물질로 채워질 수 있다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 광 격리 요소(266)는 언더필 물질(236)을 향할수록 좁아질 수 있다(테이퍼 형상). 다른 실시 예에서, 광 격리 요소(266)는 언더필 물질(236)을 향할수록 넓어지거나(역-페이퍼 형상), 테이퍼(taper)가 없는 직선형 (예를 들어, 수직) 측벽을 포함할 수 있다. 광 격리 요소(266)는 루미포르 물질(252)에 대해 굴절률 전이(예를 들어 계단식 전이)로 작용하고 그렇지 않으면 인접한 픽셀에 도달할 한 픽셀로부터의 광 방출의 방향을 변경(redirection)하는 것을 돕는다. 따라서, 광 격리 요소(266)는 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c) 사이에 증가된 콘트라스트를 제공한다. 광 격리 요소(266)의 깊이를 증가시키는 것은 콘트라스트를 증가시키는 경향이 있다; 그러나, 더 많은 루미포르 물질(252)이 제거됨에 따라 루미포르 방출이 감소할 수 있다. 이와 관련하여, 광 격리 요소(266)의 깊이는 원하는 밝기 및 픽셀 사이의 콘트라스트에 따라 상이한 응용을 위해 조정될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 픽셀들 사이의 균질성 및 밝기가 광 격리 요소들의 형성 후에 감소 될 수 있어서, 픽셀 간 경계들이 보다 가시적으로 된다. 이 문제를 해결하기 위해, 제 2 루미포르 물질이 광 격리 요소가 정의된 제 1 루미포르 물질 위에 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 16b는 도 16a의 픽셀화된 LED 칩(265)과 유사한 픽셀화된 LED 칩(267)의 단면도를 도시한다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 복수의 광 격리 요소(266)가 루미포르 물질(252) (즉, 제 1 루미포르 물질(252)을 구현 함)에 그리고 전술한 바와 같이 픽셀들(242a, 242b, 242c) 사이에 제공된다. 제 2 루미포르 물질(268)이 광 격리 요소(266)의 형성 후에 제 1 루미포르 물질(252) 위에 적용되거나 증착된다. 제 2 루미포르 물질(268)은 제 1 루미포르 물질(252)과 동일하거나 상이한 조성, 두께 그리고/또는 농도를 포함할 수 있다. 제 2 루미포르 물질(268)은 도 15i과 관련하여 이전에 제공된 임의의 방식으로 증착될 수 있다. 일부 실시 예에서, 제 1 루미포르 물질(252)은 특정 적용에서 목표 컬러 및 밝기에 전형적으로 요구되는 것과 다른 조성, 두께 그리고/또는 농도로 적용되지만, 목표 컬러 및 밝기는 순차적으로 적용되는 제 1 및 제 2 루미포르 물질의 조합에 의해 달성될 수 있다. 결과적인 픽셀화된 LED 칩(267)은 개선된 픽셀 균질성으로 픽셀들 사이에서 개선된 콘트라스트를 가질 수 있다. 따라서, 광 격리 요소(266)의 치수뿐만 아니라 제 1 루미포르 물질(252) 및 제 2 루미포르 물질(268)의 조성, 두께 그리고/또는 농도는 상이한 응용에 대한 원하는 픽셀 밝기 및 콘트라스트를 달성하도록 조절되거나 조정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 픽셀화된 LED 칩은 도 15a 내지 도 15i에서 설명된 것과 유사한 방식으로 형성될 수 있으며, 도 15h의 절단 선 또는 영역(240)은 생략될 수 있다. 도 15h의 절단 선 또는 영역(240')은 스트리트- 정렬 절단을 제공하기 위해 남아있을 수 있다. 따라서, 픽셀화된 LED 칩의 기판 부분들은 전술한 바와 같이 돌출 특징부 및 광 추출 표면 오목부를 갖지 않는다.
도 17a는 전술한 바와 같이 돌출 특징부 및 광 추출 표면 오목부를 갖지 않는 복수의 불연속 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)을 갖는 픽셀화된 LED 칩(269)의 단면도를 도시한다. 예를 들어, 각 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)의 광 추출 표면(246)은 평면일 수 있다. 일부 실시 예에서, 복수의 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)은 사파이어를 포함한다. 추가의 실시 예에서, 복수의 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)의 광 주입 표면(244)은 LED 구조물(220)로부터 복수의 기판 부분(224-1, 224-2, 및 224-3)으로의 광 주입을 향상시키는 복수의 오목부 그리고/또는 돌출 특징부(244')로 패턴 처리된 표면을 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 복수의 기판 부분(224-1, 224-2 및 224-3)은 탄화 규소, 실리콘, 또는 III 족-질화물 물질을 포함할 수 있다. 픽셀화된 LED 칩(269)은, 전술한 바와 같이, 복수의 픽셀(242a, 242b 및 242c); 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220); 서브마운트(230); 및 하나 이상의 루미포르 물질(252)을 포함한다.
도 17b는 도 17a의 픽셀화된 LED 칩(269)과 유사한 픽셀화된 LED 칩(270)의 단면도를 도시한다. 17b에 도시된 바와 같이, 복수의 광 격리 요소(266)가 루미포르 물질(252)에 그리고 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c) 사이에 있는 언더필 물질(236)의 부분들에 정합(정렬)하는 위치에 형성된다. 광 격리 요소(266)는 도 16a와 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 구성 될 수 있다.
도 17c는 도 17b의 픽셀화된 LED 칩(270)과 유사한 픽셀화된 LED 칩(271)의 단면도를 도시한다. 도 17c에 도시된 바와 같이, 복수의 광 격리 요소(266)가 루미포르 물질(252) (즉, 제 1 루미포르 물질(252)을 구현 함)에 그리고 전술한 바와 같이 복수의 픽셀(242a, 242b, 242c) 사이에 제공된다. 제 2 루미포르 물질(268)이 광 격리 요소(266)의 형성 후에 제 1 루미포르 물질(252) 위에 적용되거나 증착된다. 제 2 루미포르 물질(268)은 도 16b와 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 구성될 수 있다.
픽셀화된 LED 칩의 일부 실시 예에서, LED 구조물이 형성된 기판이 완전히 제거될 수 있다. 픽셀화된 LED 칩은 도 15a 내지 도 15i에 설명된 것과 유사한 방식으로 형성될 수 있다. 그러나 기판(224)은 도 15g에서 완전히 제거될 것이고, 도 15h는 필요하지 않을 수 있다.
이와 관련하여, 도 17d는 이전 실시 예들의 기판(224)이 완전히 제거된 픽셀화된 LED 칩(272)의 단면도를 도시한다. 따라서, 픽셀화된 LED 칩(272)은 언더필 물질(236) 및 제 1 루미포르 물질(252) 중 적어도 하나에 의해 지지되는 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 일부 실시 예에서, 언더필 물질(236)은 쇼어 경도 스케일에서 높은 경도계 값을 갖는 물질(예를 들어, 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값이 40 이상인 실리콘 물질)를 포함한다. 따라서, 언더필 물질(236)은 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)의 기계적 지지를 제공 할 수 있다. 제거된 기판이 패턴 처리된 사파이어와 같은 패턴 처리된 광 주입 표면을 포함하는 실시 예에서, 패턴은 성장 기판이 제거된 후에도 LED 구조로 전사될 수 있다. 다른 실시 예들에서, LED 구조물은 기판 제거 후에 패턴 처리되거나, 형상 처리되거나, 텍스처 처리되거나 또는 거칠게 될 수 있다. 따라서, LED 구조물(220)은 제 1 루미포르 물질(252)에 인접한 패턴 처리된, 형상 처리된, 텍스처 처리된 또는 거칠게 된 표면(220')을 포함할 수 있다. 서브마운트(230)가 임시적인 실시 예에서, 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3 및 언더필 물질(236)은 도 17e에 도시된 바와 같이 장착 표면(231)으로부터 분리 또는 제거된다. 이에 따라, 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2, 222-3)은 복수의 픽셀 (242a, 242b, 242c)를 형성한다. 언더필 물질(236)은 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)의 각 활성 층 부분들 사이 및 각각의 애노드 (228)와 캐소드(229) 사이에서 연장된다.
도 18은 일부 실시 예들에 따른 픽셀화된 LED 발광 장치(273)의 일부의 상부에 대한 투시 사진으로서, 복수의 픽셀(A1, A2, B1 및 B2)을 도시한다. 영숫자문자 열 레이블 A와 B는 세로 점선 사이에 맨 위에 표시되고 아라비아 숫자 1과 2는 가로 점선 사이에 왼쪽에 표시되어 개별 픽셀에 대한 열과 행에 대한 참조를 제공한다. 수직 및 수평 점선은 픽셀(A1, A2, B1 및 B2) 사이의 측면 경계를 정의하는 스트리트-정렬 절단 선 또는 영역(274-1 내지 274-6)에 대응한다. 이미지 바깥쪽으로 연장되는 점선은 픽셀 사이의 경계 확장을 나타낸다. 수직 및 수평 실선은 픽셀들 사이의 스트리트와 정렬되지 않은 절단 선 또는 영역(276-1 내지 276-6)에 대응한다. 스트리트-정렬 절단 선(274-1 내지 274-6)은 도 15h의 전술한 절단 선(240')과 유사하게 구성된다. 따라서, 언더필 물질(278)은 개선된 콘트라스트를 위해 각 픽셀의 측면 경계를 따라 구성된다. 스트리트-정렬 절단 선(274-1 내지 274-6)의 폭은 픽셀들 사이의 간격의 적어도 일부를 형성한다. 어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 발광 장치(273)의 각 픽셀은 약 60㎛ 이하, 또는 약 50㎛ 이하, 또는 약 40㎛ 이하, 또는 약 30㎛ 이하, 또는 약 20㎛ 이하, 또는 약 10㎛ 이하의 간격으로 또는 약 10㎛ 내지 약 30㎛의 범위, 또는 약 10㎛ 내지 약 20㎛의 범위의 간격으로 서로 이격된다. 이러한 치수 범위는 바람직하게 작은 픽셀 피치를 제공한다. 픽셀들 사이의 간격은 또한 인접한 픽셀들 사이에 구성된 언더필 물질(278)의 폭과 관련이 있다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 픽셀들 사이의 25마이크론의 간격은 20㎛의 픽셀 간격보다 더 많은 언더필 물질(278)(약 25㎛ 폭)이 인접한 픽셀들 사이에서 구성될 수 있게 한다. 따라서, 20㎛ 간격의 언더필 물질(278)보다 25㎛ 간격의 언더필 물질(278)에 의해 인접 픽셀로 누출되지 않고 더 많은 광이 각 픽셀로부터 반사 및 재지향(re-direction) 될 수 있어, 개선된 콘트라스트 및 픽셀 밝기를 제공한다. 특히, 스트리트-정렬 절단 선(274-1 내지 274-6) 사이의 일정한 간격을 위해, 25㎛의 픽셀 간격은 각 픽셀의 면적을 감소시킨다; 그러나, 언더필 물질(278)의 증가는 여전히 개선된 콘트라스트로 더 밝은 픽셀을 제공 할 수 있다.
스트리트와 정렬되지 않은 절단 선(276-1 내지 276-6)은 도 15h의 전술한 절단 선(240)과 유사하게 구성된다. 따라서, 절단 선(276-1 내지 276-6)은 교차하며 복수의 돌출 특징부(281)를 분리하는 복수의 광 추출 표면 오목부(280)를 형성한다. 예를 들어, 픽셀 A1에서, 수직 절단 선(276-1 및 276-2) 및 수평 절단 선(276-5 및 276-6)은 교차하고 9 개의 돌출 특징부(281)를 정의하는 2 개의 수직 및 2 개의 수평 광 추출 표면 오목부(280)를 형성한다. 상술한 바와 같이, 절단 선의 수 및 방향뿐만 아니라 절단 공구의 형상은 돌출 특징부(282)의 형상을 정의한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 절단 선들은 각각 균일하게 이격되며 서로 직교하는 수평 선들 및 수직 선들로서 경사진 절삭 공구를 사용하여 형성된다. 따라서, 돌출 특징부(281)는 밑이 정사각형인 피라미드 형상을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 피라미드 형상은 절두형(절단된) 피라미드 형상을 포함하고, 이러한 절단은 수직, 측면 또는 수직 및 측면 모두에서 나타날 수 있다. 삼각형 형상 특징부, 압출 삼각형 형상 특징부 및 직육면체 형상 특징부를 포함하는 다른 형상이 가능하다. 다른 실시 예에서, 절단 선들은 교차하는 대각선들을 포함하여 다이아몬드 형상 특징부 또는 다른 다면체 특징부와 같은 다른 형상을 형성할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 하나 이상의 픽셀화된 LED 칩은 동일하거나 상이한 크기, 형상, 개수 그리고/또는 분포의 돌출 특징부들을 갖는 상이한 픽셀들을 포함할 수 있다. 상이한 크기의 돌출 특징부들은 높이, 폭, 길이 또는 각도 중 적어도 하나에서 차이를 나타낼 수 있다. 상이한 형상의 돌출 특징부들은 대칭성의 차이 (또는 대칭성 유무), 각도, 특징부들 간 경계 곡률 등에서 차이를 보일 수 있다. 돌출 특징부들은 상이한 픽셀들과 관련하여 상이한 개수로 제공될 수 있다. 픽셀 분포의 차이는 픽셀 영역에 대한 픽셀들의 상대적 또는 절대적 배치를 포함 할 수 있다.
도 19는 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(282)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(282)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(282)은 또한 전술한 바와 같이 복수의 기판 부분(284-1, 284-2 및 284-3)을 갖는 기판(284)을 포함한다. 기판 부분들(284-1, 284-2, 및 284-3) 각각은 전술한 바와 같이 복수의 돌출 특징부(286) 및 복수의 광 추출 표면 오목부(288)를 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(282)은 복수의 픽셀(290a, 290b 및 290c)을 포함하고, 3 개의 픽셀이 도시되어 있지만, 임의의 수의 픽셀이 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 특징부(286)는 각각 동일한 각도 A를 가지며, 여기서 각도 A는 각각의 돌출 특징부(286)의 2 개의 대향면(292, 294) 사이의 각도로 정의된다. 일부 실시 예에서, 각도 A는 복수의 돌출 특징부(286)가 어떻게 형성되는지와 관련된다. 예를 들어, 30도 경사면(bevel)을 갖는 회전 톱날은 약 60도의 각도 A를 갖는 돌출 특징부를 정의할 수 있다. 따라서, 일부 실시 예에서, 각각의 픽셀(290a, 290b 및 290c)은 적어도 3 개의 돌출 특징부(286)를 포함하고 각각의 돌출 특징부(286)는 약 60도의 각도 A를 포함한다.
도 20은 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(296)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(296)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(296)은 또한 복수의 기판 부분(298-1, 298-2 및 298-3)을 갖는 기판(298)을 포함하며 기판 부분들(298-1, 298-2 및 298-3) 중 적어도 하나는 복수의 돌출 특징부(300, 302) 및 복수의 광 추출 표면 오목부(304)를 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(296)은 복수의 픽셀(304a, 304b 및 304c)을 포함하고, 3 개의 픽셀이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 픽셀이 구비될 수 있다. 도 20에서, 복수의 돌출 특징부(300, 302)는 상이한 크기 (예를 들어, 높이) 및 상이한 형상을 갖는 것으로 도시되며, 픽셀(304c)의 측 방향에서 가장 바깥 쪽(또는 에지에 인접한) 돌출 특징부(302)는 비-에지-인접(non-edge-adjacent) 돌출 특징부(300)들보다 크다. 이러한 구성은 에지 근처에서 광 추출을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 (내부 픽셀보다 일반적으로 에지 또는 코너 픽셀이 더 희미하게 보이는) 인식된 불균일한 광 출력 세기를 적어도 부분적으로 개선할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 픽셀들(304a 및 304b)은 또한 각각의 픽셀 내의 다른 돌출 특징부들과는 상이한 크기 또는 형상을 갖는 적어도 하나의 돌출 특징부를 포함 할 수 있다.
도 21은 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(306)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(306)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(306)은 또한 복수의 기판 부분(308-1, 308-2 및 308-3)을 갖는 기판(308)을 포함하고, 기판 부분들(308-1, 308-2 및 308-3) 각각은 복수의 돌출 특징부(310) 및 복수의 광 추출 표면 오목부(312)를 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(306)은 복수의 픽셀(314a, 314b, 314c)을 포함한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 특징부(310)는 각각 동일한 각도 B를 가지며, 각도 B는 각각의 돌출 특징부(310)의 2 개의 대향면(316, 318) 사이의 각도로 정의된다. 도 19의 각도 A와 비슷하게, 도 21의 각도 B는 복수의 돌출 특징부(310)가 어떻게 형성되는지와 관련된다. 예를 들어, 45도 경사면을 갖는 회전 톱날은 약 90도의 각도 B를 갖는 돌출 특징부를 정의할 수 있다. 따라서, 일부 실시 예에서, 각각의 픽셀(314a, 314b 및 314c)은 적어도 3 개의 돌출 특징부(310)를 포함하고, 각각의 돌출 특징부(310)는 약 90도의 각도 B를 포함한다. 특히, 도 21의 각도 B는 도 19의 각도 A보다 커서, 도 19에 도시된 바와 같은 두 대향면(292, 294)보다도 도 21의 각 돌출 특징부(310)의 두 대향면(316, 318)이 수평에 더 가까이 경사져있다. 픽셀 당 적어도 3 개의 돌출 특징부(310)를 유지하기 위해, 도 19의 돌출 특징부(286)의 높이와 비교하여, 복수의 기판 부분(308-1, 308-2 및 308-3)의 높이가 감소한다. 일부 실시 예에서, 더 큰 각도의 돌출 특징부(310)의 대향면(316, 318)은 도 19에 도시된 대향면(292, 294)보다 수평에 더 가깝게 경사진다. 따라서, 인접한 픽셀(예를 들어, 픽셀(314b))에 침입하지 않으면서 더 많은 광이 제 1 픽셀(예를 들어, 픽셀(314a))의 돌출 특징부(310)의 대향면(316, 318)을 빠져나갈 수 있어서, 픽셀 간 콘트라스트가 증가 할 수 있다.
도 22는 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(320)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(320)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(320)은 또한 복수의 기판 부분(322-1, 322-2 및 322-3)을 갖는 기판(322)을 포함하고, 각각의 기판 부분(322-1, 322-2 및 322-3)은 복수의 돌출 특징부(324) 및 복수의 광 추출 표면 오목부(326)를 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(320)은 복수의 픽셀(328a, 328b, 328c)을 포함한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 특징부(324)는 각각도 22와 관련하여 전술한 바와 같이 동일한 각도 B를 가지며, 일부 실시 예에서 약 90도의 각도 B를 가진다. 하지만, 도 22에서는, 픽셀 당 단지 2 개의 돌출 특징부(324)가 있으며; 이에 따라, 복수의 기판 부분(322-1, 322-2, 322-3)의 높이는 도 21의 기판 부분들(308-1, 308-2, 308-3)보다 높을 수 있다.
도 23은 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(330)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(330)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(330)은 또한 복수의 기판 부분(332-1, 332-2 및 332-3)을 갖는 기판(332)을 포함하고 각각의 기판 부분(332-1, 332-2 및 332-3)은 복수의 돌출 특징부(334) 및 복수의 광 추출 표면 오목부(336)를 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(330)은 복수의 픽셀(338a, 338b, 및 338c)을 포함한다. 도 23에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출 특징부(334)는 도 23에 대해 전술한 바와 같이 동일한 각도 B를 가지며, 일부 실시 예에서 약 90도와 같은 각도 B를 갖는다. 다른 각도가 가능하다는 것이 이해된다. 그러나 도 23에서는, 픽셀 당 4 개의 돌출 특징부(334)가 있으며; 따라서, 복수의 기판 부분(332-1, 332-2 및 332-3)의 높이는 동등한 크기의 픽셀에 대해 더 많은 개수의 돌출 특징부(334)를 수용하도록 더 낮아질 수 있다. 일부 실시 예에서, 픽셀 당 더 많은 개수의 돌출 특징부는 내부 반사 및 흡수로 인한 손실 없이, 복수의 기판 부분(332-1, 332-2 및 332-3)으로부터 광이 방출되도록 증가된 각진 표면을 제공한다.
일부 실시 예에서, 픽셀화된 LED 칩은 개선된 콘트라스트를 위해 개별 픽셀 사이에 하나 이상의 반사 층을 포함한다. 각각의 픽셀에 대한 기판 부분의 형상 및 물질에 따라, 반사 층은 그렇지 않으면 인접한 픽셀과 충돌할 수 있는 방출 방향을 원하는 방출 방향이 되도록 광을 재지향시키고 반사시킬 수 있다. 일부 실시 예들에서, 반사 층은 언더필 물질 및 반사 층 둘 모두로부터 분리될 수 있고, 언더필 물질은 픽셀들 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 반사 층은, 픽셀의 측면 측벽 상에 얇은 층으로 제공될 수 있고 이때, 언더필 물질이 인접한 픽셀 사이의 잔여 공간을 점유한다. 다른 실시 예들에서, 반사 층은 인접한 픽셀들 사이에서 연속적 일 수 있다.
이와 관련하여, 도 24는 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(340)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(340)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(340)은 또한 복수의 기판 부분(342-1, 342-2 및 342-3)을 갖는 기판(342)을 포함한다. 각 기판 부분(342-1, 342-2, 342-3)은 복수의 픽셀(344a, 344b, 344c)의 개별 픽셀과 일치(정합)한다. 3 개의 픽셀이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 픽셀이 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시 예들에서, 기판 부분들(342-1, 342-2 및 342-3) 각각은 적어도 하나의 돌출 특징부(346) 또는 적어도 하나의 광 추출 표면 오목부(348)를 포함할 수 있다. 도 24는 각각의 픽셀에 대한 단일 광 추출 표면 오목부(348)와 함께 도시되어있다. 광 추출 표면 오목부(348)의 각도 C는 광 추출 표면 오목부(348)의 2 개의 대향면(350, 352) 사이의 각도로 정의된다. 일부 실시 예에서, 각도 C는 약 30도 내지 약 180도의 범위이다. 특정 실시 예에서, 각도 C는 약 90도이다. 일부 실시 예에서, 단일의 광 추출 표면 오목부(348)가 픽셀의 중심 근처에 그리고 픽셀 측벽(354)들 사이에 구성된다. 2 개의 대향면(350, 352)은 기판(342)이 적어도 하나의 픽셀 측벽(354)에 인접하여 가장 두껍도록 픽셀 측벽(354)들을 향해 위쪽으로 연장된다. 이것은 하나의 픽셀로부터의 광이 인접한 픽셀로 측 방향으로 충돌하거나 번질 가능성을 증가시킬 수 있다. 일부 실시 예에서, 적어도 하나의 픽셀 측벽(354)은 적어도 광의 일부분을 재지향시키고 반사시키도록 구성된 반사 층(356)을 포함하여, 하나의 픽셀의 측면 방출이 인접한 픽셀에 도달하는 것을 방지한다. 일부 실시 예들에서, 기판 부분들(342-1, 342-2 및 342-3)은 수평 파선으로 표시된 바와 같이 돌출 특징부 또는 광 추출 표면 오목부를 갖지 않는 평면(예를 들어, 수평)의 발광 표면(357)을 포함할 수 있다. 평면형 발광 표면(357)은 픽셀 측벽(354)을 향하여 광의 일부를 반사할 수 있고, 반사 층(356)은 인접 픽셀로부터 그것을 반사시키거나 재지향시킬 수 있다. 반사 층(356)은 금속 반사기, 유전체 반사기 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 픽셀을 포함하고 각각의 픽셀은 상이한 크기 (예를 들어, 높이) 그리고/또는 상이한 형상을 갖는 복수의 돌출부를 포함한다. 일부 실시 예에서, 픽셀화된 LED 칩의 픽셀은 상이한 각도를 포함하는 복수의 돌출 특징부를 갖는 기판 부분을 포함한다. 특정 돌출 특징부의 각도는 그 돌출 특징부의 두 대향면 사이의 각도로 정의된다. 상이한 각도들이 광 추출 및 콘트라스트와 관련하여 다른 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 더 작은 각도를 갖는 돌출 특징부는 개선된 광 추출을 제공하여 픽셀 밝기를 증가시킬 수 있다. 그러나 더 작은 각도는 또한 더 큰 높이를 갖는 돌출부를 제공하여, 인접 픽셀을 향해보다 쉽게 광을 지향시키거나 인접 픽셀로부터 광을 수신하게 하여 콘트라스트에 영향을 줄 수 있다. 더 큰 각도와 더 작은 높이를 갖는 돌출 특징부가 콘트라스트를 증가시키지만, 더 작은 각도의 돌출 특징부에 비해 밝기가 크게 증가하지는 않는다. 일부 실시 예에서, 픽셀은 제 1 각도를 포함하는 제 1 돌출부 및 제 1 각도보다 큰 제 2 각도를 포함하는 제 2 돌출부를 포함한다. 추가 실시 예에서, 제 2 돌출부는 제 1 돌출부보다 픽셀의 측벽에 더 가깝다. 또 다른 추가 실시 예에서, 제 2 각도는 제 1 각도보다 적어도 10도, 적어도 15도, 적어도 20도, 적어도 30도, 적어도 40도 또는 적어도 60도만큼 크다. 또 다른 추가 실시 예에서, 제 1 각도는 약 60도이고 제 2 각도는 약 90도이다.
이와 관련하여, 도 25는 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(358)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(358)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(358)은 또한 복수의 기판 부분(360-1, 360-2 및 360-3)을 갖는 기판(360)을 포함한다. 각 기판 부분(360-1, 360-2, 360-3)은 복수의 픽셀 (362a, 362b, 362c)의 개별 픽셀에 일치된다. 3 개의 픽셀이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 픽셀이 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시 예에서, 복수의 픽셀(362a, 362b, 362c) 중 적어도 하나의 픽셀은 적어도 하나의 제 1 돌출 특징부(364) 및 적어도 하나의 제 2 돌출 특징부(366)를 포함한다. 제 1 돌출 특징부는 각도 A를 포함하고 제 2 돌출 특징부는 각도 A보다 큰 각도 B를 갖는다. 도 25에 도시된 바와 같이, 제 1 돌출 특징부(364)는 제 2 돌출 특징부(366)보다 큰 높이를 포함한다. 일부 실시 예에서, 제 2 돌출 특징부(366)는 제 1 돌출 특징부(362)보다 픽셀들 중 하나의 픽셀의 측벽(363)에 더 가깝다. 제 2 각도 B는 제 1 각도 A보다 10도 이상, 10도 이상, 15도 이상, 20도 이상, 30도 이상, 40도 이상, 또는 60도 이상 크다. 일부 실시 예에서, 제 1 각도는 약 60도이고 제 2 각도는 약 90도이다.
일부 실시 예에서, 픽셀화된 LED 칩은 복수의 돌출부 사이에 복수의 광 추출 표면 오목부를 포함하는 기판을 포함한다. 복수의 광 추출 표면 오목부는 제 1 광 추출 표면 오목부 및 제 1 광 추출 표면 오목부와 다른 크기의 또는 다른 형상의 제 2 광 추출 표면 오목부를 포함한다. 일부 실시 예에서, 제 1 광 추출 표면 오목부는 제 2 광 추출 표면 오목부보다 기판 내로 더 깊게 연장되어, 상이한 광 추출 표면 오목부들은 상이한 깊이를 갖는다. 일부 실시 예에서, 제 2 광 추출 표면 오목부는 제 1 광 추출 표면 오목부보다 넓은 바닥을 갖는다.
이와 관련하여, 도 26은 일부 실시 예에 따른 픽셀화된 LED 칩(368)의 적어도 일부의 개략적인 측 단면도이다. 픽셀화된 LED 칩(368)은 전술한 바와 같이 복수의 활성 층 부분(222-1, 222-2 및 222-3)을 포함하는 LED 구조물(220)을 포함한다. 픽셀화된 LED 칩(368)은 또한 복수의 기판 부분(370-1, 370-2 및 370-3)을 갖는 기판(370)을 포함한다. 각 기판 부분(370-1, 370-2, 370-3)은 복수의 픽셀(372a, 372b, 372c) 중 개별 픽셀에 대응한다. 3 개의 픽셀이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 픽셀이 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 기판(370)은 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부(374), 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부(376) 및 복수의 돌출부(378)를 포함한다. 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부(376)는 복수의 픽셀(372a, 372b, 및 372c)의 인접한 픽셀들 사이의 스트리트에 정렬 즉 "스트리트-정렬"된다. 일부 실시 예들에서, 기판은 복수의 기판 부분(370-1, 370-2 및 370-3) 사이에서 연속적 일 수 있고; 따라서, 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부(376)는 픽셀들 사이의 기판(370) 전체 두께를 통해 연장되지 않는다. 일부 실시 예들에서, 적어도 하나의 제 1 광 추출 표면 오목부(374)는 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부(376)보다 기판(370) 내로 더 깊게 연장된다. 일부 실시 형태에서, 상이한 깊이를 제공하기 위해 상이한 톱날이 사용된다. 일부 실시 예들에서, 상이한 톱날은 편평한 톱날 에지를 가지며, 따라서, 제 2 광 추출 표면 오목부(376)는 제 1 광 추출 표면 오목부(374)보다 더 넓은 바닥을 가질 수 있다. 인접한 픽셀들 사이의 기판(370)의 최소 두께 영역은 수직 방향으로 연장하며 도 26에 TMIN 으로 도시되어 있다. 최소 두께 영역(TMIN)은 적어도 하나의 제 2 광 추출 표면 오목부(376)에 정합한다. 제 1 픽셀(372a)의 광 방출이 기판(370)을 통해 제 2 픽셀(372b)로 통과하기 위해서는 그러한 방출은 최소 두께 영역(TMIN)을 통해 대략 측면 방향으로 전달되어야 한다. 최소 두께 영역(TMIN)을 통해 소량의 광이 투과되도록 하면 픽셀 간 광 분리가 100% 효과적 일 경우에 발생할 수 있는, 인접 픽셀들 사이의 어두운 경계의 발생을 유리하게 감소시킬 수 있다. 최소 두께 영역(TMIN)을 감소시키는 것은 일반적으로 크로스 토크를 줄이고 인접 픽셀들 사이의 콘트라스트를 증가시킬 것으로 예상된다.
어떤 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 칩은 상이한 방향으로 중심을 둔 광선(light beam)을 출력할 수 있다. 이러한 기능은 예를 들어 상이한 형상 그리고/또는 구성의 마이크로렌즈와 함께 제공될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 다수의 플립 칩 LED를 지지하는 기판 위에 배열된 적어도 하나의 루미포르 물질의 상이한 광 출력 영역 위에 상이한 마이크로 렌즈가 배열될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 본 명세서에 개시된 픽셀화된 LED 칩 및 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 장치는 전조등(headlamp), 후미등(tail lamp), 자동차 내부 조명 등과 같은 자동차 분야에 사용될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 본 명세서에 개시된 바와 같은 픽셀화된 LED 칩 및 상기 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 장치는 고정식 및 휴대용 조명 장치를 포함하는 다양한 비-자동차 분야에 사용될 수 있다. 고정식 조명 장치는 순차적으로 조명된 디스플레이, 디스플레이 스크린을 위한 국소 디밍을 사용한 백라이트, 마이크로-LED 디스플레이, 이미지 프로젝터, 비디오 디스플레이, 구내 인테리어 조명 (예를 들어, 주거용, 상업용 그리고/또는 산업용), 구내 외부 조명, 기기, 산업 제작 도구 (예를 들어, 마스크 제작, 물질의 패턴 처리, 화합물의 경화 등), 도로 조명 및 실내 또는 실외 간판을 포함할 수 있다. 휴대용 조명 장치는 손전등 또는 랜턴, 및 개인용 컴퓨터, 태블릿, 전화, 시계 등과 같은 개인용 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 픽셀화된 LED 칩의 픽셀 또는 서브 그룹의 픽셀을 선택적으로 통전시키고 그리고/또는 감소된 전류 레벨에서 픽셀화된 LED 칩의 픽셀을 동작시킴으로써 고정식 또는 휴대용 조명 장치에 가변 레벨의 조명이 제공될 수 있다. 또한, 픽셀화된 LED 칩 내에서 상이한 픽셀 또는 상이한 서브 그룹의 픽셀에 에너지를 공급하기 위해 상이한 전류 레벨이 사용될 수 있다. 따라서, 조명 장치는 이미지를 동시에 조명 또는 투사하고 표면에 일반적인 조명을 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 조명 장치는 표면에 선택적 조명 또는 선택적 디밍을 제공하도록 구성 될 수 있다.
도 27은 일부 실시 예에 따른 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩으로부터 투사된 적어도 하나의 이미지를 디스플레이하는 빌보드 또는 표지판(380)을 도시한다. 빌보드 또는 표지판(380)은 직립면(382) 및 복수의 조명 장치(384), 또는 고정 조명 장치를 포함한다. 조명 장치(384)는 또한 발광 장치 또는 발광 기구로 지칭 될 수 있다. 각각의 조명 장치(384)는 전술한 바와 같이 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함한다. 복수의 조명 장치(384)는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩으로부터의 방출이, 각각의 조명 장치(384)와 직립면(382) 사이의 선들(광선을 나타냄)으로 도시된 바와 같이, 직립면(382)을 조명하도록 구성된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 복수의 조명 장치(384) 또는 발광 장치는 직립면(382)의 전방 및 바닥을 향해 구성되지만, 다른 구성이 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 픽셀화된 LED 칩은 개별적으로 전기적으로 접근 가능한(선택 가능한) 복수의 픽셀을 포함한다. 따라서, 조명 장치(384)들 내의 개별 픽셀들 또는 서브 그룹들의 픽셀들은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어 직립면(382) 상으로 투사되는, 알파벳 숫자, 기호, 다른 컬러, 정지 이미지, 및 비디오 같은 동영상 이미지 같은 다양한 이미지를 제공한다. 또한, 특정 조명 장치(384)에서 픽셀화된 LED 칩의 모든 픽셀은 직립면(382)에 일반적인 조명을 제공하기 위해 동시에 활성화 또는 비활성화될 수 있다. 도 27에 도시된 바와 같이, 추가의 조명 장치가 빌보드 또는 표지판(380)의 임의의 하나 이상의 표면 또는 에지를 따라 또는 에지에 인접하여, 예컨대 하부 에지, 상부 에지, 좌측 에지 그리고/또는 우측 에지를 따라 또는 이에 인접하여 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 일부 실시 예에서, 추가의 조명 장치는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 추가 조명 장치는 단지 종래의 조명 원을 포함하고 복수의 조명 장치(384)에 의해 투사된 임의의 이미지에 더하여 직립면(382)에 주변 조명을 제공하도록 구성된다. 어떤 실시 예들에서, 조명 장치(384)들은 직립면(382) 상에 원하는 분포 또는 패턴의 광을 달성하기 위해, 하나 이상의 광학 소자(예를 들어, 렌즈, 마이크로 렌즈, 확산체(diffuser), 필터 등)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 조명 장치(384)는 직립면(382)의 상이한 서브 영역이 상이하게 조명되도록, 독립적으로 제어될 수 있다. 다른 실시 예에서, 복수의 조명 장치(384)는 그룹으로서 함께 제어 될 수 있다.
일부 실시 예에서, 실내 조명 장치와 같은 고정 조명 장치는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함할 수 있다. 실내 조명 장치는, 예를 들어, 지역 조명, 다운라이트(downlight), 하이 베이 또는 로우 베이 조명기구, 매달린 조명기구, 트 로퍼, 벽 장착형 또는 천장 장착형 조명기구, 트랙 조명, 테이블 및 바닥 램프 같은 플러그-인 조명기수 및 전구를 포함한다.
이와 관련하여, 도 28은 픽셀화된 LED 칩으로부터 적어도 하나의 이미지를 투사 할 뿐만 아니라 일반적인 조명을 제공할 수 있는, 일부 실시 예들에 따른 실내 조명 장치(388)를 갖는 내부 공간(386)을 도시한다. 실내 조명 장치(388)는 전술한 바와 같이 복수의 개별적으로 전기적으로 접근 가능한 (예를 들어, 선택 가능한) 픽셀을 포함하는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함한다. 따라서, 개별 픽셀 또는 픽셀의 서브 그룹은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어, 내부 공간(386) 내에 투사되는, 알파벳 숫자, 기호, 다른 컬러, 정지 이미지, 및 비디오 같은 동영상 이미지 같은 다양한 이미지를 제공한다. 도 28은 비-제한적인 예로서, 테이블(390)의 표면 상에 하루 중 시간을 투사하는 실내 조명 장치(388)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 실내 조명 장치(388)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 단지 특정 픽셀들만이 활성화되어, 스크린, 표지판, 디스플레이 또는 창문과 같은 다른 표면(392)에는 이미지를 투사하지 않고, 선택적으로 테이블(390)의 표면 상에 적어도 하나의 이미지를 투사한다. 다른 실시 예에서, 실내 조명 장치(388)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 모든 픽셀은 테이블(390)의 표면뿐만 아니라 다른 표면(392) 모두에 일반 조명을 제공하기 위해 동시에 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 실외 조명 장치와 같은 고정 조명 장치는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함할 수 있다. 실외 조명 장치는, 예를 들어, 지역 조명, 거리 및 도로 조명기구, 캐노피 조명기구, 소피트 조명기구(soffit light fixture), 주차장 조명기구, 산개 조명, 및 벽 장착 또는 천장 장착 옥외 조명기구를 포함한다.
도 29는 픽셀화된 LED 칩으로부터 적어도 하나의 이미지를 투사할 뿐만 아니라 일반적인 조명을 제공할 수 있는 일부 실시 예에 따른 가로등과 같은 실외 조명 장치(394)를 도시한다. 실외 조명 장치(394)는 전술한 바와 같이 복수의 개별적으로 전기적으로 접근 가능한 (예를 들어, 선택 가능한) 픽셀을 포함하는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함한다. 따라서, 개별 픽셀 또는 픽셀의 서브 그룹은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어 하나 이상의 표면 상으로 투사되는, 알파벳 숫자, 기호, 다른 컬러, 정지 이미지, 및 비디오 같은 동영상 이미지 같은 다양한 이미지를 제공한다. 도 29는 비-제한적인 예로서, 도로(396)의 표면 상으로 제한 속도를 투사하는 실외 조명 장치(394)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 실외 조명 장치(394)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 단지 특정 픽셀들만이 활성화되어, 도로(396)의 표면 상으로 적어도 하나의 이미지를 선택적으로 투사한다. 다른 실시 예에서, 실외 조명 장치(394)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 모든 픽셀이 도로(396)의 표면에 일반 조명을 제공하기 위해 동시에 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
일부 실시 예에서, 복수의 고정 조명 장치는 함께 그룹화되어 일반적인 조명을 제공할 뿐만 아니라 영숫자문자, 기호, 다른 색상, 정지 이미지 및 비디오 같은 동영상 같은 다양한 이미지를 제공하는 조명 장치의 네트워크를 형성할 수 있다. 조명 장치들의 네트워크는 조정된 정보를 제공하거나 통신하기 위해 동적으로 또는 협력적으로 제어될 수 있다. 일부 실시 예에서, 조명 장치 네트워크의 개별 조명 장치는 모두 동일한 이미지를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 조명 장치 네트워크의 상이한 다른 조명 장치들은, 조정된 이미지(coordinated image) 또는 위치에 따라 변하는 순차적인 이미지들을 제공하기 위해, 서로 상이한 이미지들을 제공할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 고정 조명 장치는 주변 조명 센서, 움직임 검출기, 점유 센서, 이미지 센서, 환경 센서 또는 빌딩 센서와 같은 일체형 또는 통신적으로 결합된 센서로부터 입력 정보를 수신할 수 있다. 하나 이상의 센서로부터 수신된 정보에 기초하여, 고정 조명 장치는 조명 밝기 또는 색 온도를 조정하거나, 영숫자 문자, 기호, 상이한 컬러, 정지 이미지 및 동영상을 제공할 수 있다. 고정 조명 장치에 신호를 제공하는 것에 더하여, 하나 이상의 센서는 외부 제어 시스템에 신호를 제공할 수 있고, 그것은 네트워크로 함께 그룹화된 복수의 고정 조명 장치에 입력 신호를 전송할 수 있다. 다른 실시 예에서, 하나 이상의 센서는 외부 제어 시스템 없이 복수의 고정 조명 장치에 직접 정보를 전달할 수 있다.
일부 실시 예에서, 환경 센서는 화재 경보의 경우 온도 그리고/또는 연기를 감지하는데 사용될 수 있으며; 또는 날씨 또는 보안 비상 사태를 감지하는데 사용될 수 있다. 그러한 상황에서, 고정 조명 장치는 화재를 나타내는 적색 출력 컬러와 같은 컬러 코딩 그리고/또는 대안 출구 경로; 또는 건강상 응급 상황을 나타내는 파란색 출력 컬러에 대응하는 정보와 같은, 대안적인 통신을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 환경 센서는 사람의 존재에 대응하는 특정 통신을 트리거하는데 사용될 수 있는 사람 센서 일 수 있다. 예를 들어, 상업적 상황에서, 상점 내의 고객이 특정 영역에 진입할 때, 예를 들어, 판매, 특별 그리고/또는 할인과 같은 상업적 이벤트에 관한 통신이 제공 될 수 있다.
일부 실시 예에서, 고정 조명 장치는 하나 이상의 센서로부터 입력 정보를 수신하고 일반 조명 또는 전달될 메시지의 가시성을 향상시키기 위해 광 출력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 입력 정보는 고정 조명 장치가 다가오는 사람 또는 차량에 경고하게 할 수 있고, 고정 조명 장치는 눈부심(glare)을 감소시키거나 사람 또는 차량으로 광 방출이 향하도록 조정할 수 있다. 이러한 실시 예에서, 눈부심을 감소시키거나 광 방출을 향하게 하면 고정 조명 장치로부터 전달되는 추가 정보(알파벳, 기호, 상이한 컬러, 정지 이미지 또는 동영상)의 더 나은 가시성을 허용할 수 있다.
도 30은 조정된 이미지 또는 순차적인 이미지들을 제공하기 위한 네트워크를 형성하는 가로등과 같은 복수의 고정 조명 장치(398)를 도시한다. 복수의 고정 조명 장치(398) 각각은 전술한 바와 같이 복수의 개별적으로 전기적으로 접근 가능한 (예를 들어, 선택 가능한) 픽셀을 포함하는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함한다. 따라서, 개별 픽셀 또는 픽셀의 서브 그룹은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어 하나 이상의 표면에 투사되는 영숫자문자, 기호, 상이한 컬러, 정지 이미지 및 동영상과 같은 다양한 이미지를 제공할 수 있다. 각 고정 조명 장치(398)는 동일한 이미지 또는 다른 이미지를 투사할 수 있다. 일부 실시 예에서, 각각의 고정 조명 장치(398)는 전체적으로 복수의 고정 조명 장치(398)가 조정된 이미지 또는 순차적인 이미지들을 투영하도록 상이한 이미지를 투사한다. 비-제한적인 예로서, 도 30은 순차적인 이미지들을 도로(400) 상으로 투영하여 방향(401)으로 이동하는 운전자에게 건설 구역을 알리고 속도를 특정 제한 속도로 감소시키도록 하는 복수의 고정 조명 장치(398)를 도시한다. 일부 실시 예에서, 고정 조명 장치(398) 내의 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 단지 특정 픽셀들 만이 활성화되어 도로(400)의 표면 상으로 적어도 하나의 이미지를 선택적으로 투사한다. 다른 실시 예에서, 각 고정 조명 장치(398)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 모든 픽셀이 동시에 활성화 또는 비활성화되어 도로(400)의 표면에 일반적인 조명을 제공할 수 있다.
도 31은 건물(402) 내에 조정된 이미지 또는 순차적인 이미지들을 제공하기 위해 네트워크를 형성하는, 트로퍼 또는 다른 천장 장착 조명기구들과 같은 복수의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)를 포함하는 빌딩(402)의 평면도이다. 복수의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11) 각각은 전술한 바와 같이 개별적으로 전기적으로 접근 가능한 (예를 들어, 어드레스 가능한) 복수의 픽셀을 포함하는 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함한다. 따라서, 개별 픽셀 또는 픽셀의 서브 그룹은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어 다양한 이미지들 예를 들어 하나 이상의 표면에 투사되는 영숫자 문자, 기호, 상이한 컬러, 정지 이미지 및 동영상을 제공할 수 있다. 각 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)는 동일한 이미지 또는 다른 이미지를 투사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 각각의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)는 복수의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)가 전체적으로 조정된 이미지 또는 순차적인 이미지들을 투사하도록 상이한 이미지를 투사한다. 도 31은, 비-제한적인 예로서, 복수의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)가 비상 상황 동안 건물 내 사람에게 대피 경로를 통지하기 위해 하나 이상의 복도(406)의 바닥(floor)에 순차적인 이미지들을 투사하는 것을 도시한다. 예를 들어, 고정 조명 장치(404-1, 404-2, 404-4, 404-5, 404-7 및 404-8)는 단일 화살표의 이미지를 투사한다. 고정 조명 장치(404-3, 404-6, 404-10 및 404-11)는 직선 화살표와 뒤따르는 구부러진 화살표 같은 여러 이미지를 투사하여, 비상 출구의 위치를 표시하는 이미지를 투사하는 고정 조명 장치(404-9)로 건물 내 사람을 인도한다. 일부 실시 예에서, 각각의 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)의 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 특정 픽셀들 만이 활성화되어 하나 이상의 복도(406)의 바닥에 적어도 하나의 이미지를 선택적으로 투사한다. 다른 실시 예들에서, 각 고정 조명 장치(404-1 내지 404-11)에서 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩의 모든 픽셀이 동시에 활성화 또는 비활성화되어 복도(406)에 일반적인 조명을 제공할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 고정 조명 장치는 드라이버 회로 그리고/또는 하나 이상의 센서를 포함하거나 이와 연관(연결) 될 수 있다. 도 32는 드라이버 회로 및 하나 이상의 센서와 함께 2 개의 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 발광 장치의 구성들 간의 상호 연결을 보여주는 단순화된 개략도이다. 비록 단순성을 위해 단일 선(single line)들이 다양한 구성들을 연결하는 것으로 도시되어 있지만, 슬래시가 있는 각 선은 복수의 컨덕터(conductor)를 나타낸다는 것을 알아야 한다. 발광 장치는 픽셀화된 LED 칩들(408A, 408B) 및 상기 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)에 연결된 드라이버 회로(410)를 포함한다. 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)은 드라이버 회로(410)와 접지 사이에 개별적으로 결합되는 복수의 픽셀들을 포함함으로써, 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)의 픽셀이 개별적으로 어드레스 가능하고(addrassable) 개별적으로 제어될 수 있다. 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)은 드라이버 회로(410)에 의해 제공되는 전류의 인가에 응답하여 방출(예를 들어, 청색광, 녹색광, UV 방출 또는 임의의 다른 적합한 파장 범위)을 생성하도록 구성된다. 각 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)의 방출은 드라이버 회로(410)가 제공하는 전류에 비례할 수 있다. 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)에서, 적어도 일부 픽셀들은 가시광 범위에서 임의의 적절한 파장을 출력하도록 마련된 적어도 하나의 루미포르 물질로 덮이어, 각 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)의 집합 방출(aggregate emission)이 루미포르 방출을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)으로부터 결과적인 집합 광 출력은 임의의 원하는 컬러 또는 컬러 조합을 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)은 상이한 파장의 광을 방출하도록 구성된 상이한 픽셀들을 포함하여, 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)이 복수의 피크 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 어떤 실시 예들에서, 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)은 단파장 청색 광, 장파장 청색 광, 시안 광, 녹색 광, 황색 광, 호박색 광, 주황색 광, 적색 광, 백색 광, 청색 이동 황색 광 및 청색 이동 녹색 광 중 둘 이상을 방출하도록 마련될 수 있다. 상이한 피크 파장의 픽셀들 그리고/또는 상이한 피크 파장의 루미포르 물질들이 하나 이상의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B) 내에 제공되어 상이한 파장의 광의 생성을 가능하게 할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 복수의 루미포르 부분은 서로 공간적으로 분리될 수 있고 각각의 고체 광원으로부터의 방출을 수신하도록 마련될 수 있다.
드라이버 회로(410)는 전력 변환기 회로(412) 및 제어 회로(414)를 포함한다. 전력 변환기 회로(412)는 직류(DC) 또는 교류(AC) 전력일 수 있는 전력원(power source, P.S.)으로부터 전력을 받아 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)의 각 픽셀들에 필요한 전류를 제공한다. 제어 회로(414)는 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B) 내의 각 픽셀들에 제공되는 전류의 양을 독립적으로 제어하기 위해 전력 변환기 회로(412)에 하나 이상의 제어 신호를 제공한다. 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)은 각 픽셀 및 접지 사이에 결합된 스위치 회로를 포함하는 스위치 회로 그룹(418A, 418B)과 연관(연결)된다. 어떤 실시 예들에서, 스위치 회로 그룹(418A, 418B)은 복수의 금속-산화물-반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET)를 포함하며, 각 전계효과트랜지스터는 에미터에 결합한 드레인 콘택트(drain contact), 접지에 결합한 소스 콘택트 및 제어 회로(414)에 결합한 게이트 콘택트를 포함한다. 이 경우, 제어 회로(414)는, 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)의 픽셀들 각각에 대한 전류가 독립적으로 제어되도록, 각 트랜지스터의 게이트 콘택트에 제공되는 전압을 변화 시키도록 구성 될 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 제어 회로(414)는 적어도 하나의 센서(420)로부터의 입력에 기초하여 제어 신호를 제공한다. 적어도 하나의 센서(420)는 포토 센서, 레이더 센서, 이미지 센서, 온도 센서, 움직임 센서, 환경 센서, 빌딩 센서 등을 포함하여 임의의 적절한 센서일 수 있다. 다른 실시 예에서, 제어 회로(414)는 제어 회로(414)에 제공된 사용자 입력에 기초하여 제어 신호를 제공할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 각각의 픽셀화된 LED 칩(408A, 408B)는 상이한 방향으로 중심을 둔 광선들을 출력하도록 배치된 복수의 픽셀을 포함한다. 이러한 기능은, 예를 들어 상이한 형상 그리고/또는 구성의 마이크로렌즈들로 제공될 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 상이한 마이크로렌즈들은 복수의 픽셀을 지지하는 기판 위에 배치된 적어도 하나의 루미포르 물질의 상이한 광 출력 영역들 위에 배치될 수 있다. 상이한 방향으로 중심을 둔 광선들을 출력하는 능력은, 눈부심 없이 또는 이동중인 사람 또는 이동 중인 차량의 운전자의 시야를 방해함 없이, 최대 조명을 제공하기 위해, 이동 중인 사람 혹은 이동 중인 차량의 전방의 상이한 영역들을 선택적으로 조명하고 어둡게 하는 것이 바람직한, 실내 혹은 실외 영역 조명과 관련하여 유익할 수 있다.
당업자는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대한 개선 및 수정을 인식할 것이다. 이러한 모든 개선 및 수정은 여기에 개시된 개념 및 다음의 청구 범위의 범주 내에서 고려된다.
Claims (85)
- 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하며,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층과 상기 광 추출 표면 사이에 배치되고,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하고 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜, 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분의 상기 광 추출 표면은 복수의 돌출 특징부 및 복수의 광 추출 표면 오목부를 포함하고, 상기 복수의 돌출 특징부의 각 돌출 특징부는 상기 복수의 광 추출 표면 오목부에 의해 적어도 하나의 다른 돌출 특징부와 격리되고,
상기 복수의 픽셀의 상이한 픽셀들 사이의 측면 경계들은 상기 복수의 광 추출 표면 오목부의 선택된 광 추출 표면 오목부들과 일치하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 픽셀의 상이한 픽셀들 간의 상기 측면 경계들은 상기 기판 부분의 두께 전체를 통해 신장하는 상기 복수의 광 추출 표면 오목부의 선택된 광 추출 표면 오목부와 일치하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 돌출 특징부는 높이, 폭 또는 길이 중 적어도 하나인 제 1 크기를 갖는 제 1 그룹의 돌출 특징부 및 그리고 높이, 폭 또는 길이 중 적어도 하나인 제 2 크기를 갖는 제 2 그룹의 돌출 특징부를 포함하며, 상기 제 1 크기와 상기 제 2 크기는 서로 상이한,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 돌출 특징부는 제 1 형상을 갖는 제 1 그룹의 돌출 특징부와 상기 제 1 형상과 상이한 제 2 형상을 갖는 제 2 그룹의 돌출 특징부를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 돌출 특징부의 각 돌출 특징부는 경사 측면들을 갖는 다각형 혹은 절단된 다각형을 포함하고, 각 경사 측면은 수직으로부터 15도 내지 45도의 경사각을 갖는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 돌출 특징부의 각 돌출 특징부는 상기 복수의 픽셀 중 연관된 픽셀의 최대 폭의 1/5 내지 1/2의 최대 폭을 갖는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분은 복수의 측면 에지를 포함하고,
상기 복수의 돌출 특징부는 상기 복수의 측면 에지의 적어도 일부 측면 에지에 인접하게 위치하는 제 1 그룹의 돌출 특징부 및 상기 복수의 측면 에지에서 먼 쪽에 위치하는 제 2 그룹의 돌출 특징부를 포함하고,
상기 제 1 그룹의 돌출 특징부의 적어도 일부 돌출 특징부는 상기 제 2 그룹의 돌출 특징부의 적어도 일부 돌출 특징부에 대해 크기, 형상, 개수 및 분포 중 적어도 하나에 있어서 상이한,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분은 복수의 코너를 포함하고,
상기 복수의 돌출 특징부는 상기 복수의 코너에 인접하게 위치하는 제 1 그룹의 돌출 특징부 및 상기 복수의 코너에서 먼 쪽에 위치하는 제 2 그룹의 돌출 특징부를 포함하고,
상기 제 1 그룹의 돌출 특징부의 적어도 일부 돌출 특징부는 상기 제 2 그룹의 돌출 특징부의 적어도 일부 돌출 특징부에 대해 크기, 형상, 개수 및 분포 중 적어도 하나에 있어서 상이한,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 돌출 특징부 상에 또는 위에 마련된 적어도 하나의 루미포르 물질을 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 루미포르 물질은 상기 복수의 활성 층 부분에 의해 방출된 광의 적어도 일부를 수신하여 루미포르 방출을 생성하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제9항에 있어서,
상기 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 제 1 픽셀과 연관된 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀 중 적어도 하나의 제 2 픽셀과 연관된 루미포르 물질에 대해서, 조성, 농도, 입자 크기 및 분포 중 적어도 하나가 상이한,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소를 포함하고, 상기 복수의 활성 층 부분은 적어도 하나의 III족 질화물 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 애노드 및 캐소드를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
언더필 물질을 포함하며,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하여 상기 복수의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 픽셀의 각 픽셀은 애노드 및 캐소드를 포함하며,
상기 언더필 물질은 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이에 그리고 상기 복수의 픽셀의 각 픽셀의 상기 애노드 및 상기 캐소드 사이에 배치되는,
픽셀화된 LED 칩. - 제13항에 있어서,
상기 언더필 물질은 광 변경 또는 광 반사 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제14항에 있어서,
상기 광 변경 또는 광 반사 물질은 바인더에 현탁된 광 변경 또는 광 반사 입자들을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제15항에 있어서,
상기 광 변경 또는 광 반사 입자는 이산화 티타늄 입자를 포함하고, 상기 바인더는 실리콘을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제16항에 있어서,
이산화 티타늄 입자 대 실리콘의 중량비는 50% 내지 150%인,
픽셀화된 LED 칩. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이의 언더필 물질의 폭은 60㎛ 이하인,
픽셀화된 LED 칩. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이의 언더필 물질의 폭은 약 10㎛ 내지 약 30㎛ 범위인,
픽셀화된 LED 칩. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은, 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 더 포함하며,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제20항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분 사이에 공기 간극이 없는,
픽셀화된 LED 칩. - 제20항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소 또는 사파이어를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
언더필 물질을 포함하며,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하여 상기 복수의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 언더필 물질은 상기 복수의 활성 층 부분의 활성 층 부분들 사이에 배치되고, 적어도 40의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제23항에 있어서,
상기 언더필 물질은 약 40 내지 약 100 범위의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는,
픽셀화된 LED 칩. - 제24항에 있어서,
상기 언더필 물질은 약 60 내지 약 80 범위의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는,
픽셀화된 LED 칩. - 제23항에 있어서,
상기 언더필 물질은 광 변경 또는 광 반사 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제26항에 있어서,
상기 광 변경 또는 광 반사 물질은 바인더에 현탁된 광 변경 또는 광 반사 입자들을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제27항에 있어서,
상기 광 변경 또는 광 반사 입자는 이산화 티타늄 입자를 포함하고, 상기 바인더는 실리콘을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀의 각 픽셀은 애노드 및 캐소드를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제29항에 있어서,
상기 언더필 물질은 상기 복수의 픽셀의 각 픽셀의 애노드 및 캐소드 사이에 배치되는,
픽셀화된 LED 칩. - 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 픽셀 상에 루미포르 물질을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제31항에 있어서, 상기 루미포르 물질은 40 미만의 쇼어 D 경도 스케일 경도계 값을 갖는 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 더 포함하며, 상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제33항에 있어서,
상기 복수의 기판 부분은 탄화 규소 또는 사파이어를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층;
상기 복수의 활성 층 부분을 지지하며 투광성 물질을 포함하는 복수의 불연속 기판 부분을 포함하는 기판; 그리고,
제 1 루미포르 물질을 포함하며,
상기 복수의 활성 증 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 불연속 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하여 상기 기판 부분을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분 및 상기 복수의 불연속 기판 부분이 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀 상에 제공되는,
픽셀화된 LED 칩. - 제35항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 시안, 녹색, 호박색, 황색, 주황색 그리고/또는 적색 피크 방출 파장을 포함하는 하나 이상의 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제35항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 불연속 기판 부분 상에서 연속적인,
픽셀화된 LED 칩. - 제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는 위치에 복수의 광 격리 요소를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제38항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 광 격리 요소에 정합하는 위치의 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 언더필 물질을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제38항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 제 1 루미포르 물질 위에 그리고 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제35항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 형광체 입자들 및 산란 입자들을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제41항에 있어서,
상기 산란 입자는 용융합 실리카(silica) 입자, 흄드 실리카(fumed silica) 입자 또는 이산화 티타늄 입자 중 하나 이상을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
제 1 루미포르 물질을 포함하며,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하여 상기 복수의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는 위치의 상기 복수의 픽셀 상에 배치된 복수의 광 격리 요소를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제43항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 시안, 녹색, 호박색, 황색, 주황색 그리고/또는 적색 피크 방출 파장을 포함하는 하나 이상의 물질을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제43항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질은 상기 복수의 픽셀 상에서 연속적인,
픽셀화된 LED 칩. - 제43항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 제 1 루미포르 물질 위에 그리고 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 복수의 광 격리 요소에 정합하는 위치의 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 언더필 물질을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 광 격리 요소는 상기 제 1 루미포르 물질에 형성된 절단부들을 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하며,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층 및 상기 광 추출 표면 사이에 배치되고,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하여 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분과 상기 복수의 기판 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 기판 부분의 적어도 하나의 기판 부분은, 두 대향면 사이에 제 1 각도를 갖는 제 1 돌출 특징부와, 두 대향면 사이에 상기 제 1 각도와는 상이한 제 2 각도를 갖는 제 2 돌출 특징부를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제49항에 있어서,
상기 제 2 각도는 상기 제 1 각도보다 적어도 15도보다 큰,
픽셀화된 LED 칩. - 제50항에 있어서,
상기 제 2 각도는 대략 90도이고 상기 제 1 각도는 대략 60도인,
픽셀화된 LED 칩. - 제49항에 있어서,
상기 제 2 돌출 특징부는 상기 제 1 돌출 특징부에 비해서 픽셀 측벽에 더 가까운,
픽셀화된 LED 칩. - 제49항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 돌출 특징부 및 상기 제 2 돌출 특징부는 탄화 규소를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하며,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 투광성 물질, 광 주입 표면 및 광 추출 표면을 포함하고, 상기 광 주입 표면은 상기 활성 층 및 상기 광 추출 표면 사이에 배치되고,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하여 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분과 상기 복수의 기판 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 기판 부부의 각 기판 부분의 상기 광 추출 표면은 상기 복수의 픽셀의 픽셀 측벽들 사이에 광 추출 표면 오목부를 포함하고,
상기 픽셀화된 LED 칩은 상기 픽셀 측벽들 상에 반사 층을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제54항에 있어서,
상기 반사 층은 금속 반사기, 유전체 반사기, 또는 금속 반사기와 유전체 반사기의 조합 중 적어도 하나를 포함하는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 칩으로서,
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 그리고,
상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 포함하며,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분은 광 추출 표면을 포함하고,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하고 상기 복수의 기판 부분의 상이한 기판 부분을 조명하여 상기 기판 부분의 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분과 상기 복수의 기판 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 기판 부분의 각 기판 부분의 상기 광 추출 표면은 하나 이상의 제 1 광 추출 표면 오목부 및 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부를 포함하고,
상기 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부는 상기 복수의 픽셀의 인접한 픽셀들 사이의 스트리트에 정렬되고,
상기 픽셀화된 LED 칩은, (i) 상기 하나 이상의 제 1 광 추출 표면 오목부가 상기 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부에 비해서 상기 기판 안으로 더 깊이 신장하는 특징 (ii) 상기 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부가 상기 하나 이상의 광 추출 표면 오목부에 비해서 더 넓은 바닥을 갖는 특징 중 적어도 하나 이상의 특징을 나타내는,
픽셀화된 LED 칩. - 제56항에 있어서,
상기 하나 이상의 제 1 광 추출 표면 오목부는 상기 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부에 비해서 상기 기판 안으로 더 깊이 신장하는,
픽셀화된 LED 칩. - 제56항 또는 제57항에 있어서,
상기 하나 이상의 제 2 광 추출 표면 오목부는 상기 하나 이상의 광 추출 표면 오목부에 비해서 더 넓은 바닥을 갖는,
픽셀화된 LED 칩. - 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법으로서,
기판 상의 활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하여 복수의 활성 층 부분을 형성하고;
상기 기판을 장착 표면 위에 장착하고;
상기 기판을 상기 장착 표면 위에 장착한 후에 상기 기판을 얇게 하고;
상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합하는 위치의 복수의 영역을 따라 상기 기판의 전체 두께를 통해 상기 기판의 부분들을 제거하여 복수의 불연속 기판 부분을 형성함을 포함하며,
상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분에 인접한 광 주입 표면, 상기 광 주입 표면의 대향면인 광 추출 표면을 포함하고, 상기 복수의 오목부 또는 스트리트의 오목부들 또는 스트리트들은 상기 광 주입 표면과 상기 기판의 전체 두께 미만을 통해 정의되고 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 마련되며,
상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분과 도전성 전기 통신하는 복수의 애노드-캐소드 쌍을 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제59항에 있어서,
상기 장착 표면은 복수의 전극 쌍을 포함하고, 상기 장착은 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍과 상기 복수의 전극 쌍 사이의 전기적으로 도통하는 경로를 형성함을 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제59항에 있어서,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 복수의 투광성 부분의 상이한 투광성 부분을 조명하여 상기 광 추출 표면을 통해 광을 투과시켜 상기 복수의 활성 층 부분과 상기 복수의 불연속 기판 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 복수의 픽셀의 픽셀들은 최대 픽셀 폭을 포함하며,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 광 추출 표면에 복수의 돌출 특징부를 형성함을 더 포함하며,
상기 복수의 돌출 특징부의 각 돌출 특징부는 상기 최대 픽셀 폭의 약 1/5 내지 약 1/2 범위의 폭을 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제60항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 광 추출 표면에 제 1 루미포르 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제61항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이에 정합하는 위치의 상기 제 1 루미포르 물질의 일부분을 제거하여 복수의 광 격리 요소를 형성함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제63항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제59항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 기판을 상기 장착 표면 위에 장착하기 전에 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍을 평탄화함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제59항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은, 상기 기판을 얇게 하기 전에, 상기 기판 및 상기 장착 표면 사이에, 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이에, 그리고 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 언더필 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법으로서,
기판 상의 활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하여 복수의 활성 층 부분을 형성하는 단계로서, 상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분에 인접한 광 주입 표면, 상기 광 주입 표면의 대향면인 광 추출 표면을 포함하고, 상기 복수의 오목부 또는 스트리트의 오목부들 또는 스트리트들은 상기 광 주입 표면과 상기 기판의 전체 두께 미만을 통해 정의되고 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 마련되고, 상기 기판은 상기 복수의 활성 층 부분과 도전성 전기 통신하는 복수의 애노드-캐소드 쌍을 포함하는, 단계;
상기 기판을 장착 표면 위에 장착하는 단계;
언더필 물질을 상기 기판과 상기 장착 표면 사이에, 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이에 그리고 상기 복수의 활성 층 부분 사이에 적용하는 단계; 그리고
상기 언더필 물질을 상기 기판과 상기 장착 표면 사이에 적용한 후 상기 기판을 얇게 하는 단계를 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제67항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 복수의 영역을 따라 상기 기판의 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하며,
상기 복수의 영역의 일부 영역들은 상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합하는 위치의 영역들인,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제68항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 복수의 오목부 또는 스트리트에 정합하는 위치의 상기 복수의 영역을 따라 상기 기판의 전체 두께를 통해 상기 기판의 부분들을 제거하여 복수의 불연속 기판 부분을 형성하는 단계를 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제69항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 장착 표면으로부터 상기 복수의 불연속 기판 부분, 상기 언더필 물질 및 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍을 분리하는 단계를 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법으로서,
활성 층을 통해 복수의 오목부 또는 스트리트를 정의하여 복수의 활성 층 부분을 형성하고;
상기 복수의 활성 층 부분 상에 복수의 애노드-캐소드 쌍을 증착하여 복수의 개별적으로 전기적으로 접근가능한 픽셀을 형성하고;
상기 복수의 픽셀을 장착 표면 위에 장착하고;
상기 복수의 픽셀에 제 1 루미포르 물질을 적용하고; 그리고,
상기 복수의 픽셀의 픽셀들 사이의 제 1 루미포르 물질의 적어도 일부분을 제거하여 복수의 광 격리 요소를 형성함을 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제71항에 있어서,
상기 제 1 루미포르 물질의 적어도 일부분을 제거함은 상기 제 1 루미포르 물질을 톱날을 사용하여 제거함을 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제71항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제71항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은, 상기 복수의 픽셀을 상기 장착 표면 위에 장착한 후에, 상기 복수의 오목부 또는 스트리트 내에 그리고 상기 복수의 애노드-캐소드 쌍 사이에 언더필 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제71항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 복수의 활성 층 부분을 지지하는 복수의 기판 부분을 제공함을 더 포함하고,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 제 1 루미포르 물질을 적용하기 전에 상기 복수의 기판 부분을 제거함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 제75항에 있어서,
상기 픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법은 상기 제 1 루미포르 물질 및 상기 복수의 광 격리 요소 위에 제 2 루미포르 물질을 적용함을 더 포함하는,
픽셀화된 LED 발광 장치 제조 방법. - 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩을 포함하는 발광 장치로서,
상기 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩은:
복수의 활성 층 부분을 포함하는 활성 층; 및
언더필 물질을 포함하고,
상기 복수의 활성 층 부분의 각 활성 층 부분은 독립적으로 전기적으로 접근 가능하여 상기 복수의 활성 층 부분은 복수의 픽셀을 형성하고,
상기 언더필 물질은 상기 복수의 픽셀의 측면 측벽들 사이에 마련되고,
상기 적어도 하나의 픽셀화된 LED 칩은 표면 상으로 적어도 하나의 이미지를 투사하도록 구성되는,
발광 장치. - 제77항에 있어서,
상기 언더필 물질은 절연물질, 바인더에 현탁된 광 변경 입자들 또는 바인더에 현탁된 광 반사 입자들 중 적어도 하나를 포함하는,
발광 장치. - 제77항에 있어서,
상기 적어도 하나의 이미지는 영숫자문자, 기호, 상이한 컬러, 정지 이미지 및 비디오 같은 동영상 중 적어도 하나를 포함하는,
발광 장치. - 제77항에 있어서,
상기 복수의 픽셀의 개별 픽셀들 또는 서브그룹의 픽셀들은 선택적으로 활성화 또는 비활성화되어 상기 적어도 하나의 이미지를 형성하고,
상기 복수의 픽셀의 모든 픽셀은 일반 조명을 제공하기 위해 선택적으로 동시에 활성화 또는 비활성화되는,
발광 장치. - 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면은 빌보드 또는 표지판의 직립면을 포함하는,
발광 장치. - 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 장치는 영역 조명, 다운라이트(downlight), 하이 베이(high bay) 또는 로우 베이 조명기구, 매달린 조명기구, 트로퍼(troffer), 벽 장착형 또는 천장 장착형 전등, 트랙 조명, 테이블 또는 바닥 램프 및 전구 중 적어도 하나를 포함하는 실내 조명 장치를 포함하는,
발광 장치. - 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 장치는, 지역 조명, 거리 또는 도로 조명기구, 캐노피 조명기구, 연광(soft light) 조명기구, 주차장 조명기구, 산개 조명(flood light) 및 벽 장착형 또는 천장 장착형 실외 전등 중 적어도 하나를 포함하는 옥외 조명 장치를 포함하는,
발광 장치. - 제77항 내지 제79항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 장치는 디스플레이 스크린을 위해 국소화된 디밍을 제공하도록 디스플레이 백라이트를 포함하는,
발광 장치. - 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광 장치는, 손전등(flashlight), 개인용 컴퓨터, 태블릿, 전화 또는 시계 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 또는 소형 조명 장치를 포함하는,
발광 장치.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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