DE212018000357U1 - Lichtemittierende Vorrichtung und lichtemittierendes Modul mit dieser Vorrichtung - Google Patents
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Abstract
Ein lichtemittierendes Modul, weist auf:
eine Leiterplatte; und
eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen, die linear auf der Leiterplatte montiert sind und jeweils lange Seiten und kurze Seiten haben, wobei jede der lichtemittierenden Vorrichtungen folgendes umfasst
einen LED Chip mit auf seiner Unterseite ausgebildeten Bump-Pads;
ein lichtdurchlässiges Element, das die obere und die Seitenflächen des LED Chips bedeckt,
wobei die obere Fläche des LED Chips eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten hat,
ein weißes Sperrelement, das gegenüberliegende lange Seitenflächen und eine untere Fläche des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips bedeckt; und
ein elektrisch leitendes Bondelement, das unter dem LED Chip angeordnet ist und das weiße Sperrelement durchdringt
wobei das elektrisch leitende Bondelement eine obere Oberfläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Oberfläche aufweist, die einer unteren Oberfläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist,
das weiße Sperrelement gegenüberliegende Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements freilegt, und
die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen so angeordnet sind, dass die Seitenflächen benachbarter lichtemittierender Vorrichtungen, auf denen das lichtdurchlässige Element freiliegt, einander zugewandt sind.
eine Leiterplatte; und
eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen, die linear auf der Leiterplatte montiert sind und jeweils lange Seiten und kurze Seiten haben, wobei jede der lichtemittierenden Vorrichtungen folgendes umfasst
einen LED Chip mit auf seiner Unterseite ausgebildeten Bump-Pads;
ein lichtdurchlässiges Element, das die obere und die Seitenflächen des LED Chips bedeckt,
wobei die obere Fläche des LED Chips eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten hat,
ein weißes Sperrelement, das gegenüberliegende lange Seitenflächen und eine untere Fläche des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips bedeckt; und
ein elektrisch leitendes Bondelement, das unter dem LED Chip angeordnet ist und das weiße Sperrelement durchdringt
wobei das elektrisch leitende Bondelement eine obere Oberfläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Oberfläche aufweist, die einer unteren Oberfläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist,
das weiße Sperrelement gegenüberliegende Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements freilegt, und
die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen so angeordnet sind, dass die Seitenflächen benachbarter lichtemittierender Vorrichtungen, auf denen das lichtdurchlässige Element freiliegt, einander zugewandt sind.
Description
- [Gebiet der Technik]
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine lichtemittierende Vorrichtung und ein lichtemittierendes Modul, das diese enthält.
- [Stand der Technik]
- Im Allgemeinen wird eine lichtemittierende Vorrichtung als Lichtquelle in verschiedenen Bereichen verwendet, einschließlich einer Lichtquelle für Hinterleuchtungsmodule in einer Anzeigevorrichtung. Insbesondere lassen sich lichtemittierende Vorrichtungen, die als Lichtquelle für Hinterleuchtungsmodule verwendet werden, in lichtemittierende Vorrichtungen des oberen Typs und lichtemittierende Vorrichtungen des Typs für die Seitenansicht klassifizieren. Die lichtemittierende Vorrichtung für die Seitenansicht wird in einem Kanten-Hinterleuchtungsmodul verwendet, um Licht zu einer Seitenfläche einer Lichtleiterplatte zu emittieren.
- Die in einem Kanten-Hinterleuchtungsmodul verwendete lichtemittierende Vorrichtung muss im Allgemeinen Licht eng in Richtung der Dicke der Lichtleiterplatte, d.h. in deren vertikaler Richtung, ausstrahlen, während sie Licht breit entlang einer Kante der Lichtleiterplatte emittiert. Zu diesem Zweck hat die in dem Kanten-Hinterleuchtungsmodul verwendete lichtemittierende Vorrichtung vom Seitenansichtstyp im Allgemeinen eine längliche Form in einer Richtung davon.
- In den letzten Jahren wurden verschiedene Studien durchgeführt, um ein kantenartiges Hinterleuchtungsmodul zu entwickeln, bei der lichtemittierenden Vorrichtung im Chip-Maßstab direkt auf einer Leiterplatte montiert werden, die als Lichtquellen verwendet werden sollen. Ein Gehäuse im Chip-Maßstab kann die Größe des lichtemittierenden Bauteils weiter reduzieren und bietet mehr Komfort bei der Herstellung eines Hinterleuchtungsmoduls als ein Gehäuse mit Leuchtdioden in Seitenansicht unter Verwendung einer typischen Leiterplatte.
- Bei der Verwendung des Chip-Scale-Package-Typs als lichtemittierende Vorrichtung in Seitenansicht hat ein auf der lichtemittierenden Vorrichtung in Seitenansicht montierter LED Chip eine längliche Form in einer Richtung.
- [Offenbarung]
- [Technische Aufgabe]
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bieten eine lichtemittierende Vorrichtung, die die Erzeugung dunkler Flecken verhindert, und ein lichtemittierendes Modul, das diese enthält.
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine lichtemittierende Vorrichtung zur Verfügung, die in der Lage ist, die Lichtausbeute bei gleichzeitiger Beibehaltung einer kleinen Größe zu verbessern, und ein lichtemittierendes Modul, das diese lichtemittierende Vorrichtung enthält.
- [Technische Lösung]
- In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird eine lichtemittierende Vorrichtung bereitgestellt, die einen LED Chip, ein lichtdurchlässiges Element, ein weißes Sperrelement und ein elektrisch leitendes Bondelement enthält. Der LED Chip enthält auf seiner Unterseite ausgebildete Bump-Pads. Das lichtdurchlässige Element bedeckt die Ober- und Seitenflächen des LED Chips, und die Oberseite des LED Chips hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das weiße Sperrelement bedeckt gegenüberliegende lange Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips. Das elektrisch leitende Bondelement ist unter dem LED Chip angeordnet und durchdringt das weiße Sperrelement. Hier hat das elektrisch leitende Bondelement eine obere Fläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Fläche, die einer unteren Fläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist. Zusätzlich legt das weiße Sperrelement gegenüberliegende kurze Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements frei.
- In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein lichtemittierendes Modul bereitgestellt, das eine Leiterplatte und eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen enthält, die auf der Leiterplatte montiert sind und jeweils eine obere Oberfläche mit langen und kurzen Seiten haben. Jede der lichtemittierenden Vorrichtungen enthält einen LED Chip, ein lichtdurchlässiges Element, ein weißes Sperrelement und ein elektrisch leitendes Bondelement. Der LED Chip enthält auf seiner Unterseite ausgebildete Bump-Pads. Das lichtdurchlässige Element bedeckt die Ober- und Seitenflächen des LED Chips. Eine obere Fläche des lichtdurchlässigen Elements hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das weiße Sperrelement bedeckt gegenüberliegende lange Seitenflächen und eine untere Fläche des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips. Das elektrisch leitende Bondelement ist unter dem LED Chip angeordnet und durchdringt das weiße Sperrelement. Hier hat das elektrisch leitende Bondelement eine obere Fläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Fläche, die einer unteren Fläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist. Zusätzlich legt das weiße Sperrelement gegenüberliegende Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements frei. Außerdem sind die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen so angeordnet, dass benachbarte lichtemittierende Vorrichtungen den freiliegenden Oberflächen des lichtdurchlässigen Elements gegenüberliegen.
- [Vorteilhafte Effekte]
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bieten eine lichtemittierende Vorrichtung, bei der ein Trennabstand zwischen LED Chips in benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen verringert wird, um eine ausreichende Lichtmenge zu ermöglichen, um einen Bereich zwischen den lichtemittierenden Vorrichtungen zu erreichen, sowie ein lichtemittierendes Modul, das diese enthält.
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bieten eine lichtemittierende Vorrichtung, die in der Lage ist, die Lichtausbeute bei gleichzeitiger Beibehaltung einer kleinen Größe zu verbessern, und ein lichtemittierendes Modul, das diese enthält.
- Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
- Figurenliste
-
-
1 und2 sind Ansichten eines LED Chips gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
3 ist eine Ansicht eines LED Chips gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
7 bis9 sind Ansichten eines LED Chips gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
10 bis12 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
13 ist eine Ansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
14 ist eine Ansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
15 bis18 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
19 bis30 sind Ansichten, die einen Prozess der Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung illustrieren. -
31 bis33 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
34 und35 sind Ansichten einer Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. - [Bevorzugte Ausführungsform]
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen werden als Beispiel gegeben, um den Geist der vorliegenden Offenbarung den Fachleuten in diesem Bereich vollständig zu vermitteln. Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier offengelegten Ausführungsformen beschränkt und kann auch in verschiedenen Formen umgesetzt werden. In den Zeichnungen können Breiten, Längen, Dicken und dergleichen von Elementen oder Komponenten zur Verdeutlichung und Beschreibung übertrieben werden. In der gesamten Spezifikation bezeichnen gleichartige Ziffern gleichartige Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktion.
- Der Begriff „LED Chip“ bezieht sich hier auf einen Chip, der nach dem Aufwachsen der Epitaxieschichten und der Bildung von Elektroden und Bump-Pads mit Hilfe eines Wafers durch einen Isolationsprozess einzeln getrennt wird. Der Begriff „lichtemittierende Vorrichtung“ bezeichnet ein einzeln auf einer Leiterplatte montiertes Bauelement. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst einen LED Chip, der durch den Isolationsprozess einzeln getrennt ist.
- In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine lichtemittierende Vorrichtung ein Substrat, eine auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnete lichtemittierende Struktur, ein erstes Bump-Pad, das auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und ein zweites Bump-Pad, das auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet ist, um von dem ersten Bump-Pad beabstandet und elektrisch mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden zu sein. Die lichtemittierende Struktur enthält eine Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp und der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die auf der unteren Oberfläche des Substrats angeordnet ist, angeordnet ist. Die untere Oberfläche des Substrats hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das erste Bump-Pad ist in einer länglichen Form entlang einer langen Seite des Substrats angeordnet. Zusätzlich ist das zweite Bump-Pad in einer länglichen Form entlang der anderen langen Seite des Substrats angeordnet.
- Mindestens eines der ersten und zweiten Bump-Pads kann sich mit einer Mittellinie parallel zur kurzen Seite der unteren Oberfläche des Substrats schneiden.
- Das erste Bump-Pad kann einen ersten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang einer langen Seite des Substrats angeordnet ist, und einen ersten, sich vom ersten Längenabschnitt erstreckenden Abschnitt, der entlang einer kurzen Seite des Substrats angeordnet ist, umfassen.
- Das zweite Bump-Pad kann einen zweiten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang der anderen langen Seite des Substrats angeordnet ist, und einen zweiten erweiterten Abschnitt, der sich vom zweiten Längenabschnitt aus erstreckt und entlang der anderen kurzen Seite des Substrats angeordnet werden soll, umfassen.
- Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner ein Wellenlängenkonversionselement umfassen, das die obere und die Seitenflächen des Substrats bedeckt.
- Eine Dicke des Wellenlängenkonversionselements auf der Seitenfläche des Substrats kann kleiner als eine Höhe von der oberen Fläche des Substrats bis zum ersten Bump-Pad und dem zweiten Bump-Pad und größer als eine Dicke des Wellenlängenkonversionselements auf der oberen Fläche des Substrats sein.
- Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner ein weißes Sperrelement umfassen, das die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements und die untere Fläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt. Das weiße Sperrelement bedeckt die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements entlang der gegenüberliegenden langen Seiten des Substrats, so dass die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements, die die gegenüberliegenden kurzen Seiten des Substrats bedecken, freiliegen.
- Das weiße Sperrelement kann ein Silikonharz oder ein Epoxidharz enthalten.
- Eine Innenwand des weißen Sperrelements, die die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements bedeckt, kann eine Neigung aufweisen.
- Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner elektrisch leitende Bondelemente enthalten, die mit dem ersten und dem zweiten Bump-Pad verbunden sind. Das weiße Sperrelement, das die untere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt, kann eine Vielzahl von Durchgangslöchern enthalten, die mit den elektrisch leitenden Bondelementen gefüllt sind.
- In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein lichtemittierendes Modul eine Leiterplatte und eine auf der Leiterplatte montierte lichtemittierende Vorrichtung. Die lichtemittierende Vorrichtung enthält ein Substrat, eine auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnete lichtemittierende Struktur, ein erstes Bump-Pad, das auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und ein zweites Bump-Pad, das auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet ist, um von das erste Bump-Pad beabstandet zu sein und elektrisch mit der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden zu sein. Die lichtemittierende Struktur enthält eine Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp und der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp, die auf der unteren Oberfläche des Substrats angeordnet ist, angeordnet ist. Die untere Oberfläche des Substrats hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das erste Bump-Pad ist in einer länglichen Form entlang einer langen Seite des Substrats angeordnet. Zusätzlich ist das zweite Bump-Pad in einer länglichen Form entlang der anderen langen Seite des Substrats angeordnet.
- Mindestens eines der ersten und zweiten Bump-Pads kann sich mit einer Mittellinie parallel zur kurzen Seite der unteren Oberfläche des Substrats schneiden.
- Das erste Bump-Pad kann Folgendes umfassen: einen ersten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang einer langen Seite des Substrats angeordnet ist; und einen ersten erweiterten Abschnitt, der sich vom ersten Längenabschnitt aus erstreckt und entlang einer kurzen Seite des Substrats angeordnet werden soll.
- Das zweite Bump-Pad kann Folgendes umfassen: einen zweiten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang der anderen langen Seite des Substrats angeordnet ist; und einen zweiten erweiterten Abschnitt, der sich vom zweiten Längenabschnitt aus erstreckt und entlang der anderen kurzen Seite des Substrats angeordnet werden soll.
- Das lichtemittierende Modul kann ferner ein Wellenlängenkonversionselement enthalten, das die obere und die Seitenflächen des Substrats bedeckt.
- Das lichtemittierende Modul kann ferner ein weißes Sperrelement enthalten, das die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements und die untere Fläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt. Das weiße Sperrelement bedeckt die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements entlang der gegenüberliegenden langen Seiten des Substrats, so dass die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements, die die gegenüberliegenden kurzen Seiten des Substrats bedecken, freiliegen.
- Das lichtemittierende Modul kann ferner elektrisch leitende Bondelemente enthalten, die mit dem ersten Bump-Pad und dem zweiten Bump-Pad verbunden sind.
- Das weiße Sperrelement, das die untere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt, kann eine Vielzahl von Durchgangslöchern enthalten, die mit den elektrisch leitfähigen Bondelementen gefüllt sind.
- Die Leiterplatte des lichtemittierenden Moduls kann einen ersten Bereich, in dem die lichtemittierende Vorrichtung angeordnet ist, und einen zweiten Bereich senkrecht zum ersten Bereich enthalten.
- Das lichtemittierende Modul kann ferner eine auf der Leiterplatte montierte Zener-Vorrichtung enthalten, die an einer kurzen Seite des Substrats der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet wird und eine Zener-Diode enthält.
- Die Zener-Vorrichtung kann ferner ein weißes Sperrelement enthalten, das die Zener-Diode abdeckt.
- In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält eine lichtemittierende Vorrichtung einen LED Chip, ein lichtdurchlässiges Element, ein weißes Sperrelement und ein elektrisch leitendes Bondelement. Der LED Chip enthält auf seiner Unterseite ausgebildete Bump-Pads. Das lichtdurchlässige Element bedeckt die Ober- und Seitenflächen des LED Chips, und die Oberseite des LED Chips hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das weiße Sperrelement bedeckt gegenüberliegende lange Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips. Das elektrisch leitende Bondelement ist unter dem LED Chip angeordnet und durchdringt das weiße Sperrelement. Hier hat das elektrisch leitende Bondelement eine obere Fläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Fläche, die einer unteren Fläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist. Zusätzlich legt das weiße Sperrelement gegenüberliegende kurze Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements frei.
- Der LED Chip enthält ein Substrat, eine lichtemittierende Struktur, ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad. Die lichtemittierende Struktur ist auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnet und enthält eine Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp und der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp angeordnet ist. Das erste Bump-Pad ist auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp verbunden. Das zweite Bump-Pad ist auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur im Abstand von dem ersten Bump-Pad angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden. Hier hat die untere Oberfläche des Substrats eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Außerdem sind das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad parallel zueinander entlang der langen Seiten der unteren Oberfläche des Substrats angeordnet.
- Ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine kurze Seitenfläche des LED Chips bedeckt, kann eine geringere Dicke haben als ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine lange Seitenfläche des LED Chips bedeckt.
- In einer Ausführung kann eine Innenwand des weißen Sperrelements, das die Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements bedeckt, eine Neigung aufweisen [49].
- Die Innenwand des weißen Sperrelements kann eine erste Innenwand, die an eine Bodenfläche des weißen Sperrelements angrenzt, und eine zweite Innenwand, die an die erste Innenwand angrenzt und sich bis zu einer oberen Fläche des weißen Sperrelements erstreckt, umfassen. Dabei können die erste Innenwand und die zweite Innenwand unterschiedliche Neigungen haben.
- Die erste Innenwand des weißen Sperrelements kann in Bezug auf eine Seitenfläche des LED Chips eine größere Neigung als die zweite Innenwand desselben aufweisen.
- Die lichtemittierende Vorrichtung kann außerdem Materialien zur Wellenlängenumwandlung enthalten, die in dem lichtdurchlässigen Element dispergiert sind.
- In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein lichtemittierendes Modul vorgesehen, das eine Leiterplatte und eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen enthält, die auf der Leiterplatte montiert sind und jeweils eine obere Fläche mit langen und kurzen Seiten haben. Die lichtemittierende Vorrichtung umfasst einen LED Chip, ein lichtdurchlässiges Element, ein weißes Sperrelement und ein elektrisch leitendes Bondelement. Der LED Chip enthält auf seiner Unterseite ausgebildete Bump-Pads. Das lichtdurchlässige Element bedeckt die Ober- und Seitenflächen des LED Chips. Eine obere Fläche des lichtdurchlässigen Elements hat eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Das weiße Sperrelement bedeckt gegenüberliegende lange Seitenflächen und eine untere Fläche des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips. Das elektrisch leitende Bondelement ist unter dem LED Chip angeordnet und durchdringt das weiße Sperrelement. Hier hat das elektrisch leitende Bondelement eine obere Fläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Fläche, die einer unteren Fläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist. Zusätzlich legt das weiße Sperrelement gegenüberliegende Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements frei. Außerdem sind die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen so angeordnet, dass die Seitenflächen benachbarter lichtemittierender Vorrichtungen, auf denen das lichtdurchlässige Element freiliegt, einander gegenüberliegen.
- Der LED Chip enthält ein Substrat, eine lichtemittierende Struktur, ein erstes Bump-Pad und ein zweites Bump-Pad. Die lichtemittierende Struktur ist auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnet und enthält eine Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp und der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp angeordnet ist. Das erste Bump-Pad ist auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp verbunden. Das zweite Bump-Pad ist auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur beabstandet von dem ersten Bump-Pad angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden. Hier hat die untere Oberfläche des Substrats eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten. Außerdem sind das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad parallel zueinander entlang der langen Seiten der unteren Oberfläche des Substrats angeordnet.
- Ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine kurze Seitenfläche des LED Chips bedeckt, kann eine geringere Dicke haben als ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine lange Seitenfläche des LED Chips bedeckt.
- In einer Ausführung kann eine Innenwand des weißen Sperrelements, das die Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements bedeckt, eine Neigung aufweisen.
- Die Innenwand des weißen Sperrelements kann eine erste Innenwand, die an eine Bodenfläche des weißen Sperrelements angrenzt, und eine zweite Innenwand, die an die erste Innenwand angrenzt und sich bis zu einer oberen Fläche des weißen Sperrelements erstreckt, umfassen. Dabei können die erste Innenwand und die zweite Innenwand unterschiedliche Neigungen haben.
- Die erste Innenwand des weißen Sperrelements kann in Bezug auf eine Seitenfläche des LED Chips eine größere Neigung als die zweite Innenwand desselben aufweisen.
- Ein Abschnitt des lichtdurchlässigen Elements, der die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung bedeckt, kann durch das weiße Sperrelement freigelegt werden.
- Die Leiterplatte kann mit einem elektrisch leitenden Schaltungsmuster versehen werden. Die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen können elektrisch mit dem Schaltungsmuster verbunden werden.
- Die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen können durch das Schaltungsmuster in Reihe miteinander verbunden werden.
- Die lichtemittierende Vorrichtung kann ferner ein Wellenlängenkonversionsmaterial enthalten, das in dem lichtdurchlässigen Element dispergiert ist.
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
-
1 und2 sind Ansichten eines LED Chips gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
1 ist eine Ansicht des LED Chips100 gemäß der ersten Ausführungsform von unten und2 ist eine Querschnittsansicht (A1-A2) des LED Chips100 gemäß der ersten Ausführungsform. - Unter Bezugnahme auf
1 und2 enthält der LED Chip100 ein Substrat110 , eine lichtemittierende Struktur120 , eine ohmsche Reflexionsschicht130 , eine erste Isolationsschicht140 , die erste Pad-Metallschicht151 , eine zweite Pad-Metallschicht152 , eine zweite Isolationsschicht160 , ein erstes Bump-Pad170 und ein zweites Bump-Pad180 . Mit diesen Komponenten hat der LED Chip100 eine rechteckige Struktur, wobei ein unterer Rand des LED Chips100 lange Seiten und kurze Seiten hat. Dabei beziehen sich die langen Seiten auf Seiten der unteren Peripherie, die eine größere Länge als die kurzen Seiten der unteren Peripherie haben. - Das Substrat
110 kann aus beliebigen Strukturen ausgewählt werden, die das Aufwachsen einer Galliumnitrid-Halbleiterschicht darauf ohne Einschränkung ermöglichen. So kann das Substrat110 beispielsweise ein Saphirsubstrat, ein Galliumnitridsubstrat, ein SiC-Substrat und ähnliches umfassen und ein strukturiertes Saphirsubstrat sein. Das Substrat110 hat eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten. - Die lichtemittierende Struktur
120 wird auf einer unteren Fläche des Substrats110 gebildet. Die lichtemittierende Struktur120 enthält eine Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp, eine aktive Schicht122 und eine Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp. - Die Halbleiterschicht
121 des ersten Leitfähigkeitstyps wird auf der unteren Oberfläche des Substrats110 gebildet. Die Halbleiterschicht121 des ersten Leitfähigkeitstyps kann eine auf dem Substrat110 aufgewachsene Halbleiterschicht und eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein. Die Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die mit n-leitenden Dotierstoffen, z.B. Si, dotiert ist. Hier wird zwar die Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp121 als vom Substrat110 unterschieden dargestellt, aber eine Grenze zwischen der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp121 und dem Substrat110 kann unklar sein, wenn das Substrat eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht ist. - Ein Mesa M ist auf einer unteren Oberfläche der Halbleiterschicht
121 vom ersten Leitfähigkeitstyp angeordnet. Die Mesa M kann in einem Bereich der Halbleiterschicht121 des ersten Leitfähigkeitstyps angeordnet werden. Dementsprechend können Randbereiche der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps nach außen hin freiliegen, anstatt von der Mesa M bedeckt zu werden. Zusätzlich kann die Mesa M einen Abschnitt der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps121 enthalten. - Die Mesa M umfasst die Halbleiterschicht
123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp und die aktive Schicht122 . Die aktive Schicht122 ist auf der unteren Oberfläche der Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp und die Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp ist auf der unteren Oberfläche der aktiven Schicht122 gebildet. Die aktive Schicht122 kann eine Einzel-Quantentopf-Struktur oder eine Multi-Quantentopf-Struktur haben. Die Zusammensetzung und Dicke der Well-Schichten in der aktiven Schicht122 bestimmen die Wellenlängen des Lichts. Insbesondere kann die aktive Schicht so ausgebildet werden, dass sie UV-Licht, blaues Licht oder grünes Licht durch Anpassung der Zusammensetzung der Well-Schichten erzeugt. - Die Halbleiterschicht
123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp kann eine Galliumnitrid-Halbleiterschicht sein, die mit p-Dotierungsmitteln, z.B. Mg, dotiert ist. - Sowohl die Halbleiterschicht
121 des ersten Leitfähigkeitstyps als auch die Halbleiterschicht123 des zweiten Leitfähigkeitstyps kann aus einer einzigen Schicht bestehen, ohne darauf beschränkt zu sein. Sowohl die Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps121 als auch die Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps123 können aus mehreren Schichten bestehen und eine Übergitterschicht enthalten. - Die Halbleiterschicht
121 vom ersten Leitfähigkeitstyp, die aktive Schicht122 und die Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp können auf dem Substrat110 in einer Kammer durch ein in der Technik bekanntes Verfahren, wie die metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD) oder die Molekularstrahlepitaxie (MBE), aufgewachsen werden. - Die Mesa M hat eine schräge Seitenfläche, so dass die Fläche mit zunehmendem Abstand von der ersten Halbleiterschicht vom Leitfähigkeitstyp
121 allmählich abnimmt. Mit dieser Struktur können Schichten, die die Seitenfläche der Mesa M bedecken, stabil gebildet werden. - Die Mesa M kann eine längliche rechteckige Form entlang der Form des Substrats
110 haben und eine in Längsrichtung des Substrats110 ausgebildete Nut enthalten, um die Halbleiterschicht121 des ersten Leitfähigkeitstyps freizulegen. Wie in110 zu führen. Die Rille hat eine kürzere Länge als die Länge einer langen Seite der Mesa M. Daher ist die andere Seite der Mesa M, die eine kurze Länge hat, von der Rille getrennt. - Die ohmsche Reflexionsschicht
130 wird auf einer unteren Oberfläche der Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp gebildet, um die Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp zu kontaktieren. Die ohmsche Reflexionsschicht130 kann im Wesentlichen über den gesamten Bereich der Mesa in einem oberen Bereich der Mesa M angeordnet werden. Bezüglich2 ist die ohmsche Reflexionsschicht130 nicht so angeordnet, dass sie den gesamten oberen Bereich der Mesa M bedeckt. Beispielsweise kann die ohmsche Reflexionsschicht130 80% oder mehr des oberen Bereichs der Mesa M bedecken. Außerdem kann die ohmsche Reflexionsschicht130 90% oder mehr des oberen Bereichs der Mesa M bedecken. Obwohl in dieser Zeichnung nicht dargestellt, kann die lichtemittierende Struktur ferner eine ohmsche Oxidschicht (nicht dargestellt) enthalten, die im oberen Bereich der Mesa M angeordnet ist und die Mesa M um die ohmsche Reflexionsschicht130 herum bedeckt. Bei der Struktur, bei der die ohmsche Oxidschicht (nicht gezeigt) um die ohmsche reflektierende Schicht130 herum angeordnet ist, hat die lichtemittierende Struktur einen vergrößerten ohmschen Kontaktbereich, wodurch eine Verringerung der Vorwärtsspannung einer lichtemittierenden Diode ermöglicht wird. - Die ohmsche Reflexionsschicht
130 kann eine reflektierende Metallschicht enthalten. Dementsprechend reflektiert die ohmsche Reflexionsschicht130 das von der aktiven Schicht122 erzeugte und die ohmsche Reflexionsschicht130 erreichende Licht in Richtung des Substrats110 . Zum Beispiel kann die ohmsche Reflexionsschicht130 aus einer einzigen Metallschicht bestehen oder eine ohmsche und eine reflektierende Schicht enthalten. Die ohmsche Schicht kann z.B. aus einem Metall, wie Ni, bestehen, und die reflektierende Schicht kann aus einem hochreflektierenden Metall, wie Ag oder Al, bestehen. Darüber hinaus kann die ohmsche Reflexionsschicht130 ein Sperrelement enthalten. Das Sperrelement kann aus Ni, Ti und Au bestehen. Zum Beispiel kann die ohmsche reflektierende Schicht eine Stapelstruktur aus Ni/Ag/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti haben. - Nach einer anderen Ausführung kann die ohmsche Reflexionsschicht
130 eine transparente Oxidschicht, die einen ohmschen Kontakt mit der Halbleiterschicht123 des zweiten Leitfähigkeitstyps bildet, eine Isolierschicht, die die transparente Oxidschicht bedeckt und eine Öffnung aufweist, die die transparente Oxidschicht freilegt, und eine reflektierende Metallschicht, die die Isolierschicht bedeckt und durch die Öffnung der Isolierschicht mit der transparenten Oxidschicht verbunden ist, enthalten. Mit dieser Struktur kann die ohmsche Reflexionsschicht einen omnidirektionalen Reflektor bilden. - Die erste Isolationsschicht
140 bedeckt die Mesa M und die ohmsche Reflexionsschicht130 . Zusätzlich kann die erste Isolierschicht140 die Seitenfläche der Mesa M bedecken. Hier kann die erste Isolierschicht140 einen Abschnitt der Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp bedecken, die durch die Seitenfläche der Mesa M freiliegt. Mit dieser Struktur kann die erste Isolierschicht140 die Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp freilegen, die entlang der Peripherie der Mesa M angeordnet ist. - Ferner wird die erste Isolierschicht
140 mit mindestens einer Öffnung141 gebildet, die die ohmsche Reflexionsschicht130 freilegt. Die Öffnung141 der ersten Isolationsschicht140 ist auf der unteren Oberfläche der Mesa M angeordnet, auf der später die zweite Pad-Metallschicht152 gebildet wird. Die zweite Pad-Metallschicht152 ist durch die Öffnung141 elektrisch mit der Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden. - Die erste Isolierschicht
140 kann aus einer einzigen Schicht SiO2 oder Si3N4 bestehen. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die erste Isolationsschicht140 nicht darauf beschränkt ist. So kann die erste Isolierschicht140 beispielsweise eine Mehrschichtstruktur mit einer Siliziumnitrid- und einer Siliziumoxidschicht aufweisen und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, bei dem Siliziumoxid- und Titanoxidschichten abwechselnd übereinander gestapelt sind. - Die erste Pad-Metallschicht
151 wird auf einer unteren Oberfläche der ersten Isolierschicht140 und einer unteren Oberfläche eines Abschnitts der Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp gebildet, die durch die erste Isolierschicht140 hindurch freiliegt. Die erste Pad-Metallschicht151 ist durch die erste Isolierschicht140 von der Mesa M und der ohmschen Reflexionsschicht130 isoliert. Bei dieser Struktur kontaktiert die erste Pad-Metallschicht151 die Halbleiterschicht121 des ersten Leitfähigkeitstyps und ist elektrisch mit dieser verbunden. - Die zweite Pad-Metallschicht
152 wird auf der unteren Oberfläche der ersten Isolierschicht140 mit der Öffnung141 darin und in der Öffnung141 gebildet, um von der ersten Pad-Metallschicht151 beabstandet zu sein. Bei dieser Struktur ist die zweite Kissenmetallschicht152 durch die Öffnung141 elektrisch mit der ohmschen Reflexionsschicht130 verbunden. - Die erste Pad-Metallschicht
151 und die zweite Pad-Metallschicht152 können aus dem gleichen Material durch das gleiche Verfahren gebildet werden. Zum Beispiel können die erste Pad-Metallschicht151 und die zweite Pad-Metallschicht152 eine Stapelstruktur aus Cr/Al/Ni/Ti/Ni/Ti/Au/Ti haben. - Die zweite Isolierschicht
160 wird so geformt, dass sie die erste Pad-Metallschicht151 und die zweite Pad-Metallschicht152 bedeckt. Die zweite Isolierschicht160 kann die Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp bedecken, die entlang der Peripherie der Mesa M freiliegt. Hier kann die zweite Isolierschicht160 die Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp, die an einem Rand des Substrats110 angeordnet ist, freilegen. - Die zweite Isolierschicht
160 enthält eine erste Öffnung161 , die die erste Pad-Metallschicht151 freilegt, und eine zweite Öffnung162 , die die zweite Pad-Metallschicht152 freilegt. Die erste Öffnung161 und die zweite Öffnung162 können in Bereichen auf der unteren Oberfläche der Mesa M angeordnet werden. - In Bezug auf
1 sind die erste Öffnung161 und die zweite Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 voneinander beabstandet und in einer länglichen Form entlang der Längsseite des Substrats110 ausgebildet. Ferner kann mindestens eine der ersten Öffnung161 und der zweiten Öffnung162 so ausgebildet sein, dass sie sich mit einer Mittellinie C schneidet. Hier bezieht sich die Mittellinie C auf eine Linie, die parallel zur kurzen Seite der Unterseite des LED Chips100 oder des Substrats110 verläuft und durch die Mitte der Unterseite verläuft. Das heißt, die Mittellinie C ist eine Linie, die sich von der Mitte zwischen gegenüberliegenden kurzen Seiten des LED Chips zu einer langen Seite desselben erstreckt. Bezogen auf1 sind sowohl die erste Öffnung161 als auch die zweite Öffnung162 so ausgebildet, dass sie sich mit der Mittellinie C schneiden. - Die zweite Isolationsschicht
160 kann aus einer einzigen Schicht SiO2 oder Si3N4 gebildet werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Die zweite Isolierschicht160 kann beispielsweise eine Mehrschichtstruktur mit einer Siliziumnitrid- und einer Siliziumoxidschicht aufweisen und einen verteilten Bragg-Reflektor enthalten, in dem Siliziumoxid- und Titanoxidschichten abwechselnd übereinander gestapelt sind. - Das erste Bump-Pad
170 und das zweite Bump-Pad180 sind auf der ersten Pad-Metallschicht151 bzw. der zweiten Pad-Metallschicht152 ausgebildet und ragen unter der zweiten Isolierschicht160 nach unten. - Das erste Bump Pad
170 wird auf einer unteren Fläche der ersten Pad-Metallschicht151 gebildet, die durch die erste Öffnung161 der zweiten Isolierschicht160 freiliegt. Zusätzlich kann eine untere Fläche des ersten Bump-Pads170 eine größere Breite als eine obere Fläche davon haben, so dass ein Abschnitt der unteren Fläche der zweiten Isolierschicht160 bedeckt wird. Bei dieser Struktur ist das erste Bump-Pad170 über die erste Pad-Metallschicht151 elektrisch mit der Halbleiterschicht121 vom ersten Leitfähigkeitstyp verbunden. - Das zweite Bump-Pad
180 wird auf einer unteren Oberfläche der zweiten Pad-Metallschicht152 gebildet, die durch die zweite Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 freiliegt. Zusätzlich kann eine untere Fläche des zweiten Bump-Pads180 eine größere Breite als eine obere Fläche aufweisen, so dass ein Abschnitt der unteren Fläche der zweiten Isolierschicht160 abgedeckt wird. Bei dieser Struktur ist das zweite Bump-Pad180 über die zweite Pad-Metallschicht152 und die ohmsche Reflexionsschicht130 elektrisch mit der Halbleiterschicht123 vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden. Die zweite Pad-Metallschicht152 kann weggelassen werden. Hier kann das zweite Bump-Pad180 direkt mit der ohmschen Reflexionsschicht130 in Kontakt kommen. - Bei dieser Struktur bedeckt die untere Fläche des ersten Bump-Pads
170 und des zweiten Bump-Pads180 jeweils die untere Fläche der zweiten Isolierschicht160 und bietet so eine große Bondfläche für die Verbindung mit externen Komponenten. Dadurch ist es möglich, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem LED Chip100 und den externen Komponenten zu erreichen. - Nach dieser Ausführungsform umfasst der LED Chip
100 das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 , das die Unterseite der zweiten Isolationsschicht160 bedeckt. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Struktur des LED Chips100 nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann das erste Bump-Pad170 restriktiv auf der ersten Pad-Metallschicht151 platziert werden, die durch die erste Öffnung161 der zweiten Isolationsschicht160 freiliegt. Zusätzlich kann das zweite Bump-Pad180 restriktiv auf der zweiten Pad-Metallschicht152 platziert werden, die durch die zweite Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 freiliegt. - Das erste Bump-Pad
170 und das zweite Bump-Pad180 werden entlang der ersten Öffnung161 und der zweiten Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 gebildet. Dementsprechend ist das erste Bump-Pad170 in einer länglichen Form entlang einer Längsseite des LED Chips100 angeordnet. Ferner ist das zweite Bump-Pad180 in einer länglichen Form entlang der anderen Längsseite des LED Chips100 angeordnet. Das heißt, das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 sind in seitlicher Richtung voneinander beabstandet, um in einer länglichen Form entlang beider Längsseiten des LED Chips100 angeordnet zu sein. In Bezug auf1 haben sowohl das erste Bump-Pad170 als auch das zweite Bump-Pad180 eine Länge, die sich mit der Mittellinie C schneidet. - Das erste Bump-Pad
170 und das zweite Bump-Pad180 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material. Beispielsweise können das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 aus einer einzigen Metallschicht einschließlich Au oder TiN oder aus mehreren Schichten einschließlich einer Au- und einer TiN-Schicht bestehen. Es sollte jedoch verstanden werden, dass das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 nicht darauf beschränkt sind und aus jedem elektrisch leitenden Material bestehen können. - Konventionell wird ein LED Chip mit rechteckigem Umfang mit zwei Bump-Pads an gegenüberliegenden Seiten in Bezug auf seine Mittellinie gebildet. Bei dieser Struktur hat der LED Chip an den gegenüberliegenden Seiten eine höhere Metalldichte als in seinem zentralen Bereich. Daher hat der LED Chip mit einer länglichen Form das Problem des leichten Biegens oder Brechens um die Mittellinie herum.
- Der LED Chip
100 nach dieser Ausführung enthält jedoch das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 , die so geformt sind, dass sie die Mittellinie schneiden, und leidet daher nicht an einem solchen Problem des Biegens oder Brechens um die Mittellinie herum. - Obwohl sowohl das erste Bump-Pad
170 als auch das zweite Bump-Pad180 gemäß dieser Ausführung so geformt sind, dass sie sich mit der Mittellinie C schneiden, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass andere Implementierungen möglich sind. Das heißt, dass im LED Chip100 mindestens eines des ersten Bump-Pads170 und des zweitens Bump-Pad180 so geformt ist, dass es die Mittellinie C schneidet. Da auch in dieser Struktur Metalle um die Mittellinie C herum verteilt sind, erhöht sich die Festigkeit um die Mittellinie C des LED Chips und verhindert so, dass der LED Chip100 gebogen oder gebrochen wird. -
3 ist eine Ansicht eines LED Chips nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
3 ist eine Ansicht des LED Chips200 gemäß der zweiten Ausführungsform von unten. - Die Beschreibung der gleichen Komponenten des LED Chips
200 nach der zweiten Ausführungsform wie die des LED Chips100 (siehe1 und2 ) nach der ersten Ausführungsform entfällt. Einzelheiten zu den gleichen Bauteilen finden Sie in der Beschreibung des LED Chips100 (siehe1 und2 ) nach der ersten Ausführungsform. - Die erste Öffnung
161 der zweiten Isolationsschicht160 ist entlang einer langen Seite des Substrats110 ausgebildet und wird kontinuierlich entlang einer kurzen Seite davon gebildet. Zusätzlich ist die zweite Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 entlang der anderen langen Seite des Substrats110 gebildet und ist kontinuierlich entlang der anderen kurzen Seite davon gebildet. Außerdem sind die erste Öffnung161 und die zweite Öffnung162 der zweiten Isolierschicht160 so angeordnet, dass sie sich mit der Mittellinie des Substrats110 schneiden. Bei dieser Struktur enthält der LED Chip200 ein erstes Bump-Pad270 , das auf der ersten Öffnung161 der zweiten Isolierschicht160 ausgebildet ist, und ein zweites Bump-Pad280 , das auf der zweiten Öffnung162 ausgebildet ist. Das erste Bump-Pad270 enthält einen ersten Längenabschnitt271 und einen ersten erweiterten Abschnitt272 . - Der erste Längenabschnitt
271 ist in einer länglichen Form entlang einer Längsseite des Substrats110 ausgebildet. Der erste Längenabschnitt271 ist derselbe wie das erste Bump-Pad170 (siehe1 und2 ) des LED Chips100 (siehe1 und2 ) entsprechend der ersten Ausführungsform. - Der erste erweiterte Abschnitt
272 erstreckt sich von einem Ende des ersten Längenabschnitts271 und wird entlang einer kurzen Seite des Substrats110 gebildet. Das heißt, der erste erweiterte Abschnitt272 ragt vom ersten Längenabschnitt271 in Richtung der anderen Längsseite des Substrats110 heraus. - Das zweite Bump-Pad
280 umfasst einen zweiten Längenabschnitt281 und einen zweiten erweiterten Abschnitt282 . - Der zweite Längenabschnitt
281 ist in einer länglichen Form entlang der anderen Längsseite des Substrats110 ausgebildet. Der zweite Längenabschnitt281 entspricht dem zweiten Bump-Pad180 (siehe1 und2 ) des LED Chips100 (siehe1 und2 ) entsprechend der ersten Ausführungsform. - Der zweite erweiterte Abschnitt
282 erstreckt sich von einem Ende des zweiten Längenabschnitts281 und wird entlang der anderen kurzen Seite des Substrats110 gebildet. Das heißt, der zweite erweiterte Abschnitt282 ragt vom zweiten Längenabschnitt281 zu einer Längsseite des Substrats110 hin vor. - Als solche sind das erste Bump-Pad
270 und das zweite Bump-Pad280 so angeordnet, dass der erste Längenabschnitt271 mindestens einem Teil des zweiten Längenabschnitts281 und der erste erweiterte Abschnitt272 mindestens einem Teil des zweiten erweiterten Abschnitts282 gegenüberliegt. Zusätzlich sind der erste Längenabschnitt271 des ersten Bump-Pads270 und der zweite Längenabschnitt281 des zweiten Bump-Pads280 so angeordnet, dass sie die Mittellinie C schneiden. - Mit der Struktur des ersten Längenabschnitts
271 des ersten Bump-Pads270 und des zweiten Längenabschnitts281 des zweiten Bump-Pads280 kann der LED Chip200 gemäß dieser Ausführungsform daran gehindert werden, gebogen oder gebrochen zu werden. - Da der LED Chip
200 außerdem den ersten erweiterten Abschnitt272 , der sich vom ersten Längenabschnitt271 aus erstreckt, und den zweiten erweiterten Abschnitt282 , der sich vom zweiten Längenabschnitt281 aus erstreckt, enthält, haben das erste Bump-Pad270 und das zweite Bump-Pad280 größere Flächen als die des LED Chips gemäß der ersten Ausführungsform. Dementsprechend haben der LED Chip200 eine große Bondfläche in Bezug auf externe Komponenten. Außerdem erleichtern die großen Flächen des ersten Bump-Pads270 und des zweiten Bump-Pads280 die Kontaktierung von Sonden beim Testen des LED Chips200 oder eines Gehäuses, das den LED Chip enthält. Das heißt, die Sonden werden mit breiten Bereichen des ersten Bump-Pads270 und des zweiten Bump-Pads280 in Kontakt gebracht, wodurch ein zuverlässiges Testen durch die Vermeidung von Testfehlern aufgrund von Kontaktversagen gewährleistet wird. -
4 bis6 sind Ansichten eines lichtemittierenden Bauteils entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
4 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung300 gemäß der ersten Ausführungsform,5 ist eine Seitenansicht (B1-B2) der in4 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung und6 ist eine weitere Seitenansicht (B3-B4) der in4 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung. - Unter Bezugnahme auf
4 bis6 enthält die lichtemittierende Vorrichtung300 gemäß der ersten Ausführung einen LED Chip100 , ein Wellenlängenkonversionselement310 und ein weißes Sperrelement320 . - In dieser Ausführungsform ist der LED Chip
100 gemäß der ersten Ausführungsform der LED Chip100 (siehe1 und2 ). Dementsprechend finden sich Details zum inneren Aufbau und zur Struktur des LED Chips100 in1 und2 . Es sollte verstanden werden, dass der LED Chip100 der lichtemittierenden Vorrichtung300 gemäß der ersten Ausführungsform nicht auf den LED Chip100 (siehe1 und2 ) gemäß der ersten Ausführungsform beschränkt ist und gemäß der zweiten Ausführungsform der LED Chip200 (siehe3 ) sein kann. - Das Wellenlängenkonversionselement
310 ist so geformt, dass es die Ober- und Seitenflächen des LED Chips100 umgibt. Das Wellenlängenkonversionselement310 dient dazu, die Wellenlängen des vom LED Chip100 emittierten Lichts so umzuwandeln, dass die Lichtemittierende Vorrichtung300 weißes Licht oder andere Lichtfarben aussenden kann. Als Beispiel kann das Wellenlängenkonversionselement310 eine Leuchtstoffschicht sein, in der Leuchtstoffe zur Umwandlung von Lichtwellenlängen mit einem transparenten Harz gemischt werden. Das transparente Harz kann zum Beispiel ein transparentes Silikonharz sein. Die Leuchtstoffe können gelbe, rote, grüne und ähnliche Leuchtstoffe enthalten. - Beispiele für gelbe Leuchtstoffe können YAG:Ce (T3Al5O12:Ce)-basierte Leuchtstoffe, die mit Cer (Ce)-dotiertem Yttrium (Y)-Aluminium (Al)-Granat sind, und Leuchtstoffe auf Silikatbasis mit einer Hauptwellenlänge von 530 nm bis 570 nm sein.
- Beispiele für rote (R)-Leuchtstoffe können YOX (Y2O3:EU)-basierte Leuchtstoffe sein, die aus einer Verbindung von Yttriumoxid (Y2O3) und Europium (Eu) bestehen, und Nitrid-Leuchtstoffe, die eine Hauptwellenlänge von 611 nm haben.
- Beispiele für grüne (G) Leuchtstoffe können LAP (LaPO4:Ce,Tb)-basierte Leuchtstoffe mit einer Hauptwellenlänge von 544 nm sein, die aus einer Verbindung aus Phosphat (PO4), Lanthan (La) und Terbium (Tb) bestehen.
- In einigen Ausführungsformen kann das Wellenlängenumwandlungsglied
310 blaue Phosphore enthalten. Beispiele für blaue (B) Leuchtstoffe können auf BAM (BaMgAl10O17:EU) basierende Leuchtstoffe mit einer Hauptwellenlänge von 450 nm sein, die aus einer Verbindung aus Barium (Ba), Magnesium (Mg), Aluminiumoxid und Europium (Eu) bestehen. - Zusätzlich können die Leuchtstoffe die Fluoridverbindung KSF-Leuchtstoffe (K2SiF6) enthalten, die als aktive Mn4+-Leuchtstoffe für eine hohe Farbwiedergabe vorteilhaft sind.
- Nach dieser Ausführungsform ist eine Dicke t1 des Wellenlängenkonversionselements
310 , das auf der Seitenfläche des LED Chips100 ausgebildet ist, kleiner als eine Dicke t2 des LED Chips100 . Die Dicke des LED Chips100 bezieht sich hier auf eine Dicke von einer Oberseite des LED Chips100 zu einer Unterseite davon. - Außerdem ist die Dicke t1 des Wellenlängenkonversionselements
310 , das auf der Seitenfläche des LED Chips100 ausgebildet ist, größer als eine Dicke t3 des Wellenlängenkonversionselements310 , das auf der Oberseite des LED Chips100 ausgebildet ist. - Wenn die Dicke t1 des Wellenlängenkonversionselements
310 , das auf der Seitenfläche des LED Chips100 ausgebildet ist, zu dünn ist, kann das von der Seitenfläche des LED Chips100 emittierte Licht von einer Seitenfläche des weißen Sperrelements320 reflektiert und in den LED Chip100 absorbiert werden. Um dieses Problem zu vermeiden, wird ein ausreichender Trennabstand zwischen der Seitenfläche des LED Chips100 und der Seitenfläche des weißen Sperrelements320 eingestellt. Dabei bezieht sich die Seitenfläche des weißen Sperrelements320 auf eine Innenwand, die der Seitenfläche des LED Chips100 zugewandt ist. Dementsprechend ist das Wellenlängenkonversionselement310 zwischen der Seitenfläche des LED Chips100 und der Seitenfläche des weißen Sperrelements320 in ausreichender Dicke ausgebildet. Wenn jedoch die Dicke t1 des Wellenlängenkonversionselements310 , das auf der Seitenfläche des LED Chips100 ausgebildet ist, dick ist, kann die Größe der Lichtschranke300 erhöht werden. Dementsprechend kann die Dicke t1 des auf der Seitenfläche des LED Chips100 gebildeten Wellenlängenkonversionselements310 kleiner sein als die Dicke t2 des LED Chips100 . - Das weiße Sperrelement
320 bedeckt gegenüberliegende lange Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements310 . In Bezug auf4 bedeckt das weiße Sperrelement320 die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements310 entlang der gegenüberliegenden langen Seiten des Substrats110 , so dass die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements310 , die die gegenüberliegenden kurzen Seiten des Substrats110 bedecken, freiliegen. Da das weiße Sperrelement320 so ausgebildet ist, dass es nur die gegenüberliegenden langen Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements310 bedeckt, sind die unteren Flächen des Wellenlängenkonversionselements310 und des LED Chips100 freiliegend. - Bei dieser Struktur des weißen Sperrelements
320 ragen das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 des LED Chips100 aus einer unteren Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung300 heraus. Mit dem ersten Bump-Pad170 und dem zweiten Bump-Pad180 , die daraus hervorstehen, kann die lichtemittierende Vorrichtung300 leicht auf externe Pads eines externen Bauteils ausgerichtet werden. Dementsprechend gewährleistet die lichtemittierende Vorrichtung300 nach dieser Ausführungsform eine zuverlässige Verbindung mit externen Komponenten. Obwohl nicht in4 bis6 dargestellt, kann ein elektrisch leitendes Bondelement zum Bonden an externe Komponenten auf den unteren Flächen des ersten Bump-Pads170 und des zweiten Bump-Pads180 der lichtemittierenden Vorrichtung300 angeordnet werden. Da in der lichtemittierenden Vorrichtung300 entsprechend dieser Ausführung das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 belichtet werden, ist es möglich, nicht nur ein pastenartiges Bondelement, wie z.B. Lötmittel, sondern auch ein filmartiges Bondelement zu verwenden. Das filmartige Bondelement hat eine geringere Fließfähigkeit als das pastenartige Bondelement und kann einen Kurzschluss zwischen dem ersten Bump-Pad170 und dem zweiten Bump-Pad180 reduzieren. - Eine obere Fläche des weißen Sperrelements
320 hat eine Neigung. Ein Ende der oberen Fläche des weißen Sperrelements320 kann kollinear mit einer oberen Fläche des Wellenlängenkonversionselements310 angeordnet werden. Dabei bezieht sich das eine Ende der oberen Fläche des weißen Sperrelements320 auf eine Seite, die eine obere Ecke der Innenwand seiner oberen Fläche einschließt, und das andere Ende auf eine Seite, die eine obere Ecke seiner Außenwand einschließt. Ferner hat die obere Fläche des weißen Sperrelements320 eine Höhe, die von der Innenwand des weißen Sperrelements320 bis zu dessen Außenwand allmählich zunimmt. - In einer Struktur, bei der ein Ende der oberen Oberfläche des weißen Sperrelements
320 über der oberen Oberfläche des Wellenlängenkonversionselements310 angeordnet ist, kollidiert ein Abschnitt des durch das Wellenlängenkonversionselement310 emittierten Lichts mit der Innenwand des weißen Sperrelements320 . Das heißt, ein Strahlwinkel der lichtemittierenden Vorrichtung300 wird verengt, wodurch die Effizienz der Lichtauskopplung verringert wird. - Ferner kann in einer Struktur, bei der ein Ende der oberen Fläche des weißen Sperrelements
320 unter der oberen Fläche des Wellenlängenkonversionselements310 angeordnet ist, die obere Fläche des weißen Sperrelements320 aufgrund eines Prozesses oder einer äußeren Umgebung teilweise dadurch bedeckt werden. In diesem Fall erreicht das von dem LED Chip100 emittierte Licht nicht das Wellenlängenkonversionselement310 auf dem weißen Sperrelement320 , und ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements310 emittiert eine Farbe, die den Leuchtstoffen in dem Wellenlängenkonversionselement310 entspricht. - Dementsprechend ist das eine Ende der oberen Fläche des weißen Sperrelements
320 kollinear mit der oberen Fläche des Wellenlängenkonversionselements310 angeordnet, wobei das andere Ende der oberen Fläche oberhalb des einen Endes davon angeordnet ist, um zu verhindern, dass das Wellenlängenkonversionselement310 die obere Fläche des weißen Sperrelements320 bedeckt. - Alternativ kann die Neigung der oberen Fläche des weißen Sperrelements
320 geändert werden, um den Abstrahlwinkel des von der lichtemittierenden Vorrichtung300 emittierten Lichts zu ändern. - Die weißen Sperrelemente
320 können aus Epoxid-Formmasse (EMC) oder Silikon-Formmasse (SMC) gebildet werden. -
7 bis9 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
7 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung400 gemäß der zweiten Ausführungsform,8 ist eine Seitenansicht (D1-D2) der in7 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung und9 ist eine weitere Seitenansicht (D3-D4) der in7 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung. - Unter Bezugnahme auf
7 bis9 enthält die lichtemittierende Vorrichtung400 gemäß der zweiten Ausführung einen LED Chip100 , ein Wellenlängenkonversionselement310 und ein weißes Sperrelement420 . - In dieser Ausführungsform ist der LED Chip
100 gemäß der ersten Ausführungsform der LED Chip100 (siehe1 und2 ). Dementsprechend finden sich Details zum inneren Aufbau und zur Struktur des LED Chips100 in1 und2 . - Das weiße Sperrelement
420 enthält einen untere Abschnitt421 und einen Seitenabschnitt422 . Dabei enthält der untere Abschnitt421 eine Bodenfläche, auf der der LED Chip100 montiert ist, und der seitliche Teil422 enthält die Seitenfläche des LED Chips100 . - Der untere Abschnitt
421 des weißen Sperrelements420 ist auf der unteren Fläche des LED Chips100 angeordnet, um dessen untere Fläche abzudecken. Der Seitenabschnitt422 des weißen Sperrelements420 ist auf dem unteren Abschnitt421 angeordnet, um die Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselements310 abzudecken. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung400 hat eine Struktur, bei der der LED Chip100 mit dem Wellenlängenkonversionselement310 in einem Hohlraum423 montiert ist, der durch den unteren Abschnitt421 und den Seitenabschnitt422 definiert ist. Das weiße Sperrelement420 kann aus einem Material gebildet werden, das Licht reflektiert. Alternativ kann die Innenwand des weißen Sperrelements420 , das den Hohlraum423 definiert, mit einem reflektierenden Material beschichtet werden. - Der untere Abschnitt
421 ist so geformt, dass die obere Fläche teilweise nach oben ragt. Der nach oben ragende Teil des unteren Abschnitts wird zwischen dem ersten Anschlagkissen170 und dem zweiten Anschlagkissen180 der lichtemittierenden Vorrichtung400 platziert, wenn die lichtemittierende Vorrichtung400 in dem Hohlraum423 des weißen Sperrelements420 montiert ist. - Der vorstehende Teil des unteren Abschnitts
421 dient zur Führung der lichtemittierenden Vorrichtung400 , die an einer geeigneten Stelle montiert wird. So kann die lichtemittierende Vorrichtung400 an einer genauen Stelle durch den vorstehenden Teil des unteren Abschnitts421 montiert werden. Dadurch kann eine genaue Ausrichtung zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung400 und dem elektrisch leitenden Bondelement430 erreicht werden. - Der untere Abschnitt
421 ist mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern424 versehen. Die Durchgangslöcher424 sind mit dem elektrisch leitenden Bondelement430 gefüllt. Das elektrisch leitende Bondelement430 kann z.B. aus Loten bestehen. - Die Durchgangslöcher
424 haben geneigte Innenwände. Da die Innenwände der Durchgangslöcher424 geneigt sind, ist die Verbindungsfläche zwischen den Durchgangslöchern424 und dem elektrisch leitenden Bondelement430 im Vergleich zu einer Struktur, bei der die Durchgangslöcher424 vertikale Innenwände haben, vergrößert. Dadurch kann die Haftfestigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Bondelement430 und dem weißen Sperrelement420 erhöht werden. Außerdem erhöht sich ein Weg von der unteren Oberfläche des weißen Sperrelements420 zum ersten Bump-Pad170 und zum zweiten Bump-Pad180 des LED Chips100 . Dadurch leidet die lichtemittierende Vorrichtung400 unter weniger Problemen, die durch das Eindringen von äußerer Feuchtigkeit oder Staub verursacht werden. - Darüber hinaus können die Durchgangslöcher
424 eine Breite haben, die von einem oberen Teil davon nach unten hin allmählich abnimmt. Dementsprechend kann nach dem Aushärten des elektrisch leitfähigen Bondelements430 , das die Durchgangslöcher424 ausfüllt, verhindert werden, dass das elektrisch leitfähige Bondelement430 durch äußere Einwirkung vom weißen Sperrelement420 getrennt wird. - Außerdem haben die oberen Teile der Durchgangslöcher
424 eine geringere Breite als die unteren Flächen des ersten Bump-Pads170 und des zweiten Bump-Pads180 des LED Chips100 . Dementsprechend hat das elektrisch leitende Bondelement430 , das die Durchgangslöcher424 ausfüllt, eine geringere Breite als das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 . Dementsprechend ist es möglich, bei einem leichten Ausrichtungsfehler bei der Montage des LED Chips100 auf dem weißen Sperrelement420 einen Kontaktausfall zwischen dem LED Chip100 und dem elektrisch leitenden Bondelement430 zu verhindern. - Das elektrisch leitende Bondelement
430 hat eine Breite, die von seinem oberen Teil nach unten hin allmählich abnimmt. Dementsprechend kann, wenn die lichtemittierende Vorrichtung400 an einem externen Bauteil befestigt wird, eine genaue Verbindung zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung400 und dem externen Bauteil leicht erreicht werden. - Da die Breite jedes der Durchgangslöcher
424 in der Abwärtsrichtung allmählich abnimmt, vergrößert sich außerdem der Abstand zwischen einem ersten elektrisch leitfähigen Bondelement431 und einem zweiten elektrisch leitfähigen Bondelement432 allmählich in der Abwärtsrichtung. Hier wird das erste elektrisch leitende Bondelement431 mit dem ersten Bump-Pad170 und das zweite elektrisch leitende Bondelement432 mit dem zweiten Bump-Pad180 verbunden. Dementsprechend ist es möglich, wenn die lichtemittierende Vorrichtung400 an ein externes Bauteil angeschlossen wird, einen Kurzschluss durch gleichzeitigen Kontakt des ersten elektrisch leitfähigen Bondelements431 und des zweiten elektrisch leitfähigen Bondelements432 mit einem Pad des externen Bauteils zu verhindern. - Das elektrisch leitende Bondelement
430 , das die Vielzahl von Durchgangslöchern424 ausfüllt, ist mit dem ersten Bump-Pad170 und dem zweiten Bump-Pad180 des LED Chips100 verbunden, die in der Kavität423 des weißen Sperrelements420 angeordnet sind. Dann werden das erste Bump-Pad170 und das zweite Bump-Pad180 mit dem elektrisch leitenden Bondelement430 verbunden, das verschiedene Durchgangslöcher424 füllt. - Die Durchgangslöcher
424 können beispielsweise entsprechend dem ersten Bump-Pad170 und dem zweiten Bump-Pad180 des LED Chips100 gebildet werden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die Struktur der Durchgangslöcher424 nicht darauf beschränkt ist. Die Durchgangslöcher424 können eine beliebige Struktur haben, solange der LED Chip100 durch das elektrisch leitende Bondelement430 , das die Durchgangslöcher424 ausfüllt, mit einem externen Bauteil elektrisch verbunden werden kann. - In der Beschreibung der Lichtemissionsvorrichtung nach dieser Ausführungsform ist der LED Chip
100 (siehe1 und2 ) nach der ersten Ausführungsform beispielhaft dargestellt. Es sollte jedoch verstanden werden, dass das Licht-Emissions-Gerät nach dieser Ausführungsform den LED Chip200 (3 ) nach der zweiten Ausführungsform verwenden kann. -
10 bis12 sind Ansichten eines lichtemittierenden Bauteils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
10 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung500 gemäß der dritten Ausführungsform,11 ist eine Seitenansicht (E1-E2 ) der in10 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung und12 ist eine Seitenansicht (E3-E4 ) der in10 gezeigten lichtemittierenden Vorrichtung. - Unter Bezugnahme auf
10 bis12 enthält die lichtemittierende Vorrichtung500 gemäß der dritten Ausführungsform einen LED Chip200 , ein Wellenlängenkonversionselement310 und ein weißes Sperrelement520 . - Die lichtemittierende Vorrichtung
500 gemäß der dritten Ausführungsform enthält den LED Chip200 (siehe3 ) gemäß der zweiten Ausführungsform. Obwohl die lichtemittierende Vorrichtung500 nach dieser Ausführungsform als mit dem LED Chip200 (siehe3 ) nach der zweiten Ausführungsform dargestellt ist, ist zu verstehen, dass die lichtemittierende Vorrichtung500 nach dieser Ausführungsform den LED Chip100 (siehe1 und2 ) nach der ersten Ausführungsform enthält. - Das weiße Sperrelement
520 enthält einen unteren Abschnitt521 und einen Seitenabschnitt522 . Der untere Abschnitt521 des weißen Sperrelements520 ist mit Durchgangslöchern524 ausgebildet, die dem ersten Bump-Pad270 und dem zweiten Bump-Pad280 des LED Chips200 entsprechen. Die Struktur der Durchgangsbohrungen524 (entlang der Linien E1-E2 und E3-E4) von10 ist in11 und12 dargestellt. - Im weißen Sperrelement
520 der lichtemittierenden Vorrichtung500 nach der dritten Ausführungsform hat eine Innenwand des Seitenabschnitts522 eine Neigung. Das heißt, der Seitenabschnitt522 des weißen Sperrelements520 ist so geformt, dass er einen Hohlraum523 mit einem Durchmesser definiert, der von seiner Unterseite zu seiner Oberseite hin allmählich zunimmt. Die geneigte Innenwand des Seitenabschnitts522 des weißen Sperrelements520 kann das von der Seitenfläche des LED Chips200 emittierte Licht nach oben reflektieren. Als Ergebnis kann die lichtemittierende Vorrichtung500 eine verbesserte Lichtausbeute haben. - Weiterhin wird das weiße Sperrelement
520 mit den Durchgangslöchern524 gebildet, die mit dem elektrisch leitenden Bondelement430 gefüllt sind. Die Innenwand des weißen Sperrelements520 , die die Durchgangslöcher524 definiert, hat ebenfalls eine Neigung. Im weißen Sperrelement520 hat die Innenwand des weißen Sperrelements520 , das den Hohlraum523 definiert, eine andere Neigung als die Innenwand des weißen Sperrelements520 , das die Durchgangslöcher524 definiert. Zum Beispiel kann ein Neigungswinkel α1 der Innenwand des weißen Sperrelements520 , das die Durchgangslöcher524 definiert, größer sein als ein Neigungswinkel α2 der Innenwand des weißen Sperrelements520 , das den Hohlraum523 definiert. Mit abnehmendem Neigungswinkel α1 der Innenwand des weißen Sperrelements520 , das die Durchgangslöcher524 definiert, vergrößert sich eine Klebefläche zwischen dem weißen Sperrelement520 und dem elektrisch leitenden Bondelement430 . -
13 ist eine Ansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. - Unter Bezugnahme auf
13 enthält das lichtemittierende Modul600 gemäß der ersten Ausführungsform eine Leiterplatte610 und lichtemittierende Vorrichtungen630 . - Die lichtemittierenden Vorrichtungen
630 sind auf der Leiterplatte610 montiert. Zusätzlich ist die Leiterplatte610 mit Verbindungsleitungen ausgebildet, die elektrisch mit den darauf montierten lichtemittierenden Vorrichtungen630 verbunden sind. Die Leiterplatte610 kann zum Beispiel eine gedruckte Leiterplatte oder eine flexible Leiterplatte mit Verbindungsleitungen auf einer Isolierschicht sein. Alternativ kann die Leiterplatte610 eine Metallplatte mit Verbindungsleitungen auf einer auf einer Metallschicht gebildeten Isolierschicht sein. Alternativ kann die Leiterplatte610 ein Keramiksubstrat oder eine Kunstharzplatte, wie z.B. ein Harz-, Glas- oder Epoxysubstrat, sein. Alternativ kann die Leiterplatte610 mindestens eine aus der Gruppe bestehend aus einer Epoxid-Formmasse (EMC), Polyimid (PI), Keramik, Graphen, synthetischen Glasfasern und Kombinationen davon enthalten. - Die Leiterplatte
610 ist in einen ersten Bereich611 und einen zweiten Bereich612 unterteilt. - Die lichtemittierenden Vorrichtungen
630 sind im ersten Bereich611 angeordnet, im ersten Bereich611 sind die lichtemittierenden Vorrichtungen630 elektrisch mit der Verbindungsleitung der Leiterplatte610 verbunden. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist der erste Bereich611 der Leiterplatte610 mit einem Schaltungsmuster für die elektrische Verbindung zu den lichtemittierenden Vorrichtungen630 ausgebildet. Das auf der Leiterplatte610 gebildete Schaltungsmuster entspricht den unteren Flächen der Bump-Pads (nicht abgebildet) der lichtemittierenden Vorrichtung630 . - Der erste Bereich
611 ist so angeordnet, dass er einer Seitenfläche einer Lichtleiterplatte620 zugewandt ist, die das von der lichtemittierenden Vorrichtung630 emittierte Licht empfängt. - Der zweite Bereich
612 steht senkrecht zum ersten Bereich611 . Das heißt, der zweite Bereich612 ragt aus dem ersten Bereich611 in Richtung der Lichtleiterplatte620 heraus oder ist so angeordnet, dass er einer unteren Oberfläche der Lichtleiterplatte620 zugewandt ist. - Die Leiterplatte
610 ist im ersten Bereich611 mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen630 versehen. Die lichtemittierenden Vorrichtungen630 können je nach der ersten oder zweiten Ausführungsform Gehäuse mit den LED Chips100 oder200 sein (siehe1 bis3 ). - Zum Beispiel kann die Leiterplatte
610 im ersten Bereich611 mit einem Paar von Schaltungsmustern gebildet werden, die sich parallel zueinander in Längsrichtung erstrecken und nach außen hin freiliegen. Bei dieser Struktur kann die Leiterplatte610 mit der lichtemittierenden Vorrichtung630 einschließlich der LED Chips100 (siehe1 und2 ) entsprechend der ersten Ausführungsform versehen werden. - Alternativ kann die Leiterplatte
610 im ersten Bereich611 mit einem Paar von Schaltungsmustern gebildet werden, die sich in ihrer Längsrichtung erstrecken, aufeinander zu gebogen und nach außen hin freiliegend sind. Dabei kann ein Schaltungsmuster an einem Ende zum anderen Schaltungsmuster hin gebogen werden und das andere Schaltungsmuster an einem Ende zum einen Schaltungsmuster hin. Bei diesem Aufbau kann die Leiterplatte610 mit den lichtemittierenden Vorrichtungen630 versehen werden, die jeweils den LED Chip200 enthalten (siehe1 und2 ), entsprechend der zweiten Ausführungsform. - Ferner können die lichtemittierenden Vorrichtungen
630 entsprechend der ersten bis dritten Ausführungsform mit einer Struktur versehen werden, die das weiße Sperrelement der lichtemittierenden Vorrichtungen300 ,400 ,500 (siehe BILD3 bis BILD12 ) enthält. Einzelheiten über den LED Chip, das Wellenlängenkonversionselement und das weiße Sperrelement, die die lichtemittierende Vorrichtung630 bilden, sind in der Beschreibung unter Bezugnahme auf1 bis12 zu finden. - Die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen
630 sind linear in Längsrichtung des ersten Bereichs611 angeordnet. - In der Struktur, in der der LED Chip der LED Chip
200 (siehe3 ) ist, ist das erste Bump-Pad270 (siehe3 ) oder das zweite Bump-Pad (siehe3 ) entlang der kurzen Seite des LED Chips ausgebildet. Da entlang der gegenüberliegenden kurzen Seiten des LED Chips200 (siehe3 ) jeweils ein Bump-Pad gebildet wird, gibt es keinen Trennraum zwischen den Bump-Pads. Dementsprechend kann die lichtemittierende Vorrichtung630 Licht, das von einer Seitenfläche einer anderen, daran angrenzenden lichtemittierenden Vorrichtung630 ausgesendet wird, durch die Bump-Pads reflektieren, anstatt das Licht zu absorbieren. Dementsprechend kann das lichtemittierende Modul600 die Erzeugung dunkler Flecken zwischen den lichtemittierenden Vorrichtungen630 unterdrücken und gleichzeitig die Effizienz der Lichtauskopplung verbessern. - In einer Ausführung enthalten das erste Bump-Pad
270 (siehe3 ) und das zweite Bump-Pad280 (siehe3 ) jeweils eine Au-Schicht, die eine gelbähnliche Farbe aufweist. Zusätzlich kann der LED Chip200 (siehe3 ) blaues Licht aussenden, und das Wellenlängenkonversionselement310 (siehe3 ) enthält gelbe Phosphore. Da das von der lichtemittierenden Vorrichtung630 emittierte Licht durch die gelben Phosphore angeregt wird, kann die lichtemittierende Vorrichtung630 Licht, das von der Seitenfläche einer anderen, daran angrenzenden lichtemittierenden Vorrichtung630 emittiert wird, unter Verwendung des ersten Bump-Pads270 (siehe3 ) und des zweiten Bump-Pads280 (siehe3 ) reflektieren. Dementsprechend kann das lichtemittierende Modul600 nach dieser Ausführung das von der Seitenfläche der lichtemittierenden Vorrichtung630 emittierte Licht reflektieren und dadurch das Lichtreflexionsvermögen verbessern. -
14 ist eine Ansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. - Unter Bezugnahme auf
14 enthält das lichtemittierende Modul700 gemäß der zweiten Ausführungsform eine Leiterplatte610 , lichtemittierende Vorrichtungen630 und Zener-Vorrichtungen710 . - Für Einzelheiten der Leiterplatte
610 und der lichtemittierenden Vorrichtung630 wird auf die Beschreibungen der Leiterplatte und der lichtemittierenden Vorrichtung des lichtemittierenden Moduls600 (siehe13 ) gemäß der ersten Ausführungsform verwiesen. - Die Leiterplatte
610 ist im ersten Bereich611 mit einer Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen630 und einer Vielzahl von Zener-Bauelementen710 versehen. Jede der Zener-Vorrichtungen710 ist zwischen den lichtemittierenden Vorrichtungen630 angeordnet. Jede der Zener-Vorrichtungen710 ist parallel mit jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen630 verbunden. Die Zener-Bausteine710 schützen den LED Chip, indem sie es ermöglichen, dass eine plötzlich auftretende hohe Spannung, wie z.B. elektrostatische Entladung (ESD) oder Überspannung, den LED Chip überbrückt, so dass die hohe Spannung nicht an den LED Chip angelegt wird. - Jeder der Zener-Bauelemente
710 besteht aus einem Zenerdioden-Chip (nicht abgebildet) und einem weißen Sperrelement711 , das den Zenerdioden-Chip umgibt. Das weiße Sperrelement711 der Zener-Vorrichtung710 kann aus einem Silikonharz oder einem Epoxidharz gebildet werden.
In dieser Ausführungsform wird das von der lichtemittierenden Vorrichtung630 in Richtung der Zener-Vorrichtung710 emittierte Licht von dem weißen Sperrelement711 der Zener-Vorrichtung710 reflektiert. Das reflektierte Licht kann zur Seitenfläche der Lichtleiterplatte620 wandern, wodurch die Lichtausbeute des lichtemittierenden Moduls700 verbessert wird. -
15 bis18 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
15 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung1100 gemäß der dritten Ausführungsform.16 und17 sind Querschnittsansichten (F1-F2 ,F3-F4 ) der lichtemittierenden Vorrichtung1100 nach der dritten Ausführungsform.18 ist außerdem eine Unteransicht der lichtemittierenden Vorrichtung1100 gemäß der dritten Ausführungsform. - Die lichtemittierende Vorrichtung
1100 gemäß der dritten Ausführungsform enthält einen LED Chip1110 , ein Wellenlängenkonversionselement1120 , ein weißes Sperrelement1130 und ein elektrisch leitendes Bondelement1140 . - Der untere Umfang des LED Chips
1110 nach dieser Ausführung hat einen rechteckigen Querschnitt mit kurzen und langen Seiten. Dabei beziehen sich die langen Seiten auf Seiten des unteren Umfangs, die eine größere Länge als die kurzen Seiten des unteren Umfangs haben. - Der LED Chip
1110 enthält eine lichtemittierende Struktur, eine ohmsche Reflexionsschicht, eine Pad-Metallschicht und ein Bump-Pad, die auf dem Substrat strukturiert und gestapelt sind. Detaillierte Beschreibungen der lichtemittierenden Struktur, der ohmschen Reflexionsschicht und der Pad-Metallschicht des LED Chips1110 finden Sie in der obigen Beschreibung des LED Chips. Im LED Chip1110 können nach dieser Ausführung ein erstes Bump-Pad1115 und ein zweites Bump-Pad1116 parallel zueinander entlang der Längsseiten angeordnet werden, wie in16 und18 dargestellt. Darüber hinaus können das erstes Bump-Pad1115 und das zweite Bump-Pad1116 eine symmetrische Struktur aufweisen. - Das Wellenlängenkonversionselement
1120 ist so geformt, dass es die Ober- und Seitenflächen des LED Chips1110 umgibt. Das Wellenlängenkonversionselement1120 dient dazu, die Wellenlängen des vom LED Chip1110 emittierten Lichts so umzuwandeln, dass die Lichtemittierende Vorrichtung1100 weißes Licht oder andere Lichtfarben aussenden kann. Als Beispiel kann das Wellenlängenkonversionselement1120 aus einer Mischung aus einem Wellenlängenkonvertierungsmaterial und einem lichtdurchlässigen Harz gebildet werden. Das lichtdurchlässige Harz kann beispielsweise ein transparentes Silikonharz sein. Außerdem kann das Wellenlängenkonversionsmaterial aus Phosphor bestehen. Beispiele für Phosphore können gelbe Phosphore, rote Phosphore, grüne Phosphore und Ähnliches sein. Nach dieser Ausführungsform wandelt das Wellenlängenkonversionselement1120 die Wellenlänge des vom LED Chip1110 emittierten Lichts um, ist aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann ein durchsichtiges Harz, das frei von dem Wellenlängenkonvertierungsmaterial ist, so angeordnet werden, dass es den LED Chip1110 anstelle des Wellenlängenkonversionselements1120 umgibt. - Das weiße Sperrelement
1130 bedeckt eine untere Fläche des LED Chips1110 und die unteren und seitlichen Flächen des Wellenlängenkonversionselements1120 . - Unter Bezugnahme auf
16 bedeckt das weiße Sperrelement1130 die untere Oberfläche des LED Chips1110 und die untere Oberfläche des Wellenlängenkonversionselements1120 mit Ausnahme der unteren Teile des ersten Bump-Pads1115 und des zweiten Bump-Pads1116 . Eine Lücke zwischen dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 wird ebenfalls mit dem weißen Sperrelement1130 gefüllt. - Unter Bezugnahme auf
15 und17 deckt das weiße Sperrelement1130 gegenüberliegende lange Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements1120 ab. Das heißt, das weiße Sperrelement1130 deckt gegenüberliegende kurze Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements1120 ab. - D.h. das weiße Sperrelement
1130 deckt eine obere Fläche und die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements1120 ab, und ein Teil des Wellenlängenkonversionselements1120 , der durch das weiße Sperrelement1130 freigelegt wird, wirkt als Lichtaustrittsfläche. Das heißt, die lichtemittierende Vorrichtung1100 nach dieser Ausführungsform emittiert Licht durch die obere Fläche und die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen davon. Bei diesem Aufbau verengt das weiße Sperrelement1130 den Abstrahlwinkel des durch die Oberseite der lichtemittierenden Vorrichtung1100 emittierten Lichts. - Zusätzlich hat die Innenwand des weißen Sperrelements
1130 eine geneigte Struktur. Die Innenwand des weißen Sperrelements1130 ist so geneigt, dass sie von den Seitenflächen des LED Chips1110 allmählich nach oben hin beabstandet ist. - Die geneigte Innenwand des weißen Sperrelements
1130 kann Licht, das von den Seitenflächen des LED Chips1110 emittiert wird, nach oben reflektieren. Dementsprechend reflektiert die Innenwand des weißen Sperrelements1130 das von den langen Seitenflächen des LED Chips1110 emittierte Licht in Richtung der Oberseite des Chips1110 , die als Lichtaustrittsfläche dient, und verbessert dadurch die Lichtausbeute der lichtemittierenden Vorrichtung1100 . - Das weiße Sperrelement
1130 kann aus einer Epoxid-Formmasse (EMC) oder einer Silikon-Formmasse (SMC) gebildet werden. - Das elektrisch leitende Bondelement
1140 ist unter dem LED Chip1110 angeordnet, um das weiße Sperrelement1130 zu durchdringen. Das elektrisch leitende Bondelement1140 ist jeweils mit dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 des LED Chips1110 verbunden. Zusätzlich ist, wie in18 gezeigt, eine untere Fläche des elektrisch leitenden Bondelements1140 einer unteren Fläche des weißen Sperrelements1130 ausgesetzt. Bei dieser Struktur dient das elektrisch leitende Bondelement1140 dazu, den LED Chip1110 mit einem externen Bauteil elektrisch zu verbinden. Das elektrisch leitende Bondelement1140 kann zum Beispiel aus Loten gebildet werden. - Nach dieser Ausführungsform ist eine Dicke
W1 des Wellenlängenkonversionselements1120 , das an den langen Seitenflächen des LED Chips1110 ausgebildet ist, größer als eine DickeW2 des Wellenlängenkonversionselements1120 , das an den kurzen Seitenflächen des LED Chips1110 ausgebildet ist. - Wenn der LED Chip
1110 in der Nähe des weißen Sperrelements1130 platziert wird, tritt das vom weißen Sperrelement1130 reflektierte Licht wieder in den LED Chip1110 ein, wodurch eine Verschlechterung der Lichtausbeute der lichtemittierenden Vorrichtung1100 verursacht wird. Dementsprechend sind der LED Chip1110 und das weiße Sperrelement1130 voneinander beabstandet, um zu verhindern, dass das vom weißen Sperrelement1130 reflektierte Licht wieder in den LED Chip1110 eintritt. Das heißt, es ist wünschenswert, dass das Wellenlängenkonversionselement1120 auf der langen Seitenfläche des LED Chips1110 eine große Dicke hat. - Wenn die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen
1100 linear so angeordnet sind, dass die Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtungen, durch die das Wellenlängenkonversionselement1120 hindurchgeht, einander zugewandt sind, können zwischen benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen1100 dunkle Flecken erzeugt werden, da eine unzureichende Lichtmenge einen Bereich zwischen den benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen erreicht. Um die LED Chips1110 der benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen1100 so nahe beieinander anzuordnen, dass die Erzeugung dunkler Flecken verhindert wird, hat das Wellenlängenkonversionselement1120 auf den kurzen Seitenflächen des LED Chips1110 eine geringere Dicke. -
19 bis30 sind Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. - Unter Bezugnahme auf
19 wird ein erster Bondfilm20 auf ein Trägersubstrat10 gestapelt. Der erste Bondfilm20 sichert die LED Chips auf dem Trägersubstrat10 , um eine Bewegung der LED Chips während des Herstellungsprozesses zu verhindern. Zum Beispiel kann der erste Bondfilm20 ein durch Wärme abziehbarer Bondfilm sein, der bei Anwendung von Wärme eine Verringerung der Bondfestigkeit aufweist. - Unter Bezugnahme auf
20 wird auf dem ersten Bondfilm20 ein erstes lichtdurchlässiges Element1121 gebildet. - Das erste lichtdurchlässige Element
1121 kann durch Siebdruck auf den ersten Bondfilm20 aufgebracht werden. Nachdem das erste lichtdurchlässige Element1121 auf den ersten Bondfilm20 aufgetragen wurde, kann das erste lichtdurchlässige Element1121 poliert werden, um eine ebene obere Fläche zu bilden. Zum Beispiel kann das erste lichtdurchlässige Element1121 durch ein Schlagfräsen poliert werden. - Das erste lichtdurchlässige Element
1121 kann zum Beispiel aus einem transparenten Silikon gebildet werden. Alternativ kann das erste lichtdurchlässige Element1121 aus einer Mischung aus einem transparenten Silikon und einem Wellenlängenkonversionsmaterial gebildet werden. Als Beispiel kann das Wellenlängenkonversionsmaterial Phosphor sein. - Unter Bezugnahme auf
21 ist eine Vielzahl von LED Chips1110 auf dem ersten lichtdurchlässigen Element1121 angeordnet. Die LED Chips1110 sind darauf so angeordnet, dass ein erster Bump-Pad1115 und ein zweiter Bump-Pad1116 jedes LED Chips nach oben zeigen und ihre Oberseite das erste lichtdurchlässige Element1121 berührt. - Unter Bezugnahme auf
22 wird ein elektrisch leitendes Bondelement1140 auf dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 des LED Chips1110 gebildet. Zum Beispiel kann das elektrisch leitende Bondelement1140 auf dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 durch Siebdrucklote darauf gebildet werden. - Unter Bezugnahme auf
23 wird ein zweites lichtdurchlässiges Element1122 gebildet. Das zweite lichtdurchlässige Element1122 wird auf dem ersten lichtdurchlässigen Element1121 gebildet, um die Seitenflächen der LED Chips1110 abzudecken. Hier wird das zweite lichtdurchlässige Element1122 so darauf abgeschieden, dass ein Spalt zwischen benachbarten LED Chips1110 damit ausgefüllt wird. Das zweite lichtdurchlässige Element1122 wird so aufgebracht, dass es die Seitenflächen des elektrisch leitfähigen Bondelements1140 nicht bedeckt. Zum Beispiel kann das zweite lichtdurchlässige Element1122 unter Verwendung eines Dispensers gebildet werden, der eine vorbestimmte Menge eines Harzes ausstoßen kann. Das zweite lichtdurchlässige Element1122 kann aus dem gleichen Material wie das erste lichtdurchlässige Element1121 gebildet werden. Wenn das erste lichtdurchlässige Element1121 aus dem gleichen Material wie das zweite lichtdurchlässige Element1122 gebildet ist, können das erste lichtdurchlässige Element1121 und das zweite lichtdurchlässige Element1122 ein einziges lichtdurchlässiges Element1123 bilden. Wenn das lichtdurchlässige Element1123 ein darin dispergiertes Wellenlängenkonversionsmaterial enthält, entspricht das lichtdurchlässige Element1123 dem Wellenlängenkonversionselement1120 (siehe15 bis18 ) der lichtemittierenden Vorrichtung1100 (siehe15 bis18 ) gemäß der dritten Ausführungsform. - Gemäß
24 wird das lichtemittierende Element1123 einer Strukturierung unterzogen. Das lichtdurchlässige Element1123 ist so geschnitten, dass es geneigte Seitenflächen aufweist. Zum Beispiel hat das lichtdurchlässige Element1123 eine Dicke, die von seinem oberen Teil nach unten hin allmählich zunimmt. Das heißt, das lichtdurchlässige Element1123 hat eine Dicke, die von einer oberen Fläche des LED Chips1110 zu einer unteren Fläche davon allmählich abnimmt. - Unter Bezugnahme auf
25 wird auf dem ersten Bondfilm20 ein weißes Sperrelement1130 gebildet, um die lichtdurchlässigen Elemente1123 , die LED Chips1110 und die elektrisch leitenden Bondelemente1140 abzudecken. - Das weiße Sperrelement
1130 kann beispielsweise durch Aufbringen eines Epoxidharzes oder eines Silikonharzes durch Siebdruck gebildet werden. - Nach dieser Ausführung wird das weiße Sperrelement
1130 so abgeschieden, dass es die LED Chips1110 und die elektrisch leitenden Bondelemente1140 bedeckt, die durch das lichtdurchlässige Element1123 freiliegen, während es eine Lücke zwischen dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 jedes der LED Chips1110 ausfüllt. Dementsprechend kann bei dem Verfahren zur Herstellung einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß dieser Ausführung ein Unterfüllvorgang entfallen, bei dem der Spalt zwischen dem ersten Bump-Pad1115 und dem zweiten Bump-Pad1116 jedes der LED Chips1110 gefüllt wird. - Unter Bezugnahme auf
26 wird eine obere Fläche des weißen Sperrelements1130 poliert. Zum Beispiel wird das weiße Sperrelement1130 durch ein Schlagfräsen poliert, bis das elektrisch leitende Bondelement1140 nach außen hin freiliegt. - Unter Bezugnahme auf
27 wird das weiße Sperrelement1130 zwischen benachbarten LED Chips1110 durch ein Trennverfahren geschnitten. In dieser Ausführung wird der Sägevorgang entlang einer in27 gezeigten Schnittlinie LD durchgeführt. Die LED Chips1110 , das lichtdurchlässige Element1123 und das weiße Sperrelement1130 werden durch den Würfelprozess in einzelne lichtemittierende Vorrichtungen1100 unterteilt. Zusätzlich kann das weiße Sperrelement1130 jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1100 mit einer Markierung, die die Elektrodenrichtung jedes der LED Chips1110 angibt, durch einen Laserstrahl geformt werden. - Unter Bezugnahme auf
28 werden die einzeln geteilten lichtemittierenden Vorrichtungen1100 von der ersten Bondfolie20 getrennt. - Wenn der erste Bondfilm
20 ein durch Wärme abziehbarer Bondfilm ist, kann die Mehrzahl der lichtemittierenden Vorrichtungen1100 vom ersten Bondfilm20 durch Verringerung der Bondfestigkeit durch Aufbringen von Wärme auf den ersten Bondfilm20 getrennt werden. - Unter Bezugnahme auf
29 werden die voneinander getrennten lichtemittierenden Vorrichtungen1100 auf einem zweiten, auf dem Trägersubstrat10 gebildeten Bondfilm30 angeordnet. Hier sind die lichtemittierenden Vorrichtungen1100 so angeordnet, dass die Oberseiten der lichtemittierenden Vorrichtungen1100 nach oben zeigen. Dementsprechend wird die Unterseite des weißen Sperrelements1130 jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1100 mit dem zweiten Bondfilm30 verklebt. - Unter Bezugnahme auf
30 werden die lichtemittierenden Vorrichtungen1100 einem Polierprozess unterzogen, damit die oberen Oberflächen flach sind. Zum Beispiel können die Oberseiten der lichtemittierenden Vorrichtungen1100 durch Schlagfräsen poliert werden. - Dann kann der zweite Bondfilm
30 entfernt werden. Zusätzlich können die einzeln getrennten lichtemittierenden Bauteile1100 für einen weiteren Prozess auf einen anderen Bondfilm übertragen werden. -
31 bis33 sind Ansichten einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
31 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung1200 gemäß der vierten Ausführungsform.32 und33 sind Querschnittsansichten der lichtemittierenden Vorrichtung1200 gemäß der vierten Ausführungsform. - Die lichtemittierende Vorrichtung
1200 gemäß der vierten Ausführungsform enthält einen LED Chip1110 , ein Wellenlängenkonversionselement1120 und ein weißes Sperrelement1230 . - Der LED Chip
1110 und das Wellenlängen-Konvertierungselement1120 der LichtEmissionsvorrichtung1200 gemäß der vierten Ausführungsform sind die gleichen wie die oben beschriebenen Ausführungsformen. Eine detaillierte Beschreibung des LED Chips1110 und des Wellenlängenkonversionselements1120 entfällt daher. - Unter Bezugnahme auf
32 enthält nach dieser Ausführungsform eine Innenwand1233 eines weißen Sperrelements1230 , das an langen Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung1200 angeordnet ist, eine erste Innenwand1231 und eine zweite Innenwand1232 . - Die erste Innenwand
1231 des weißen Sperrelements1230 grenzt an einen unteren Abschnitt des LED Chips1110 oder an eine untere Fläche des weißen Sperrelements1230 und die zweite Innenwand1232 ist mit der ersten Innenwand1231 verbunden und erstreckt sich bis zur oberen Fläche des weißen Sperrelements1230 . - Nach dieser Ausführungsform haben die erste Innenwand
1231 und die zweite Innenwand1232 des weißen Sperrelements1230 unterschiedliche Neigungen. - Die erste Innenwand
1231 des weißen Sperrelements1230 ist in Bezug auf die Seitenfläche des LED Chips1110 in einem größeren Neigungswinkel geneigt als die zweite Innenwand1232 . Die erste Innenwand1231 reflektiert das meiste Licht, das von einem unteren Teil der Seitenflächen des LED Chips1110 emittiert wird. Da die erste Innenwand1231 unter einem großen Neigungswinkel in Bezug auf die Seitenfläche des LED Chips1110 geneigt ist, kann die erste Innenwand1231 Licht in Richtung der oberen Fläche des LED Chips1200 reflektieren. Das heißt, die Lichtemittierende Vorrichtung1200 kann nach dieser Ausführung verhindern, dass das von der ersten Innenwand1231 reflektierte Licht wieder in den LED Chip1110 eintritt. Dementsprechend hat die lichtemittierende Vorrichtung1200 eine Verbesserung der Lichtausbeute durch die erste Innenwand1231 des weißen Sperrelements1230 . - Trotz eines kleineren Neigungswinkels ist die zweite Innenwand
1232 des weißen Sperrelements1230 über der ersten Innenwand1231 angeordnet und reflektiert das meiste Licht in Richtung der oberen Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung1200 . - Wenn die Innenwand des weißen Sperrelements
1230 nur aus der ersten Innenwand1231 besteht, vergrößert sich die Breite der lichtemittierenden Vorrichtung1200 , damit das auf dem LED Chip1110 angeordnete Wellenlängenkonversionselement1120 eine ausreichende Dicke hat. So ist in der lichtemittierenden Vorrichtung1200 die zweite Innenwand1232 , die über der ersten Innenwand1231 des weißen Sperrelements1230 angeordnet ist, so geformt, dass sie eine geringere Neigung als die erste Innenwand1231 hat, um eine Vergrößerung der lichtemittierenden Vorrichtung1200 zu verhindern. - Unter Bezugnahme auf
33 hat eine Bodenfläche1235 des weißen Sperrelements1230 , die zwischen den gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung1200 und den gegenüberliegenden Seitenflächen des LED Chips1110 angeordnet ist, eine Neigung. Dementsprechend hat die Bodenfläche1235 des weißen Sperrelements1230 eine Höhe, die zu den gegenüberliegenden Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung1200 hin allmählich zunimmt. - Dementsprechend wird Licht, das vom LED Chip
1110 ausgesendet wird und sich in Abwärtsrichtung bewegt, von der geneigten Unterseite1235 des weißen Sperrelements1230 zur Oberseite der lichtemittierenden Vorrichtung1200 oder zu einem oberen Teil der Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung1200 reflektiert. - Die lichtemittierende Vorrichtung
1200 kann eine Verbesserung der lichtausbeute bei gleichzeitiger Beibehaltung einer geringen Größe durch das weiße Sperrelement1230 entsprechend dieser Ausführung aufweisen. -
34 und35 sind Ansichten einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Die Anzeigevorrichtung
1300 gemäß dieser Ausführungsform umfasst ein Anzeigepanel1310 , auf der ein Bild angezeigt wird, eine Hinterleuchtungseinheit, einen ersten Rahmen1321 und einen zweiten Rahmen1322 . - Der erste Rahmen
1321 und der zweite Rahmen1322 sind miteinander gekoppelt, um einen Raum zu bilden, der geeignet ist, das Anzeigepanel1310 und die Hinterleuchtungseinheit aufzunehmen. - Das Anzeigepanel
1310 enthält ein Farbfiltersubstrat1311 und ein Dünnfilmtransistorsubstrat1312 , die einander gegenüberliegen und so gekoppelt sind, dass ein gleichmäßiger Zellenabstand erhalten bleibt. Das Anzeigepanel1310 kann ferner eine Flüssigkristallschicht enthalten, die zwischen dem Farbfiltersubstrat1311 und dem Dünnfilmtransistorsubstrat1312 je nach Art des Substrats angeordnet ist. - Die Hinterleuchtungseinheit dient zur Versorgung des Anzeigepanel
1310 mit Licht und umfasst ein lichtemittierendes Modul1330 , eine Lichtleiterplatte1340 , eine optische Folie1350 und eine reflektierende Folie1360 . - Das lichtemittierende Modul
1330 enthält eine Leiterplatte1331 und eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen1335 . - Die Leiterplatte
1331 ist mit einem elektrischen Schaltungsmuster1332 ausgebildet, das eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen1335 elektrisch miteinander verbindet. -
35 zeigt ein Beispiel für die Leiterplatte1331 mit dem darauf befindlichen elektrischen Schaltungsmuster1332 . Wie in35 gezeigt, sind, wenn die lichtemittierenden Vorrichtungen1335 auf dem Schaltungsmuster1332 der Leiterplatte1331 angeordnet sind, benachbarte lichtemittierende Vorrichtungen1335 durch das Schaltungsmuster1332 elektrisch in Reihe miteinander verbunden. Wenn die Leiterplatte1331 weiterhin mit einer Zener-Vorrichtung1339 versehen ist, kann die Zener-Vorrichtung1339 mit jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 durch das Schaltungsmuster1332 parallel geschaltet werden. - Die Leiterplatte
1331 ist so angeordnet, dass eine Lichtaustrittsfläche jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 einer Seitenfläche der Lichtleiterplatte1340 zugewandt ist. Das heißt, die Hinterleuchtungseinheit ist nach dieser Ausführungsform eine kantentyp Hinterleuchtungseinheit. - Die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen
1335 sind in konstanten Abständen auf der Leiterplatte1331 angeordnet. Hier sind die lichtemittierenden Vorrichtungen1335 die lichtemittierenden Vorrichtungen nach verschiedenen Ausführungsformen der oben beschriebenen vorliegenden Offenbarung. - Da die gegenüberliegenden Längsseiten der lichtemittierenden Vorrichtungen
1335 durch ein weißes Sperrelement1336 abgedeckt sind, kann der Abstrahlwinkel des durch die Oberseite der lichtemittierenden Vorrichtung1335 emittierten Lichts verengt werden. So ist die Hinterleuchtungseinheit nach dieser Ausführung so ausgelegt, dass alle durch die Oberseite der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 emittierten Lichtanteile auf die einer Lichteintrittsfläche der Lichtleitplatte1340 entsprechende Seitenfläche der Lichtleitplatte1340 treffen und dadurch die Lichtausbeute verbessert wird. - Außerdem wird ein Wellenlängenkonversionselement
1337 durch die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 belichtet. Das heißt, Licht wird durch die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 emittiert. Ferner hat das Wellenlängenkonversionselement1337 , das durch die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen jeder der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 freiliegt, eine geringe Dicke. - Nach dieser Darstellung sind die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen
1335 linear angeordnet, so dass die Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 , auf denen das Wellenlängenkonversionselement1337 freiliegt, einander gegenüberliegen. Dabei wird Licht von den Seitenflächen der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen1335 emittiert und erreicht einen Bereich zwischen benachbarten lichtemittierenden Vorrichtungen1335 . Wenn jedoch der Trennabstand zwischen den im Inneren der lichtemittierenden Vorrichtungen1335 angeordneten LED Chips groß ist, kann es ein Problem geben, bei dem das Licht den Bereich zwischen den lichtemittierenden Vorrichtungen1335 nicht erreicht. - Da die benachbarten Leuchtdioden
1335 so angeordnet sind, dass die Seitenflächen der Leuchtdioden1335 , auf denen das Wellenlängenkonversionselement1337 in geringer Dicke ausgebildet ist, einander zugewandt sind, ist es nach dieser Darstellung möglich, den Trennabstand zwischen den benachbarten LED Chips1338 zu verringern. Dementsprechend ermöglicht die Hinterleuchtungseinheit nach dieser Ausführungsform, dass der gesamte Bereich zwischen den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen1335 ausreichend mit Licht bestrahlt werden kann. Dadurch kann die Hinterleuchtungseinheit nach dieser Ausführungsform die Erzeugung von dunklen Sportarten auf der Lichtleiterplatte1340 oder des Anzeigepanel1310 , die das von der Lichtleiterplatte1340 abgestrahlte Licht empfängt, aufgrund einer unzureichenden Lichtmenge in einigen Bereichen derselben verhindern. - Die Lichtleiterplatte
1340 wandelt den von den lichtemittierenden Vorrichtungen1335 emittierten Leuchtpunkt in Flächenlicht um. - Die optische Platte
1350 ist über der Lichtleiterplatte1340 angeordnet, um das von der Lichtleiterplatte1340 ausgesandte Licht zu streuen und zu sammeln. - Die reflektierende Platte
1360 ist unter der Lichtleiterplatte1340 angeordnet, um das von der Lichtleiterplatte1340 nach unten emittierte Licht zur Lichtleiterplatte1340 zu reflektieren. - Obwohl hier einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass diese Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind. Daher sollte man sich darüber im Klaren sein, dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden sollte.
Claims (20)
- Ein lichtemittierendes Modul, weist auf: eine Leiterplatte; und eine Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen, die linear auf der Leiterplatte montiert sind und jeweils lange Seiten und kurze Seiten haben, wobei jede der lichtemittierenden Vorrichtungen folgendes umfasst einen LED Chip mit auf seiner Unterseite ausgebildeten Bump-Pads; ein lichtdurchlässiges Element, das die obere und die Seitenflächen des LED Chips bedeckt, wobei die obere Fläche des LED Chips eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten hat, ein weißes Sperrelement, das gegenüberliegende lange Seitenflächen und eine untere Fläche des lichtdurchlässigen Elements und eine untere Fläche des LED Chips bedeckt; und ein elektrisch leitendes Bondelement, das unter dem LED Chip angeordnet ist und das weiße Sperrelement durchdringt wobei das elektrisch leitende Bondelement eine obere Oberfläche, die mit den Bump-Pads des LED Chips verbunden ist, und eine untere Oberfläche aufweist, die einer unteren Oberfläche des weißen Sperrelements ausgesetzt ist, das weiße Sperrelement gegenüberliegende Seitenflächen des lichtdurchlässigen Elements freilegt, und die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen so angeordnet sind, dass die Seitenflächen benachbarter lichtemittierender Vorrichtungen, auf denen das lichtdurchlässige Element freiliegt, einander zugewandt sind.
- Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 1 , wobei der LED Chip umfasst: ein Substrat; eine lichtemittierende Struktur, die auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, umfasst; ein erstes Bump-Pad, das auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp verbunden ist; und ein zweites Bump-Pad, das auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet ist, um von dem ersten Bump-Pad beabstandet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden zu sein, wobei die untere Oberfläche des Substrats eine rechteckige Form mit langen Seiten und kurzen Seiten hat und das erste Bump-Pad und das zweite Bump-Pad parallel zueinander entlang der langen Seiten des Substrats angeordnet sind. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 2 , wobei ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine kurze Seitenfläche des LED Chips bedeckt, eine geringere Dicke aufweist als ein Abschnitt des Wellenlängenkonversionselements, der eine lange Seitenfläche des LED Chips bedeckt. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 1 , wobei eine Innenwand des weißen Sperrelements, die eine Seitenfläche des Wellenlängenkonversionselementes bedeckt, eine Neigung aufweist. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 4 , wobei die Innenwand des weißen Sperrelements umfasst: eine erste Innenwand, die an eine Bodenfläche des weißen Sperrelements angrenzt; und eine zweite Innenwand, die an die erste Innenwand angrenzt und sich bis zu einer Oberseite des weißen Sperrelements erstreckt, die erste Innenwand und die zweite Innenwand unterschiedliche Neigungen haben. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 5 , wobei die erste Innenwand des weißen Sperrelements einen größeren Neigungswinkel als die zweite Innenwand desselben in Bezug auf die Seitenfläche des LED Chips aufweist. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 1 , wobei ein Abschnitt des lichtdurchlässigen Elements, das die gegenüberliegenden kurzen Seitenflächen der lichtemittierenden Vorrichtung bedeckt, durch das weiße Sperrelement freigelegt wird. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 1 , wobei die Leiterplatte mit einem elektrisch leitenden Schaltungsmuster ausgebildet ist und die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen elektrisch mit dem Schaltungsmuster verbunden sind. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 8 , wobei die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen durch das Schaltungsmuster in Reihe miteinander verbunden sind. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 1 , wobei die lichtemittierende Vorrichtung ferner ein Wellenlängenkonversionsmaterial umfasst, das in dem lichtdurchlässigen Element dispergiert ist. - Ein lichtemittierendes Modul, weist auf: eine Leiterplatte; und eine lichtemittierende Vorrichtung, die auf der Leiterplatte montiert ist, wobei die lichtemittierende Vorrichtung umfasst: ein Substrat; eine lichtemittierende Struktur, die auf einer unteren Oberfläche des Substrats angeordnet ist und eine Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Halbleiterschicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps und eine aktive Schicht, die zwischen der Halbleiterschicht des ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht des zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet ist, umfasst; ein erstes Bump-Pad, das auf einer unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom ersten Leitfähigkeitstyp verbunden ist;und ein zweites Bump-Pad, das auf der unteren Oberfläche der lichtemittierenden Struktur angeordnet ist, um von dem ersten Bump-Pad beabstandet zu sein und elektrisch mit der Halbleiterschicht vom zweiten Leitfähigkeitstyp verbunden zu sein wobei die untere Oberfläche des Substrats eine rechteckige Form mit langen und kurzen Seiten hat, das erste Bump-Pad in einer länglichen Form entlang einer Längsseite des Substrats angeordnet ist, und das zweite Bump-Pad in einer länglichen Form entlang der anderen Längsseite des Substrats angeordnet ist.
- Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 11 , wobei mindestens eines der ersten und zweiten Bump-Pads eine zentrale Linie parallel zur kurzen Seite der unteren Oberfläche des Substrats schneidet. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 11 , wobei das erste Bump-Pad umfasst: einen ersten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang einer Längsseite des Substrats angeordnet ist; und einen ersten erweiterten Abschnitt, der vom ersten Längenabschnitt aus entlang einer kurzen Seite des Substrats anordnet ist. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 13 , wobei das zweite Bump-Pad umfasst: einen zweiten Längenabschnitt, der in einer länglichen Form entlang der anderen Längsseite des Substrats angeordnet ist; und einen zweiten erweiterten Abschnitt, der sich vom zweiten Längenabschnitt aus erstreckt und entlang der anderen kurzen Seite des Substrats angeordnet ist. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 11 , bestehend weiter aus: ein Wellenlängenkonversionselement, das die obere und die Seitenflächen des Substrats bedeckt. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 15 , das ferner umfasst: ein weißes Sperrelement, das die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements und die untere Fläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt, das weiße Sperrelement, das die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements entlang der gegenüberliegenden langen Seiten des Substrats bedeckt, so dass die Seitenflächen des Wellenlängenkonversionselements, die die gegenüberliegenden kurzen Seiten des Substrats bedecken, freigelegt sind. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 16 , das ferner umfasst: elektrisch leitende Bondelemente, die mit dem ersten Bump-Pad und dem zweiten Bump-Pad verbunden sind, wobei das weiße Sperrelement, das die untere Oberfläche der lichtemittierenden Struktur bedeckt, eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweist, die mit den elektrisch leitenden Bondelementen gefüllt sind. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 11 , wobei die Leiterplatte einen ersten Bereich, in dem die lichtemittierende Vorrichtung angeordnet ist, und einen zweiten Bereich senkrecht zu dem ersten Bereich aufweist. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 11 , bestehend aus eine Zener-Vorrichtung, die auf der Leiterplatte montiert ist, um an einer kurzen Seite des Substrats der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet zu werden, und die eine Zener-Diode umfasst. - Das lichtemittierende Modul nach
Anspruch 19 , wobei die Zener-Vorrichtung ferner ein weißes Sperrelement umfasst, das die Zener-Diode abdeckt.
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |