JP2016516305A - 発光素子パッケージ - Google Patents

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Abstract

【解決手段】実施例は、互いに高さの違う第1領域及び第2領域を含む回路基板;前記第1領域及び第2領域にそれぞれ配置された発光素子;及び前記それぞれの発光素子上に配置された蛍光体層を含み、前記それぞれの発光素子は水平方向に100μm以内の距離に配置される発光素子パッケージを提供する。【選択図】 図4a

Description

実施例は発光素子パッケージに関するものである。
GaN、AlGaNなどの3〜5族化合物半導体は広くて調整の容易なバンドギャップエネルギーを持つなどの多くの利点のため、光電子工学分野(optoelectronics)と電子素子などに広く使われる。
特に、半導体の3〜5族又は2〜6族化合物半導体物質を用いた発光ダイオード(Light Emitting Diode)やレーザーダイオードのような発光素子は薄膜成長技術及び素子材料の開発によって赤色、緑色、青色及び紫外線などの多様な色を具現することができ、蛍光物質を用いること又は色を組み合わせることで効率の良い白色光線も具現することができ、蛍光灯、白熱灯などの既存の光源に比べ、低消費電力、半永久的な寿命、早い応答速度、安全性、環境に優しい特性の利点を持つ。
したがって、光通信手段の送信モジュール、LCD(Liquid Crystal Display)表示装置のバックライトを構成する冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescence Lamp)を取り替える発光ダイオードバックライト、蛍光灯や白熱電球を取り替えることができる白色発光ダイオード照明装置、自動車のヘッドランプ及び信号灯にまで応用が拡大されている。
照明装置や自動車ヘッドランプには単一ユニット内に複数の発光素子パッケージが配置された発光素子パッケージを使うことができ、それぞれの発光素子はワイヤボンディングなどの方法で電流を受けることができる。
図1は発光素子パッケージの配列を示した図である。
複数の発光素子100が横に四つ縦に二つ配列されており、それぞれの発光素子100はワイヤ110、115でボンディングされている。隣り合う発光素子100は横方向及び縦方向にそれぞれdとdだけ離隔しているが、前述した隣り合う発光素子100の間の離隔距離がdとdより大きければ暗部が発生することがある。
図2は3列の発光素子パッケージの暗部の形成を示した図である。
複数の発光素子100、100’が横に四つ縦に三つ配列されており、それぞれの発光素子100、100’はワイヤ110、115にボンディングされている。隣り合う発光素子100を横方向及び縦方向にそれぞれdとdだけ離隔させることで暗部が発生しないように配列するとき、内部に配置された発光素子100’のワイヤボンディングに必要な空間の確保が難しい。
すなわち、発光素子を3列以上に配置するとき、外部の領域と隣り合わないように配置された発光素子のワイヤボンディングのための空間が必要であり、前述した空間は発光素子パッケージ全体にわたって暗部として現れることがある。
実施例は、自動車ヘッドランプなどの光源として使われる発光素子パッケージにおいて暗部の発生なしに面光源を具現しようとする。
実施例は、第1領域と前記第1領域より高い第2領域とを含み、前記第2領域は前記第1領域を挟んで向かい合う第2−1領域及び第2−2領域を含む回路基板;前記第1領域及び第2領域にそれぞれ少なくとも一つずつ配置された発光素子;及び前記それぞれの発光素子上に配置された蛍光体層を含み、前記それぞれの発光素子は水平方向に100μm以内の距離に配置される発光素子パッケージを提供する。
前記回路基板は、前記第1領域の第2回路基板と前記第2領域の第2回路基板が接触して配置されることができる。
前記第2領域の高さが前記第1領域の高さより高いことができる。前記第1領域内に2列の発光素子が配置され、前記2列の発光素子は互いに50μm〜100μmだけ離隔されることができる。
隣り合って配置される前記第1領域内の発光素子と前記第2領域内の発光素子は0より大きくて100μmより小さい水平方向の距離を置いて配置されることができる。
前記第1領域に1列〜2列の発光素子が配置され、前記第2−1領域と第2−2領域にそれぞれ1列の発光素子が配置されることができる。
前記第1領域の底面と前記第2領域の底面の高低差は160μm〜5mmであってもよい。
前記それぞれの発光素子の高さは90μm〜100μmであってもよく、前記蛍光体層の高さは50μm〜60μmであってもよい。
前記第1領域に配置された発光素子の出力は前記第2領域に配置された発光素子の出力より高いこともできる。
前記回路基板は前記第2領域より高く配置された第3領域をさらに含み、前記第3領域は前記第2領域を挟んで向かい合う第3−1領域及び第3−2領域を含み、前記第3−1領域と第3−2領域にそれぞれ少なくとも一つの発光素子が配置されることができる。
前記第3領域の発光素子は前記第2領域の発光素子から水平方向に100μm以内の距離に配置されることができる。
隣り合って配置される前記第2領域内の発光素子と前記第3領域内の発光素子は0より大きくて100μmより小さい水平方向の距離を置いて配置されることができる。
前記第2領域の底面と前記第3領域の底面の高低差は160μm〜5mmであってもよい。
前記第2領域に配置された発光素子の出力は前記第3領域に配置された発光素子の出力より高いこともできる。
他の実施例は、互いに高さの違う少なくとも二つの領域を含む回路基板;前記少なくとも二つの領域にそれぞれ少なくとも一つが配置された発光素子;及び前記それぞれの発光素子上に配置された蛍光体層を含み、前記それぞれの発光素子は水平方向に100μm以内の距離に配置されることができる。
前記回路基板は、第1領域と、前記第1領域より高い第2領域と、前記第2領域より高い第3領域を含み、前記第1領域、第2領域及び第3領域にそれぞれ発光素子が配置されることができる。
前記第1領域と第2領域の高低差は、前記第2領域と前記第3領域の高低差と同一であってもよい。
前記第2領域は前記第1領域を挟んで向かい合う一対が対称状に配置されることができる。
前記一対の第2領域上にそれぞれ配置された発光素子は、前記第1領域を挟んで対称状に配置されることができる。
前記第3領域は前記第1領域を挟んで向かい合う一対が対称状に配置され、前記一対の第3領域上にそれぞれ配置された発光素子は前記第1領域を挟んで対称状に配置されることができる。
この実施例による発光素子パッケージは、内部に発光素子アレイが隣り合って配置されて面光源を具現することができ、それぞれの発光素子が並列で連結されれば、単一発光素子パッケージ内で一部の発光素子にだけ電流が供給されるローカルディミング(local dimming)を具現することもできる。このような配置は、発光素子パッケージがヘッドランプに備えられるとき、面光源が具現されることができ、ヘッドランプにおいて一部の領域のみが点灯して多様な信号を具現することができる。
発光素子パッケージの配列を示した図である。 3列の発光素子パッケージの暗部形成を示した図である。 発光素子の一実施例を示した図である。 発光素子パッケージの第1実施例の断面図である。 発光素子パッケージの第2実施例の断面図である。 図4aの発光素子パッケージ内の発光素子の配置を示した図である。 図4aの発光素子パッケージ内の発光素子の配置を示した図である。 図4bの発光素子パッケージ内の発光素子の配置を示した図である。 発光素子パッケージの第3実施例の断面図である。 発光素子パッケージの第4実施例の断面図である。 図5aの発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。 図5bの発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。 図6の発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。 図7aの発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。 図7bの発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。 実施例による車両用ランプユニットを示す分解構成図である。 実施例による車両用ランプユニットを示す分解構成図である。 実施例による車両用ランプユニットを示す分解構成図である。 実施例によるランプユニットを含む車両用尾灯を示す図である。
以下、前記の目的を具体的に実現することができる本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
本発明の実施例の説明において、各要素(element)の“上又は下(on or under)”に形成されるものとして記載される場合、上又は下(on or under)は二つの要素(element)が互いに直接(directly)接触する或いは一つ以上の他の要素(element)が前記二つの要素(element)の間に配置されて(indirectly)形成されるものを全て含む。また“上又は下(on or under)”として表現される場合、一つの要素(element)を基準に上方のみでなく下方の意味も含むことができる。
図3は発光素子の一実施例の図である。
この実施例による発光素子100は以下の発光素子パッケージ内のすべての発光素子に適用可能であり、図示の垂直型の発光素子の外に水平型の発光素子が適用されることもできる。
発光素子100内の発光構造物20は、第1導電型半導体層22、活性層24及び第2導電型半導体層26を含んでなる。
第1導電型半導体層22はIII〜V族、II〜VI族などの化合物半導体から具現されることができ、第1導電型ドーパントがドープされることができる。例えば、第1導電型半導体層22は、AlInGa(1−x−y)N(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を持つ半導体物質、AlGaN、GaN、InAlGaN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、及びAlGaInPのいずれか1種以上から形成できる。
第1導電型半導体層22がn型半導体層の場合、第1導電型ドーパントはSi、Ge、Sn、Se、Teなどのようなn型ドーパントを含むことができる。第1導電型半導体層22は単層又は多層からなることができるが、これに限定されない。
発光素子100が紫外線(UV)、深紫外線(Deep UV)又は非分極性発光素子の場合、第1導電型半導体層22はInAlGaN及びAlGaNの少なくとも1種を含むことができる。
活性層24は第1導電型半導体層22と第2導電型半導体層26の間に配置され、単一井戸構造、多重井戸構造、単一量子井戸構造、多重量子井戸(MQW:Multi Quantum Well)構造、量子点構造又は量子線構造のいずれか一つを含むことができる。
活性層24はIII〜V族元素の化合物半導体材料を用いて井戸層と障壁層、例えばAlGaN/AlGaN、InGaN/GaN、InGaN/InGaN、GaN/AlGaN、InAlGaN/GaN、GaAs(InGaAs)/AlGaAs、GaP(InGaP)/AlGaPのいずれか1種以上のペア構造に形成できるが、これに限定されない。井戸層は障壁層のエネルギーバンドギャップより小さなエネルギーバンドギャップを持つ物質から形成されることができる。
第2導電型半導体層26は半導体化合物から形成できる。第2導電型半導体層26はIII〜V族、II〜VI族などの化合物半導体から具現でき、第2導電型ドーパントがドープされることができる。第2導電型半導体層26は、例えばInAlGa1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を持つ半導体物質、AlGaN、GaNAlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、AlGaInPのいずれか1種以上からなることができる。
第2導電型半導体層26がp型半導体層の場合、第2導電型ドーパントはMg、Zn、Ca、Sr、Baなどのp型ドーパントであることができる。第2導電型半導体層26は単層又は多層に形成できるが、これに限定されない。発光素子100が紫外線(UV)、深紫外線(Deep UV)又は非分極性発光素子の場合、第2導電型半導体層26はInAlGaN及びAlGaNの中で少なくとも1種を含むことができる。
第1導電型半導体層22の表面に凹凸構造が形成されて発光素子100の光抽出効率を向上させることができ、第1導電型半導体層22上に第1電極70を配置できる。第1電極70は導電性物質、例えば金属から形成されることができ、より詳しくはAg、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及びこれらの選択的な組合せからなることができ、単層又は多層構造に形成されることができる。
発光構造物20、特に第2導電型半導体層26は、オーミック層30、反射層40、接合層50及び導電性支持基板60上に配置されることができ、オーミック層30、反射層40、接合層50及び導電性支持基板60が第2電極として作用することができる。
オーミック層30は約200Åの厚さを持つことができる。オーミック層30は、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、AZO(aluminum zinc oxide)、ATO(antimony tin oxide)、GZO(gallium zinc oxide)、IZON(IZO Nitride)、AGZO(Al−Ga ZnO)、IGZO(In−Ga ZnO)、ZnO、IrOx、RuOx、NiO、RuOx/ITO、Ni/IrOx/Au、Ni/IrOx/Au/ITO、Ag、Ni、Cr、Ti、Al、Rh、Pd、Ir、Sn、In、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、及びHfの中で少なくとも1種を含んでなることができるが、このような材料に限定されない。
反射層40は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、或いはAl、Ag、Pt又はRhを含む合金を含む金属層からなることができる。アルミニウムや銀などは活性層24から発生した光を効果的に反射して発光素子の光抽出効率を格段に改善することができる。
導電性支持基板(metal support)60は電気伝導度に優れた金属を使うことができ、発光作動時に発生する熱を充分に発散させることができなければならないので、熱伝導度の高い金属を使うことができる。
導電性支持基板60は金属又は半導体物質などから形成できる。また、電気伝導性と熱伝導性が高い物質から形成できる。例えば、モリブデン(Mo)、シリコン(Si)、タングステン(W)、銅(Cu)及びアルミニウム(Al)からなる群から選択される物質又はこれらの合金からなることができ、さらに金(Au)、銅合金(Cu Alloy)、ニッケル(Ni)、銅−タングステン(Cu−W)、キャリアウェハー(例えば、GaN、Si、Ge、GaAs、ZnO、SiGe、SiC、SiGe、Gaなど)などを選択的に含むことができる。
前記導電性支持基板60は窒化物半導体全体に撓みを引き起こさなく、スクライビング(scribing)工程及びブレーキング(breaking)工程によって別個のチップにうまく分離させるための程度の機械的強度を持つことができる。
接合層50は反射層40と導電性支持基板60を結合し、金(Au)、スズ(Sn)、インジウム(In)、アルミニウム(Al)、シリコン(Si)、銀(Ag)、ニッケル(Ni)及び銅(Cu)からなる群から選択される物質又はこれらの合金から形成することができる。
オーミック層30と反射層40はスポットタリング法や電子ビーム蒸着法によって形成でき、導電性支持基板60は電気化学的な金属蒸着法や共晶(Eutectic)金属を用いたボンディング法などで形成するか、或いは別の方法で接合層50を形成することができる。
発光構造物20の周囲にはパッシベーション層80を配置できる。パッシベーション層80は絶縁物質からなることができ、絶縁物質は非伝導性の酸化物や窒化物からなることができる。一例として、パッシベーション層80はシリコン酸化物(SiO)層、酸化窒化物層、酸化アルミニウム層からなることができる。
図4a及び図4bは発光素子パッケージの第1実施例及び第2実施例の断面図である。
図4aに示した発光素子パッケージ200aは、回路基板が互いに高さの違う第1領域aと第2領域b、bを含み、第1領域aと第2領域b、bにそれぞれ発光素子100a、100bアレイが互いに異なる高さに配置されている。第1領域aは第1回路基板210の表面であり、第2領域b、bは第2回路基板215の表面であることができる。
第1回路基板210は結合層212を介して第2回路基板215と接触結合され、第1回路基板210の一部がキャビティを成し、前記キャビティの底面が第1領域aであることができる。
図示の構造の発光素子パッケージ200aは、第1領域aの二つの発光素子100aアレイと第2領域b、bの二つの発光素子100bアレイが互いに高さを異にして配置されるので、特に第1領域aの二つの発光素子100aアレイがワイヤボンディングされる空間が確保され、それぞれの発光素子100a、100bアレイ間の距離を減らすことができ、暗部の発生を防ぐことができる。
この断面図には四つの発光素子100a、100bアレイが示されているが、図8aで後述するように、他の方向(例えば、縦方向)にも複数の発光素子を配置できる。ワイヤボンディングが図4aに示した方向(例えば、横方向)にだけなされるので、他の方向にはワイヤボンディング領域を別に確保しないこともできる。
図4bに示した発光素子パッケージ200bは図4aに示した構造に似ているが、第1領域aに単一発光素子100aのみが示されている。すなわち、この実施例による発光素子パッケージ200bは、三つの発光素子100a、100bアレイが一方向(例えば、横方向)に示された点で図4aに示した実施例と違っている。
図5a及び図5bは図4aの発光素子パッケージ内の発光素子の配置を示した図である。
図5aにおいて、発光素子パッケージ200aは第1回路基板210と第2回路基板215が結合層212を介して結合されており、第1回路基板210と第2回路基板215はプリント基板(PCB、Printed circuit board)、メタルPCB又はフレキシブルPCBなどであることができ、結合層212は導電性又は非導電性接着剤であることができる。
第1回路基板210にはキャビティが形成されている。キャビティの底面が第1領域aを成し、第1領域aに発光素子100aアレイが二つ配置されている。図5aは断面図であるが、実際に発光素子100aアレイの配置は図8aに示したように横に二つ、縦に四つ又はそれ以上であることができる。
発光素子100aアレイは前述したキャビティの底面、つまり第1領域aに一対が配置され、それぞれの発光素子100a上には蛍光体層150aがコンフォーマルコーティング方式で配置されている。この実施例において、発光素子100aがワイヤ160aでボンディングされており、発光素子100a上の第1−1ボンディングパッド190aが第1回路基板210上の第2−1ボンディングパッド210aにワイヤ160aで連結されている。
蛍光体層150aの一部は開放されることで、第1−1ボンディングパッド190aが配置されるとともにワイヤ160aがボンディングされる空間を確保し、蛍光体層150aは発光素子100aの上面の外に側面にも配置できる。
第2回路基板215は前述したキャビティを挟んで向かい合い、一対が配置されることができる。向かい合う一対の第2回路基板215の表面は第2領域と言える。第2領域は第2−1領域bと第2−2領域bが向かい合って配置されている。第2−1領域bと第2−2領域bを含む第2領域の高さは第1領域aの高さより高い。
第2−1領域bと第2−2領域bに配置された発光素子100bアレイの構造は第1領域aに示した発光素子100aアレイの構造と同様である。すなわち、発光素子100bアレイは第2回路基板215の表面、つまり第2−1領域bと第2−2領域bに配置され、それぞれの発光素子100b上には蛍光体層150bがコンフォーマルコーティング方式で配置されている。発光素子100b上の第1−2ボンディングパッド190bが第2回路基板215上の第2−2ボンディングパッド215aにワイヤ160bで連結されている。
蛍光体層150bの一部は開放されることで、第1−2ボンディングパッド190bが配置されるとともにワイヤ160bがボンディングされる空間を確保し、蛍光体層150bは発光素子100bの上面の外に側面にも配置できる。
第2−1領域bと第2−2領域bに配置された発光素子100bアレイはそれぞれ第1領域aの反対方向、つまり図5aにおいて外側方向にワイヤ160bがボンディングされるので、第1領域a上の発光素子100aアレイと水平方向に隣接して配置できる。
第1回路基板210と第2回路基板215が互いに高さを異にしないで配置されれば、第1領域aの発光素子100aがワイヤ160aでボンディングされる第2−1ボンディングパッド210aが隣接した発光素子100bに近接して配置されるため、製造工程中にワイヤボンディングが難しくなることがある。しかし、図5aに示した構造は、第1回路基板210にキャビティを形成し、発光素子100aアレイを配置し、ワイヤ160aボンディング工程の後に第2回路基板215を配置することができる。
発光素子100a、100bの高さ(h)は90μm〜100μmであることができ、蛍光体層150aの高さ(h)は50μm〜60μmであることができ、ワイヤ160aの高さ(h)は160μm前後であることができ、前述した発光素子100a、100bの高さ(h)や蛍光体層150aの高さ(h)と類似することができ、前述した高さ(h、h、h)はいずれも第1回路基板210のキャビティの底面からの高さである。
キャビティの深み(h)は第1領域a上の発光素子100aと第2領域上の発光素子100bの高低差であることができ、160μm〜5mmであることができる。キャビティの深み(h)があまりに小さければ、ワイヤ160aが上部の第2回路基板215などの形成工程で損傷されることがあり、キャビティの深み(h)があまりに大きければ、第1領域a上の発光素子100aと第2領域上の発光素子100bの輝度や指向角による照明装置やヘッドランプの輝度不均一が発生することがある。
それぞれの発光素子100a、100bは水平方向に互いに100μm以内の距離に配置されるときに暗部の発生を防止することができる。第1領域a内に配置された一対の発光素子100aは互いに50μm〜100μmの距離(d)だけ離隔して配置できる。第1領域a内に配置された一対の発光素子100aの間の離隔距離(d)が50μmより小さければ、製造工程で一対の発光素子100aの実装などが難しくなることがあり、100μmより大きければ、一対の発光素子100a、100bの間で暗部が発生することがある。
前述した離隔距離の確保のために、第1領域aに配置された発光素子100aアレイは図5aにおいて外方にワイヤボンディングされている。すなわち、第1領域aに配置された一対の発光素子100aアレイはそれぞれ隣接した第2領域に配置された発光素子100bアレイの方向にワイヤボンディングされている。
隣り合って配置される第1領域aの発光素子100aと第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bの間の離隔距離(d)は水平方向に互いに50μm〜100μm以内の距離に配置できる。離隔距離(d)が50μmより小さければ、ワイヤ160aをボンディングする空間が足りないことがあり、100μmより大きければ、一対の発光素子100a、100bの間で暗部が発生することがある。前述した離隔距離d又はdは水平方向の離隔距離を意味する。すなわち、dは、発光素子100a、100bが同一平面上に配置された場合、水平方向に離隔した距離を意味する。
図5bに示した発光素子パッケージ200aは図5aの発光素子パッケージ200aと類似しているが、第2領域、つまり第2−1領域bと第2−2領域bに配置された発光素子100bアレイの一部が第1領域aの底面と向かい合って配置されている。すなわち、一対の発光素子100bが図5aに比べて第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置されており、第2回路基板215も第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置されるので、一対の発光素子100bは第1領域aの底面と直接向かい合って配置されないことができる。
この構造による発光素子パッケージ200aにおいて、第1領域aの発光素子100aと第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bの間の水平方向の離隔距離は100μm以内であるだけでなく、図示のようにゼロ(zero)を成すこともできる。図5bにおいて、第1領域aの発光素子100aと第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bの縁部が一致するものはそれぞれの活性層の縁部が一致することができる。
図6は図4bの発光素子パッケージ内の発光素子の配置を示した図である。
この実施例による発光素子パッケージ200bは図5bに示した実施例と類似しているが、第1領域a上に単一発光素子100aのみが配置された点で違っている。よって、一対の発光素子100bが第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置されており、第2回路基板215も第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置されるので、一対の発光素子100bは第1領域aの底面と直接向かい合って配置されないことができる。
この構造による発光素子パッケージ200aにおいて、第1領域aの発光素子100aの両側縁部と第2−1領域b及び第2−2領域bの発光素子100bの間の水平方向の離隔距離は、図示のようにゼロ(zero)を成すことができる。そして、図6に示した実施例において、第2−1領域b及び第2−2領域bの発光素子100bがキャビティの方向に突出しない場合、第1領域aの発光素子100aの両側縁部と第2−1領域b及び第2−2領域bの発光素子100bの間の水平方向の離隔距離は100μm以内であることができる。
図示しなかったが、発光素子100aと第2−1領域b及び第2−2領域bの間の水平方向の離隔距離は図5aなどに示した距離(d)と同一であることができる。
前述した実施例と後述する実施例において、発光素子が互いに高さを異にして配置されるので、第1領域に配置された発光素子の出力は第2領域に配置された発光素子の出力より大きくなることができ、三つ以上の高さの異なる領域を含む場合、高さが低い領域に配置された発光素子であればあるほど出力が高くなることができる。
前述した実施例において、一対の第2領域、つまり第2−1領域bと第2−2領域bは第1領域aを挟んで向かい合って対称を成し、第2−1領域bと第2−2領域b上に配置された発光素子160bは第1領域aを挟んで対称状に配置されている。
後述する実施例においては、一対の第3領域、つまり第3−1領域cと第3−2領域cは第1領域aを挟んで向かい合って対称を成し、第3−1領域cと第3−2領域c上に配置された発光素子160cは第1領域aを挟んで対称状に配置されている。
図7a及び図7bは発光素子パッケージの第3実施例及び第4実施例の断面図で、回路基板が互いに高さを異にする三つの領域に配置される実施例である。
図7aに示した発光素子パッケージ200cは、回路基板が第1回路基板210と第2回路基板215の外に第3回路基板225を含み、第1回路基板210と第2回路基板215は結合層212を介して結合され、第2回路基板215と第3回路基板225も結合層222を介して結合できる。
第1回路基板210の内部にはキャビティが形成され、キャビティの底面が第1領域aを成し、第1領域a上に一対の発光素子100aが配置される。発光素子100aの構成及び配置などは図5aに示した実施例と同様である。
第2回路基板215は第1回路基板210内のキャビティを挟んで一対が配置され、それぞれの第2回路基板215は段差構造を持つ。前記段差構造は、第1領域a方向の高さが縁部方向の高さより低く、前述した高さが低い領域に発光素子100bアレイが配置されている。発光素子100bアレイが配置される第2回路基板215上の領域を第2−1領域bと第2−2領域bとそれぞれ呼ぶことができる。第2−1領域bと第2−2領域b上に配置された一対の発光素子100bの構成及び配置などは図5aに示した実施例と同様である。
第3−1領域cと第2−1領域bの高低差(h)は、図5aにおいて第1領域a上の発光素子100aと第2領域上の発光素子100bの高低差(h)と同様に160μm〜5mmであることができる。第2回路の高さ(h)があまりに小さければ、ワイヤ160bが上部の第3回路基板225などの形成工程で損傷されることがあり、第2回路の高さ(h)があまりに大きければ、第2−1領域bと第2−2領域b上の発光素子100bと第3領域上の発光素子100cの輝度や指向角による照明装置やヘッドランプの輝度不均一が発生することがある。
第3回路基板225は第2−1領域bと第2−2領域bを挟んで向かい合って一対が配置されることができ、向かい合う一対の第3回路基板225の表面を第3領域と言える。第3領域は第3−1領域cと第3−2領域cが向かい合って配置されている。第3−1領域cと第3−2領域cを含む第3領域の高さは、第1領域a、第2−1領域b及び第2−2領域bの高さより高い。
第3−1領域cと第3−2領域cに配置された発光素子100cアレイの構造は第1領域aなどに示した発光素子100aアレイの構造と同様である。すなわち、発光素子100cアレイは第3回路基板225の表面、つまり第3−1領域cと第3−2領域cに配置され、それぞれの発光素子100c上には蛍光体層150cがコンフォーマルコーティング方式で配置されている。発光素子100c上の第1−3ボンディングパッド190cが第3回路基板225上の第2−3ボンディングパッド225aにワイヤ160cで連結されている。
蛍光体層150cの一部は開放されることで、第1−3ボンディングパッド190cが配置されるとともにワイヤ160cがボンディングされる空間を確保し、蛍光体層150cは発光素子100cの上面の外に側面にも配置できる。
第3−1領域cと第3−2領域cに配置された発光素子100cアレイはそれぞれ第2−1領域bと第2−2領域bの反対方向、つまり図7aにおいて外側方向にワイヤ160cがボンディングされるので、第2−1領域bと第2−2領域b上の発光素子100bアレイと水平方向に隣接して配置できる。
図7aにおいて隣り合って配置される第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bと、それぞれ第3−1領域cと第3−2領域cに配置された発光素子100cの間の水平方向の離隔距離(d)は50μm〜100μm以内の距離となることができる。離隔距離(d)が50μmより小さければ、ワイヤ160bをボンディングする空間が足りないことがあり、100μmより大きければ、一対の発光素子100b、100bの間で暗部が発生することがある。
前述した水平方向の離隔距離(d)が50μm〜100μmだけ確保された第2−1領域b又は第2−2領域bに発光素子100bがワイヤボンディングされている。
第3−1領域cと第3−2領域cに配置された発光素子100cアレイはそれぞれ第2−1領域b又は第2−2領域bの反対方向、つまり図7aにおいて外側方向にワイヤ160cでボンディングされるので、第2−1領域b又は第2−2領域b上の発光素子100bアレイと水平方向に隣接して配置できる。
図7bに示した発光素子パッケージ200aは図7aの発光素子パッケージ200aと類似しているが、第1領域aに単一発光素子100aが配置され、第2領域、つまり第2−1領域bと第2−2領域bに配置された発光素子100bアレイの一部が第1領域aの底面と向かい合って配置され、第3領域、つまり第3−1領域cと第3−2領域cに配置された発光素子100cアレイの一部が第2−1領域bと第2−2領域bの底面と向かい合って配置されている。
すなわち、一対の発光素子100bが図7aに比べて第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置され、第2回路基板215も第1回路基板210上のキャビティの内部に一部突出して配置されるので、一対の発光素子100bは第1領域aの底面と直接向かい合って配置されないこともできる。また、一対の発光素子100cが図7aに比べて第2回路基板215上のキャビティの内部に一部突出して配置され、第3回路基板215も第2回路基板215上のキャビティの内部に一部突出して配置されるので、一対の発光素子100cは第2−1領域bと第2−2領域bの底面と直接向かい合って配置されないこともできる。
この構造による発光素子パッケージ200dにおいて、第1領域aの発光素子100aと第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bの間の水平方向の離隔距離は100μm以内であるだけでなく、図示のようにゼロ(zero)を成すこともできる。また、第2−1領域b又は第2−2領域bの発光素子100bと第3−1領域c又は第3−2領域cの発光素子100cの間の水平方向の離隔距離は100μm以内であるだけでなく、図示のようにゼロ(zero)を成すこともできる。
また、この実施例において、第1領域a上に単一発光素子100aのみが配置され、第1領域aの発光素子100aの両側縁部と第2−1領域b及び第2−2領域bの発光素子100bの間の水平方向の離隔距離は、図示のようにゼロ(zero)を成すことができる。
図7a及び図7bにおいて、発光素子が三つの互いに高さの違う領域に配置されており、第3回路発光素子100cの構造をより上側に付け加えれば四つ以上の相異なる高さに配置される発光素子パッケージを具現することもできる。
図8a〜図8eは図5a〜図7bの発光素子パッケージ内の暗部の減少を示した図である。
図8aに示した発光素子パッケージは図5aの平面図で、発光素子とその間隔のみを概略的に示している。第1領域上の発光素子100aの間の横方向の距離は50μm〜100μmであり、第1領域上の発光素子100aと隣接した第2領域上の発光素子100bの間の横方向の距離も50μm〜100μmである。他の方向、つまり図8aにおいて縦方向間のそれぞれの発光素子100a、100bの間の距離は、ワイヤボンディングが前述した横方向になされるので、別の制限を受けないことができる。
図8bに示した発光素子パッケージは図5bの平面図で、発光素子とその間隔のみを概略的に示している。第1領域上の発光素子100aの間の横方向の距離は50μm〜100μmで、第1領域上の発光素子100aと隣接した第2領域上の発光素子100bの間の横方向の距離もゼロである。他の方向、つまり図8bにおいて、縦方向間のそれぞれの発光素子100a、100bの間の距離は、ワイヤボンディングが前述した横方向になされるので、別の制限を受けないことができる。
図8cに示した発光素子パッケージは図6の平面図で、発光素子とその間隔のみを概略的に示している。第1領域上に単一発光素子100aが配置され、第1領域上の発光素子100aと隣接した第2領域上の発光素子100bの間の横方向の距離はゼロである。他の方向、つまり図8cにおいて、縦方向間のそれぞれの発光素子100a、100bの間の距離は、ワイヤボンディングが前述した横方向になされるので、別の制限を受けないことができる。
図8dに示した発光素子パッケージは図7aの平面図で、発光素子とその間隔のみを概略的に示している。第1領域上の発光素子100aの間の横方向の距離は50μm〜100μmで、第1領域上の発光素子100aと隣接した第2領域上の発光素子100bの間の横方向の距離も50μm〜100μmであり、第2領域上の発光素子100bと隣接した第3領域上の発光素子100cの間の横方向の距離も50μm〜100μmである。他の方向、つまり図8aにおいて、縦方向間のそれぞれの発光素子100a、100b、100cの間の距離は、ワイヤボンディングが前述した横方向になされるので、別の制限を受けないことができる。
図8eに示した発光素子パッケージは図7bの平面図で、発光素子とその間隔のみを概略的に示している。第1領域上に単一発光素子100aが配置され、第1領域上の発光素子100aと隣接した第2領域上の発光素子100bの間の横方向の距離はゼロであり、第2領域上の発光素子100bと隣接した第3領域上の発光素子100cの間の横方向の距離もゼロである。
図8b、図8c及び図8eにおいて、横方向に二つの発光素子、三つの発光素子又は五つの発光素子が互いに隣り合って配置されることにより、面光源が配置されたような効果を具現することができる。
前述した発光素子パッケージ内で発光素子アレイが互いに隣り合って配置されることで面光源を具現することができ、それぞれの発光素子が並列で連結されれば、単一発光素子パッケージ内で一部発光素子にだけ電流が供給されるローカルディミング(local dimming)を具現することもできる。このような配置は、発光素子パッケージがヘッドランプに備えられるとき、面光源が具現でき、ヘッドランプの一部領域のみが点灯して多様な信号を具現することができる。
図9a〜図9cは実施例による車両用ランプユニットを示す分解構成図である。
図9a〜図9cに示したように、複数の発光素子100が配置されたベースプレート(base plate)400、スペーサー(spacer)700、及び光学部材(optical member)600を含むことができる。
ここで、発光素子100はベースプレート400上に配置できる。ベースプレート400は、発光素子100を電気的に連結する電極パターンを含むことができる。発光素子100は前述した発光素子パッケージ内に配置された発光素子であることができ、一部領域では複数の発光素子が隣り合って配置されている。
そして、ベースプレート400は、柔軟性を持つように製作でき、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ガラス、ポリカーボネート(PC)、シリコン(Si)、ポリイミド(polyimide)、エポキシ(epoxy)などから選択された1種の物質からなるPCB(Printed Circuit Board)基板であることもでき、フィルム状に形成されることもできる。
また、ベースプレート400は、単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどを選択的に使うことができる。
このように、ベースプレート400はフレキシブル素材を適用することによって撓めることもできるが、構造的変形によっても撓めることができる。
したがって、ベースプレート400は、一つ以上の曲率を持つ曲面を含むことができる。
ついで、ベースプレート400は、レンズ200の連結突起に対応する領域にホール(hole)が形成できる。
ここで、ベースプレート400のホールを通じて、レンズ200がベースプレート400に締結できる。
また、ベースプレート400は、発光素子100と向かい合う上面の反対方向である下方に突出する固定突起(fixing projection)420を含むこともできる。
ここで、ベースプレート400は、固定突起420によって、曲率を持つ装着対象物に固定できる。
そして、ベースプレート400は、反射コーティングフィルム及び反射コーティング物質層のいずれか一つが形成されることもでき、光源から生成された光を光学部材600の方向に反射させることができる。
ここで、反射コーティングフィルム又は反射コーティング物質層は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、二酸化チタン(TiO)などのように高反射率を持つ金属又は金属酸化物を含んでなることができる。
場合によって、ベースプレート400には、光源から発生する熱を放出するための多数の放熱ピン(pin)が配置されることもできる。
発光素子100は発光ダイオードチップ(LED chip)であることができ、赤色LEDチップ、青色LEDチップ又は紫外線LEDチップから構成されるか、あるいは赤色LEDチップ、緑色LEDチップ、青色LEDチップ、黄緑色(Yellow green)LEDチップ、及び白色LEDチップの中で少なくとも一つ又はそれ以上を組み合わせたパッケージ形態に構成されることもできる。
ランプユニットを車両の尾灯に適用する場合、発光素子100は、垂直型発光チップ、例えば、赤色発光チップであることができるが、実施例がこれに限定されるものではない。
スペーサー700は、ベースプレート400と光学部材600の間に配置され、光学部材600の周縁部を支持することができる。
ここで、スペーサー700は、ベースプレート400と向かい合う底面と、底面の周縁部から光学部材600の方向に伸びる側面とを含むことができる。
また、スペーサー700の底面は、ベースプレート400から一定間隔だけ離隔して配置されることができる。
しかし、場合によって、スペーサー700の底面は、ベースプレート400に接触することもできる。
ついで、スペーサー700の底面は、一つ以上の曲率を持つ曲面であることもできる。
また、スペーサー700の側面は、スペーサー700の底面に対して傾くことができる。
そして、スペーサー700は、反射コーティングフィルム及び反射コーティング物質層のいずれか一つが形成されることもでき、光源100から生成された光を光学部材600の方向に反射させることができる。
ここで、反射コーティングフィルム又は反射コーティング物質層は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、二酸化チタン(TiO)などのように高反射率を持つ金属又は金属酸化物を含んでなることができる。
ついで、光学部材600は、ベースプレート400から一定間隔で離隔して配置されることができ、ベースプレート400と光学部材600の間の空間には光混合領域(light mixing area)が形成できる。
ここで、光学部材600は、ベースプレート400から一定間隔だけ離隔して配置されることができ、その間隔は約10mm以上であることができる。
光学部材600とベースプレート400の間の距離が約10mm以下の場合、ランプユニットは均一な輝度を現さなく、光源100が位置する領域で高輝度が現れるホットスポット(hot spot)現象又はこれと反対に相対的に低輝度が現れるダークスポット(dark spot)が現れることができる。
そして、光学部材600は少なくとも一枚のシートからなり、拡散シート、プリズムシート、輝度強化シートなどを選択的に含むことができる。
ここで、拡散シートは発光素子100から出射された光を拡散させ、プリズムシートは拡散された光を発光領域にガイドし、輝度拡散シートは輝度を強化させる。
例として、拡散シートは一般的にアクリル樹脂から形成できるが、これに限定されるものではなく、その外にもポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、レジン(resin)のような高透過性プラスチックなどの光拡散機能を果たし得る素材からなることができる。
また、光学部材600は、一つ以上の曲率を持つ曲面を含むことができる。
ここで、光学部材600は、カバー部材又は装着対象物の外形によって、凹状曲面、凸状曲面、偏平な平面の中で少なくとも一つを持つ表面を持つことができる。
このように、実施例は、光源をカバーするレンズ200とベースプレート400と光学部材600の間の空間に光混合(light mixing)領域を形成することにより、少数の光源で面光源を具現することができる。
ここで、面光源(surface light source)とは、光を発する部分が面状に拡散する光源を意味するもので、実施例においては、隣り合って配置された少数の光源で面光源を具現することができるランプユニットを提供することができる。また、発光素子が互いに並列で連結され、ランプユニット内で一部の発光素子のみが点灯して一つのランプユニット内で多数の信号を具現することができる。
図10は実施例によるランプユニットを含む車両用尾灯を示す図である。
図示のように、車両用尾灯800は、第1ランプユニット812、第2ランプユニット814、第3ランプユニット816、及びハウジング810を含むことができる。
ここで、第1ランプユニット812は方向指示灯の役目のための光源であることができ、第2ランプユニット814は車幅灯の役目のための光源であることができ、第3ランプユニット816は停止灯の役目のための光源であることができるが、これに限定されるものではなく、その役目が互いに取り替えられることができる。
そして、ハウジング810は第1〜第3ランプユニット812、814、816を収納し、投光性素材からなることができる。
この際、ハウジング810は車体のデザインによって屈曲を持つことができ、第1〜第3ランプユニット812、814、816はハウジング810の形状によって撓むことができる面光源を具現することができる。
以上、実施例に基づいて説明したが、これはただ例示のためのもので、本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を持った者であれば、この実施例の本質的な特性を逸脱しない範疇内で、以上に例示しなかったさまざまの変形及び応用が可能であるのが分かる。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形及び応用に関連した相違点は添付の請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものに解釈されなければならない。
実施例による発光素子パッケージは車両用ランプユニットなどにおいて面光源を具現することができる。

Claims (20)

  1. 第1領域と前記第1領域より高い第2領域とを含み、前記第2領域は前記第1領域を挟んで向かい合う第2−1領域及び第2−2領域を含む回路基板;
    前記第1領域及び第2領域にそれぞれ少なくとも一つずつ配置された発光素子;及び
    前記それぞれの発光素子上に配置された蛍光体層を含み、
    前記それぞれの発光素子は水平方向に100μm以内の距離に配置される、発光素子パッケージ。
  2. 前記回路基板は、前記第1領域の第2回路基板と前記第2領域の第2回路基板が接触して配置される、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  3. 前記第2領域の高さが前記第1領域の高さより高い、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
  4. 前記第1領域内に2列の発光素子が配置され、前記2列の発光素子は互いに50μm〜100μmだけ離隔される、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  5. 隣り合って配置される前記第1領域内の発光素子と前記第2領域内の発光素子は0より大きくて100μmより小さい水平方向の距離を置いて配置される、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  6. 前記第1領域に1列〜2列の発光素子が配置され、前記第2−1領域と第2−2領域にそれぞれ1列の発光素子が配置される、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  7. 前記第1領域の底面と前記第2領域の底面の高低差は160μm〜5mmである、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  8. 前記それぞれの発光素子の高さは90μm〜100μmであり、前記蛍光体層の高さは50μm〜60μmである、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  9. 前記第1領域に配置された発光素子の出力は前記第2領域に配置された発光素子の出力より高い、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  10. 前記回路基板は前記第2領域より高く配置された第3領域をさらに含み、前記第3領域は前記第2領域を挟んで向かい合う第3−1領域及び第3−2領域を含み、前記第3−1領域と第3−2領域にそれぞれ少なくとも一つの発光素子が配置された、請求項1〜3のいずれかに記載の発光素子パッケージ。
  11. 前記第3領域の発光素子は前記第2領域の発光素子から水平方向に100μm以内の距離に配置される、請求項10に記載の発光素子パッケージ。
  12. 隣り合って配置される前記第2領域内の発光素子と前記第3領域内の発光素子は0より大きくて100μmより小さい水平方向の距離を置いて配置される、請求項10に記載の発光素子パッケージ。
  13. 前記第2領域の底面と前記第3領域の底面の高低差は160μm〜5mmである、請求項10に記載の発光素子パッケージ。
  14. 前記第2領域に配置された発光素子の出力は前記第3領域に配置された発光素子の出力より高い、請求項10に記載の発光素子パッケージ。
  15. 互いに高さの違う少なくとも二つの領域を含む回路基板;
    前記少なくとも二つの領域にそれぞれ少なくとも一つが配置された発光素子;及び
    前記それぞれの発光素子上に配置された蛍光体層を含み、
    前記それぞれの発光素子は水平方向に100μm以内の距離に配置される、発光素子パッケージ。
  16. 前記回路基板は、第1領域と、前記第1領域より高い第2領域と、前記第2領域より高い第3領域を含み、前記第1領域、第2領域及び第3領域にそれぞれ発光素子が配置された、請求項15に記載の発光素子パッケージ。
  17. 前記第1領域と第2領域の高低差は、前記第2領域と前記第3領域の高低差と同一である、請求項16に記載の発光素子パッケージ。
  18. 前記第2領域は前記第1領域を挟んで向かい合う一対が対称状に配置される、請求項15に記載の発光素子パッケージ。
  19. 前記一対の第2領域上にそれぞれ配置された発光素子は、前記第1領域を挟んで対称状に配置される、請求項18に記載の発光素子パッケージ。
  20. 前記第3領域は前記第1領域を挟んで向かい合う一対が対称状に配置され、前記一対の第3領域上にそれぞれ配置された発光素子は前記第1領域を挟んで対称状に配置される、請求項16〜19に記載の発光素子パッケージ。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10323803B2 (en) 2014-11-18 2019-06-18 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device and vehicular lamp comprising same
KR101833246B1 (ko) * 2014-12-17 2018-03-02 주식회사 엘엠에스 반사시트 구조물 및 이를 구비한 백라이트 유닛
JP2017103381A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 シチズン電子株式会社 発光装置
DE102016201606A1 (de) * 2016-02-03 2017-08-03 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung zur emission von beleuchtungslicht
TWI581417B (zh) * 2016-04-11 2017-05-01 友達光電股份有限公司 發光裝置及其製造方法
JP6940749B2 (ja) * 2016-04-28 2021-09-29 日亜化学工業株式会社 発光装置
US10340308B1 (en) 2017-12-22 2019-07-02 X Development Llc Device with multiple vertically separated terminals and methods for making the same
JP7053329B2 (ja) 2018-03-22 2022-04-12 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
EP3597991A1 (en) * 2018-06-21 2020-01-22 Automotive Lighting Italia S.p.A. Automotive light
CN109461380B (zh) * 2018-06-26 2021-11-05 矽照光电(厦门)有限公司 一种柔性有源彩色显示模块
TWI685991B (zh) * 2018-08-01 2020-02-21 宏齊科技股份有限公司 適用於雙面焊接的led光源及其製造方法
US11302248B2 (en) 2019-01-29 2022-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh U-led, u-led device, display and method for the same
US11156759B2 (en) 2019-01-29 2021-10-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11610868B2 (en) 2019-01-29 2023-03-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US11271143B2 (en) 2019-01-29 2022-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
EP3949685B1 (en) * 2019-03-28 2022-07-20 Signify Holding B.V. Multi-layer pcb stack for color mixing
US11538852B2 (en) 2019-04-23 2022-12-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh μ-LED, μ-LED device, display and method for the same
US20220244627A1 (en) * 2019-05-23 2022-08-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lighting arrangement, light guide arrangement and method
CN113552745A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 华为技术有限公司 一种显示设备及其驱动方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103901A (ja) * 2005-09-09 2007-04-19 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
JP2008294224A (ja) * 2007-05-24 2008-12-04 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置
US20110024773A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-03 Fu-Cai Lu Light emitting diode package structure and lead frame structure thereof
JP2011521448A (ja) * 2008-05-13 2011-07-21 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Ledアレイ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09148711A (ja) * 1995-11-20 1997-06-06 Chikaya Yamashita 印刷回路におけるledの取付構造
TW578280B (en) * 2002-11-21 2004-03-01 United Epitaxy Co Ltd Light emitting diode and package scheme and method thereof
US9793247B2 (en) * 2005-01-10 2017-10-17 Cree, Inc. Solid state lighting component
JP4535928B2 (ja) * 2005-04-28 2010-09-01 シャープ株式会社 半導体発光装置
KR101241528B1 (ko) * 2006-09-25 2013-03-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
JP4813309B2 (ja) 2006-09-26 2011-11-09 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP5122177B2 (ja) 2007-04-27 2013-01-16 株式会社小糸製作所 車両用灯具
CN101325193B (zh) * 2007-06-13 2010-06-09 先进开发光电股份有限公司 发光二极管封装体
DE102007041896A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
CN101572012A (zh) * 2008-04-28 2009-11-04 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组及使用该模组的交通指示灯
JP4294077B2 (ja) * 2008-06-09 2009-07-08 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法
DE102009025564A1 (de) 2008-10-21 2010-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Beleuchtungsanordnung mit einem LED-Array
KR101562774B1 (ko) 2009-02-24 2015-10-22 서울반도체 주식회사 발광모듈
US8138509B2 (en) * 2009-02-27 2012-03-20 Visera Technologies Company, Limited Light emitting device having luminescent layer with opening to exposed bond pad on light emitting die for wire bonding pad to substrate
JP2010212508A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Sony Corp 発光素子実装用パッケージ、発光装置、バックライトおよび液晶表示装置
DE102009015224A1 (de) * 2009-03-31 2010-12-02 Siemens Aktiengesellschaft LED-Lichtquelle mit einer Vielzahl von LED-Chips und LED-Chip zur Verwendung in selbiger
EP2378576A2 (en) 2010-04-15 2011-10-19 Samsung LED Co., Ltd. Light emitting diode package, lighting apparatus having the same, and method for manufacturing light emitting diode package
DE102010024864B4 (de) 2010-06-24 2021-01-21 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Halbleiterbauteil
CN102130107B (zh) 2010-12-13 2013-01-09 吉林大学 阶梯阵列式高压发光管及其制备方法
DE102011087887A1 (de) * 2011-12-07 2013-06-13 Osram Gmbh Leuchtdiodenanordnung
JP6097084B2 (ja) * 2013-01-24 2017-03-15 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103901A (ja) * 2005-09-09 2007-04-19 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
JP2008294224A (ja) * 2007-05-24 2008-12-04 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置
JP2011521448A (ja) * 2008-05-13 2011-07-21 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Ledアレイ
US20110024773A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-03 Fu-Cai Lu Light emitting diode package structure and lead frame structure thereof

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