KR100586734B1 - 발광반도체소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 발광 다이오드와 드라이버 집적회로 칩이 일체로 패키지된 발광 소자를 개시하고 있다. 상기 드라이버 칩은그것의 특성에 따른 발광다이오드에 정전류 출력을 제공한다. 따라서, 발광 다이오드의 밝기는 정확하게 조정될 수 있다.
반도체소자, 발광, 다이오드, 결합광

Description

발광반도체소자 {LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICE}
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 발광 반도체소자의 단면도 및 개략도.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 4개의 양호한 실시예의 전기 연결도.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6의 블록다이어그램.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 발광소자 11, 12, 13 : 터미널
14 : 굴절형 캡슐화물질 15 : LED 다이
18 : 기질 19 : 전류 구동형 IC칩
본 발명은 발광다이오드가 순방향 전압에 의해 영향을 받지 않는 정전류를 수용하는 발광 반도체소자에 관한 것으로, 특히 액정 디스플레이의 백라이트 소스 및 다양한 색깔의 조명에 응용되기에 적합한 발광 반도체소자에 관한 것이다.
발광다이오드(LEDs)에 대해서, 순방향 전압의 변화는 제작에 있어서 문제점이 있다. 비록 동일한 색의 LED들이라해도, 서로 다른 밝기를 실행할 수도 있고, 제어되기가 어려울 수도 있다.
현재, LED들의 밝기를 동일하게 하거나 그것의 밝기를 변화시키기 위해, 레지스터가 각각의 LED에 연결되어 제공되고, 그 후에 각각의 LED의 순방향 전압에 따라 조정된다. 그것은 분명히 더 많은 노력을 필요로 한다.
그러므로, LED들의 순방향 전압에 의해 영향을 받지 않는 발광소자를 제공하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 LED들의 밝기를 정확하게 조절할 수 있고 대량생산에 적합한 발광 반도체소자를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 발광 반도체소자는 적어도 2개의 터미널, 적어도 1개의 LED 다이(die), 드라이버 IC 칩, 기질, 및 굴절형 캡슐화물질을 포함한다.
각각의 LED 다이는 2개의 전극 접촉부로서, 그들 중 하나는 전기 전도성수단에 의해 발광 반도체 소자의 터미널 중 하나에 연결된다. 상기 드라이버 IC칩은 또한 발광 반도체 소자의 다른 터미널에 연결된 접촉부를 포함하고, 적어도 1개의 출력 포트들을 제공한다.
LED 다이와 드라이버 IC칩 모두는 기질에 부착되고 굴절형 캡슐화물질에 의해 일체형으로 밀봉되어 보호된다. LED 다이 및 드라이버 IC칩은 전기 전도성 수단에 의해 서로 서로 연결된다. 일반적으로, 각각의 LED 다이의 다른 전극 접촉부들 중 하나는 드라이버 IC 칩의 각각의 출력포트에 연결된다.
따라서, 상기 LED는 LED를 구동시키기 위해 드라이버 IC칩을 통해 흐르는 전 압이나 전류를 상기 반도체소자의 터미널에 인가함으로써 발광될 수 있다.
본 발명의 발광 반도체소자는 표면실장기술(surface-mount technology) 또는 관통-홀 기법(through-hole technology)에 의해 그 위에 터미널을 고착시킴으로써 응용 기판(board)에 추가로 부착될 수 있다. 드라이버 IC칩의 각각의 출력 포트의 전류는 대응하는 LED의 밝기를 조정하기 위해 미리 설정될 수 있다. 더욱이, 순방향 전압의 편향에도 불구하고, 미리 설정된 전류는 일정하게 유지될 수 있다.
상기에 언급된 터미널과 접촉부 이외에, 발광 반도체 소자 및 드라이버 IC 칩은 각각 전기 전도성 수단에 의해 서로 서로 연결되는 세번째 터미널 및 다른 접촉부를 포함한다. 그러므로, 드라이버 IC 칩의 출력부의 전류는 세번째 터미널을 통과한 전류나 전압에 의해 특별히 제어될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발광 반도체 소자에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 발광 반도체소자(10)의 단면도 및 개략도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광소자(10)은 1개의 LED 다이(15), 굴절형 캡슐화물질(14), 기질(18) 및 전류-구동형 IC 칩(19)을 포함한다.
LED 다이(15) 및 전류 구동형 IC칩(19)은 기질(18)에 부착되고, 상기 기질(18) 위에는 전기전도성 수단이 인쇄회로기판(PCB)로서 배열된다. 상기 발광소자(10)은 또한 표면실장기법 또는 관통-홀 기법에 의해 응용기판(도면상에는 도시되지 않음) 상에 제1 터미널(11)과 제2터미널(12)를 고착함으로써 그 위에 부착될 수 있다.
본 발명은 캡슐화물질(14) 내에 일체로 LED 다이(15)와 전류 구동형 IC칩(19)을 패키지함으로써 특징지워진다. 캡슐화 물질(14)은 LED 다이(15)로부터 발생한 광 빔들을 기설정된 방향으로 굴절시켜 상기 소자(10)로부터 멀리 할 수 있다.
본 발명에 따른 제1 및 제2 실시예의 전기연결을 도시한 도 3 및 도 4를 참조하면, LED 다이(15)는 두개의 전극 접촉부들을 포함하는데, 그들 접촉부들 중 하나는 PCB 및 와이어 본딩에 의해 발광소자(10)의 제 1터미널(11)에 연결된다. 전류 구동형 IC칩(19)의 접촉부는 제 2터미널(12)에 연결된다.
상기 LED 다이의 다른 전극 접촉부는 전류 구동형 IC 칩(19)의 전류 출력 포트에 연결된다. 비록 순방향 전압의 편향이 존재한다하더라도, 전류 구동형 IC 칩(19)의 전류 출력은 일정하고 상기 LED의 특성에 기초하여 미리 설정된다. 따라서, 상기 LED 다이(15)용 전류 입력 및 밝기가 조정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 제 1특징은 상기 LED 다이(15)의 음극접촉부가 PCB 및 와이어 본딩에 의해 공유 노드에 연결되는 것이다. 이러한 공유 노드는 또한 발광소자(10)의 제 1터미널(11)에 연결된다.
제 1실시예의 다른 특징은 상기 LED(15)가 전압 또는 전류가 제공될 때에 발광되도록 LED 다이(15)의 양극접촉부가 전류 구동형 IC칩(19)의 전류 출력포트에 연결되는 것이다.
상기 실시예의 다른 특징은 상기 전류 구동형 IC칩(19)의 접촉부가 PCB 및 와이어 본딩에 의해 발광소자(10)의 제 2터미널(12)에 연결되는 것이다.
도 4는 제 2실시예를 도시한 것으로, LED 다이(15)의 양극접촉부는 PCB 및 와이어 본딩에 의해 공유 노드에 연결된다. 상기 공유 노드는 또한 발광소자(10)의 제 1터미널(11)에 연결된다.
도 5는 발광소자(10)의 제 3터미널(13)을 추가함으로써 제 1실시예와 다른 제 3실시예를 도시한 것이다. 상기 터미널(13)은 PCB 및 와이어 본딩에 의해 전류 구동형 IC 칩(19)의 추가 접촉부에 연결된다. 터미널(13)은 대체로 전류 구동형 IC 칩(19)의 전류 출력을 제어하기 위해 전압이나 전류를 제공하고, 상기 LED(15)의 밝기를 변화시킬 것이다.
도 6은 발광소자(10) 상에 제 3터미널(13)을 추가함으로써 제 2실시예와 다른 제 4실시예를 도시한 것이다. 터미널(13)은 PCB 및 와이어 본딩에 의해 전류 구동형 IC 칩(19)의 다른 접촉부에 연결된다. 터미널(13)은 대체로 전류 구동형 IC 칩(19)의 전류 출력을 제어하기 위해 전압이나 전류를 제공하고, 상기 LED(15)의 밝기를 변화시킬 것이다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 각각 도시된 회로의 블록 다이어그램이다. 전류 구동형 IC칩(19) 들의 출력 포트는 상기 LED(15)를 구동시키기 위해 LED 다이(15)의 양극들(음극들)에 연결된다.
본 발명에 따라서, 인공지능의 전류 구동형 IC는 각각의 LED의 밝기를 정확하게 제어하기 위해 일정하고 미리 설정된 전류를 제공한다. 다시 말하면, LED 들 의 순방향 전압의 편향과 같은 이전 발광소자의 단점들이 극복될 수 있다. 더욱이, 드라이버 IC는 표면실장기법(SMT)와 핀-쓰루우-홀 기법(PTH)에 의해 싱글 인라인 패키지(SIP) 및 듀얼 인라인 패키지(DIP)로 패키지되기에 충분히 작은 크기를 갖는다.

Claims (6)

  1. 발광 반도체소자로서,
    적어도 두개의 터미널;
    각각 두개의 전극접촉부를 구비하는 적어도 하나의 LED 다이;
    접촉부와 적어도 1개의 출력포트를 구비하는 드라이버 IC 칩;
    상기 LED 다이와 상기 드라이버 IC 칩 아래에 부착된 기질;
    상기 LED 다이와 상기 드라이버 IC 칩을 일체로 밀봉하고 보호하기 위한 굴절형 캡슐화 물질을 포함하고,
    각각의 LED 다이의 상기 전극 접촉부들 중 하나는 상기 드라이버 IC칩의 각각의 출력 포트에 연결되고;
    각각의 LED 다이의 다른 전극 접촉부는 상기 발광 반도체소자의 상기 터미널들 중 하나에 연결되고;
    상기 드라이버 IC 칩의 상기 접촉부는 상기 발광 반도체소자의 다른 터미널에 연결되고;
    상기 LED 다이는 상기 발광 반도체소자의 상기 터미널들에 상기 드라이버 IC 칩을 통과한 전압이나 전류를 인가함으로써 발광되며;
    상기 발광반도체 소자는 표면실장기법에 의해 상기 터미널들을 고착시킴으로써 응용 회로기판 상에 부착되고,
    상기 드라이버 IC칩은 상기 LED 다이의 밝기를 정확하게 제어하기 위해 상기 LED 다이의 순방향 전압의 편향에 의해 영향을 받지 않는 정전류를 출력시키는 것을 특징으로 하는 발광 반도체소자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 발광 반도체소자로서,
    적어도 세개의 터미널;
    각각 두개의 전극접촉부를 구비하는 적어도 하나의 LED 다이;
    적어도 2개의 접촉부와 적어도 1개의 출력포트를 구비하는 드라이버 IC 칩;
    상기 LED 다이와 상기 드라이버 IC 칩 아래에 부착된 기질;
    상기 LED 다이와 상기 드라이버 IC 칩을 일체로 밀봉하고 보호하기 위한 굴절형 캡슐화 물질을 포함하고,
    각각의 LED 다이의 상기 전극 접촉부들 중 하나는 전기전도성 수단에 의해 상기 드라이버 IC칩의 각각의 출력 포트에 연결되고;
    각각의 LED 다이의 다른 전극 접촉부는 상기 발광 반도체소자의 상기 터미널들 중 하나에 연결되고;
    상기 드라이버 IC 칩의 상기 두개의 접촉부는 상기 발광 반도체소자의 다른 두개의 터미널에 연결되고, 상기 터미널들 중 하나는 상기 드라이버 IC칩의 출력을 제어하기 위해 전압이나 전류를 제공하고;
    상기 LED 다이는 상기 발광 반도체소자의 상기 터미널들에 상기 드라이버 IC 칩을 통과한 전압이나 전류를 인가함으로써 발광되며;
    상기 발광반도체 소자는 표면실장기법이나 관통-홀 기법에 의해 상기 터미널들을 고착시킴으로써 응용 회로기판 상에 부착되고,
    상기 드라이버 IC칩은 상기 LED 다이의 밝기를 정확하게 제어하기 위해 상기 LED 다이의 순방향 전압의 편향에 의해 영향을 받지 않는 정전류를 출력시키는 것을 특징으로 하는 발광 반도체소자.
  5. 삭제
  6. 삭제
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