KR101529745B1 - 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 포함한 장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)를 포함한 장치는 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 지지하기에 적합한 캐리어 부재 조립체(108)를 포함한다. 본 장치는 광 흡수 플라스틱으로 구성된 하우징 몸체(103)를 포함하고, 상기 하우징 몸체는 상기 캐리어 부재 조립체에 배치된다. 상기 하우징 몸체는 융기 영역(104) 및 후퇴 영역(105)을 포함한다. 상기 융기 영역과 상기 후퇴 영역 사이에 경사 플랭크(115)가 형성된다. 후퇴 영역은 반사를 감소시키기 위해 광전 반도체 소자에까지 이른다.

Description

적어도 하나의 광전 반도체 소자를 포함한 장치{ARRANGEMENT COMPRISING AT LEAST ONE OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT}
본 발명은 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 포함한 장치에 관한 것이다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 10 2007 060206.7의 우선권을 청구하며, 그 전체 공개 내용은 본 특허 출원에 참조로 포함된다.
전자 소자를 위해 다수의 다양한 하우징이 사용된다. 반도체 소자는 구조화된 금속 캐리어 부재상에 수회 실장되어, 몰딩 컴파운드로 몰딩된다. 외부로부터의 복사가 하우징에 입사되면, 캐리어 부재와 같은 하우징 부분 또는 전자 소자에서 반사가 발생할 수 있다. 광전 반도체 소자에 전압이 인가되지 않은 상태에서, 이러한 복사가 방출되는 것으로 보일 수 있다.
본 발명의 과제는 원하지 않은 반사 현상으로부터 더욱 양호하게 보호되는 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 포함한 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 특허 청구 범위 제1항의 특징을 포함한 장치에 의하여 해결된다.
적어도 하나의 광전 반도체 소자를 포함한 장치는 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 지지하기에 적합한 캐리어 부재 조립체를 포함한다. 광전 반도체 소자는 복사 방출 반도체 소자를 가리킬 수 있다. 캐리어 부재 조립체의 일 표면은 적어도 하나의 연결면을 포함한다. 광전 반도체 소자는 상기 연결면과 결합된다. 장치는 플라스틱으로 구성된 하우징 몸체를 더 포함하고, 상기 하우징 몸체는 캐리어 부재 조립체에 배치된다. 하우징 몸체는 융기 영역 및 후퇴 영역(set-back area)을 포함한다. 융기 영역과 후퇴 영역 사이에 경사진 플랭크가 형성된다. 후퇴 영역은 광전 반도체 소자까지 이른다. 플라스틱은 광 흡수성이며, 예를 들면 검은색이다.
특히, 바람직하게는, 하우징 몸체의 융기 영역과 후퇴 영역은 각각 적어도 부분적으로 캐리어 부재 조립체상에 배치된다. 더욱 바람직하게는, 후퇴 영역은 반도체 소자를 향한 캐리어 부재 조립체의 표면의 대부분을 덮고, 예를 들면 60%이상, 바람직하게는 70%이상, 바람직하게는 80%이상, 더욱 바람직하게는 90%이상을 덮는다. 후퇴 영역은 반도체 소자를 향한 캐리어 부재 조립체의 표면상에서 래터럴 방향으로 캐리어 부재 조립체에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 캐리어 부재 조립체상에서 반도체 소자의 실장 영역에는 하우징 몸체, 특히 하우징 몸체의 후퇴 영역이 배치되지 않는다.
바람직하게는, 캐리어 부재 조립체와 반대 방향인 후퇴 영역의 표면 및 연결면은 서로 맞닿아 배치되지 않는다. 특히, 후퇴 영역은 수직 방향에서 연결면보다 돌출된다. 후퇴 영역은 적어도 부분적으로 반도체 소자를 따라 연장되되, 캐리어 부재로부터 이격되며 연장될 수 있다.
후퇴 영역은 광전 반도체 소자에까지 이른다. 바람직하게는, 후퇴 영역은 직접 광전 반도체 소자에 닿는다. 후퇴 영역은 반도체 소자를 따라 직접적으로 연장될 수 있다. 특히, 후퇴 영역의 측면은 반도체 소자의 측면과 직접 접한다. 바람직하게는, 후퇴 영역의 모든 측면은 반도체 소자의 측면과 직접 접한다.
또한, 후퇴 영역의 측면 영역들만 광전 반도체 소자의 측면에 접하여 배치될 수 있다. 후퇴 영역의 측면 및 광전 반도체 소자의 측면은 국부적으로만 직접 접촉한다. 예를 들면, 후퇴 영역의 측면은 캐리어 부재 조립체에 대해 경사져 형성되어, 후퇴 영역에서 직접적으로 캐리어 부재 조립체에 배치된 영역들만 반도체 소자의 측면과 직접 접촉한다.
또는, 후퇴 영역 및 광전 반도체 소자간에 간격이 있을 수 있다. 바람직하게는, 후퇴 영역과 광전 반도체 소자간의 간격은 500 ㎛이하, 예를 들면 300 ㎛이하, 바람직하게는 200 ㎛이하, 더욱 바람직하게는 100 ㎛이하이다. 후퇴 영역은 반도체 소자로부터 국부적으로만 이격되어 배치되거나, 그 둘레에서 이격되어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 광전 반도체 소자와 결합된 캐리어 부재 조립체의 연결면은 광전 반도체 소자를 위한 전기 연결면이다. 특히, 광전 반도체 소자는 연결면과 전기 전도적으로 결합되며, 예를 들면 도전 접착제 또는 전기 전도 땜납을 이용하여 결합된다.
일 실시예에서, 하우징 몸체의 융기 영역의 높이 및 폭에 의해, 140°이상의 출사각이 구현된다.
예를 들면 캐리어 부재와 결합되면서 하우징 몸체의 플라스틱 물질에 의해 둘러싸이는 상기 하우징 몸체의 내부에는 다른 전자 소자들이 배치될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는, 캐리어 부재 조립체의 표면은 다른 연결면들을 포함하며, 상기 다른 연결면들이 각각 하나의 다른 전자 소자와 결합되고, 특히 전기 전도적으로 연결된다.
다른 실시예에서, 캐리어 부재 조립체는 도전 물질, 특히 도전 금속을 포함하고, 예를 들면 금속을 포함한다. 캐리어 부재 조립체는 적합한 전기 전도성을 가진 적어도 2개의 부분들로 구성되며, 상기 부분들은 전기적으로 서로 절연된다.
바람직하게는, 캐리어 부재 조립체의 적어도 2개의 부분들 사이에 하우징 몸체의 일 형상부가 배치된다. 바람직하게는, 캐리어 부재 조립체의 적어도 2개의 부분들 사이에 위치한 하우징 몸체의 형상부는 반도체 소자와 반대 방향인 표면에서 상기 반도체 소자와 반대 방향인 캐리어 부재 조립체의 표면으로 닫힌다. 특히, 하우징 몸체의 형상부는 장치의 하측에서 수직 방향으로 캐리어 부재 조립체보다 돌출하지 않으므로, 상기 장치의 하측이 평면으로 형성되고, 특히 돌출부를 포함하지 않는다. 장치의 하측은 평편한 안착면을 포함하고, 상기 안착면을 이용하여 상기 장치가 외부에서 예를 들면 도체판상에 실장될 수 있다.
일 실시예에서, 캐리어 부재 조립체의 표면에 위치한 연결면은 캐리어 부재 조립체의 중심을 포함한다.
다른 실시예에서, 장치는 본딩 와이어를 포함하며, 상기 본딩 와이어는 다른 연결면과 결합되고, 광전 반도체 소자를 위한 전기 연결부를 형성한다. 상기 실시예에서, 하우징 몸체의 후퇴 영역은 본딩 와이어의 연결면까지 이른다.
본 장치는 투광성 덮개를 포함할 수 있고, 상기 덮개는 적어도 하나의 융기 영역에 배치되며, 광전 반도체 소자를 덮는다. 덮개는 장치의 외부로부터 입사된 광의 반사를 감소시키기 위한 흡수 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사를 거의 흡수하지 않는다. 특히, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사의 50%이하, 바람직하게는 30%이하, 더욱 바람직하게는 10%이하를 흡수한다.
동일한 목적으로, 투광성 덮개는 구조화된 표면을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 장치는 예를 들면 렌즈와 같은 투광성 광학계를 포함하며, 상기 렌즈는 적어도 하나의 융기 영역에 배치되고, 적어도 하나의 반도체 소자를 덮는다.
적어도 하나의 융기 영역은 투광성 충전 물질이 배치될 수 있는 개구부를 둘러싼다. 충전 물질은 광전 반도체 소자로부터 방출된 광을 산란시키기 위한 확산 물질을 포함할 수 있다. 충전 물질은 장치의 외부에서 입사된 광의 반사를 감소시키기 위한 흡수 물질을 포함할 수 있다. 흡수 물질은 예를 들면 카본 블랙 또는 흑연을 포함한다. 바람직하게는, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사를 거의 흡수하지 않는다. 특히, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사의 50%이하, 바람직하게는 30%이하, 더욱 바람직하게는 10%이하를 흡수한다.
바람직하게는, 광전 반도체 소자는 발광 다이오드(LED), 특히 LED칩이다.
이하, 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 예로부터 다른 특징, 이점 및 발전예가 도출된다.
도 1은 일 실시예에 따른 장치의 개략도이다.
도 2는 투광성 덮개를 포함한 다른 실시예에 따른 장치의 개략도이다.
도 3은 렌즈를 포함한 다른 실시예에 따른 장치의 개략도이다.
도 4는 3개의 광전 반도체 소자를 포함한 다른 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도이다.
도 5는 3개의 광전 반도체 소자를 포함한 다른 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도이며, 이 때 하나의 광전 반도체 소자는 나머지 광전 반도체 소자들보다 크다.
도 6은 광전 반도체 소자의 전계(field)가 디스플레이용 조명을 제공하는 응용예의 개략도이다.
도 1은 광전 반도체 소자(101), 본딩 와이어(102), 하우징 몸체(103) 및 캐리어 부재 조립체(108)를 포함한다. 하우징 몸체는 융기 영역(104) 및 후퇴 영역(105)외에 두 영역들 사이의 플랭크(115)도 포함한다. 캐리어 부재 조립체의 표면(109)은 연결면(110) 및 다른 연결면(111)을 포함한다.
특히, 바람직하게는, 하우징 몸체(103)의 융기 영역(104) 및 후퇴 영역(105)은 캐리어 부재 조립체(108)상에서 적어도 부분적으로 배치된다. 바람직하게는, 캐리어 부재 조립체와 반대 방향인 후퇴 영역의 표면 및 연결면은 서로 맞닿아 배치되지 않는다. 특히, 후퇴 영역은 수직 방향에서 연결면보다 돌출된다.
도시된 실시예에서, 캐리어 부재 조립체는 제1부분(118) 및 제2부분(119)을 포함하고, 상기 부분들은 하우징 몸체의 일 형상부(112)에 의해 서로 전기적으로 절연된다.
바람직하게는, 하우징 몸체(103)의 형상부(112)는 캐리어 부재 조립체(108)의 적어도 2개의 부분들(118, 119) 사이에 배치된다. 바람직하게는, 캐리어 부재 조립체의 적어도 2개의 부분들 사이에 위치한 하우징 몸체의 형상부는 반도체 소자와 반대 방향인 표면에서 상기 반도체 소자와 반대 방향인 캐리어 부재 조립체의 표면으로 닫힌다. 특히, 하우징 몸체의 형상부는 장치의 하측에서 수직 방향으로 캐리어 부재 조립체보다 돌출하지 않으므로, 상기 장치의 하측이 평면으로 형성되고, 특히 돌출부를 포함하지 않는다. 장치의 하측은 평편한 안착면을 포함하며, 상기 안착면을 이용하여 장치가 외부에서 실장될 수 있고, 예를 들면 도체판상에 실장될 수 있다.
광전 반도체 소자는 연결면(110)상에 배치되고, 상기 연결면에 의해 전압을 공급받을 수 있다. 본딩 와이어는 다른 연결면(111)과 결합되고, 광전 반도체 소자에 전압을 인가할 수 있다.
바람직하게는, 광전 반도체 소자는 발광 다이오드(LED), 특히 LED칩이다.
캐리어 부재는 광전 반도체 소자의 전기 접촉이 가능하도록 예를 들면 금속과 같은 도전 물질로 구성될 수 있다. 캐리어 부재는 예를 들면 구리로 구성된 구조화된 금속층일 수 있고, 상기 금속층은 전기적으로 서로 절연된 별도의 부분들로 나누어진다. 광전 소자는 접촉면에 의해 캐리어 부재 조립체의 하측(114)상에서 전기 접촉될 수 있다. 캐리어 부재 조립체는 하우징에서 외부 전기 연결부를 형성한다. 상기 실시예에서, 하우징은 외부에서 안내되는 띠형 연결 도체를 구비할 필요는 없다. 캐리어 부재 조립체의 하측상의 접촉면은 외부 전기 연결을 위해 예를 들면 회로 기판상에 납땜될 수 있다.
하우징 몸체는 가능한 한 광을 적게 반사하는 물질로 제조된다. 하우징 몸체는 예를 들면 검은 플라스틱으로 구성된다. 하우징 몸체는 캐리어 부재 조립체에 배치된 복수 개의 부분들로 구성될 수 있다. 하우징 몸체의 융기 영역은 높이(106) 및 폭(107)을 가진다. 이러한 높이 및 폭은 광전 반도체 소자로부터 방출된 복사의 넓은 출사각(113)이 가능한 영역들에 해당한다. 출사각은 130°내지 170°의 범위를 가질 수 있고, 예를 들면 160°이다. 높이(106)는 예를 들면 100 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위를 가진다. 방출된 복사의 수신기는 가능한 한 넓은 범위에서 방출된 복사를 수신할 수 있다.
하우징 몸체의 후퇴 영역은 캐리어 부재 조립체의 표면의 면을 가능한 한 많이 덮는다. 바람직하게는, 후퇴 영역은 반도체 소자를 향한 캐리어 부재 조립체의 표면의 대부분을 덮고, 예를 들면 60%이상, 바람직하게는 70%이상, 바람직하게는 80%이상, 더욱 바람직하게는 90%이상을 덮는다. 후퇴 영역은 하우징 몸체의 플랭크로부터 광전 소자에 이르기까지, 또는 본딩 와이어의 연결면까지 향해 있다. 후퇴 영역은 반도체 소자를 향한 캐리어 부재 조립체의 표면상에서 래터럴 방향으로 상기 캐리어 부재 조립체에 걸쳐 연장된다.
후퇴 영역은 국부적으로만 또는 둘레에서 반도체 몸체로부터 이격될 수 있다.
바람직하게는, 캐리어 부재 조립체상에서 반도체 소자의 실장 영역에 하우징 몸체, 특히 하우징 몸체의 후퇴 영역이 배치되지 않는다.
후퇴 영역의 높이(120)는 예를 들면 50 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위를 가진다. 후퇴 영역과 광전 반도체 소자간의 간격(121)은 예를 들면 50 ㎛이상이고, 상기 간격은 예를 들면 150 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위를 가진다
또는, 후퇴 영역은 직접적으로 광전 반도체 소자에 이를 수 있다. 후퇴 영역은 직접 반도체 소자를 따라 연장될 수 있다. 또한, 후퇴 영역의 측면의 영역들만 광전 반도체 소자의 측면에 직접적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 후퇴 영역의 측면은 캐리어 부재 조립체에 대해 경사져 형성되어, 후퇴 영역에서 캐리어 부재 조립체에 직접 배치된 영역들만 반도체 소자의 측면과 직접 접촉한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하우징 몸체에 의해 둘러싸이며 캐리어 부재 조립체상에 배치되는 부가적 전자 소자, 예를 들면 정전기 방전에 의한 손상을 대비하기 위한 보호 회로가 포함될 수 있다. 이 경우, 높이(106)는 200 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위를 가질 수 있으며, 또한 2 mm까지 이를 수 있다. 부가적인 전자 부품들에서 생성되는 열은 검은색 하우징 몸체에 의해 양호하게 소산될 수 있다. 또한, 하우징 몸체는 낮은 열 팽창 계수를 가진다. 이를 통해, 상기 다른 전자 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다.
바람직하게는, 캐리어 부재 조립체의 연결면은 광전 반도체 소자 및 전자 소자를 위한 전기 연결면이다. 특히, 광전 반도체 소자 및 전자 소자는 각각 연결면과 전기 전도적으로 결합되며, 예를 들면 도전 접착제 또는 전기 전도 땜납을 이용한다.
도 2는 광전 반도체 소자(201), 본딩 와이어(202), 하우징 몸체(203) 및 캐리어 부재 조립체(208)를 도시한다. 하우징 몸체는 융기 영역(204) 및 후퇴 영역(205)을 포함한다. 캐리어 부재 조립체는 연결면(210)을 구비한 표면(209)을 포함한다. 또한, 표면(213)을 가진 덮개(212)도 도시되어 있다. 장치는 충전 물질(214)을 포함한다.
광전 반도체 소자는 캐리어 부재 조립체의 연결면과 결합되며, 연결면 및 본딩 와이어에 의해 전압을 공급받을 수 있다. 하우징 몸체의 형상부(211)는 캐리어 부재 조립체를 2개의 부분으로 나누고, 상기 부분들을 전기적으로 서로 절연시킨다. 가능한 한 많은 캐리어 부재 조립체 영역을 덮기 위해, 하우징 몸체의 후퇴 영역은 가능한 한 광전 반도체 소자에 근접하여 안내된다.
예를 들면 본딩 와이어에서 발생할 수 있는 반사를 가능한 한 방지하기 위해, 덮개는 예를 들면 카본 블랙, 흑연 또는 검은 염료와 같은 흡수 물질을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사를 거의 흡수하지 않는다. 특히, 흡수 물질은 반도체 소자로부터 방출된 복사의 50%이하, 바람직하게는 30%이하, 더욱 바람직하게는 10%이하를 흡수한다.
부가적으로, 덮개는 반사를 더욱 줄이기 위해 구조화된 표면을 포함할 수 있다. 덮개는 간단한 방식으로, 예를 들면 접착 결합에 의해 하우징 몸체의 융기 영역상에 고정될 수 있다.
하우징 몸체의 융기 영역에 의해 둘러싸인 개구부에는 투명 충전 물질이 배치될 수 있다. 충전 물질은 예를 들면 광전 반도체 소자 및 후퇴 영역상에서 융기 영역의 높이까지 충전된다. 충전 물질은 융기 영역보다 높을 수 있다. 예를 들면, 충전 물질은 융기 영역보다 50 내지 500 ㎛만큼 돌출될 수 있다. 상기 실시예에서, 덮개는 충전 물질상에 배치된다.
반사를 더욱 감소시키기 위해 예를 들면 카본 블랙 또는 흑연과 같은 흡수 물질이 충전 물질에 첨가될 수 있다. 충전 물질은 예를 들면 0.1%의 흡수 물질 비율을 가질 수 있고, 0.1%보다 더 낮은 농도, 0%와 0.1% 사이의 농도로 포함할 수도 있다. 따라서, 장애 요인이 되는 산란광 또는 광 반사가 방지될 수 있다. 산란광 및 광 반사는 예를 들면 캐리어 부재 조립체, 전기 연결부 또는 장치의 다른 부품에 의해 야기될 수 있다.
가능한 한 넓은 광 아웃커플링을 달성하기 위해, 충전 물질에 확산 물질이 첨가될 수 있다. 확산 물질의 농도는 예를 들면 충전 물질의 10%일 수 있으나, 상기 농도는 0% 내지 10% 사이의 범위를 가질 수 있다. 확산 물질은 광전 반도체 소자로부터 방출된 복사를 산란시킨다. 따라서, 광이 출사될 때의 장치면은 확대될 수 있다. 충전 물질이 장치에 더욱 양호하게 부착되기 위해 하우징 몸체에는 리세스(recess)가 제공될 수 있다.
도 3은 광전 반도체 소자(301), 본딩 와이어(302), 하우징 몸체의 융기 영역(304) 및 후퇴 영역(305), 그리고 캐리어 부재 조립체(308)를 포함한다. 캐리어 부재 조립체는 연결면(310)을 가진 표면(309)을 포함한다. 하우징 몸체는 형상부(311)를 포함하고, 상기 실시예에서 상기 형상부는 캐리어 부재 조립체의 부분들의 구획을 위해 설치된다. 본딩 와이어는 일 말단에서 광전 소자와 결합되며, 다른 말단에서 캐리어 부재 조립체의 연결면과 결합된다.
상기 실시예는 예를 들면 보호다이오드와 같은 전기 소자(313), 구동 소자 또는 캐리어 부재 조립체상에 배치된 저항을 도시한다. 전기 소자는 캐리어 부재 조립체에 의해 전압을 공급받을 수 있다. 형상부(311)에 의해 캐리어 부재 조립체는 서로 전기적으로 절연된 부분들로 나누어질 수 있다. 전기 소자에는 캐리어 부재 조립체에 의해 장치의 외부로부터의 전압이 인가될 수 있다.
전기 소자는 하우징 몸체에 의해 완전히 둘러싸일 수 있다. 하우징 몸체내에는 이러한 복수 개의 전기 소자들이 배치될 수 있다. 하우징 몸체내에 부가적 전자 소자들을 배치함으로써, 상기 전자 소자들에서 반사가 발생하지 않는다.
도면에는 하우징 몸체의 융기 영역에 배치된 렌즈(312)가 도시되어 있다. 렌즈 대신 임의의 광학계가 배치될 수 있다. 광학계는 예를 들면 접착 결합에 의해 하우징 몸체의 융기 영역상에 고정될 수 있다.
렌즈는 예를 들면 광전 반도체 소자로부터 방출된 광의 출사각을 원하는 범위로 조절할 수 있기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 출사각은 40°보다 작은 범위를 가지고, 예를 들면 20°내지 30°의 범위를 가질 수 있다. 원칙적으로, 적합한 광학계를 이용하여 거의 임의적인 출사각이 정의될 수 있다.
도 4는 각각의 본딩 와이어(402)를 포함한 3개의 광전 반도체 소자(401)를 도시한다. 또한, 하우징 몸체의 융기 영역(403) 및 후퇴 영역(404)이 도시되어 있다. 광전 반도체 소자뿐만 아니라 본딩 와이어도 각각의 연결면(409)과 접촉된다. 하우징 몸체는 측 길이(405) 및 다른 측 길이(406)를 가진다.
연결면은 적어도 실장 허용 오차를 포함하여 광전 반도체 소자와 동일한 크기를 가지거나, 적어도 실장 허용 오차를 포함하여 본딩 와이어의 접촉부와 동일한 크기를 가진다. 광전 반도체 소자의 모서리 길이는 예를 들면 0.2 mm일 수 있고, 실장 허용 오차는 10 ㎛와 100 ㎛사이의 범위를 가질 수 있다.
도시된 실시예에서, 3개의 광전 반도체 소자는 일렬로 배치된다. 광전 반도체 소자는 예를 들면 삼각형 또는 마름모형과 같이 다른 배열로 배치될 수도 있다. 광전 반도체 소자는 예를 들면 상기 장치의 중심에 대해 대칭으로 배치된다.
각 광전 반도체 소자는 서로 다른 파장 영역에서 복사를 방출할 수 있다. 예를 들면, 일 광전 반도체 소자는 녹색의 색 영역에서 복사를 방출하고, 다른 광전 반도체 소자는 청색의 색 영역에서 복사를 방출하며, 또 다른 광전 반도체 소자는 적색의 색 영역에서 복사를 방출한다. 그 결과로 얻어진 총 복사의 스펙트럼은 다양하게 부가된 스펙트럼 영역들로 구성될 수 있다. 하우징 크기, 특히 측 길이(405) 및 측 길이(406)의 값은 원하는 크기에 맞추어 치수 결정될 수 있다. 예를 들면, 측 길이는 6 mm이나, 더 짧을 수도 있고, 예를 들면 2 mm 이거나, 또는 3 mm 내지 5 mm의 범위를 가질 수 있다.
도시된 복수 개의 장치들이 서로 인접하여 배치된 경우, 각각의 측 길이는 각 장치의 광전 소자의 원하는 간격에 맞춰질 수 있다. 원하는 간격이 예를 들면 5 mm인 경우, 측 길이(405) 및 측 길이(406)는 각각 실장 허용 오차를 제외하고 5 mm이고, 상기 실장 허용 오차는 예를 들면 20 내지 100 ㎛ 범위를 가진다. 광전 반도체 소자들간의 원하는 간격이 다른 경우, 측 길이는 그에 상응하여 확정될 수 있다.
도 5는 각각의 본딩 와이어(502)를 가진 광전 반도체 소자(501), 다른 광전 반도체 소자(511), 하우징 몸체의 융기 영역(503) 및 후퇴 영역(504), 그리고 연결면(509)을 도시한다.
광전 반도체 소자 및 본딩 와이어는 연결면과 결합된다. 연결면은 하우징 몸체의 후퇴 영역에 의해 둘러싸이며, 상기 후퇴 영역은 바깥쪽에서 하우징 몸체의 융기 영역에 연결된다. 광전 소자(511)의 치수는 광전 반도체 소자(501)보다 크게 결정된다. 크기가 더 큰 반도체 소자 대신, 동일한 파장 영역에서 방출하는 2개 이상의 광전 반도체 소자가 사용될 수 있다. 이를 통해, 장치의 총 방출 스펙트럼에서 원하는 방출 영역, 예를 들면 적색 색 영역에 위치하는 방출 영역이 강화될 수 있다. 서로 다른 영역은 방출 스펙트럼에서 매우 다양하게 강조될 수 있다.
도 6은 제1측길이(604) 및 제2측길이(605)를 가지는 본 발명에 따른 장치(601)의 전계 및 측길이(606) 및 다른 측길이(607)를 가지는 디스플레이(602)를 도시하고, 상기 디스플레이는 상기 전계와 간격(603)을 두어 배치된다. 장치는 공급 전압의 인가 시 복사를 방출하기에 적합한 반도체 소자를 포함한다. 상기 실시예에서, 장치는 예를 들면 액정 디스플레이의 백라이트를 나타낸다.
본 장치는 예를 들면 매트릭스 배열로 구성된다. 이를 위해, 우선 반도체 소자의 각 하우징 몸체의 크기는 원하는 크기에 맞춰질 수 있으며, 예를 들면 각 반도체 소자의 원하는 간격에 의존한다. 원하는 간격은 예를 들면 5 mm일 수 있다. 원하는 수의 개별 장치를 포함한 전계는 그보다 더 많은 수의 장치를 포함한 전계로부터 개별화될 수 있다.
제1측길이(606)이 36 mm이고, 제2측길이(607)이 18 mm인 디스플레이를 위해, 예를 들면 4 x 8 장치를 포함한 반도체 전계가 사용될 수 있다. 장치(측길이(604, 605))의 전계의 최소 크기는 예를 들면 디스플레이(측길이(606, 607))의 크기 및 디스플레이와 전계의 간격(603)에 의존하여 거의 이하의 식으로 산정될 수 있으며, α는 장치의 방출된 복사의 출사각에 상응한다:
Figure 112010045496340-pct00001
장치는 각각 하나의 개별적 광전 반도체 소자를 포함할 수 있고, 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 광전 반도체 소자를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 하우징 몸체에는 광학계가 배치될 수 있다. 광학계는 예를 들면 렌즈이며, 상기 렌즈에 의해 10°와 30°사이의 방출각이 가능해진다.
반도체 소자의 전계의 크기는, 전계의 전체 발광면이 간격(603)을 두고 디스플레이를 가능한 한 균일하게 조사하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 렌즈에 의해 방출각이 조절될 뿐만 아니라, 하우징 몸체의 크기에 의해 장치의 각 반도체 소자들간의 간격도 적합하게 조절될 수 있다. 디스플레이의 조명을 위해 본 발명에 따른 장치를 사용함으로써 디스플레이상의 조사된 영역 및 어두운 영역간의 콘트라스트가 높게 얻어진다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)를 포함하는 장치에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자를 지지하기에 적합하며, 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)와 결합된 적어도 하나의 연결면(110)을 가진 표면(109)을 구비한 캐리어 부재 조립체(108); 및
    상기 캐리어 부재 조립체에 배치되며, 적어도 하나의 융기 영역(104), 적어도 하나의 후퇴 영역(105), 및 상기 적어도 하나의 융기 영역(104)과 상기 적어도 하나의 후퇴 영역(105) 사이에 위치한 경사 플랭크(115)를 가지는, 광 흡수 플라스틱으로 구성된 하우징 몸체(103)
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 후퇴 영역은 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자에 도달하되, a) 상기 후퇴 영역이 상기 광전 반도체 소자에까지 직접 도달하거나 또는 b) 상기 후퇴 영역과 상기 광전 반도체 소자 사이의 거리가 100 ㎛ 이하이며, 상기 캐리어 부재 조립체는 또한 적어도 2개의 전기 전도성 부분들(118, 119)로 형성되고, 상기 전기 전도성 부분들은 서로 전기적으로 절연되며, 상기 하우징 몸체의 형상부(112)가 상기 캐리어 부재 조립체의 상기 적어도 2개의 부분들 사이에 배치되고, 상기 하우징 몸체의 형상부는 상기 장치의 하측에서 수직 방향으로 상기 캐리어 부재 조립체보다 돌출하지 않음으로써, 상기 장치의 하측이 평면형으로 형성되고 융기부를 갖지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징 몸체(103)는 상기 캐리어 부재 조립체에 배치된 적어도 2개의 분리된 부분들로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 광 흡수 플라스틱은 검은 색인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 융기 영역의 높이(106) 및 폭(107)은 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)로부터 방출된 광의 출사각(113)이 140°이상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    본딩 와이어(102) 및 적어도 하나의 다른 연결면(111)을 포함하고,
    상기 본딩 와이어는 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)를 위한 전기 연결부를 형성하고, 상기 적어도 하나의 다른 연결면(111)과 결합되며, 상기 하우징 몸체의 적어도 하나의 후퇴 영역(105)은 상기 적어도 하나의 다른 연결면(111)까지 이르는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    적어도 하나의 전자 소자(313)를 포함하고,
    상기 전자 소자는 상기 캐리어 부재 조립체(308)와 결합되고, 상기 하우징 몸체(303)에 의해 완전히 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    투광성 덮개(212)를 포함하고,
    상기 덮개는 상기 적어도 하나의 융기 영역(204)에 배치되고, 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(201)를 덮는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 투광성 덮개(212)는 상기 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사를 감소시키기 위해 흡수 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 투광성 덮개(212)는 상기 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사를 감소시키기 위해 구조화된 표면(214)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    투광성 광학계를 포함하고,
    상기 투광성 광학계는 상기 적어도 하나의 융기 영역(304)에 배치되며, 상기 적어도 하나의 반도체 소자(301)를 덮는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    투광성 충전 물질(215)을 포함하고,
    상기 충전 물질은 상기 적어도 하나의 융기 영역에 의해 둘러싸이는 개구부에 배치되고, 상기 적어도 하나의 반도체 소자(201)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 투광성 충전 물질(215)은, 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(201)로부터 방출된 광을 산란시키기 위해, 확산 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 투광성 충전 물질(215)은, 상기 장치의 외부에서 입사되는 광의 반사를 감소시키기 위해 흡수 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 흡수 물질은 카본 블랙 및/또는 흑연을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 흡수 물질은 카본 블랙 및/또는 흑연을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 장치가 일 면에 안착되기 위한 제1 평면;
    상기 적어도 하나의 연결면(110)이 안착되며 상기 적어도 하나의 광전 반도체 소자(101)가 배치된, 상기 제1 평면에 대해 이격된 제2 평면;
    상기 제1 평면에 대해 더 이격되며, 상기 하우징 몸체(103)의 후퇴 영역(105)의 상측에 의해 결정되는 제3 평면; 및
    상기 제1 평면에 대해 더 이격되어, 상기 하우징 몸체(103)의 융기 영역(104)까지 이른 제4 평면을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 투광성 광학계는 렌즈(312)인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 융기 영역의 높이(106)는 100 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 후퇴 영역은 50 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위의 높이(120)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
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