KR101557029B1 - 발광 디바이스 - Google Patents

발광 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR101557029B1
KR101557029B1 KR1020107029301A KR20107029301A KR101557029B1 KR 101557029 B1 KR101557029 B1 KR 101557029B1 KR 1020107029301 A KR1020107029301 A KR 1020107029301A KR 20107029301 A KR20107029301 A KR 20107029301A KR 101557029 B1 KR101557029 B1 KR 101557029B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting diodes
light
diodes
recesses
Prior art date
Application number
KR1020107029301A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110017405A (ko
Inventor
시얀 초우
화 수
이춘 리
Original Assignee
인터라이트 옵토테크 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인터라이트 옵토테크 코포레이션 filed Critical 인터라이트 옵토테크 코포레이션
Publication of KR20110017405A publication Critical patent/KR20110017405A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101557029B1 publication Critical patent/KR101557029B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • F21S4/28—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports rigid, e.g. LED bars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/644—Heat extraction or cooling elements in intimate contact or integrated with parts of the device other than the semiconductor body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

발광 디바이스는, 복수의 발광 다이오드들, 및 상기 발광 다이오드들 각각을 각각 하우징하는 후퇴부들의 어레이를 갖는 절연(저온 동시 소성 세라믹) 기판을 포함한다. 상기 기판은 상기 발광 다이오드들을 선택된 전기 구조로 연결하고 각각의 후퇴부의 바닥 상에 적어도 2 개 이상의 전기적 연결부들을 제공하도록 구성되는 전기 컨덕터들의 패턴을 포함한다. 상기 발광 다이오드는 적어도 하나의 본드 와이어에 의하여 또는 플립 칩 본딩에 의하여 상기 전기적 연결부들에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 후퇴부는 각각의 발광 다이오드를 캡슐화하기 위하여 투명한 물질로 채워진다. 투명한 물질은 발광 디바이스가 선택된 칼라 및/또는 색온도의 광을 방출하도록 적어도 1 이상의 형광체 물질을 포함할 수 있다.

Description

발광 디바이스{LIGHT EMITTING DEVICE}
우선권 주장
본 출원은, 2008년, 5월 27일에 Hsi-yan Chou 등에 의하여 "LIGHT EMITTING DEVICE"라는 제목으로 출원된 미국 특허출원 12/127,749에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 복수의 발광 다이오드들(LEDs)에 기초한 발광 디바이스에 관한 것이다. 특히, 배타적인 것은 아니지만 본 발명은 고전압(110/220V)의 공급장치로부터 작동될 수 있는 교류(AC) 구동 발광 디바이스[alternating current (AC) driven light emitting device]에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 복수의 발광 디바이스에 기초한 AC 광원들에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, LED들은 기본적으로 전류가 한 방향으로만 전달되는 직류(DC) 디바이스이며, 통상적으로 저 전압[예를 들어, 갈륨 나이트라이드 LED(gallium nitride LED)에 대해 3.5V]으로 구동되어 왔다.
백색 광 발생 LED들, 즉 "백색 LED들"은 상대적으로 최신의 혁신제품이며 에너지 효율적인 발광 시스템의 완전히 새로운 시대를 열 잠재성을 보여주고 있다. 백색 LED들은 잠재적으로 수 십만 시간(many 100,000 of hours)에 이르는 그들의 긴 작동 수명(operating lifetime)과 전력 소비 관점에서의 높은 효율성으로 인해 백열등, 형광등, 및 소형 형광등(compact fluorescent)의 광원을 대체할 수 있을 것으로 예측된다. 전자기 스펙트럼의 블루/자외선 부분에서 방출되는 LED가 개발되고 나서야 LED를 기반으로 하는 백색 광원들을 개발할 수 있게 되었다. 예를 들어, 미국특허 US　5,998,925에 개시된 바와 같이, 백색 LED는 LED에 의하여 방출되는 방사선의 일부를 흡수하고 상이한 색(파장)의 방사선을 재방출하는 1 이상의 형광체 물질(phosphor material)들, 즉 광-루미네선스 물질(photo-luminescent material)을 포함한다. 통상적으로, LED 칩 또는 다이는 블루 광을 발생시키며, 형광체(들)은 블루 광의 일정 비율은 흡수하고 옐로우 광과 그린 광의 조합이나, 그린 광과 옐로우 광의 조합 또는 옐로우 광과 레드 광의 조합은 재방출시킨다. 형광체에 의하여 흡수되지 않는 LED에 의해 발생되는 블루 광의 부분은 형광체에 의하여 방출되는 광과 조합되어, 육안에는 백색에 가까운 색으로 보이는 광을 제공한다.
발광의 응용예들에서, 고가의 전원공급장치 및 드라이버 회로를 요하지 않고 고 전압 (110/250V) AC 메인 전원공급장치로부터 직접적으로 나오는 백색 LED를 이용할 수 있다면 바람직하다. 미국특허출원 US　2004/0080941은 직렬-연결된 개별 LED들의 2 개의 어레이들[스트링들(strings)]을 포함하는 고 전압 (110V/220V) AC 전원공급장치를 직접적으로 이용하는 단일-칩 집적 LED(single-chip integrated LED)에 대해 개시하고 있다. 상기 스트링들은 LED들이 자체-정류(self-rectifying)되도록 반파 정류기(half-wave rectifier) 구조에서 반대 극성을 갖는 LED들과 병렬로 연결된다. 충분한 수(예를 들어, 110 V의 운용을 위해서는 스트링당 28 개, 그리고 220V의 운용을 위해서는 스트링당 55 개)의 LED가 각각의 스트링에 제공되어 LED들을 가로지르는 총 소스 전압을 강하시킨다. AC 사이클의 양극 반주기(positive half) 동안에, LED들의 일 스트링은 순방향 바이어스가 걸리고(forward biased) 전류가 통하는(energized) 한편, 다른 스트링은 역방향 바이어스가 걸린다(reverse biased). AC 사이클의 음극 반주기 동안에, LED들의 상기 다른 스트링은 순방향 바이어스가 걸리고 전류가 통하는 한편, 상기 일 스트링은 역방향 바이어스가 걸리고 전류가 통하지 않는다. 따라서, 상기 스트링들은 AC 공급의 주파수(50 내지 60 Hz)에서 번갈아 전류가 통하며, 단일-칩 LED는 일정하게 전류가 통하는 것으로 나타난다. 단일-칩 LED는 단일 웨이퍼 상에 개별 LED들을 한정시키기 위해 광학적으로 활성 층들인 n-타입 반도체 물질의 층들과 p-타입 반도체 물질의 층들을 연속적으로 에피 증착시킴(epitaxially depositing)으로써 형성된다. 인접한 LED들은 개별 LED들 사이에 전도층들을 증착시킴으로써 상호연결된다. 통상적으로 개별 LED들은 20 ㎛의 간격(separation)으로 LED 웨이퍼 상에서 이격되어 있다. 이러한 제조는 콤팩트하기는 하나, 한 번에 단 하나의 LED 스트링에만 전류가 통하기 때문에 그 배열(arrangement)은 단 50 %의 페이로드(payload)만을 갖는다.
미국특허출원 US　2007/0273299는 LED들의 쌍들이나 LED들의 직렬-연결된 스트링들이 AC 전원공급장치 및 각각 평행한 구조로 직렬 연결되는 적어도 1 개 이상의 캐패시터와 반대로 평행하게(opposing parallel) 연결되는 AC LED 패키지에 대해 개시하고 있다. LED들 및 캐패시터(들)은 단일 칩이나, 단일 패키지나, 조립체 또는 모듈로서 제조될 수 있다. 캐패시터는 순방향 AC 드라이버에 의하여 제공되는 전압 및 주파수에 기초하여 1 이상의 반대로 평행한 LED로 전달되는 순방향 전압 및 전류의 양을 조절한다. 같은 극성을 갖는 LED 스트링들만이 어느 일 시간에 전류가 통하기 때문에, 그 배열은 단 50 %의 페이로드만을 갖는다.
현재 AC LED는, 예를 들어 미국특허출원 US 2004/0080941에 개시된 바와 같이, 복수의 상호연결되는 개별 패키지 LED(discrete packaged LED)들로부터 또는 복수의 상호연결되는 개별 표면 실장 부품(surface mounted device: SMD)들로부터 단일-칩 디바이스로서 제조될 수 있다. 단일-칩 디바이스의 경우에, LED들은 단일 웨이퍼 상에 일체형으로(monolithically) 제조되며, LED들은 LED 들 사이의 컨덕터들의 포토리소그래피 증착(photo lithographic deposition)에 의하여 직렬로 연결된다. 이러한 배열은 [LED 칩의 크기에 따라 제곱 cm(cm2)당 100 내지 400 개 정도의] 웨이퍼의 단위 면적당 LED의 매우 높은 패킹 밀도(packing density)를 얻을 수 있으나, 제조 동안 단일 LED의 오류는 전체 디바이스가 폐기되어야 한다는 것을 의미하며, 이는 높은 제조 비용을 초래한다는 치명적인 단점을 갖는다. 이와는 대조적으로, 개별 패키지 디바이스들을 상호연결함으로써 구성되는 AC LED들, 특히 파장 변환을 위한 형광체 물질을 포함하는 백색 LED들은 cm2당 5 개 정도의 매우 낮은 패킹 밀도를 나타낸다. 또한, 통상적으로 납땜에 의하여 개별 SMD LED들을 금속 코어 인쇄회로기판(metal core printed circuit board: MCPCB) 상에 장착함으로써 AC LED들을 제조하는 방법이 알려져 있으며, 이러한 배열은 cm2당 10 개의 LED의 정도의 패킹 밀도들을 얻을 수 있다. 하지만, 이러한 배열은 일반적으로 각각의 LED의 발광면 위에 파장 변환 형광체의 층을 추가적으로 필요로 하는 백색 LED에는 적합하지 않다.
본 발명은 알려진 배열들의 한계를 적어도 부분적으로 극복한 AC 발광 디바이스를 제공하기 위한 노력에서 나왔다.
본 발명의 실시예들은 절연 기판의 후퇴부(recess)들 내에 장착되는 복수의 LED를 포함하는 발광 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 발광 디바이스는, 복수의 발광 다이오드들 및 상기 발광 다이오드들 각각을 각각 하우징(house)하는 후퇴부들의 어레이를 포함하는 절연 기판을 포함하며, 상기 기판은 상기 발광 다이오드들을 선택된 전기적 구조로 연결하고 각각의 후퇴부들의 바닥에 적어도 2 개 이상의 전기적 연결부(electrical connection)들을 제공하도록 구성되는 전기 컨덕터의 패턴을 포함하여 이루어지며, 각각의 발광 다이오드는 상기 적어도 2 개 이상의 전기적 연결부들에 연결된다. 통상적으로, 기판의 단위면적당 발광 다이오드들의 패킹 밀도는 cm2당 30 개 내지 100 개이다. 일 배열에서, 발광 다이오드들은 적어도 1 개 이상의 본드 와이어(bond wire)에 의하여 전기적 연결부들에 전기적으로 연결된다. 대안적으로, 발광 다이오드들이 그들의 베이스 상에 1 이상의 전기적 연결부들을 갖는 경우에는, 상기 발광 다이오드들은 플립 칩 본딩(flip chip bonding)에 의하여 전기적 연결부들에 전기적으로 연결될 수 있다.
디바이스는 열적으로 연통되도록 각각의 발광 다이오드를 장착하기 위한, 각각의 후퇴부의 베이스 상의 열전도 패드를 더 포함할 수 있다. 기판은 열전도 패드로부터 상기 기판의 외부로 열을 전도하기 위한 복수의 열적 비아(thermal via)들을 더 포함하는 것이 바람직하다. 일 구현례에서, 비아들은 절연 기판을 통과해 기판의 후방면까지 이어진 일련의 홀들을 포함할 수 있다. 각 홀의 내벽은, 예를 들어 땜납을 이용하여 홀을 도금하거나 채움으로써 금속과 같은 열전도성 물질로 코팅되는 것이 바람직하다.
발광 다이오드에 대한 환경적 보호책(environmental protection)을 제공하기 위하여, 각각의 후퇴부는 실질적으로 투명한 물질, 가령 폴리머, 예컨대 UV나 열경화성 실리콘 또는 에폭시로 실질적으로 채워져 각각의 발광 다이오드를 캡슐화(encapsulate) 할 수 있다. 적어도 1 이상의 형광체 물질이 투명 재료 내에 포함되는 것이 유리하며, 상기 형광체 물질은 연관된 발광 다이오드에 의하여 방출되는 광의 적어도 일부를 흡수하고 상이한 파장의 광을 재방출할 수 있다.
발광 다이오드들은 직렬-연결되거나; 이후 반대 극성과 병렬로 연결되는 발광 다이오드들의 쌍들로서 연결되거나; 발광 다이오드들의 그룹들이 직렬로 연결되고 상기 그룹들은 반대 극성과 병렬로 연결되는 반-파 정류기로서 연결되거나; 또는 자체-정류 브릿지 구조(self-rectifying bridge configuration)로 연결될 수 있다.
발광 다이오드들이 자체-정류 배열로 구성되는 구현례 뿐만 아니라, 발광 디바이스는 상기 발광 디바이스가 AC 공급장치로부터 직접적으로 운용될 수 있도록 하는 정류기 배열체(rectifier arrangement)를 더 포함할 수 있다. 일 구현례에서, 정류기 배열체의 구성요소들은 기판의 1 이상의 후퇴부들 내에 하우징된다. 정류기 배열체는 브릿지 정류기 구조로 연결되는 4 개의 다이오들을 포함하고, 전기 컨덕터들의 패턴은 복수의 발광 다이오드들이 브릿지의 정류 노드들 사이에서 직렬로 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다. 정류를 위해 별개의 다이오드들을 이용하는 것의 장점은, 발광 다이오드들이 실질적으로 AC 사이클 전체 동안 운용되고 광을 방출한다는 점이다. 정류 다이오드들은 실리콘이나, 게르마늄이나, 실리콘 카바이드나 또는 칼륨 나이트라이드 디바이스들을 포함하여 이루어질 수 있다.
절연 기판은 다른 구현례들에서는 실리콘이나 또는 고온 폴리머를 포함할 수도 있으나 저온 동시 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramic: LTCC)인 것이 바람직하다. 전기 컨덕터들의 패턴은 은 합금을 포함하는 것이 유리하다.
본 발명의 디바이스의 발광 디바이스는 일반적인 발광에서 특정한 적용례를 찾고 있으며, 각각의 발광 다이오드는 전자기 스펙트럼의 블루 또는 UV 영역들에서 발광하는 갈륨 나이트라이드계 발광 다이오드 칩(gallium nitride-based light emitting diode chip)을 포함하는 것이 바람직하다.
기판의 주어진 영역 상에 하우징될 수 있는 발광 다이오드들의 수를 최대화하기 위하여, 후퇴부들의 어레이는 정방형 어레이로 구성되는 것이 바람직하다. 110V의 운용을 위해 구성되는 일 구현례에서, 후퇴부들의 어레이는 49 개의 어퍼처(aperture)들로 이루어진 정방형 어레이를 포함하며, 그 중 45 개의 어퍼처는 각각의 발광 다이오드를 하우징하도록 구성되며 나머지 4 개의 어퍼처는 정류기 다이오드를 하우징 할 수 있다.
본 발명의 추가 실시형태에 따르면, AC 광원은 세장형(elongate) 회로 보드를 포함하고, 상기 세장형 회로 보드는, 상기 세장형 회로 보드 상에 장착되고 그 길이를 따라 배치되는 본 발명에 따른 복수의 발광 디바이스들 및 실질적으로 투명한 세장형 인클로저(elongate substantially transparent enclosure)을 가지며, 상기 세장형 회로 보드는 상기 인클로저 내에 맞도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, AC 광원은 원형 어레이 상에 장착되는 본 발명의 따른 복수의 발광 디바이스들을 가지며 원형 어레이로서 구성되는 링 형상 회로 보드, 열적으로 연통되도록 상기 링 형상 회로 보드가 장착되는 몸체, 상기 AC 광원을 AC 공급장치에 연결하는 커넥터를 포함한다.
본 발명이 더 잘 이해될 수 있도록 하기 위해, 이후 본 발명의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 예시의 방식으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스의 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 발광 디바이스의 평면도,
도 3은 라인 "AA"를 통한 도 2의 발광 디바이스의 개략적인 단면도,
도 4는 도 2의 발광 디바이스의 부분 단면 사시도,
도 5는 LED 들과 발광 디바이스 내에서의 그들의 배치 간의 관계를 나타내고 있는 발광 디바이스의 회로도,
도 6은 열적 비아들을 나타내고 있는 도 2의 발광 디바이스의 개략적인 부분 단면도,
도 7은 본 발명의 추가 실시예에 따른 발광 디바이스의 개략적인 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 디바이스의 개략적인 단면도,
도 9는 본 발명의 또 다른 대안 실시예에 따른 발광 다이오스의 개략적인 단면도,
도 10은 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 발광 디바이스의 회로도,
도 11은 본 발명의 또 다른 추가 실시예에 따른 발광 디바이스의 개략도,
도 12는 본 발명의 발광 디바이스들을 포함하는 관형 전등(tubular lamp)의 개략적인 사시도,
도 13은 본 발명의 발광 디바이스들을 포함하는 백색 광원의 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백색 광을 방출하는 AC 발광 디바이스(10)에 대해 첨부도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 기술될 것이다. 북아메리카에서 찾을 수 있는 바와 같이, 상기 AC 발광 디바이스(10)는 110V (r.m.s.) AC (60Hz) 메인 전원공급장치로부터 직접적으로 운용되도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 AC 발광 디바이스(10)의 회로도이며, 폐쇄 루프 브릿지 구조에서 직렬로 연결되는 4 개의 정류기 다이오드들[12, 14, 16 및 18(D1 내지 D4)]을 포함한다. 정류기 다이오드들(D1 내지 D4)은 실리콘이나, 게르마늄이나, 실리콘 카바이드나, 또는 갈륨 나이트라이드 디바이스들을 포함하여 이루어질 수 있다. 메인 110V AC 전력원은 브릿지의 반대방향의 노드들(20 및 22)(AC1 및 AC2) 및 다이오드 브릿지의 정류된 양의 26 (+) 노드와 음의 28 (-) 노드 사이에 연결되는 45 개의 직렬-연결된 갈륨 나이트라이드계 블루 또는 UV 방출 LED 칩들(24)(LED1 내지 LED45)에 연결가능하다. 110V 운용을 위하여, 각각의 LED 칩(24)은 3.426V[AC 피크 전압(Peak Voltage) - 정류기 다이오드들을 가로지르는 전압 강하 ÷ LED들의 개수: (110x1.414-2x0.68)/45=3.426]의 피크 전압을 강하시킨다.
도 2를 참조하면, AC 발광 디바이스(10)의 바람직한 구현례는 7 개의 행과 7 개의 열로 이루어진 정방형 어레이로서 배열되는 49 개의 원형 후퇴부들[블라인드 홀들 또는 캐비티들(blind holes or cavities)]의 어레이를 갖는 정방형 세라믹 기판(패키지)(30)을 포함한다. 후술되겠지만, 원형 후퇴부들(32)은 각각의 LED 칩들(24) 또는 정류기 다이오드들(12 내지 18)(D1 내지 D4) 중 하나를 하우징하도록 구성된다. 통상적으로, 세라믹 패키지는 12 mm 정방형이며 각각의 후퇴부는 1 mm의 직경으로 되어 있고 이웃하는 후퇴부들의 중심들 간에 2 mm의 간격을 갖는다. 이러한 배열은 기판 cm2당 최대 34 개의 LED 칩들의 패킹 밀도를 얻는다. 개별 표면 실장 부품(SMD) LED들이 금속 코어 인쇄회로기판(metal core printed circuit: MCPCB) 상에 납땜되는 알려진 배열들과 비교하여, SMD LED의 최고 패킹 밀도는 기판 cm2당 6 개 정도로 이루어진다. 후퇴부들(32)의 크기 및 간격은 LED 칩들의 치수에 따라 구성되며 통상적으로는 0.3 mm 내지 2 mm의 범위 내에 있다는 것을 이해하여야 한다. 단위면적당 패킹 밀도를 최적화시키기 위하여, 각각의 후퇴부는 LED 칩을 정확히(just) 수용할 수 있도록 치수설정된다. 후퇴부들의 정방형 어레이는 기판의 단위면적당 LED 칩들의 개수를 최대화시키는 한편, 계속해서 LED 칩들이 상호연결될 수 있도록 하기 때문에 바람직하다.
도 3은 도 2의 디바이스(10)의 평면 A-A를 통한 개략적인 단면도이다. 세라믹 기판(패키지)(30)은 다층 구조(multi-layered structure)이며, LED 칩들(24)과 정류기 다이오드들(D1 내지 D4)를 도 1에 도시된 브릿지 구조로 상호연결시키도록 구성되는, 예를 들어 은 합금을 포함하는 저온 동시 소성 세라믹(LTCC)을 포함하는 것이 바람직하다. 컨덕팅 트랙들(conducting tracks; 34)은 그들 중 일부가 후퇴부 내로 연장되어 각각의 LED 칩이나 정류기 다이오드로의 전기적 연결을 위해 후퇴부의 바닥 상에 전극 패드들(36)의 쌍을 제공하도록 구성된다. 전극 패드들(36)은 후퇴부(32)를 통해 개구부에 접근가능하다는 것을 이해하여야 한다. 패키지의 하부면 상에는 디바이스(10)를 AC 전원에 전기적으로 연결하고 정류기 노드들(26, 28) 간에 정류 공급부(rectified supply)에 대한 전기적인 접근이 가능하도록 1 이상의 땜납 패드(40)가 제공된다. 기판(30)은 컨덕팅 비아들(44)에 의하여 전도성 트랙들(34) 및/또는 땝납 패드에 상호연결되는 1 이상 매립 전극 트랙들(buried electrode tracks; 42)을 더 포함할 수 있다. 각각의 후퇴부(32)의 바닥 상에는, 예를 들어 은 합금의 패드들과 같은 열전도 장착 패드(46)가 제공되며, 상기 열전도 장착 패드(46) 상에 LED 칩(24) 또는 정류기 다이오드(D1 내지 D4)가 장착될 수 있다.
도 4는 후퇴부들(32)을 포함하는 세라믹 기판(30) 상부의 일부가 제거되어 전도성 트랙들(34) 및 전극 패드들(36)을 볼 수 있게 한 AC 발광 디바이스(10)의 사시 부분 단면도이다. 도면에서 알 수 있듯이, 열전도 장착 패드들(46)은 그들의 표면적을 최대화 시키기 위하여 일반적으로 "H"자의 형상으로 되어 있다. LED 또는 다이오드는 은 로딩 에폭시(silver loaded epoxy; 48)와 같은 열전도성 접착제를 이용하거나 금/주석 땜납과 같은 저온 땝납을 이용해 납땜함으로써 장착 패드(46)와 열적으로 연통되도록 장착된다. LED 칩/다이오드의 상부 (발광) 표면 상의 각각의 전극들(50, 52)은 본드 와이어들(54, 56)에 의하여 후퇴부(32) 바닥 상의 각각의 전그 패드들(36)에 연결된다. LED 칩(24)은, 레드, 그린, 블루, 앰버 또는 백색 발광 LED 칩들을 포함하여 이루어질 수 있다. 실시예에서, 각각의 LED 칩은 블루 또는 UV 발광 갈륨 나이트라이드계 LED 칩을 포함하여 이루어진다. 백색 광을 발생시킬 필요가 있기 때문에, 각각의 후퇴부에는 형광체 (광 루미네선스 물질) 물질(58)이 플로팅된다(plotted). 간명히 하기 위해 도 2 및 도 4에는 형광체 물질(58)이 포함되어 있지 않다. 통상적으로 분말 형태의 형광체 물질은 폴리머 물질(예를 들어, 열적 또는 UV적 경화 실리콘 또는 에폭시 물질)과 같은 투명한 결합재(transparent binder material)와 혼합되고 폴리머/형광체 혼합물은 각각의 LED 칩의 발광면에 적용된다. 본 발명의 AC LED는, 예를 들어 일반적인 조성물 A3Si(OD)5 또는 A2Si(OD)4의 실리케이트계 형광체와 같은 무기 형광체 물질들을 이용하는 데 특히 적합하며, 여기서 Si는 실리콘이고, O는 산소이고, A는 스트론튬(Sr)이나, 바륨(Ba)이나, 마그네슘(Mg)이나 또는 칼슘(Ca)을 포함하여 이루어지며, D는 염소(Cl)나, 불소(F)나, 질소(N)나 또는 황(S)을 포함하여 이루어진다. 실리케이트계 형광체들의 예들이 우리의 동시계류중의 출원들인 US2006/0145123, US2006/028122, US2006/261309 및 US2007/029526에 개시되어 있으며, 상기 출원 각각의 내용은 본 명세서에서 인용 참조된다.
미국특허출원 US 2006/0145123에 개시된 바와 같이, 유로퓸(Eu2 +) 활성 실리케이트계 그린 형광체[europium (Eu2 +) activated silicate-based green phosphor]는 일반식 (Sr,A1)x(Si,A2)(O,A3)2+x:Eu2 +를 가지며, 여기서 A1은 2+ 양이온, 1+ 및 3+ 양이온, 예컨대 Mg이나, Ca이나, Ba이나, 아연(Zn)이나, 나트륨(Na)이나, 리튬(Li)이나, 비스무트(Bi)나, 이트륨(Y)이나 또는 세륨(Ce)의 조합 중 적어도 하나이고, A2는 3+ 나, 4+ 또는 5+ 양이온, 예컨대 보론(B)이나, 알루미늄(Al)이나, 갈륨(Ga)이나, 탄소(C)나, 게르마늄(Ge)이나, 질소(N)나 또는 인(P)이며, A3는 1- 나, 2- 또는 3- 음이온, 예컨대 F이나, Cl나, 브롬(Br)이나, N나 또는 S이다. 상기 일반식은 A1 양이온은 Sr을 치환하고, A2 양이온은 Si를 치환하고, A3 음이온은 O를 치환해 나타낸 것으로 기록되어 있다. x의 값은 정수이거나 2.5 내지 3.5 사이의 비정수이다.
미국특허출원 US 2006/028122는 일반식 A2SiO4:Eu2 +D를 갖는 실리케이트계 옐로우-그린 형광체에 대해 개시하고 있으며, 여기서 A는 Sr이나, Ca이나, Ba이나, Mg이나, Zn이나 또는 카드뮴(Cd)을 포함하는 2가 금속들 중 적어도 하나이며, D는 F, Cl, Br, 요오드(I), P, S 및 N을 포함하는 도펀트(dopant)이다. 도펀트 D는 대략 0.01 내지 20 몰 퍼센트 범위의 양으로 형광체 내에 존재할 수 있다. 형광체는 (Sr1-x-yBaxMy)SiO4:Eu2+F를 포함할 수 있으며, 여기서 M은 Ca이나, Mg이나, Zn이나 또는 Cd을 포함한다.
미국특허출원 US 2006/261309는, (M1)2SiO4와 실질적으로 같은 결정 구조를 갖는 제 1 상과, (M2)3SiO5과 실질적으로 같은 결정 구조를 갖는 제 2 상을 갖는 2상 실리케이트계 형광체에 대해 개시하고 있으며, 여기서 M1 및 M2 각각은 Sr이나, Ba이나, Mg이나, Ca이나 또는 Zn을 포함한다. 적어도 하나의 상은 2 가 유로퓸(Eu2+)으로 활성화되며, 상기 상들 중 적어도 하나의 상은 F이나, Cl나, Br이나, S이나 또는 N를 포함하는 도펀트 D를 함유한다. 도펀트 원자들 중 적어도 일부는 임자 실리케이트 결정(host silicate crystal)의 산소 원자 격자 위치들 상에 배치되는 것으로 여겨진다.
미국특허출원 US 2007/029526은 일반식 (Sr1 - xMx)yEuzSiO5를 갖는 실리케이트계 오렌지 형광체에 대해 개시하고 있으며, 여기서 M은 Ba이나, Mg이나, Ca이나 또는 Zn을 포함하는 2가 금속 중 적어도 하나이며, 0＜x＜0.5이고, 2.6＜y＜3.3이며, 0.001＜z＜0.5이다. 형광체는 대략 565 nm보다 큰 피크 방출 파장을 갖는 가시광성을 방출하도록 구성된다.
또한, 형광체는 우리의 동시계류중인 특허출원 US2006/0158090 및 US2006/0027786에 개시된 것과 같은 알루미네이트계 물질을 포함할 수 있으며, 상기 출원 각각의 내용은 본 명세서에서 인용 참조된다.
미국특허출원 US2006/0158090은 일반식 M1 - xEuxAlyO[2+3y/2]의 알루미네이트계 그린 형광체에 대해 개시하고 있으며, 여기서 M은 Ba, Sr, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, Cd, Sm 및 툴륨(Tm)을 포함하는 2가 금속 중 적어도 하나이며, 0.1＜x＜0.9이고 0.5≤y≤12이다.
미국특허출원 US 2006/0027786은 일반식 (M1 - xEux)2- zMgzAlyO[2+3y/2]를 갖는 알루미네이트계 형광체에 대해 개시하고 있으며, 여기서 M은 Ba 또는 Sr의 2가 금속 중 적어도 하나이다. 일 조성에서, 형광체는 대략 280 nm 내지 420 nm 범위의 파장 내의 방사선은 흡수하고, 대략 420 nm 내지 560 nm 범위의 파장을 갖는 가시광선은 방출하도록 구성되며, 0.05＜x＜0.5이거나 0.2＜x＜0.5이고, 3≤y≤12이며, 0.8≤z≤1.2이다. 형광체는 할로겐 도펀트 H, 예컨대 Cl나, Br이나 또는 I로 도핑될 수 있으며, 일반적인 조성 (M1 - xEux)2- zMgzAlyO[2+3y/2]:H로 이루어질 수 있다.
대안적으로, 형광체는 가시 스펙트럼의 레드 영역에서 방출하며 일반식 MaMbBc(N,D):Z로 이루어진 나이트리도실리케이트계 형광체 화합물을 포함하여 이루어질 수 있으며, 여기서 Ma는 Mg이나, Ca이나, Sr이나 또는 Ba과 같은 2가 알칼리 토금속 원소이고, Mb는 Al이나, Ga이나, Bi이나, Y이나, La이나 또는 Sm과 같은 3가 금속이고,; Mc는 Si이나, Ge이나, P이나 또는 B과 같은 4가 원소이고, N은 질소이고, D는 F나, Cl나 또는 Br과 같은 할로겐이며; Z는 유로퓸 Eu2 +와 같은 활성제이다.
형광체는 본 명세서에 기술된 예들로만 제한되지 않으며, 예를 들어 나이트라이드 및 설페이트 형광체 물질, 옥시-나이트라이드들(oxy-nitrides) 및 옥시-설페이트 형광체들 또는 가넷 물질(garnet material; YAG)들을 포함하는 여하한의 무기 형광체를 포함하여 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
세라믹 기판(30)은 패키지(30)의 반대방향의 에지들을 따라 배열되는 복수의 테스팅 홀들(testing holes; 60)을 더 포함할 수 있다. 상기 홀들(60)은 LED 칩들(24)의 스트링들을 상호연결하는 노드들에 대응되는 언더라잉 전극 패드들(underlying electrode pads; 38)이 전기적으로 탐침(probe)될 수 있게 한다.
도 5는 LED 칩들과 그들과 연관된 후퇴부(32)의 물리적 배치 간의 대응성을 나타내는 본 발명에 따른 AC LED의 회로도이다.
디바이스(10)로부터의 열의 전도를 개선시키기 위하여, 세라믹 기판(30)은 열적 장착 패드들(46)로부터, 예를 들어 디바이스의 후방부 (베이스) 상의 땝납 패드(40)와 같은 디바이스의 외부 표면까지 열을 전도하는 경로를 제공하는 열적 비아들(62)을 더 포함할 수 있다(도 6). 예시된 바와 같이, 열적 비아들(62)은 디바이스의 베이스까지 열적 장착 패드(46)에 대응되는 각각의 후퇴부(32)의 바닥을 통과하는 홀들의 어레이를 포함할 수 있다. 각 홀들의 벽은, 예를 들어 땜납(64)으로 홀들을 도금하거나 채움으로써 금속과 같은 열전도성 물질(64)로 코팅된다.
도 7은 LED 칩들(24)이 그들의 상부 발광 표면 상에는 1 개의 전극(52)을 갖고 그들의 하부 표면 상에는 컨덕팅 평면(66)을 갖는, 본 발명의 추가 실시예에 따른 AC 발광 디바이스(10)의 개략적인 단면도이다. 이러한 LED 칩들(24)에 대하여 각 후퇴부의 바닥 상의 일 전극(68)은 후퇴부 내로 연장되며 조합된 열적 장착 및 전극 패드(combined thermal mounting and electrode pad)를 제공한다. LED의 컨덕팅 평면(66)은 저온 금/주석 땜납(70)을 이용하여 납땜함으로써 장착/전극 패드(68)에 전기적으로 연결되고, 전극(52)은 본드 와이어(56)에 의하여 전극 패드(36)에 연결된다.
도 8은 LED 칩들(24)이 그들이 베이스 상에 1 쌍의 전극(72, 74)을 갖는, 본 발명의 추가 실시예에 따른 AC 발광 디바이스의 개략적인 단면도이다. 각각의 LED 칩은 플립 칩 본딩(76)에 의하여 각각의 전극(72, 74)을 접합함으로써 전극 패드들(36)에 전기적으로 연결된다. 이러한 배열에 대하여, 후퇴부들(32)은 300 ㎛의 정방형 칩을 수용하기 위한 0.5 mm 직경으로 이루어지며, 그 중심들은 0.5 mm의 간격으로 이격되어 제곱 cm당 100 개의 LED 칩들의 패킹 밀도를 가능하게 할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 AC 발광 디바이스의 바람직한 구현례의 개략적인 단면도이다. 이 실시예에서, 각각의 후퇴부(32)는 각각의 LED 칩(24)을 덮고 그를 캡슐화 할 수 있도록 투명한 물질(78)로 채워진다. 적합한 투명 물질들의 예로는, UV적 또는 열적 경화 실리콘 물질들, 예컨대 GE의 실리콘 RTV615이나 에폭시 물질이 있다. 투명한 물질(78)은 LED 칩(24) 및 본드 와이어들(54, 56)의 부동태화 코팅(passivation coating)을 구성하며, LED 칩 및 본드 와이어들을 환경적으로 보호한다. 일반적으로, 각각의 후퇴부(32)는 투명한 물질(78)로 완전히 채우는 것이 바람직하다. 도 9의 실시예에서는, 형광체 함유 물질(80)의 별개의 층이 제공되어 각각의 후퇴부들(32)과 오버라잉된다(overlying). 형광체 함유 물질(80)의 층은 별개의 시트로 제조된 다음, 적절한 크기의 조각으로 커팅된 후, 예를 들어 투명 접착제로 기판(30) 상의 면에 접합되는 것이 바람직하다. 분말 형태의 형광체 물질(들)은, 예를 들어 폴리카보네이트 물질, 에폭시 물질 또는 열경화성 또는 UV 경화성 투명 실리콘과 같은 투명한 폴리머 물질과 함께 선택된 비율만큼 혼합된다. 적합한 실리콘 물질의 예로는 GE의 실리콘 RTV615이 있다. 실리콘에 대한 형광체 혼합물의 중량비 로딩(weight ratio loading)은 통상적으로 100당 35 내지 65의 범위 내에 있으며, 정확한 로딩은 디바이스의 상관 색온도(correlated color temperature; CCT)에 따라 정해진다. 그 다음, 형광체/폴리머 혼합물이 압출성형되어, 볼륨 전체에 걸쳐 형광체의 균일한 분포를 갖는 균질한 형광체/폴리머 시트를 형성한다. 통상적으로, 형광체/폴리머 시트는 100 ㎛ 정도의 두께를 갖는다. 폴리머에 대한 형광체의 중량 로딩의 경우에서와 같이, 형광체 층(80)(형광체/폴리머 시트)의 두께는 마무리가공된 디바이스의 목표 CCT에 따라 정해진다. 도 9의 구조는 개별 후퇴부가 형광체 함유 물질로 플로팅되는 디바이스와 비교하여 다수의 장점을 제공하는데, 이들 장점들로는,
· 단 하나의 발광 디바이스만이 제조될 필요가 있고, 상기 디바이스에 의하여 발생되는 CCT 및/또는 색상(color hue)이 형광체 함유 물질의 적절한 시트를 적용함으로써 선택되기 때문에 제조비용이 절감되고,
· 보다 일정한 CCT 및/또는 색상이 얻어질 수 있으며,
· 상기 형광체가 LED 칩과 떨어져 배치되기 때문에 형광체의 열적 열화(thermal degradation)를 저감시킬 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 투명한 물질(79)은 디바이스를 환경적으로 보호할 뿐만 아니라, 추가적으로 형광체로의 열의 전도를 더욱 줄여주는 열 방벽(thermal barrier)으로서 작용할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 10은 16 개의 LED 칩들(LED1 내지 LED16)을 포함하는 12V의 AC 공급장치로부터의 직접적인 운용을 위한 발광 디바이스의 회로도이다. 도 10에 예시된 바와 같이, LED 칩들은 AC 공급장치의 터미널들인 AC1와 AC2 사이에 병렬로 연결되는 전파 브릿지 정류기 회로들(82, 84)을 포함하는 자체-정류 배열로서 연결된다. 제 1 브릿지 정류기(82)는 브릿지의 각각의 아암들(arms)에서, 제 1 아암의 LED1, 제 2 아암의 직렬-연결된 LED2와 LED3, 제 3 아암의 직렬-연결된 LED4와 LED5, 및 제 4 아암의 LED6을 포함한다. 나머지 2 개의 LED 칩들인 LED7과 LED8은 제 1 브릿지의 정류 노드들(+, -) 사이에서 병렬로 연결된다. 이와 유사하게, 제 2 브릿지 정류기(84)는 브릿지의 각각의 아암들 내에 LED9, 직렬-연결된 LED10와 LED11, 직렬-연결된 LED12와 LED13; 및 LED14를 포함한다. 나머지 2 개의 LED 칩들인 LED15와 LED16은 제 2 브릿지의 정류 노드들(+,-) 사이에서 병렬로 연결된다. 본 발명의 다른 실시예들에서와 같이, LED 칩들은 세라믹 기판 (패키지) (30)의 각각의 후퇴부(32) 내에 하우징된다. 통상적으로, 기판은 정방형이며 4 행 × 4 열로 된 후퇴부들의 정방형 어레이를 갖는다. 자체-정류 배열은 추가적인 정류기 다이오드들에 대한 필요성을 제거하지만, 브릿지들의 정류 노드들(+,-) 사이의 LED들(즉, LED7, LED8 및 LED15, LED16)만이 완전한 AC 사이클 동안 전류가 통하기 때문에 회로의 페이로드를 저감시킨다. 이와는 대조적으로, LED1, LED4, LED5 및 LED9, LED12, LED13은 사이클의 양극 반주기에 전류가 통하고, LED2, LED3, LED6 및 LED10, LED11, LED15는 음극 반주기에 전류가 통하여, 그들 각각은 그 시간의 50% 동안만 전류가 통할 것이다.
본 발명은 고 전압 AC 소스로부터 작동될 수 있는 AC 발광 디바이스를 제공하기 위한 노력에서 나왔으나, 직류(DC) 소스들로부터의 작동에 대한 응용례들도 찾을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도 11은 각각의 디바이스가 16 개의 직렬-연결된 LED 칩들(LED1 내지 LED16)을 갖는 2 개의 직렬-연결된 디바이스들(10)을 포함하는 110V 공급장치로부터의 작동을 위한 백색 광 발광 디바이스의 개략도이다. 도 11에 예시된 바와 같이, 각각의 디바이스(10)는 4 행 × 4 열의 정방형 어레이로 배치되는 16 개의 후퇴부들(32)을 갖는 정방형 세라믹 기판(30)을 포함한다. 각각의 후퇴부(32)는 LED 칩들(LED1 내지 LED16) 각각을 하우징한다. 상술된 바와 같이, 세라믹 기판은 직렬 배열로 LED 칩들을 연결하도록 구성되는 전도성 트랙들(34)을 더 포함한다. 이러한 디바이스(10)의 장점은 2 개 또는 4 개의 디바이스들을 직렬로 각각 연결함으로써 110V DC 또는 220V DC로부터 작동될 수 있는 그것의 모듈 특성(modular nature)에 있다.
본 발명의 발광 디바이스는 일반적인 발광 응용례들에서 특정한 응용법을 찾고 있으며, 도 12는 본 발명의 발광 디바이스에 기초한 관형 전등(86)의 개략적인 사시도이다. 관형 전등(86)은 통상적인 관형 백열전구 또는 형광등의 대체품으로서 의도되었으며, 메인 작동 110V AC를 위해 구성되었다. 이 실시예에서, 관형 전등(86)은 세장형의 형태로 되어 있으며, 투명하거나 반투명의 실질적 관형(원통형)의 인클로저(88)를 포함한다. 관형 인클로저(86)는 폴리카보네이트 물질과 같은 투명한 플라스틱 물질이나 유리 물질로 만들어질 수 있다. 복수의 발광 디바이스들(10), 예컨대 도 11의 디바이스들은 금속 코어 인쇄회로기판(MCPCB; 90)의 길이를 따라 등 간격으로 장착된다. MCPCB(90)는 세장형의 형태로 되어 있으며, 관형 인클로저(90) 내에 맞도록 구성된다. MCPCB(90)의 후방면은 실질적으로 관형 전등의 길이를 따라 이어지는 히트 싱크(heat sink; 92)와 열적으로 연통되도록 장착된다. 부가적으로, 히트 싱크는 관형 전등이 장착되는 조명기구(lighting fixture)와 같은 보다 큰 열적 매스(thermal mass)로 열이 소산될 수 있도록 하기 위해 각각의 단부 캡(94)과 열적으로 연통될 수 있다. 단부 캡(94) 내에는 정류기 회로(도시 안됨)가 하우징되어 관형 전등이 단부 캡들 상의 연결 핀들(96)을 통해 메인 공급장치로부터 직접적으로 운용될 수 있게 한다.
도 13은 종래의 백열 전구의 직접적인 대체품으로서 의도된, 본 발명에 따른 백열 전구의 사시도이다. 이 실시예에서, 복수의 발광 디바이스들(10)은 링 형상의 MCPCB(100) 상에 원형 어레이로 장착된다. 백열 전구(98)는 메인 작동 110V AC를 고려해 구성되었으며 메인 전원공급장치에 직접적으로 연결하기 위한 E26 표준 베이스(E26 standard base)(스크루 커넥터)(102)를 포함한다. 예를 들어, 영국에서 통상적으로 이용되는 것과 같이 베이어닛 커넥터(bayonet connector)와 같은 다른 커넥터들이 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 백열 전구의 본체(104)는 외측 표면을 따라 축방향으로 연장되고, 중심 보어(central bore; 108) 내에서 축방향으로 배치된 복수의 방열핀들(heat radiating fins; 106)을 갖는 일반적으로 콘 형상의 히트 싱크(104)를 포함한다. 링 형상 MCPCB(100)는 히트 싱크(104)의 원형 베이스와 열적으로 연통되도록 장착된다. 스크루 커넥터(102) 내에는 정류기 회로(도시 안됨)가 하우징되어 발광 디바이스들(10)이 메인 전원공급장치로부터 직접적으로 운용될 수 있게 한다. 상기 백열 전구는 추가적으로 투명 또는 반투명 전방 커버(도시 안됨)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, LED(24)들은 LED의 전극들에 연결하기 위하여 후퇴부의 바닥 상에 1 쌍의 전극 패드들(전기 컨덕터들)(36)을 갖는 각각의 후퇴부(32) 내에 하우징된다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 발광 디바이스들의 특정한 장점들로는, (a) LED들의 상대적으로 높은 패킹 밀도, 통상적으로 cm2당 30 개 내지 100 개의 패킹 밀도로 디바이스들을 쉽게 제조할 수 있다는 것과, (b) 각각의 LED가 각각의 후퇴부 내에 하우징되기 때문에 1 이상의 형광체 물질들로 각각의 후퇴부를 플로팅함으로써 형광체의 캡슐화(phosphor encapsulation)가 쉽게 제공되어 방출된 광의 원하는 색상 및/또는 원하는 상관 색온도를 얻을 수 있다는 것을 들 수 있다.
본 발명은 기술된 특정 실시예들로 제한되지 않으며 본 발명의 범위 내에서 여러 변형들이 가해질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 적절한 수의 LED 칩들을 선택함으로써, 본 발명의 AC 발광 디바이스는, 가령 유럽 및 아시아에서 이용되는 220V AC (50Hz)와 같은 다른 고 전압의 메인 전원공급장치로부터 직접적으로 운용될 수 있다. 또한, 각각의 디바이스는, 예를 들어 12V AC와 같은 보다 낮은 전압들에서의 운용을 위해 구성될 수 있으며 직렬-연결된 디바이스들의 스트링이 보다 높은 전압의 AC 공급장치로부터 운용될 수 있다.
또한, 높은 AC 전압 공급장치들을 이용한 운용에는 세라믹 기판 (패키지)가 바람직하지만, 대안 실시예들에서는 양호한 열전도성을 갖는 실리콘이나 고-온 폴리머 물질과 같은 여타 전기적 절연 물질들을 포함할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 발광 다이오드들;
    상기 발광 다이오드들 각각을 각각 하우징(house)하는 후퇴부들의 어레이(array of recesses)를 갖는 절연 기판;
    브릿지 정류기 구조로 연결되고 하나 이상의 후퇴부에 하우징되는 4 개의 다이오드들을 포함하는 정류기 배열체; 및
    상기 복수의 발광 다이오드들에 접촉하지 않으면서 상기 절연 기판의 후퇴부들과 벽들을 덮도록 상기 절연 기판에 중첩되어 있는 형광체 함유 층
    을 포함하고,
    상기 절연 기판은 상기 발광 다이오드들을 선택된 전기적 구조로 연결하고 각각의 후퇴부의 바닥 상에 적어도 2 개 이상의 전기적 연결부들(electrical connections)을 제공하도록 구성되는 전기 컨덕터들의 패턴을 포함하여 이루어지며,
    상기 발광 다이오드 각각은 상기 적어도 2 개 이상의 전기적 연결부들에 연결되고,
    상기 전기 컨덕터들의 패턴은 상기 발광 다이오드들이 상기 브릿지 정류기 구조의 정류 노드들(rectifying nodes) 사이에서 직렬로 연결되며,
    상기 발광 다이오드들은, 직렬로 연결되는 것들, 반대 극성을 가지고 병렬로 연결되는 발광 다이오드들의 쌍들, 직렬로 연결되는 발광 다이오드들의 그룹들 및 반대 극성을 가지고 병렬로 연결되는 그룹들, 및 브릿지 구조로 연결되는 것들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전기적 구조로 연결되는,
    발광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기판의 단위 면적당 상기 발광 다이오드들의 패킹 밀도(packing density)는 cm2당 30 개 내지 100 개의 범위 내에 있는 발광 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들은 적어도 1 개 이상의 본드 와이어(bond wire)에 의하여 상기 전기적 연결부들에 전기적으로 연결되는 발광 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들은 플립 칩 본딩(flip chip bonding)에 의하여 상기 전기적 연결부들에 전기적으로 연결되는 발광 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 발광 다이오드가 함께 열적으로 연통될 수 있게 장착하기 위한 각각의 후퇴부의 베이스 상의 열전도 패드를 더 포함하는 발광 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 열전도 패드로부터 상기 기판의 외부까지 열을 전도하기 위한 열적 비아들(thermal vias)을 더 포함하는 발광 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 발광 다이오드를 캡슐화하기(encapsulate) 위하여 실질적으로 각각의 후퇴부를 채우는(fill) 실질적으로 투명한 물질을 더 포함하는 발광 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명한 물질은 UV 경화성 폴리머(UV curable polymer); 열 경화성 폴리머; 에폭시; 및 실리콘 물질로 이루어진 리스트로부터 선택되는 발광 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 형광체 함유 층은, 연관된 발광 다이오드에 의하여 방출되는 광의 적어도 일부를 흡수할 수 있으며 상이한 파장의 광을 재-방출할 수 있는 형광체 물질을 포함하여 이루어지는, 발광 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들이 AC 공급장치로부터 직접적으로 운용될 수 있는, 발광 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드들은 실리콘; 게르마늄; 실리콘 카바이드; 및 갈륨 나이트라이드 다이오드들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 발광 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 기판은 저온 동시 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramic); 실리콘; 및 고온 폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 발광 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 갈륨 나이트라이드계 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 후퇴부들의 어레이는 정방형 어레이로서 구성되는 발광 디바이스.
  15. AC 광원으로서,
    세장형(elongate) 회로 보드 - 상기 세장형 회로 보드는 상기 세장형 회로 보드 상에 장착되고 그 길이를 따라 배치되는, 제 1 항에 따른 복수의 발광 디바이스들을 가짐 - 및 실질적으로 투명한 세장형 인클로저(elongate substantially transparent enclosure)를 포함하며,
    상기 세장형 회로 보드는 상기 실질적으로 투명한 세장형 인클로저 내에 맞도록(fit) 구성되는 AC 광원.
  16. AC 광원으로서,
    링 형상 회로 보드 - 상기 링 형상 회로 보드는 원형 어레이 상에 장착되고 상기 원형 어레이로서 구성되는, 제 1 항에 따른 복수의 발광 디바이스들을 가짐 - , 상기 링 형상 회로 보드가 함께 열적으로 연통되도록 장착되는 몸체, 및 상기 AC 광원을 AC 공급장치에 연결하기 위한 커넥터를 포함하는 AC 광원.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020107029301A 2008-05-27 2009-05-13 발광 디바이스 KR101557029B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/127,749 2008-05-27
US12/127,749 US8461613B2 (en) 2008-05-27 2008-05-27 Light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110017405A KR20110017405A (ko) 2011-02-21
KR101557029B1 true KR101557029B1 (ko) 2015-10-02

Family

ID=41377527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107029301A KR101557029B1 (ko) 2008-05-27 2009-05-13 발광 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8461613B2 (ko)
EP (1) EP2301054B1 (ko)
JP (1) JP5688013B2 (ko)
KR (1) KR101557029B1 (ko)
CN (1) CN102047372B (ko)
TW (1) TWI462262B (ko)
WO (1) WO2009146257A1 (ko)

Families Citing this family (111)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7758223B2 (en) * 2005-04-08 2010-07-20 Toshiba Lighting & Technology Corporation Lamp having outer shell to radiate heat of light source
JP4569683B2 (ja) 2007-10-16 2010-10-27 東芝ライテック株式会社 発光素子ランプ及び照明器具
KR100891810B1 (ko) * 2007-11-06 2009-04-07 삼성전기주식회사 백색 발광 소자
KR101448153B1 (ko) * 2008-06-25 2014-10-08 삼성전자주식회사 발광 다이오드용 멀티칩 패키지 및 멀티칩 패키지 방식의발광 다이오드 소자
EP2256402A4 (en) * 2008-06-27 2012-08-15 Toshiba Lighting & Technology LAMP WITH LIGHT-EMITTING ELEMENT AND LIGHTING BODY
CN101614326A (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 富准精密工业(深圳)有限公司 发光二极管
US8390193B2 (en) 2008-12-31 2013-03-05 Intematix Corporation Light emitting device with phosphor wavelength conversion
US20100181582A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-22 Intematix Corporation Light emitting devices with phosphor wavelength conversion and methods of manufacture thereof
CN101800219B (zh) * 2009-02-09 2019-09-17 晶元光电股份有限公司 发光元件
JP5333758B2 (ja) 2009-02-27 2013-11-06 東芝ライテック株式会社 照明装置および照明器具
US8212263B2 (en) * 2009-04-03 2012-07-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Backlight including semiconductior light emitting devices
JP5515931B2 (ja) * 2009-04-24 2014-06-11 東芝ライテック株式会社 発光装置及び照明装置
US8440500B2 (en) 2009-05-20 2013-05-14 Interlight Optotech Corporation Light emitting device
CN102804420A (zh) * 2009-06-23 2012-11-28 株式会社小糸制作所 发光模块
JP5348410B2 (ja) 2009-06-30 2013-11-20 東芝ライテック株式会社 口金付ランプおよび照明器具
TWM370269U (en) * 2009-07-27 2009-12-01 Forward Electronics Co Ltd AC LED for preventing generation of harmonic wave and stroboscopic effect
JP2011049527A (ja) * 2009-07-29 2011-03-10 Toshiba Lighting & Technology Corp Ｌｅｄ照明装置
US8324837B2 (en) * 2009-08-18 2012-12-04 Hung Lin Parallel light-emitting circuit of parallel LED light-emitting device and circuit board thereof
JP2011071242A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置及び照明装置
CN102032479B (zh) * 2009-09-25 2014-05-07 东芝照明技术株式会社 灯泡型灯以及照明器具
US8678618B2 (en) 2009-09-25 2014-03-25 Toshiba Lighting & Technology Corporation Self-ballasted lamp having a light-transmissive member in contact with light emitting elements and lighting equipment incorporating the same
JP2011091033A (ja) 2009-09-25 2011-05-06 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光モジュール、電球形ランプおよび照明器具
CN102032481B (zh) 2009-09-25 2014-01-08 东芝照明技术株式会社 附带灯口的照明灯及照明器具
KR20110041401A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 샤프 가부시키가이샤 발광 장치 및 그 제조 방법
US8872214B2 (en) 2009-10-19 2014-10-28 Sharp Kabushiki Kaisha Rod-like light-emitting device, method of manufacturing rod-like light-emitting device, backlight, illuminating device, and display device
JP5623062B2 (ja) 2009-11-13 2014-11-12 シャープ株式会社 発光装置およびその製造方法
US8779685B2 (en) 2009-11-19 2014-07-15 Intematix Corporation High CRI white light emitting devices and drive circuitry
TWI499347B (zh) * 2009-12-31 2015-09-01 Epistar Corp 發光元件
RU2418345C1 (ru) * 2009-12-31 2011-05-10 Купеев Осман Геннадьевич Светодиодная лампа
KR20110086648A (ko) * 2010-01-15 2011-07-29 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈, 백라이트 유닛 및 표시 장치
JP2011151268A (ja) 2010-01-22 2011-08-04 Sharp Corp 発光装置
JP5590655B2 (ja) * 2010-02-23 2014-09-17 パナソニック株式会社 Ｌｅｄユニットおよびｌｅｄユニットを用いた照明器具
JP5257622B2 (ja) 2010-02-26 2013-08-07 東芝ライテック株式会社 電球形ランプおよび照明器具
US9456508B2 (en) * 2010-05-28 2016-09-27 Apple Inc. Methods for assembling electronic devices by internally curing light-sensitive adhesive
US8946998B2 (en) 2010-08-09 2015-02-03 Intematix Corporation LED-based light emitting systems and devices with color compensation
CN102412358B (zh) * 2010-09-23 2014-04-09 展晶科技(深圳)有限公司 封装基板
TWI472058B (zh) * 2010-10-13 2015-02-01 Interlight Optotech Corp 發光二極體裝置
CN102045924A (zh) * 2010-10-28 2011-05-04 映瑞光电科技(上海)有限公司 照明电路
US9091399B2 (en) * 2010-11-11 2015-07-28 Bridgelux, Inc. Driver-free light-emitting device
US8564000B2 (en) 2010-11-22 2013-10-22 Cree, Inc. Light emitting devices for light emitting diodes (LEDs)
US8575639B2 (en) 2011-02-16 2013-11-05 Cree, Inc. Light emitting devices for light emitting diodes (LEDs)
US9490235B2 (en) 2010-11-22 2016-11-08 Cree, Inc. Light emitting devices, systems, and methods
US8376588B2 (en) * 2010-11-22 2013-02-19 Hsu Li Yen Gain structure of LED tubular lamp for uniforming light and dissipating heat
US8624271B2 (en) 2010-11-22 2014-01-07 Cree, Inc. Light emitting devices
US9000470B2 (en) 2010-11-22 2015-04-07 Cree, Inc. Light emitter devices
US9300062B2 (en) 2010-11-22 2016-03-29 Cree, Inc. Attachment devices and methods for light emitting devices
US8653542B2 (en) * 2011-01-13 2014-02-18 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Micro-interconnects for light-emitting diodes
EP2665968B1 (en) 2011-01-20 2018-11-14 Philips Lighting Holding B.V. Multi-functional heat sink for lighting products
KR101104767B1 (ko) 2011-02-09 2012-01-12 (주)세미머티리얼즈 발광 장치
US8455908B2 (en) 2011-02-16 2013-06-04 Cree, Inc. Light emitting devices
USD702653S1 (en) 2011-10-26 2014-04-15 Cree, Inc. Light emitting device component
US8729589B2 (en) * 2011-02-16 2014-05-20 Cree, Inc. High voltage array light emitting diode (LED) devices and fixtures
US20120217902A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Hongya Led Lighting Co., Ltd. Full-voltage ac led module
TWI445158B (zh) * 2011-03-14 2014-07-11 Interlight Optotech Corp 發光裝置
US8272766B2 (en) * 2011-03-18 2012-09-25 Abl Ip Holding Llc Semiconductor lamp with thermal handling system
US8461752B2 (en) 2011-03-18 2013-06-11 Abl Ip Holding Llc White light lamp using semiconductor light emitter(s) and remotely deployed phosphor(s)
US8803412B2 (en) 2011-03-18 2014-08-12 Abl Ip Holding Llc Semiconductor lamp
EP2528114A3 (en) * 2011-05-23 2014-07-09 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, and light unit
WO2013036481A2 (en) * 2011-09-06 2013-03-14 Cree, Inc. Light emitter packages and devices having improved wire bonding and related methods
WO2013036561A2 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 Cooledge Lighting, Inc. Broad-area lighting systems
US20130088848A1 (en) 2011-10-06 2013-04-11 Intematix Corporation Solid-state lamps with improved radial emission and thermal performance
US8992051B2 (en) 2011-10-06 2015-03-31 Intematix Corporation Solid-state lamps with improved radial emission and thermal performance
US9115868B2 (en) 2011-10-13 2015-08-25 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion
TWI427832B (zh) * 2011-10-24 2014-02-21 Opto Tech Corp 具鰭狀電極的發光二極體及其製造方法
US10043960B2 (en) 2011-11-15 2018-08-07 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) packages and related methods
GB2497283A (en) * 2011-12-02 2013-06-12 Tzu-Yu Liao Method for assembling LEDs to a ceramic heat conductive member
TW201324736A (zh) * 2011-12-08 2013-06-16 Genesis Photonics Inc 發光裝置
US20130153938A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Zdenko Grajcar Light Emitting System
TWI485788B (zh) * 2012-01-13 2015-05-21 Chi Ming Chan Near-field communication components of the substrate tilt flip-chip process
WO2013132389A1 (en) 2012-03-06 2013-09-12 Koninklijke Philips N.V. Lighting module and method of manufacturing a lighting module
US9735198B2 (en) 2012-03-30 2017-08-15 Cree, Inc. Substrate based light emitter devices, components, and related methods
US10134961B2 (en) 2012-03-30 2018-11-20 Cree, Inc. Submount based surface mount device (SMD) light emitter components and methods
JP5858854B2 (ja) * 2012-04-16 2016-02-10 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄモジュール
TWI473294B (zh) * 2012-08-03 2015-02-11 Genesis Photonics Inc 發光裝置
US8947001B2 (en) * 2012-09-06 2015-02-03 Cooledge Lighting Inc. Wiring boards for array-based electronic devices
US9506633B2 (en) 2012-09-06 2016-11-29 Cooledge Lighting Inc. Sealed and sealable lighting systems incorporating flexible light sheets and related methods
US8704448B2 (en) 2012-09-06 2014-04-22 Cooledge Lighting Inc. Wiring boards for array-based electronic devices
DE102012112149A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
US10390399B2 (en) * 2013-01-10 2019-08-20 Molex, Llc LED assembly having base insert molded about terminals and substrate with a plurality of LED chips positioned on said substrate
JP5725076B2 (ja) * 2013-04-23 2015-05-27 ウシオ電機株式会社 交流用発光装置
US20140321109A1 (en) * 2013-04-27 2014-10-30 GEM Weltronics TWN Corporation Light emitting diode (led) light tube
KR102042471B1 (ko) * 2013-06-13 2019-11-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
USD739565S1 (en) 2013-06-27 2015-09-22 Cree, Inc. Light emitter unit
USD740453S1 (en) 2013-06-27 2015-10-06 Cree, Inc. Light emitter unit
JP5844317B2 (ja) * 2013-08-08 2016-01-13 シャープ株式会社 Ｌｅｄ電球
KR101503403B1 (ko) * 2013-09-09 2015-03-17 삼성디스플레이 주식회사 발광소자모듈 및 그 제조방법
JP6301097B2 (ja) * 2013-10-01 2018-03-28 シチズン電子株式会社 半導体発光装置
WO2015050317A1 (ko) * 2013-10-02 2015-04-09 지엘비텍 주식회사 고연색성 백색 발광 소자
JP6249348B2 (ja) * 2013-11-22 2017-12-20 東芝ライテック株式会社 発光装置
CN105098025A (zh) 2014-05-07 2015-11-25 新世纪光电股份有限公司 发光装置
US9997676B2 (en) 2014-05-14 2018-06-12 Genesis Photonics Inc. Light emitting device and manufacturing method thereof
US9318670B2 (en) * 2014-05-21 2016-04-19 Intematix Corporation Materials for photoluminescence wavelength converted solid-state light emitting devices and arrangements
JP6438978B2 (ja) * 2014-06-18 2018-12-19 エックス−セレプリント リミテッドＸ−Ｃｅｌｅｐｒｉｎｔ Ｌｉｍｉｔｅｄ マイクロ組立ｌｅｄディスプレイ
US9087973B1 (en) * 2014-06-20 2015-07-21 Grote Industries, Llc Egress and/or flicker-free lighting device with persistent luminescence
TWI641285B (zh) * 2014-07-14 2018-11-11 新世紀光電股份有限公司 發光模組與發光單元的製作方法
US10043847B2 (en) * 2014-08-26 2018-08-07 Gingy Technology Inc. Image capturing module and electrical apparatus
US10066160B2 (en) 2015-05-01 2018-09-04 Intematix Corporation Solid-state white light generating lighting arrangements including photoluminescence wavelength conversion components
EP3099141B1 (en) * 2015-05-26 2019-12-18 OSRAM GmbH A lighting device and corresponding method
US10083894B2 (en) * 2015-12-17 2018-09-25 International Business Machines Corporation Integrated die paddle structures for bottom terminated components
WO2017192513A1 (en) * 2016-05-02 2017-11-09 Lumileds Llc Multi-pad, multi-junction led package with tapped linear driver
JP2018022884A (ja) * 2016-07-21 2018-02-08 シチズン電子株式会社 発光装置
CN106057732B (zh) * 2016-08-08 2019-03-15 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于tsv技术和ltcc技术的开关矩阵的制造方法
USD823492S1 (en) 2016-10-04 2018-07-17 Cree, Inc. Light emitting device
TWI646651B (zh) * 2017-01-26 2019-01-01 宏碁股份有限公司 發光二極體顯示器及其製造方法
KR20180090006A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 유닛
DE102017117874A1 (de) 2017-08-07 2019-02-07 Vossloh-Schwabe Lighting Solutions GmbH & Co. KG LED-Träger und LED-Lichtquelle mit einem solchen Träger
US10615321B2 (en) * 2017-08-21 2020-04-07 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device package
DE102020115536A1 (de) * 2019-06-21 2020-12-24 Lg Display Co., Ltd. Lichtleiterfilm, Hintergrundlichteinheit und Anzeigevorrichtung
US11470701B2 (en) * 2020-09-22 2022-10-11 Ruijin Deyu Optoelectronics Co., Ltd. Alternating current LED filament
US11359797B1 (en) * 2020-11-20 2022-06-14 Advanced Lighting Concepts, LLC Chip-on-board LED lighting devices
CN113990996A (zh) * 2021-10-26 2022-01-28 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管显示设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005235779A (ja) * 2001-08-09 2005-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ照明装置およびカード型ｌｅｄ照明光源
JP2007188942A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Tyntek Corp 整流回路を副キャリアに結合した発光ダイオードの発光装置及びその製造方法
JP2007220737A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光装置

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242842C2 (de) * 1992-02-14 1999-11-04 Sharp Kk Lichtemittierendes Bauelement zur Oberflächenmontage und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2994219B2 (ja) * 1994-05-24 1999-12-27 シャープ株式会社 半導体デバイスの製造方法
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
JP3316838B2 (ja) * 1997-01-31 2002-08-19 日亜化学工業株式会社 発光装置
US6118639A (en) * 1997-05-30 2000-09-12 Goldstein; Richard Fast acting disconnect system for protecting surge suppressors and connected utilization equipment from power line overvoltages
JPH11163419A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Rohm Co Ltd 発光装置
JP2001035239A (ja) * 1998-06-08 2001-02-09 System Denki Sangyo Kk 照明器具
KR100419611B1 (ko) * 2001-05-24 2004-02-25 삼성전기주식회사 발광다이오드 및 이를 이용한 발광장치와 그 제조방법
CN100504146C (zh) * 2001-08-09 2009-06-24 松下电器产业株式会社 Led照明装置和led照明光源
JP3749243B2 (ja) * 2001-09-03 2006-02-22 松下電器産業株式会社 半導体発光デバイス，発光装置及び半導体発光デバイスの製造方法
US6936968B2 (en) * 2001-11-30 2005-08-30 Mule Lighting, Inc. Retrofit light emitting diode tube
EP3389094A1 (en) * 2002-08-29 2018-10-17 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting device having light-emitting elements
US6957899B2 (en) * 2002-10-24 2005-10-25 Hongxing Jiang Light emitting diodes for high AC voltage operation and general lighting
US7262550B2 (en) * 2003-04-15 2007-08-28 Luminus Devices, Inc. Light emitting diode utilizing a physical pattern
CN101459214B (zh) * 2003-04-15 2011-12-28 发光装置公司 制造发光装置的方法
US7854535B2 (en) * 2003-09-23 2010-12-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Ceramic packaging for high brightness LED devices
JP2005100800A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ照明光源
CN102032486A (zh) * 2004-02-25 2011-04-27 迈克尔·米斯金 Ac发光二极管以及ac led驱动方法和装置
JP4754850B2 (ja) * 2004-03-26 2011-08-24 パナソニック株式会社 Ｌｅｄ実装用モジュールの製造方法及びｌｅｄモジュールの製造方法
US7210817B2 (en) * 2004-04-27 2007-05-01 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method, system and device for delivering phototherapy to a patient
EP1787336B1 (en) * 2004-06-30 2016-01-20 Seoul Viosys Co., Ltd Light emitting element comprising a plurality of electrically connected light emitting cells and method of manufacturing the same
US7311858B2 (en) * 2004-08-04 2007-12-25 Intematix Corporation Silicate-based yellow-green phosphors
US7575697B2 (en) * 2004-08-04 2009-08-18 Intematix Corporation Silicate-based green phosphors
US7601276B2 (en) * 2004-08-04 2009-10-13 Intematix Corporation Two-phase silicate-based yellow phosphor
US7390437B2 (en) * 2004-08-04 2008-06-24 Intematix Corporation Aluminate-based blue phosphors
JP5128047B2 (ja) * 2004-10-07 2013-01-23 Ｔｏｗａ株式会社 光デバイス及び光デバイスの生産方法
US7541728B2 (en) * 2005-01-14 2009-06-02 Intematix Corporation Display device with aluminate-based green phosphors
KR101138944B1 (ko) 2005-01-26 2012-04-25 서울옵토디바이스주식회사 직렬 연결된 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및그것을 제조하는 방법
US8076680B2 (en) 2005-03-11 2011-12-13 Seoul Semiconductor Co., Ltd. LED package having an array of light emitting cells coupled in series
JP4629474B2 (ja) * 2005-03-29 2011-02-09 パナソニック株式会社 反射部材付きｌｅｄ用実装基板およびその製造方法、ならびにｌｅｄモジュール
TW200704283A (en) * 2005-05-27 2007-01-16 Lamina Ceramics Inc Solid state LED bridge rectifier light engine
CN101846249B (zh) 2005-06-28 2013-01-16 首尔Opto仪器股份有限公司 用于交流电力操作的发光装置
KR100927154B1 (ko) * 2005-08-03 2009-11-18 인터매틱스 코포레이션 실리케이트계 오렌지 형광체
KR100616415B1 (ko) 2005-08-08 2006-08-29 서울옵토디바이스주식회사 교류형 발광소자
US8901575B2 (en) 2005-08-09 2014-12-02 Seoul Viosys Co., Ltd. AC light emitting diode and method for fabricating the same
KR100634307B1 (ko) 2005-08-10 2006-10-16 서울옵토디바이스주식회사 발광 소자 및 이의 제조 방법
US7550319B2 (en) * 2005-09-01 2009-06-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low temperature co-fired ceramic (LTCC) tape compositions, light emitting diode (LED) modules, lighting devices and method of forming thereof
KR100652864B1 (ko) 2005-12-16 2006-12-04 서울옵토디바이스주식회사 개선된 투명전극 구조체를 갖는 교류용 발광 다이오드
KR100968843B1 (ko) 2005-12-16 2010-07-09 서울옵토디바이스주식회사 다수의 발광셀이 어레이된 발광소자
JP2007213881A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Aristo Engineering Pte Ltd 照明装置ユニット、照明装置及び照明装置機構
JP2007250899A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光モジュールとこれを用いた表示装置及び照明装置
WO2008038910A1 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Seoul Opto Device Co., Ltd. Light emitting diode having alingap active layer and method of fabricating the same
US20080179618A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Ching-Tai Cheng Ceramic led package
JP4955502B2 (ja) * 2007-10-11 2012-06-20 株式会社秩父富士 光源点灯用回路およびそれを備えた発光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005235779A (ja) * 2001-08-09 2005-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｌｅｄ照明装置およびカード型ｌｅｄ照明光源
JP2007188942A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Tyntek Corp 整流回路を副キャリアに結合した発光ダイオードの発光装置及びその製造方法
JP2007220737A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2301054A1 (en) 2011-03-30
JP2011522414A (ja) 2011-07-28
KR20110017405A (ko) 2011-02-21
US20090294780A1 (en) 2009-12-03
TWI462262B (zh) 2014-11-21
CN102047372A (zh) 2011-05-04
US8461613B2 (en) 2013-06-11
CN102047372B (zh) 2015-06-10
TW201003890A (en) 2010-01-16
EP2301054A4 (en) 2014-01-08
WO2009146257A1 (en) 2009-12-03
JP5688013B2 (ja) 2015-03-25
EP2301054B1 (en) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101557029B1 (ko) 발광 디바이스
JP2011522414A5 (ko)
US8440500B2 (en) Light emitting device
US8390193B2 (en) Light emitting device with phosphor wavelength conversion
CN111457260B (zh) 灯泡
KR100738933B1 (ko) 조명용 ｌｅｄ 모듈
US9055643B2 (en) Solid state lighting apparatus and methods of forming
EP1665397A2 (en) Led lighting source and led lighting apparatus
JP6616088B2 (ja) Ｌｅｄアセンブリー及びこのｌｅｄアセンブリーを用いたｌｅｄ電球
JP2011192703A (ja) 発光装置及び照明装置
JP2016171147A (ja) 発光装置および照明装置
WO2015142537A1 (en) Solid state lighting apparatuses,systems, and related methods
JP6169829B2 (ja) 照明装置
US9443832B2 (en) Light emitting device, light source for illumination, and illumination apparatus
KR102397909B1 (ko) 기판 및 이를 포함하는 광원 모듈
KR101063925B1 (ko) 조명 장치
JP2012009282A (ja) 発光装置及び照明装置
CN204853254U (zh) Led光源组件、led光电一体化模组和led射灯
TW201437543A (zh) 發光二極體燈泡
JP2011243709A (ja) 発光モジュール及びこれを備えた照明装置
KR20130052983A (ko) 발광모듈

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190829

Year of fee payment: 5