KR101927563B1 - 서포트, 서포트를 포함하는 광전자 소자 및 양자의 제조 방법 - Google Patents

서포트, 서포트를 포함하는 광전자 소자 및 양자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서포트 재료를 포함하는 광전자 소자용 서포트(1)에 관한 것으로서, 상기 서포트 재료는 리플렉터 입자들과 다른 한 충전재를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 갖는다. 또한, 본 발명은 서포트를 포함하는 광전자 소자(101, 102) 및 양자의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

서포트, 서포트를 포함하는 광전자 소자 및 양자의 제조 방법{SUPPORT, OPTOELECTRONIC COMPONENT COMPRISING A SUPPORT, AND METHODS FOR THE PRODUCTION OF BOTH}
본 출원은 독일 특허 출원 10 2011 018 921.1호의 우선권을 주장하며, 이것으로 이의 공개 내용을 역으로 참고할 수 있다.
본 발명은 서포트, 서포트를 포함하는 광전자 소자 및 양자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 발광 다이오드용 하우징 재료들이 공지되어 있으며, 이들 하우징 재료는 예컨대 고온 저항성 폴리아미드와 같은 백색 열가소성 고분자에 기반하고 있다. 그러나 이들 재료는 온도가 상승하는 경우 그리고 특히 청색광의 영향이 있는 경우 황변성(yellowing) 경향을 가질 수 있는 것으로 보인다. 이와 같은 종류의 노후화 작용으로 인해 예컨대 발광 다이오드의 광 강도가 하우징의 반사 능력 감소 때문에 감소할 수 있다.
노후화 작용을 개선한 열가소성 플라스틱이, 예컨대 액정 고분자(LCP, liquid crystal polymer) 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK, polyetheretherketone)이 공지되어 있다. 그러나 이들 재료의 반사도는 더 작으므로, 방출 강도의 감소로 인한 광 손실을 감수할 수밖에 없다.
또한, 백색 실리콘 역시 공지되어 있지만, 이 백색 실리콘은 기계적 약점들, 특히 취성을 가지며 매우 비싸다.
일정한 실시예들의 하나 이상의 과제는 광전자 반도체 소자를 위한 서포트를 제공하는 데 있다. 일정한 실시예들의 그외 과제들은 서포트를 포함하는 광전자 소자 및 서포트 또는 광전자 소자를 제조하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제들은 하기의 상세한 설명에 따른 대상들 및 방법들에 의해 해결된다. 이 대상들 및 방법들의 유리한 실시예들 및 개선점들은 청구항에 그 특징들을 가지며 또한 하기의 상세한 설명 및 도면으로부터 도출된다.
하나 이상의 실시예에 따르면 서포트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 서포트 재료를 갖는다. 서포트 재료 내 폴리에틸렌테레프탈레이트를 통해 매우 우수한 내황변화가 달성될 수 있음이 본 발명에 따라 확인되었다. 이는 특히 고에너지 광으로, 예컨대 청색광 및/또는 자외선광으로 서포트를 조사하더라도 이와 동시에 온도가 상승하더라도 적용된다. 종래 기술에 따르면 일반적으로 이용되는 폴리아미드는 약 120℃의 상승 온도에서 청색광으로 상대적으로 짧은 시간 동안 조사할 때 조사된 지점들에서 상당한 노후화 현상을 보이는 것이 관찰되었다. 그에 반해 이와 같은 노후화 현상들은 여기에서 설명되는 서포트 재료에 의해 같은 조사 조건에서 그리고 심지어는 온도가 더 높을지라도 관찰되지 않았다. 그러므로 폴리에틸렌테레프탈레이트 함유 서포트 재료를 포함하는, 여기에 설명되는 서포트의 경우에 노후화 현상들이 특히 청색 스펙트럼 범위 내지 자외선 스펙트럼 범위에 있는 광파장에서 제거될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 리플렉터 입자들을 포함한다. 이 리플렉터 입자들은 특히 서포트 재료의 폴리에틸렌테레프탈레이트 안에 분포될 수 있다. 또한, 이 리플렉터 입자들은 특히 반사 특성 및/또는 광 산란 특성을 서포트 재료에 제공하는 데 적합할 수 있다. 이를 위해, 이 리플렉터 입자들은 광 산란 특성 및/또는 광 반사 특성을 가질 수 있다. 특히 서포트 재료는 리플렉터 입자들을 통해 염색될 수 있다. 이 리플렉터 입자들이 서포트 재료를 백색으로 염색되면 특히 유리하므로, 서포트가 넓은 스펙트럼 범위에서, 특히 가시광 스펙트럼 범위에서 그리고 특히 바람직하게는 자외선 스펙트럼 범위에서 및/또는 가시광 스펙트럼 범위에서 및/또는 적외선 스펙트럼 범위에서 반사된다. 또한, 리플렉터 입자들 및 이것과 관련한 서포트 재료의 염색을 통해 이의 내방사선성이 향상될 수도 있다.,
다른 한 실시예에 따라 리플렉터 입자들은 바람직하게는 1.7보다 크거나 같은 높은 굴절율을 갖는 무색 무기 안료를 포함한다. 이 경우, 리플렉터 입자들은 하기의 재료들 중 하나 이상 또는 복수를 포함할 수 있다: 산화티타늄, 특히 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화지르코늄, 특히 이산화지르코늄(ZrO2), 황산 바륨(BaSO4).
다른 한 실시예에 따라, 이 리플렉터 입자들은 특히 바람직하게는 200 내지 500nm의 입자 크기를 갖는다. 이 입자 크기들은 예컨대 체가름 방법에 의해 측정될 수 있다. 이와 같은 크기 범위에서 리플렉터 입자들은 고반사도에 특히 적합하며 서포트 재료의 치수 안정성과 관련한 유리한 특성들을 보장한다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 서포트 재료의 총중량에 비해 15중량%보다 크거나 같은 리플렉터 입자 분률을 갖는다. 또한, 이 리플렉터 입자 분률은 서포트 재료를 기준으로 바람직하게는 30중량%보다 작거나 같을 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 리플렉터 입자들을 포함한다. 조사 내용에 따르면, 예컨대 이산화티타늄으로 염색되는 폴리에틸렌테레프탈레이트는 현저한 노후화 저항성을 가지며 그리고 종래 기술에 따른 발광 다이오드 하우징용 일반 재료들에 비해 매우 높은 반사도를 갖는다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 하나 이상의 다른 충전재를 포함한다. 이 다른 충전재는 특히 가열 시에 서포트의 치수 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 서포트의 기계적 특성들 역시, 예컨대 인장 응력과 전단 응력에 비해 서포트의 안정성이 향상될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하며, 이 폴리에틸렌테레프탈레이트는 리플렉터 입자들 및 하나 이상의 다른 충전재를 포함한다. 예컨대 서포트 재료는 실질적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있으며, 이 폴리에틸렌테레프탈레이트 안에 리플렉터 입자들과 하나 이상의 다른 충전재가 포함되어 있으며 특히 예컨대 혼합되어 있다.
상기 다른 충전재는 예컨대 섬유 종류의 재료들을, 특히 유리 섬유들을 포함할 수 있다. 이들은 예컨대 200 내지 400㎛의 평균 길이 및 6 내지 15㎛의 평균 직경을 포함할 수 있다.
서포트 재료에 유리 섬유를 첨가하여 서포트 재료의 열안정성이 폴리에틸렌테레프탈레이트와 리플렉터 입자들로 이루어진 혼합물에 비해 약 255℃로 향상될 수 있는 것으로 보이며, 이는 250℃±5℃의 최대 온도에서 예컨대 서포트의 납땜성을 보장한다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료가 가교 첨가제를 포함한다. 이 가교 첨가제를 통해 열안정성이 더 향상될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하며, 이 폴리에틸렌테레프탈레이트는 리플렉터 입자들, 하나 이상의 다른 충전재 및 가교 첨가제를 포함한다. 예컨대 서포트 재료는 실질적으로 가교 첨가제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있으며, 그 안에 리플렉터 입자들과 하나 이상의 다른 충전재가 포함되어 있으며 특히 예컨대 혼합되어 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 가교 첨가제로서 테트라알릴 이소시아누레이트를 포함한다. 이 가교 첨가제는 서포트를 형성하기 전에 서포트 재료에 첨가될 수 있으며, 예컨대 혼합을 통해 또는 용융 혼합을 통해 첨가될 수 있다. 특히, 순수 테트라알릴 이소시아누레이트의 경우에 이 가교 첨가제가 액상 형태로 제공될 수 있으므로, 가교 첨가제는 액상 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 액화된 폴리에틸렌테레프탈레이트 안에 혼합될 수 있다. 또한, 가교 첨가제, 즉 예컨대 테트라알릴 이소시아누레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 포함하는 마스터배치의 형태로 제공될 수 있으며, 예컨대 고농도 마스터배치로서 제공될 수 있으며 서포트 재료, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트를 위한 앞서 언급한 재료들 안에 혼합될 수 있거나 또는 용융 혼합에 의해 혼합될 수 있다. 후자는 컴파운딩이라고도 칭할 수 있다. 이런 경우 서포트 재료는 예컨대 실질적으로 가교 첨가제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 사용되는 마스터배치에 기초하는 고분자, 즉 특히 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있으며, 이 안에 리플렉터 입자들이 그리고 하나 이상의 다른 충전재가 포함되어 있으며 특히 예컨대 혼합되어 있다.
이 가교 첨가제는 적어도 부분적으로 서포트 재료의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 가교될 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트로 가교된 가교 첨가제의 분률을 통해 서포트 재료의 열안정성이 조절될 수 있으며 특히 가교 첨가제를 포함하지 않는 서포트 재료에 비해 향상될 수 있다.
다른 한 실시예에서 이 가교 첨가제는 서포트 재료 안에 전부 가교되어 있다. 다시 말하면, 서포트 재료 안에 존재하는 전체 가교 첨가제가 서포트 재료의 고분자 네트워크 안에 매입되어 있다. 이러한 완전한 매입 또는 완전한 가교는, 비가교 형태의 가교 첨가제가 서포트 재료의 황변화 또는 다른 노후화 현상들을 야기할 수 있다는 점과 관련하여 특히 유리하다.
다른 한 실시예에 따라 이 가교 첨가제는 서포트 재료를 기준으로 4중량%보다 작거나 같은 분률을 갖는다. 또한, 가교 첨가제가 서포트 재료를 기준으로 2중량 %보다 크거나 같은 분률을 가질 수도 있다. 서포트 재료에 제공되는 가교 첨가제의 상기 분률을 통해 서포트의 열안정성이 특히 서포트 재료의 고분자 네트워크에서 가교 후, 예컨대 방사선 가교 후 더 향상될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 가교 첨가제 및 다른 한 충전재를 포함한다. 상기 다른 충전재는 예컨대 위에서 언급한 것처럼 유리 섬유들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다른 충전재는 유리 구들(glass spheres), 유리 구들 및/또는 미네랄 충전재들 또는 이미 언급한 재료들의 혼합물들을 포함할 수 있다. 셀룰로우즈계 섬유들 및 셀룰로우즈계 섬유들과 앞서 언급한 재료들 중 어느 하나 또는 복수 재료의 혼합물들 역시 다른 충전재로서 서포트 재료 안에 포함될 수 있다. 미네랄 충전재로서 섬유 형태로, 분말 형태로 또는 작은 플레이트 형태로, 예컨대 규회석, 쵸크(칼슘 카보네이트) 및/또는 활석이 서포트 재료 안에 혼합될 수 있다. 이와 같은 미네랄 충전재들을 사용하면, 이 서포트 재료는 특히 매끄러운 표면을 형성할 수 있으므로, 특히 매끄러운 서포트 표면이 달성될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 재료가 서포트 재료를 기준으로 측정할 때 20중량%보다 크거나 같은 분률의 다른 충전재를 포함한다. 또한, 이 서포트 재료는 서포트 재료를 기준으로 50중량%보다 작거나 같은 분률을 포함할 수 있다. 위에서 언급한 범위에 있는 분률을 갖는 다른 충전재를 혼합하면, 유리하게는 높은 치수 안정성이, 특히 높은 열안정성이 및 기계적 안정성의 개선이 달성될 수 있다.
또한, 다른 한 실시예에 따라 서포트 재료는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 포함한다. 특히, 서포트 재료를 기준으로 폴리부틸렌테레프탈레이트의 분률은 60중량%보다 작거나 같은, 바람직하게는 20중량%보다 작거나 같은 그리고 특히 바람직하게는 20중량%보다 작거나 같으면 유리하다. 그러므로 서포트 재료는 여전히 폴리에틸렌테레프탈레이트의 충분히 큰 분률을 포함할 수 있다. 예컨대, 서포트 재료는 실질적으로 서포트 재료를 기준으로 앞서 언급한 분률, 특히 20중량%보다 작거나 같은 그리고 바람직하게는 10중량%보다 작거나 같은 분률의 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 혼화제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있으며, 이 안에 리플렉터 입자들과 하나 이상의 다른 한 충전재가 포함되어 있으며 특히 예컨대 혼합되어 있다. 또한, 서포트 재료는 실질적으로 서포트 재료를 기준으로 앞서 언급한 분률, 특히 20중량%보다 작거나 같은 그리고 바람직하게는 10중량%보다 작거나 같은 분률의 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 혼화제 및 가교 첨가제를 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있으며, 이 안에 리플렉터 입자들과 하나 이상의 다른 한 충전재가 포함되어 있으며 특히 예컨대 혼합되어 있다.
폴리부틸렌테레프탈레이트를 서포트 재료에 첨가하면 서포트 재료의 가공성 및 특히 결정화 역시 개선될 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트에 비해 폴리부틸렌테레프탈레이트의 약간 더 긴 알킬 사슬에 의해 서포트 재료의 결정화 경향이 더 우수하게 달성될 수 있다. 완성된 서포트에서 서포트 재료의 결정화도가 높으므로, 서포트 재료가 유리 전이 온도 위에서 치수 안정적인 사실이 달성될 수 있다. 이 경우, 특히 높은 결정화도에 의해 서포트의 치수 안정성이 최대화될 수 있다. 더 나아가서, 폴리부틸렌테레프탈레이트의 혼화를 통해 서포트 재료의 최적화가 기계적 특성들, 예컨대 강성, 강도, 인성, 흡수성(water absorption) 및 수축력 흡수성과 관련하여 달성될 수 있으며 더 우수한 내화학성이 달성될 수 있다. 더 나아가서, 폴리부틸렌테레프탈레이트의 혼화를 통해 서포트 재료의 방사선 가교 결합 능력이 개선될 수 있다.
결정화도의 향상은 예컨대, 사출 성형 공정이 서포트의 제조에 이용되면 달성될 수도 있으며, 이때 여기에서 설명하는 서포트 재료가 사출 성형에 의해 형성되며 따라서 서서히 냉각되거나 또는 기핵제가 첨가된다. 폴리부틸렌테레프탈레이트를 서포트 재료에 첨가하면 결정화도가 추가로 영향을 받을 수 있다.
하나 이상의 다른 실시예에 따라 광전자 소자는 앞서 언급한 실시예들 중 하나 이상 또는 복수의 실시예에 따른 특징들을 포함하는 서포트를 갖는다. 또한, 서포트 위에 광전자 반도체칩이 배치되어 있다.
다른 한 실시예에 따라 광전자 반도체칩은 발광 반도체칩 및/또는 수광 반도체칩으로서 실시되어 있다. 예컨대 이 광전자 반도체칩은 발광 다이오드칩 및/또는 레이저 다이오드칩 및/또는 포토다이오드칩일 수 있다. 또한, 2개 이상의 광전자 반도체칩 또는 복수의 광전자 반도체칩 역시 이 서포트 위에 배치될 수 있다. 더 나아가서, 서포트 위에 다른 전자 소자들, 예컨대 정전기적 방전 보호용 다이오드, 소위 ESD(electro-static discharge) 보호 다이오드가 배치되어 있다.
다른 한 실시예에 따라 상기 서포트는 서포트 플레이트로서 형성되어 있다. 이 경우, 이 서포트는 특히 광전자 반도체칩을 위한 평평한 플레이트로서 또는 평평한 서포트 플레이트로서 또는 적어도 부분적으로 평평한 서포트 플레이트로서 이용된다.
다른 한 실시예에 따라 상기 서포트가 하우징 리세스를 포함하는 하우징으로서 형성되어 있다. 바람직하게는 평평한 베이스면 또는 적어도 부분적으로 평평한 베이스면을 포함하는 하우징 리세스 안에 광전자 반도체칩이 배치될 수 있다. 특히 하우징 리세스는 예컨대 측면에서 제한하는 측벽들을 가질 수 있으며, 이 측벽들은 하우징 안에 배치되어 있는 광전자 반도체칩을 측면에서 에워싸고 있다. 이 경우, 측벽들은 하우징 리세스의 베이스면에 대해 직각 방향으로 정렬될 수 있지만, 특히 바람직하게는 이 측벽들이 베이스면으로부터 확대되는 횡단면의 통 형상 지오메트리를 갖는다. 이 하우징 리세스의 측벽들은, 이 하우징 리세스의 측벽들이 발광 반도체칩으로서 형성되어 있는 광전자 반도체칩에 의해 방출되는 광 또는 수광 반도체칩으로서 형성되어 있는 광전자 반도체에 의해 수용되는 전자파 방사를 반사하도록 형성될 수 있다. 특히 서포트 재료 안에 포함되어 있는 리플렉터 입자들은 이와 같은 반사에 유리하거나 또는 필요할 수도 있다. 방출된 또는 수용할 광은 특히 UV 방사선의 스펙트럼 범위로부터 적외선 방사선의 스펙트럼 범위까지의 파장을 갖는 광이 될 수 있으며, 특히 가시광이 될 수도 있다. 하우징 리세스의 반사 작용 측벽들은 예컨대 링 형상인, 즉 예컨대 원형으로 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 각형들이나 또는 혼합형들 역시 가능하다. 광전자 반도체 소자에서 하우징 리세스의 반사 작용 측벽들은 일반적으로 광전자 반도체 소자를 프레임 형태로 에워싸고 있으며, 이때 광전자 반도체 소자는 하우징 리세스 안에 배치되어 있다.
다른 한 실시예에 따라 광전자 소자는 하우징 리세스를 포함하는 하우징을 가지며, 이 안에 광전자 반도체칩이 배치되어 있으며, 서포트는 하우징의 하우징 리세스의 일부를 형성한다. 이는 특히 하우징 리세스의 측벽들 및/또는 베이스면이 서포트에 의해 형성되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 서포트는 다른 한 재료, 특히 서포트 재료와 구별되는 다른 한 플라스틱 재료와 연결되거나 또는 이것에 의해 적어도 부분적으로 에워싸일 수 있으므로, 서포트는 상기 다른 재료, 특히 상기 다른 플라스틱 재료로 하우징의 플라스틱 하우징 바디를 형성한다. 이것은 바람직하게는 광전자 반도체칩과 서포트의 다른 재료 사이에 위치하며, 제2 재료는 자신의 광학적 특성들과 무관하게 선택될 수 있으며, 예컨대 발광 반도체칩의 경우에 이것에 의해 방출되는 광이 서포트 위에만 떨어질 수 있지만 다른 재료에는 떨어질 수 없다.
다른 한 실시예에 따라 상기 서포트는 리드 프레임들, 도체 트랙들 및/또는 비어들을 포함한다. 그 결과, 이 서포트는 특히 전기 단자들을 가질 수 있으며, 이 전기 단자들을 활용해 광전자 소자와 특히 광전자 반도체칩이 서포트 위에서 전기적으로 접촉될 수 있다. 광전자 반도체칩은 바람직하게는 상기 리드 프레임, 한 도체 트랙 및/또는 비어들의 전기 접촉 영역들 위에 배치될 수 있거나 또는 적어도 전기적으로 접촉될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라 서포트 위에 실링 컴파운드가 배치되어 있으며, 이 실링 컴파운드는 광전자 반도체칩을 씌운다. 이 실링 컴파운드는 예컨대 투명하거나 또는 반투명할 수 있고 플라스틱, 예컨대 실리콘, 에폭시 또는 실리콘-에폭시 혼합 재료를 포함할 수 있다. 또한, 실링 컴파운드는 산란성 입자들을 포함할 수 있으며, 이 산란성 입자들은 예컨대 위에서 설명한 서포트 재료의 리플렉터 입자들처럼 형성될 수 있다. 또한, 실링 컴파운드는 예컨대 하나 또는 복수의 파장 변환 물질을 포함할 수도 있으며, 이 파장 변환 물질은 발광 반도체칩으로서 형성되어 있는 광전자 반도체칩에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 다른 파장의 광으로 변환하므로, 광전자 소자가 혼합색 광(multi-coloured light)을 방출할 수 있다. 실링 컴파운드를 위한 파장 변환 물질들 및 다른 물질들은 당업자에게도 알려져 있으므로 여기에서 계속 설명하지 않는다.
상기 서포트가 서포트 플레이트로서 형성되어 있으면, 실링 컴파운드가 예컨대 광전자 반도체칩의 렌즈 형상 형성부로서 형성될 수 있다. 하우징 리세스를 포함하는 하우징으로서 형성되어 있는 서포트의 경우에, 실링 컴파운드는 이 리세스를 적어도 부분적으로 또는 전부 채울 수 있으며 이 경우 예컨대 평평한 광 분리면을 형성할 수 있으며, 발광 반도체칩으로서 형성되어 있는 광전자 반도체칩에 의해 방출되는 광이 이 광 분리면을 통과해 광전자 소자로부터 방출될 수 있다. 또한, 이 실링 컴파운드는 하우징 리세스 위로 아치형으로, 예컨대 렌즈 형상으로 형성될 수도 있으므로, 예컨대 희망하는 방출 특성이 가능해질 수 있다.
발광 반도체칩으로서 형성된 광전자 반도체칩 위에 직접 파장 변환 엘리먼트가 작은 변환 플레이트 형태로 또는 직접 도포된 파장 변환 물질의 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 이 파장 변환 엘리먼트의 광전자 반도체칩은 실링 컴파운드로 씌워져 재형성될 수 있다.
다른 한 실시예에 따라, 서포트 또는 광전자 소자를 제조하기 위한 방법에 있어서 위에서 설명한 실시예들 중 어느 하나에 따른 서포트 재료는 사출 성형하여 서포트에 형성된다. 이 경우, 위에서 설명한 것처럼, 예컨대 완만한 냉각 공정을 통해 서포트 재료의 결정화도가 영향을 받을 수 있다.
상기 서포트, 서포트 재료 및 광전자 소자에 대한 여기에서 설명되는 실시예들 및 특징들은 마찬가지로 이 서포트를 제조하기 위한 방법 및 이 광전자 소자를 제조하기 위한 방법에도 적용되며 그 반대도 가능하다.
다른 한 실시예에 따라 사출 성형 공정 전에 가교 첨가제, 예컨대 테트라알릴 이소시아누레이트가 서포트 재료에 첨가될 수 있다. 사출 성형 공정 후에는 서포트 재료를 적절하게 처리하면, 서포트 재료가 적어도 부분적으로 후가교될 수 있다. 이러한 처리는 예컨대 전자 조사(electron irradiation), 열 조사 및/또는 자외선 광 조사를 포함할 수 있다. 서포트의 사출 성형 및 형성 후 예컨대 전자 조사를 통해 서포트 재료가 적어도 부분적으로 후가교될 수 있다. 이 경우 특히 가교 첨가제로서 테트라알릴 이소시아누레이트인 경우 65kGy보다 크거나 같고 135kGy보다 작거나 같은 에너지 도즈의 전자 조사가 유리한 것으로 보인다. 전자 조사의 에너지 도즈가 크면 클수록, 달성가능한 가교도(degree of crosslinking)가 서포트 재료에서 그만큼 더 커질 수 있으므로, 열안정성 역시 향상될 수 있다. 그러므로 가교 첨가제의 분률 및 실시되는 전자 조사의 에너지 도즈를 적절하게 선택하면 서포트 재료의 희망하는 가교도 및 서포트 재료 및 서포트의 희망하는 열안정성이 의도한 대로 조절될 수 있다. 그 결과, 250℃ 내지 300℃이상의 범위에서 조절가능한 열안정성을 가지는 서포트가 제조될 수 있는 것으로 보인다. 예컨대 여기에 설명되는 서포트 재료를 포함하는 서포트는 최고 310℃까지의 열안정성을 가질 수 있다. 그러므로 이 서포트는 납땜될 수 있으며 예컨대 무연납 납땜처럼 납땜 공정에서 이용될 수 있다. 이 경우, 가교 첨가제는 사출 성형 공정 전에 위에서 설명한 것처럼 혼합 또는 용융 혼합에 의해 서포트 재료에 제공될 수 있다.
서포트 및 특히 이 서포트를 포함하는 광전자 소자의 수명을 최대화하기 위해, 서포트 재료 및 서포트의 기계적 특성들은 서포트 재료의 전술한 요소의 분률을 조절하여 최적화될 수 있다. 또한, 서포트 재료를 통해 서포트 또는 서포트를 포함하는 광전자 소자가 제조될 수 있으므로, 90%를 넘는 높은 반사도가 가시 스펙트럼 범위에서, 즉 청색 스펙트럼 범위 내지 적색 스펙트럼 범위에서, 그리고 특히 근자외선으로부터 적외선까지의 스펙트럼 범위에서도 달성될 수 있다. 여기에서 설명하는 서포트 재료는 특히 440nm 내지 750nm의 스펙트럼 범위에서 92%를 넘는 높은 반사도를 가지는 서포트를 구현하게 할 수 있다. 높은 노후화 저항성에 의해 높은 반사도가 긴 작동 시간에 걸처 그리고 바람직하게는 여기에서 설명한 서포트를 포함하는 광전자 소자의 전체 수명 동안 달성될 수 있는데, 유리하게는 온도가 상승하더라도 여기에 설명된 서포트 재료가 변색되지 않거나 또는 종래 기술에 공지된 재료에 비해 적어도 훨씬 더 적게 변색되기 때문이다. 이 경우, 여기에서 설명된 서포트 재료는 예컨대 폴리아미드처럼 종래 재료들에 비해 구매 및 처리에서 더 저렴할 수 있다.
그외 장점들 및 유리한 실시예들과 개선점들이 하기에서 도면과 연계하여 설명되는 실시예들로부터 도출된다.
도 1은 한 실시예에 따른 서포트를 제조하기 위한 방법에 대한 한 제조 단계의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 그외 실시예들에 따른 서포트를 포함하는 광전자 소자들의 개략도이다.
도 4 내지 도 5d는 종래 기술과 비교할 때 서포트 재료들 및 서포트들 또는 광전자 소자들의 파라미터를 측정한 도면이다.
실시예들 및 도면들에서 동일한 요소들, 동일한 효과의 요소들은 각각 동일한 도면 부호를 가질 수도 있다. 도시된 요소들 및 이들의 크기 비율은 기본적으로 서로 간에 스케일이 맞는 것으로 볼 수 없으며, 오히려 개별 요소들, 예컨대 층들, 부품들, 소자들 및 영역들은 더 나은 표현을 위해 및/또는 더 나은 이해를 위해 치수적으로 과장해서 두텁게 또는 크게 표현될 수도 있다.
도 1에는 서포트(1)의 제조 방법을 위한 방법 단계가 도시되어 있다. 이 경우, 서포트(1)는 사출 성형 방법에 의해 서포트 재료로 제조된다. 이러한 목적을 위해, 도시된 실시예에서 리드 프레임 복합체(20)가 제공되어 있으며, 이 리드 프레임 복합체는 다수의 서포트(1)를 위해 리드 프레임들(2)을 제공하며, 이 리드 프레임은 전기 단자 표면, 접촉 표면 및 외부 전기 단자로서 이용된다. 이 경우, 도 1에 순수하게 예시적으로 도시되어 있는 것처럼, 서포트(1)는 하우징으로서 형성될 수 있으며, 이때 하우징은 하우징 리세스(10)를 포함하며, 이 리세스 안에 개구들(11)이 존재하고, 이 개구들을 통해 리드 프레임(2)이 하우징 리세스(10) 내에서 접촉될 수 있다. 또한, 도시된 실시예에 표현되어 있는 하우징(1)은 서포트(1)의 한쪽 모퉁이를 부분적으로 모따기한 형태의 표식(12)을 가지며, 여기에 도시된 서포트(1)를 포함하는 광전자 소자의 배치와 접촉이 이런 표식을 활용해 가능해질 수 있다.
여기에 도시된 서포트는 적절한 서포트 재료를 사출 성형하여 제조되고, 이때 서포트 재료는 도시된 실시예에서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 가지며, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 리플렉터 입자들과 다른 한 충전재를 포함한다. 이 충전재는 예컨대 이산화티타늄을 포함할 수도 있고 또는 이산화티타늄일 수도 있으며 또는 위에 일반적 내용 부분에서 언급한 재료들 중 어느 하나 또는 복수일 수도 있다. 다른 충전재로서 유리 섬유가 서포트 재료에 첨가되면, 유리 섬유는 제조하려는 서포트(1)의 기계적 강도와 열안정성을 높인다. 도시된 실시예에서 이 서포트 재료는 15중량%보다 크거나 같으며 30중량%보다 작거나 같은 분률의 리플렉터 입자 및 20중량%보다 크거나 같으며 50중량%보다 작거나 같은, 및 특히 바람직하게는 30중량%보다 크거나 같으며 50중량%보다 작거나 같은 분률의 상기 다른 충전재를 포함한다. 250℃±5℃의 온도까지 열안정성 및 납땜성이 가능한 서포트(1)가 이와 같은 종류의 서포트 재료들로 제조될 수 있다.
서포트(1)의 열안정성을 계속 높이기 위해, 특히 260℃보다 크거나 같으며 최고 310℃까지의 납땜 온도로 높이기 위해, 서포트 재료에 가교 첨가제가, 도시된 실시예에서 서포트 재료의 총중량에서 2중량%보다 크거나 같으며 4중량%보다 작거나 같은 분률의 테트라알릴 이소시아누레이트가 첨가될 수 있다. 이 테트라알릴 이소시아누레이트는 순수한 형태로 액체로서 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 고농도 마스터배치로서 서포트 재료 안에 혼합될 수 있거나 또는 컴파운딩될 수 있는, 즉 용융물 안에서 혼합될 수 있다. 조사 내용에 따르면, 여기에서 설명되는 서포트들의 반사도 및 노후화 저항성은 가교 첨가제, 예컨대 테트라알릴 이소시아누레이트의 첨가로 인해 손상되지 않는 것으로 보인다.
사출 성형 공정 후 서포트(1)는 바람직하게는 리드 프레임 복합체(20)에서, 예를 들어 리드 프레임 스트립으로서 또는 리드 프레임 롤로서 전자빔 유닛을 통과해 지나가고 거기에서 65kGy보다 크거나 같으며 135kGy보다 작거나 같은 에너지 도즈를 갖는 전자로 조사된다. 가교 첨가제 및 전자빔 유닛 내 에너지 도즈의 선택 분률에 의해 서포트 재료의 가교도가 의도한 대로 조절될 수 있으므로, 이의 열안정성 역시 의도한 대로 조절될 수 있다. 반사도와 노후화 저항성은 이런 가교 후 계속 유지된다. 상기 사출 성형 공정 및 특히 냉각 공정 후 서포트 재료의 결정화도 및 서포트(1)가 영향을 받을 수 있다. 이런 점 때문에도, 이 열안정성은 결정화도가 높으면 유리하게 향상될 수 있다.
또한, 이미 언급한 요소들에 추가로 서포트 재료에 폴리부틸렌테레프탈레이트가 첨가될 수 있는, 예컨대 서포트 재료의 총중량을 기준으로 계산할 때 60중량%보다 작거나 같은 분률, 바람직하게는 20중량%보다 작거나 같은 분률 및 특히 바람직하게는 10중량%보다 작거나 같은 분률의 폴리부틸렌테레프탈레이트가 첨가될 수 있다. 그러므로 서포트 재료의 가공성 및 서포트 재료의 결정화 준비 역시 유리하게 향상될 수 있다.
100℃ 내지 120℃의 범위의 비교적 낮은 공구 온도에서 상기 사출 성형 공정이 여기에서 설명되는 서포트 재료로 가능해진다. 서포트(1)를 제조하는 데 필요한 시간, 소위 사이클 시간(cycle time)이 이 경우 10초이하인 반면, 종래의 재료들에서 사이클 타임은 12초 이상이다. 또한, 여기에서 설명되는 서포트 재료가 종종 발광 다이오드를 위한 종래 재료들보다 저렴하므로, 경제성이 높아진다.
도 1과 관련하여 리드 프레임(2)을 포함해서 서포트(1)의 제조가 도시되어 있는 반면, 도 3과 관련하여 도시된 것처럼 서포트(1)가 예컨대 평평한 서포트 플레이트로서 제조될 수 있다.
도 2에는 다른 한 실시예에 따른 광전자 소자(101)가 도시되어 있으며, 이 광전자 소자는 순수하게 예시적으로 리드 프레임(2)을 포함하는 서포트(1)를 가지며, 이 서포트는 도 1과 관련하여 설명한 것과 같은 방법에서 제조된다. 서포트(1)의 하우징 리세스(10) 안에서 광전자 반도체칩(3)이 하우징 리세스(10)의 베이스면 위에 배치되어 전기적으로 연결되어 있고, 이 광전자 반도체칩은 도시된 실시예에서 발광 반도체칩으로서 형성되어 있다. 발광 반도체칩에 의해 방출되는 광을 효율적으로 방출할 수 있도록, 하우징 리세스(10)는 경사진 측면들을 가지며, 이들 측면은 서포트 재료 내 리플렉터 입자들을 통해 반사 작용을 한다.
이 발광 반도체칩은 솔더(4)에 의해, 바람직하게는 무연 솔더(lead free solder)에 의해 서포트(1)의 개구(11) 내 리드 프레임(2) 위에 배치되어 전기적으로 연결되어 있다. 본딩 와이어(5)에 의해 광전자 반도체칩(3)은 서포트(1) 내 다른 한 개구(11)를 통해 리드 프레임(2)의 다른 한 부분과 통전되게 연결되어 있다. 이 경우, 광전자 소자(101) 안에서 광전자 반도체칩(3)의 전기 접속 및 장착은 순수하게 예시적이며 비제한적으로 이해할 수 있다. 광전자 반도체칩 및 서포트의 실시에 따라서, 다른 접속 가능성들 역시, 즉 당업자가 알지만 여기에 설명되지 않은 접속 가능성들 역시 고려될 수 있다.
또한, 광전자 반도체칩(3) 위에 예컨대 (도면에 도시되어 있지 않은) 파장 변환 엘리먼트가 배치될 수 있으며, 이 파장 변환 엘리먼트는 광전자 반도체칩(3)에 의해 방출되는 광의 적어도 일부를 다른 파장의 광으로 변환하므로, 광전자 소자(101)가 혼합색 광을 방출할 수 있다.
하우징 리세스(10) 안에서 서포트(1)에 있는 광전자 반도체칩(3) 위에 캐스팅 컴파운드(6)가 배치되어 있으며, 이 캐스팅 컴파운드는 도시된 실시예에서 투명하며 예컨대 실리콘, 에폭시 또는 이들의 혼합 재료를 포함한다. 또한, 캐스팅 컴파운드(6)는 예컨대 산란성 입자들 및/또는 파장 변환 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 캐스팅 컴파운드는 평평한 표면을 형성할 수 있으며, 이 표면은 도시되어 있는 광전자 소자(101)의 방사 분리면을 형성한다. 또한, 이 캐스팅 컴파운드(6)는 아치형으로도 형성될 수 있고 파선으로 표시된 것처럼 예컨대 렌즈로서 형성될 수 있으므로, 광전자 소자(101)의 방출 특성이 영향을 받을 수 있다.
폴리아미드와 같은 종래의 재료들로 이루어지는 하우징 바디를 가지는 발광 다이오드와 비교할 때, 발광 다이오드가 평면적으로 밀봉되면 하우징 지오메트리 및 사용된 반도체칩에 따라서 3 내지 17%만큼 휘도 증가가 달성될 수 있는 것으로 보인다. 이 경우, 열안정성은 약 250℃ 내지 300℃이상의 넓은 온도 범위에서 조절될 수 있다. 또한, 서포트 재료는 440nm 내지 750nm의 스펙트럼 범위에서 92%이상의 고반사도 및 우수한 노후화 저항성을 가지며, 특히 온도가 상승하고 청색 방사선인 경우 갖는다.
도 2의 실시예와 비교할 때 작은 서포트 플레이트로서 실시되어 있는 평평한 서포트(1)를 가지는 광전자 소자(102)를 위한 다른 한 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 이 위에 광전자 반도체칩(3)이 배치되어 전기적으로 연결되어 있다. 접촉면들, 도체 트랙들 및 경우에 따라서는 광전자 반도체칩(3)의 전기 접속에 이용되는 비어(via)들이 이해의 편의를 위해 도시되어 있지 않다. 광전자 반도체칩(3)과 서포트(1) 위에 렌즈의 형태인 캐스팅 컴파운드(6)가 배치되어, 이 캐스팅 컴파운드는 광전자 반도체칩(3)을 보호하며 광전자 반도체 소자(102)의 특성들에 영향을 준다.
도 4에는 반사도(R)가 여기에서 설명하는 서포트 재료에 대해 nm 단위의 파장(λ)의 함수로서 곡선(401)을 이용해 도시되어 있다. 이 점에서 알 수 있는 사실은 약 430nm 및 그 이상의 파장을 갖는 스펙트럼 범위에서 90%가 넘는 반사도가 달성될 수 있다는 것이다. 이에 비해, 곡선(402)으로 표준-고온-폴리아미드의 반사도(R)가 도시되어 있으며, 이 폴리아미드는 같은 스펙트럼 범위에서 훨씬 더 작은 반사도를 갖는다. 조사들을 통해 밝혀진 바는 여기에서 설명하는 서포트 재료로 이루어지는 서포트를 포함하는 광전자 소자들의 휘도가 444nm 범위의 청색광을 갖는 청색 발광 반도체칩을 이용하는 경우 루멘 단위로 측정할 때 광속에서 약 9%만큼 그리고 칸델라 단위로 측정할 때 광도에서 약 8%만큼 증가될 수 있었다는 것이다. 약 519nm 범위의 녹색광을 갖는 녹색 발광 반도체칩의 경우에 광속에서 그리고 광도에서 약 10%의 휘도 증가가 확인될 수 있었고 그리고 색도 좌표 cx=0.27과 cy=0.22의 색 위치를 갖는 백색 발광 소자의 경우 표준-고온-폴리아미드에 비해 광속에서 9% 그리고 광도에서 10%의 휘도 증가가 확인될 수 있었다. 620nm 범위의 광을 갖는 적색 발광 반도체칩을 사용할지라도 종래 기술에서의 재료에 비해 광속에서 3.5%의 그리고 광도에서 4.5%의 휘도 증가가 확인될 수 있었다.
도 5a 내지 도 5d에는 여기에서 설명하는 서포트 재료로 이루어지는 서포트를 포함하는 광전자 소자와 일반적으로 사용되는 고온 폴리아미드로 이루어지는 서포트를 광전자 소자의 비교들이 도시되어 있으며, 각각의 경우에 수평축에는 시간 단위의 시간이 표시되어 있으며 그리고 수직축에는 방출 휘도에 대한 척도로서 광속(Iv)이 초기값과 관련하여 % 단위로 표시되어 있다.
이 경우, 도면 부호들(501, 503, 505 및 507)은 여기에 설명되는 서포트 재료에서의 측정 내용을 나타내며, 도면 부호들(502, 504, 506 및 508)은 일반적으로 사용되는 폴리아미드에서의 측정 내용을 나타낸다.
도 5a의 측정 내용에서 서포트는 85℃의 증가된 온도 및 발광 반도체칩을 사용하는 경우 30mA의 작동 전류에 노출되었다. 이에 비해, 도 5b의 측정 내용에서 작동 전류는 두배가 되었다. 도 5c의 측정에서 85%의 상대 습도와 30mA의 작동 전류인 경우 각각 사용되는 발광 반도체칩이 30분의 온/오프 사이클로 작동되었다. 도 5d의 측정 역시 마찬가지로 85%의 상대 습도와 5mA의 작동 전류에서 실시되었다. 모든 측정에서, 지금까지 일반적으로 사용되었던 폴리아미드 재료에서 부분적으로 현저한 변색이 확인되었으며, 이는 모든 측정에서 측정 휘도의 감소로 인해 분명해진다. 그에 반해, 여기에 설명하는 서포트 재료를 포함하는 서포트를 가지는 광전자 소자들의 경우에 휘도의 비교적 적은 변화 내지 무변화가 확인될 수 있었다.
본 발명은 상기 실시예들을 활용해 설명하였을지라도 이러한 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려 본 발명은 새로운 각 특징 모두 및 특징들의 각 조합 모두를 포함하며, 이는, 이런 특징 또는 이런 조합 자체가 청구항들이나 또는 실시예들에 명시적으로 개시되어 있지 않을지라도, 특히 특징들의 각 조합 모두를 청구항에서 포함하고 있다.

Claims (19)

  1. 서포트 재료를 포함하는 광전자 소자용 서포트(1)로서,
    상기 서포트 재료는, 리플렉터 입자들 및 하나의 추가 충전재를 함유한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하고, 상기 리플렉터 입자들은 상기 서포트 재료를 기준으로 15중량% 이상 30중량% 이하의 분률을 가지며, 상기 추가 충전재는 상기 서포트 재료를 기준으로 20중량% 이상 50중량% 이하의 분률을 갖고,
    - 상기 서포트 재료는, 적어도 부분적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 가교되어 있는 가교 첨가제를 더 함유하고,
    - 상기 서포트 재료는, 상기 서포트 재료를 기준으로 60중량% 이하의 분률을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 더 함유하고,
    - 상기 추가 충전재는 유리 섬유, 유리구, 셀룰로오스 섬유, 미네랄 충전재 중 적어도 하나 이상의 재료를 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 재료는, 이 서포트 재료를 기준으로 20중량% 이하의 분률을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 더 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서포트 재료는, 이 서포트 재료를 기준으로 10중량% 이하의 분률을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 더 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서포트 재료는, 적어도 부분적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트와 가교되어 있는 가교 첨가제를 더 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가교 첨가제는 테트라알릴 이소시아누레이트이고 상기 서포트 재료를 기준으로 2중량% 이상 4중량% 이하의 분률을 갖는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추가 충전재는 유리 섬유를 통해 형성되는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리플렉터 입자는 산화티타늄, 산화아연, 산화지르코늄, 황산바륨 중 적어도 하나 이상의 재료를 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서포트 재료는, 상기 서포트 재료를 기준으로 20중량% 이하의 분률을 갖는 폴리부틸렌테레프탈레이트를 더 함유하는 것인, 광전자 소자용 서포트.
  9. 제1항 또는 제2항에 따른 서포트(1)와, 상기 서포트(1) 위에 배치되어 있는 광전자 반도체칩(3)을 포함하는 광전자 소자(101, 102)에 있어서,
    상기 서포트(1)는 서포트 플레이트로서, 또는 광전자 반도체칩(3)이 그 내에 배치되어 있는 하우징 리세스(10)를 포함한 하우징으로서 형성되어 있는 것인, 광전자 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광전자 반도체칩(3)은 발광 반도체칩인, 광전자 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광전자 반도체칩(3)은, 상기 서포트(1) 위에 배치되는 실링 컴파운드(6)로 씌워져 있는 것인, 광전자 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    - 상기 서포트(1)는 리드 프레임(2)을 포함한 하우징으로서 형성되고,
    - 상기 광전자 반도체칩(3)은 발광 반도체칩이면서 상기 하우징 리세스(10)의 베이스면 위에 배치되어 전기적으로 연결되어 있으며,
    - 상기 하우징 리세스(10)는, 서포트 재료 내 리플렉터 입자들을 통해 반사작용하는 경사진 측면들을 포함하고,
    상기 발광 반도체칩은 솔더(4)에 의해 상기 서포트(1)의 개구(11) 내 리드 프레임(2) 위에 배치되어 전기적으로 연결되어 있으며,
    상기 발광 반도체칩은 본딩 와이어(5)에 의해 상기 서포트(1) 내 하나의 추가 개구(11)를 통해 상기 리드 프레임(2)의 하나의 추가 부분과 통전되게 연결되어 있는 것인,
    광전자 소자.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 서포트(1)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 서포트 재료는 사출 성형을 통해 서포트(1)로 형성되는 것인, 서포트 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    사출 성형 전에 가교 첨가제가 상기 서포트 재료에 첨가되고, 상기 서포트 재료는 사출 성형 후 조사를 통해 적어도 부분적으로 후가교되는 것인, 서포트 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가교 첨가제는 테트라알릴 이소시아누레이트이고, 상기 테트라알릴 이소시아누레이트는 전자빔 조사를 통해 적어도 부분적으로 후가교되는, 서포트 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 가교 첨가제는, 액상 형태로, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및/또는 폴리부틸렌테레프탈레이트 내의 마스터배치(masterbatch)의 형태로 혼합 또는 용융 혼합을 통해 상기 서포트 재료에 공급되는 것인, 서포트 제조 방법.
  17. 청구항 제9항에 따른 광전자 소자(101, 102)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 서포트 재료는 사출 성형을 통해 서포트(1)로 형성되는 것인, 광전자 소자 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5528900B2 (ja) 2010-04-30 2014-06-25 ローム株式会社 発光素子モジュール
DE102011018921B4 (de) * 2011-04-28 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Träger, optoelektronisches Bauelement mit Träger und Verfahren zur Herstellung dieser
US8845380B2 (en) 2012-12-17 2014-09-30 Xicato, Inc. Automated color tuning of an LED based illumination device
US8870617B2 (en) 2013-01-03 2014-10-28 Xicato, Inc. Color tuning of a multi-color LED based illumination device
JP2014138088A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Dainippon Printing Co Ltd 樹脂付きリードフレームの多面付け体、光半導体装置の多面付け体
GB2514605B (en) * 2013-05-30 2016-09-14 Solus Tech Ltd Method and apparatus for mounting a semiconductor disk laser (SDL)
JP6155929B2 (ja) * 2013-07-17 2017-07-05 大日本印刷株式会社 半導体発光装置、半導体発光装置用部品及びそれらの製造方法、並びに反射体及びその製造方法
DE102014202761A1 (de) * 2014-02-14 2015-08-20 Osram Gmbh Beleuchtungseinheit mit einer Mehrzahl LEDs
DE102015113438B4 (de) 2015-08-14 2021-07-01 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Trägersubstrat für ein optoelektronisches Halbleiterbauteil
CN112885821A (zh) * 2019-11-13 2021-06-01 深圳光峰科技股份有限公司 一种led显示屏

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009088335A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 金属−樹脂複合体、並びに素子搭載用パッケージ及び電子装置
JP2010161234A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Showa Denko Kk 発光装置の製造方法、発光装置及び照明装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0619608B1 (en) * 1993-04-07 1999-11-03 Mitsui Chemicals, Inc. Circuit board for optical devices
US6236061B1 (en) * 1999-01-08 2001-05-22 Lakshaman Mahinda Walpita Semiconductor crystallization on composite polymer substrates
US7081631B2 (en) * 2001-04-03 2006-07-25 Fuji Photo Film Co., Ltd. Radiation image storage panel
AU2002243037A1 (en) 2001-04-10 2002-10-28 Fuji Photo Film Co., Ltd. Antireflection film, polarizing plate, and apparatus for displaying an image
JP2002353074A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Showa Denko Kk 電気二重層コンデンサ、該コンデンサに用いる電極用ペースト及び電極
DE10153259A1 (de) 2001-10-31 2003-05-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
CN100573312C (zh) * 2001-12-13 2009-12-23 索尼公司 屏幕、屏幕的制造方法和图像显示系统
US6894086B2 (en) * 2001-12-27 2005-05-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Color effect compositions
JP2006160981A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Toray Ind Inc ポリエステルフィルム
US20150295154A1 (en) * 2005-02-03 2015-10-15 Epistar Corporation Light emitting device and manufacturing method thereof
DE102005036520A1 (de) * 2005-04-26 2006-11-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optisches Bauteil, optoelektronisches Bauelement mit dem Bauteil und dessen Herstellung
US20070001581A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Stasiak James W Nanostructure based light emitting devices and associated methods
CN101578711A (zh) * 2006-11-09 2009-11-11 跃进封装公司 Led反射性封装体
JP5168152B2 (ja) 2006-12-28 2013-03-21 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN101241207A (zh) 2008-03-13 2008-08-13 长兴光学材料（苏州）有限公司 反射膜
JP5321239B2 (ja) * 2009-05-19 2013-10-23 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 Ｌｅｄを光源とする照明装置反射板用難燃性ポリエステル樹脂組成物
WO2010140522A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
DE102010013317B4 (de) 2010-03-30 2021-07-22 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauteil, Gehäuse hierfür und Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Bauteils
JP5768435B2 (ja) * 2010-04-16 2015-08-26 日亜化学工業株式会社 発光装置
US9478719B2 (en) 2010-11-08 2016-10-25 Bridgelux, Inc. LED-based light source utilizing asymmetric conductors
EP2465896A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-20 LANXESS Deutschland GmbH Polyester Zusammensetzungen
KR101333579B1 (ko) * 2010-12-15 2013-11-28 제일모직주식회사 반사성, 내열성 및 내습성이 우수한 폴리아마이드 수지 조성물.
US8025531B1 (en) * 2010-12-16 2011-09-27 Intel Corporation Shielded socket housing
JP5751907B2 (ja) * 2011-04-15 2015-07-22 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 Ｌｅｄリフレクター
DE102011018921B4 (de) * 2011-04-28 2023-05-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Träger, optoelektronisches Bauelement mit Träger und Verfahren zur Herstellung dieser
US8587859B2 (en) * 2011-06-23 2013-11-19 Fuji Xerox Co., Ltd. White particle for display, particle dispersion for display , display medium, and display device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009088335A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 金属−樹脂複合体、並びに素子搭載用パッケージ及び電子装置
JP2010161234A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Showa Denko Kk 発光装置の製造方法、発光装置及び照明装置

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Publication number Publication date
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