KR102129002B1 - 비대칭 형상화된 발광 디바이스, 이를 사용하는 백라이트 모듈 및 이를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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마븐 옵트로닉스 씨오., 엘티디.
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Abstract

비대칭 형상 칩-스케일 패키징(CSP) 발광 디바이스(LED)는 LED 칩, 포토루미네슨트 구조(또는 광-투과 구조) 및 반사 구조를 포함한다. 포토루미네슨트 구조는 LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버하고; 반사 구조는 포토루미네슨트 구조의 에지 표면을 적어도 부분적으로 커버한다. 반사 구조는 LED 칩의 에지 표면으로부터 방출된 1차 광 및 포토루미네슨트 구조의 에지 표면으로부터 방사된 변환된 2차 광을 부분적으로 반사하여, 방사 패턴을 비대칭적으로 형상화한다.

Description

비대칭 형상화된 발광 디바이스, 이를 사용하는 백라이트 모듈 및 이를 제조하기 위한 방법{ASYMMETRICALLY SHAPED LIGHT-EMITTING DEVICE, BACKLIGHT MODULE USING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 출원은 2017년 7월 21일에 출원된 대만 특허 출원 제106124542호 및 2017년 7월 21일에 출원된 중국 특허 출원 제201710601827.1호에 대한 이익 및 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 개시내용들은 그 전체가 참조로 본원에 통합된다.
본 개시는 발광 디바이스 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이고; 더 상세하게는 액정 디스플레이(LCD) 백라이트 모듈에서 사용되는 비대칭 형상화된 칩-스케일 패키징(CSP) 발광 디바이스(LED), 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
LED 칩은 일반적으로 조명, 백라이트 또는 전자 제품들 내부의 표시등을 위한 광원으로 사용된다. 구체적으로, 1차 광을 생성하는 LED 칩은 통상적으로 패키지 구조 내부에 배치되어 LED 패키지를 형성하며, 1차 광의 일부가 포토루미네슨트 재료들에 의해 2차 광으로 변환되도록, 포토루미네슨트 재료들이 통상적으로 LED 칩의 방사 경로를 커버하도록 분배된다. 반사성 재료들은 또한 바람직한 발광 방향들이 달성될 수 있도록 패키지 구조의 일부로서 사용된다.
이들 중, PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) LED 패키지는 이들의 발광 방향에 따라 상단-뷰 LED 패키지 또는 측면-뷰 LED 패키지로 분류될 수 있다. 상단-뷰 LED 패키지는 일반 조명을 위한 광원 또는 직사광 LCD 디스플레이들을 위한 백라이트 소스로서 사용되는 한편, 측면-뷰 LED 패키지는 텔레비전들 또는 모바일 디바이스들을 위한 에지-광 LCD 디스플레이들을 위한 백라이트 소스로서 사용된다. 상단-뷰 LED 패키지 또는 측면-뷰 LED 패키지는 1차 발광 표면을 갖는다. LED 패키지의 광학 축은 일반적으로 1차 발광 표면(예를 들어, 직사각형)의 중심을 통과하고 1차 발광 표면에 수직인 축에 의해 특정된다. 단순화를 위해, 2개의 추가적인 축들은 1차 발광 표면의 길이 및 폭 방향들을 따르는 것으로 특정되고, 둘 모두는 광학 축에 수직이며, 길이 방향을 따른 축 및 폭 방향을 따른 축은 또한 서로 수직이다. 방사 패턴이 상단-뷰 LED 패키지(또는 측면-뷰 LED 패키지)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 측정되는 경우, 동일한(또는 유사한) 방사 패턴이 통상적으로 획득될 수 있다. 상단-뷰 LED 패키지 또는 측면-뷰 LED 패키지가 길이 및 폭 방향들을 따라 동일하거나 유사한 방사 패턴들을 갖기 때문에, PLCC-형 LED 패키지는 대칭 방사 패턴을 갖는다.
대칭 방사 패턴을 갖는 이러한 유형의 LED 패키지들은 가로등과 같은 비대칭 방사 패턴을 특정하는 일부 애플리케이션들을 충족시킬 수 없다. 다른 애플리케이션은 텔레비전들 또는 모바일 디바이스들에 대한 에지-광 타입 LCD가 비대칭 방사 패턴을 갖도록 백라이트 모듈의 광원을 특정하고, 여기서 LED 패키지들의 길이 방향(또는 백라이트 모듈의 길이 방향)을 따른 방사 패턴의 더 큰 각도가 바람직하다. 이러한 방식으로, 길이 방향을 따라 큰 시야각을 갖는 방사 패턴은 도광판에 더 균일한 입사광 분포를 제공할 수 있어서, 도광판을 따른 어두운 점들 또는 영역들을 감소시킨다. 큰 시야각을 갖는 광원이 사용되면, 도광판을 따라 광 막대에 사용되는 LED 패키지들의 수가 또한 감소될 수 있다. 에지-광 광원이 또한 LED 패키지의 폭 방향(또는 백라이트 모듈의 두께 방향)을 따라 방사 패턴의 더 작은 시야각을 제공하여, 입사광은 도광판으로부터 누설되는 대신 LED 광원으로부터 백라이트 모듈의 도광판으로 효과적으로 전송될 수 있어서 광 활용 효율을 증가시킬 수 있다.
PLCC-타입 LED 패키지의 경우, 상단-뷰이든 또는 측면-뷰이든, 반사 컵을 갖는 리드 프레임을 주요 설계 구조로서 사용한다. 또한, 이는 통상적으로 포토루미네슨트 재료가 없는 LED 칩으로 패키징된다. 구체적으로, PLCC 반사 컵은 통상적으로 몰딩에 의해 제조된다. PLCC-타입 LED 패키지가 비대칭 방사 패턴을 특정하는 애플리케이션들에서 사용되면, 여분의 광학 렌즈 또는 2차 광학 렌즈가 통합되어 특정 방사 패턴을 달성하도록 광을 형상화하고, 이는 필연적으로 제조 비용을 증가시킬 것이다. 또한, 비대칭 방사 패턴을 달성하기 위해 사용되는 전체 공간이 크게 증가되고, 이는 오늘날 소비자 전자 제품의 최종 제품 설계에 유리하지 않다. 방사 패턴을 형상화하기 위해 광학 렌즈가 사용되지 않으면, 대안적인 접근법은 리드 프레임의 반사 컵 구조의 일부가 광-투과성으로 제조되는 것이다. 즉, 광은 광-투과 구조의 이러한 부분을 관통할 수 있어서, 방사 패턴이 변경될 수 있다. 그러나, 리드 프레임의 반사 컵 구조는 통상적으로 몰딩을 통해 제조된다. 따라서, 부분적 광-투과 구조 및 부분적 반사 구조를 갖는 반사 컵과 같은 비대칭 형상 기하구조를 갖는 LED 패키지는 대량 생산 프로세스를 사용하여 제조하기가 어렵다. 따라서, PLCC 타입 LED 패키지를 위한 비대칭 방사 패턴을 달성하는 능률적이고 비용 효과적인 방법이 여전히 바람직하다.
텔레비전 및 모바일 디바이스들을 위한 LCD들의 크기가 계속해서 폼 팩터들에서 더 얇아지고 중량에서 더 경량화됨에 따라 백라이트 소스로서 사용되는 PLCC-타입 LED 패키지가 또한 계속해서 크기가 감소되어야 한다. 이러한 경향에서, 작은 폼 팩터를 갖는 CSP LED가 최근 개발되었다. CSP LED들은 LED 산업의 주요 개발 경향들 중 하나가 되었다. 예를 들어, CSP LED들은 직사광 백라이트 LCD TV들에서 사용되는 상단-뷰 PLCC LED들을 대체하기 위해 도입되었다. 백라이트에서 CSP LED들의 적용은 LED 백라이트 모듈의 크기를 추가로 감소시킬 수 있고, 동시에 더 높은 광 강도를 획득할 수 있다. CSP LED의 더 작은 크기는 2차 광학 렌즈의 설계 시에 유리하고, 더 높은 광 강도는 더 밝은 LCD의 설계 또는 달리 사용되는 LED들의 수의 감소에 유리하다.
발광 표면들의 수에 따라, CSP LED들은 2가지 타입들, 즉, 상단 표면 발광 및 5-면 발광으로 카테고리화될 수 있다. 상단 표면 발광 CSP LED에 관하여, 플립-칩 LED 칩의 4개의 수직 에지 표면들은 반사 재료로 커버되어, 광은 단독으로 또는 주로 CSP LED의 상단 표면으로부터 방사된다. 따라서, 상단 표면 발광 CSP LED는 더 작은 시야각(약 120°)을 갖는다. 5면 발광 CSP LED의 광은 CSP LED의 상단 표면 뿐만 아니라 4개의 수직 에지 표면들로부터 외측으로 전송될 수 있고, 따라서 더 큰 시야각(약 140°내지 160°)을 갖는다. 그러나, PLCC-타입 LED 패키지들과 유사하게, 2가지 타입들의 CSP LED들 둘 모두는 대칭 방사 패턴을 갖는 발광 디바이스들의 카테고리에 속하고, 따라서 CSP LED들의 타입들 둘 모두는 비대칭 방사 패턴을 특정하는 애플리케이션을 충족시킬 수 없다. 또한, CSP LED의 경우, 비대칭 방사 패턴을 생성하기 위해 1차 광학 렌즈 또는 2차 광학 렌즈가 사용되면, 생산 비용이 크게 증가될 뿐만 아니라 렌즈와 함께 CSP LED의 공간이 크게 증가되고, 이는 CSP LED의 작은 폼 팩터의 이점을 없앨 것이다. 따라서, CSP LED를 사용하는 동안 비대칭 방사 패턴을 달성하기 위한 효과적인 설계가 여전히 부족하다.
측면-뷰 PLCC 패키지 또는 다른 측면-뷰 표면 장착 LED 패키지들의 경우, 측면-뷰 패키지의 1차 발광 표면이 패키지의 본딩 패드 표면에 수직인 경우에도, 1차 발광 표면은 여전히 LED 칩의 전극 표면과 실질적으로 평행하다. CSP LED의 경우, 리드 프레임 또는 서브마운트 기판은 통상적으로 포함되지 않다. 즉, CSP LED의 전극 표면은 애플리케이션 장착 보드와 평행하고 그와 접촉한다. 따라서, 본 개시의 일부 실시예들에서, 상단-뷰 CSP는 1차 발광 표면 및 CSP LED의 전극 표면이 실질적으로 평행하다는 기술적 특징으로 특정될 것인 한편; 측면-뷰 CSP는 1차 발광 표면 및 CSP LED의 전극 표면이 실질적으로 수직이라는 기술적 특징으로 특정될 것이다.
따라서, CSP LED는 크기에서 크게 감소될 수 있지만, 백라이트 애플리케이션들에서 사용되는 CSP LED들은 상단-뷰 CSP LED들이다. 즉, CSP LED의 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 평행하다. 상단-뷰 CSP LED가 에지-광 LCD에서 백라이트 소스로서 사용되는 경우, CSP LED의 1차 발광 표면이 도광판의 입사광 측면을 향하도록 특수한 L-형상 광 막대 설계가 포함된다. L-형상 광 막대는 생산 비용, 및 광 막대와 도광판 사이의 정렬의 어려움을 증가시킬 것이다. 또한, 발광 표면의 법선 방향에서 광 막대 모듈의 두께의 증가는 더 큰 디스플레이 프레임 베젤 크기를 초래한다. 1차 발광 표면 및 CSP LED의 하부 전극 표면이 서로 수직이면, 이는 측면-뷰 CSP LED로 특정된다. 측면-뷰 구조를 갖는 CSP LED가 채택되는 경우, L-형상 광 막대가 생략되어 상단 발광 표면을 도광판의 입사광 측면을 향하여 90도 회전시킬 수 있다. 따라서, 발광 표면 방향에 따른 광 막대 모듈의 두께가 효과적으로 감소될 수 있다.
따라서, 비대칭 방사 패턴을 저비용 및 효율적인 방식으로 달성하기 위해 비대칭 기하학적 구조를 갖는 작은 폼 팩터 CSP LED를 제조하는 것, 및 서로 수직인 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면을 갖는 작은 폼 팩터 측면-뷰 CSP LED를 실현하는 것이 여전히 바람직하며, 이는, 발광 표면의 방향을 따라 광 막대 모듈의 두께를 감소시켜 디스플레이 프레임 베젤 크기를 추가로 감소시키기 위해 에지-광 타입 백라이트 모듈에 적용될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예들의 목적은, 비대칭 방사 패턴을 생성하기 위해 LED의 방사 각도가 특정 발광 방향들로 효과적으로 제한되도록, 비대칭 형상의 반사 표면들을 갖는 상단-뷰 CSP LED, 상단-뷰 LED를 포함하는 백라이트 모듈 및 상단-뷰 LED를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 일부 실시예들의 다른 목적은 서로 실질적으로 수직인 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면을 갖는 측면-뷰 CSP LED, 측면-뷰 LED를 포함하는 백라이트 모듈, 및 측면-뷰 LED를 제조하는 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 개시의 일부 실시예들에 따른 비대칭 형상의 반사 구조를 갖는 상단-뷰 LED는, LED 칩, 포토루미네슨트 구조 및 반사 구조를 포함한다. LED 칩은 상부 표면, 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 갖는다. 에지 표면은 상부 표면과 하부 표면 사이에서 형성되고 확장되며, 전극들의 세트는 하부 표면 상에 또는 그에 인접하게 배치되어 하부 전극 표면을 형성한다. 또한, 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 LED 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정된다. 포토루미네슨트 구조는 상단 표면, 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 갖는다. 측면 표면은 상단 표면과 바닥 표면 사이에서 형성되고 확장된다. 포토루미네슨트 구조는 LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버한다. 반사 구조는 포토루미네슨트 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버한다. 포토루미네슨트 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 갖는다. 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 제2 수평 방향에 수직으로 대향하여 배치되고, 이들 중 하나는 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고, 다른 하나는 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고, LED 칩의 측면 발광 표면 및 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이다. 다른 2개의 수직 측면 표면들은 제1 수평 방향에 수직으로 대향하여 배치되어 2개의 측면 발광 표면들을 형성한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시에 따른 일부 실시예들은 LED 칩, 포토루미네슨트 구조 및 반사 구조를 포함하는 측면-뷰 CSP LED에 관한 것이다. LED 칩은 상부 표면, 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 갖는다. 에지 표면은 상부 표면과 하부 표면 사이에서 형성되고 확장되며, 전극들의 세트는 하부 표면 상에 또는 그에 인접하게 배치된다. 전극들의 세트 및 하부 표면은 집합적으로 LED 칩의 하부 전극 표면을 형성한다. 또한, 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 LED 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 특정된다. 포토루미네슨트 구조는 LED 칩의 에지 표면 및/또는 상부 표면을 커버한다. 반사 구조는 포토루미네슨트 구조의 상단 표면을 실질적으로 완전히 커버하여 상부 반사 표면을 형성하고, 포토루미네슨트 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하여 적어도 하나의 측면 반사 표면을 형성한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 다른 실시예들은 LED 칩, 광-투과 구조 및 반사 구조를 포함하는 비대칭 반사 구조를 갖는 상단-뷰 모노크로매틱 LED에 관한 것이고, LED 칩은 상부 표면, 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 갖는다. 에지 표면은 상부 표면과 하부 표면 사이에서 형성되고 확장되며, 전극들의 세트는 하부 표면 상에 또는 그에 인접하게 배치된다. 전극들의 세트 및 하부 표면은 집합적으로 하부 전극 표면을 형성한다. 또한, 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 LED 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정된다. 광-투과 구조는 상단 표면, 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 갖는다. 측면 표면은 상단 표면과 바닥 표면 사이에서 형성되고 확장된다. 광-투과 구조는 LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버한다. 반사 구조는 부분적으로 광-투과 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버한다. 광-투과 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 갖는다. 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 제2 수평 방향에 수직으로 대향하여 배치되고, 이들 중 하나는 반사 구조에 의해 커버되어 하나의 측면 반사 표면을 형성하고, 다른 하나는 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고, LED 칩의 측면 발광 표면 및 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이다. 다른 2개의 수직 측면 표면들은 제1 수평 방향에 수직으로 대향하여 배치되고, 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 2개의 측면 발광 표면들을 형성한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시에 따른 다른 실시예들은 LED 칩, 광-투과 구조 및 반사 구조를 포함하는 모노크로매틱 측면-뷰 CSP LED에 관한 것이다. LED 칩은 상부 표면, 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 갖는다. 에지 표면은 상부 표면과 하부 표면 사이에서 형성되고 확장되며, 전극들의 세트는 하부 표면 상에 또는 그에 인접하게 배치되어 하부 전극 표면을 형성한다. 또한, 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 LED 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정된다. 광-투과 구조는 LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버한다. 반사 구조는 광-투과 구조의 상단 표면을 실질적으로 완전히 커버하여 상부 반사 표면을 형성하고, 광-투과 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하여 적어도 하나의 측면 반사 표면을 형성한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 일부 실시예들에 따른 백라이트 모듈은 애플리케이션 장착 보드, 본 개시의 실시예들에 따른 복수의 상단-뷰 또는 측면-뷰 LED들, 반사 층 및 도광판을 포함한다. 애플리케이션 장착 보드는 수평 표면 및/또는 수직 표면을 포함한다. 복수의 LED들은 애플리케이션 장착 보드 상에 배치되어 광 막대를 형성한다. 반사 층은 애플리케이션 장착 보드의 수평 표면 위에 배치된다. 도광판은 반사 층 위에 배치되어, 입사광 측면 표면, 및 입사광 측면 표면에 연결되고 반사 층으로부터 멀리 향하는 출사광 표면을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 일부 실시예들에 따라 개시된 상단-뷰 또는 측면-뷰 LED를 제조하는 방법은, LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버하기 위해 포토루미네슨트 구조 또는 광-투과 구조를 배치하는 단계; 및 포토루미네슨트 구조 또는 광-투과 구조의 하나의 수직 측면 표면을 부분적으로 커버하기 위해 반사 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 LED 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정된다. 포토루미네슨트 구조 또는 광-투과 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 갖는다. 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 제2 수평 방향에 수직으로 서로 대향하여 배치되고, 이들 중 하나는 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하는 한편, 다른 하나는 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성한다. 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 제1 수평 방향에 수직으로 대향하여 배치된다.
이러한 배열에서, 포토루미네슨트 구조는 LED 칩의 상부 표면 및/또는 에지 표면을 커버하고, 반사 구조는 포토루미네슨트 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하여, LED 칩의 에지 표면으로부터 방출되는 광 및/또는 포토루미네슨트 구조의 측면 구조로부터 방출되는 광을 부분적으로 반사한다. 따라서, 제1 수평 방향을 따라 및/또는 제2 수평 방향을 따라 발광 표면의 법선 방향에 대해 비대칭 방사 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 반사 구조는 상부 표면을 실질적으로 완전히 커버하고, LED 칩의 에지 표면을 부분적으로 커버하여, 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면이 실질적으로 서로 수직인 기술적 특징을 갖는 측면-뷰 CSP LED를 형성할 수 있다. 따라서, LED는 추가적인 광학 렌즈의 보조 없이 상이한 애플리케이션들에서 적절히 특정된 비대칭 방사 패턴들을 제공할 수 있어서, LED의 제조 비용을 효과적으로 감소시키는 한편, 최종 제품의 콤팩트한 설계를 용이하게 하기 위해 이의 작은 크기의 이점을 유지할 수 있다.
또한, 상단-뷰 또는 측면-뷰 LED는 도광판의 길이 방향을 따라 더 큰 시야각을 제공할 수 있어서, 어두운 영역들이 최소화될 수 있고, 2개의 인접한 LED들 사이의 거리가 증가될 수 있다(광 막대에서 사용되는 LED들의 수가 감소될 수 있다). 한편, LED는 도광판의 두께 방향을 따라 더 작은 시야각을 제공할 수 있어서, LED에 의해 방출된 광은 도광판에 더 효과적으로 전송되어, 광 에너지의 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, LED의 1차 발광 표면은 LED의 하부 전극 표면에 실질적으로 수직으로 추가로 특정되어 측면-뷰 CSP LED를 형성할 수 있다. 측면-뷰 LED가 에지-광 백라이트 모듈에 적용되는 경우, 상단-뷰 LED를 사용하기 위해 설계된 광 막대의 L-형상 애플리케이션 장착 보드는 생략될 수 있다. 그 대신, 측면-뷰 LED를 사용하기 위한 광 막대의 수평 애플리케이션 장착 보드가 충분하다. L-형상 애플리케이션 장착 보드의 수직 부분의 제거는 광 막대의 전반적인 두께를 감소시키고 정렬 및 제조 어려움을 감소시킨다. 따라서, 측면-뷰 LED 백라이트 모듈을 사용하는 디스플레이는 더 좁은 프레임 베젤을 가질 수 있다.
본 개시의 다른 양상들 및 실시예들이 또한 고려된다. 전술한 요약 및 다음의 상세한 설명은 본 개시를 임의의 특정 실시예로 제한하려 의도하는 것이 아니라 단지 본 개시의 일부 실시예들을 설명하도록 의도된다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e는 본 개시의 일 실시예에 따른 상단-뷰 LED의 2개의 사시도들 및 3개의 단면도들이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 개시의 다른 실시예에 따른 상단-뷰 LED의 2개의 사시도들 및 2개의 단면도들이다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 개시의 다른 실시예에 따른 측면-뷰 LED의 2개의 사시도들 및 2개의 단면도들이다.
도 3e 및 도 3f는 본 개시의 다른 실시예에 따른 측면-뷰 LED의 2개의 단면도들이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 개시의 다른 실시예에 따른 측면-뷰 LED의 2개의 사시도들 및 2개의 단면도들이다.
도 4e 및 도 4f는 본 개시의 다른 실시예에 따른 측면-뷰 LED의 단면도들이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 상단-뷰 LED를 포함하는 백라이트 모듈의 개략도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 측면-뷰 LED를 포함하는 백라이트 모듈의 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 5 및 도 6에 각각 도시된 백라이트 모듈의 상단 뷰 개략도 및 측면 뷰 개략도를 예시한다.
도 8a, 도 8b, 도 9a, 도 9b, 도 9c, 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b, 도 12a 및 도 12b는 본 개시의 일 실시예에 따른 상단-뷰 LED를 제조하기 위한 제조 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이다.
도 13a, 도 13b, 도 14a, 도 14b, 도 14c, 도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b, 도 17a 및 도 17b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 상단-뷰 LED를 제조하기 위한 제조 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이다.
도 18a, 도 18b, 도 19a, 도 19b, 도 19c, 도 20a, 도 20b, 도 21a, 도 21b, 도 22a 및 도 22b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 측면-뷰 LED를 제조하기 위한 제조 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이다.
도 23a, 도 23b 및 도 23c는 본 개시의 다른 실시예에 따른 상단-뷰 또는 측면-뷰 LED를 제조하기 위한 부분적인 제조 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이다.
정의들
다음의 정의들은 본 개시의 일부 실시예들에 대해 설명된 기술적 양상들의 일부에 적용된다. 마찬가지로 이러한 정의들은 본 명세서에서 확장될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수형 표현들은, 문맥상 명시적으로 달리 지시하지 않는 한, 복수형 참조들을 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 층에 대한 참조는 문맥상 명시적으로 달리 지시하지 않는 한 다수의 층들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "세트"는 하나 이상의 컴포넌트들의 집합을 지칭한다. 따라서, 예를 들어, 층들의 세트는 단일 층 또는 다수의 층들을 포함할 수 있다. 세트의 컴포넌트들은 또한 세트의 멤버들로 지칭될 수 있다. 세트의 컴포넌트들은 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 경우들에서, 세트의 컴포넌트들은 하나 이상의 공통 특성들을 공유할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인접한"은 근처 또는 인근에 있는 것을 지칭한다. 인접한 컴포넌트들은 서로 이격될 수 있거나 또는 서로 실제로 또는 직접적으로 접촉할 수 있다. 일부 경우들에서, 인접한 컴포넌트들은 서로 연결될 수 있거나 또는 서로 일체형으로 형성될 수 있다. 일부 실시예들의 설명에서, 다른 컴포넌트 "상에" 또는 "최상부 상에" 제공된 컴포넌트는 그 컴포넌트가 다른 컴포넌트 상에 직접 존재(예를 들어, 그와 직접 물리적으로 접촉)하는 경우들 뿐만 아니라 하나 이상의 개재 컴포넌트들이 컴포넌트와 다른 컴포넌트 사이에 위치되는 경우들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들의 설명에서, 다른 컴포넌트 "아래에" 제공된 컴포넌트는 그 컴포넌트가 다른 컴포넌트 아래에 직접 존재(예를 들어, 그와 직접 물리적으로 접촉)하는 경우들 뿐만 아니라 하나 이상의 개재 컴포넌트들이 컴포넌트와 다른 컴포넌트 사이에 위치되는 경우들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어들 "연결하다", "연결된" 및 "연결"은 동작가능한 커플링 또는 링크를 지칭한다. 연결된 컴포넌트들은 서로 직접 커플링될 수 있거나 예를 들어 컴포넌트들의 다른 세트를 통해 간접적으로 서로 커플링될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어들 "약", "실질적으로" 및 "실질적인"은 상당한 정도 또는 범위를 지칭한다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용되는 경우, 용어들은 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우들 뿐만 아니라 이벤트 또는 상황이, 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 제조 동작들의 일반적인 공차 레벨들을 설명하는 근사치로 발생하는 경우들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 수치 값과 함께 사용되는 경우, 용어들은 그 수치 값의 ±10 % 이하의 변동 범위, 예를 들어 ±5 % 이하, ±4 % 이하, ±3 % 이하, ±2 % 이하, ±1 % 이하, ±0.5 % 이하, ±0.1 % 이하 또는 ±0.05 % 이하를 포함할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 투명한 것은 가시 스펙트럼의 적어도 부분적으로 또는 전체에 걸쳐 적어도 70 %, 예를 들어, 적어도 75 %, 적어도 80 %, 적어도 85 % 또는 적어도 90 %의 광 투과율을 지칭할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 동일 높이(flush)는 동일 평면을 따라 놓인 20 마이크로미터 이내, 예를 들어 동일 평면을 따라 놓인 10 마이크로미터 이내 또는 동일한 평면을 따라 놓인 5 마이크로미터 이내의 2개의 표면들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 평행한 것은, 0°에 대해 ±10° 이하인 각도 변동 범위, 예를 들어, ±5° 이하, ±4° 이하, ±3° 이하, ±2° 이하, ±1° 이하, ±0.5° 이하, ±0.1° 이하, 또는 ±0.05° 이하를 지칭할 수 있다. 예를 들어, "실질적으로" 수직인 것은, 90°에 대해 ±10° 이하인 각도 변동 범위, 예를 들어, ±5° 이하, ±4° 이하, ±3° 이하, ±2° 이하, ±1° 이하, ±0.5° 이하, ±0.1° 이하, 또는 ±0.05° 이하를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 포토루미네슨스에 대해 사용되는 용어 "효율" 또는 "양자 효율"은 입력 광자들의 수에 대한 출력 광자들의 수의 비를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "크기"는 특성 치수를 지칭한다. 구형인 물체(예를 들어, 입자)의 경우, 물체의 크기는 물체의 직경을 지칭할 수 있다. 비-구형인 물체의 경우, 비-구형 물체의 크기는 대응하는 구형 물체의 직경을 지칭할 수 있으며, 여기서 대응하는 구형 물체는 비-구형 물체와 실질적으로 동일한 유도가능한 또는 측정가능한 특성들의 특정 세트를 나타내거나 갖는다. 특정 크기를 갖는 물체들의 세트를 지칭하는 경우, 물체들은 그 크기 근처의 크기 분포를 가질 수 있다고 간주된다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 물체들의 세트의 크기는 평균 크기, 중간 크기 또는 피크 크기와 같은 크기 분포의 전형적인 크기를 지칭할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른 상단-뷰 LED(1A)의 2개의 사시도들을 도시하고 도 1c 및 도 1d는 이의 2개의 단면도들을 도시한다. LED(1A)는 LED 칩(10), 광학 구조(20) 및 반사 구조(30)를 포함한다. 컴포넌트들의 기술적 세부사항들은 이하 순차적으로 설명될 것이다.
LED 칩(10)은 플립-칩 발광 반도체 칩이며, 도 1c 및 도 1d에 예시된 바와 같이 상부 표면(11), 하부 표면(12), 에지 표면(13) 및 전극들의 세트(14)를 갖는다. 상부 표면(11)은 하부 표면(12)에 대해 대향하여 배치되고, 상부 표면(11) 및 하부 표면(12)은 직사각형일 수 있고, 직사각형 상부 표면들(11)(및 대응하는 하부 표면(12))의 2개의 측면 에지들 또는 라인들은 실질적으로 제1 수평 방향 D1과 평행하고, 다른 2개의 측면 에지들 또는 라인들은 실질적으로 제2 수평 방향 D2에 평행하다. 즉, 제1 수평 방향 D1 및 제2 수평 방향 D2는 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 상에서 각각 길이 방향 및 폭 방향을 따라 서로 수직으로 특정된다. 두께 방향(도시되지 않은 상부 표면(11)에 수직인 방향)은 제1 수평 방향 D1 및 제2 수평 방향 D2 둘 모두에 수직인 수직 방향을 따르도록 특정된다.
에지 표면(13)은 상부 표면(11)과 하부 표면(12) 사이에서 형성되고, 상부 표면(11)의 둘레 및 하부 표면(12)의 둘레를 확장하고 연결한다. 즉, 에지 표면(13)은 상부 표면(11)의 둘레 에지 및 하부 표면(12)의 둘레 에지를 따라 형성되어, 에지 표면(13)은 상부 표면(11) 및 하부 표면(12)에 대해 환형(예를 들어, 직사각형 링)이다. 에지 표면(13)은 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)을 더 포함하고(에지 표면(13)은 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)로 분할되고), 2개의 수직 에지 표면들(131a 및 131c)은 제1 수평 방향 D1에 대향하여 배치되고 그에 수직이며, 다른 2개의 수직 에지 표면들(131b 및 131d)은 제2 수평 방향 D2에 대향하여 배치되고 그에 수직이다.
둘 이상의 전극들을 갖는 전극들의 세트(14)는 하부 표면(12) 상에 또는 그에 인접하게 배치된다. 전극들의 세트(14) 및 하부 표면(12)은 이하 집합적으로 하부 전극 표면으로 지칭된다. LED 칩(10)의 발광 활성 층은 LED 칩(10)의 하부 표면(12) 근처 및 전극들의 세트(14) 위에 위치된다(미도시). 활성 층, 상부 표면(11) 및 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d) 사이에 정의된 공간은 투명 기판 재료(예를 들어, 사파이어)로 형성된다. 전기 에너지(미도시)가 전극들의 세트(14)를 통해 LED 칩(10)에 공급되어, 활성 층의 일렉트로루미네슨스(전기 에너지를 광학 에너지로 변환함)를 통해 1차 광이 방사되도록 활성 층에 에너지를 가할 수 있다. LED 칩(10)이 플립-칩 타입이기 때문에, 어떠한 전극도 상부 표면(11) 상에 배치되지 않고, LED 칩(10)의 활성 층에 의해 방사된 광은 상부 표면(11) 뿐만 아니라 에지 표면(13)의 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)로부터 LED 칩(10) 밖으로 전송될 수 있다.
광학 구조(20)의 예시적인 실시예는 백색 LED를 형성하는 포토루미네슨트(photoluminescent) 구조(20)이다. 광학 구조(20)의 다른 예시적인 실시예는 모노크로매틱 LED를 형성하는 실질적으로 투명한 광-투과 구조(20)이다. 이하, 포토루미네슨트 구조(20)는 먼저 LED(1A)의 기술적 특징들을 예시하기 위한 실시예로서 사용될 것이다. 광 빔 L을 형성하기 위해 LED 칩(10)에 의해 방출된 1차 광 부분들을 상이한 파장들을 갖는 2차 광으로 변환하기 위해 사용될 수 있는 포토루미네슨트 구조(20)는 광-투과 수지 재료 및 포토루미네슨트 재료를 포함하고, 포토루미네슨트 재료는 포토루미네슨트 구조(20)가 별개의 계층화된 구조를 갖지 않도록 광-투과 수지 재료에 균일하게 산재될 수 있다. 포토루미네슨트 구조(20)는 또한 서로 적층되는 포토루미네슨트 층 및 실질적으로 투명한 광-투과 층(또는 광-투과 구조)를 포함할 수 있다. 특정한 기술적 세부사항들의 경우, 포토루미네슨트 층 상에 적층된 광-투과 층을 갖는 포토루미네슨트 구조에 대한 미국 특허 출원 제15/416,921호(US 2017/0222107로서 공개됨)를 참조할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d에 예시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조(20)는 상단 표면(21), 바닥 표면(22) 및 측면 표면(23)을 갖고, 상단 표면(21) 및 바닥 표면(22)은 서로 대향하여 배치되고, 상단 표면(21) 및 바닥 표면(22)은 직사각형일 수 있다. 상단 표면(21)의 2개의 측면 에지들 또는 라인들은 실질적으로 제1 수평 방향 D1과 평행하고, 다른 2개의 측면 에지들 또는 라인들은 실질적으로 제2 수평 방향 D2에 평행하다. 포토루미네슨트 구조(20)의 바닥 표면(22) 및 LED 칩(10)의 하부 표면(12)은 함께 LED(1A)의 하부 표면을 형성한다. 상단 표면(21) 및 바닥 표면(22)은 수평 표면들이고 또한 서로 실질적으로 평행할 수 있다.
측면 표면(23)은 상단 표면(21)과 바닥 표면(22) 사이에서 형성되고, 상단 표면(21)의 둘레 및 바닥 표면(22)를 연결한다. 즉, 측면 표면(23)은 상단 표면(21) 및 바닥 표면(22)의 둘레 에지를 따라 형성되어, 측면 표면(23)은 상단 표면(21) 및 바닥 표면(22)을 따라 환형(예를 들어, 직사각형 링)이다. 측면 표면(23)은 4개의 수직 측면 표면들(231a 내지 231d)을 더 포함하고(측면 표면(23)은 4개의 수직 측면 표면들(231a 내지 231d)로 분할되고), 2개의 수직 측면 표면들(231a 및 231c)은 제1 수평 방향 D1에 대향하여 배치되고 그에 수직이며, 다른 2개의 수직 측면 표면들(231b 및 231d)은 제2 수평 방향 D2에 대향하여 배치되고 그에 수직이다.
상대적 위치의 관점에서, 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩(10) 상에 배치되고, LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 에지 구조(13)를 실질적으로 완전히 커버하여(예를 들어, 전체 표면적 중 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98% 또는 적어도 99% 이상을 커버하여), 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)은 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 위에 위치된다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 반사 구조(30)는 광 빔 L을 차단 및 반사하여, 광 빔 L의 방사 각도가 제한될 수 있다. 이러한 실시예에서, 반사 구조(30)는 측면 표면(23)을 부분적으로 커버하고, 포토루미네슨트 구조(20)의 측면 표면(23)의 오직 일 측면을 커버한다(또한, LED 칩(10)의 에지 표면(13)의 일 측면을 간접적으로 커버하고 차폐한다). 구체적으로, 측면 표면(23)의 4개의 수직 측면 표면들(231a 내지 231d) 중에서, 수직 측면 표면들(231a 내지 231d) 중 제2 수평 방향 D2에 수직인 것, 예를 들어, 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 직접 차폐되어 측면 반사기를 형성한다. LED 칩(10)의 수직 에지 표면(131b)은 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)과 함께 반사 구조(30)에 의해 직접 또는 간접적으로 커버된다. 즉, 포토루미네슨트 구조(20)의 다른 수직 측면 표면(231d), 수직 측면 표면들(231a 및 231c)은 제1 수평 방향 D1에 수직으로 대향하여 배치되고, 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는다. 즉, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d)은 3개의 측면 발광 표면들을 형성하고, 반사 구조(30)에 의해 차폐되지 않는 상단 표면(21)은 상단 발광 표면을 형성한다. 따라서, LED 칩(10)에 의해 부분적으로 방출되고 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 부분적으로 변환되어 수직 측면 표면(231b)을 향해 이동하는 광은 반사 구조(30)에 의해 역으로 반사(또는 흡수)되고, 함께 혼합되어 광 빔 L을 형성하고, 이는 발광 표면들, 즉, 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d) 및 상단 표면(21)으로부터 포토루미네슨트 구조(20) 밖으로 방사할 수 있다.
바람직하게는, 측면 발광 표면들 및 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이다. 즉, 측면 발광 표면들 및 하부 전극 표면은 서로 수직으로 제조되도록 설계된다. 제조 프로세스의 허용오차들 또는 변동들 또는 다른 팩터들로 인해, 측면 발광 표면은 결과적으로 하부 전극 표면에 대해 약간 기울어질 수 있다. 약간 기울어진 각도 하에서, 측면 발광 표면 및 하부 전극 표면은 여전히 서로 실질적으로 수직인 것으로 고려된다. 바람직하게는, 상단 발광 표면 및 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 평행하다. 즉, 상단 발광 표면 및 하부 전극 표면은 서로 평행하게 제조되도록 설계된다. 그러나, 하부 전극에 대해 상단 발광 표면은 제조 프로세스의 허용오차 및 변동들 때문에 약간 기울어질 수 있다. 약간의 기울기 하에서도, 상단 발광 표면 및 하부 전극 표면은 여전히 서로 실질적으로 평행한 것으로 고려된다.
바람직하게는, 반사 구조(30)가 측면 표면(23)을 커버하는 경우, 반사 구조(30)는 측면 표면(23)과 인접하여, 반사 구조(30)와 측면 표면(23) 사이에 실질적으로 어떠한 갭도 없다. 따라서, 반사 구조(30)는 포토루미네슨트 구조(20)의 측면 표면(23)과 인접하고 접촉하는 내측 측면 표면(33)을 갖는다. 반사 구조(30)는 또한 내측 측면 표면(33)에 대향하는 외측 측면 표면(34)을 갖고, 이는 측면 반사 표면으로 기능하며, 외측 측면 표면(34)은 수직 표면일 수 있다. 또한, 반사 구조(30)의 상단 표면(31)은 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)과 실질적으로 동일 높이일 수 있고, 반사 구조(30)의 바닥 표면은 포토루미네슨트 구조(20)의 바닥 표면(22)과 실질적으로 동일 높이일 수 있다.
제조 재료에 관해, 반사 구조(30)는 광-투과 수지 재료를 포함하는 재료 및 광-투과 수지 재료 내에 산재되는 광학 산란 입자들로 형성될 수 있다. 광-투과 수지 재료는 예를 들어, 폴리프탈아미드(PPA), 폴리시클로헥실렌-디메틸렌 테레프탈레이트(PCT), 에폭시 몰딩 화합물(EMC) 또는 실리콘일 수 있고; 광학 산란 입자들은 예를 들어 티타늄 디옥사이드 입자들, 붕소 나이트라이드 입자들, 실리콘 디옥사이드 입자들, 알루미늄 옥사이드 입자들 또는 다른 세라믹 입자들일 수 있다.
또한, LED(1A)는 또한 서브마운트 기판(50)(도 1e 참조)을 포함할 수 있다. 서브마운트 기판(50)은 세라믹 기판, 유리 기판, 실리콘 기판, 인쇄 회로 보드(PCB), 금속-코어 PCB 등일 수 있다. 서브마운트 기판(50)은 전기 에너지를 전도할 수 있는 와이어들(미도시)을 갖는다. LED(1A)가 서브마운트 기판(50)에 전기적으로 연결되는 경우, 전력이 서브마운트 기판(50)을 통해 LED(1A)에 전송되어 광을 방출하게 할 수 있다. 서브마운트 기판(50)을 갖는 LED(1A)는 모듈-레벨 애플리케이션들에 대한 표면 장착 프로세스와 같은 부착 프로세스를 용이하게 할 수 있다. 서브마운트 기판(50)은 또한 본 개시에 개시된 다른 실시예들에 포함될 수 있다.
상기 내용은 적어도 다음의 기술적 특징들을 갖는 LED(1A)의 각각의 컴포넌트의 기술적인 내용이다.
도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, LED 칩(10)으로부터 생성된 1차 광이 포토루미네슨트 구조(20)에 진입한 후, 수직 측면 표면(231b)을 향해 방사하는 광 빔 L은 반사 구조(30)에 의해 역으로 반사되고 광의 다른 부분과 함께 혼합된다. 결국, 광 빔 L은 포토루미네슨트 구조들(20)을 통과하고 측면 발광 표면들(수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d) 또는 상단 발광 표면(상단 표면(21))으로부터 탈출한다. 따라서, 제1 수평 방향 D1을 따라 이동하는 광 빔 L은 반사 구조(30)에 의해 상당히 영향받지 않고 제한되지 않으며, 따라서 더 큰 시야각을 갖는다. 한편, 제2 수평 방향 D2를 따라 수직 측면 표면(231b)을 향해 이동하는 광 빔 L은 반사 구조(30)에 의해 역으로 반사될 것이다. 광 빔 L은 제2 수평 방향 D2를 따라 반사 구조(30)에 의해 차폐되기 때문에, 시야각은 전자보다 작고, 소정의 특정 방향들을 향해(반사 구조(30)에 의해 차폐되지 않은 수직 측면 표면(231d)을 향해) 재지향된다. 따라서, LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 법선 방향(예를 들어, 상부 표면(11)의 광학 축)을 따라 비대칭 방사 패턴이 형성된다. 일반적으로, 제1 수평 방향 D1을 따라 LED(1A)에 의해 방출되는 광 빔 L의 시야각은 더 크고, 제2 수평 방향 D2를 따른 시야각은 더 작고, 방사 패턴은 비대칭이다.
바람직하게는, 제1 수직 방향 D1을 따른 상단 표면(21)의 길이는 제2 수평 방향 D2을 따른 상단 표면(21)의 폭보다 클 수 있고, 이는, 제2 수평 방향 D2를 따른 시야각보다 큰 시야각을 갖는 제1 수평 방향 D1을 따르는 광 빔 L을 만드는데 유리하다.
요약하면, LED(1A)는, 상이한 수평 방향들 D1 및 D2를 따라 상이한 시야각들을 제공할 수 있고, 대칭이 아닌 방사 패턴들을 제공하기 위해, 특정 수평 방향을 따라 발광 표면의 법선 방향에 대해 비대칭 방사 패턴을 형성할 수 있다.
LED(1A)의 광학 구조(20)의 다른 실시예는 모노크로매틱 LED(1A)를 형성하는 실질적으로 투명한 광-투과 구조(20)이다. 즉, LED(1A)는 LED 칩(10), 발광 구조(20)(또는 발광 층) 및 반사 구조(30)를 포함할 것이다. 따라서, LED 칩(10)에 의해 방출된 광의 파장은 광-투과 구조(20)를 통과하는 경우 변환되지 않는다. 발광 구조(20)를 갖는 LED(1A)는 비대칭 방사 패턴을 갖는 적색 광, 녹색 광, 청색 광, 적외선 광 또는 자외선 광과 같은 모노크로매틱 광을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 모노크로매틱 광 CSP LED의 이러한 실시예의 기술적 특징은 또한 아래에 개시되는 다른 실시예들에 적용될 수 있다.
또한, LED(1A)는 마이크로-구조화된 렌즈 층(40)(도 1e 참조)을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 마이크로-구조화된 렌즈 층(40)은 광학 구조(20) 및 마이크로-구조화된 렌즈 층(40)을 함께 일체형으로 형성하기 위해 몰딩 또는 다른 제조 방법들을 통해 광학 구조(20)의 제조 동안 동시에 형성될 수 있다. 마이크로-구조화된 렌즈 층(40)은 규칙적으로 배열되거나 랜덤으로 형성되는 복수의 마이크로구조들로 구성될 수 있고, 마이크로구조들은 반구형, 피라미드형, 원주형, 원뿔형 등일 수 있거나 거친 표면들일 수 있다. 따라서, 마이크로-구조화된 렌즈 층(40)은 LED(1A) 밖으로 전송되는 광이 전체 내부 반사로 인해 광학 구조(20)로 역으로 반사되는 것을 방지할 수 있어서, 광 추출 효율을 증가시키고 LED(1A)의 발광 효율을 개선할 수 있다. 마이크로-구조화된 렌즈 층을 갖는 광학 구조(20)의 이러한 기술적 특징은 또한 본 개시에 개시된 다른 실시예들에 적용될 수 있다.
상기 내용은 LED(1A)의 기술적 특징들의 설명이다. 다음으로, 본 개시의 다른 실시예들에 따른 LED들의 기술적 특징들이 설명될 것이고, LED들의 다른 실시예들의 기술적 특징들은 서로 상호-참조되어야 하며, 따라서 동일하거나 유사한 기술적 특징들은 간략화를 위해 생략되거나 단순화될 것이다.
도 2a 및 도 2b는 LED(2A)의 2개의 사시도들을 도시하고, 도 2c 및 도 2d는 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED(2A)의 2개의 단면도들을 도시하며, 예시의 목적으로, 포토루미네슨트 구조(20)가 광학 구조(20)의 예시적인 실시예로서 사용된다. LED(2A)는, 적어도 포토루미네슨트 구조(20)의 바닥 표면(22)의 영역이 LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 영역보다 커서 LED 칩(10)의 상부 표면(11)이 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 완전히 커버된다는 점에서 LED(1A)와 상이하다. 또한, LED 칩(10)의 에지 표면(13)은 반사 구조(30)에 의해 커버되고 둘러싸인다. 보다 구체적인 세부사항들은 다음과 같다.
LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 영역은 포토루미네슨트 구조(20)의 바닥 표면(22)의 영역보다 작고, 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 완전히 커버된다. 또한, LED 칩(10)의 에지 표면(13)의 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)은 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 커버되지 않고 반사 구조(30)에 의해 커버된다. LED 칩(10)으로부터 방사된 1차 광은 포토루미네슨트 구조(20)를 관통하도록 단독으로 또는 주로 상부 표면(11)으로부터 방출될 수 있다. 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231b 또는 231d) 중 하나는 반사 구조(30)에 의해 커버되어 측면 반사 표면, 예를 들어, 본 실시예에서 도 2c에 예시된 바와 같은 수직 측면 표면(231b)을 형성한다. 수직 측면 표면들(231a 및 231c) 및 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는다. 즉, 이들은 반사 구조(30) 외부로 노출되고, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d)은 3개의 측면 발광 표면들을 형성하고, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는 상단 표면(21)은 상단 발광 표면을 형성한다.
따라서, 광 빔 L이 LED 칩(10)의 상부 표면(11)으로부터 방출되어 포토루미네슨트 구조(20)에 입사한 후, 수직 측면 표면(231b)을 향해 이동하는 부분적 광 빔 L은 반사 구조(30)에 의해 반사(또는 흡수)되어, 광 빔 L의 다른 부분과 혼합될 것이고, 이는 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d) 및 상단 표면(21)으로부터 포토루미네슨트 구조(20) 밖으로 방출될 것이다. 따라서, 광 빔 L의 시야각은 제1 수평 방향 D1을 따라 반사 구조(30)에 의해 덜 영향받는다. 제2 수평 방향 D2을 따라, 수직 측면 표면(231b)이 반사 구조(30)에 의해 차폐되기 때문에, 시야각은 제한되고, 방사는 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않은 수직 측면 표면(231d)을 향해 편향된다. 즉, LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 법선 방향(예를 들어, 상부 표면(11)의 광학 축)에 대해 그리고 제2 수평 방향 D2를 따라, 방사 패턴은 비대칭이다.
따라서, LED(2A)는 또한 상이한 수평 방향들 D1 및 D2에서 상이한 시야각들을 제공하여, 비대칭 방사 패턴을 제공하는 목적을 달성할 수 있다. LED(2A)는 또한 제2 수평 방향 D2을 따라 LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 광학 축에 대해 비대칭 방사 패턴을 갖는다.
도 3a 내지 도 3d에 예시된 바와 같이, LED(3A)의 2개의 사시도들 및 2개의 단면도들이 본 개시의 다른 실시예에 따라 도시되고, 여기서 예시의 목적으로, 포토루미네슨트 구조(20)는 광학 구조(20)를 예시하기 위한 예로서 사용된다. LED(3A)는 적어도 LED(3A)의 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 에지 표면(13)의 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)이 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 커버된다는 점에서 발광 디바이스(2A)와 상이하다. 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 실질적으로 완전히 커버되어(예를 들어, 전체 표면적 중 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 98% 또는 적어도 99% 이상을 커버하여), 상부 반사 표면을 형성하고, 이의 측면 표면(23)은 반사 구조(30)에 의해 부분적으로 커버된다.
더 구체적으로, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231b 또는 231d) 중 하나(예를 들어, 도 3c에 예시된 수직 측면 표면(231d)) 및 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 동시에 커버되어 각각 측면 반사 표면 및 상부 반사 표면을 형성한다. 수직 측면 표면들(231a 내지 231c)이 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않고 따라서 반사 구조(30) 외부로 노출되기 때문에, LED(3A)는 3개의 측면 발광 표면들을 갖는다.
이러한 방식으로, 1차 광이 LED 칩(10)으로부터 방출되고 포토루미네슨트 구조(20)에 진입한 후, 수직 측면 표면(231d) 또는 상단 표면(21)을 향해 이동하는 광의 일부는 반사 구조(30)에 의해 반사(또는 흡수)될 것이고, 광의 다른 부분과 함께 혼합되어 광 빔 L을 형성할 것이고, 수직 측면 표면들(231a, 231b 또는 231c) 중 하나로부터 포토루미네슨트 구조(20)를 빠져 나갈 것이다. 따라서, 시야각은 LED(3A)의 제2 수평 방향 D2을 따라 제한된다. 광이 주로 상단 표면으로부터 방출되고 일부는 수직 측면 표면들로부터 방출되는 LED들(1A 및 2A)에 비해, 발광 디바이스(3A)로부터 방출되는 광 빔 L은 주로 수직 측면 표면(231b)로부터의 것이고 일부는 수직 측면 표면들(231a 및 231c)로부터의 것이어서, 측방향으로 전송되는 광 중 많은 양이 방출되어 측면-뷰 LED를 형성할 수 있다.
광의 대부분이 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)으로부터 전송되기 때문에, 수직 측면 표면(231b)은 LED(3A)의 1차 발광 표면이다. LED 칩(10)의 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면이 서로 실질적으로 수직이기 때문에, LED(3A)는 측면-뷰 CSP LED이다. 설명의 용이함을 위해, 수직 측면 표면(231b)(1차 발광 표면)을 따라 서로 수직인 길이 방향 S1 및 폭 방향 S2가 특정되고, 길이 방향 S1 및 폭 방향 S2 둘 모두는 제2 수평 방향 D2에 실질적으로 수직이다. 본 실시예에 따른 반사 구조(30)의 배열을 통해, 광 빔 L은 단독으로 또는 주로 수직 측면 표면들(231a, 231b 및 231c)(3개의 측면 발광 표면들)로부터 방출될 수 있다. 따라서, LED(3A)는 길이 방향 S1을 따라 더 큰 시야각을 가질 수 있다. 한편, 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)이 반사 구조(30)에 의해 커버된다는 사실로 인해, LED(3A)는 폭 방향 S2를 따라 더 작은 시야각을 갖는다. 따라서, LED(3A)는 길이 방향 S1을 따라 그리고 폭 방향 S2를 따라 상이한 시야각들을 제공할 수 있다. 또한, LED(3A)의 1차 발광 표면은 LED 칩(10)의 하부 전극 표면에 수직이고, 이는 LED들(1A 및 2A)의 1차 발광 표면의 배향과 상이하다. 따라서, 비대칭 조명 애플리케이션들을 제공하는 것 이외에, LED(3A)는 측면-뷰 LED이다.
도 3e 및 도 3f는 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED(3B)의 2개의 개략적 단면도들이고, 예시의 목적으로, 포토루미네슨트 구조(20)가 광학 구조(20)의 예시적인 실시예로서 사용된다. LED(3B)는 적어도 발광 디바이스(3B)의 포토루미네슨트 구조(20)가 LED 칩(10)의 에지 표면(13)을 커버하고(상부 표면(11)을 커버하지 않음), 반사 구조(30)가 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21) 둘 모두를 커버한다는 점에서 LED(3A)와 상이하다.
구체적으로, LED(3B)의 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩(10)의 에지 표면(13)을 커버하고, 바람직하게는 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)은 LED 칩(10)의 상부 표면(11)과 실질적으로 동일 높이이거나 동일 평면이다. 반사 구조(30)는 상부 표면(11) 및 상단 표면(21)을 동시에 커버하기 위해 상부 반사 표면을 형성하도록 배치된다. 또한, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231b 또는 231d) 중 하나(예를 들어, 도 3e에 예시된 바와 같은 수직 측면 표면(231d))는 측면 반사 표면을 형성하도록 반사 구조(30)에 의해 커버되어, 수직 측면 표면들(231a, 231b 및 231c)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는다. 따라서, 이러한 표면들은 반사 구조(30)로부터 노출되어 3개의 측면 발광 표면들을 형성한다.
따라서, 1차 광은 단독으로 또는 주로 LED 칩(10)의 에지 표면(13)으로부터 탈출하고 포토루미네슨트 구조(20)에 진입하며, 수직 측면 표면(231d)을 향해 이동하는 광의 일부는 반사 구조(30)에 의해 반사(또는 흡수)될 것이고, 광 빔 L의 다른 부분과 함께 혼합되어 수직 측면 표면들(231a, 231b 또는 231c) 중 임의의 것으로부터 포토루미네슨트 구조(20)를 빠져 나갈 것이다. LED(3A)에 비해, 광의 전달 동안, LED 칩(10)의 상부 표면(11)과 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21) 사이에서 다수의 반사들이 발생하여 광 에너지의 손실을 초래할 수 있다. 따라서, 반사 구조(30)가 LED 칩(10)의 상부 표면(11)을 직접 커버하여 형성되는 경우, 다수의 반사들에 의해 초래되는 에너지 손실을 회피함으로써, LED(3B)의 광 추출 효율이 추가로 개선될 수 있다.
다수의 반사들로 인해 불필요한 광 에너지 소산을 방지하기 위해, 제2 수평 방향 D2를 따른 LED들(3A 및 3B)의 LED 칩(10)의 폭은 제1 수평 방향 D1을 따른 LED 칩(10)의 길이보다 작은 것이 바람직함을 주목해야 한다. 본 실시예에서, 이 치수가 제2 수평 방향 D2를 따라 더 작은 경우, 수직 측면 표면(231d)을 따라 이동하고 반사 구조(30)에 의해 역으로 반사되는 광은 더 짧은 광학 경로를 경험할 수 있다. 다른 방사된 광과 함께, 광 빔 L은 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231a, 231b 및 231c) 중 임의의 것으로부터 방출된다.
다음으로, 도 4a 내지 도 4d에 예시된 바와 같이, LED(4A)의 2개의 사시도들 및 2개의 단면도들이 본 개시의 다른 실시예에 따라 도시되고, 여기서 예시의 목적으로, 포토루미네슨트 구조(20)는 광학 구조(20)의 예시적인 실시예로서 사용된다. LED(4A)는 적어도 LED(4A)의 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 에지 표면(13)의 4개의 수직 에지 표면들(131a 내지 131d)이 포토루미네슨트 구조(20)에 의해 커버되고, 상단 표면(21) 및 포토루미네슨트 구조(20)의 측면 표면(23)의 3개의 수직 측면 표면들 모두가 반사 구조(30)에 의해 커버된다는 점에서 LED(3A)와 상이하다.
구체적으로, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231b 또는 231d) 중 하나(예를 들어, 도 4c에 예시된 바와 같은 수직 측면 표면(231d)), 수직 측면 표면들(231a 및 231c) 및 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 동시에 커버되어 각각 3개의 측면 반사 표면들 및 상부 반사 표면을 형성한다. 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않고 따라서 반사 구조(30)로부터 노출되어, 측면 발광 표면을 형성한다.
구체적으로, 1차 광이 LED 칩(10)으로부터 방출되고 포토루미네슨트 구조(20)에 입사한 후, 수직 측면 표면들(231a, 231c, 231d) 및 상단 표면(21)을 향해 이동하는 광의 일부는 반사 구조(30)에 의해 반사(또는 흡수)될 것이고, 광은 다른 방사된 광과 함께 혼합될 것이고 수직 측면 표면(231b)으로부터 포토루미네슨트 구조(20) 밖으로 방출될 것이다. 따라서, LED(4A)의 1차 발광 표면의 배향은 실질적으로 LED 칩(10)의 하부 전극 표면에 수직이고, 이는 또한 LED들(1A 및 2A)의 1차 발광 표면의 배향과 상이하다. 따라서, 이는 또한 측면-뷰 LED로 사용될 수 있다.
도 4e 및 도 4f에 예시된 바와 같이, 본 개시의 다른 실시예에 따른 LED(4B)의 2개의 개략적 단면도들이 도시되고, 예시의 목적으로, 포토루미네슨트 구조(20)가 광학 구조(20)의 예시적인 실시예로서 사용된다. LED(4B)는 적어도 LED(4B)의 포토루미네슨트 구조(20)가 LED 칩(10)의 에지 표면(13)을 커버하고(상부 표면(11)을 커버하지 않음), 반사 구조(30)가 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21) 뿐만 아니라 포토루미네슨트 구조(20)의 3개의 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d)을 동시에 커버한다는 점에서 LED(4A)와 상이하다.
구체적으로, 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩(10)의 에지 표면(13)을 커버한다. 바람직하게는, 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)은 LED 칩(10)의 상부 표면(11)과 실질적으로 동일 높이 또는 동일 평면이고, 상단 표면(21) 및 상부 표면(11) 둘 모두는 반사 구조(30)에 의해 동시에 커버되어 상부 반사 표면을 형성한다. 또한, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231b 또는 231d) 중 하나(예를 들어, 도 4e에 예시된 바와 같은 수직 측면 표면(231d)), 수직 측면 표면들(231a 및 231c) 및 상단 표면(21)은 반사 구조(30)에 의해 동시에 커버되고, 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d)은 반사 구조(30)에 의해 커버되어 3개의 측면 반사 표면들을 형성하는 한편, 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않고 따라서 반사 구조(30) 밖으로 노출되어, 측면 발광 표면을 형성한다.
따라서, 1차 광은 단독으로 또는 주로 LED 칩(10)의 에지 표면(13)으로부터 빠져 나가고 포토루미네슨트 구조(20)에 진입하며, 3개의 수직 측면 표면들(231a, 231c, 231d) 또는 상단 표면(21)을 향해 이동하는 광의 부분은 반사 구조(30)에 의해 반사(또는 흡수)될 것이고, 광 빔 L의 다른 부분과 함께 수직 측면 표면(231b)으로부터 포토루미네슨트 구조(20) 밖으로 탈출할 것이다. LED(3B)의 이점들과 유사하게, 반사 구조(30)는 LED 칩(10)의 상부 표면(11)을 직접 커버하여, 다수의 반사들에 의해 초래되는 에너지 손실을 회피함으로써 LED(4B)의 광 추출 효율이 추가로 개선될 수 있다.
다수의 반사들로 인해 불필요한 광 에너지 반사를 방지하기 위해, 제2 수평 방향 D2를 따른 LED들(4A 및 4B)의 LED 칩(10)의 폭은 바람직하게는 제1 수평 방향 D1을 따른 길이보다 작을 것이어서, 수직 측면 표면들(231a, 231c, 231d) 또는 상단 표면(21)을 향해 이동하고 반사 구조(30)에 의해 반사되는 광은 다른 광 빔 L과 함께 혼합되고 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)으로부터 방출되기 전에 더 짧은 광학 경로를 경험할 것임을 주목해야 한다.
요약하면, LED들(1A, 2A, 3A, 3B, 4A 및 4B)은 하기 공통 이점들을 제공할 수 있다. 이들은 모두 CSP LED들이기 때문에, 이들 모두는 작은 크기의 폼 팩터를 갖는다. 바람직하게는, LED(1A, 2A, 3A, 3B, 4A 또는 4B)의 길이(또는 폭)는 LED 칩(10)의 길이(또는 폭)의 약 2.0배, 약 1.6배 또는 약 1.2배 이하이다. 따라서, 이는 다른 전자 디바이스들 내부에 조립 및 내장되는 것이 적합하다.
또한, 1차 광학 렌즈 또는 2차 광학 렌즈를 통합함이 없이 비대칭 방사 패턴이 생성될 수 있기 때문에, 전체 광학 시스템의 비용이 감소될 수 있고, 광학 렌즈를 위한 공간이 절감될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 LED의 비대칭 광학 방사 패턴은 최종 제품이 다른 설계 이점들을 갖게 할 수 있다. 예를 들어, 이는 LCD 텔레비전들 및 모바일 디바이스들을 위한 에지-광 타입 백라이트 모듈의 광원으로서 측면-뷰 PLCC-타입 LED를 대체할 수 있고, 비대칭 방사 패턴은 백라이트 모듈의 길이 방향을 따라 더 큰 시야각을 제공할 수 있어서, 어두운 영역 또는 스폿을 감소시킬 수 있거나 2개의 인접한 LED들 사이의 간격 거리가 증가되어 광 막대에서 사용되는 LED들의 수를 감소시킬 수 있다. 동시에, 백라이트 모듈의 두께 방향을 따라, 비대칭 형상의 LED는 더 작은 시야각을 제공하여, LED에 의해 방출된 광은 광 에너지의 손실을 감소시키기 위해 백라이트 모듈의 도광판에 효과적으로 전달될 수 있다.
또한, 본 개시의 일부 실시예들에 따른 LED의 1차 발광 표면 및 하부 전극 표면은 측면-뷰 CSP LED를 형성하도록 실질적으로 서로 수직일 수 있다. 에지-광 백라이트 모듈에 적용되는 경우, LED는 백라이트 모듈의 애플리케이션 장착 보드가 수직 표면을 생략하도록 허용하여(아래에서 설명될 도 6의 백라이트 모듈(600)의 기술적 내용 참조), 발광 표면의 법선 방향을 따른 백라이트 모듈의 전체 두께를 최소화하고 설계 및 제조에서의 어려움을 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 이러한 백라이트 모듈을 사용하는 디스플레이는 더 좁은 베젤 프레임을 달성할 수 있다.
또한, LED들(1A, 2A, 3A, 3B, 4A 및 4B)에 의해 방출되는 광은 또한 더 비대칭 형상의 방사 패턴을 특정하는 일부 애플리케이션들에 대해 추가적인 2차 광학 렌즈들을 통합하는 것을 통해 더 비대칭적 형상으로 특정될 수 있다.
또한, 상기 LED(1A)에 개시된 기술적 특징들, 예를 들어, 광학 구조(20)의 실시예로서 실질적으로 투명한 광-투과 구조(20)는 또한 LED들(2A, 3A, 3B, 4A 및 4B)에 적용되어 비대칭 방사 패턴을 갖는 모노크로매틱 광 CSP LED를 형성할 수 있음을 인식할 것이다. 마이크로-구조화된 렌즈 층 또는 서브마운트 기판을 포함하는 것과 같은 LED(1A)에 따라 개시된 다른 기술적 특징들은 또한 LED들(2A, 3A, 3B, 4A 및 4B)에 적용될 수 있다.
다음으로, 앞서 설명된 LED들 중 임의의 하나를 포함하는 백라이트 모듈이 설명될 것이다. 도 5 및 도 6은 다양한 양상들의 구성을 갖는 백라이트 모듈을 각각 예시하며, 전자는, 상단 표면(21)으로부터 광을 방출할 수 있는 복수의 LED들(1A) 또는 복수의 LED들(2A)을 포함하고, 후자는 측면 발광 표면으로부터 광을 방출하는 복수의 LED들(3A, 3B, 4A 또는 4B)을 포함한다. 백라이트 모듈들은 애플리케이션 장착 보드, 전술한 LED들 중 임의의 하나(백색 광이 특정되면 포토루미네슨트 구조를, 또는 모노크로매틱 광(monochromatic light)이 특정되면 광-투과 구조를 포함할 수 있음), 반사 층 및 도광판을 더 포함한다. 컴포넌트들의 기술적 특징들은 다음과 같이 순차적으로 설명될 것이다.
도 5에 도시된 백라이트 모듈(500)은, 애플리케이션 장착 보드(510), 상단 표면(21)(예를 들어, LED(1A))으로부터 광을 방출할 수 있는 LED, 반사 층(520) 및 도광판(530)을 포함한다. 애플리케이션 장착 보드(510)는 수평 표면을 갖는 수평 부분(511), 수직 표면을 갖는 수직 부분(512) 및 반사 층(513)을 포함한다. 수평 부분(511) 및 수직 부분(512)은 서로 실질적으로 수직이고, 반사 층(513)은 적어도 수평 부분(511)의 수평 표면 또는 수직 부분(512)의 수직 표면 또는 둘 모두를 커버한다. 예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같이, 수평 부분(511)의 수평 표면 및 수직 부분(512)의 수직 표면은 반사 층(513)에 의해 커버된다. 반사 층(513)은 예를 들어, 금속 박막, 금속 플레이트, 또는 고반사도 백색 페인트일 수 있다. 또한, 애플리케이션 장착 보드(510)는 또한 유연한 애플리케이션 장착 보드일 수 있다.
도 5에 예시된 바와 같이, LED(1A)는 애플리케이션 장착 보드(510)의 수직 부분(512)의 수직 표면 상에 배치되어 있다. LED 칩(10)의 전극들의 세트(14)는 애플리케이션 장착 보드(510)와 전기적으로 연결된다. LED(1A)는, 제2 수평 방향 D2를 따라, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않은 수직 측면 표면(231d)이 애플리케이션 장착 보드(510)의 수평 부분(511)의 수평 표면을 향하고, 반사 구조(30)에 의해 커버된 수직 측면 표면(231b)이 수평 부분(511)으로부터 멀리 향하는 이러한 구조로 배치된다.
반사 층(520)은 애플리케이션 장착 보드(510)의 수평 부분(511) 위에 배치되고(그리고 반사 층(513) 위에 배치될 수 있음), 수직 부분(512)으로부터 멀리 그리고 LED(1A)로부터 멀리 확장된다. 반사 층(520)은 예를 들어, 금속 박막, 금속 플레이트, 또는 다른 구조들일 수 있다. 도광판(530)은 반사 층(520) 상에 배치되고, 서로 실질적으로 수직인 입사광 측면 표면(531) 및 출사광 표면(532)을 포함한다. 출사광 표면(532)은 입사광 측면 표면(531)에 연결되고, 출사광 표면(532)은 반사 층(520)에 평행하지만 그로부터 멀어지도록(반사 층(520)으로부터 멀리 향하도록) 구성된다.
따라서, LED(1A)의 상단 표면(21)은 도광판(530)의 입사광 측면 표면(531)을 향한다. 바람직하게는, 제2 수평 방향 D2를 따른 LED(1A)의 길이는 출사광 표면(532)의 법선 방향을 따라 측정된 도광판(530)의 두께보다 크지 않다. 즉, LED(1A)의 발광 표면의 치수는 바람직하게는 입사광 측면 표면(531)의 치수보다 작다. 따라서, LED(1A)의 상단 표면(21)으로부터 방출된 광은 도광판(530)의 입사광 측면 표면(531)으로 효과적으로 전송될 수 있다. LED(1A)의 수직 측면 표면(231d)이 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않기 때문에, 수직 측면 표면(231d)으로부터 탈출하는 광은 대개 반사 층(513)을 향해 방출된다. 반사 층(513)이 고반사도 재료를 사용하여 쉽게 제조되기 때문에, 반사 층(513)의 반사도는 반사 구조(30)의 반사도보다 크게 제조될 수 있다. 따라서, 반사 층(513)에 의해 반사된 후, 반사 층(513)을 향해 방출된 광(예를 들어, 도 5에 예시된 바와 같은 광 빔 L1)은 더 효과적으로 입사광 측면 표면(531)으로 안내될 수 있다. 이러한 방식으로, 광 에너지의 손실이 감소될 수 있어서, 백라이트 모듈(500)은 광 에너지 활용의 더 높은 효율을 가질 수 있다. 도광판(530) 아래에 배치된 반사 층(520)이 광을 반사하여, 대부분의 광은 출사광 표면(532)으로부터 밖으로 전송된다.
도 6에 예시된 바와 같이, 백라이트 모듈(600)은 애플리케이션 장착 보드(610), 복수의 측면-방출 LED들(예를 들어, LED(3A)), 반사 층(620) 및 도광판(630)을 포함한다. 애플리케이션 장착 보드(610)는 수평 표면을 포함하는 수평 부분(611) 및 수평 부분(611)의 수평 표면 위에 배치되어 이를 커버하는 반사 층(613)을 포함한다.
LED(3A)는 애플리케이션 장착 보드(610)의 수평 부분(611) 상에 배치되고, LED 칩(10)의 전극들의 세트(14)는 애플리케이션 장착 보드(610)와 전기적으로 연결된다. 반사 층(620)은 또한 애플리케이션 장착 보드(610)의 수평 부분(611) 위에 배치되고 LED(3A)로부터 멀리 확장된다. 도광판(630)은 반사 층(620) 위에 배치되고, 서로 실질적으로 수직인 입사광 측면 표면(631) 및 출사광 표면(632)을 포함한다. 출사광 표면(632)은 입사광 측면 표면(631)에 연결되고, 출사광 표면(632)은 반사 층(620)에 평행하지만 그로부터 멀리 향하도록 구성된다.
도 6에 예시된 바와 같이, 제2 수평 방향 D2에 실질적으로 수직인 LED(3A)의 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않고 도광판(630)의 입사광 측면 표면(631)을 향하고 있다. 한편, 수직 측면 표면(231d)은 반사 구조(30)에 의해 커버되고, 입사광 측면 표면(631)으로부터 멀리 향하고 있다. 또한, LED 칩(10)의 상부 표면(11)의 법선 방향을 따른 LED(3A)의 길이는 바람직하게는 출사광 표면(632)의 법선 방향을 따른 도광판(630)의 두께보다 크지 않다.
이러한 방식으로, 반사 구조(30) 및 반사 층(613)의 안내 하에서, LED(3A)는 3개의 수직 측면 표면들(231a, 231b 및 231c)로부터 광을 방출할 수 있고, 도광판(630)의 입사광 측면 표면(631)에 효과적으로 전달될 수 있다. 도광판(630) 아래의 반사 층(620)이 광을 반사하여, 대부분의 광은 출사광 표면(632)으로부터 도광판(630) 밖으로 전송된다. 백라이트 모듈(500)에 비해, 백라이트 모듈(600)의 애플리케이션 장착 보드(610)는 수평 부분(611)을 포함하고, 다른 수직 부분을 포함하지 않는다. 따라서, 광 막대 모듈(애플리케이션 장착 보드(610) 및 LED들(3A)을 포함함)의 발광 표면(도 6에 도시된 D2 방향)의 방향을 따라, 애플리케이션 장착 보드(610)를 수용함이 없이 LED(3A)를 수용하기 위한 공간이 포함된다. 따라서, 광 막대 모듈은 D2 방향을 따라 더 작은 치수를 가질 수 있고, 이는 더 좁은 베젤 프레임을 갖는 LCD 패널의 설계 및 제조에 유리하다.
도 7a 및 도 7b에 예시된 바와 같이, 복수의 LED들(3A 및 4A)을 포함하는 백라이트 모듈(600)의 측면 뷰 및 상단 뷰가 각각 도시되어 있다. LED(3A)는 3개의 수직 측면 표면들(231a, 231b 및 231c)로부터 광을 방출할 수 있기 때문에, 도 7a에 예시된 제1 수평 방향 D1을 따른 시야각은 도 7b에 예시된 제1 수평 방향 D1을 따른 LED(4A)의 시야각보다 커서, 인접 LED들(3A) 사이의 영역에서 초래될 수 있는 도광판(630)의 어두운 영역을 효과적으로 감소시킬 것이다. 또한, 인접한 LED들(3A) 사이의 거리는 또한 백라이트 모듈(600)에서 사용되는 LED들(3A)의 수를 감소시키도록 증가되어, 전체 모듈 비용을 감소시킬 수 있다. 반대로, LED(4A)는, 방사된 광이 제1 수평 방향 D1에 수직인 순방향을 향해 더 집중되는 기술적 특징을 가질 수 있다.
다음으로, 본 개시의 실시예에 따른 LED를 제조하기 위한 방법이 설명될 것이다. 방법은 적어도 2개의 프로세스 단계들, 즉, 먼저, LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및/또는 에지 표면(13)을 커버하기 위해 포토루미네슨트 구조(20)(이는 또한 아래에서 상세히 설명되지 않을 광-투과 구조에 의해 대체될 수 있음)를 제공하는 단계; 및 둘째로, 포토루미네슨트 구조(20)(또는 광-투과 구조)의 측면 표면(23)을 부분적으로 커버하기 위해 반사 구조(30)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이하, LED들(1A 내지 4B)은 제조 방법의 기술적 세부사항들을 추가로 설명하기 위한 예로서 순차적으로 설명될 것이고, 이는 LED들(1A 내지 4B)의 실시예들의 기술적 특징들로 지칭될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 LED(1A)를 제조하는 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이 도 8a 내지 도 12b에 예시된다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 칩들(10)은 먼저 LED 칩들(10)의 어레이를 형성하기 위해 발산재(release material)(80) 상에서 특정 피치로 배열된다. 바람직하게는, LED 칩(10)은 발산재(80)에 대해 가압되어, 전극들의 세트(14)는 노출되지 않고 발산재(80)에 내장된다. 또한, 발산재(80)는 발산막, 자외선(UV) 발산 테이프, 열 발산 테이프 등일 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩들(10) 상에 배치되고, 각각의 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 에지 표면(13)을 실질적으로 완전히 커버한다.
그 다음, 도 9a 내지 도 9c에 예시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조(20)의 일부는 절단되고 제1 수평 방향 D1을 따라 제거되어 제1 트렌치(90)를 형성하고, 제1 트렌치(90)는 LED 칩(10)의 에지 표면(13)(예를 들어, 수직 에지 표면(131b))의 하나의 수직 에지 표면을 따라 절단된다. 제1 트렌치(90)가 형성된 후, 수직 측면 표면(231b)은 노출되고 후속적으로 반사 구조(30)에 의해 커버될 것이다.
절단이 완료된 후, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 몰딩 또는 분배에 의해 제1 트렌치(90)의 갭을 채우기 위해 내부에 반사 구조(30)가 형성되고, 반사 구조(30)는 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)을 실질적으로 완전히 커버하고, 반사 구조(30)의 상단 표면(31)은 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)과 실질적으로 동일 높이일 수 있어서, 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)은 반사 구조(30)로부터 노출된다.
반사 구조(30)를 형성하기 위해 몰딩 방법이 사용되면, 포토루미네슨트 구조(20), LED 칩(10) 및 발산재(80)는 몰드(미도시)에 배치되고, 그 다음, 반사 구조(30)의 제조 재료가 몰드에 주입되어, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)이 커버된다. 제조 재료가 경화되고 고체화되는 경우, 반사 구조(30)가 형성될 수 있다. 반사 구조(30)를 형성하기 위해 분배 방법이 사용되면, 전술한 몰드는 생략될 수 있다. 그 대신, 반사 구조(30)의 제조 재료가 발산재(80) 상에 직접 분배되고, 그 다음, 제조 재료는 발산재(80) 상에서 점진적으로 증가되어, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)을 커버한다. 이러한 경우, 반사 구조(30)의 상단 표면(31)은 또한 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)보다 약간 낮도록 설계되어, 반사 구조(30)의 제조 재료가 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
반사 구조(30)가 형성된 후, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 발산재(80)가 제거되어 연결된 LED들(1A)의 어레이가 획득될 수 있다. LED들(1A)의 반사 구조들(30)이 연결될 수 있어서, 제2 수평 방향 D2를 따라 연결된 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조(30)를 절단하기 위해 (도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같은) 싱귤레이션(singulation) 프로세스 단계가 취해져서, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않은 수직 측면 표면들(231a 및 231c)을 형성할 수 있다. 유사하게, 제1 수평 방향 D1을 따라 연결된 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조들(30)을 절단하기 위해 다른 싱귤레이션 절차가 수행되어, 수직 측면 표면들(231d) 및 수직 측면 표면(231b)이 형성되고, 이들은 반사 구조(30)에 의해 차폐된다. 이러한 방식으로, 서로 분리된 복수의 LED들(1A)이 획득될 수 있고, 하나의 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 차폐된다.
상기 내용은 LED(1A)를 제조하는 방법의 설명이다. 다음으로, LED(2A)를 제조하는 방법이 설명될 것이다. LED(2A)를 제조하는 방법은 LED(1A)를 제조하는 방법과 부분적으로 동일하거나 유사하기 때문에, 유사한 프로세스 단계들의 상세한 설명이 적절히 생략될 것이다.
도 13a 내지 도 17b는 LED(2A)를 제조하기 위한 제조 방법의 프로세스 단계들의 개략도들이다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 발산재(80)가 먼저 제공되고, 분사 코팅, 프린팅 또는 몰딩과 같은 제조 프로세스를 통해 발산재(80) 상에 포토루미네슨트 구조(20)가 형성된다. 대안적으로, 포토루미네슨트 구조(20)가 먼저 완료되고, 그 다음, 포토루미네슨트 구조(20)가 발산재(80) 상에 부착되고 배치되며, 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)이 발산재(80)를 향한다.
다음으로, 도 13b에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 칩들(10)이 거꾸로 포토루미네슨트 구조(20) 상에 배치되어, LED 칩(10)의 상부 표면(11)이 아래를 향하고, 포토루미네슨트 구조(20) 상에 배치된다. 이 때, 각각의 칩(10)의 전극들의 세트(14)는 위를 향하고, 발산재(80)로부터 노출된다.
그 다음, 도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조(20)가 제1 수평 방향 D1을 따라 절단되어 포토루미네슨트 구조(20)의 일부가 제거되어 제1 트렌치(90')를 형성하며, 이는 LED 칩(10)의 하나의 특정 에지 부분(예를 들어, 수직 에지 표면(131b))에 가깝게 형성될 것이다. 제1 트렌치의 제거 프로세스가 완료된 후, 도 14b에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향 D1을 따른 포토루미네슨트 구조들(20)이 여전히 연결된다. 제2 수평 방향 D2를 따라, 도 14c에 도시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조들(20)은 제1 트렌치들(90')에 의해 분리되어 수직 측면 표면(231b)을 노출시키고, 이는 반사 구조(30)에 의해 커버될 것이다.
다음으로, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 반사 구조(30)는 제1 트렌치들(90')의 갭을 채우기 위해 제1 트렌치들(90')과 각각의 LED 칩(10)의 에지 표면(13) 사이에 형성되고, 후속적으로 LED 칩(10)의 에지 표면(13) 및 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231b)을 실질적으로 완전히 커버한다.
반사 구조(30)가 형성된 후, (도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이) 발산재(80)가 제거되어 복수의 LED들(2A)이 획득된다. LED들(2A)의 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조들(30)이 연결될 수 있어서, (도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같은) 싱귤레이션 프로세스는 서로 분리된 LED들(2A)이 획득되도록, 연결된 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조들(30)을 단절시키기 위해 수행될 수 있다. 구체적으로, 도 17a에 도시된 바와 같이, 연결된 포토루미네슨트 구조(20) 및 반사 구조(30)는 제2 수평 방향 D2을 따라 절단되어, 반사 구조(30)로부터 노출된 수직 측면 표면들(231a 및 231c)을 형성한다. 유사하게, 도 17b에 도시된 바와 같이, 연결된 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조들(30)이 제1 수평 방향 D1을 따라 절단되어, 수직 측면 표면(231b)은 반사 구조(30)에 의해 여전히 차폐되는 한편, 수직 측면 표면(231d)은 반사 구조(30)로부터 노출된다.
상기 내용은 LED(2A)를 제조하기 위한 제조 방법의 설명이다. 다음으로, LED들(3A 및 3B)을 제조하는 방법이 설명될 것이다. LED들(1A 및 2A)을 제조하기 위한 제조 방법들의 단계들과 동일하거나 유사한 제조 단계들의 상세한 설명이 적절히 생략될 것이다.
도 18a에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 칩들(10)은 먼저 발산재(80) 상에서 특정 피치로 배열된다. 바람직하게는, 도 19a에 예시된 바와 같이, 제2 수평 방향 D2을 따른 LED 칩들(10)의 폭은 제1 수평 방향 D1을 따른 LED 칩들(10)의 길이보다 작다. 다음으로, 도 18b에 도시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조들(20)은 LED 칩들(10) 상에 형성되고, 각각의 LED 칩(10)의 상부 표면(11) 및 에지 표면(13)을 실질적으로 완전히 커버한다. 그러나, 이러한 특정 실시예에서, LED 칩들(10)의 상부 표면(11) 상에서 커버되는 포토루미네슨트 구조(20)의 두께는 LED(3A)에 대응하는 두께보다 작을 수 있다.
그 다음, 도 19a 내지 도 19c를 참조하면, 포토루미네슨트 구조(20)는 제1 트렌치(90)를 형성하기 위해 제1 수평 방향 D1을 따라 절단된다. 절단되는 경우, 제1 트렌치(90)는 칩(10)의 하나의 특정 에지 표면(예를 들어, 도 19a 및 도 19c에 예시된 바와 같은 수직 에지 표면(131d))을 향해 균일하게 형성되어, 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면(231d)을 노출시킬 것이고, 이는 다음 제조 단계에서 반사 구조(30)에 의해 커버될 것이다.
트렌치 제거가 완료된 후, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 제1 트렌치(90)의 갭을 채우기 위해 반사 구조(30)가 형성된다. LED(1A)를 제조하는 것과 반대로, 반사 구조(30)는 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21) 뿐만 아니라 수직 측면 표면(231d)을 실질적으로 완전히 커버한다.
반사 구조(30)가 형성된 후, 도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이, 발산재(80)가 제거되어 복수의 LED들(3A)이 획득될 수 있다. 그 다음, 도 22a 및 도 22b에 도시된 바와 같이, 제2 수평 방향 D2를 따라, 연결된 포토루미네슨트 구조(20) 및 반사 구조들(30)을 분리시키기 위해 싱귤레이션 프로세스가 수행되어, 반사 구조(30)에 의해 커버되지 않는 수직 측면 표면들(231a 및 231c)을 노출시킬 수 있다. 그 다음, 제1 수평 방향 D1을 따라 연결된 포토루미네슨트 구조들(20) 및 반사 구조들(30)을 분리시키기 위해 다른 다이싱(dicing) 프로세스가 수행되어 수직 측면 표면(231b)을 형성할 수 있다. 수직 측면 표면(231d)은 반사 구조(30)에 의해 여전히 차폐된다. 이러한 방식으로, 복수의 상호 분리된 LED들(3A)이 획득될 수 있다.
상기 제조 방법은 약간의 수정 이후 LED(3B)를 제조하기 위해 수행될 수 있다. 즉, 도 18b를 참조하면, 포토루미네슨트 구조(20)를 형성하기 위한 제조 단계에서, 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩들(10)의 에지 표면들(13) 사이에서 선택적으로 형성되지만 LED 칩(10)의 상부 표면(11)을 커버하지 않는다. 대안적으로, 포토루미네슨트 구조(20)는 LED 칩(10)의 상부 표면(11)을 커버하도록 형성될 수 있고, 그 다음, 상부 표면(11)을 커버하는 부분이 제거될 수 있다.
상기 내용은 LED들(3A 및 3B)을 제조하는 방법의 설명이다. 다음으로, LED들(4A 및 4B)을 제조하는 방법이 설명될 것이다. LED들(3A 및 3B)의 제조 프로세스들과 동일하거나 유사한 제조 프로세스들의 상세한 설명은 적절히 생략될 것이다.
도 18a에 도시된 바와 같이, 먼저, 복수의 LED 칩들(10)이 발산재(80) 상에서 특정 피치로 배열되고, 그 다음, 도 18b에 도시된 바와 같이, 포토루미네슨트 구조들(20)이 LED 칩들(10) 상에 배치된다. 그 후, 도 19a 내지 도 19c에 도시된 바와 같이, 제1 트렌치(90)를 형성하기 위해 제1 수평 방향 D1을 따라 포토루미네슨트 구조(20)가 절단되어 반사 구조(30)에 의해 커버될 수직 측면 표면(231d)을 노출시킨다.
도 23a 내지 도 23c에 예시된 바와 같이, 이 제조 프로세스는 LED(3A)를 제조하는 방법과 상이하다. 제1 트렌치(90)가 형성된 후, 다른 절단 프로세스 단계가 수행될 것이다. 즉, 포토루미네슨트 구조(20)가 제2 수평 방향 D2를 따라 절단되어, 제2 트렌치(91)를 형성하고, 제1 수직 방향 D1에 실질적으로 수직으로 서로 대향하여 배치되는 2개의 수직 측면 표면들(231a 및 231c)을 노출시킨다.
2개의 트렌치 제거 프로세스들이 완료된 후, 제1 및 제2 트렌치들(90 및 91) 내부에 반사 구조들(30)(미도시)이 형성되어 포토루미네슨트 구조(20)의 수직 측면 표면들(231a, 231c 및 231d)을 커버하고, 제1 및 제2 트렌치들(90 및 91)의 갭을 채운다. 또한, 반사 구조(30)는 포토루미네슨트 구조(20)의 상단 표면(21)을 실질적으로 완전히 커버한다. 반사 구조(30)가 형성된 후, 발산재(80)가 제거되어 복수의 LED들(4A 또는 4B)이 획득될 수 있다. 그 다음, 싱귤레이션 프로세스가 수행되어, 서로 분리된 복수의 LED들(4A 또는 4B)이 획득될 수 있다.
요약하면, 본 개시의 실시예들에 따른 LED를 제조하기 위한 방법은, 적어도 하나의 특정한 수평 방향을 따라 방사 패턴 및 시야각을 효과적으로 제어할 수 있는 다양한 LED들을 생성할 수 있거나, 측면-뷰 발광 구조를 갖는 CSP LED를 형성할 수 있다. 이러한 LED들은 배치(batch) 방식으로 제조될 수 있다.
본 개시는 본 개시의 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시의 진정한 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들이 행해질 수 있고 등가물들이 대체될 수 있음을 당업자들은 이해해야 한다. 또한, 특정 상황, 재료, 재료의 조성, 방법 또는 공정을 본 개시의 목적, 사상 및 범위에 적응시키기 위해 많은 수정들이 행해질 수 있다. 이러한 모든 수정들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 특히, 본 명세서에 개시된 방법들은 특정 순서로 수행된 특정 동작을 참조하여 설명되었지만, 이러한 동작들은 결합, 세분화, 또는 재순서화되어 본 개시의 교시들을 벗어나지 않고 동등한 방법을 형성할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에서 구체적으로 표시되지 않는 한, 동작들의 순서 및 그룹화는 본 개시의 제한들이 아니다.

Claims (32)

  1. 발광 디바이스로서,
    상부 표면, 상기 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 포함하되, 상기 에지 표면은 상기 상부 표면과 상기 하부 표면을 연결하고, 상기 전극들의 세트는 상기 하부 표면 상에 배치되고, 상기 전극들의 세트 및 상기 하부 표면은 하부 전극 표면을 형성하는 발광 칩;
    상단 표면, 상기 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 포함하되, 상기 측면 표면은 상기 상단 표면과 상기 바닥 표면을 연결하고, 상기 발광 칩의 상부 표면과 상기 발광 칩의 에지 표면 모두를 커버하는 광학 구조; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 포함하고,
    상기 광학 구조는 포토루미네슨트(photoluminescent) 구조 또는 광-투과 구조이고,
    서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고,
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고;,
    상기 광학 구조의 상단 표면, 및 서로 대향하여 그리고 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 배치되는 상기 광학 구조의 2개의 수직 측면 표면들은 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 상단 발광 표면 및 2개의 측면 발광 표면들을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 상단 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 평행하고;
    상기 발광 디바이스의 2개의 측면 발광 표면들 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고;
    상기 제2 수평 방향에 따른 측면 반사 표면과 에지 표면 사이의 거리는 상기 제2 수평 방향에 따른 측면 발광 표면과 에지 표면 사이의 거리보다 작은,
    발광 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 발광 디바이스로서,
    상부 표면, 상기 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 포함하되, 상기 에지 표면은 상기 상부 표면과 상기 하부 표면을 연결하고, 상기 전극들의 세트는 상기 하부 표면 상에 배치되고, 상기 전극들의 세트 및 상기 하부 표면은 하부 전극 표면을 형성하는 발광 칩;
    상단 표면, 상기 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 포함하되, 상기 측면 표면은 상기 상단 표면과 상기 바닥 표면을 연결하고, 상기 발광 칩의 상부 표면은 커버하고, 상기 발광 칩의 에지 표면은 커버하지 않는 광학 구조; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 포함하고,
    상기 광학 구조는 포토루미네슨트(photoluminescent) 구조 또는 광-투과 구조이고,
    서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고,
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고,
    상기 광학 구조의 바닥 표면의 영역은 상기 발광 칩의 상부 표면의 영역보다 크고;
    상기 발광 칩의 상부 표면은 상기 광학 구조에 의해 커버되고;
    상기 발광 칩의 에지 표면은 상기 반사 구조에 의해 커버되고;
    상기 광학 구조의 상단 표면, 및 서로 대향하여 그리고 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 배치되는 상기 광학 구조의 2개의 수직 측면 표면들은 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 상단 발광 표면 및 2개의 측면 발광 표면들을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 상단 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 평행하고;
    상기 발광 디바이스의 2개의 측면 발광 표면들 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직인,
    발광 디바이스.
  5. 발광 디바이스로서,
    상부 표면, 상기 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 포함하되, 상기 에지 표면은 상기 상부 표면과 상기 하부 표면을 연결하고, 상기 전극들의 세트는 상기 하부 표면 상에 배치되고, 상기 전극들의 세트 및 상기 하부 표면은 하부 전극 표면을 형성하는 발광 칩;
    상단 표면, 상기 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 포함하되, 상기 측면 표면은 상기 상단 표면과 상기 바닥 표면을 연결하는 광학 구조; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 포함하고,
    상기 광학 구조는 포토루미네슨트(photoluminescent) 구조 또는 광-투과 구조이고,
    서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고,
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고,
    상기 발광 칩의 상부 표면 및 에지 표면 둘 모두는 상기 광학 구조에 의해 커버되고;
    상기 광학 구조의 상단 표면은 상기 반사 구조에 의해 커버되어 상부 반사 표면을 형성하고;
    서로 대향하여 그리고 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 배치되는 상기 광학 구조의 2개의 수직 측면 표면들은 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 2개의 측면 발광 표면들을 형성하거나, 상기 반사 구조에 의해 커버되어 2개의 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 2개의 측면 발광 표면들 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고,
    상기 제2 수평 방향에 따른 측면 반사 표면과 에지 표면 사이의 거리는 상기 제2 수평 방향에 따른 측면 발광 표면과 에지 표면 사이의 거리보다 작은,
    발광 디바이스.
  6. 발광 디바이스로서,
    상부 표면, 상기 상부 표면에 대향하는 하부 표면, 에지 표면 및 전극들의 세트를 포함하되, 상기 에지 표면은 상기 상부 표면과 상기 하부 표면을 연결하고, 상기 전극들의 세트는 상기 하부 표면 상에 배치되고, 상기 전극들의 세트 및 상기 하부 표면은 하부 전극 표면을 형성하는 발광 칩;
    상단 표면, 상기 상단 표면에 대향하는 바닥 표면 및 측면 표면을 포함하되, 상기 측면 표면은 상기 상단 표면과 상기 바닥 표면을 연결하고, 상기 발광 칩의 상부 표면, 상기 발광 칩의 에지 표면 또는 둘 모두를 커버하는 광학 구조; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 포함하고,
    상기 광학 구조는 포토루미네슨트(photoluminescent) 구조 또는 광-투과 구조이고,
    서로 수직인 제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고,
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고,
    상기 발광 칩의 에지 표면은 상기 광학 구조에 의해 커버되고;
    상기 발광 칩의 상부 표면 및 상기 광학 구조의 상단 표면 둘 모두는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 상부 반사 표면을 형성하고;
    서로 대향하여 그리고 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 배치되는 상기 광학 구조의 2개의 수직 측면 표면들은 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 2개의 측면 발광 표면들을 형성하거나, 상기 반사 구조에 의해 커버되어 2개의 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 발광 디바이스의 2개의 측면 발광 표면들 및 상기 발광 칩의 하부 전극 표면은 서로 실질적으로 수직이고,
    상기 제2 수평 방향에 따른 측면 반사 표면과 에지 표면 사이의 거리는 상기 제2 수평 방향에 따른 측면 발광 표면과 에지 표면 사이의 거리보다 작은,
    발광 디바이스.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 구조는 마이크로-구조화된 렌즈 층을 더 포함하는,
    발광 디바이스.
  10. 제1항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    서브마운트 기판을 더 포함하고, 상기 발광 디바이스는 상기 서브마운트 기판과 전기적으로 연결되는,
    발광 디바이스.
  11. 제1항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 구조는 적어도 하나의 광-투과 층을 더 포함하는,
    발광 디바이스.
  12. 제1항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 구조는 광-투과 수지 재료, 및 상기 광-투과 수지 재료에 산재된 광학 산란 입자들을 포함하는,
    발광 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광-투과 수지 재료는 폴리프탈아미드, 폴리시클로헥실렌-디메틸렌 테레프탈레이트, 에폭시 몰딩 화합물 또는 실리콘을 포함하고;
    상기 광학 산란 입자들은 티타늄 디옥사이드, 붕소 나이트라이드, 실리콘 디옥사이드, 또는 알루미늄 옥사이드를 포함하는,
    발광 디바이스.
  14. 백라이트 모듈로서,
    수평 표면을 포함하는 애플리케이션 장착 보드;
    상기 애플리케이션 장착 보드의 수평 표면 상에 배치되는 제5항 또는 제6항의 발광 디바이스;
    상기 애플리케이션 장착 보드의 수평 표면 위에 배치되는 반사 층; 및
    상기 반사 층 위에 배치되는 도광판을 포함하고,
    상기 도광판은, 입사광 측면 표면, 및 상기 입사광 측면 표면에 연결되고 상기 반사 층으로부터 멀리 향하는 출사광 표면을 포함하고,
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면은 상기 도광판의 입사광 측면 표면을 향하는,
    백라이트 모듈.
  15. 백라이트 모듈로서,
    수평 표면과 수직 표면을 포함하는 애플리케이션 장착 보드;
    상기 애플리케이션 장착 보드의 수직 표면 상에 배치되는 제1항 또는 제4항의 발광 디바이스;
    상기 애플리케이션 장착 보드의 수평 표면 위에 배치되는 반사 층; 및
    상기 반사 층 위에 배치되는 도광판을 포함하고,
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면은 상기 애플리케이션 장착 보드의 수평 표면을 향하고;
    상기 도광판은, 입사광 측면 표면, 및 상기 입사광 측면 표면에 연결되고 상기 반사 층으로부터 멀리 향하는 출사광 표면을 포함하고,
    상기 발광 디바이스의 상단 발광 표면은 상기 도광판의 입사광 측면 표면을 향하는,
    백라이트 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 발광 디바이스의 상단 발광 표면의 길이는 상기 제2 수평 방향을 따라 특정되고;
    상기 도광판의 두께는 상기 출사광 표면의 법선 방향을 따라 특정되고;
    상기 상단 발광 표면의 길이는 상기 도광판의 두께보다 크지 않은,
    백라이트 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 애플리케이션 장착 보드는 상기 수직 표면, 상기 수평 표면 또는 둘 모두를 커버하는 반사 층을 더 포함하는,
    백라이트 모듈.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 애플리케이션 장착 보드는 유연한 애플리케이션 장착 보드인,
    백라이트 모듈.
  19. 삭제
  20. 제14항에 있어서,
    상기 발광 디바이스의 측면 발광 표면의 길이는 상기 발광 칩의 상부 표면의 법선 방향을 따라 특정되고;
    상기 도광판의 두께는 상기 출사광 표면의 법선 방향을 따라 특정되고;
    상기 측면 발광 표면의 길이는 상기 도광판의 두께보다 크지 않은,
    백라이트 모듈.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 애플리케이션 장착 보드는 상기 수평 표면을 커버하는 반사 층을 더 포함하는,
    백라이트 모듈.
  22. 발광 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    발광 칩의 상부 표면, 상기 발광 칩의 에지 표면 또는 둘 모두를 커버하는 광학 구조를 배치하는 단계; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
    제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고;
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고,
    상기 광학 구조를 배치할 때, 제1 수평 방향을 따른 상기 광학 구조는 제1 트랜치를 형성하기 위해 절단되고, 상기 반사 구조에 의해 커버될 상기 광학 구조의 측면 표면이 노출되고,
    상기 반사구조를 형성할 때, 상기 반사 구조는 제1 트랜치를 채우도록 형성되고,
    상기 제2 수평 방향에 따른 측면 반사 표면과 에지 표면 사이의 거리는 상기 제2 수평 방향에 따른 측면 발광 표면과 에지 표면 사이의 거리보다 작은,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 광학 구조를 배치할 때, 상기 방법은,
    상기 발광 칩의 상부 표면 및 에지 표면 상에 상기 광학 구조를 형성하는 단계; 를 더 포함하는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 반사 구조를 형성할 때, 상기 반사 구조는 상기 광학 구조의 상단 표면을 더 커버하는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 방법은,
    제2 트렌치를 형성하기 위해 상기 제2 수평 방향을 따라 상기 광학 구조를 절단하고, 상기 제1 수평 방향에 실질적으로 수직인 상기 2개의 수직 측면 표면들을 노출시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 반사 구조를 형성할 때, 상기 반사 구조는 상기 제2 트렌치를 채우도록 형성되는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  26. 삭제
  27. 제22항에 있어서,
    상기 광학 구조를 배치할 때, 상기 방법은,
    상기 발광 칩의 에지 표면을 커버하도록 상기 광학 구조를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 반사 구조를 형성할 때, 상기 반사 구조는 상기 제1 트렌치를 채우도록, 그리고 또한 상기 광학 구조의 상단 표면 및 상기 발광 칩의 상부 표면을 커버하도록 형성되는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 반사 구조를 형성하는 단계는,
    제2 트렌치를 형성하기 위해 상기 제2 수평 방향을 따라 상기 광학 구조를 절단하고, 상기 제1 수평 방향에 실질적으로 수직인 상기 2개의 수직 측면 표면들을 노출시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 반사 구조는 상기 제2 트렌치를 채우도록 형성되는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 제1 수평 방향을 따라 상기 광학 구조를 절단하는 단계, 및 그에 후속하여, 상기 제2 수평 방향을 따라 상기 광학 구조를 절단하는 단계를 더 포함하는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 광학 구조를 절단하는 단계 및 상기 반사 구조를 절단하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사 구조를 절단하는 단계는 상기 광학 구조를 절단하는 단계와 동시적인,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
  31. 제14항에 있어서,
    상기 애플리케이션 장착 보드는 유연한 애플리케이션 장착 보드인,
    백라이트 모듈.
  32. 발광 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    발광 칩의 상부 표면, 상기 발광 칩의 에지 표면 또는 둘 모두를 커버하는 광학 구조를 배치하는 단계; 및
    상기 광학 구조의 측면 표면을 부분적으로 커버하는 반사 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
    제1 수평 방향 및 제2 수평 방향은 상기 발광 칩의 상부 표면 상의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 특정되고;
    상기 광학 구조의 측면 표면은 4개의 수직 측면 표면들을 포함하고;
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제1 수평 방향에 대해 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고,
    상기 4개의 수직 측면 표면들 중 다른 2개의 수직 측면 표면들은 상기 제2 수평 방향에 실질적으로 수직으로 대향하여 배치되고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되어 측면 반사 표면을 형성하고;
    상기 제2 수평 방향에 대해 실질적으로 수직인 상기 수직 측면 표면들 중 다른 하나는 상기 반사 구조에 의해 커버되지 않아서 측면 발광 표면을 형성하고,
    상기 광학 구조를 배치할 때, 상기 방법은,
    상기 상부 표면이 아래를 향하도록 상기 발광 칩을 상기 광학 구조 상에 배열하는 단계; 및
    제1 트렌치를 형성하기 위해 상기 제1 수평 방향을 따라 상기 광학 구조를 절단하고, 상기 반사 구조에 의해 커버될 상기 측면 표면을 노출시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 반사 구조를 형성할 때, 상기 반사 구조는 상기 제1 트렌치를 채우도록, 그리고 또한 상기 발광 칩의 에지 표면을 커버하도록 형성되는,
    발광 디바이스를 제조하는 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111276596B (zh) 2018-12-05 2024-02-06 光宝光电(常州)有限公司 发光单元
TWI676768B (zh) * 2018-12-05 2019-11-11 大陸商光寶光電（常州）有限公司 發光單元
KR102325808B1 (ko) * 2019-07-17 2021-11-12 주식회사 에스엘바이오닉스 반도체 발광소자 및 이의 제조방법
JP7066964B2 (ja) * 2020-01-31 2022-05-16 日亜化学工業株式会社 面状光源
CN116598410A (zh) * 2023-06-29 2023-08-15 惠州市弘正光电有限公司 Led光源、led显示屏及制备工艺

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4640188B2 (ja) * 2006-01-18 2011-03-02 三菱電機株式会社 面状光源装置
US20080049445A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Backlight Using High-Powered Corner LED
US8552444B2 (en) * 2007-11-19 2013-10-08 Panasonic Corporation Semiconductor light-emitting device and manufacturing method of the same
KR20130007036A (ko) * 2011-06-28 2013-01-18 (주)세미머티리얼즈 발광소자 패키지 및 그 제조 방법
KR101262520B1 (ko) * 2011-07-18 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
JP2013072905A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toshiba Corp 液晶表示装置用バックライト
JP5860289B2 (ja) * 2012-01-05 2016-02-16 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄ装置の製造方法
JP5995695B2 (ja) * 2012-12-03 2016-09-21 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ装置の製造方法
JP6153327B2 (ja) * 2013-01-22 2017-06-28 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄモジュール
KR20140133765A (ko) * 2013-05-09 2014-11-20 서울반도체 주식회사 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20150044307A (ko) * 2013-10-16 2015-04-24 주식회사 루멘스 측면 발광형 발광 소자 패키지와, 백라이트 유닛 및 측면 발광형 발광 소자 패키지의 제작 방법
JP6438648B2 (ja) * 2013-11-15 2018-12-19 日亜化学工業株式会社 半導体発光装置およびその製造方法
KR101691818B1 (ko) * 2014-06-19 2017-01-03 삼성디스플레이 주식회사 광원모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR102398384B1 (ko) * 2015-06-29 2022-05-16 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드 패키지와 그의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 유닛과 액정 표시 장치
KR102608856B1 (ko) * 2015-10-07 2023-12-04 루미리즈 홀딩 비.브이. 가변 수의 방출 표면들을 갖는 플립-칩 smt led들
KR102464320B1 (ko) * 2015-10-26 2022-11-07 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 패키지
JP6567576B2 (ja) * 2017-02-09 2019-08-28 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ 表示装置

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