KR20080017053A - Ｌｅｄ가 포함된 조명 시스템 - Google Patents

Ｌｅｄ가 포함된 조명 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20080017053A
KR20080017053A KR1020077030146A KR20077030146A KR20080017053A KR 20080017053 A KR20080017053 A KR 20080017053A KR 1020077030146 A KR1020077030146 A KR 1020077030146A KR 20077030146 A KR20077030146 A KR 20077030146A KR 20080017053 A KR20080017053 A KR 20080017053A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical substrate
light emitting
emitting diode
led
Prior art date
Application number
KR1020077030146A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101346122B1 (ko
Inventor
로날드 엠. 울프
잔 데 그라프
한스 반 스프랑
마커스 에이. 버스추렌
테오 에이. 코프
Original Assignee
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20080017053A publication Critical patent/KR20080017053A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101346122B1 publication Critical patent/KR101346122B1/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
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/641—Heat extraction or cooling elements characterized by the materials
    • 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
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • 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
    • H01L2224/73—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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

조명 시스템은 복수의 발광 다이오드 칩(R, G, B)을 포함한다. 각 발광 다이오드 칩(R, G, B)은 광 방출을 위해 발광층(1)이 제공되는 LED 기판(2)을 포함한다. LED 칩은 미리 정해진 광학 속성을 갖는 광학 기판(10) 상에 배치된다. LED의 발광층은 광학 기판을 향한다. 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 방출되는 광은 발광층(1)과 반대되는 광 출구 윈도우(11)를 통해 방출된다. 광학 기판은 열 확산 수단을 포함한다. 바람직하게는, 광학 기판은 열 확산 수단으로서 동작하는 반투명 다결정 세라믹 재료를 포함한다. 바람직하게는, 열 확산 수단은 광학 기판 중 광 출구 윈도우와 반대되는 면에 제공되는 금속층(16) 및/또는 열 싱크(17)를 포함한다. 바람직하게는, LED는 광학 기판 내에 매립된다.
조명 시스템, 발광층, 발광 다이오드 칩, 열 확산 수단, 열 싱크, 열 확산 수단

Description

ＬＥＤ가 포함된 조명 시스템{ILLUMINATION SYSTEM WITH LEDS}
본 발명은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 칩을 포함하는 조명 시스템에 관한 것으로, 각 발광 다이오드 칩은 광 방출을 위하여 발광층이 제공되는 LED 기판을 포함하고, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 광학 기판 상에 배치되는 조명 시스템에 관한 것이다.
현재, LED는 조명 시스템에서 폭넓게 사용되고 있다. LED는 특히, 예컨대 텔레비전 수상기 및 모니터를 위한 (수광형(non-emissive)) (이미지) 표시 장치의 백라이트에서 광원으로서 사용된다. 이러한 조명 시스템은, (휴대용) 컴퓨터 또는 (무선) 전화기에서 사용되는 LCD 패널이라고도 불리우는 액정 표시 장치와 같은 수광형 표시 장치를 위한 백라이트로서 특히 적절하게 사용될 수 있다. 또한, 이러한 조명 시스템은 스포트라이트, 투광 조명과 같은 일반적인 조명 목적으로, 또한 예컨대 표시판, 콘투어(contour) 조명 및 광고 게시판에 적용되는 것과 같은 광역 직시 발광 패널에 사용되기도 한다. 추가적인 응용은 자동차용 프론트, 신호 조명, 및 가정에서 스크린에 보이는 TV 쇼 또는 영화의 분위기에 주변광 상태를 맞추기 위한 소위 말하는 앰비언스(ambiance) 광 장치가 있다. 새로이 부상하는 다른 응용은, 고휘도, 고플럭스의 광원이 선호되는 개인용 이미지 프로젝션 장치에 고휘 도 광원으로서 LED를 사용하는 것이다.
일반적으로, 이러한 조명 시스템은 예컨대, 발광 다이오드(LED)와 같은 광원을 복수 개 포함한다. LED는 예컨대, 잘 알려진 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B) 광 이미터와 같은 별개의 1차색(primary color)의 광원일 수 있다. 또한, 광 이미터는 1차색으로서 예컨대, 황색(amber) 또는 청록색(cyan)을 포함할 수 있다. 이들 1차색은 발광 다이오드 칩에 의해 직접 생성될 수도 있고, 또는 발광 다이오드 칩으로부터의 단파장 광을 이용하여 조사할 때 형광체에 의해 생성될 수도 있다. 1차색을 형광체에 의해 생성하는 후자의 경우, 혼합색 또는 백색광을 1차색의 하나로서 사용하는 것도 가능하다. 일반적으로, 개별적인 광원에 의해 발광되는 광은, 특정 광원과 조명 시스템에 의해 발광되는 광의 상호 작용을 제거하면서, 광을 균일하게 배포시키기 위하여 광학 시스템의 투명 소자(들)에서 혼합된다. 수명 기간 전반에 걸쳐 일정한 광학 성능을 얻기 위해서는, 조명 시스템 내의 개별적인 광원 각각의 상이한 시효 거동(ageing behavior)을 보상하기 위한 대책이 취해져야 한다. 이러한 목적으로, 센서와 소정의 피드백 알고리즘을 갖는 제어기가, 광원의 수명 기간 전반에 걸쳐 색 정확도뿐만 아니라 광 출력 레벨을 안정화시키기 위하여 제공된다.
일본 특허 출원 JP-A 2004-158557의 영문 요약서에는, 기판의 제1 면에는 리세스가 제공되고 그 리세스 내에는 LED가 배치되는 투명 기판을 포함하는 플립칩 유형의 발광 다이오드(LED) 패키지가 개시되어 있다. LED는 플립칩 다이에서와 같이 투명 기판을 향해 광을 방출하여, 그 방출이 LED의 상부에 있는 본딩 패드에 의 해 방해되지 않기 때문에, 발광 영역 및 발광 강도가 증가될 수 있다.
공지된 조명 시스템의 단점은 광 방출 효능이 비교적 낮다는 점이다.
본 발명의 목적은 상술한 단점을 전체적으로 또는 부분적으로 제거하기 위한 것이다. 본 발명에 의하면, 이 목적은,
적어도 하나의 발광 다이오드 칩을 포함하는 조명 시스템으로서,
각 발광 다이오드 칩은 광 방출을 위해 발광층이 제공되는 LED 기판을 포함하고,
적어도 하나의 발광 다이오드 칩은 미리 정해진 광학 속성을 갖는 광학 기판 상에 배치되고,
적어도 하나의 발광 다이오드 칩의 발광층은 광학 기판을 향하고,
적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 의해 방출되는 광은 광학 기판 중 발광층과 반대되는 면의 광 출구 윈도우를 통해 방출되고,
광학 기판은 열 확산 수단을 포함하는 조명 시스템에 의해 달성된다.
발광 다이오드(LED)를 포함하는 조명 시스템에서, LED 칩의 (전력) 출력 레벨을 증가시키려는 경향이 있다. 이러한 LED 칩은 공칭 전력으로 구동될 때 100mW 내지 5W 범위의 방사 전력 출력을 갖는다. 이에 의해 LED의 온도가 100℃를 상회하는 온도로, 또는 심지어 200℃를 상회하는 온도로 상승될 수 있다. LED 칩의 온도가 너무 높아지면 일부 LED 칩의 효능이 감소되고, 더욱 높은 온도에서는 LED의 기능도 감소된다는 사실은 잘 알려져 있다. 본 발명의 조치에 따라 광학 기판에 열 확산 수단을 제공함으로써, LED는 높은 전력에서 동작될 수 있고, LED에 의해 생성되는 열은 열 확산 수단에 의해 LED로부터 멀리 지향된다.
당해 기술 분야에서 공지된 조명 시스템에서 현재의 단일 및 복수의 LED 광원의 문제점은, 출력 전력을 방출되는 광출력으로 변환하는 효율이 비교적 낮다는 것이다. 보다 효율적인 광원에 있어서, 이 변환 효율은 기껏해야 10-15%에 달하는 양이다. 낮은 효율은 한편으로는 LED의 활성층의 고유의 변환 효율 때문이지만, 다른 한편으로는 동일한 활성층에서 또는 이를 둘러싼 높은 지수층(high-index layer)의 스택에서의 광 포획(light trapping) 또는 재흡수 때문이기도 하다. 이는 열로 변환되는 입력 전력의 90-85%에 달하는 양이다. 이러한 이유 때문에, LED로부터의 광 추출의 최적화 및 열 관리 모두는 조명 장치를 위해 LED를 최적화시키는 데에 중요한 문제이다.
공지된 조명 시스템의 다른 문제점은, 조명 시스템이 칩으로부터 열을 효율적으로 멀리 전달하기 위한 수단을 전혀 갖지 않는 전력 칩에 대해서는 설계되지 않기 때문에, 이 시스템의 루멘 플럭스 및 조도가 낮게 유지된다는 점이다. 또한, 광 방출 효능이 비교적 낮은데, 왜냐하면 기판과 LED의 결합이 LED로부터 광을 추출하는 데에 최적화되지 않았기 때문이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 LED는 공칭 전력으로 구동될 때, 적어도 100mW의 방사 전력 출력을 갖는다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, 발광 다이오드는 광학 기판 상에 소위 말하는 페이스 다운(face-down) 방식으로 설치된다. LED에 의해 방출되는 광은 광학 기판에 커플링된다.
열 확산 수단이 실현될 수 있는 방식에는 여러 가지가 있다. 본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 광학 기판이, 광학 부품 및 열 확산 수단 모두로서 동작하는 반투명 또는 투명 (다)결정 세라믹 재료를 포함한다는 특징이 있다. (다)결정 세라믹 재료로 제작되는 광학 기판은 그 자체가 열 전도성 부품으로서 효율적이다. 다결정 세라믹 재료로 제작되는 광학 기판을 사용하는 다른 이점은, 이러한 재료가 200℃를 상회하는 온도를 쉽게 견디고, 고전력 LED 칩이 사용될 수 있고, 온도가 더 이상 조명 시스템의 제약 조건이 아니라는 점이다. 광학 시스템의 일체화된 부분(integral part)으로 되려면, (다)결정 세라믹 재료가 투명하거나 반투명해야 한다. 실용적인 이유 때문에, 소결된(sintering) 다결정 광학 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 부품을 준비하는 것은 세라믹 부품 또는 장치를 준비하는 기술 분야의 당업자에게는 가능한 일로 알려져 있다. 적절한 세라믹 재료에는 YAG(Yttrium Aluminium Granate), PCA(Polycrystalline Alumina), AlN(Aluminium Nitride) 등이 있다. 이들 재료는 1000℃를 상회하는 온도에서 소결되고, LED의 동작 온도를 쉽게 견딜 수 있다. 또한, 이들 재료의 부품은 압출성형(extrusion), 사출성형(injection molding) 또는 세라믹 성형의 당업자에게 공지되어 있는 주물(casting) 기술에 의해 다양한 형태로 형성될 수 있음이 알려져 있다. 광학 기판으로서의 다른 적절한 재료로는 유리가 있다.
전술한 재료를 사용하면, 광학 기판에 추가적인 기능이 더해질 수 있다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 광학 기판의 미리 정해진 광학 속성이 광 추출, 광 변환 및/또는 광 방향성에 영향을 미치는 것을 포함한다.
제1 실시예에서, 청색 또는 UV 방출 LED는, 국부적인 일정 양이 발광성 물질로 구성되는 리세스 내에 설치된다. 이는 세라믹 재료에 소결되거나, 내부 확산(in-diffusion)을 통해 나중에 구성되거나, 당업자에게 알려진 임의의 다른 수단에 의해 행해질 수 있다. 발광 재료는 1차 광을 2차 색으로 적어도 부분적으로 변환하고, 단일 LED용의 광학 기판에 다양한 발광성 물질을 조합시킴으로써, 매우 견고하며 일정한 색을 내는 광원이 획득된다.
다른 실시예에서는, 복수의 LED가, 광원으로부터 더 높은 광 플럭스를 얻기 위하여 동일하거나 상이한 발광 재료가 공급되는 여러 출구 구멍에 설치된다. 세라믹 기판 전반에 걸친 발광 물질의 분포를 신중히 선택함으로써, 광학 기판으로부터 방출되는 광의 색 또는 색 온도의 원하는 변화를 위치 또는 방출각의 함수로서 유도할 수도 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 세라믹 기판은 LED의 기판과 동일하거나 대략 동일한 굴절율을 갖는 재료로 구성된다. 동일한 굴절율을 갖는 LED 기판과 출구 구멍의 내부 사이에 투명 접착제를 적용함으로써, 장치는 LED 기판의 내부 반사에 의한 광 손실을 최소화한다.
또 다른 실시예에서, 광학 기판의 앞면에는, 광 추출을 용이하게 하거나 미리 특정된 방향으로의 광 추출을 강화시킬 목적으로, 마이크로 렌즈 또는 회절 패턴과 같은 광학 구조를 갖는다. 이들 패턴은 소결 전에 세라믹을 구조화함에 의해 또는 나중에 광학 기판의 상부에 적절한 굴절율을 갖는 층을 제공함으로써, 광이 방출되는 광학 기판의 표면에 적용될 수 있다. 모든 경우, 이는 300℃ 이상의 동작 온도를 견디는 데에 적절한 무기층과 관계 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 또 다른 이점은, 세라믹층 중 열 전도성이 개선된 상면에 조명 시스템의 열 확산을 자극하기 위한 다른 수단이 존재한다는 것이다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 열 확산 수단이 광학 기판 중 광 출구 윈도우와 반대되는 면에 제공된 금속층을 포함한다는 특징이 있다. 금속층은 LED로부터 열을 멀리 지향시키는 것을 더욱 촉진한다. LED에 의해 방출되는 광이 광학 기판으로 지향되더라도, 광학 기판 중 발광층을 향한 면에 제공된 금속층에 의해 LED에 의한 광 방출의 효능이 감소되지 않는다. 금속층은 방출된 광을 광 출구 윈도우 측으로 지향시키기 위한 리플렉터로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 열 확산 수단이 광학 기판 중 광 출구 윈도우와 반대되는 면에 제공되는 열 싱크를 포함한다는 특징이 있다. 열 싱크는 주로 방산된 에너지를 주위로 전달하는 것을 크게 자극시킨다. 전력 장치에 대한 냉각은 열 싱크를 제공함으로써 효율적으로 달성된다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩이 광학 기판 내에 매립된다는 특징이 있다. LED의 매립 환경 및 열 확산 수단의 제공은 동작 중에 LED에 의해 생성되는 열을 보다 효과적으로 냉각시키는 데에 기여한다.
바람직하게는, 광학 기판 중 광 출구 윈도우와 반대되는 면에 금속 접속부가 제공되는데, 이 금속 접속부는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩에 전력을 공급한다.
본 발명에 따른 조명 시스템의 바람직한 실시예는, 적어도 하나의 발광 다이오드 칩과 광학 기판 사이에 광학 본딩 수단이 제공된다는 특징이 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시 양태는 이하 기술되는 실시예로부터 명백해지며, 이를 참조하여 설명될 것이다.
도 1A는 LED가 광학 기판 상에 설치되는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 단면도.
도 1B는 도 1A에 도시된 실시예의 세부적인 단면도.
도 2A는 LED가 광학 기판 내에 매립되는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 단면도.
도 2B는 도 2A에 도시된 제1 실시예의 세부적인 단면도.
도 2C는 도 2A에 도시된 제2 실시예의 세부적인 단면도.
도면은 단순히 개략적인 것으로, 일정한 비율로 도시되지는 않았다. 특히, 일부 치수는 명확한 설명을 위하여 매우 과장되게 도시되어 있다. 도면들의 유사한 소자들은 가능한 한 동일한 참조 부호로 표시하였다.
도 1A는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 단면도를 매우 개략적으로 도시한다. 도 1B는 도 1A에 도시된 실시예의 세부적인 단면도를 매우 개략적으로 도시한다. 도 1A 및 1B의 조명 시스템은 복수의 발광 다이오드(LED) 칩 R, G, B를 포함한다. 도 1A 및 1B에 도시된 본 발명의 실시예에서, LED 칩 R, G, B는 광학 기판(10) 상에 설치된다. LED는, 도 1A의 예에서, 잘 알려진 적색 R, 녹색 G 또는 청색 B LED 칩과 같은 별개의 1차색의 광원일 수 있다. 다르게는, LED는 예컨대 1차색으로서 황색 또는 청록색을 포함할 수 있다. 1차색은 발광 다이오드 칩에 의해 직접 생성될 수도 있고, 또는 발광 다이오드 칩으로부터의 단파장 광을 이용하여 조사할 때 형광체(층)에 의해 생성될 수도 있다. 1차색을 형광체에 의해 생성하는 후자의 경우, 혼합색 또는 백색광도 1차색의 하나로서 가능하다. 일반적으로, LED는 비교적 높은 광원 휘도를 갖는다.
바람직하게는, LED 각각은 공칭 전력으로 구동될 때, 적어도 100mW의 방사 전력 출력을 갖는다. 이러한 높은 출력을 갖는 LED는 종종 LED 전력 패키지로서 불려지기도 한다. 이러한 고효율, 고출력의 LED를 사용하면, 원하는 비교적 높은 광 출력에서, LED의 수를 비교적 적게 할 수 있다는 구체적인 이점이 있다. 이는 제조될 조명 시스템의 조밀도 및 효율에 긍정적인 영향을 미친다.
각 LED 칩 R, G, B는 광 방출을 위해 발광층(1)이 제공된 LED 기판(2)을 포함한다(도 1B 참조). 복수의 LED R, G, B는 미리 정해진 광학 속성을 갖는 광학 기판(10) 상에 배치된다. 광학 기판의 미리 정해진 광학 속성은 광 추출, 광 변환 및/또는 광 방향성에 영향을 미치는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 조명 시스템에서, LED R, G, B는 광학 기판(10) 상에 소위 말하는 페이스 다운 방식으로 설치된다. 각 LED R, G, B에 의해 방출되는 광은 광학 기판(10)에 커플링된다. 복수의 LED R, G, B에 의해 방출되는 광은 광학 기판(10)의 광 출구 윈도우(11)를 통해 방출된다(도 1A 및 1B의 화살표 참조). 본 발명에 의하면, 광학 기판(10)은 열 확산 수단을 포함한다. 도 1A 및 1B의 예에서는, 광학 기판(10) 자체가 열 확산 수단으로서 동작한다. 반투명 다결정 세라믹 재료로 제작된 광학 기판(10)을 제공함으로써, 이러한 세라믹 재료가 열 확산 수단으로서 동작한다. 다결정 세라믹 재료로 제작된 광학 기판(10)은 열 전도율을 효과적으로 자극한다. 다결정 세라믹 재료로 제작된 광학 기판(10)을 사용하는 다른 이점은, 이러한 재료는 200℃를 상회하는 온도를 쉽게 견디고, 고전력 LED 칩 R, G, B가 사용될 수 있고, 온도가 더 이상 조명 시스템의 제약 조건이 아니라는 점이다. 바람직하게는, 다결정 세라믹 재료가 투명하다. 적절한 재료에는 YAG(Yttrium Aluminium Granate), PCA(Polycrystalline Alumina), AlN(Aluminium Nitride) 등이 있다. 이들 재료는 1000℃를 상회하는 온도에서 소결되고, LED의 동작 온도를 쉽게 견딜 수 있다. 또한, 이들 재료의 부품은 압출성형, 사출성형 또는 세라믹 성형의 당업자에게 공지되어 있는 주물 기술에 의해 다양한 형태로 형성될 수 있다. 세라믹 재료의 써모-메카닉(thermo-mechanic) 속성은 LED 칩과 일치하며, 이에 의해 견고한 장치 설계가 가능해진다. 광학 기판으로서의 다른 적절한 재료로는 유리가 있다.
도 1A 및 1B의 예에서, 금속 접속부(23)는 광학 기판(10) 중 광 출구 윈도우(11)와 반대되는 면에 제공된다. 금속 접속부(23)는 복수의 LED 칩 R, G, B에 전력을 공급한다. 와이어 본드(24)는 LED 칩 R, G, B와 금속 접속부(23) 사이에 전기 접속을 제공한다.
도 2A는 LED R, G, B가 광학 기판(10) 내에 매립되는 본 발명에 따른 조명 시스템의 실시예의 단면도를 매우 개략적으로 도시한다. 도 2B 및 2C는 도 2A에 도시된 조명 시스템의 2개의 상이한 실시예의 세부적인 단면도를 매우 개략적으로 도시한다.
LED R, G, B는 광학 기판(10)에 소위 말하는 페이스 다운 방식으로 설치된다. 각 LED R, G, B에 의해 방출되는 광은 광학 기판(10)에 커플링된다. 복수의 LED R, G, B에 의해 방출되는 광은 광학 기판(10)의 광 출구 윈도우(11)를 통해 방출된다(도 2A, 2B 및 2C의 화살표 참조). 광학 본딩 수단(12)은 LED 칩 R, G, B와 광학 기판(10) 사이에 제공된다. 광학 본딩 수단(12)은 LED와 광학 기판 사이에 좋은 광학 접촉부를 제공한다. 바람직하게는, 광학 본딩 수단은 LED 칩 R, G, B와 광학 기판(10) 간의 굴절률의 변화를 감소시키거나 회피하기 위하여 굴절율 일치 속성을 포함한다. 바람직하게는, 광학 본딩 수단(12)은 투명 접착제를 포함한다.
도 2B에 도시된 조명 시스템의 예에서, 열 확산 수단은 광학 기판(10) 중 광 출구 윈도우(11)와 반대되는 면에 제공되는 금속층(16)을 포함한다. 금속층(16)은 LED 칩 R, G, B와 금속 접속부(23) 사이에 전기 접속을 제공한다. 도 2B의 예에서, 금속 접속부(23)는 광학 기판(10) 내에 매립된다. 금속층(16)은 LED에 의해 생성되는 열을 멀리 지향시킨다.
도 2C에 도시된 조명 시스템의 예에서, 열 확산 수단은 광학 기판(10) 중 광 출구 윈도우(11)와 반대되는 면에 제공되는 열 싱크(17)를 포함한다. 금속층(16)은 비교적 두꺼운 금속판(19)을 통해 열 싱크(17)에 접속된다. LED R, G, B에 의해 생성되는 열은, 열을 주위로 방사하는 열 싱크(17)를 향하는, 금속판(19)을 통한 열 전도에 의해 효율적으로 방산된다. 조명 시스템의 바람직한 실시예에서, 열 싱크(17)는 열 전도성 접속부를 통해 조명 시스템의 하우징과 접속된다.
상술한 실시예는 본 발명을 제한하기보다는 설명하기 위한 것으로, 당업자들은 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않으면서 여러 가지 다른 실시예를 설계할 수 있음을 이해하여야 한다. 청구범위에서, 괄호 내에 배치된 임의의 참조 부호는 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함한다"란 동사 및 이에 대한 동사 변화를 사용하는 것이 청구범위에 기재된 것 이외의 구성 요소 또는 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다. 구성 요소 앞에 있는 "하나(a 또는 an)"란 용어는 이러한 구성 요소가 복수 개 존재하는 것을 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 별개의 구성 요소를 포함하는 하드웨어에 의해, 또한 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 여러 개의 이들 수단은 하나의 하드웨어 및 하드웨어의 동일 아이템에 의해 구현될 수 있다. 단지 서로 다른 종속항에서 어떤 수단을 인용하는 것에 불과한 사실이, 이들 수단의 조합을 유리하게 사용할 수 없음을 나타내는 것은 아니다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)을 포함하는 조명 시스템으로서,
    상기 각 발광 다이오드 칩(R, G, B)은 광 방출을 위해 발광층(1)이 제공되는 LED 기판(2)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)은 미리 정해진 광학 속성을 갖는 광학 기판(10) 상에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)의 상기 발광층(1)은 상기 광학 기판(10)을 향하고,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)에 의해 방출되는 광은 상기 광학 기판(10) 중 상기 발광층(1)과 반대되는 면의 광 출구 윈도우(11)를 통해 방출되고,
    상기 광학 기판(10)은 열 확산 수단을 포함하는 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 기판(10)은 열 확산 수단으로서 동작하는 반투명 다결정 세라믹 재료를 포함하는 조명 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열 확산 수단은 상기 광학 기판(10) 중 상기 광 출구 윈도우(11)와 반 대되는 면에 제공되는 금속층(16)을 포함하는 조명 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열 확산 수단은 상기 광학 기판(10) 중 상기 광 출구 윈도우(11)와 반대되는 면에 제공되는 열 싱크(17)를 포함하는 조명 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)은 상기 광학 기판(10) 내에 매립되는 조명 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 기판(10)의 미리 정해진 광학 속성은 광 추출, 광 변환 및/또는 광 방향성에 영향을 미치는 것을 포함하는 조명 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광학 기판(10) 중 상기 광 출구 윈도우(11)와 반대되는 면에는 금속 접속부(23)가 제공되고, 상기 금속 접속부(23)는 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)에 전력을 공급하는 조명 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)과 상기 광학 기판(10) 사이에는 광학 본딩 수단(12)이 제공되는 조명 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(R, G, B)은 공칭 전력으로 구동될 때, 적어도 100mW의 방사 전력 출력을 갖는 조명 시스템.
KR1020077030146A 2005-05-25 2006-05-10 Ｌｅｄ가 포함된 조명 시스템 KR101346122B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05104461.8 2005-05-25
EP05104461 2005-05-25
PCT/IB2006/051474 WO2006126123A1 (en) 2005-05-25 2006-05-10 Illumination system with leds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080017053A true KR20080017053A (ko) 2008-02-25
KR101346122B1 KR101346122B1 (ko) 2013-12-31

Family

ID=36829896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077030146A KR101346122B1 (ko) 2005-05-25 2006-05-10 Ｌｅｄ가 포함된 조명 시스템

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1889302B1 (ko)
JP (1) JP2008543041A (ko)
KR (1) KR101346122B1 (ko)
CN (1) CN100576588C (ko)
AT (1) ATE453932T1 (ko)
DE (1) DE602006011458D1 (ko)
TW (1) TW200709473A (ko)
WO (1) WO2006126123A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102867818A (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管封装结构及其制造方法
DE102011087886A1 (de) * 2011-12-07 2013-06-13 Osram Gmbh Halbleiterleuchte
US8870410B2 (en) 2012-07-30 2014-10-28 Ultravision Holdings, Llc Optical panel for LED light source
US8974077B2 (en) 2012-07-30 2015-03-10 Ultravision Technologies, Llc Heat sink for LED light source
US9062873B2 (en) 2012-07-30 2015-06-23 Ultravision Technologies, Llc Structure for protecting LED light source from moisture
DE102014100584A1 (de) * 2014-01-20 2015-07-23 Osram Gmbh Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Halbleiterbauteilen und optoelektronisches Halbleiterbauteil
CN107428563B (zh) * 2015-03-20 2021-07-20 昕诺飞控股有限公司 Uv-c水净化设备
KR101840537B1 (ko) 2016-03-17 2018-05-04 주식회사 대상 Led 조명등 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 led 조명등
KR20220025042A (ko) 2019-06-26 2022-03-03 코닝 인코포레이티드 디스플레이 장치 및 그를 위한 백라이트 유닛
JP7438858B2 (ja) 2020-06-15 2024-02-27 新光電気工業株式会社 発光装置
TWI767594B (zh) * 2021-03-03 2022-06-11 達運精密工業股份有限公司 顯示裝置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200631A (en) * 1991-08-06 1993-04-06 International Business Machines Corporation High speed optical interconnect
JP2002280614A (ja) * 2001-03-14 2002-09-27 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
KR100419611B1 (ko) * 2001-05-24 2004-02-25 삼성전기주식회사 발광다이오드 및 이를 이용한 발광장치와 그 제조방법
JP4122791B2 (ja) * 2002-02-14 2008-07-23 松下電工株式会社 発光装置
JP2004158557A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Shurai Kagi Kofun Yugenkoshi 類似フリップチップ型の発光ダイオード装置パッケージ
US6838702B1 (en) * 2003-10-10 2005-01-04 Lambda Opto Technology Co., Ltd Light emitting diode

Also Published As

Publication number Publication date
CN101185171A (zh) 2008-05-21
EP1889302B1 (en) 2009-12-30
WO2006126123A1 (en) 2006-11-30
DE602006011458D1 (de) 2010-02-11
TW200709473A (en) 2007-03-01
ATE453932T1 (de) 2010-01-15
JP2008543041A (ja) 2008-11-27
CN100576588C (zh) 2009-12-30
KR101346122B1 (ko) 2013-12-31
EP1889302A1 (en) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101346122B1 (ko) Ｌｅｄ가 포함된 조명 시스템
US8115217B2 (en) Systems and methods for packaging light-emitting diode devices
US8220977B2 (en) Solid state light unit and heat sink, and method for thermal management of a solid state light unit
KR102140790B1 (ko) 발광 다이오드 모듈용 렌즈 및 발광 다이오드 모듈 조명 장치
KR101455083B1 (ko) 조명 장치
WO2010018827A1 (ja) 発光装置
US7794121B2 (en) Two-dimensional luminaire
US20100301353A1 (en) Led lighting device having a conversion reflector
US8710724B2 (en) LED light source lamp having drive circuit arranged in outer periphery of LED light source
EP1825719B1 (en) Illumination system
KR20160054666A (ko) 광원 모듈 및 조명 장치
WO2010123052A1 (ja) 発光装置
US20110089815A1 (en) Light-emitting device
JP2012195404A (ja) 発光装置および照明装置
JP2009071254A (ja) 発光装置
KR20150002361A (ko) 반도체 발광소자 장치 및 광원 모듈의 제조 방법
JP2012248553A (ja) 発光装置及びそれを用いた照明装置
JP4683013B2 (ja) 発光装置
KR20160015447A (ko) 발광소자 패키지용 렌즈, 광원 모듈, 조명 장치 및 조명 시스템
EP2315283B1 (en) Light emitting device package, lighting module and lighting unit
JP2009076494A (ja) 発光装置
JP2007035882A (ja) Ｌｅｄ照明装置
KR100712880B1 (ko) 색온도 편차를 줄일 수 있는 백색 발광 다이오드
JP5197368B2 (ja) 発光装置
JP2013149690A (ja) 発光装置および照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20161215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171213

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 7