KR20170055961A - 광전자 컴포넌트 - Google Patents

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KR20170055961A
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데이비드 라츠
미하엘 지츌스페르거
게오르크 보그너
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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 광전자 컴포넌트(101)에 관한 것이고, 상기 광전자 컴포넌트(101)는 지지부(103), 지지부(103) 상에 형성된 광원(505)을 포함하고, 상기 광원은 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성된 적어도 하나의 조명 표면(203)을 가지며, 적어도 부분적으로 투명한 작은 플레이트(105)는 조명 표면(203) 상에 배열되고, 상기 작은 플레이트(105)는 조명 표면(203)을 향하는 표면(511) 및 조명 표면(203)을 등진 표면(513)을 가지며, 적어도 하나의 변환 층(107) 및 컬러 분산 층(517)은 광을 분산시킴으로써 컬러를 생성하기 위하여 표면들(511, 513) 중 적어도 하나 상에 배열되고, 그리고 변환 층(107)은, 조명 표면(203)에 의해 방출된 광이 먼저 변환되고 그 다음 분산되도록, 조명 표면(203)으로부터 광의 방출 방향에 관하여 컬러 분산 층(517) 전면에 배열된다. 본 발명은 추가로 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

광전자 컴포넌트{OPTOELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 광전자 컴포넌트에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 DE 10 2014 112 973.3호의 우선권을 주장하고, 상기 독일 특허 출원의 개시 내용은 이로써 인용에 의해 포함된다.
발광 다이오드들이 위에 배열된 캐리어의 경우에, 예컨대 기판 또는 캐리어, 금속화부, 변환(conversion) 층들(예컨대 인광체 층들) 또는 와이어들의 결과로서 일반적으로 컬러 차이들 또는 비균질성들은 발생할 수 있고 관찰자에게 시각적으로 불안하게 하는 것으로 인식될 수 있다. 이것은, 특히 발광 다이오드가 스위칭 오프될 때, 즉 어떠한 광도 방사하지 않을 때 그러하다.
그러므로, 시각적 임프레션(impression)의 이들 비균질성들을 감소시키거나 심지어 완전히 방지할 필요가 존재한다.
게다가, 가능한 한 편평하고 기계적으로 강건한 광전자 컴포넌트를 제공하는 것이 바람직하다.
그러므로, 본 발명에 의해 처리되는 문제는 공지된 단점들을 극복하고 그리고 더 균질한 시각적 임프레션을 가지며 그리고 기계적으로 강건하고 안정된 개선된 광전자 컴포넌트를 제공하는 것으로 고려될 수 있다.
본 발명에 의해 처리되는 문제는 또한 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 대응하는 방법을 특정하는 것으로 고려될 수 있다.
이들 문제들은 독립항들의 개별 청구 대상에 의해 해결된다. 본 발명의 유리한 구성들은 각각 종속항들의 청구 대상이다.
일 양상에 따라, 광전자 컴포넌트는 제공되고, 상기 광전자 컴포넌트는:
- 캐리어를 포함하고,
- 캐리어 상에 형성된 광원을 포함하고,
- 상기 광원은 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성된 적어도 하나의 루미너스(luminous) 면을 가지며,
- 적어도 부분적으로 투명한 라미나(lamina)는 루미너스 면상에 배열되고,
- 상기 라미나는 루미너스 면을 대향하는(facing) 표면 및 상기 루미너스 면을 등진 표면을 가지며,
- 적어도 하나의 변환 층 및 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 컬러 산란 층은 대향 표면 및 등진 표면 중 적어도 하나 상에 배열되어,
- 변환 층은 루미너스 면으로부터 광의 방출 방향에 관련하여 컬러 산란 층의 업스트림에 배열되어, 루미너스 면에 의해 방출된 광이 먼저 변환되고 그 다음 산란될 수 있다.
추가 양상에 따라, 광전자 컴포넌트, 특히 본 발명에 따른 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 다음 단계들:
- 2개의 마주하는(opposite) 표면들을 가지는 적어도 부분적으로 투명한 라미나를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 변환 층 및 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 컬러 산란 층을 라미나의 표면들 중 적어도 하나 상에 형성하는 단계,
- 캐리어를 제공하는 단계 ― 상기 캐리어 상에는, 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성된 적어도 하나의 루미너스 면을 갖는 광원이 형성됨 ―,
- 루미너스 면상에 라미나를 배열하여, 라미나의 표면들 중 하나가 루미너스 면을 대향하는 표면을 형성하고 그리고 라미나의 다른 표면이 루미너스 면을 등진 표면을 형성하는 단계를 포함하여,
- 변환 층이 루미너스 면으로부터 광의 방출 방향에 관련하여 컬러 산란 층의 업스트림에 배열되고, 이로써 루미너스 면에 의해 방출된 광이 먼저 변환되고 그 다음 산란될 수 있다.
따라서, 본 발명은 특히 이중 기능(즉 컴포넌트의 스위칭-오프 상태에서, 즉 어떠한 광도 방출되지 않을 때 특정 컬러를 유발 및 변환하는)을 갖는 적어도 부분적으로 투명한 라미나를 제공하는 개념을 포함한다. 균일한 광학 외관이 유리하게 결과로서 유발된다. 비균질성들은 적어도 부분적으로, 특히 완전히 컬러 산란 층에 의해 커버된다. 그런 비균질성들은 예컨대 본딩 와이어들 또는 컴포넌트의 개별 엘리먼트들의 상이한 컬러들로부터 발생할 수 있다. 따라서 균질한 시각적 임프레션은 유리하게, 컬러 산란 층이 광전자 컴포넌트의 방향으로 보여질 때 유발된다. 이것은 가능한 비균질성들, 콘트래스트들 또는 상이한 컬러들이 컬러 산란 층에 의해 유리하게 커버되거나 적어도 부분적으로 커버되기 때문이다. 특히, 컬러 산란 층은 유리하게 가능한 비균질성들의 광학적 보상을 유발한다. 따라서 균질한 시각적 임프레션은 유리하게 유발된다. 이것은 특히, 광원이 임의의 광을 방출하지 않을 때, 즉 스위칭 오프될 때, 다른 말로 스위칭-오프 동작 상태에 있을 때 그러하다.
이런 더 균질한 전체 임프레션은 특히, 컬러 산란 층이 입사 광의 특정 파장들 또는 특정 파장 범위만을 반사시키거나 산란시킨다는 사실에 의해 유발된다. 따라서 컬러 산란 층은 특정 파장 범위만의, 루미너스 면을 등진 자신의 표면상에 입사하는 광을 반사시키거나 산란시킨다(산란의 경우, 반사는 또한 항상 추론되는 것으로 의도되고, 그 반대도 가능함). 따라서 특정 컬러 임프레션이 유리하게 발생한다. 이것은 특히 디자인 이유들(특히 산업적 디자인에 관하여) 때문에 유리하다. 특히, 컬러는 산란에 의해 생성된다. 컬러 산란 층 때문에, 어떠한 부가적인 컬러 산란 층도 제공되지 않은 경우와 비교하여 광전자 컴포넌트의 광 커플링-아웃 효율성이 악화되는 것이 사실이다. 그러나, 이런 단점은 고의로 수용되는데, 그 이유는 라미나의 이중 기능(컬러 변환 및 컬러 생성)의 장점들이 악화된 광 커플링-아웃 효율성의 단점을 뚜렷하게 능가하기 때문이다.
라미나의 표면들과 관련하여 "등진" 및 "대향"은 루미너스 면에 관련된다.
일 실시예에서, 변환 층은 라미나를 대향하는 표면상에 배열되고, 컬러 산란 층은 라미나를 등진 표면상에 배열된다.
다른 실시예에서, 변환 층 및 컬러 산란 층은 라미나를 대향하는 표면상에 배열된다.
추가 실시예에서, 변환 층 및 컬러 산란 층은 라미나를 등진 표면상에 배열된다.
일 실시예에 따라, 컬러 산란 층은 컬러 산란 매질을 포함한다. 컬러 산란 매질은 예컨대 또한 컬러 산란 입자들로서 지칭될 수 있는 입자들이고, 입자들은 특정 파장 범위의 광을 반사시키거나 산란시킬 수 있다. 컬러 산란 층에 의해 반사되거나 산란된 컬러는 컬러 산란 층을 지정하기 위한 식별로서 사용될 수 있다. 적색을 산란하는 경우에, 컬러 산란 층은 적색 컬러 산란 층으로서 지정될 수 있다. 백색을 산란하는 경우에, 컬러 산란 층은 백색 컬러 산란 층으로서 지정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 입자들은 예컨대 티타늄 디옥사이드 및/또는 알루미늄 옥사이드 입자들 및/또는 ZrO2 입자들이다. 이것은 특히 백색 광이 반사되고 및/또는 산란될 수 있는 기술적 장점을 제공한다. 특히 백색 컬러 산란 층의 경우에, 유리하게 컴포넌트의 스위칭-오프 상태에서 루미너스 효율성을 증가시키는 것이 가능하다.
루미너스 면상에 라미나의 직접 배열은 추가로 유리하게 루미너스 면, 즉 다이오드 또는 다이오드들의 보호를 유발한다. 특히, 동작 동안 다이오드들에 의해 생성된 열 방산은 라미나를 통해 유발된다. 따라서, 라미나는 루미너스 면으로부터 떨어져 배열되는 것이 아니라, 오히려 루미너스 면에 연결되고, 특히 접착제 층, 바람직하게 투명한 접착제 층에 의해 연결된다.
일 실시예에 따라, 라미나는 루미너스 면상에 배열되거나 또는 각각 접착제 층에 의해 루미너스 면상에 배열되게 제공된다. 즉, 라미나는 루미너스 면상으로 접착 본딩되고, 각각 루미너스 면상에 접착 본딩된다. 따라서, 라미나와 루미너스 면 간에 결합 연결이 형성된다.
일 실시예에 따라, 라미나가 완전히 투명하게 제공된다.
본 발명의 측면에서 투명은, 특히, 라미나가 아래에 언급되는 파장 범위들 400 nm 내지 700 nm, 700 nm 내지 1 μm, 700 nm 내지 3 μm, 850 nm 내지 1000 nm 중 적어도 하나(또는 복수 또는 모두)에서 적어도 85%의 투과율을 가지는 것을 의미한다.
본 발명의 측면에서 변환 층은 바람직하게 제 1 파장 또는 제 1 파장 범위의 광을 제 2 파장 또는 제 2 파장 범위의 광으로 변환하도록 디자인된다. 특히, 변환 층은 하나 또는 그 초과의 인광체들을 포함한다, 즉 특히 인광체 층이다. 따라서 변환 층은 특히 바람직하게 루미너스 면에 의해 방출된 광을 상기 광과 상이한 파장을 가지는 광으로 변환한다.
추가 실시예에 따라, 라미나가 적어도 하나의 광-비투과성 구역을 가지는 것이 제공된다. 이것은 특히, 루미너스 면과 컴포넌트의 주변 간의 콘트래스트의 증가 또는 향상이 유발되는 기술적 장점을 제공한다. 이것은, 예로써, 2차 광학 유닛, 예컨대 렌즈가 또한 투명한 라미나 상에 배열되거나 배치되면 특히 유리하다. 이것은, 상기 2차 광학 유닛이 라미나에 의해 방출된 광을 라미나의 방향으로 다시 거꾸로 적어도 부분적으로 반사시킬 것이기 때문이며, 상기 라미나는 결국 상기 광을 반사시킬 것이다. 여기서 다수의 반사가 여기서 발생하고, 예컨대, 이는 덜 편리한 전체 시각적 임프레션 및 감소된 콘트래스트를 유도할 수 있다. 그러나, 상기 광-비투과성 구역은 상기 다수의 반사들을 감소시켜서, 콘트래스트의 증가가 결과로서 유발된다. 바람직하게, 복수의 광-비투과성 구역들은 형성되고, 상기 복수의 광-투과성 구역들은 예컨대 동일하게 또는 예컨대 상이하게 형성된다.
적어도 하나의 광-비투과성 구역 대신 또는 더하여, 일 실시예에 따라, 라미나가 라미나의 나머지보다 더 낮거나 더 작은 투과를 가지는 구역을 가지지만, 여전히 광에 투과적이고, 즉 제로보다 큰 투과를 가지는 것이 제공된다. 따라서 라미나는 더 낮은 투과를 가지는 적어도 하나의 구역(또는 특히 동일하거나 바람직하게 상이하게 형성된 복수의 그런 구역들)을 가진다. 광-비투과성 구역들에 관해서 피처들 및 실시예들은 유사하게 더 낮은 투과를 가지는 구역에 적용되고, 그 반대도 가능하다.
일 실시예에 따라, 광-비투과성 구역(및/또는 더 낮은 투과를 가지는 구역)이 구조 및/또는 코팅을 가지는 것이 제공된다. 구조상에 입사되는 광선들의 적어도 부분적 소광은 유리하게 대응하게 적응된 구조에 의해 유발된다. 이것은 또한 유리하게 콘트래스트를 증가시킨다. 코팅은 예컨대, 바람직하게 몇 μm(1 μm 내지 10 μm, 특히 1 μm 내지 8 μm, 특히 1 μm 내지 5 μm, 특히 1 μm 내지 3 μm)의 두께를 가지는 금속 층이다. 그 구역은 예컨대 컬러화된 실리콘, 예컨대 에폭시 수지, 및/또는 몇몇 다른 플라스틱을 포함한다. 예로써, 그 구역은 기계적 커버를 포함한다.
일 실시예에 따라, 구조는 엠보싱(emboss)되거나 또는 각각 엠보싱되게 제공된다. 즉, 그 구조는 라미나 상에서, 특히 등진 표면상에서 엠보싱되었다.
다른 실시예에 따라, 라미나는 렌즈로서 구현되는 것이 제공된다. 이것은 특히, 방출된 광의 광학적 이미징이 가능하다는 기술적 장점을 제공한다. 렌즈는 예컨대 오목 렌즈, 볼록 렌즈, 평면볼록렌즈 또는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)이다. 즉, 라미나는 광학 엘리먼트로서 동작한다. 따라서, 라미나는 특히 광학 엘리먼트로서 형성된다. 특히, 커플링-아웃(coupling-out) 구조는 라미나상에 적용되거나 배열된다. 상기 커플링-아웃 구조는 유리하게 광의 커플링-아웃을 개선시킨다. 예로써, 커플링-아웃 구조는 등진 표면상에서 에칭에 의해 도입된다. 즉, 커플링-아웃 구조는 에칭되었거나 또는 각각 에칭된다.
다른 실시예에서, 라미나가 라미나에 관련하여 추가 컴포넌트를 정렬하기 위한 정렬 구조를 가지는 것이 제공된다. 이것은 특히, 추가 컴포넌트가 라미나 상에 간단하고 정확하게 배치될 수 있는 기술적 장점을 제공한다. 예로써, 추가 컴포넌트는 2차 광학 유닛이다. 광전자 컴포넌트가 추가 컴포넌트들에, 예컨대 하우징에 통합되었지만, 그럼에도 불구하고 정렬 구조를 가지는 라미나가 또한 유리하다. 이것은, 그런 통합의 경우에, 광전자 컴포넌트가 일반적으로 정렬되어야 하고 그리고 추가 컴포넌트 또는 추가 컴포넌트들에 관련하여 특정 포지션을 가정하여야 하기 때문이다. 이런 미리 정의된 포지션은 정렬 구조에 의해 가정될 수 있다. 특히, 이것은 유리하게 추가 컴포넌트 또는 추가 컴포넌트들에 관련하여 컴포넌트의 원하는 포지션과 실제 포지션 간의 편차를 결정하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 그 다음으로, 특히 적당한 조치를 구현하기 위한 준비가 이루어진다.
다른 실시예에서, 라미나가 라미나의 등진 표면상에 공동을 가지게 제공되고, 변환 층 및 컬러 산란 층 중 적어도 하나는 상기 공동 내에 배열된다. "적어도 하나"라는 표현은 "및/또는"을 나타낸다. 즉, "변환 층 및 컬러 산란 층 중 적어도 하나"라는 표현은 용어 "변환 층 및/또는 컬러 산란 층"을 나타낸다. 즉, 이 실시예에 따라, 라미나가 라미나의 등진 표면상에 공동을 가지게 제공되고, 변환 층 및/또는 컬러 산란 층은 상기 공동 내에 배열된다.
본 발명에서 공동은 특히 함몰부를 나타낸다. 그런 공동을 제공하는 것은 유리하게, 층이 공동 또는 함몰부의 상부 에지와 동일 평면일 때까지, 충분한 층을 형성함으로써 라미나의 편평한 표면을 형성할 가능성을 제공한다. 공동이 여전히 완전히 충전되지 않으면, 컴포넌트의 장착 후, 즉 특히 루미너스 면상에 라미나의 배열 후, 유리하게 부가적인 층, 예컨대 변환 및/또는 컬러 산란 층을 적용하기 위한 공간이 여전히 남아 있다.
추가 실시예에 따라, 라미나가 컴포넌트의 추가 프로세싱 프로세스에 사용되도록 디자인된 기계적 구조를 가지는 것이 제공된다. 이것은 특히, 루미너스 면 상에 라미나의 배열 후 컴포넌트의 간단한 추가 프로세싱을 가능하게 하는 기술적 장점을 제공한다.
다른 실시예에서, 기계적 구조가 포팅(potting) 프로세스를 위한 정지 에지 및/또는 라미나 에지 상의 그루브를 가지는 것이 제공된다. 정지 에지는 유리하게, 포팅 프로세스시 어떤 지점에 푸어링(pouring)이 허용되는지 또는 얼마나 많은 푸어링이 허용되는지를 표시한다. 이것은 특히, 포팅 프로세스가 더 간단히 수행될 수 있는 기술적 장점을 제공한다. 특히, 너무 많은 포팅 화합물의 사용은 이에 따라서 회피될 수 있다. 그루브가 유리하게 예컨대 광-흡수 플라스틱을 푸어링 인(pouring in)하기 위해 사용되어, 플라스틱이 푸어링 인된 그루브는 더 낮은 투과를 가지는 구역 또는 광-비투과성 구역을 형성한다.
일 실시예에 따라, 포팅 화합물은 티타늄 디옥사이드를 포함한다.
다른 실시예에 따라, 광원의 전기 접촉부가 배열되는 컷아웃(cutout)을 대향 표면이 가지는 것이 제공된다. 다이오드들을 위한 접촉부들, 본딩 와이어들은 보통 캐리어의 표면상에 제공된다. 이들은 일반적으로 공간을 요구한다. 특정 애플리케이션에서 요구된 공간에 따라 그리고 라미나의 특정 사이즈에 따라, 라미나와 접촉부 간의 충돌이 발생할 수 있다. 이것은 컷아웃의 제공에 의해 유리하게 회피된다.
일 실시예에 따라, 컷아웃이 에칭에 의해 형성되는 것이 제공된다. 즉, 컷아웃은 에칭된 컷아웃이다.
추가 실시예에 따라, 라미나가 상승된 구조를 가지는 것이 제공된다. 이것은 특히, 특정 광학 효과 또는 특정 광학 외관이 유발될 수 있는 기술적 장점을 제공한다. 예로써, 방출면, 즉 루미너스 면은 둥글고 상승된 구조의 경우에 둥글게 나타난다. 특히, 상승된 구조는, 구조가 상승한 라미나의 그 표면에 관련하여 중심에 있도록 형성된다. 특히, 상승된 구조 및 표면은 공통 중심을 가진다. 따라서 구조가 상승한 표면은 구조에 대한 베이스 표면을 형성한다. 특히, 이에 따라서 라미나는 구조가 상승한 베이스 표면을 가지는 베이스를 포함한다.
즉, 일 실시예에 따라, 상승된 구조가 둥근 것이 제공된다.
다른 실시예에서, 광원 및 라미나가 몰딩에 의해 캡슐화되고 그리고 라미나의 상부 에지까지 포팅되어(상기 상부 에지는 포팅 화합물에 의해 광원을 등짐), 포팅 화합물이 상부 에지와 동일 평면인 것이 제공된다. 이것은 특히, 라미나와 광원의 우수한 기계적 보호가 제공되는 기술적 장점을 제공한다. 라미나의 상부 에지까지 포팅에 의해, 편평한 표면이 유리하게 생성되고, 상기 편평한 표면상에 예컨대, 2차 광학 유닛 또는 임의의 다른 추가 컴포넌트가 간단한 방식으로 배치될 수 있다. 이것은 유리하게 시각적으로 매력적인 외관을 유발한다. 특히, 2차 광학 유닛의 장착이 유리하게 결과적으로 가능해진다. 몰딩은 바람직하게 사출 성형에 대응하고 더 단단한 재료 및 더 정의된 표면 기하구조의 장점을 가진다. 이것은 포팅과 비교된다. 여기서 포팅되는 재료는 몰딩에 비해 더 부드럽고 표면은 일반적으로 매니스커스(menisci), 즉 몰딩의 경우보다 덜 정의된 표면 기하구조를 형성한다.
본 발명의 측면에서 몰딩은 특히 트랜스퍼 몰딩(transfer molding), 특히 포일 보조 트랜스퍼 몰딩을 나타낸다. 즉, 몰딩은 트랜스퍼 몰딩 방법, 특히 포일 보조 트랜스퍼 몰딩 방법에 기반된다. 이것은 균질하고 편평한 표면이 발생할 수 없는 종래의 포팅 프로세스와 대조적이다. 그 동안, 트랜스퍼 몰딩 동안, 특히 포일 보조 트랜스퍼 몰딩 동안, 전자 컴포넌트들(다이오드, 칩들, NTC 센서, 추가 전자 컴포넌트들) 및 추가 컴포넌트들이 완전히 임베딩(embed)될 수 있다. 이것은 유리하게, 정의되고 부드러운 표면을 생기게 한다. 본 발명의 측면에서, 포팅만이 기록된 경우, 그럼에도 불구하고 몰딩 또한 항상 추론될 것으로 의도된다.
추가 실시예에 따라, 포팅 화합물이 컬러 산란 층에 의해 생성된 컬러와 동일한 컬러를 가지는 것이 제공된다. 이것은 특히, 균일한 광학 외관이 제공되는 기술적 장점을 제공한다. 라미나와 포팅 화합물 간을 구별하는 것은 더 이상 가능하지 않거나 가능하지만 오로지 어려움이 가능하다. 이것은 여기서 원하는다. 특히, 이것은 디자인 이유들 때문에 원하는다.
다른 실시예에 따라, 라미나가, 유리, 투명한 세라믹, 실리콘, 하이브리드 재료, 특히 실리콘/에폭시, 플렉시글라스(plexiglas) 및 사파이어의 엘리먼트들의 그룹 중 적어도 하나로부터 형성된다는 것이 제공된다.
유리, 투명한 세라믹 및 사파이어는 특히, 이들이 특히 단단하고 기계적으로 안정하다는 장점을 제공한다.
유리, 투명한 세라믹, 실리콘 및 하이브리드 재료, 특히 실리콘/에폭시, 및 사파이어는 특히, 이들이 노화에 내성이 있다는 장점을 제공한다.
플렉시글라스는 특히, 값싸고 프로세스 하기에 간단하다는 장점을 제공한다.
다른 실시예에 따라, 변환 층 및 컬러 산란 층을 가지는 라미나가 루미너스 면상에 배열되기 전에 광학 특성에 대해 측정되는 것이 제공되고, 여기서 라미나는, 측정된 광학 특성이 미리 결정된 기준 특성에 대응하는 경우만 루미너스 면상에 배열된다. 이로써 이것은 특히, 특정 특성들을 만족시키지 않는 라미나가 배열되기 전에 분리될 수 있는 기술적 장점을 제공한다. 이것은, 라미나의 배열 후에만 광학 특성이 측정되는 경우와 비교할 때 수율 손실들을 유리하게 감소시킨다. 그런 경우, 일반적으로 전체 컴포넌트가 단지 하나의 라미나보다 오히려 분리되는 것이 필요하다.
다른 실시예에 따라, 루미너스 면상에 배열된 라미나를 가지는 광원이 몰딩에 의해 캡슐화되고 그리고 추후 라미나의 상부 에지까지 포팅되어(상기 상부 에지는 포팅 화합물에 의해 광원을 등짐), 포팅 화합물이 상부 에지와 동일 평면인 것이 제공된다.
이를테면 디바이스와 관련된 설명된 설명들, 장점들, 특징들, 기술적 효과들이 방법에 유사하게 적용되고, 그 반대도 가능하다.
일 실시예에 따라, 복수의 광원들은 캐리어상에 형성된다. 복수의 광원들은 예컨대 동일하게 또는 특히 상이하게 형성된다.
추가 실시예에서, 복수의 루미너스 면들이 제공된다. 복수의 루미너스 면들은 특히 동일하게 또는 바람직하게 상이하게 형성된다. 일 실시예에 따라, 복수의 발광 다이오드들은 동일하게 또는 예컨대 상이하게 형성된다.
복수의 루미너스 면들의 경우에서, 일 실시예에 따라, 복수의 루미너스 면들상에 배열되는 개별 또는 단일 라미나가 제공되는 것이 제공된다.
복수의 루미너스 면들의 경우에, 다른 실시예에 따라, 각각의 경우 개별 라미나가 각각의 루미너스 면상에 배열되는 것이 제공된다.
복수의 루미너스 면들의 경우에, 추가 실시예에 따라, 각각의 경우에 개별 라미나는 하나 또는 복수의 루미너스 면들 상에 배열되는 것이 제공되고, 공통 라미나는 하나 또는 복수의 추가 루미너스 면들 상에 배열되고, 복수의 라미나가 제공되어 각각의 경우 복수의 루미너스 면들 상에 공동으로 배열되는 것이 바람직하게 제공된다.
일 실시예에 따라, 발광 다이오드는 레이저 다이오드이다. 이것은 특히, 높은 광 출력 및 바람직하게 높은 루미넌스가 제공될 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
일 실시예에서, 발광 다이오드는 LED 칩으로서 형성된다. LED는 "발광 다이오드"를 나타낸다.
일 실시예에 따라, 컬러 산란 층은 백색 컬러 산란 층이다. 추가 실시예들에서, 컬러 산란 층은 적색, 황색, 녹색, 오렌지색 또는 보라색 컬러 산란 층이다. 특히, 임의의 컬러들이 제공된다. 이것은 특히 특정 애플리케이션에 따른다.
일 실시예에 따라, 컬러 산란 매질 또는 컬러 산란 입자들은 비-형광성 컬러 산란 매질 또는 비-형광성 컬러 산란 입자들이다. 즉, 특히, 컬러 산란 입자들은 루미너스 면에 의해 방출된 광에 의한 여기시 형광을 발하지 않는다.
일 실시예에서, 캐리어 리드프레임(leadframe)이다.
일 실시예에서, 라미나의 두께는 60 μm 내지 400 μm이다. 일반적으로, 다음은 진실이다: 라미나가 얇을수록, 열이 더 쉽게 라미나로부터 소산될 수 있고, 그리고 덜 비싸다. 라미나가 두꺼울수록, 기계적으로 라미나가 더 잘 구조화될 수 있고 기계적으로 더 안정하다.
일 실시예에 따라, 복수의 변환 층들 및/또는 컬러 산란 층들이 제공되ㄴ는데, 이들은 예컨대 개별 표면상에서 서로 나란히 또는 적층되게 배열된다.
본 발명의 위에서-설명된 특성들, 피처들 및 장점들 및 이들이 달성되는 방식은 도면들과 연관하여 더 상세히 설명되는 예시적인 실시예들의 다음 설명과 연관하여 더 명확히지만 더 명확히 이해될 것이다.
도 1은 광전자 컴포넌트를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시한다.
도 2는 추가 광전자 컴포넌트를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시하고, 포팅(potting) 화합물은 시-스루(see-through) 방식으로 예시된다.
도 3은 도 2에 따른 추가 컴포넌트를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시하고, 포팅 화합물은 시-스루 방식으로 묘사되지 않는다.
도 4는 도 2에 따른 컴포넌트의 하부측의 비스듬한 평면도를 도시한다.
도 5는 다른 광전자 컴포넌트의 측단면도를 도시한다.
도 6은 추가 광전자 컴포넌트의 평면도를 도시한다.
도 7은 다른 광전자 컴포넌트의 측단면도를 도시한다.
도 8은 추가 광전자 컴포넌트의 평면도를 도시한다.
도 9는 도 8에 따른 광전자 컴포넌트의 측단면도를 도시한다.
도 10은 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 11 내지 13은, 각각의 경우 상이한 뷰들의 라미나를 도시한다.
도 14는 도 11 내지 13에 따른 라미나를 포함하는 광전자 컴포넌트를 도시한다.
도 15는 다른 광전자 컴포넌트를 도시한다.
도 16은 추가 광전자 컴포넌트를 도시한다.
이후, 동일한 참조 부호들은 동일한 피처들에 사용될 수 있다. 게다가, 일부 도면들에서 일부 피처들은 단지 개략적으로 또는 불완전하게 예시되거나 완전히 없는 것으로 제공될 수 있다. 이것은 더 나은 명확성을 제공하기 위하여 의도된다.
도 1은 광전자 컴포넌트(101)를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시한다.
컴포넌트(101)의 개별 엘리먼트들은 백색 포팅 화합물(109)에 의해 이미 포팅되어, 컴포넌트(101)의 엘리먼트들 모두는 보이지 않고, 일부 엘리먼트들은 적어도 부분적으로 보인다. 예컨대, 캐리어(103)는 부분적으로 보인다. 광원은 상기 캐리어(103) 상에 형성되고, 상기 광원은 도 1에 도시된 예시에서 보이지 않는다. 이에 관하여, 광원의 루미너스 면을 형성하는 발광 다이오드도 역시 보이지 않는다.
그러나, 변환 층(107)을 가지는 투명한 라미나(105)는 도시되며 보인다. 변환 층(107)은 루미너스 면을 대향하는 라미나(105)의 표면상에 배열된다. 루미너스 면을 등진 라미나의 표면 및 대향 표면의 더 나은 예시를 위하여, 여전히 뒤에 오는 도면들의 단면도들에 대해 참조가 이루어진다.
명확성을 위하여, 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 컬러 산란 층은 마찬가지로 예시되지 않는다. 상기 컬러 산란 층은 라미나(105)의 등진 표면, 즉 변환 층(107) 반대편에 배열된다.
루미너스 면에 의해 방출된 광의 방출 방향에 관련하여, 컬러 산란 층은 변환 층(107)의 다운스트림에 배열된다. 즉, 방출 방향에 관련하여, 변환 층(107)은 컬러 산란 층의 업스트림에 배열된다. 방출 방향은 참조 부호(113)를 가지는 화살표에 의해 여기서 심볼적으로 식별된다.
컴포넌트(101)의 개별 엘리먼트들은 포팅된다. 이것은 포팅 화합물(109)에 의해 행해진다. 즉, 포팅 후 포팅 화합물(109)은 컴포넌트(101)의 개별 엘리먼트들에 대한 하우징을 형성한다.
참조 부호(111)는 컴포넌트(101)와 연관된 보호 다이오드의 위치를 나타내고, 보호 다이오드는 마찬가지로 포팅 화합물(109)에 의해 포팅된다. 보호 다이오드(111)는 정전기 방전들에 대한 보호를 제공하기 위하여 제공된다. 보호 다이오드는 이에 관하여 특히 ESD 다이오드로서 지정될 수 있고, 여기서 "ESD"는 용어 "정전기 방전"을 나타낸다.
캐리어(103)는 특히 금으로 코팅된다. 바람직하게, 캐리어(103)는 리드프레임이다.
도 2는 추가 광전자 컴포넌트(201)를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시한다. 컴포넌트(101)의 엘리먼트들의 더 나은 예시를 위하여, 백색 포팅 화합물(109)은 시-스루(see-through) 방식으로 묘사되고, 이는 물론 실제로는 그 경우가 아니다. 컴포넌트(201)의 개별 엘리먼트는 결과적으로 이제 보인다. 도 2에 도시된 바와 같이, 컴포넌트(201)는 캐리어(103)를 포함하고, 캐리어(103) 상에 2개의 루미너스 면들(203)이 형성된다. 루미너스 면들(203) 각각은 발광 다이오드를 포함하고, 발광 다이오드는 명확성을 위해 상세히 예시되지 않는다. 여기서 2개의 루미너스 면들은 광원을 형성한다.
2개의 보호 다이오드들(205)은 이제 보이고, 또한 이후 ESD 다이오드로서 지정될 수 있다. 따라서 2개의 ESD 다이오드들(205)은 정전기 방전들에 대해 2개의 발광 다이오드들 각각을 보호하기 위한 것이다.
추가 캐리어들(207)은 보이고 도시되며, 상기 추가 캐리어들은 캐리어(103)로부터 분리되게 형성되고, ESD 다이오드들(205) 및 NTC 온도 센서(209)는 추가 캐리어들(207) 상에 배열된다(NTC는 "Negative Temperature Coefficient Thermistors"을 나타내고, 즉 NTC 서미스터를 나타냄). 도시되지 않은 예시적인 실시예에서, 추가 캐리어들(207)은 캐리어(103)와 일체형으로 형성되게 제공된다. 즉, 도시되지 않은 이 예시적인 실시예에서, 추가 캐리어들(207)은 캐리어(103)의 부분이다. 즉, 여기서 ESD 다이오드들(205) 및 또한 NTC 온도 센서(209)는 이후 캐리어(103) 상에 공동으로 배열된다.
참조 부호(211)는 컴포넌트(101)의 개별 엘리먼트들 간의 전기 연결을 위한, 특히 발광 다이오드들과 ESD 다이오드들(205)의 전기 접촉을 위한 본딩 와이어들을 나타낸다.
이때, 전기 접촉들의 세부사항들 모두가 명확성을 위해 도면들에 도시되지 않는 것이 주목된다. 특히, 상기 전기 접촉들은 부분적으로 단순히 개략적으로 표시된다.
투명한 라미나(105)는 루미너스 면당 제공되고, 상기 라미나는 도 1에 따른 컴포넌트(101)와 유사하게 형성되고 개별 루미너스 면(203) 상에 배열, 예컨대 접착 본딩된다.
도 3은 도 2에 따른 추가 컴포넌트(201)를 위에서부터 비스듬하게 본 평면도를 도시하고, 이제 포팅 화합물(109)은 더 이상 시-스루 방식으로 묘사되는 것이 아니라, 오히려 비-시-스루 방식으로 묘사된다. 포팅 화합물(109)의 컬러는 백색이다. 컬러 산란 층(예시되지 않음)은 마찬가지로 백색 컬러 산란 층이어서, 한편으로는 라미나(105)와 다른 한편으로는 포팅 화합물(109) 간을 구별하는 것은 더 이상 가능하지 않다. 균질한 전체 시각적 이미지는 유리하게 결과적으로 유발된다.
도 4는 도 2에 따른 컴포넌트(201)의 하부측의 평면도를 도시한다.
도 5는 추가 광전자 컴포넌트(501)의 측단면도를 도시한다.
컴포넌트(501)의 캐리어(503)는 여기서 단지 개략적으로 표시된다. 광원(505)은 캐리어(503) 상에 배열되거나 형성된다. 상기 광원(505)은 루미너스 면(507)을 형성하는 발광 다이오드(도시되지 않음)를 가진다.
선택된 측단면도로 인해, 적어도 부분적으로 투명한 라미나(509)의 표면(511), 즉 상기 루미너스 면(507) 대향 표면이 예시된다. 루미너스 면(507)을 등진 라미나(509)의 그 표면은 참조 부호(513)에 의해 식별된다. 변환 층(515)은 대향 표면(511) 상에 형성된다. 컬러 산란 층(517)은 등진 표면(513) 상에 형성된다. 루미너스 면(507)에 의해 방출된 광의 방출 방향에 관련하여, 컬러 산란 층(517)은 변환 층(515)의 다운스트림에 배열된다. 즉, 방출 방향에 관련하여, 변환 층(515)은 컬러 산란 층(517)의 업스트림에 배열된다. 방출 방향은 참조 부호(521)를 가지는 화살표에 의해 여기서 상징적으로 식별된다.
참조 부호(517)는 라미나(509)의 등진 표면(513) 상에 배열된 컬러 산란 층을 나타낸다. 이 경우에, 공동(519)은 등진 표면(513) 상에 형성되고, 컬러 산란 층(517)은 상기 공동 내에 배열된다.
도 6은 추가 광전자 컴포넌트(600)를 위에서부터 본 평면도로 도시한다. 컴포넌트(600)의 엘리먼트들 모두가 묘사되지 않는다.
컴포넌트(600)의 2개의 LED 칩들(603) 상에 배열되는 적어도 부분적으로 투명한 라미나(601)가 묘사된다. 각각의 경우 LED 칩들(603)은 루미너스 면(107)을 형성한다. 즉, 도 2에 따른 실시예와 대조적으로, 하나의 라미나(601)는 2개의 루미너스 면들을 커버하고 루미너스 면들 위에 배열된다. 도 2에서, 전용 라미나는 각각의 루미너스 면에 제공된다.
라미나(601)는 적어도 부분적으로 투명한데, 그 이유는 불투명 방식으로 형성된 구조(605)를 가지기 때문이다. 구조(605) 대신 또는 이에 더하여, 도시되지 않은 실시예에서 코팅이 제공된다. 구조(605)는 라미나(601)의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 부분(607)을 가진다. 구조(605)의 추가 부분(609)은 2개의 LED 칩들(603) 사이 중앙에 형성되고, 상기 추가 부분(609)은 부분(607)에 대해 수직으로 배열된다. 즉, 구조(605)는 T-형상을 가진다. 상기 구조(605)는 LED 칩들(603)과 컴포넌트(600)의 주변 간의 콘트래스트를 증가시키는 역할을 한다. 대안적으로, 특히 구조가, 라미나(601)의 나머지의 투과와 비교할 때 감소된 투과(그러나 여전히 투명한 방식, 즉 제로보다 큰 투과를 가짐)를 가지는 구역으로서 형성되는 것이 제공된다.
도 7은 추가 광전자 컴포넌트(701)를 도시한다. 여기서, 또한, 캐리어(503)는 단지 개략적으로 표시된다. 이것은 또한 광원(505)에 적용된다. 루미너스 면(507)은 라미나(703)로 커버된다. 즉, 라미나(703)는 루미너스 면(507) 상에 배열된다. 여기서, 또한, 변환 층(515)은 루미너스 면(507)을 대향하는 라미나(703)의 표면(511) 상에 배열된다. 컬러 산란 층은, 명확성을 위해 도시되지 않지만, 등진 표면(513) 상에 배열된다.
도 7에 따른 실시예에서, 투명한 라미나(703)는 광학 엘리먼트, 여기서 예컨대 평면볼록렌즈로서 구현된다.
도 8은 광전자 컴포넌트(800)를 위에서부터 본 평면도를 도시한다. 여기서, 또한, 투명한 라미나(801)가 제공되고, 투명한 라미나(801)는 컴포넌트(800)의 루미너스 면을 대향하는 그 표면상에 변환 층(803)을 가진다. 루미너스 면을 등진 그 표면에는 참조 부호(805)가 제공된다. 루미너스 면에 대한 캐리어는 참조 부호(809)에 의해 식별되고, 그리고 광원은 참조 부호(811)에 의해 식별된다. 참조 부호(807)는 본딩 와이어(211)에 대한 모서리 본딩 패드를 나타낸다.
도 9는 도 8로부터의 단면 라인(A-A')에 따른 컴포넌트(800)의 측단면도를 도시한다.
대향 표면은 참조 부호(901)를 가진다. 루미너스 면은 참조 부호(903)를 가진다.
캐리어(809)의 모서리 구역에 배열된 모서리 본딩 패드(807)로 인해, 라미나(801)는 이 구역에 컷아웃(911)을 가져야 하고, 상기 컷아웃은 특히 유리 라미나(801)로부터 에칭된다. 결과적으로, 유리 라미나(801)는 유리하게, 캐리어(809)보다 더 크도록 형성될 수 있다. 즉, 라미나(801)는 캐리어(809)를 넘어 돌출한다. 여기서, 또한, 컴포넌트(800)의 개별 엘리먼트들은 포팅 화합물(905)에 의해 포팅되었다. 도 1과 유사하게, 여기서, 또한, 포팅 화합물(905)은, 비록 하우징이 여기서 완전하게 예시되지 않고, 오히려 절두된 버전으로 예시되지만, 컴포넌트(800)의 엘리먼트들에 대한 하우징을 형성한다.
참조 부호(913)는 에칭된 컷아웃(911)의 상부 에지와 캐리어(809)의 상부 에지 간의 거리를 표현하도록 의도된 이중 화살표를 나타낸다. 상기 거리는 예컨대 150 μm이다.
따라서, 도 8 및 9에 따른 본 실시예는 정의된 구역에서 캐리어의 상부 에지와 라미나의 하부 에지 간에 충분한 거리를 갖도록 컷아웃을 형성하기 위해, 특히, 에칭된 유리 라미나를 사용하는 개념을 포함한다. 이것은 예컨대 접촉, 특히 모서리 본딩 패드 및 본딩 와이어를 위한 룸이 있는 공간을 생성한다. 이것은, 특히 접촉이 역방향 본드인 경우 유리하다.
에칭 후, 그 다음으로, 특히, 변환 층(803)이 대응하는 표면상에 스프레잉되는 것이 제공된다. 본딩 와이어(211)는 포팅 후 포팅 화합물 내에 숨겨진다. 포팅 화합물 또는 몰딩 화합물은 예컨대 티타늄 디옥사이드를 포함하는 실리콘이다.
예로서, 라미나가 에지 길이(a)를 가지는 직사각형 형태로 소잉(saw)되고 캐리어(809) 상에 칩의 본딩 후 칩 상에 장착되는 것이 제공된다.
특히, 유리 라미나의 에칭 동안, 둥근, 정사각형 또는 직사각형 칩들, 특히 칩 메사(mesa)들을 위한 구조들이 생성되지만, 본딩 패드를 가진 메사들이 또한 생성될 수 있는 것이 제공된다. 메사는 LED 칩의 반도체 구조(예컨대, GaAs, InGaAlP)를 나타낸다. 반도체 구조는 캐리어 재료(예컨대, Ge) 상에 적용된다. 캐리어 재료 구역은 반도체 구조가 없다. 금속 본딩 패드는 상기 구역 상에 배열된다. 그런 LED 칩들이 일 실시예에 따라 제공된다.
도 10은 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
단계(1001)는 2개의 반대편 표면들을 가지는 적어도 부분적으로 투명한 라미나를 제공하는 단계를 포함한다. 단계(1003)는 적어도 하나의 변환 층 및 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 적어도 하나의 컬러 산란 층을 라미나의 표면들 중 적어도 하나 상에 형성하는 단계를 포함한다. 단계(1005)는 캐리어를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 캐리어 상에는, 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성되는 적어도 하나의 루미너스 면을 갖는 광원이 형성된다. 단계(1007)는 루미너스 면상에 라미나를 배열하여, 라미나의 표면들 중 하나가 루미너스 면을 대향하는 표면을 형성하고 그리고 라미나의 다른 표면이 루미너스 면을 등진 표면을 형성하는 단계를 포함하고, 변환 층은 루미너스 면으로부터의 광의 방출 방향에 관하여 컬러 산란 층의 업스트림에 배열되고, 따라서 루미너스 면에 의해 방출된 광은 먼저 변환되고 그 다음 산란된다.
요약하자면, 본 발명은 특히 다음 특징들의 결합에 기반한다:
1. 라미나의 정의된 두께, 여기서 두께는 특히 100 μm 구역, 바람직하게60 μm 내지 400 μm 구역 내에 있다.
2. 라미나 및 하우징의 기계적 안정성. 하우징은 특히 포팅 프로세스 및/또는 몰딩, 즉 몰딩 프로세스에 의해 형성된다. 일반적으로, 포팅 화합물의 경우에, 의도는 또한 몰딩 화합물이 항상 추론되는 것이다.
3. 변환. 이것은 특히 변환 층에 의해 유발된다. 이것은, 특히 변환 층이 각각 유리, 즉 유리 라미나 상에 형성되거나 형성되었다는 사실에 의해 경제적으로 생성된다.
4. 소위 "오프상태 컬러", 즉 광원들의 스위치-오프 상태에서, 즉 광원들이 광을 방출하지 않을 때 컴포넌트의 시각적 컬러 임프레션. 스위치-오프 상태에서 이런 컬러 임프레션은 특히 컬러 산란 층에 의해 유발된다.
여기서 투명한 라미나를 코팅하는 것이 제안된다. 투명한 라미나는 예컨대, 유리, 투명한 세라믹, 실리콘, 하이브리드 재료(실리콘/에폭시), 플렉시글라스, 사파이어 등으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 라미나는 다음과 같이 생성될 수 있다:
1. 상단측을 하나 또는 그 초과의 변환 층들로 코팅(적층하거나 서로 나란히). 예로써, 스프레이 코팅 및/또는 몰딩(즉 몰딩 프로세스)이 여기서 사용될 수 있다.
2. 후면측을 백색 필름, 예컨대 TiO2로 코팅.
3. 라미나를 싱귤레이팅(Singulating).
4. 전자-광학 특성화.
다른 실시예에 따른 추가 대안적/수정된 생성 방법:
1. 상단측을 백색 필름 및 변환 층으로 코팅.
2. 라미나를 싱귤레이팅(Singulating).
3. 전자-광학 특성화.
라미나는 또한 유사하게 다른 재료들로 코팅될 수 있고 이에 의해 다른 기능성들을 만족시킬 수 있는데, 이를테면 예컨대
- 검출기들을 위한 일광 필터로서
- BLU(BLU는 백라이트 유닛을 나타냄) 애플리케이션들을 위한 광학 필터로서
- 다른 컬러들/오프상태 컬러를 표현하기 위해
- LED & 패키지(즉, 컴포넌트) 주변(예컨대, 비디오 벽들 또는 셔터 에지) 간의 콘트래스트를 증가시키는 것
- 대안적으로, 변환 층 또는 오프상태 컬러 층(컬러 산란 층)이 또한 생략될 수 있다.
추가 실시예는 광학 엘리먼트로서 라미나를 사용하는 것을 제공한다. 예시적인 실시예 가능성들은 다음과 같다:
- 에칭에 의해 도입된 커플링-아웃 구조들(렌즈, 예컨대, 프레넬 구조, 평면볼록렌즈, 오목 등).
게다가, 예컨대 2차 광학 유닛을 위한 정렬 구조들은 라미나에 적용되거나 라미나에 에칭될 수 있다.
라미나는, 예컨대 라미나 에지 상에 도입된 그루브(정지 에지로서 FAM(foil assisted molding)를 위한 또는 포팅 프로세스들을 위한 몰드 플래시(mold flash)-없음) 또는 상단측상에 함몰부를 가진 라미나(변환기 또는 TiO2 공동의 캐스팅) 때문에 기계적으로 이미 사전 프로세싱되었을 수 있다. 게다가, 특정 광학 외관을 얻기 위하여, 중앙이 상승되게, 예컨대 둥글도록 라미나를 패셔닝(fashioning)하기 위한 준비가 바람직하게 이루어진다. 여기서, 예컨대, 칩의 방출면은 시각적으로 둥글게(디자인 특징) 보인다.
본 발명에 따라, 편평하고 기계적으로 안정된 패키지(컴포넌트)를 생성하는 것을 가능하다.
라미나는 특히 다음과 같이 LED들의 구조적 및 변환 엘리먼트로서 사용될 수 있다:
1. 라미나를 LED 칩(가시 광 및/또는 UV 광 및/또는 IR 광을 방출함) 상에 접착 본딩. 결과적으로, 라미나는 변환 엘리먼트로서 역할을 하고 또한 대응하는 오프상태 컬러(즉, 컴포넌트가 스위칭 오프될 때, 즉, 광을 방출하지 않을 때 컬러 임프레션)를 생성하는 역할을 한다.
2a. FAM(foil assisted molding), 예컨대 백색 에폭시 몰드 컴포짓(composite)에 의한 몰딩에 의해 스택(LED 칩 + 라미나)을 에워쌈/캡슐화.
2b. 라미나의 상부 에지까지 TiO2-충전 실리콘/에폭시로 포팅.
2c. 2차 광학 유닛을 생성된 패키지에 적용.
따라서, 컴포넌트가 스위칭 오프될 때 백색 컬러 임프레션은, 특히 백색 컬러 산란 층 및 백색 하우징 재료(백색 포팅 화합물)에 의해 생성된다.
게다가, 특히, 발광면(루미너스 면)과 기하구조의 시각적 디커플링은 오프상태 컬러이다(라미나는 디자인 엘리먼트로서 사용되고, 예컨대 전체 패키지는 황색으로 보임).
라미나는 추가로 바람직하게 변환 엘리먼트로서 동작한다:
하나의 장점은 추가로, 기판 레벨에서 라미나에 대한 편리한 생성 프로세스가 제공된다는 것이고; 예로써, 4" 유리 기판들이 사용될 수 있다. 게다가, 소잉(sawing) 및/또는 레이저 처리에 의한 라미나의 사이즈를 대응하는 칩 사이즈(예컨대, 바람직하게 직사각형)로의 또는 디자인 엘리먼트(하우징 내의)로서의 유연한 적응이 가능하다.
라미나는 바람직하게 전기-광학적으로 측정되고, 예컨대 컬러 로커스(locus)의 측면에서 칩 상에 적용되기 전에 분류된다. 예컨대, 부정확한 컬러 로커스로부터 발생하는 수율 손실들은 결과적으로 감소될 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 컴포넌트는 다음 장점들을 가진다:
이를테면 종래 기술로부터 알려진 값비싼 세라믹 층들은 본 발명에 따른 라미나에 의해 대체될 수 있다. 현재 어떠한 온 백색(warm white) 세라믹-인광체 층들도 없다.
게다가, 스택(칩(또는 광원) + 라미나)은 기판, 예컨대 CoB 상에 상이한 Z-높이들을 가지는 복수의 칩들(다수의-칩들)을 사용하여 높이가 추가 스택들에 매칭될 수 있다.
추가 장점은 큰 유연성이다: 예컨대, CoB 모듈/다수의-칩 컴포넌트 상에 상이한 인광체 라미나의 사용이 가능하고 제공된다.
시각적으로 백색 임프레션을 제공하는 변환 층 없는 LED들은 예컨대 변환 층이 없이, 단지 컬러 산란 층만을 갖는 라미나로 가능하고, 백색 시각적 임프레션은 백색 컬러 산란 층으로 인해 변환 층의 존재가 있는 경우라도 발생한다.
라미나가 반드시 칩 치수들에만 맵핑할 필요는 없다. 더 큰 실시예들이 가능하고 제공되고, 예컨대 라미나는 패키지의 상단측을 커버(보호)하거나, 직접 공동 상에 배치된다.
도 11 내지 13은 각각의 경우 라미나(1101)를 각각 광전자 컴포넌트에 대한 측면도, 경사 평면도 및 평면도로 도시한다.
라미나(1101)는 상승된 부분(1107)을 가진 베이스 표면(1105)을 가지는 베이스(1103)를 포함한다. 상승된 부분(1107)은 둥글다. 베이스 표면(1105)으로부터 떨어져 있는 부분(1107)의 표면은 참조 부호(1109)에 의해 식별된다. 표면(1109) 상에는, 바람직하게 컬러 산란 층(도시되지 않음)이 적용되고, 특히 부가적으로 변환 층(도시되지 않음)이 적용된다. 따라서, 라미나(1101)는 상승된 구조, 즉 상승된 부분(1107)을 가진다.
베이스(1103)는 컷아웃(1111)을 가진 정사각형 모양을 가진다. 즉, 컷아웃(1111)이 없다면 베이스(1103)는 정사각형일 것이다. 컷아웃(1111)은 정사각형의 모서리 구역에 형성된다. 정사각형 대신, 도시되지 않은 실시예에서, 직사각형이 제공된다. 따라서 베이스(1103)는 하나의 모서리 컷아웃을 가진 정사각형으로서 형성된다. 이것은 유리하게, 도 14에 도시된 광전자 컴포넌트(1401)에 기반하여 본딩 와이어(211) 및 모서리 본딩 패드(807)를 위한 공간을 생성한다.
추가 표면은 표면들(1105 및 1109) 반대편에 형성되고, 상기 추가 표면은 참조 부호(1113)에 의해 식별된다. 라미나(1101)가 루미너스 면 상에 배치되거나 배열되면, 상기 추가 표면(1113)은 루미너스 면을 대향하는 라미나의 그 표면이다. 그 다음으로 표면(1109)은 루미너스 면을 등진다.
또한 변환 층은 특히 추가 표면(1113)에 적용될 수 있다.
일 실시예에 따라, 베이스(1103)는 그루브를 가진다. 그루브는 유리하게, 예컨대 광-흡수 플라스틱을 푸어링 인하기 위해 사용될 수 있어서, 플라스틱이 푸어링 인된 그루브는 더 낮은 투과를 가지는 구역 또는 광-비투과성 구역을 형성한다.
도 14는 광전자 컴포넌트(1401)의 루미너스 면상에 배열된 라미나(1101)를 도시한다.
도 15는 경화된 상태에서 컴포넌트(1401)의 엘리먼트들에 대한 하우징을 형성하는 포팅 화합물(1501)을 가진 컴포넌트(1401)를 도시한다. 포팅 프로세스 이후, 즉 경화 후, 포팅 화합물(1501)은 표면(1109)과 동일 평면이게 제공된다.
도 16은 컴포넌트(1401)와 유사하게 구성된 추가 컴포넌트(1601)를 도시한다. 여기서, 그러나, 컴포넌트(1601)의 LED 칩(1603)은 직사각형 모양을 가진다. LED 칩(1603)의 루미너스 면상에 배열된 라미나(1605)는 라미나(1101)와 유사한 방식으로 형성되고, 여기서 직사각형 모양을 가지는 베이스(1103)는 본딩 와이어(211) 및 모서리 본딩 패드(807)를 위한 컷아웃(도시되지 않음)을 가진다. 상승된 부분(1107)은 반원 모양을 가진다. 도시되지 않은 실시예들에서, 다른 모양들, 예컨대 원형 모양이 제공된다.
비록 본 발명이 바람직한 예시적인 실시예에 의해 보다 구체적으로 예시되고 상세히 설명되었지만, 그럼에도 불구하고 본 발명은 개시된 예들에 의해 제한되지 않고 다른 변형들이 본 발명의 보호 범위에서 벗어남이 없이 당업자들에 의해 개시된 예들로부터 유도될 수 있다.
광전자 컴포넌트 101, 201, 600, 800
캐리어 103, 809
라미나 105, 509, 601, 703, 801, 1101
변환 층 107, 515, 803
포팅 화합물 109
보호 다이오드 111
루미너스 면 203, 507
광원 505
대향 표면 511
등진 표면 513
컬러 산란 층 517
공동 519
LED 칩 603
구조 605
컷아웃 911, 1111

Claims (15)

  1. 광전자 컴포넌트(101)로서,
    - 캐리어(103)를 포함하고,
    - 상기 캐리어(103) 상에 형성된 광원(505)을 포함하고,
    - 상기 광원은 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성된 적어도 하나의 루미너스(luminous) 면을 가지며,
    - 적어도 부분적으로 투명한 라미나(lamina)(105)는 상기 루미너스 면(203) 상에 배열되고,
    - 상기 라미나는 상기 루미너스 면(203)을 대향하는 표면(511) 및 상기 루미너스 면(203)을 등진 표면(513)을 가지며,
    - 적어도 하나의 변환 층(107) 및 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 컬러 산란 층(517)은 상기 대향 표면(511) 및 상기 등진 표면(513) 중 적어도 하나상에 배열되고,
    - 상기 변환 층(107)은 상기 루미너스 면(203)으로부터 광의 방출 방향에 관련하여 상기 컬러 산란 층(517)의 업스트림에 배열되어, 상기 루미너스 면(203)에 의해 방출된 광이 먼저 변환되고 그 다음 산란될 수 있는,
    광전자 컴포넌트(101).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라미나는 적어도 하나의 광-비투과성 구역(605)을 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 라미나는 렌즈로서 구현되는,
    광전자 컴포넌트(101).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라미나는 상기 컴포넌트에 관련하여 추가 컴포넌트를 정렬하기 위한 정렬 구조를 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라미나는 자신의 등진 표면(513) 상에 공동(519)을 가지며, 상기 변환 층(107) 및 상기 컬러 산란 층(517) 중 적어도 하나는 상기 공동 내에 배열되는,
    광전자 컴포넌트(101).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라미나는 상기 컴포넌트의 추가 프로세싱 프로세스를 위해 사용되도록 디자인된 기계적 구조를 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기계적 구조는 포팅(potting) 프로세스를 위한 정지 에지(stop edge) 및/또는 라미나 에지 상의 그루브를 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대향 표면(511)은, 상기 광원(505)의 전기 접촉부가 배열되는 컷아웃(cutout)(911)을 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라미나는 상승된 구조를 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원(505) 및 상기 라미나는 몰딩에 의해 캡슐화되고 상기 라미나의 상부 에지까지 포팅(pot)되어, 상기 포팅 화합물(109)이 상기 상부 에지와 동일한 평면이 되며, 상기 상부 에지는 상기 포팅 화합물(109)에 의해 상기 광원(505)을 등지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 포팅 화합물(109)은 상기 컬러 산란 층(517)에 의해 생성된 컬러와 동일한 컬러를 가지는,
    광전자 컴포넌트(101).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라미나는, 유리, 투명한 세라믹, 실리콘, 하이브리드 재료, 특히 실리콘/에폭시, 플렉시글라스(plexiglas), 사파이어의 엘리먼트들의 그룹 중 적어도 하나로부터 형성되는,
    광전자 컴포넌트(101).
  13. 광전자 컴포넌트(101), 특히 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 광전자 컴포넌트(101)를 생성하기 위한 방법으로서,
    - 2개의 마주하는 표면들을 가지는 적어도 부분적으로 투명한 라미나(105)를 제공하는 단계,
    - 적어도 하나의 변환 층(107) 및 광 산란에 의해 컬러를 생성하기 위한 컬러 산란 층(517)을 상기 라미나의 표면들 중 적어도 하나 상에 형성하는 단계,
    - 캐리어(103)를 제공하는 단계 ― 상기 캐리어(103) 상에는, 하나 또는 그 초과의 발광 다이오드들에 의해 형성되는 적어도 하나의 루미너스 면(203)을 갖는 광원(505)이 형성됨 ―,
    - 상기 루미너스 면(203)상에 상기 라미나를 배열하여, 상기 라미나의 표면들 중 하나의 표면이 상기 루미너스 면(203)을 대향하는 표면(511)을 형성하고 그리고 상기 라미나의 다른 표면이 상기 루미너스 면을 등진 표면(513)을 형성하는 단계를 포함하여,
    - 상기 변환 층(107)이 상기 루미너스 면(203)으로부터 광의 방출 방향에 관련하여 상기 컬러 산란 층(517)의 업스트림에 배열되며, 이로써 상기 루미너스 면(203)에 의해 방출된 광이 먼저 변환되고 그 다음 산란될 수 있는,
    광전자 컴포넌트(101)를 생성하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 변환 층(107) 및 상기 컬러 산란 층(517)을 가지는 상기 라미나는 상기 루미너스 면(203)상에 배열되기 전에 광학 특성에 대해 측정되고, 상기 라미나는, 측정된 광학 특성이 미리 결정된 기준 특성에 대응하는 경우만 상기 루미너스 면(203)상에 배열되는,
    광전자 컴포넌트(101)를 생성하기 위한 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 루미너스 면(203) 상에 배열된 상기 라미나를 갖는 상기 광원(505)은 몰딩에 의해 캡슐화되고 추후 상기 라미나의 상부 에지까지 포팅되어, 포팅 화합물(109)이 상기 상부 에지와 동일한 평면이 되며, 상기 상부 에지는 상기 포팅 화합물(109)에 의해 상기 광원(505)을 등지는,
    광전자 컴포넌트(101)를 생성하기 위한 방법.
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