KR101227582B1 - Ｌｅｄ-어레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 방출면(5)을 각각 하나씩 구비한 다수의 방사선 발생 반도체 칩(2) 그리고 방출되는 방사선(4)을 통과시키는 커버링 몸체(8)를 포함하는 LED-어레이에 관한 것으로서, 이 경우 상기 반도체 칩(2)에 의해서 발생하는 방사선(4)은 실제로 상기 방사선 방출면(5)을 통해서 방출된다. 상기 투명한 커버링 몸체(8)는 반도체 칩(2)의 방사선 방출면(5)을 향하고 있는 한 면에, 상기 방출되는 방사선(4)을 통과시키는 전도성 재료로 이루어진 하나 또는 다수의 스트립 도체(9, 10)를 포함하며, 상기 반도체 칩(2)은 상기 방사선 방출면(5)에, 상기 스트립 도체(9, 10) 또는 다수의 스트립 도체들(9, 10) 중에서 적어도 하나의 스트립 도체에 연결된 적어도 하나의 전기 콘택(7)을 각각 포함한다. 적어도 하나의 발광 변환 물질은 상기 투명한 커버링 몸체(8)에 포함되고/포함되거나 층(11) 내부에서 상기 커버링 몸체(8) 상에 및/또는 상기 반도체 칩(2) 상에 도포된다.

Description

ＬＥＤ-어레이{LED ARRAY}

본 발명은 특허 청구항 1의 전제부에 따른 LED-어레이에 관한 것이다.

본 특허 출원은 독일 특허 출원 10 2005 009 059.1호 및 10 2005 019 375.7호를 우선권으로 주장하며, 상기 출원서들의 공개 내용은 인용의 형태로 본 출원서에 수용된다.

LED-어레이는 고효율, 긴 수명, 신속한 응답 시간 그리고 충격 및 진동에 대한 비교적 낮은 감도를 특징으로 한다. 이와 같은 이유에서 LED-어레이는 지금까지 백열등이 많이 사용되던 조명 장치, 특히 자동차-전조등, 독서등(reading lamp) 또는 회중 전등(flashlight)에 사용될 수 있다. 한편, LED-어레이는 자체의 높은 명시도(明視度) 때문에 교통 신호 설비 또는 투영 광원에 사용하기에도 적합하다.

상기와 같은 조명의 목적으로 사용되는 LED-어레이의 경우, 가급적 높은 휘도에 도달하기 위하여 LED-칩들은 일반적으로 높은 작동 전류로 작동된다. 예를 들면 1 A 또는 그 이상의 작동 전류가 발생할 수 있다. 반도체 칩의 전기 콘택팅이 상기와 같이 높은 전류 세기를 영구적으로 견딜 수 있기 위하여, 고출력-LED-모듈의 경우에 반도체 칩의 콘택팅을 위해서는 통상적으로 직경이 30 ㎛ 이상인 본딩 와이어가 사용된다. 하지만 이와 같이 비교적 두꺼운 본딩 와이어를 사용하는 경우에는, LED에 의해서 발생하는 방사선의 일부분이 상기 본딩 와이어에 의하여 차폐될 수 있다. 또한 본딩 와이어를 이용하여 광학 소자들을 반도체 칩의 표면 위에 밀착 조립하는 작업에도 어려움이 있는데, 그 이유는 상기 본딩 와이어의 곡률 반지름 그리고 그와 더불어 상기 본딩 와이어가 필요로 하는 칩 표면 위에서의 공간이 임의로 축소될 수 없기 때문이다.

LED-어레이를 특히 투영 광원에 적용하는 경우에는, 광이 가급적 좁은 입체각 범위로 방사되어야만 한다. 그러나 일반적으로는 LED가 비교적 폭이 넓은 방사각 범위를 갖기 때문에, 상기와 같은 목적을 위해서는 광학 소자들이 필요하다. 이 경우에는, 콤팩트한 디자인을 구현하고 반도체 칩에 의해서 발생하는 방사선의 가급적 많은 부분이 활용될 수 있도록 하기 위하여 광학 소자들을 반도체 칩에 가급적 가깝게 접근시키는 것이 바람직하다. 하지만 이와 같은 작업에는 본딩 와이어와의 콘택팅으로 인하여 어려움이 따른다.

간행물 WO 98/12757호에는, 반도체 칩에 의해서 발생하는 방사선의 적어도 한 부분을 상대적으로 큰 파장으로 변환시키기 위하여, 종래 방식으로 본딩 와이어에 콘택팅 된 광전자 반도체 칩을 발광-변환 물질을 함유하는 캐스팅 재료에 매립하는 것이 공지되어 있다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 청색 광 또는 자외선 광을 방출하는 반도체 칩을 사용하면 혼색 광 또는 백색 광이 발생 될 수 있다. 그러나 비교적 높은 전류 세기로 작동되는 LED-어레이의 경우에는 반도체 칩을 캐스팅 재료에 매립하는 것이 문제가 되는데, 그 이유는 캐스팅 재료가 반도체 칩으로부터 열을 방출하기 어렵기 때문이다.

또한 간행물 WO 97/50132호에는, 발광-변환층을 LED-하우징의 커버링 플레이트 상에 제공하는 것이 기술되어 있으며, 이 경우 상기 하우징 내부에는 종래 방식으로 본딩 와이어와 콘택팅 된 LED-칩이 배치되어 있다.

간행물 DE 19603444호에는, 투명한 플레이트 상에 제공된 금속 스트립 도체에 의하여 LED들이 상호 콘택팅 되도록 구성된 LED-장치가 기술되어 있다. 이와 같은 방식의 콘택팅에서는, LED에 의해서 발생하는 방사선의 일부분이 금속 스트립 도체 내부에 흡수된다.

본 발명의 과제는, 광학 소자들을 반도체 칩의 표면 위에 조밀하게 배치할 수 있는 평평한 구조 그리고 반도체 칩에 의해서 발생하는 방사선의 차폐 가능성이 적은 것을 특징으로 하는, 전기 콘택팅이 개선된 LED-어레이를 제공하는 것이다. 또한 본 발명에서는, 반도체 칩에 의해서 방출되는 방사선의 발광-변환이 반도체 칩에 대하여 비교적 짧은 간격을 두고 이루어져야만 한다.

상기 과제는 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 LED-어레이에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구항들의 대상이다.

방사선 방출면을 각각 하나씩 구비한 다수의 방사선 발생 반도체 칩 그리고 방출되는 방사선을 통과시키는 커버링 몸체를 포함하며, 상기 반도체 칩에 의해서 발생하는 방사선이 실제로 상기 방사선 방출면을 통해서 방출되도록 구성된 LED-어레이에서, 상기 투명한 커버링 몸체는 반도체 칩의 방사선 방출면을 향하고 있는 한 면에, 상기 방출되는 방사선을 통과시키는 전도성 재료로 이루어진 하나 또는 다수의 스트립 도체를 포함하며, 상기 반도체 칩은 상기 방사선 방출면에, 상기 스트립 도체 또는 다수의 스트립 도체들 중에서 적어도 하나의 스트립 도체에 연결된 적어도 하나의 전기 콘택을 각각 포함한다.

커버링 몸체 상에 제공된 적어도 하나의 투명한 스트립 도체를 이용하여 반도체 칩을 콘택팅 함으로써, 바람직하게는 반도체 칩 위에 광학 소자들을 조립하는 작업을 어렵게 하고 그리고/또는 반도체 칩에 의해서 방출되는 방사선의 일부분을 차폐할 수 있는 본딩 와이어가 전혀 필요치 않게 된다. 방출된 방사선을 투과시키는 스트립 도체를 사용하는 경우의 장점은, 방사선 방출 반도체 칩의 차폐가 전혀 이루어지지 않는 동시에 스트립 도체가 예컨대 1 A 또는 그 이상의 높은 전류 세기를 견딜 수 있도록 상기 스트립의 도체의 두께 및 폭을 치수 설계할 수 있다는 것이다. 특히, LED-어레이의 작동시 중대한 흡수 손실이 발생하지 않으면서, 반도체 칩에 의해서 방출되는 방사선이 통과하는 커버링 몸체의 영역 상에 하나 또는 다수의 투명한 스트립 도체를 제공할 수 있는 가능성이 생긴다. 이와 같은 가능성은 특히 다수의 방사선 방출 반도체 칩이 하나의 LED-어레이 내부에서 직렬 또는 병렬 접속되는 과정을 용이하게 한다.

바람직한 투명한 전도성 물질은 투명한 전도성 산화물이다. 특히 상기 투명한 전도성 산화물은 인듐-주석-산화물(ITO)일 수 있다.

본 발명에 따른 LED-어레이에서는 또한 반도체 칩에 의해서 방출되는 방사선의 적어도 한 부분을 상대적으로 더 큰 파장으로 변환시키는 파장 변환 과정이 제안되었다. 이 목적을 위하여 바람직하게는 적어도 하나의 발광-변환 재료가 커버링 몸체 내에서 그리고/또는 하나의 층 내에서 커버링 몸체 상에 그리고/또는 반도체 칩 상에 제공된다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 자외 광선 또는 청색 광선을 방출하는 반도체 칩에 의해서는 백색광이 형성될 수 있다. 예컨대 YAG:CE (Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)와 같은 적합한 발광-변환 물질들은 WO 98/12757호에 공지되어 있으며, 상기 출원서의 공개 내용은 인용의 형태로 본 출원서에 수용된다.

반도체 칩의 전기 콘택은 바람직하게 땜납 또는 도전 접착제에 의해서 커버링 몸체 상에 제공된 적어도 하나의 스트립 도체에 연결된다. 상기 땜납 또는 도전 접착제는 예를 들어 점 형태로 또는 임의의 구조로 반도체 칩의 방사선 방출면에 도포될 수 있다.

바람직한 커버링 몸체는 커버링 플레이트이다. 상기 커버링 플레이트의 두께는 바람직하게 100 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 50 ㎛ 이하이다. 본 발명의 추가의 한 바람직한 실시예예서는 커버링 몸체가 투명한 커버링 박막(foil)이다.

반도체 칩으로부터 볼 때 커버링 몸체 뒤에는 방사선을 형성하는 하나 또는 다수의 광학 소자가 배치될 수 있으며, 상기 광학 소자는 바람직하게 방사선을 방출하는 반도체 칩의 방사선 방출면까지 단지 비교적 약간의 간격을 두고 있다. 바람직하게는 적어도 하나의 광학 소자는 반도체 칩의 방사선 방출면까지 300 ㎛ 이하의 간격을 두고 배치되어 있다.

추가의 한 바람직한 실시예에서는 커버링 몸체 자체가 방사선을 형성하는 광학 소자로서 형성되었다. 특히 반도체 칩으로부터 떨어져서 마주한 커버링 몸체의 표면은 특히 렌즈의 형태로 된 굴절 광학 소자로서 형성될 수 있거나 또는 구조화될 수 있다.

방사선을 형성하는 광학 소자는 바람직하게 반도체 칩 쪽을 향하고 있는 광 유입 개구 및 상기 광 유입 개구에 마주 놓인 광 배출 개구를 가진 중공 몸체이며, 이 경우 상기 반도체 칩(들)에 의해서 방출되는 방사선의 적어도 한 부분은 중공 몸체의 한 벽에서 상기 광 배출 개구 쪽으로 반사된다.

반도체 칩에 의해서 방출되는 방사선의 편심율은 바람직하게 상기 방사선 형성 광학 소자에 의하여 줄어든다. 상기 방사선 형성 광학 소자의 한 바람직한 실시예에서, 중공 몸체의 횡단면은 광 유입 개구로부터 마주 놓인 광 배출 개구 쪽으로 가면서 점차 확대된다. 또한 상기 중공 몸체는 방사선 방출 반도체 칩의 메인 방사 방향과 평행한 대칭축을 가질 수 있다.

상기 방사선 형성 광학 소자는 예를 들어 캐스팅 재료로 채워진 중공 몸체일 수 있다. 상기 캐스팅 재료로서는 바람직하게 예컨대 실리콘과 같이 UV에 안정적인 재료가 사용된다.

중공 몸체의 벽은 바람직하게 원하는 광학 기능을 실현하기 위하여 만곡부를 갖는다. 특히 중공 몸체의 벽은 비구면으로, 예를 들어 포물선형, 타원형 또는 쌍곡선형으로 구부러질 수 있다.

방사선 형성 광학 소자는 예를 들어 CPC-, CEC- 또는 CHC-형태의 광학 집중 장치로서 형성되었으며, 이 자리 그리고 이하에서는 적어도 부분적으로 그리고/또는 적어도 광범위하게 복합 포물선형 집중기(Compound Parabolic Concentrator, CPC), 복합 타원형 집중기(Compound Elliptic Concentrator, CEC) 또는 복합 쌍곡선형 집중기(Compound Hyperbolic Concentrator, CHC) 형태의 반사 측면을 갖는 집중기를 의미한다. 이 경우에는 반도체 칩을 향하고 있는 커버링 몸체의 표면이 고유한 집중기 출구이기 때문에, 결과적으로 포커싱을 목적으로 하는 집중기를 통상적으로 적용하는 경우와 비교할 때 방사선은 반대 방향으로 상기 집중기를 통과하게 되고, 집중되지 않으며, 오히려 마주 놓인 표면을 통과할 때에 편심율이 감소된 상태로 커버링 몸체를 떠나게 된다.

커버링 몸체는 바람직하게 열 팽창 계수가 실제로 반도체 칩의 반도체 재료의 열 팽창 계수와 일치하는 재료로부터 형성된다. 그럼으로써, 온도 변동에 의하여 반도체 칩과 커버링 몸체 사이에서 야기되는 기계적인 응력은 바람직하게 줄어들게 되는데, 그렇지 않은 경우에는 상기 기계적인 응력이 반도체 칩과 커버링 몸체 사이의 결합을 손상시키거나 또는 파괴할 수도 있다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에서 커버링 몸체는 유리로부터, 특히 바람직하게 붕규산 유리로부터 형성된다.

발광-변환 효율과 관련해서는, 커버링 몸체가 방사선 방출을 목적으로 제공된 반도체 칩의 방사선 방출면에 대하여 비교적 적은 간격을 갖는 것이 특히 바람직하다. 커버링 몸체는 바람직하게 땜납 또는 도전 접착제에 의해서만 커버링 몸체로부터 간격을 두고 배치된다. 특히 커버링 몸체는 부분적으로 또는 심지어는 전체적으로 반도체 칩의 방사선 방출면 상에 올려질 수 있다. 또한, 특히 반도체 칩과 주변 매체 사이에서 이루어지는 굴절 지수 도약을 줄임으로써 반도체 칩으로부터 방출되는 방사선의 방출 과정을 개선하기 위하여, 반도체 칩과 커버링 플레이트 사이의 중간 공간을 실리콘으로 채우는 것도 가능하다.

반도체 칩은 바람직하게 Ⅲ-Ⅴ-결합 반도체 재료, 특히 In_xAl_yGa_{1 -x- y}N, In_xAl_yGa_1-x-yP 또는 In_xAl_yGa_{1 -x- y}As를 함유하며, 이 경우에는 각각 0≤x≤1이고, 0≤y≤1이며, x+y≤1이다. 이 경우 상기 Ⅲ-Ⅴ-결합 반도체 재료는 반드시 상기 일반식들 중 한 일반식에 따라 수학적으로 정확한 조성을 가질 필요는 없다. 오히려 상기 재료는 하나 또는 다수의 도펀트 그리고 상기 재료의 물리적인 특성들을 실제로 변동시키지 않는 추가의 성분들을 가질 수 있다. 하지만 상기 일반식들은, 결정 격자의 주요 성분들이 부분적으로 소량의 추가 물질들로 대체될 수는 있겠지만, 단순화를 위하여 상기 결정 격자의 주요 성분들만을 포함한다.

반도체 칩은 바람직하게 방사선 방출면에 마주 놓인 베이스 면을 가지며, 상기 베이스 면에 의하여 반도체 칩은 캐리어 몸체 상에 장착된다. 특히 바람직하게 LED-어레이의 반도체 칩은 공통의 캐리어 몸체 상에 장착된다. 상기 캐리어 몸체는 바람직하게 금속 세라믹, 예컨대 AlN으로부터 제조된다.

반도체 칩이 소위 박막-발광 다이오드 칩인 경우가 특히 바람직한데, 이 경우에는 작용기성 반도체 연속층이 우선 성장 기판상에서 에피택셜 성장 방식으로 성장된 다음에 새로운 캐리어가 상기 성장 기판에 마주 놓인 상기 반도체 연속층의 표면에 제공된 후에 상기 성장 기판이 분리된다. 이와 같은 경우에는 특히 성장 기판이 다시 사용될 수 있다는 장점이 있다.

박막-발광 다이오드-칩은 특히 아래와 같은 특성들을 특징으로 한다:

- 캐리어 쪽을 향하고 있는 방사선 형성 에피택셜 연속층의 제 1 주표면에 반사층이 제공되거나 또는 상기 주표면에서 반사층이 형성되고, 상기 반사층은 상기 에피택셜 연속층 내에서 형성된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 상기 에피택셜 연속층 내부로 역 반사하며;

- 상기 에피택셜 연속층은 20 ㎛ 미만 범위의 두께, 특히 10 ㎛ 미만 범위의 두께를 가지며;

- 상기 에피택셜 연속층은 완전 혼합 구조를 갖는 적어도 하나의 면을 구비한 적어도 하나의 반도체 층을 포함하고, 상기 완전 혼합 구조는 이상적인 경우에는 애피택셜 에피택시 연속층 내부에 광을 거의 에르고드 식으로(ergodic) 분포시킨다. 즉, 상기 완전 혼합 구조는 가급적 에르고드 방식의 확률론적인 표유 특성을 갖는다.

박층-발광 다이오드 칩의 기본 원리는 예를 들어 I. Schnitzer 등, Appl. Phys. Lett. 63 (16), 1993년 10월 18일, 2174 - 2176에 기술되어 있으며, 상기 간행물의 공개 내용은 인용의 형태로 본 출원서에 수용된다.

박막-발광 다이오드-칩은 램버트 식 표면 방사체와 유사하기 때문에 전조등에 적용하기에 특히 적합하다.

추가의 한 바람직한 실시예에서 LED-어레이는 적어도 네 개의 방사선 방출 반도체 칩을 포함한다. 상기 반도체 칩들은 바람직하게 적어도 하나의 스트립 도체와 서로 접속되어 있다. 상기 LED-어레이의 경우에는 예를 들어 다수의 반도체 칩들이 적어도 하나의 스트립 도체에 의하여 행 접속 형태로 또는 병렬 접속 형태로 서로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 LED-어레이는 예를 들어 조명 장치의 일부분, 특히 자동차-전조등 또는 투영 광원의 일부분일 수 있다.

본 발명은 도 1 및 2를 인용하는 실시예를 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 LED-어레이의 한 실시예의 개략적인 횡단면도이며,

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 LED-어레이의 실시예의 개략적인 평면도이다.

도면에서 동일한 소자들 또는 동일한 작용을 하는 소자들에는 동일한 도면 부호가 제공되었다.

선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단된 도 1의 횡단면 그리고 도 2의 평면도에 도시된 본 발명에 따른 LED-어레이의 실시예에서는, 네 개의 방사선 방출 반도체 칩(2)이 공통의 캐리어 몸체(1) 상에 장착되어 있다.

반도체 칩(2)은 활성 구역(3)을 가지며, 상기 활성 구역은 바람직하게 Ⅲ-Ⅴ-결합 반도체 재료, 특히 In_xAl_yGa_{1 -x- y}N, In_xAl_yGa_{1 -x- y}P 또는 In_xAl_yGa_{1 -x- y}As를 함유하며, 이 경우에는 각각 0≤x≤1이고, 0≤y≤1이며, x+y≤1이다. 상기 활성 구역(3)은 싱글-헤테로 구조물, 더블-헤테로 구조물, 단일-양자 웰 구조물 또는 다중 양자 웰 구조물로서 형성될 수 있다. 본 출원서의 틀 안에서 볼 때 '양자 웰 구조물'이라는 명칭은 전하 캐리어가 구속("confinement")에 의하여 자체 에너지 상태의 양자화를 경험한다는 내용을 포함한다. 특히 '양자 웰 구조물'이라는 명칭은 양자화의 차원성(dimensionality)에 대한 표현은 전혀 포함하지 않는다. 따라서, 상기 명칭은 다른 무엇보다도 양자 웰, 양자 와이어 및 양자 포인트 그리고 상기 구조물들의 각각의 조합을 포함한다.

반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)은 각각 실제로 상기 반도체 칩(2)의 베이스 면(6)에 마주 놓인 방사선 방출면(5)을 통해 방출되며, 상기 베이스 면에 의하여 반도체 칩(2)은 공통의 캐리어 몸체(1) 상에 장착된다.

반도체 칩(2)은 자신의 방사선 방출면(5)에 각각 적어도 하나의 전기 콘택(7)을 구비하며, 상기 전기 콘택은 예를 들어 땜납 또는 도전 접착제로부터 형성된다. 상기 전기 콘택(7)에 의하여 반도체 칩(2)은 각각 적어도 하나의 스트립 도체(9, 10)에 도전 접속되며, 상기 스트립 도체는 반도체 칩(2) 쪽을 향하고 있는 커버링 몸체(8)의 한 표면에 제공되어 있다.

반도체 칩(2)은 예를 들어 베이스 면(6)에 각각 하나의 추가 전기 콘택을 구비한다. 대안적으로, 반도체 칩(2)은 방사선 방출면(5)에 n-콘택 뿐만 아니라 p-콘택도 구비할 수 있다.

스트립 도체(9, 10)는 투명한 전도성 재료, 특히 예를 들어 ITO와 같은 투명한 전도성 산화물로부터 형성된다. 이와 같은 형성의 장점은, 반도체 칩(2)이 자신의 메인 방사 방향으로 스트립 도체(9, 10)를 통해 방사선(4)을 방출하는 경우에도 상기 스트립 도체(9, 10) 내에서는 상기 방출된 방사선(4)이 전혀 흡수되지 않는다는 것이다. 이와 같은 장점은 특히 다수의 반도체 칩(2), 예컨대 네 개 이상의 반도체 칩이 하나의 LED-어레이에 배치된 경우에 스트립 도체의 가이드를 용이하게 한다.

반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)을 투과시키는 커버링 몸체(8)는 바람직하게 유리, 특히 바람직하게는 붕규산 유리로부터 형성된다. 커버링 몸체(8)는 예를 들어 유리 플레이트이다. 대안적으로 상기 커버링 몸체(8)는 바람직하게 높은 UV-안정성을 갖는 투명한 플라스틱으로부터 형성될 수도 있다. 특히 상기 커버링 몸체는 커버링 박막일 수 있다. 커버링 몸 체(8)는 스트립 도체(9, 10)의 캐리어로서의 기능 이외에 바람직하게는 반도체 칩(2)을 오염 및 습기로부터 보호하는 기능도 한다.

반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)의 적어도 한 부분을 더 큰 파장 쪽으로 변환시키기 위하여, 커버링 몸체(8)에는 바람직하게 발광-변환 물질이 첨가된다. 상기 발광-변환 물질로서는 예를 들어 반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 자외 광선 및/또는 청색 광선을 상보적인 스펙트럼 영역으로, 특히 황색 스펙트럼 영역으로 변환시켜 백색 또는 혼색의 광을 형성하는 발광-변환 물질이 취급된다. 상기 발광-변환 물질은 한편으로는 커버링 몸체(8)를 형성하는 재료에 첨가될 수 있다. 또한, 상기 발광-변환 물질을 함유하는 층(11)은 반도체 칩(2)에 의해서 메인 방사 방향으로 방출되는 방사선에 의해서 관통되는 커버링 몸체(8)의 표면에 제공된다. 예를 들어, 발광-변환 물질을 함유하는 층(11)은 스트립 도체(9, 10)로부터 떨어져서 마주한 상기 커버링 몸체(8)의 표면에 제공될 수 있다. 대안적으로는, 발광-변환 물질을 함유하는 층이 반도체 칩(2)을 향하고 있는 상기 커버링 몸체(8)의 표면에 제공되는 것도 생각할 수 있다. 또한, 발광-변환 물질을 함유하는 층은 반도체 칩(2)의 방사선 방출면(5) 상에 제공될 수도 있다.

반도체 칩(2)으로부터 볼 때 커버링 몸체(8) 다음에는 바람직하게 하나 또는 다수의 광학 소자(12)가 배치될 수 있으며, 상기 광학 소자는 반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)의 빔을 가이드 하기 위하여 그리고/또는 빔을 형성하기 위하여 이용된다. 특히, 반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)의 편심율을 줄이는 광학 소자(12)가 제공될 수 있다. 예를 들어 상기 광학 소자(12)로서는 CPC-, CEC- 또는 CHC-형태의 광학 집중기가 사용될 수 있으며, 상기 광학 집중기는 바람직하게 커버링 플레이트(8)에 매우 가깝게 배치되거나 또는 심지어 상기 커버링 플레이트 상에 올려진다.

도 1 및 2에 도시된 실시예의 대안으로서, 커버링 몸체 자체를 광학 소자로서 형성하는 것도 또한 가능하다.

예를 들어 반도체 칩(2)으로부터 떨어져서 마주한 상기 커버링 몸체(8)의 표면은 굴절성 또는 회절성 광학 소자로서 형성된다. 특히 반도체 칩으로부터 떨어져서 마주한 상기 커버링 몸체(8)의 표면은 렌즈 형태로 외부로 구부러질 수 있다. 또한 커버링 몸체(8)의 측면도 만곡된 형태를 가질 수 있고/있거나 반도체 칩(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)의 메인 방사 방향에 대하여 비스듬하게 진행할 수 있다.

본 발명은 실시예들을 참조한 설명에 의해서 한정되지 않는다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 그리고 상기 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 이와 같은 내용은 특히 상기 특징 또는 상기 특징들의 조합 자체가 특허 청구 범위 또는 실시예들에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 특허 청구 범위에 있는 특징들의 각각의 조합을 포함한다는 것을 의미한다.

Claims (16)

1. 각각 하나의 방사선 방출면(5)을 갖는 다수의 방사선 방출 반도체 칩들(2)을 포함하는 LED-어레이로서,

   상기 반도체 칩들(2)에 의해서 방출되는 방사선(4)은 대체로 상기 방사선 방출면(5)을 통해 방출되고,

   상기 LED-어레이는 상기 방출되는 방사선(4)을 투과시키는 투명한 커버링 몸체(8)를 포함하며,

   상기 투명한 커버링 몸체(8)는 상기 반도체 칩들(2)의 방사선 방출면들(5)을 향하고 있는 표면에 상기 방출되는 방사선(4)을 투과시키는 투명한 전도성 재료로 이루어진 하나의 스트립 도체(9, 10) 또는 다수의 스트립 도체들(9, 10)을 포함하고,

   상기 반도체 칩들(2)은 상기 방사선 방출면(5)에 적어도 하나의 전기 콘택(7)을 각각 포함하고, 상기 전기 콘택은 상기 하나의 스트립 도체(9, 10) 또는 상기 다수의 스트립 도체들(9, 10) 중에서 적어도 하나의 스트립 도체에 연결되며,

   적어도 하나의 발광 변환 물질이 상기 투명한 커버링 몸체(8)에 포함되거나 층(11) 내부에서 상기 커버링 몸체(8) 상에 또는 상기 반도체 칩들(2) 상에 도포되고, 그리고

   상기 투명한 커버링 몸체(8)가 상기 반도체 칩들(2)에 의해서 방출되는 방사선의 빔 형성을 위한 광학 소자로서 형성되는,

   LED-어레이.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명한 전도성 재료는 투명한 전도성 산화물인,

   LED-어레이.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 투명한 전도성 산화물은 ITO인,

   LED-어레이.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 커버링 몸체(8)는 유리로부터 형성되는,

   LED-어레이.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전기 콘택(7)은 땜납 또는 도전 접착제로부터 형성되는,

   LED-어레이.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 반도체 칩들(2)이 상기 방사선 방출면(5)에 마주 놓인 베이스 면(6)을 포함하고, 상기 반도체 칩들(2)이 상기 베이스 면(6)에 의하여 캐리어 몸체(1) 상에 장착되는,

   LED-어레이.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 LED-어레이가 적어도 네 개의 방사선 방출 반도체 칩들(2)을 포함하는,

   LED-어레이.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광학 소자(12)와 상기 방사선 방출면(5) 사이의 간격이 300 ㎛ 이하인,

   LED-어레이.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광학 소자(12)가 CPC-, CEC- 또는 CHC-타입의 광학 집중기인,

   LED-어레이.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 반도체 칩들(2)이 Ⅲ-Ⅴ-결합 반도체 재료를 함유하는,

    LED-어레이.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 반도체 칩들(2)이 박막-발광 다이오드 칩들인,

    LED-어레이.
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