KR20220012947A - 광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광전자 소자(1)에 관한 것으로, 상기 광전자 소자는 각각 활성 영역(101, 201) 및 각각 전면 출력 표면(102, 202)을 갖는 하나 이상의 제1 반도체 이미터(semiconductor emitter)(10) 및 하나 이상의 제2 반도체 이미터(20)를 포함한다. 상기 활성 영역들(101, 102)은 전자기 방사선의 발생을 위해 설계되어 있다. 또한, 상기 광전자 소자(1)는 방사선 불투과성 커버 층(cover layer)(40) 및 캐리어(carrier)(50)를 포함한다. 상기 반도체 이미터들(10, 20)은 상기 캐리어(50)의 제1 측면 상에 배치되어 있다. 상기 제1 반도체 이미터(10)는 자체 출력 표면(102)을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있다. 상기 제2 반도체 이미터(20)는 자체 출력 표면(202)을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있다. 상기 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분된다. 상기 커버 층(40)은 포토폴리머(photopolymer)로 형성되어 있고, 상기 캐리어(50)의 제1 측면 상에 배치되어 있다. 상기 커버 층(40)은 출력 윈도우(output window)(60)를 포함하고, 상기 출력 윈도우는 상기 커버 층(40)을 완전히 관통하고, 상기 출력 윈도우에 의해 상기 출력 표면들(102, 202)은 각각 적어도 부분적으로 상기 커버 층(40)을 포함하지 않는다. 계속해서 본 발명은 광전자 소자(1)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광전자 소자 및 광전자 소자를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 광전자 소자는 특히 전자기 방사선, 바람직하게 육안으로 식별 가능한 광의 발생 및/또는 검출을 위해 설계되어 있다.
해결해야 할 하나의 과제는, 사전 결정 가능한 출력 윈도우(output window)를 포함하는 광전자 소자를 제시하는 것이다.
해결해야 할 또 다른 하나의 과제는 사전 결정 가능한 출력 윈도우를 갖는 광전자 소자를 제조하기 위한 간소화된 방법을 제시하는 것이다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 이와 같은 광전자 소자는 각각 활성 영역을 갖는 하나 이상의 제1 반도체 이미터(semiconductor emitter) 및 하나 이상의 제2 반도체 이미터를 포함한다. 활성 영역은 전자기 방사선의 발생 및/또는 검출을 위해 설계되어 있고 바람직하게 방사선 발생 또는 검출을 위해, pn-전이부, 이중 헤테로 구조(double heterostructure), 단일 양자 우물 구조(Single Quantum Well, SQW) 또는 다중 양자 우물 구조(Multi Quantum Well, MQW)를 포함한다.
또한, 반도체 이미터들 각각은 각각 전면 출력 표면을 포함한다. 전면 출력 표면은 활성 영역에 의해 발생한 전자기 방사선의 적어도 일부의 출력을 위해 설계되어 있다. 전면 출력 표면은 활성 영역의 주 방사 방향으로 위치한다. 예를 들어 반도체 이미터는, 전면 출력 표면에 대해 횡 방향으로, 특히 수직으로 정렬되어 있는 또 다른 출력 표면들을 더 포함한다. 광전자 소자는 특히 전면 및 상기 전면에 마주 놓인 후면을 포함한다. 전면은, 활성 영역의 주 방사 방향으로 놓이는 측면이다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 광전자 소자 또는 상기 광전자 소자의 위에 기술된 실시 형태는 방사선 불투과성 커버 층(cover layer)을 포함한다. 예를 들어 커버 층은, 그 내부에 방사선 흡수성 또는 방사선 반사성 입자들이 삽입되어 있는 폴리머(polymer), 특히 에폭시드(epoxide)로 형성되어 있다. 높은 흡수 계수 또는 반사 계수를 가짐으로써, 커버 층은 전자기 방사선의 투과를 감소시키거나, 또는 억제한다. 그럼으로써 전자기 방사선의 출력은 바람직하게 전면 출력 표면들에 제한되어 있다. 반사성 커버 층은 예를 들어 전자기 방사선의 재활용에 기여하고, 이와 같은 방식으로 특히 광전자 소자의 광 효율을 높인다. 방사선 불투과성이란 용어는, 전자기 방사선에 대해 충분히 낮은 투과성을 갖는, 강한 흡수성 또는 반사성의 커버 층도 포함한다.
하나 이상의 실시 형태에 따르면, 광전자 소자 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태는 캐리어(carrier)를 포함한다. 캐리어는 특히 광전자 소자의 기계적 안정화에 이용된다. 캐리어는 예를 들어 주 연장 방향을 갖는 평평하게 구현된 평면 플레이트(plate)로서 구현되어 있다. 바람직하게 모든 반도체 이미터들은 캐리어 상에서 공통 표면, 특히 평면 내에 배치되어 있다. 캐리어는 바람직하게 폴리머로 형성되어 있다. 캐리어는 제1 측면을 포함한다. 제1 측면 상에는 바람직하게 반도체 이미터들이 배치되어 있다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 제1 반도체 이미터는 자체 전면 출력 표면을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면은 캐리어를 등진다. 예를 들어 제1 반도체 이미터는, 30 ㎚에 걸쳐서 뻗는 제1 파장 범위를 갖는 발광 다이오드(light emitting diode)이다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 제2 반도체 이미터는 자체 전면 출력 표면을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면은 캐리어를 등진다. 예를 들어 제2 반도체 이미터는, 30 ㎚에 걸쳐서 뻗는 제1 파장 범위를 갖는 발광 다이오드이다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분된다. 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 예를 들어, 상기 제1 파장 범위와 제2 파장 범위가 부분적으로 서로 중첩되면서도 서로 다른 첨두 파장(peak wavelength)을 갖는다는 사실에서 서로 구분된다. 서로 다른 파장 범위의 전자기 방사선은 관찰자에게 서로 다른 색 인상(color impression)을 야기한다. 이와 같은 방식으로 제1 파장 범위와 제2 파장 범위의 전자기 방사선을 혼합함으로써, 바람직하게 서로 다른 색 인상이 발생한다.
예를 들어 제1 파장 범위는 녹색 스펙트럼 범위(spectral range) 내 전자기 방사선이고, 제2 파장 범위는 적색 파장 범위 내 전자기 방사선이다. 두 개의 파장 범위의 방사선을 혼합함으로써, 예를 들어 색도도(chromaticity diagram)에서 제1 파장 범위와 제2 파장 범위의 색 장소들 사이의 연결 직선상에 위치하는 혼합 색상이 생성된다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 포토폴리머(photopolymer)로 형성되어 있다. 포토폴리머는 특히 광개시제(photoinitiator)를 포함하는 폴리머 화합물이다. 예를 들어 광개시제는 특정 파장의 전자기 방사선에 의한 포토폴리머의 조사 시 가교 반응을 야기하고, 그에 따라 폴리머의 경화를 초래한다. 대안적으로 광개시제는 전자기 방사선에 의한 조사 시 결합 해제를 초래하고, 그에 따라 폴리머의 용해를 야기한다. 포토폴리머의 통상적인 이용 분야는 예를 들어 리소그래피(lithography)에 이용하기 위한 포토레지스트(photoresist)이다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 캐리어의 제1 측면 상에 배치되어 있고 출력 윈도우를 포함한다. 출력 윈도우는 커버 층을 완전히 관통한다. 출력 윈도우에 의해 출력 표면들은 각각 적어도 부분적으로 커버 층을 포함하지 않는다. 출력 윈도우는 예를 들어 원 또는 타원의 형태를 갖는다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 광전자 소자는,
- 각각 전자기 방사선의 발생을 위해 설계되어 있는 활성 영역 및 각각 전면 출력 표면을 갖는 하나 이상의 제1 반도체 이미터 및 하나 이상의 제2 반도체 이미터,
- 방사선 불투과성 커버 층 및
- 캐리어를 포함하고, 이때
- 상기 반도체 이미터들은 상기 캐리어의 제1 측면 상에 배치되어 있고,
- 상기 제1 반도체 이미터는 자체 출력 표면을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면은 상기 캐리어를 등지며,
- 상기 제2 반도체 이미터는 자체 출력 표면을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면은 상기 캐리어를 등지며,
- 상기 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분되고, 그리고
- 상기 커버 층은 포토폴리머로 형성되어 있고 상기 캐리어의 제1 측면 상에 배치되어 있으며 그리고 출력 윈도우를 포함하고, 상기 출력 윈도우는 상기 커버 층을 완전히 관통하고, 상기 출력 윈도우 내에서 상기 출력 표면들은 각각 적어도 부분적으로 상기 커버 층을 포함하지 않는다.
본 출원서에 기술된 광전자 소자는 무엇보다 다음 발상들에 기초한다: 예를 들어, 그 직경이 반도체 이미터들의 출력 표면들의 자체 주 연장 방향에서의 길이보다 더 작은 입력 표면을 갖는 뒤에 배치된 광학 소자 내로 복수의 반도체 이미터의 입력 시 상기 광학 소자의 입력 표면의 위치 설정이 매우 중요하다. 광학 소자의 위치 설정은 무엇보다, 각각의 반도체 이미터에 의해 상기 광학 소자 내로 입력되는 전자기 방사선의 비율 및 그에 따라 서로 다른 전자기 방사선들의 혼합비에 영향을 준다. 또한, 위치 설정 및 입력 표면과 반도체 이미터들 사이의 간격은 전자기 방사선이 광학 소자 내로 입력되는 효율에 결정적이다.
본 출원서에 기술된 광전자 소자는 무엇보다, 광학 소자의 조립 이전에 이미 규정된 출력 윈도우가 의도한 위치에 생성되도록, 상기 광학 소자의 위치 설정을 간소화하는 발상을 이용한다. 이와 같은 방식으로 출력 윈도우의 위치는 이미 광전자 소자의 제조 공정 동안에 결정되어 있다. 그럼으로써 바람직하게 완성된 소자에서의 반도체 이미터들의 복잡한 위치 결정이 방지된다. 또한, 반도체 이미터들의 출력 표면들에서 광학 소자의 직접적인 조립이 간소화된다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 반도체 이미터들의 출력 표면들은 공통 출력 평면 내에 배치되어 있다. 출력 표면들의 평면은 특히 캐리어의 제1 측면과 동일 평면 내에 놓인다. 도광체(light guide)에 대한 출력 표면들의 간격은 개별적인 반도체 이미터들의 입력 효율에 결정적이다. 모든 출력 표면들이 공통 출력 평면 내에 위치하면, 모든 반도체 이미터들의 입력 효율은 거의 동일하다. 바람직하게 그럼으로써 개별 반도체 이미터들의 입력 효율은 주로 도광체의 위치에 의해 결정된다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 반도체 이미터들에 의해 방출된 방사선의 적어도 대부분을 흡수하도록 설계되어 있다. 여기서 그리고 다음에서 대부분은 방출된 방사선의 적어도 70 ％의 비율에 상응한다. 그에 따라 바람직하게 반도체 이미터들의 방출은 오로지 출력 윈도에만 제한되어 있다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 반도체 이미터들에 의해 방출된 방사선의 적어도 대부분을 반사하도록 설계되어 있다. 반도체 이미터들에 의해 방출된 전자기 방사선의 반사는 특히 상기 반도체 이미터들의 효율 향상에 기여한다. 커버 층에 의해 반사된 방사선은 예를 들어 반도체 이미터 내로 다시 입력되고 바람직하게 출력 윈도우에서 다시 배출된다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 반도체 이미터들의 전면 출력 표면들은 접촉 구조들을 포함하지 않는다. 바람직하게 반도체 이미터들은 후면 접촉 가능하다. 다른 말로 하면, 접촉은 특히 전면 출력 표면에 마주 놓인 반도체 이미터들의 후면 상에서 이루어진다. 예를 들어 반도체 이미터들은 플립 칩들(flip chips)로서 구현되어 있다. 특히 반도체 이미터들은 평면 상호 접속 방법(planar interconnect method)의 사용하에 접촉되어 있다. 평면 상호 접속 방법에서는 우선, 스퍼터링(sputtering)에 의해, Ti, Cr, Ni 또는 Pd로 형성된 접착층이 반도체 이미터의 접촉 구조 상으로 제공된다. 후속하여, 예를 들어 Cu로 형성되어 있는 성장층이 스퍼터링에 의해 접착층 상에 제공된다. 또 다른 하나의 단계에서 바람직하게 Cu로 형성되어 있는 접속층이 성장층 상에 전착된다(electrodeposited). 평면 상호 접속 방법에 의해 접촉된 광전자 소자는 다음에서 바람직하게 전면 출력 표면에 마주 놓인 반도체 이미터들의 후면 상에 접착층, 성장층 및 접속층을 포함한다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 최소 10 ㎛, 바람직하게 최소 20 ㎛ 및 특히 바람직하게 최소 40 ㎛의 두께를 갖는다. 커버 층의 두께는 여기서 그리고 다음에서 자체 주 연장 평면에 대해 횡 방향, 특히 수직 방향으로 연장되는 자체 길이에 상응한다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 다층으로 형성되어 있고 최소 100 ㎛, 바람직하게 최소 400 ㎛의 두께를 갖는다. 커버 층의 두께는 다층 구조에서 바람직하게 유연하게 설정 가능하다. 커버 층의 더 큰 두께는 특히 출력 윈도우의 안정성을 높인다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 입력 표면을 갖는 도광체가 출력 윈도우 내에 배치되어 있고, 반도체 이미터들의 작동 시 상기 반도체 이미터들에 의해 발생한 전자기 방사선의 적어도 일부가 상기 도광체 내로 입력되도록, 상기 도광체의 입력 표면은 상기 반도체 이미터들의 출력 표면들에 대해 정렬되어 있다. 바람직하게 도광체의 입력 표면은 반도체 이미터들의 전면 출력 표면들에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
도광체는 바람직하게, 유리 및 플라스틱으로부터 선택된 재료를 함유하는 광 섬유들을 포함한다. 그에 따라 도광체는 광 케이블(fiber optic cable) 또는 도광봉들(light guiding rods)도 포함한다. 특히 도광체는 횡단면 내에 제1 굴절률을 갖는 코어 영역(core region) 및 제2 굴절률을 갖는 클래딩 영역(cladding region)을 포함한다. 바람직하게 제2 굴절률은 제1 굴절률보다 더 작다. 코어 영역은 자체 주 연장 방향을 따라 클래딩 영역에 의해 특히 완전히 둘러싸여 있다. 그에 따라 코어 영역은 전자기 방사선을 바람직하게 간섭 및 반사에 의해 도광체의 주 연장 방향을 따라 운반한다.
또한, 도광체는 개구수(numerical aperture, NA)를 갖는데, 상기 개구수는 무엇보다 상기 도광체의 코어 영역 및 클래딩 영역의 굴절률들 및 최대 수광각(acceptance angle)에 의해 영향을 받는다. 수광각은 전자기 방사선이 도광체의 코어 영역 내로 입력되고 상기 도광체 내로 안내될 수 있는 최대 각도 범위를 나타낸다. 더 큰 개구수는 예를 들어 반도체 이미터들로부터 도광체 내로 전자기 방사선의 입력을 바람직하게 수월하게 한다. 도광체 내로 반도체 이미터들의 전자기 방사선의 입력은 바람직하게 상기 전자기 방사선을, 예를 들어 상기 도광체를 따라 방출하기 위한 설계 자유도를 높인다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 도광체의 입력 표면과 반도체 이미터들의 출력 표면들 사이의 간격은 최대 300 ㎛, 바람직하게 최대 100 ㎛ 및 특히 바람직하게 최대 1 ㎛이다. 도광체의 입력 표면과 출력 표면들 사이의 가급적 작은 간격은 바람직하게 반도체 이미터들의 입력 효율을 높인다. 도광체 내로의 입력 효율은 무엇보다 상기 도광체의 개구수 및 자체 입력 표면의 직경에 의해 결정된다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 도광체는 유리 섬유로 형성되어 있다. 유리 섬유들은 특히 바람직한 투과 특성들을 갖고 수백 ℃의 온도들에 대해 특히 민감하지 않다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 도광체는 100 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게 550 ㎛ 내지 650 ㎛의 코어 직경을 갖는다. 도광체의 코어 영역의 직경은 무엇보다 자체 투과 특성들을 결정한다. 더 큰 코어 직경은 예를 들어 도광체의 입력 표면의 크기를 증가시키고, 그 결과 상기 도광체 내로 전자기 방사선의 입력을 수월하게 한다.
광전자 소자의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 반도체 이미터들과 도광체 사이에 방사선 투과성 보호층이 배치되어 있다. 방사선 투과성 보호층은 바람직하게 투명 실리콘으로 형성되어 있다. 보호층은 반도체 이미터들을 특히 경우에 따른 환경 영향들로부터 보호한다. 예를 들어 반도체 이미터들은 보호층에 의해 도광체의 조립 이전에 습기 또는 오염 입자들로부터 보호된다.
계속해서 본 발명은 광전자 소자를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법에 의해 특히 본 출원서에 기술된 광전자 소자가 제조된다. 다시 말해, 광전자 소자에 대해 공개된 모든 특징들은 방법에 대해서도 공개되어 있고, 역으로 방법에 대해 공개된 모든 특징들은 광전자 소자에 대해서도 공개되어 있다.
광전자 소자를 제조하기 위한 방법의 하나 이상의 실시 형태에 따르면, 각각 전자기 방사선의 발생을 위해 설계되어 있는 활성 영역, 각각 캐리어의 제1 측면 상에 전면 출력 표면을 갖는 두 개 이상의 반도체 이미터의 제공 단계가 이루어진다.
이 경우, 제1 반도체 이미터는 자체 전면 출력 표면을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있다. 제2 반도체 이미터는 자체 전면 출력 표면을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있다. 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 캐리어 상에서 반도체 이미터들의 출력 표면들의 위치의 측정 단계가 이루어진다. 출력 표면들의 위치의 측정은 특히 후속하여 제공된 출력 윈도우의 의도한 위치의 계산에 이용된다. 출력 표면들의 위치의 측정 시 특히 상기 출력 표면들의 길이 및 형태도 검출된다. 위치들은 바람직하게 캐리어 상의 고정점에 대해 상대적으로 측정된다. 예를 들어 고정점은 캐리어의 코너(corner)에 의해 주어진다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 반도체 이미터들에 의해 각각 방출된 전자기 방사선의 사전 결정된 입력 비율들에 기초하여 전면 출력 표면들의 위치를 참조한 출력 윈도우의 위치의 계산 단계가 이루어진다. 출력 윈도우의 위치의 계산은 예를 들어 출력 표면들을 형성하는 표면들의 무게 중심을 통해 이루어진다. 예를 들어, 제1 반도체 이미터에 의해 더 큰 비율의 방사선이 출력되도록 의도되면, 출력 윈도우의 위치는 상기 제1 반도체 이미터의 출력 표면의 더 큰 비율을 덮는다. 또한, 예를 들어 출력 윈도우의 길이 및 형태도 상기 출력 윈도우의 위치의 계산에 이용된다. 출력 윈도우의 위치는 바람직하게 고정점에 대해 상대적으로 측정된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 캐리어의 제1 측면 상에 포토폴리머로 형성된 방사선 불투과성 커버 층의 제공 단계가 이루어진다. 커버 층은 예를 들어 스핀-온 증착 공정(spin-on deposition)에 의해 캐리어 상에 제공된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 사전 결정된 위치에서 커버 층을 완전히 관통하는 상기 커버 층 내 출력 윈도우의 생성 단계가 이루어진다. 출력 윈도우는 바람직하게 리세스(recess)에 의해 형성되어 있다. 출력 윈도우는 예를 들어, 도광체의 횡단면을 반영하도록 설계되어 있다. 특히 출력 윈도우는 원형으로 구현되어 있다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 단계 E) 이후에 출력 윈도우 내에 방사선 투과성 보호층이 배치된다. 바람직하게 보호층은 투명 실리콘으로 형성되어 있다. 방사선 투과성 보호층은 예를 들어 디스펜싱(dispensing), 제팅(jetting) 또는 스프레잉 공정(spraying)에 의해 출력 윈도우 내에 배치된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층의 출력 윈도우 내에 도광체가 배치된다. 도광체가 출력 윈도우를 커버 층의 주 연장 방향에 대해 횡 방향으로 완전히 채우도록, 상기 도광체는 바람직하게 상기 출력 윈도우 내에 배치되어 있다. 이와 같은 방식으로 도광체와 반도체 이미터들 사이에 가급적 작은 간격이 주어진다. 도광체의 입력 표면과 반도체 이미터들의 출력 표면 사이의 가급적 작은 간격은 상기 도광체 내로 전자기 방사선의 특히 우수한 입력을 가능하게 한다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 도광체는 접착 물질에 의해 출력 윈도우 내에 고정된다. 특히 접착 물질은 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)로 형성되어 있다. 바람직하게 도광체는 접착 물질에 의해 커버 층과 결합한다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 단계 B)에서 캐리어 상에서 반도체 이미터들의 출력 표면들의 위치의 측정이 광학 측정에 의해 이루어진다. 예를 들어 반도체 이미터들의 전면 출력 표면들의 위치는 카메라 이미지(camera image)에 의해 측정된다. 카메라 이미지는 예를 들어 적합한 컴퓨터 지원 방법에 의해 평가됨으로써, 이와 같은 방식으로 출력 표면들의 위치 및 길이가 측정된다. 특히 광학 측정 시 캐리어 상의 고정점의 위치도 측정된다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 커버 층은 포토폴리머로 형성되고 레이저 다이렉트 이미징 방법(laser direct imaging method)에 의해 구조화된다. 레이저 다이렉트 이미징 방법(LDI-방법)은 사전 결정 가능한 패턴에 따라 층의 정밀 조사(pinpoint lighting)를 가능하게 한다. 예를 들어 이와 같은 방식으로 포토폴리머 층이 레이저 방사선에 의해 사전 결정된 패턴에 상응하게 사전 결정된 위치에서 조사된다. 바람직하게 이와 같은 방법에서 포토폴리머를 조사하기 위한 마스크(mask)가 생략된다.
LDI-방법에 의해 특히 의도한 위치에서 도광체를 수용하기 위한 예를 들어 원형의 개구를 생성할 수 있다. LDI-방법은 출력 윈도우의 모든 임의의 형태를 가능하게 하고, 이와 같은 방식으로 바람직하게 예를 들어 타원형 또는 다각형의 출력 윈도우에도 적합하다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 반도체 이미터들은 평면 상호 접속 방법에 의해 전기적으로 접촉된다. 평면 상호 접속 방법은 얇은 금속 층들 및 얇은 금속 접착 필름에 의해 접촉한다. 평면 상호 접속 방법에서는 우선, 스퍼터링에 의해, Ti, Cr, Ni 또는 Pd로 형성된 접착층이 반도체 이미터들의 접촉 구조들 상으로 제공된다. 후속하여, 예를 들어 Cu로 형성되어 있는 성장층이 스퍼터링에 의해 접착층 상에 제공된다. 또 다른 하나의 단계에서 예를 들어 Cu로 형성되어 있는 접속층이 성장층 상에 전착된다. 바람직하게 접촉은 오로지 전면 출력 표면에 마주 놓인 반도체 이미터들의 후면 상에서만 이루어진다. 그에 따라 전면 출력 표면은 특히 접촉 구조들을 포함하지 않는다.
방법의 하나 이상의 실시 형태 또는 위에 기술된 실시 형태들 중 하나의 실시 형태에 따르면, 출력 표면들은 공통 출력 평면 내에 배치된다. 바람직하게 반도체 이미터들의 정렬은 캐리어 상에 상기 반도체 이미터들의 조립 시 이루어진다. 평면 내 배치는 다음에 놓인 광학 수단, 예를 들어 도광체 내로 반도체 이미터들의 균일한 입력을 수월하게 한다.
앞에 기술된 광전자 소자는 특히 자동차의 실내조명, 예를 들어 차량 시트의 조명에 사용되기에 적합하다. 또한, 광전자 소자는 직물 내 직조된 발광체로서 사용되기에 적합하다.
광전자 소자의 또 다른 장점들 및 바람직한 설계예들 및 개선예들은 도면들에 도시된 다음 실시예들과 관련하여 주어진다.
도 1은 본 출원서에 기술된 제1 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이고,
도 2 및 도 3은 입력 효율을 나타내는 표들이며,
도 4a은 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 평면도이고,
도 4b는 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이며,
도 5a은 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 평면도이고,
도 5b는 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이며, 그리고
도 6은 본 출원서에 기술된 제4 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이다.
도 1은 본 출원서에 기술된 제1 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이고,
도 2 및 도 3은 입력 효율을 나타내는 표들이며,
도 4a은 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 평면도이고,
도 4b는 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이며,
도 5a은 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 평면도이고,
도 5b는 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이며, 그리고
도 6은 본 출원서에 기술된 제4 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도이다.
도면들에서 동일한, 동일한 형태의, 또는 동일하게 작용하는 요소들에는 동일한 도면 부호들이 제공되어 있다. 도면들 및 상기 도면들에 도시된 요소들의 상호 크기 비율은 척도에 맞는 것으로 간주하지 않는다. 오히려 개별 요소들은 더 나은 도해 및/또는 더 나은 이해를 위해 과도하게 크게 도시될 수 있다.
도 1은 본 출원서에 기술된 제1 실시예에 따른 광전자 소자의 개략적인 단면도를 보여준다. 제1 반도체 이미터(10) 및 제2 반도체 이미터(20)는 캐리어(50) 상에 조립되어 있다. 상기 제1 반도체 이미터(10)는 제1 전면 출력 표면(102)을 포함하고, 상기 제2 반도체 이미터(20)는 제2 전면 출력 표면(202)을 포함한다. 상기 전면 출력 표면들(102, 202)은 공통 출력 평면 내에 정렬되어 있다.
상기 출력 평면을 향해 있는 상기 캐리어(50)의 측면 뒤에 도광체(70)가 배치되어 있다. 상기 도광체(70)는 입력 표면(71)을 포함하고 간격(a)을 두고 상기 출력 평면으로부터 떨어져 있다. 상기 도광체(70)는 클래딩 직경(D1) 및 코어 직경(D2)을 갖는다. 상기 도광체(70)의 코어 영역의 재료는 상기 코어 영역을 둘러싸는 재료와 상이한 굴절률을 갖는다. 예를 들어 상기 코어 영역의 굴절률은 상기 코어 영역을 둘러싸는 클래딩 영역의 굴절률보다 더 높다. 상기 도광체(70) 내로 안내된 전자기 방사선은 주로 상기 도광체의 코어 영역 내에서 전파된다. 상기 도광체의 코어 영역은 600 ㎛의 직경(D2)을 갖는다.
도 2는 개구수(NA) 및 반도체 이미터(10)로부터 도광체(70)의 간격(a)에 따른 입력 효율들의 표를 보여준다. 도시된 입력 효율들은, 반도체 이미터(10)에 의해 도광체(70) 내로 입력되는 전자기 방사선의 비율에 상응한다. 입력 효율들의 값에 의해, 더 큰 개구수(NA) 및 반도체 이미터(10)로부터 도광체(70)의 더 작은 간격(a)이 바람직하게 상승한 입력 효율에 기여한다는 사실을 명확하게 알 수 있다.
1 ㎛의 간격에서, 그리고 0.5의 개구수(NA)를 갖는 도광체(70)의 사용하에 입력 효율은 35.5 ％까지 이른다.
도 3은 보호층(80)의 두께(b)에 따른 입력 효율들의 표를 보여준다. 상기 보호층(80)은 예를 들어 반도체 이미터(10)의 출력 표면 상의 방사선 투과성 층, 바람직하게 투명 층이다. 상기 보호층(80)은 공기와 다른 굴절률을 가짐으로써, 특히 상기 보호층(80)의 경계면들에서 전자기 방사선의 의도하지 않은 반사가 발생한다.
도 3의 표는 변동하는 개구수(NA)를 갖는 두 개의 서로 다른 도광체(70)에 대해 100 ㎛의 고정된 간격(a) 및 0 ㎛ 내지 30 ㎛의 보호층(80)의 변동하는 두께(b)를 갖는 도광체(70) 내로의 입력 효율을 보여준다. 보호층(80) 없이 0.5의 개구수에서 30.9 ％의 입력 효율이 달성될 수 있다. 30 ㎛의 두께(b)를 갖는 보호층(80)은 0.5의 동일한 크기의 개구수에서 19.2 ％로 입력 효율을 낮춘다. 0.37의 감소한 개구수(NA)는 보호층(80)을 갖고도 11.3 ％로 입력 효율을 낮춘다.
그에 따라 보호층(80)은 공기 쪽으로 상기 보호층(80)의 경계면들에서의 전반사로 인해 입력 효율을 감소시킨다. 더 큰 개구수(NA)는 바람직하게 더 높은 입력 효율에 기여한다. 가급적 얇은 보호층(80)의 사용 또는 보호층(80)의 완전한 생략은 바람직하게 상승한 입력 효율에 기여한다.
도 4a은 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 개략적인 평면도를 보여준다. 상기 광전자 소자(1)의 평면도에는 제1 반도체 이미터(10), 제2 반도체 이미터(20) 및 제3 반도체 이미터(30)가 도시되어 있다. 상기 서로 다른 반도체 이미터들(10, 20, 30)은 각각 서로 다른 파장 범위 내 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있다.
상기 제1 반도체 이미터(10)는 적색 파장 범위 내 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있고, 상기 제2 반도체 이미터(20)는 청색 파장 범위 내 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있으며, 그리고 상기 제3 반도체 이미터(30)는 녹색 파장 범위 내 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있다. 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)은 RGB-픽셀을 형성한다. 그에 따라 바람직하게, 그 색 장소가 색 공간 내 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 세 개의 서로 다른 색 장소에 의해 형성된 삼각형 내에 놓인 유색 혼합 방사선을 나타낼 수 있다.
상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)은 캐리어(50) 상에 나란히 배치되어 있다. 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 위치 및 전면 출력 표면들의 크기는 예를 들어 광학 측정에 의해 결정된다. 특히 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 전면 출력 표면들의 위치는 이미, 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)이 캐리어(50) 상에 위치 설정된 선행하는 공정 단계로부터 공지되어 있다.
공지된 위치들 및 크기들을 참조하여 출력 윈도우(60a)의 위치를 계산할 수 있다. 상기 출력 윈도우(60a)의 위치는 추후에 놓이는 다음 광학 소자 내로 개별적인 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 입력된 비율 및 입력 효율에 영향을 미친다. 이와 같은 방식으로 특히 다음 광학 소자 내로 모든 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 가급적 높은 입력 효율이 달성된다.
예를 들어 이와 같은 방식으로 또한, 예를 들어 다음 광학 소자 내로 적색으로 이동한 색 장소를 갖는 혼합 색상을 입력하기 위해, 의도한 사전 결정된 혼합 색상에 기초하여, 출력 윈도우(60)가 제1 반도체 이미터(10)의 제1 전면 출력 표면(102)의 비교적 더 큰 비율을 덮는다.
도 4b는 본 출원서에 기술된 제2 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 개략적인 단면도를 보여준다. 상기 단면도에서 반도체 이미터들(10, 20)이 캐리어(50) 내에 매립되어 있다는 사실을 알 수 있다. 반도체 이미터(10)는 제1 활성 영역(101)을 포함하고, 반도체 이미터(20)는 제2 활성 영역(201)을 포함한다. 상기 활성 영역들(101, 201)은 서로 다른 파장 범위의 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있고 pn-전이부를 포함한다.
상기 반도체 이미터들(10, 20)의 전면 출력 표면들(102, 103) 상에 커버 층(40)이 배치되어 있다. 상기 커버 층(40)은 방사선 불투과성 재료로 형성되어 있다. 특히 상기 커버 층(40)은 포토폴리머로 형성되어 있다. 상기 커버 층(40)은 200 ㎛의 두께(c)를 갖는다. 상기 커버 층(40)은 특히 복수의 포토폴리머 층을 포함하는 다층 구조를 갖는다.
도 5a은 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 개략적인 평면도를 보여준다. 상기 광전자 소자(1)의 평면도에는 제1 반도체 이미터(10), 제2 반도체 이미터(20) 및 제3 반도체 이미터(30)가 도시되어 있다. 상기 서로 다른 반도체 이미터들(10, 20, 30)은 각각 서로 다른 파장 범위 내 전자기 방사선의 방출을 위해 설계되어 있다.
상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)은 커버 층(40)에 의해 적어도 부분적으로 덮여 있다. 상기 커버 층(40) 내에 출력 윈도우(60)가 삽입되어 있다. 상기 출력 윈도우(60)는, 상기 커버 층(40)을 완전히 관통하고 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 전면 출력 표면들(101, 102, 103)을 적어도 부분적으로 노출하는 상기 커버 층(40) 내 공동이다.
상기 커버 층(40)의 구조화 및 그에 따라 상기 출력 윈도우(60)의 생성은 상기 커버 층(40)의 LDI(laser direct imaging) 조사에 의해 이루어진다. LDI는 마스크의 사용 없이 포토폴리머의 조사를 가능하게 한다. 특히 이와 같은 방식으로, 레이저 빔이 포토폴리머 상에 반영할 수 있는 모든 임의의 형태가 제조될 수 있다.
이와 같은 방식으로 출력 윈도우(60a)의 사전 계산된 위치에 상기 커버 층(40) 내 출력 윈도우(60)가 구조화되어 있다. 선택적인 에칭 방법(etching method)에 의해 상기 출력 윈도우(60)가 발생하는 영역 내에서 상기 커버 층(40)의 재료가 완전히 제거된다.
도 5b는 본 출원서에 기술된 제3 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 개략적인 단면도를 보여준다. 상기 단면도에서, 출력 표면들(102, 202, 302)을 향해 있는 반도체 이미터들(10, 20)의 측면 상에 방사선 투과성 보호층(80)이 배치되어 있다는 사실을 알 수 있다. 상기 보호층(80)은 출력 윈도우(60) 내에 배치되어 있다. 상기 보호층(80)은 상기 전면 출력 표면들(102, 202, 302)을 완전히 덮는다. 상기 방사선 투과성 보호층(80)은 두께(b)를 갖고 실리콘으로 형성되어 있다. 상기 보호층(80)은, 예를 들어 습기 및/또는 산화와 같은 외부 환경 영향들로부터 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)을 보호한다.
도 6은 본 출원서에 기술된 제4 실시예에 따른 광전자 소자(1)의 개략적인 단면도를 보여준다. 상기 제4 실시예는 실질적으로 도 4a 및 도 4b에 도시된 제3 실시예에 상응한다.
출력 윈도우(60) 내에 도광체(70)가 배치되어 있고 접착 물질(90)에 의해 고정되어 있다. 입력 표면(71)은 1 ㎛의 간격(a)을 두고 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 전면 출력 표면들(102, 202, 302)에 배치되어 있다. 상기 접착 물질(90)은 상기 출력 윈도우(60) 내로 부분적으로 흘러들어 가고 바람직하게 방사선 투과성을 갖도록 구현되어 있다. 상기 도광체(70)는 상기 접착 물질(90)과 함께 외부 환경 영향들로부터 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)을 보호함으로써, 결과적으로 보호층(60)은 바람직하게 생략될 수 있다. 보호층(80) 없이 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)의 전면 출력 표면들(102, 202, 302)에 대해 작은 간격(a)의 입력 표면(71)을 갖는 상기 도광체(70)의 특히 근접 조립이 가능하다. 이와 같은 방식으로 상기 반도체 이미터들(10, 20, 30)로부터 상기 도광체(70) 내로 전자기 방사선의 입력이 바람직하게 특히 효율적으로 이루어진다.
본 발명은 실시예들을 참조한 설명에 의해 제한되어 있지 않다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 및 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 이는 비록 이와 같은 특징 또는 이와 같은 조합 자체가 특허 청구항들 또는 실시예들에 명시적으로 제시되어 있지 않더라도, 특히 특징들의 각각의 조합을 특허 청구항들에 포함한다는 사실을 의미한다.
본 특허 출원서는 독일 특허 출원서 102019121881.0의 우선권을 청구하며, 그에 따라 상기 출원서의 공개 내용은 인용의 방식으로 본 출원서에 수용된다.
1 광전자 소자
10 제1 반도체 이미터
20 제2 반도체 이미터
30 제3 반도체 이미터
101 제1 활성 영역
102 제1 전면 출력 표면
201 제2 활성 영역
202 제2 전면 출력 표면
301 제3 활성 영역
302 제3 전면 출력 표면
40 커버 층
50 캐리어
60 출력 윈도우
60a 출력 윈도우의 위치
70 도광체
71 입력 표면
80 보호층
90 접착 물질
D1 도광체의 클래딩 직경
D2 도광체의 코어 직경
a 출력 평면으로부터 도광체의 간격
b 보호층의 두께
c 커버 층의 두께
10 제1 반도체 이미터
20 제2 반도체 이미터
30 제3 반도체 이미터
101 제1 활성 영역
102 제1 전면 출력 표면
201 제2 활성 영역
202 제2 전면 출력 표면
301 제3 활성 영역
302 제3 전면 출력 표면
40 커버 층
50 캐리어
60 출력 윈도우
60a 출력 윈도우의 위치
70 도광체
71 입력 표면
80 보호층
90 접착 물질
D1 도광체의 클래딩 직경
D2 도광체의 코어 직경
a 출력 평면으로부터 도광체의 간격
b 보호층의 두께
c 커버 층의 두께
Claims (20)
- 광전자 소자(1)로서,
- 각각 전자기 방사선의 발생을 위해 설계되어 있는 활성 영역(101, 201) 및 각각 전면 출력 표면(102, 202)을 갖는 하나 이상의 제1 반도체 이미터(semiconductor emitter)(10) 및 하나 이상의 제2 반도체 이미터(20),
- 방사선 불투과성 커버 층(cover layer)(40) 및
- 캐리어(carrier)(50)를 포함하고,
- 상기 반도체 이미터들(10, 20)은 상기 캐리어(50)의 제1 측면 상에 배치되어 있고,
- 상기 제1 반도체 이미터(10)는 자체 출력 표면(102)을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면(102)은 상기 캐리어를 등지며,
- 상기 제2 반도체 이미터(20)는 자체 출력 표면(202)을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고, 자체 출력 표면(202)은 상기 캐리어를 등지며,
- 상기 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분되고, 그리고
- 상기 커버 층(40)은 포토폴리머(photopolymer)로 형성되어 있고 상기 캐리어(50)의 제1 측면 상에 배치되어 있으며 그리고 출력 윈도우(output window)(60)를 포함하고, 상기 출력 윈도우는 상기 커버 층(40)을 완전히 관통하고, 상기 출력 윈도우 내에서 상기 출력 표면들(102, 202)은 각각 적어도 부분적으로 상기 커버 층(40)을 포함하지 않는, 광전자 소자. - 제1항에 있어서,
상기 반도체 이미터들(10, 20)의 출력 표면들(102, 202)은 공통 출력 평면 내에 배치되어 있는, 광전자 소자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커버 층(40)은 상기 반도체 이미터들(10, 20)에 의해 방출된 방사선의 적어도 대부분을 흡수하도록 설계되어 있는, 광전자 소자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커버 층(40)은 상기 반도체 이미터들(10, 20)에 의해 방출된 방사선의 적어도 대부분을 반사하도록 설계되어 있는, 광전자 소자. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반도체 이미터들(10, 20)의 전면 출력 표면들(102, 202)은 접촉 구조들을 포함하지 않는, 광전자 소자. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 층(40)은 최소 10 ㎛, 바람직하게 최소 20 ㎛ 및 특히 바람직하게 최소 40 ㎛의 두께(c)를 갖는, 광전자 소자. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 층(40)은 다층으로 형성되어 있고 최소 100 ㎛, 바람직하게 최소 400 ㎛의 두께(c)를 갖는, 광전자 소자. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
입력 표면(71)을 갖는 도광체(light guide)(70)가 출력 윈도우(60) 내에 배치되어 있고,
- 작동 시 반도체 이미터들(10, 20)에 의해 방출된 전자기 방사선의 적어도 일부가 상기 도광체(70) 내로 입력되도록, 상기 도광체(70)의 입력 표면(71)은 상기 반도체 이미터들(10, 20)의 출력 표면들(102, 202)에 대해 정렬되어 있는, 광전자 소자. - 제8항에 있어서,
상기 도광체(70)의 입력 표면(71)과 상기 출력 표면들(102, 202) 사이의 간격(a)은 최대 300 ㎛, 바람직하게 최대 100 ㎛ 및 특히 바람직하게 최대 1 ㎛인, 광전자 소자. - 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 도광체(70)는 유리 섬유로로 형성되어 있는, 광전자 소자. - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도광체(70)는 100 ㎛ 내지 1000 ㎛, 바람직하게 550 ㎛ 내지 650 ㎛의 코어 직경(core diameter)(D1)을 갖는, 광전자 소자. - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
반도체 이미터들(10, 20)과 도광체(70) 사이에 방사선 투과성 보호층(80)이 배치되어 있는, 광전자 소자. - 광전자 소자(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
A) 각각 전자기 방사선의 발생을 위해 설계되어 있는 활성 영역(101, 201) 및 각각 캐리어(50)의 제1 측면 상에 전면 출력 표면(102, 202)을 갖는 두 개 이상의 반도체 이미터(10, 20)의 제공 단계를 포함하고,
- 제1 반도체 이미터(10)는 자체 출력 표면(102)을 통해 제1 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있고,
- 제2 반도체 이미터(20)는 자체 출력 표면(202)을 통해 제2 파장 범위 내 전자기 방사선을 방출하기 위해 설계되어 있으며,
- 상기 제1 파장 범위와 제2 파장 범위는 적어도 부분적으로 서로 구분되고,
B) 상기 캐리어(50) 상에서 상기 반도체 이미터들(10, 20)의 출력 표면들(102, 202)의 위치의 측정 단계,
C) 상기 반도체 이미터들(10, 20)에 의해 각각 방출된 전자기 방사선의 사전 결정된 입력 비율들에 기초하여 상기 출력 표면들(102, 202)의 위치를 참조한 출력 윈도우(60)의 위치(60a)의 계산 단계,
D) 상기 캐리어(50)의 제1 측면 상에 포토폴리머로 형성된 방사선 불투과성 커버 층(40)의 제공 단계,
E) 상기 사전 결정된 위치(60a)에서 상기 커버 층(40)을 완전히 관통하는 상기 커버 층(40) 내 출력 윈도우(60)의 생성 단계를 포함하는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항에 있어서,
단계 E) 이후에 상기 출력 윈도우(60) 내에 방사선 투과성 보호층(80)이 배치되는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 출력 윈도우(60) 내에 도광체(70)가 배치되는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제15항에 있어서,
상기 도광체(70)는 접착 물질(90)에 의해 상기 출력 윈도우(60) 내에 고정되는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 B)에서 캐리어(50) 상에서 반도체 이미터들(10, 20)의 출력 표면들(102, 202)의 위치의 측정이 광학 측정에 의해 이루어지는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 층(40)은 포토폴리머로 형성되고 레이저 다이렉트 이미징 방법(laser direct imaging method)에 의해 구조화되는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
반도체 이미터들(10, 20)은 평면 상호 접속 방법(planar interconnect method)에 의해 전기적으로 접촉되는, 광전자 소자의 제조 방법. - 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
출력 표면들(102, 202)은 공통 출력 평면 내에 배치되는, 광전자 소자의 제조 방법.
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| PCT/EP2020/072416 WO2021028396A1 (de) | 2019-08-14 | 2020-08-10 | Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements |
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