LED Technology

글 : 로옴전자코리아 / www.rohm.co.kr시장 동향전자기기의 소형화 및 고기능화 추세가 가속화 됨에 따라, LED를 비롯한 전자부품의 소형화와 고성능화의 필요성이 더욱 높아지고 있다. 최근, 휴대전화에 TV 시청 등의 기능이 추가됨에 따라 소비전력이 커지면서, LED는 저전류 영역에서 어떻게 적절한 휘도를 나타낼 수 있는지에 대해 관심이 커질 수 밖에 없는 것이다. 이러한 가운데 로옴에서는 세계 최소?최박형 사이즈의 LED를 개발, 일반 전류 영역에서 최적화를 실현한 PicoLED™(피코레드)와, 동일 사이즈로 저전류 영역에서 고휘도를 실현한 PicoLED™-eco(피코레드 에코)의 2가지 새로운 타입의 LED를 개발하였다.PicoLEDTM의 기술적 과제세계 최소(1006 사이즈), 최박형(t＝0.2mm)의 PicoLEDTM의 개발에는 3가지의 기술적인 과제가 있었다. 그 과제는 다음과 같다.①LED 소자의 저발열화LED는 일반적으로 소자를 감싸고 있는 수지에 대해 소자를 형성하는 반도체 재료가 높은 굴절율을 갖는다. 이 때문에 소자의 표면이 평탄한 경우, 발광층에서 방출된 빛의 90% 이상이 소자와 수지의 경계면에서 모두 반사되어, 소자 내부에서 열로서 소비되기 때문에, 저열 용량의 소형 패키지화에 어려움이 있다.②소자의 박형화AlGaInP on GaAs 웨이퍼는 실리콘(Si) 웨이퍼와 동일한 래핑 방법으로 두께를 조정하게 된다. 하지만 통상 １00μm 이하의 두께까지 연삭을 했을 때, AlGaInP on GaAs의 헤테로 접합 에피텍시의 경우, 각 에피텍시층과 GaAs 기판의 열 팽창 계수 차이로 인해 웨이퍼가 깨져, 사실상 박형 소자를 양산하는 것이 불가능하다.③조립의 어려움박형화한 소자 조립의 어려움로옴에서는 이러한 3가지 과제를 LED 소자 제조부터 패키징까지 일관된 생산 시스템을 통해, 각각의 단독 공정에서 해결할 수 없는 문제를 종합적인 해결 방안을 통해 극복함으로써, 세계 최소 스펙을 실현하는데 성공하였다. 이러한 일관 생산 시스템을 통해 고객의 요구에 신속하게 대응할 수 있으며, 품질에 있어서도 전체 공정에 대한 빠른 피드백이 가능하여, 고품질의 제품을 제공할 수 있게 되었다.PicoLEDTM의 특성①전기적·광학적 특성세계 최소·최박형 PicoLEDTM는 소형화, 박형화이면서도 기존의 1608 사이즈 제품과 동급 이상의 특성을 지니고 있다.②지향성소자, 패키지 형상을 다수 검토한 결과, 전기적·광학적 특성과 마찬가지로 1608 사이즈 제품과 동등한 지향성(반치폭 120°） 을 확보하고 있다.③외형 치수PicoLEDTM의 외형 치수도는 아래와 같다. 소형화, 박형화로 인해 면적 53%, 체적 75%를 삭감, 제품 두께에 대해서는 수지 두께의 오차를 저감함으로써 공차를 ＋0.05/-0.02 로 한다.절전형 PicoLEDTM-eco의 특성PicoLEDTM는 정격전류 20mA에서 기존품과 동등한 성능을 발휘할 수 있도록 설계된 반면, 저전력 사양의 PicoLEDTM-eco는 정격전류 1mA에서 기존품 대비 2배의 광도를 발휘할 수 있도록 설계되었다. 모바일 기기에 탑재할 경우, 저소비전력으로 배터리 수명을 늘리고 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.확대되는 PicoLEDTM, PicoLEDTM-eco의 응용범위휴대전화, 휴대용 오디오는 물론, 풀 컬러 라인업으로 1.5mm pitch 의 고밀도 도트 매트릭스를 실현할 수 있어, 카 오디오, 시퀀서 등의 소형, 고휘도 LED 풀 컬러 디스플레이로서도 사용이 가능하다. 이제까지 구현할 수 없었던 문자 높이 0.2 인치의 7 세그먼트 표시 기기 광원으로써도 검토, 샘플 제작을 개시하고 있다.향후 전망앞으로도 계속해서 박형화, 소형화, 고신뢰성을 중심으로 제품 사양이 전개될 것이다.로옴은 이러한 박형화, 소형화 요구에 부응하기 위해, 이미 0603 제품의 개발을 진행 중이다. 또한 별도로 조명용 고방열, 고출력 LED 개발도 동시에 진행하고 있다.로옴의 LED 는 기존부터 독자적인 설계 기술, 디바이스 기술 및 자사가 직접 개발하는 생산 기술 등을 구사하여, 시장 요구에 한발 앞서 대응하는 제품 개발을 하고 있다. 앞으로도 소자 제조부터 조립까지의 일관 생산으로 소형화, 박형화, 고신뢰성이라는 고객의 관점에서 특징 있는 제품 개발을 계속해 나갈 방침이다.
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