KR101543724B1

KR101543724B1 - Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same

Info

Publication number: KR101543724B1
Application number: KR1020130101786A
Authority: KR
Inventors: 전수근
Original assignee: 주식회사 세미콘라이트
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-08-11
Also published as: KR20150024630A

Abstract

본 개시는 반도체 발광소자에 있어서, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩; 그리고, 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하며, 반도체 발광소자 칩을 덮고 있는 봉지재;로서, 반도체 발광소자 칩 위 영역에서의 광 변환재 밀도가, 반도체 발광소자 칩이 위치하지 않는 영역에서의 광 변환재 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a semiconductor light emitting device, including: a semiconductor light emitting device chip for generating light by recombination of electrons and holes; An encapsulant containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength and covering the semiconductor light-emitting device chip, wherein the photo-conversion re-density in the region above the semiconductor light- , And the semiconductor light emitting device is higher than the light conversion density in a region where the semiconductor light emitting device chip is not located, and a method of manufacturing the same.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same,

본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 광 변환재(예: 형광체)의 사용을 줄일 수 있는 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor light emitting device capable of reducing the use of a light converting material (e.g., a phosphor) and a method of manufacturing the same.

여기서, 반도체 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode)와 같은 반도체 광소자를 의미하며, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물로 이루어진다. 이외에도 적색 발광에 사용되는 GaAs계 반도체 발광소자 등을 예로 들 수 있다.Here, the semiconductor light emitting device means a semiconductor optical device such as an LED (Light Emitting Diode) or an LD (Laser Diode) that generates light through recombination of electrons and holes, and may be a group III nitride semiconductor light emitting device. The Group III nitride semiconductor is made of a compound of Al (x) Ga (y) In (1-x-y) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? A GaAs-based semiconductor light-emitting element used for red light emission, and the like.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

도 1은 종래의 반도체 발광소자 칩의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자 칩은 기판(100), 기판(100) 위에, 버퍼층(200), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 전류 확산을 위한 투광성 전도막(600)과, 본딩 패드로 역할하는 전극(700)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 역할하는 전극(800)이 형성되어 있다.FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional semiconductor light emitting device chip. The semiconductor light emitting device chip includes a substrate 100, a buffer layer 200, a first semiconductor having a first conductivity An active layer 400 that generates light through recombination of electrons and holes and a second semiconductor layer 500 that has a second conductivity different from the first conductivity are sequentially deposited on the layer 300, And an electrode 700 serving as a bonding pad are formed on the first semiconductor layer 300. An electrode 800 serving as a bonding pad is formed on the first semiconductor layer 300 exposed and etched.

도 2는 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 제시된 반도체 발광소자 칩의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자 칩은 기판(100; 예: 사파이어 기판), 기판(100) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(300; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(400; 예: InGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(500; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 기판(100) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(901; 예: Ag 반사막), 전극막(902; 예: Ni 확산 방지막) 및 전극막(903; 예: Au 본딩층)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(800; 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성되어 있다. 여기서, 전극막(903) 측이 패키지에 놓일 때, 장착면으로 기능한다. 금속으로 된 반사막(901,902,903) 대신에 유전체 적층 구조를 반사막(예: SiO₂/TiO₂로 된 DBR)으로 이용하는 것도 가능하다(예: 일본 공개특허공보 제2006-120913호). 이러한 반도체 발광소자 칩을 형광체를 형성하는 방법의 일 예가 미국 등록특허공보 제6,650,044호에 제시되어 있다.2 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device chip (Flip Chip) disclosed in U.S. Patent No. 7,262,436. The semiconductor light emitting device chip includes a substrate 100 (e.g., a sapphire substrate) An active layer 400 (e.g., InGaN / (In) GaN MQWs) that generates light through recombination of electrons and holes, a first semiconductor layer 300 (e.g., n-type GaN layer) And a second semiconductor layer 500 (e.g., a p-type GaN layer) having a second conductivity are sequentially deposited on the substrate 100. A three-layered electrode film 901 (e.g., Ag And an electrode film 903 (e.g., an Au bonding layer) are formed on the first semiconductor layer 300. The electrode 902 (e.g., Ni diffusion prevention film) 800; for example, a Cr / Ni / Au laminated metal pad). Here, when the electrode film 903 side is placed in the package, it functions as a mounting surface. It is also possible to use a dielectric laminate structure as a reflective film (e.g., a DBR made of SiO ₂ / TiO ₂ ) instead of the metal reflective films 901, 902, and 903 (e.g., Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-120913). An example of a method of forming a phosphor on such a semiconductor light emitting device chip is disclosed in U.S. Patent No. 6,650,044.

도 3은 종래의 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 리드 프레임(110,120), 몰드(130), 그리고 캐비티(140) 내에 수직형 반도체 발광소자 칩(150; Vertical Type Light-emitting Chip; 도 1 내지 도 2에 제시된 반도체 발광소자(칩)이 구비될 수 있음은 물론이다.)이 구비되어 있고, 캐비티(140)는 광 변환부(Light Conversion)로 기능하도록 형광체(160)를 함유하는 봉지재(170)로 채워져 있다. 수직형 반도체 발광소자 칩(150)의 하면이 리드 프레임(110)에 전기적으로 연결되고, 상면이 와이어(180)에 의해 리드 프레임(120)에 전기적으로 연결되어 있다. 수직형 반도체 발광소자 칩(150)에서 나온 광(예: 청색광)의 일부가 형광체(160)를 여기시켜 형광체(160)가 광(예: 황색광)을 만들고, 이 광들(청색광+황색광)이 백색광을 만든다. 여기서, 몰드(130)-봉지재(170) 또는 리드 프레임(110,120)-몰드(130)-봉지재(170)가 수직형 반도체 발광소자 칩을 담지한 채로, 반도체 발광소자 패키지의 지지체 즉, 캐리어(Carrier)로 역할한다. 이러한 반도체 발광소자를 구현함에 있어서, 외부로 방출되는 빛의 균일성을 향상시키기 위해, 형광체(160)를 침강시키는 기술이 제시되고 있다(예: 미국 특허등록 제6,960,878호).3 is a diagram illustrating a conventional semiconductor light emitting device. The semiconductor light emitting device includes lead frames 110 and 120, a mold 130, and a vertical type light emitting device chip 150 in a cavity 140. [ emitting chip (chip) shown in FIGS. 1 and 2 may be provided on the upper surface of the cavity 140. The cavity 140 may include a phosphor 160 to function as a light conversion unit, Is filled with an encapsulating material 170 containing the above-mentioned polymer. The lower surface of the vertical semiconductor light emitting device chip 150 is electrically connected to the lead frame 110 and the upper surface thereof is electrically connected to the lead frame 120 by the wires 180. A part of the light (for example, blue light) emitted from the vertical semiconductor light emitting device chip 150 excites the phosphor 160 so that the phosphor 160 makes light (for example, yellow light), and these lights (blue light + This produces white light. Here, the mold 130, the encapsulant 170, or the lead frames 110 and 120, the mold 130, and the encapsulant 170 may be stacked on the support of the semiconductor light emitting device package, (Carrier). In implementing such a semiconductor light emitting device, a technique of precipitating the fluorescent material 160 to improve the uniformity of light emitted to the outside has been proposed (for example, US Patent No. 6,960,878).

도 4는 형광체 침강에 수반하는 문제점을 설명하는 도면으로서, 기재(10; base), 기재(20) 위에 놓인 반도체 발광소자 칩(20), 그리고 기재(10) 위에서 반도체 발광소자 칩(20)을 덮고 있는 봉지재(30)가 도시되어 있다. 봉지재(30)에는 형광체(31)가 균일하게 분포되어 있다. 도 4의 아래에서와 같이, 적절한 봉지재(30) 경화 조건을 이용하여, 봉지재(30) 내에서 형광체(31)를 침강시킬 수 있다. 이때, 반도체 발광소자 칩(20) 위 영역(A)의 봉지재(30) 두께(t₁)가, 반도체 발광소자 칩(20)이 놓이지 않는 영역(B)의 봉지재(30) 두께(t₂)보다 얇으므로, 즉, 영역(A) 위의 형광체(31)의 양이 영역(B) 위의 형광체(31)의 양보다 작으므로, 침강이 완료된 후 영역(A)에 침강된 형광체(31)와 영역(B)에 침강된 형광체(31)의 양이 달라 반도체 발광소자로부터 외부로 방출되는 빛의 불균일 및/또는 형광체(31)의 광 변환 효율의 저하를 가져올 수 있으며, 또한 불필요하게 많은 양의 형광체를 사용하게 되는 문제점을 가진다.4 is a view for explaining a problem accompanying the sedimentation of a phosphor. The base 10 includes a base 10, a semiconductor light emitting device chip 20 placed on the base 20, and a semiconductor light emitting device chip 20 on the base 10. [ An encapsulating material 30 is shown. The encapsulant 30 is uniformly distributed in the phosphor 31. [ 4, the phosphor 31 can be settled in the encapsulant 30 using a suitable encapsulating material 30 curing condition. At this time, the thickness t ₁ of the sealing material 30 in the region A on the semiconductor light-emitting device chip 20 is smaller than the thickness t ₁ of the sealing material 30 in the region B in which the semiconductor light- Since thinner than _2), that is, the area (a) smaller than the volume of the region (B) phosphors 31 of the above amount of the fluorescent substance 31 in the above, after sedimentation is complete, the phosphor settling in the region (a) ( The amount of the phosphor 31 precipitated in the region 31 and the amount of the phosphor 31 precipitated in the region B may be different from each other, resulting in unevenness of light emitted from the semiconductor light emitting element to the outside and / or deterioration of the light conversion efficiency of the phosphor 31, There is a problem that a large amount of phosphors are used.

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩; 그리고, 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하며, 반도체 발광소자 칩을 덮고 있는 봉지재;로서, 반도체 발광소자 칩 위 영역에서의 광 변환재 밀도가, 반도체 발광소자 칩이 위치하지 않는 영역에서의 광 변환재 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, in a semiconductor light emitting device, a semiconductor light emitting device chip that generates light by recombination of electrons and holes; An encapsulant containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength and covering the semiconductor light-emitting device chip, wherein the photo-conversion re-density in the region above the semiconductor light- Is higher than the light conversion density in a region where the semiconductor light emitting device chip is not located.

본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩; 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하는 광 변환재 함유층; 그리고, 광 변환재 함유층의 하부에 위치하며, 광 변환재 함유층으로부터 침강된 광 변환재를 함유하는 침강 조절층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자가 제공된다.According to another aspect of the present disclosure, in a semiconductor light emitting device, a semiconductor light emitting device chip for generating light by recombination of electrons and holes; A photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength; The semiconductor light emitting device according to the present invention includes a photodetecting material-containing layer and a photodetecting material-containing layer.

본 개시에 따른 또 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 있어서, 기재에 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩을 놓는 단계; 반도체 발광소자 칩의 적어도 일부를 둘러싸도록 침강 조절층을 형성하는 단계; 침강 조절층 위에 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하는 광 변환재 함유층을 형성하는 단계; 그리고, 광 변환재 함유층 내의 광 변환재를 침강 조절층으로 침강시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present disclosure, there is provided a method of manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: placing a semiconductor light emitting device chip that generates light using recombination of electrons and holes in a substrate; ; Forming a deposition control layer to surround at least a part of the semiconductor light emitting device chip; Forming a photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength on the deposition control layer; And precipitating the photo-conversion material in the photo-conversion material-containing layer into the deposition control layer.

도 1은 종래의 반도체 발광소자 칩의 일 예(Lateral Chip)를 나타내는 도면,
도 2는 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 제시된 반도체 발광소자 칩의 일 예(Flip Chip)를 나타내는 도면,
도 3은 종래의 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면,
도 4는 형광체 침강에 수반하는 문제점을 설명하는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 6 내지 도 8은 침강 조절층과 광 변환재 함유층 구성의 다양한 조합을 나타태는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 발광소자를 제조하는 방법이 일 예를 나타내는 도면.1 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device chip (lateral chip)
2 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device chip (Flip Chip) disclosed in U.S. Patent No. 7,262,436,
3 is a view showing another example of a conventional semiconductor light emitting device,
4 is a view for explaining a problem accompanying the settling of a phosphor,
5 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
6 to 8 show various combinations of the sublimation control layer and the photoconversion material-containing layer structure,
9 is a view showing an example of a method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present disclosure;

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 반도체 발광소자는 기재(10) 위에, 반도체 발광소자 칩(20), 광 변환재(31)를 함유하는 광 변환재 함유층(33) 그리고, 광 변환재 함유층(33)으로부터 침강되는 광 변환재(31)를 함유하는 침강 조절층(32)을 포함한다. 반도체 발광소자 칩(20)으로는, 도 1 내지 도 3에 도시된 형태를 가지는 반도체 발광소자 칩이 사용될 수 있으며, 3족 질화물 반도체로 이루어진 반도체 발광소자 칩이 사용될 수 있다. 광 변환재(31)는 반도체 발광소자 칩의 활성층으로부터 생성되는 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 것이라면 어떠한 것이라도 좋지만(예: 안료, 염료 등), 광 변환 효율을 고려할 때 형광체(예: YAG, (Sr,Ba,Ca)₂SiO₄:Eu 등)를 사용하는 것이 바람직하다. 광 변환재 함유층(33)에는 광 산란재 등이 부가적으로 더 함유될 수 있다. 광 변환재 함유층(33)으로는, 반도체 발광소자 분야에서 일반적으로 사용되는 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 이용될 수 있다. 침강 조절층(32)으로는, 광 변환 함유층(31)과 동일한 물질을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 점도 및/또는 경화 속도가 다른 물질을 사용하는 것도 가능하다. 기재(10)에 반도체 발광소자 칩(20)을 위치시킨 다음, 침강 조절층(32)을 형성(예: 디스펜싱, 스텐실, 스크린 프린팅, 스핀 코팅 등) 하고, 그 위에 광 변환재 함유층(33)을 스프레이, 스텐실, 스크린 프린팅, 스핑 코팅, 디스펜싱과 같은 방법으로 형성한다. 두께의 균일도나 형광체의 내부 밀도 등의 관점에서 스프레이 코팅이 바람직하다. 침강 조절층(32) 및 광 변환재 함유층(33)을 구성하는 재질은 열경화성 수지인 것이 일반적이므로, 침강 조절층(32)을 형성한 다음, 침강 조절층(32)이 경화되기 전에 또는 침강 조절층(32)이 경화되지 않는 상태를 유지하면서, 광 변환재 함유층(33)을 형성한 다음, 광 변환재(31)가 광 변환재 함유층(33)으로부터 침강 조절층(32)으로 침강되도록 경화 조건을 유지한다. 자연 침강이 불가능한 것은 아니나, 침강이 잘 일어나도록 온도를 조절하는 것이 일반적이며, 이러한 침강 공정은 당업자가 일반적으로 사용하는 공정이다. 일반적으로 실리콘의 경우에는 경화 온도가 40~90℃에서는 상온보다 그 점도가 약해져서 액상화가 이루어지고, 그 구간을 지나고 나면 경도가 다시 강화되는데, 액상화가 이루어지는 온도와 시간을 조절함으로써 침강되는 정도를 조절할 수 있으며, 실리콘에 바인더를 포함하지 않는 경우에는 그 침강 속도가 더 빨라질 수 있다. 예를 들어, 50~80℃의 온도에서 10~60분의 시간 동안 침강 공정을 행할 수 있다. 5 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure in which a semiconductor light emitting device is provided with a semiconductor light emitting device chip 20 and a light converting material containing layer 33), and a sedimentation control layer 32 containing a photo-conversion material 31 that is precipitated from the photo-conversion material-containing layer 33. As the semiconductor light emitting device chip 20, a semiconductor light emitting device chip having the shape shown in FIGS. 1 to 3 may be used, and a semiconductor light emitting device chip made of a group III nitride semiconductor may be used. The photo-conversion material 31 may be any material as long as it converts light generated from the active layer of the semiconductor light-emitting device chip into light of a different wavelength (for example, pigment, dye, etc.) , (Sr, Ba, Ca) 2 SiO 4: Eu is preferred to use, and so on). The light conversion material layer 33 may further contain a light scattering material and the like. As the photo-conversion material layer 33, an epoxy resin, a silicone resin, and the like generally used in the field of semiconductor light emitting devices can be used. The same material as that of the photo-conversion-containing layer 31 may be used as the deposition control layer 32, and it is also possible to use a material having a different viscosity and / or a different curing speed as required. The semiconductor light emitting device chip 20 is placed on the substrate 10 and then the deposition control layer 32 is formed (for example, dispensing, stencil, screen printing, spin coating, etc.) ) Is formed by a method such as spraying, stencil, screen printing, spun coating, or dispensing. From the viewpoints of the uniformity of the thickness and the inner density of the phosphor, spray coating is preferable. Since the material constituting the deposition control layer 32 and the photo-conversion material-containing layer 33 is generally a thermosetting resin, the deposition control layer 32 is formed and then the deposition control layer 32 is formed before the deposition control layer 32 is cured, Containing material layer 33 is formed while the layer 32 is not cured so that the photo-conversion material 31 is cured to be precipitated from the photo-conversion material containing layer 33 to the precipitation control layer 32 Keep the condition. Although natural sedimentation is not impossible, it is common to adjust the temperature so that sedimentation occurs well, and this sedimentation process is a process commonly used by those skilled in the art. Generally, in the case of silicon, the viscosity becomes weaker than room temperature when the curing temperature is 40 to 90 ° C., and liquefaction is performed. After passing through the section, the hardness is strengthened again. By regulating the temperature and time at which liquefaction occurs, And if the binder does not include a binder in the silicon, the deposition rate may be faster. For example, the sedimentation process can be performed at a temperature of 50 to 80 DEG C for 10 to 60 minutes.

기재(10)는 반도체 발광소자의 일부를 구성하여도 좋고 그렇지 않아도 좋다. 기재(10)가 반도체 발광소자의 일부를 구성하는 경우에, 도 3의 리드 프레임, 전기 패턴이 형성된 PCB, 서브마운트 등이 기재(10)의 예가 될 수 있다. 기재(10)가 반도체 발광소자의 일부를 구성하지 않는 경우에, 침강 및 경화가 완료된 후에, 기재(10)가 제거되고 블레이드(40)에 의한 쏘잉(sawing)과 같은 방법으로 침강 조절층(32)과 광 변환재 함유층(33)을 절단하여, 낱개로 된 반도체 발광소자를 구성하는 것이 가능해진다(도 9 참조). 이러한 방법은 특히, 두 개의 전극(21)이 침강 조절층(32) 측으로 노출될 수 있는 플립 칩 형태의 반도체 발광소자 칩(20)이 이용될 때 이점을 가진다. 기재(10)를 그대로 두고, 침강 조절층(32)과 광 변환재 함유층(33)을 절단하는 것도 가능하다. 따라서, 본 개시에 따른 반도체 발광소자는 포탄형 패키지, SMD(Surface Mounted Device)타입 패키지, COB(Chip on Board) 타입 패키지 등 다양한 형태를 가질 수 있지만, 반도체 발광소자 칩(20), 침강 조절층(32) 그리고 광 변환재 함유층(33)을 구비하는 것으로 충분하다.The base material 10 may or may not constitute a part of the semiconductor light emitting device. In the case where the substrate 10 constitutes a part of the semiconductor light emitting device, the lead frame of Fig. 3, the PCB on which the electric pattern is formed, the submount, or the like may be an example of the substrate 10. In the case where the substrate 10 does not constitute a part of the semiconductor light emitting device, after the settling and curing are completed, the substrate 10 is removed, and the deposition control layer 32 ) And the photo-conversion-material-contained layer 33 are cut off, thereby making it possible to constitute a single semiconductor light-emitting element (see Fig. 9). This method has an advantage particularly when a semiconductor light emitting device chip 20 in the form of a flip chip, in which two electrodes 21 can be exposed to the side of the deposition control layer 32, is advantageous. It is also possible to cut the substrate 10 and leave the adjustment layer 32 and the photo-conversion material-containing layer 33 as they are. Therefore, the semiconductor light emitting device according to the present disclosure may have various shapes such as a shell type package, a SMD (Surface Mounted Device) type package, a COB (Chip on Board) type package, (32) and a photo-conversion material-containing layer (33).

광 변환제(31)를 반드시 바닥면까지 침강시키지 않아도 된다는 점을 당업자는 잘 알고 있을 것이다. 도 5에 있어서, 영역(A)의 두께(t₁) 내에서 광 변환제(31)의 밀도 또는 농도(Concentration)가, 영역(B)의 두께(t₂) 내에서 광 변환제(31)의 밀도 또는 농도보다 크다는 것을 당업자는 잘 알 수 있다. 광 변환재 함유층(33)에 투입된 광 변환재(31)의 밀도 또는 농도가 전체적으로 균일하다고 가정할 때, 양 영역(A,B)에서의 광 변환제(31)의 총 개수는 유사하지만, 두께가 달라, 즉 그 부피가 달라 밀도 또는 농도가 달라지게 된다.Those skilled in the art will appreciate that the photo-conversion agent 31 does not necessarily have to settle down to the bottom surface. 5, the density or the concentration of the photo-conversion agent 31 within the thickness t ₁ of the region A is larger than the density or the concentration of the photo-conversion agent 31 within the thickness t ₂ of the region B, Is greater than the density or concentration of < / RTI > Assuming that the density or the concentration of the photo-conversion material 31 injected into the photo-conversion material layer 33 is uniform as a whole, the total number of the photo-conversion materials 31 in both areas A and B is similar, That is, the volume is different and the density or the concentration is different.

도 6 내지 도 8은 침강 조절층과 광 변환재 함유층 구성의 다양한 조합을 나타태는 도면으로서, 도 6에는 침강 조절층(32)의 두께(t₄)와 광 변환재 함유층(33)의 두께(t₃)가 동일한 예가 제시되어 있으며, 도 7에는 영역(A) 위에서의 두께(t₁)와 침강 조절층(32)의 두께(t₄)가 동일한 예가 제시되어 있고, 도 8에는 침강 조절층(32)이 반도체 발광소자 칩(20)의 높이에 미치지 못하는 예가 제시되어 있으며(침강 조절층(32)이 반도체 발광소자 칩(20)의 일부만을 덮고 있음), 또한 침강 조절층(32)과 광 변환재 함유층(33)에 함유된 광 변환재(31)와 별도로 광 변환재 및/또는 광 산란재(34)를 함유하는 예가 제시되어 있다. 이러한 구성적 조합, 양자의 점도, 경화 조건 등을 통해, 광 변환재(33)의 함유량, 침강 조절층(32) 및 광 변환재 함유층(33) 내에서의 분포 밀도, 침강 시간 등을 조절할 수 있게 된다.6 to 8 show various combinations of the constitution of the subsidence control layer and the photoconversion material layer. In FIG. 6, the thickness t ₄ of the subsidence control layer 32 and the thickness of the photoconversion material layer 33 (t ₃₎ that has been presented the same example, Fig. 7, the area (a) has been shown above, the thickness (t ₁₎ and the same example of the thickness (t ₄₎ of the settling control layer 32, the settling control 8 The thickness of the layer 32 is less than the height of the semiconductor light emitting device chip 20 (the thickness of the layer 33 is only covering a part of the semiconductor light emitting device chip 20) And the light-converting material 31 and the light-converting material and / or the light-scattering material 34 separately from the light-converting material 31 contained in the light-converting material- It is possible to control the content of the photo-conversion material 33, the distribution density in the precipitation control layer 32 and the photo-conversion material-containing layer 33, the settling time, and the like through such constitutive combination, viscosity of both, .

이하, 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described.

(1) 반도체 발광소자에 있어서, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩; 그리고, 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하며, 반도체 발광소자 칩을 덮고 있는 봉지재;로서, 반도체 발광소자 칩 위 영역에서의 광 변환재 밀도가, 반도체 발광소자 칩이 위치하지 않는 영역에서의 광 변환재 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자. 여기서, 봉지재(encapsulant)는 말 그대로 반도체 발광소자 칩을 둘러싸고 있는 단일 또는 복수의 물질로 된 커버층을 의미한다. 예를 들어, 형광체를 함유하지 않은 수지재를 디스펜싱한 다음, 연속하여 형광체를 함유하는 동일한 재질의 수지재를 디스펜싱함으로써 형성될 수도 있고, 형광체를 함유하지 않은 수지재를 디스펜싱한 다음, 스프레이 코팅으로 형광체 또는 형광체층을 도포함으로써 형성될 있으며, 다양한 방법으로 형성될 수 있다.(1) A semiconductor light emitting device comprising: a semiconductor light emitting device chip for generating light by recombination of electrons and holes; An encapsulant containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of a different wavelength and covering the semiconductor light-emitting device chip, wherein the photo-conversion re-density in the region above the semiconductor light- Is higher than the light conversion density in a region where the semiconductor light emitting device chip is not located. Here, the encapsulant refers to a cover layer made of a single material or a plurality of materials surrounding the semiconductor light emitting device chip literally. For example, the resin material may be formed by dispensing a resin material not containing a phosphor and then dispensing a resin material of the same material continuously containing the phosphor. Alternatively, a resin material not containing a phosphor may be dispensed, Or by applying a phosphor or a phosphor layer by spray coating, and may be formed by various methods.

(2) 봉지재는 반도체 발광소자 칩 위 영역의 두께가 반도체 발광소자 칩이 위치하지 않는 영역의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.(2) The semiconductor light emitting device according to (2), wherein the sealing material is thinner than a thickness of a region on the semiconductor light emitting device chip where the semiconductor light emitting device chip is not located.

(3) 봉지재는 광 변환재를 함유하는 광 변환재 함유층과, 광 변환재 함유층의 하부에 위치하며 광 변환재 함유층으로부터 침강된 광 변환재를 함유하는 침강 조절층을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.(3) The encapsulating material comprises a photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material and a sedimentation-controlling layer containing a photo-conversion material which is located below the photo-conversion material- Light emitting element.

(4) 반도체 발광소자에 있어서, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩; 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하는 광 변환재 함유층; 그리고, 광 변환재 함유층의 하부에 위치하며, 광 변환재 함유층으로부터 침강된 광 변환재를 함유하는 침강 조절층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.(4) A semiconductor light emitting device comprising: a semiconductor light emitting device chip for generating light by recombination of electrons and holes; A photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength; And a subsidence control layer which is located below the photo-conversion material-containing layer and contains a photo-conversion material precipitated from the photo-conversion material-containing layer.

(5) 광 변환재는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.(5) The semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (5), wherein the light conversion material comprises a phosphor.

(6) 광 변환재 함유층과 침강 조절층이 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자. 이러한 구성을 통해, 종래기술의 문제점을 해소하는 한편, 종래기술과 동일한 봉지재로 된 반도체 발광소자를 구현할 수 있게 된다.(6) The semiconductor light-emitting device according to (6), wherein the photo-conversion material containing layer and the deposition control layer are made of the same material. With such a configuration, the problem of the related art can be solved, and a semiconductor light emitting device made of the same sealing material as that of the related art can be realized.

(7) 침강 조절층의 점도가 광 변환재 함유층의 점도보다 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자. 이러한 구성을 통해, 종래에 비해 광 변환재의 침강 시간을 줄일 수 있게 된다.(7) The semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (5), wherein the viscosity of the precipitation control layer is lower than that of the photoconversion material layer. With this configuration, it is possible to reduce the settling time of the photo-conversion material as compared with the prior art.

(8) 침강 조절층이 광 변환재 함유층으로부터 침강된 광 변환재와 별도로 광 변환재를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자. 예를 들어, 광 변환재 함유층의 광 변환재를 황색 형광체로 하고, 침강 조절층 내의 별도의 광 변환재를 적색 또는 녹색 형광체로 하는 것이 가능하다.(8) The semiconductor light emitting device according to (8), wherein the sedimentation control layer contains a photo-conversion material separately from the photo-conversion material precipitated from the photo-conversion material-containing layer. For example, the photo-conversion material of the photo-conversion material-containing layer may be a yellow phosphor and the other photo-conversion material in the sedimentation control layer may be a red or green phosphor.

(9) 반도체 발광소자를 제조하는 방법에 있어서, 기재에 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 생성하는 반도체 발광소자 칩을 놓는 단계; 반도체 발광소자 칩의 적어도 일부를 둘러싸도록 침강 조절층을 형성하는 단계; 침강 조절층 위에 반도체 발광소자 칩에서 생성된 빛을 다른 파장의 빛으로 변환하는 광 변환재를 함유하는 광 변환재 함유층을 형성하는 단계; 그리고, 광 변환재 함유층 내의 광 변환재를 침강 조절층으로 침강시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법. 광 변환재 함유층이 광 변환재 자체만으로 구성될 수 있음을 물론이다. 예를 들어, 침강 조절층 위에 형광체를 도포한 다음, 이것을 침강시키는 것을 본 개시는 배제하지 않는다.(9) A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, the method comprising: placing a semiconductor light emitting device chip for generating light using recombination of electrons and holes in a substrate; Forming a deposition control layer to surround at least a part of the semiconductor light emitting device chip; Forming a photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength on the deposition control layer; And precipitating the photo-conversion material in the photo-conversion material-containing layer into the deposition control layer. It is needless to say that the photo-conversion material-containing layer can be composed solely of the photo-conversion material itself. For example, the present disclosure does not exclude that a phosphor is applied onto a sedimentation control layer and then sedimented.

(10) 적어도 하나의 반도체 발광소자 칩이 포함되도록 침강 조절층과 광 변환재 함유층을 절단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법. 도 9에서 칩은 하나씩 절단하는 것을 예시하였지만, 필요에 따라 복수개씩 절단하는 것도 가능하다.(10) cutting the precipitating control layer and the photo-conversion material-containing layer so as to include at least one semiconductor light-emitting device chip. In Fig. 9, the chips are cut one by one, but it is also possible to cut a plurality of chips as necessary.

(11) 절단하는 단계에 앞서, 기재를 침강 조절층으로부터 분리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법.(11) separating the substrate from the deposition control layer prior to the step of cutting.

(12) 반도체 발광소자 칩은 전극이 침강 조절층으로 노출되는 플립 칩인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법.(12) The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to (12), wherein the semiconductor light emitting device chip is a flip chip in which an electrode is exposed as a subsidence control layer.

(13) 광 변환재는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자를 제조하는 방법.(13) A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein the light conversion material comprises a phosphor.

본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 의하면, 봉지재 내에 반도체 발광소자 칩의 존재로 인해 발생하는 광 변환재 침강시의 문제점을 해소할 수 있게 된다.According to one semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same according to the present disclosure, it is possible to solve a problem in sinking a light conversion material caused by the presence of a semiconductor light emitting device chip in an encapsulant.

본 개시에 따른 다른 하나의 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 의하면, 광 변환재의 소모량을 줄일 수 있게 된다.According to another semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same according to the present disclosure, the consumed amount of the light conversion material can be reduced.

본 개시에 따른 또 다른 하나의 반도체 발광소자 및 이를 제조하는 방법에 의하면, 광 변환재의 균일한 침강을 통해 외부로 취출되는 광의 균일성 및/또는 광 변환 효율을 향상시킬 수 있게 된다. According to another semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same according to the present disclosure, it is possible to improve the uniformity and / or the light conversion efficiency of light taken out to the outside through uniform settling of the light converting member.

20: 반도체 발광소자 칩 32: 침강 조절재 33: 광 변환재 함유층20: semiconductor light emitting device chip 32: settling adjuster 33: photo-conversion material-containing layer

Claims

In the semiconductor light emitting device,
A semiconductor light emitting device chip for generating light by recombination of electrons and holes; And,
An encapsulant comprising a photo-conversion material for converting light generated in a semiconductor light-emitting device chip into light of a different wavelength, the encapsulant covering the semiconductor light-emitting device chip, wherein the photo- Is higher than the light conversion material density in a region where the light emitting device chip is not located,
The encapsulant comprises a photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material, and a sedimentation control layer which is located below the photo-conversion material-containing layer and contains a photo-conversion material precipitated from the photo-conversion material-
And the settling adjustment layer is formed on at least a part of a side surface of the semiconductor light emitting device chip.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the photo-conversion material comprises a phosphor.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the photo conversion material-containing layer and the deposition control layer are made of the same material.

The method according to claim 1,
And the viscosity of the precipitation control layer is lower than that of the photoconversion material layer.

The method according to claim 1,
Wherein the sedimentation control layer contains a photo-conversion material separately from the photo-conversion material precipitated from the photo-conversion material-containing layer.

A method of manufacturing a semiconductor light emitting device,
Placing a semiconductor light emitting device chip that generates light using recombination of electrons and holes in a substrate;
Forming a settling adjustment layer to surround at least a part of a side surface of the semiconductor light emitting device chip;
Forming a photo-conversion material-containing layer containing a photo-conversion material for converting light generated in the semiconductor light-emitting device chip into light of another wavelength on the deposition control layer; And,
And precipitating the photo-conversion material in the photo-conversion-material-containing layer into the sub-control layer,
Wherein a photo-conversion re-density in a region above the semiconductor light-emitting device chip is higher than a photo-conversion re-density in a region where the semiconductor light-emitting device chip is not located.

The method of claim 11,
And cutting the photocatalyst-containing layer and the subsidence control layer so that at least one semiconductor light-emitting device chip is included.

The method of claim 12,
Further comprising the step of separating the substrate from the deposition control layer prior to the cutting step.

The method of claim 12,
Wherein the semiconductor light emitting device chip is a flip chip in which an electrode is exposed as a subsidence control layer.

15. The method of claim 14,
Wherein the light conversion material comprises a phosphor.