KR101940617B1 - Light emitting device package and light emitting module - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 소자 패키지가 개시된다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자와 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 복수의 접착 부재; 상기 캐비티에 배치된 투광성 수지층; 및 상기 투광성 수지층과 상기 발광 소자의 상에 배치된 형광체층을 포함하며, 상기 발광 소자는, 발광 구조물; 반사 전극층; 복수의 전도층을 갖는 제1전극 구조; 상기 반사 전극층 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제2전극 구조; 상기 발광 구조물, 상기 제1전극 구조 및 상기 제2전극 구조 사이에 배치된 절연층; 상기 제1전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제1리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극; 상기 제2전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제2리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극; 및 상기 적어도 하나의 제1연결 전극 및 상기 적어도 하나의 제2연결 전극의 둘레에 배치된 지지부재를 포함한다.
An embodiment discloses a light emitting device package.
A light emitting device package according to an embodiment includes: a body having a cavity; A plurality of lead frames disposed in the cavity; A light emitting element disposed on the plurality of lead frames; A plurality of adhesive members disposed between the light emitting element and the plurality of lead frames; A translucent resin layer disposed in the cavity; And a light-emitting resin layer and a phosphor layer disposed on the light-emitting element, wherein the light-emitting element comprises: a light-emitting structure; A reflective electrode layer; A first electrode structure having a plurality of conductive layers; A second electrode structure disposed below the reflective electrode layer and having a plurality of conductive layers; An insulating layer disposed between the light emitting structure, the first electrode structure, and the second electrode structure; At least one first connection electrode disposed under the first electrode structure and electrically connected to the first lead frame; At least one second connection electrode disposed under the second electrode structure and electrically connected to the second lead frame; And a support member disposed around the at least one first connection electrode and the at least one second connection electrode.
Description
실시 예는 발광 소자 패키지 및 발광 모듈에 관한 것이다. An embodiment relates to a light emitting device package and a light emitting module.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는 통상 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어져 있다.III-V nitride semiconductors (group III-V nitride semiconductors) are widely recognized as key materials for light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LD) due to their physical and chemical properties. The III-V group nitride semiconductors are usually made of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y?
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.BACKGROUND ART Light emitting diodes (LEDs) are a kind of semiconductor devices that convert the electric power to infrared rays or light using the characteristics of compound semiconductors, exchange signals, or use as a light source.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키 패드 발광부, 표시 장치, 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다. LEDs or LDs using such nitride semiconductor materials are widely used in light emitting devices for obtaining light, and they have been applied as light sources for various products such as a key pad light emitting portion of a cellular phone, a display device, an electric sign board, and a lighting device.
실시 예는 새로운 발광 소자 패키지를 제공한다.The embodiment provides a new light emitting device package.
실시 예는 웨이퍼 레벨 패키징된 발광 소자와 상기 발광 소자로부터 이격된 형광체층을 포함하는 발광 소자 패키지를 제공한다. Embodiments provide a light emitting device package including a light emitting device packaged at a wafer level and a phosphor layer spaced from the light emitting device.
실시 예는 세라믹 재질의 첨가제를 갖는 지지부재를 갖는 발광 소자가 탑재된 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 발광 모듈을 제공한다. Embodiments provide a light emitting device package having a light emitting device having a supporting member having a ceramic material additive and a light emitting module having the same.
실시 예는 발광 소자를 갖는 발광 모듈, 발광 소자 패키지 및 조명 장치를 제공한다.Embodiments provide a light emitting module, a light emitting device package, and a lighting device having a light emitting element.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자와 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 복수의 접착 부재; 상기 캐비티에 배치된 투광성 수지층; 및 상기 투광성 수지층과 상기 발광 소자의 상에 배치된 형광체층을 포함하며, 상기 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제2도전형 반도체층 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 반사 전극층; 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제1전극 구조; 상기 반사 전극층 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제2전극 구조; 상기 발광 구조물, 상기 제1전극 구조 및 상기 제2전극 구조 사이에 배치된 절연층; 상기 제1전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제1리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극; 상기 제2전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제2리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극; 및 상기 적어도 하나의 제1연결 전극 및 상기 적어도 하나의 제2연결 전극의 둘레에 배치된 지지부재를 포함한다. A light emitting device package according to an embodiment includes: a body having a cavity; A plurality of lead frames disposed in the cavity; A light emitting element disposed on the plurality of lead frames; A plurality of adhesive members disposed between the light emitting element and the plurality of lead frames; A translucent resin layer disposed in the cavity; And a phosphor layer disposed on the light-transmissive resin layer and the light-emitting element, wherein the light-emitting element includes a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer below the first conductivity type semiconductor layer, A light emitting structure including an active layer between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer; A reflective electrode layer under the second conductive semiconductor layer; A first electrode structure disposed under the first conductive semiconductor layer and having a plurality of conductive layers; A second electrode structure disposed below the reflective electrode layer and having a plurality of conductive layers; An insulating layer disposed between the light emitting structure, the first electrode structure, and the second electrode structure; At least one first connection electrode disposed under the first electrode structure and electrically connected to the first lead frame; At least one second connection electrode disposed under the second electrode structure and electrically connected to the second lead frame; And a support member disposed around the at least one first connection electrode and the at least one second connection electrode.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 상에 배치된 발광 소자; 상기 발광 소자와 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 복수의 접착 부재; 상기 캐비티에 상기 발광 소자를 덮고, 서로 다른 형광체 함량을 갖는 복수의 층이 적층된 형광체층을 포함하며, 상기 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제2도전형 반도체층 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 반사 전극층; 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제1전극 구조; 상기 반사 전극층 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제2전극 구조; 상기 발광 구조물, 상기 제1전극 구조 및 상기 제2전극 구조 사이에 배치된 절연층; 상기 제1전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제1리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극; 상기 제2전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제2리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극; 및 상기 적어도 하나의 제1연결 전극 및 상기 적어도 하나의 제2연결 전극의 둘레에 배치된 지지부재를 포함한다.
A light emitting device package according to an embodiment includes: a body having a cavity; A plurality of lead frames disposed in the cavity; A light emitting element disposed on the plurality of lead frames; A plurality of adhesive members disposed between the light emitting element and the plurality of lead frames; And a phosphor layer covering the light emitting device and having a plurality of layers having different phosphor contents stacked in the cavity, wherein the light emitting device includes a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer below the first conductive semiconductor layer, A light emitting structure including a conductive semiconductor layer and an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A reflective electrode layer under the second conductive semiconductor layer; A first electrode structure disposed under the first conductive semiconductor layer and having a plurality of conductive layers; A second electrode structure disposed below the reflective electrode layer and having a plurality of conductive layers; An insulating layer disposed between the light emitting structure, the first electrode structure, and the second electrode structure; At least one first connection electrode disposed under the first electrode structure and electrically connected to the first lead frame; At least one second connection electrode disposed under the second electrode structure and electrically connected to the second lead frame; And a support member disposed around the at least one first connection electrode and the at least one second connection electrode.
실시 예는 웨이퍼 레벨에서 패키징된 발광 소자 상에 형광체층을 이격시켜 줌으로써, 발광 소자 패키지의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. Embodiments can improve the light extraction efficiency of the light emitting device package by separating the phosphor layer from the light emitting device packaged at the wafer level.
실시 예는 발광 소자 패키지의 발광 소자의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the heat radiation efficiency of the light emitting device of the light emitting device package.
실시 예는 발광 소자 패키지의 발광 소자에 공급되는 전류를 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the current supplied to the light emitting device of the light emitting device package.
실시 예는 플립 방식으로 탑재된 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지 및 표시 장치, 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the reliability of a light emitting device package, a display device, and a lighting device having a light emitting device mounted in a flip manner.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 저면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 제1전극 및 제2전극 구조를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 11는 제1실시 예에 따른 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 12 제2실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 13 및 도 14는 제3실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도 및 그 저면도이다.
도 15 및 도 16은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도 및 그 저면도이다.
도 17은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 18은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 제7실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 20은 제8실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 21은 제9실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 22는 제10실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 23은 제11실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 24는 제12실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 25는 제13실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 26은 제14실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 27은 제15실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 28은 제16실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 29는 제17실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 30은 제18실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 31은 제19실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 32는 비교 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 33은 실시 예와 비교 예의 전류에 따른 광속을 비교한 그래프이다.
도 34는 실시 예와 비교 예의 입력 전류와 순 방향 전압을 비교한 그래프이다.
도 35는 실시 예와 비교 예의 색 분포를 나타낸 도면이다.
도 36은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 37은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 38은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명장치를 나타낸 도면이다.1 is a side sectional view of a light emitting device according to a first embodiment.
2 is a bottom view of the light emitting device of FIG.
FIGS. 3 to 5 are views showing the first electrode and the second electrode structure of FIG. 1. FIG.
6 to 11 are views showing a manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment.
12 is a side cross-sectional view of a light emitting device according to the second embodiment.
13 and 14 are a side sectional view and a bottom view of the light emitting device according to the third embodiment.
15 and 16 are a side sectional view and a bottom view of the light emitting device according to the fourth embodiment.
17 is a side sectional view showing a light emitting device according to a fifth embodiment.
18 is a side sectional view showing a light emitting device according to the sixth embodiment.
19 is a side sectional view showing a light emitting device according to the seventh embodiment.
20 is a side sectional view showing a light emitting device according to an eighth embodiment.
21 is a side sectional view showing a light emitting device package according to the ninth embodiment.
22 is a side sectional view showing a light emitting device package according to the tenth embodiment.
23 is a side sectional view showing a light emitting device package according to the eleventh embodiment.
24 is a side sectional view showing a light emitting device package according to a twelfth embodiment.
25 is a side sectional view showing a light emitting device package according to the thirteenth embodiment.
26 is a cross-sectional side view showing a light emitting device package according to the fourteenth embodiment.
27 is a side sectional view showing a light emitting device package according to a fifteenth embodiment.
28 is a side sectional view showing a light emitting device package according to the sixteenth embodiment.
29 is a side sectional view showing a light emitting device package according to a seventeenth embodiment.
30 is a side sectional view showing a light emitting device package according to an eighteenth embodiment.
31 is a side sectional view showing a light emitting device package according to a nineteenth embodiment.
32 is a side sectional view showing a light emitting device package according to a comparative example.
33 is a graph comparing luminous fluxes according to the currents of the embodiment and the comparative example.
34 is a graph comparing the input current and the forward voltage in the embodiment and the comparative example.
35 is a view showing the color distribution of the embodiment and the comparative example.
36 is a view showing a display device having a light emitting element according to the embodiment.
37 is a view showing another example of a display device having a light emitting element according to the embodiment.
38 is a view showing a lighting device having a light emitting device according to the embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be formed "on" or "under" a substrate, each layer The terms " on "and " under " include both being formed" directly "or" indirectly " Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 저면도의 예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a side sectional view showing a light emitting device according to a first embodiment, and FIG. 2 is a view showing an example of a bottom view of the light emitting device of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자(100)는 기판(111), 발광 구조물(120), 반사 전극층(130), 제1절연층(121), 복수의 전도층을 갖는 제1전극 구조(131,133,135), 복수의 전도층을 갖는 제2전극 구조(132,134,136), 제2절연층(123), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143) 및 지지부재(151)를 포함한다.1 and 2, the
상기 기판(111)은 투광성, 절연성 또는 도전성의 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(111)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에는 요철 패턴과 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 상기의 요철 패턴은 상기 기판(111)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 패턴을 형성할 수 있다. 상기 요철 패턴은 스트라이프 형상 또는 볼록 렌즈 형상을 포함할 수 있다.The
상기 기판(111) 아래에는 제1반도체층(113)이 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 II-VI족 화합물 반도체 또는 III-V족 화합물 반도체와 같은 II족 내지 VI족 화합물 반도체를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 2족 내지 6족 화합물 반도체를 선택적으로 이용하여 적어도 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 예컨대, III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 ZnO 층과 같은 산화물로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
상기 제1반도체층(113)은 버퍼층으로 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판(111)과 질화물 반도체층 간의 격자 상수의 차이를 줄여줄 수 있다. 상기 제1반도체층(113)은 언도프드(undoped) 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN계 반도체로 구현될 수 있다. 상기 언도프드 반도체층은 제조 공정시 의도적으로 도전형 도펀트를 도핑하지 않더라도 제1도전형 특성을 가지게 되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 도전형 도펀트 농도보다는 낮은 저 전도성을 가지게 된다. 상기 제1반도체층(113)은 버퍼층 및 언도프드 반도체층 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 또는 형성되지 않거나, 제거될 수 있다.
The
상기 제1반도체층(113) 아래에는 발광 구조물(120)이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 III족-V족 화합물 반도체를 포함하며, 예컨대 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖고, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 주피크 파장을 발광하게 된다. A
상기 발광 구조물(120)은 제1도전형 반도체층(115), 제2도전형 반도체층(119), 상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제2도전형 반도체층(119) 사이에 형성된 활성층(117)을 포함한다.The
상기 제1도전형 반도체층(115)은 상기 제1반도체층(113) 또는 상기 기판(111)의 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체로 구현되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)은 n형 반도체층이며, 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. The first
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 제1반도체층(113) 사이에는 서로 다른 반도체층들이 교대로 적층된 초 격자 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 초격자 구조는 격자 결함을 감소시켜 줄 수 있다. 상기 초 격자 구조의 각 층은 수 A 이상의 두께로 적층될 수 있다. A superlattice structure in which different semiconductor layers are alternately stacked may be formed between the first conductive
상기 제1도전형 반도체층(115)과 상기 활성층(117) 사이에는 제1클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1클래드층은 GaN계 반도체로 형성되거나, 상기 활성층(117)의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭으로 형성될 수 있다. 이러한 제1클래드층은 제1도전형으로 형성되며, 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다. A first clad layer may be formed between the first
상기 제1도전형 반도체층(115) 아래에는 활성층(117)이 형성된다. 상기 활성층(117)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다.An
상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 1주기 이상으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다. The period of the well layer / barrier layer may be one or more cycles using a lamination structure of, for example, InGaN / GaN, GaN / AlGaN, InGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, and InAlGaN / InAlGaN. The barrier layer may be formed of a semiconductor material having a band gap wider than a band gap of the well layer.
상기 활성층(117) 아래에는 제2도전형 반도체층(119)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. A second
상기 제2도전형 반도체층(119)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 상기의 활성층(117)을 보호할 수 있다.
The second
또한 상기 발광 구조물(120)의 도전형을 반대로 배치할 수 있으며, 예컨대 제1도전형 반도체층(115)은 P형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(119)은 N형 반도체층으로 배치할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(119) 상에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형의 반도체층이 더 배치될 수도 있다. For example, the first conductivity
상기 발광소자(100)는 상기 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117) 및 상기 제2도전형 반도체층(119)을 발광 구조물(120)로 정의될 수 있으며, 상기 발광 구조물(120)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 여기서, 상기 p는 p형 반도체층이며, 상기 n은 n형 반도체층이며, 상기 -은 p형 반도체층과 n형 반도체층이 직접 접촉되거나 간접 접촉된 구조를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 발광 구조물(120)의 최 하층은 제2도전형 반도체층(119)으로 설명하기로 한다.
The
상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에는 반사 전극층(130)이 형성되며, 상기 반사 전극층(130)은 상기 활성층(117)으로부터 방출된 광을 반사하게 된다. 상기 반사 전극층(130)은 금속, 금속 산화물과 같은 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.A
상기 반사 전극층(130)은 오믹 접촉층, 반사층, 및 확산 방지층, 보호층 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 반사 전극층(130)은 오믹 접촉층/반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 오믹 접촉층/반사층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층/확산 방지층으로 형성되거나, 반사층으로 형성될 수 있다.The
여기서, 상기 오믹 접촉층은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 접촉되며, 그 접촉 면적은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면 면적의 70% 이상으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층은 금속 산화물과 같은 전도성 물질 또는 금속을 포함하며, 예컨대 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), SnO, InO, INZnO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Ni, Cr 및 이들의 선택적인 화합물 또는 합금 중에서 선택되며, 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 오믹 접촉층의 두께는 1~1,000Å로 형성될 수 있다. Here, the ohmic contact layer is in contact with the second
상기 반사층은 상기 오믹 접촉층 아래에 반사율이 70% 이상인 금속 물질 예컨대, Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 반사층의 금속은 상기 제2도전형 반도체층(119) 아래에 오믹 접촉될 수 있으며, 이 경우 상기 오믹 접촉층은 형성하지 않을 수 있다. 상기 반사층의 두께는 1~10,000Å으로 형성될 수 있다. The reflective layer may be selected from a metal material having a reflectivity of 70% or more below the ohmic contact layer, for example, a metal of Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir and at least two of the metals. The metal of the reflective layer may be in ohmic contact with the second conductive
상기 확산 방지층은 Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중에서 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 확산 방지층은 서로 다른 층의 경계에서 층간 확산을 방지하게 된다. 상기 확산 방지층의 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. The diffusion preventing layer may be selected from Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta and Ti and alloys of two or more thereof. The diffusion barrier prevents interdiffusion at the boundaries of the different layers. The thickness of the diffusion preventing layer may be 1 to 10,000 angstroms.
상기 보호층은 Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중에서 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다.
The protective layer may be selected from Au, Cu, Hf, Ni, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti and alloys of two or more thereof. As shown in FIG.
다른 예로서, 상기 반사 전극층(130)은 투광성 전극층/반사층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 상기 투광성 전극층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), SnO, InO, INZnO, ZnO, IrOx, RuOx의 그룹 중에서 선택될 수 있다. 상기 투광성 전극층의 아래에는 반사층이 형성될 수 있으며, 상기 반사층은 금속성 또는 비 금속성 재질로 형성될 수 있다. 상기 비 금속성의 반사층은 제1굴절률을 갖는 제1층과 제2굴절률을 갖는 제2층이 교대로 2페어 이상 적층된 구조를 포함하며, 상기 제1 및 제2굴절률은 서로 다르고, 상기 제1층과 제2층은 1.5~2.4 사이의 물질 예컨대, 전도성 또는 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 이러한 구조는 DBR(distributed bragg reflection) 구조로 정의될 수 있다. As another example, the
상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 반사 전극층(130) 중 적어도 한 층의 표면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 광 추출 구조는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 광 추출 구조는 요철 패턴, 또는 복수의 돌기들이 형성된 구조를 포함한다.
A light extracting structure such as a roughness may be formed on the surface of at least one of the second conductive
상기 제1절연층(121)은 상기 반사 전극층(130) 아래에 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 하면, 상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 활성층(117)의 측면, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역(A1)의 하면에 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 상기 발광 구조물(120)의 하부 영역 중에서 상기 반사 전극층(130), 제1전극(131) 및 제2전극(132)을 제외한 영역에 형성되어, 상기 발광 구조물(120)의 하부를 전기적으로 보호하게 된다.The first insulating
상기 제1절연층(121)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기의 절연성 수지는 폴리이미드 재질을 포함한다. 상기 제1절연층(121)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1절연층(121)은 발광 구조물(120)의 아래에 플립 본딩을 위한 금속 구조물을 형성할 때, 상기 발광 구조물(120)의 층간 쇼트를 방지하기 위해 형성된다.The first insulating
상기 제1절연층(121)은 상기 반사 전극층(130) 하면에 형성되지 않고, 상기 발광 구조물(120)의 표면에만 형성될 수 있다. 이는 상기 반사 전극층(130)의 하면에는 절연성의 지지 부재(151)가 형성됨으로써, 상기 제1절연층(121)을 상기 반사 전극층(130)의 하면까지 연장하지 않을 수 있다.The first insulating
상기 제1절연층(121)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1층과 제2층이 교대로 배치된 DBR 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 어느 하나이며, 상기 제2층은 상기 제1층 이외의 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 반사 전극층은 형성하지 않을 수 있다. The first insulating
상기 제1절연층(121)은 100~10,000Å 두께로 형성되며, 다층 구조로 형성된 경우 각 층은 1~50,000Å의 두께이거나, 각 층당 100~10,000Å의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 다층 구조의 제1절연층(121)에서 각 층의 두께는 발광 파장에 따라 반사 효율을 변화시켜 줄 수 있다. The first insulating
상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역(A1) 아래에는 제1전극(131)이 형성되며, 상기 제1전극(131)의 아래에는 제1접합 전극(133)이 배치되고, 상기 제1접합 전극(133)의 아래에는 제3접합 전극(135)이 배치된다. 상기 제1전극(131)은 패드로 사용될 수 있으며, 상기 제1접합 전극(133)과 상기 제3접합 전극(135)은 상기 제1전극(131)과 상기 제1연결 전극(141) 사이를 연결시켜 주게 된다. 상기 제1접합 전극(133)과 상기 제3접합 전극(135) 중 적어도 하나는 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 제1전극(131)은 상기 제1도전형 반도체층(115)에 접촉 예컨대, 오믹 접촉될 수 있으며, 상기 제1접합 전극(133) 및 제3접합 전극(135)과 전기적으로 연결된다. The
상기 제1접합 전극(133)의 일부(133A)는 상기 발광 구조물(120)의 아래에 배치된 상기 제1절연층(121)의 아래에 더 배치될 수 있으며, 상기 제2접합 전극(135)의 일부(135A)는 상기 발광 구조물(120)의 아래에서 상기 제1접합 전극(133)의 일부(133A) 아래에 더 형성될 수 있다. 발광 소자의 측 단면에서 볼 때, 상기 제1접합 전극(133) 및 상기 제3접합 전극(135)의 너비는 상기 제1전극(131)의 너비보다 크거나 동일할 수 있다. 또한 상기 제1접합 전극(133)과 상기 제3접합 전극(135)의 너비는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 여기서, 상기 상기 제1접합 전극(133) 및 상기 제3접합 전극(135)의 너비 방향은 상기 발광 구조물(120)의 두께 방향과 직교하는 방향이 될 수 있다.A
상기 제1전극(131)은 상기 활성층(117) 및 제2도전형 반도체층(119)의 측면과 이격되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 일부 영역(A1) 내에 배치될 수 있다.
The
상기 반사 전극층(130)의 일부 영역의 아래에는 제2전극(132)이 형성될 수 있다. 상기 제2전극(132)의 아래에는 제2접합 전극(134)이 배치되고, 상기 제2접합 전극(134)의 아래에는 제4접합 전극(136)이 배치된다. 상기 제2전극(132)은 패드로 사용될 수 있으며, 상기 제2접합 전극(134)과 상기 제4접합 전극(136)은 상기 제2전극(132)과 상기 제2연결 전극(143) 사이를 서로 접합시켜 주게 된다. 상기 제2접합 전극(134)과 상기 제4접합 전극(136) 중 적어도 하나는 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 제2전극(132)은 상기 반사 전극층(132)의 아래에 접촉될 수 있으며, 상기 제2접합 전극(134) 및 제4접합 전극(136)과 전기적으로 연결된다. 발광 소자의 측 단면에서 볼 때, 상기 제2접합 전극(134) 및 상기 제4접합 전극(136)의 너비는 상기 제2전극(132)의 너비보다 작거나 동일할 수 있다. 또한 상기 제2접합 전극(134)과 상기 제4접합 전극(136)의 너비는 서로 동일하거나 다를 수 있다.The
상기 제2전극(132)은 상기 반사 전극층(130)을 통해 상기 제2도전형 반도체층(119)과 물리적 또는/및 전기적으로 접촉될 수 있다. 상기 반사 전극층(130)에는 구멍이 형성되어, 상기 제2전극(132)의 일부가 배치될 수 있다. 상기 제2전극(132)은 전극 패드를 포함한다.
The
상기 제1전극 구조(131,133,135)와 상기 제2전극 구조(132,134,136)의 적층 구조는 다수의 전도층의 적층 구조로서, 동일한 전도층의 적층 구조이거나, 서로 다른 전도층의 적층 구조를 포함한다.The lamination structure of the
상기 제1전극(131) 및 상기 제2전극(132) 중 적어도 하나는 패드로부터 분기된 암(arm) 또는 핑거(finger) 구조와 같은 전류 확산 패턴이 더 형성될 수 있다. 또한 상기 제1전극(131) 및 상기 제2전극(132)의 패드는 하나 또는 복수로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 구조물(120) 내에 비아 구조를 통해 제1도전형 반도체층(115)를 노출시킨 후, 상기 제1전극(131)을 비아 구조로 연결할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. At least one of the
제2절연층(123)은 상기 제3접합 전극(135)의 아래에 배치되며, 일부는 상기 제1절연층(121)에 접촉될 수 있다. 상기 제2절연층(123)의 일부는 상기 제1 및 제3접합 전극(133,135)에 형성된 오픈 영역(P2) 내에 배치되어, 상기 제2연결 전극(143)의 둘레에 커버할 수 있다. 이에 따라 상기 제2절연층(123)은 상기 제2연결 전극(143)과 상기 제1 및 제3접합 전극(133,135) 사이를 이격시켜 주게 된다.The second
상기 제2절연층(123)은 상기 제1절연층(121)과 동일한 재질이거나, 다른 재질일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2절연층(123)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기의 절연성 수지는 폴리이미드 재질을 포함한다. 상기 제2절연층(123)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The second
상기 제2절연층(123)은 서로 다른 굴절률을 갖는 제1층과 제2층이 교대로 배치된 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 어느 하나이며, 상기 제2층은 상기 제1층 이외의 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 반사 전극층은 형성하지 않을 수 있다. 상기 제2절연층(123)은 100~10,000Å 두께로 형성되며, 다층 구조로 형성된 경우 각 층은 1~50,000Å의 두께이거나, 각 층당 100~10,000Å의 두께로 형성될 수 있다. The second
상기 제1절연층(121) 및 제2절연층(123)은 금속 산화물과 같은 절연 물질로 형성되거나, 폴리이미드(polyimide)와 같은 재질로 형성되거나, 또는 상기의 절연 물질과 폴리이미드를 갖는 재질로 형성될 수 있다.
The first insulating
상기 제1전극 구조(131,133,135)의 아래 예컨대, 상기 제3접합 전극(135)의 아래에는 적어도 하나의 제1연결 전극(141)이 배치된다. 상기 제2전극 구조(132,134,136)의 아래 예컨대, 상기 제4접합 전극(136)의 아래에는 적어도 하나의 제2연결 전극(143)이 배치된다. At least one
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 전원을 공급하는 리드(lead) 기능과 방열 경로를 제공하게 된다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)은 측 단면이 기둥 형상일 수 있으며, 예컨대 구형, 원 기둥 또는 다각 기둥과 같은 형상이거나 랜덤한 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다각 기둥은 등각이거나 등각이 아닐 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면 또는 하면 형상은 원형, 다각형을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 하면은 상면과 다른 면적으로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 하면 면적은 상면 면적보다 더 크거나 작을 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 하면은 평탄한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 하면은 동일한 평면 (즉, 수평 면) 상에 배치될 수 있다.The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143) 중 적어도 하나는 상기 발광 구조물(120)의 하면 너비보다는 작게 형성될 수 있고, 상기 각 전극(131,132)의 하면 너비 또는 직경 보다는 크게 형성될 수 있다. At least one of the
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 직경 또는 너비는 1㎛~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 예컨대 3㎛~100㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 높이는 1㎛~100,000㎛로 형성될 수 있으며, 예컨대 10㎛~300㎛ 범위로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1연결 전극(141)의 두께는 상기 제2연결 전극(143)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143)의 두께 방향은 상기 발광 구조물(120)의 각 층의 두께 방향일 수 있다.
The
상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 어느 하나의 금속 또는 합금을 이용하여 단일 층으로 형성될 수 있으며, 상기의 단일 층의 너비 및 높이는 1㎛~100,000㎛ 범위 내에서 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 단일 층의 두께는 상기 제2전극(143)의 두께보다 더 두꺼운 높이로 형성될 수 있다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 금속 예컨대, Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들 금속의 선택적 합금 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(131) 및 제2전극(132)과의 접착력 향상을 위하여 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 선택적인 합금 중의 어느 한 금속으로 도금될 수 있다. 이때 도금두께는 1~100,000Å 범위 예컨대, 10~100 Å 범위로 형성될 수 있다.The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 표면에는 도금층이 더 형성될 수 있으며, 상기 도금층은 Tin 또는 이의 합금, Ni 또는 이의 합금, Tin-Ag-Cu 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 0.5㎛~10㎛로 형성될 수 있다. 이러한 도금층은 다른 본딩층과의 접합을 개선시켜 줄 수 있다.
A plating layer may further be formed on the surfaces of the
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(131)와 상기 제2전극(132)과의 접착력을 위해 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 합금을 이용한 도금층을 포함할 수 있으며, 상기 도금층의 두께는 1~100,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2 연결 전극(143)은 솔더 볼 또는 금속 범프로 사용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질은 Ag, Al, Au, Cr, Co, Cu, Fe, Hf, In, Mo, Ni, Si, Sn, Ta, Ti, W 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 상기 제1전극(131)와 상기 제2전극(132)과의 접착력을 위해 In, Sn, Ni, Cu 및 이들의 합금을 이용한 도금층을 포함할 수 있으며, 상기 도금층의 두께는 1~100,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2 연결 전극(143)은 솔더 볼 또는 금속 범프와 같은 단일 금속으로 사용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 지지 부재(151)는 발광 소자(100)를 지지하는 지지층으로 사용된다. 상기 지지 부재(151)는 절연성 재질로 형성되며, 상기 절연성 재질은 예컨대, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지층으로 형성된다. 다른 예로서, 상기 절연성 재질은 페이스트 또는 절연성 잉크를 포함할 수 있다. 상기 절연성 재질의 재질은 그 종류는 polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), 및 Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), 및 PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 PAMAM-OS(organosilicon)를 단독 또는 이들의 조합을 포함한 수지로 구성될 수 있다. 상기 지지부재(151)는 상기 제1절연층(121)과 다른 물질로 형성될 수 있다.The
상기 지지 부재(151) 내에는 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 황화물과 같은 화합물들 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다. 여기서, 상기 지지 부재(151) 내에 첨가된 화합물은 열 확산제일 수 있으며, 상기 열 확산제는 소정 크기의 분말 입자, 알갱이, 필러(filler), 첨가제로 사용될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해 열 확산제로 설명하기로 한다. 여기서, 상기 열 확산제는 절연성 재질 또는 전도성 재질일 수 있으며, 그 크기는 1Å~100,000Å으로 사용 가능하며, 열 확산 효율을 위해 1,000Å~50,000Å로 형성될 수 있다. 상기 열 확산제의 입자 형상은 구형 또는 불규칙한 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. At least one of compounds such as oxides, nitrides, fluorides and sulfides having at least one of Al, Cr, Si, Ti, Zn and Zr may be added to the
상기 열 확산제는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic), 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic), 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 금속 질화물은 예컨대, 열 전도도가 140 W/mK 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 세라믹 재질은 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다. The heat spreader may include a ceramic material. The ceramic material may include a low temperature co-fired ceramic (LTCC), a high temperature co-fired ceramic (HTCC), an alumina, Quartz, calcium zirconate, forsterite, SiC, graphite, fused silica, mullite, cordierite, zirconia, beryllia, ), And aluminum nitride. The ceramic material may be formed of a metal nitride having thermal conductivity higher than that of nitride or oxide among the insulating materials such as nitride or oxide, and the metal nitride may include a material having a thermal conductivity of, for example, 140 W / mK or more. The ceramic material may be, for example, SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , BN, Si 3 N 4 , SiC (SiC-
상기 지지 부재(151)는 세라믹 기반 지지층으로 형성되거나, 폴리이미드 재질로 형성되거나, 세라믹 기판 지지층의 아래에 폴리 이미드 재질을 더 형성하여 배치될 수 있다. 상기 폴리이미드는 고내열 재질로서, 발광 구조물(120)로부터 발생된 열과 본딩 과정에 전달되는 열에 대해 안정적이다. 상기 폴리이미드는 필름 형태로 제공될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 지지 부재(151)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 지지 부재(151)는 수지 재잴의 내부에 상기 수지 재질보다 열 전달율이 높은 세라믹 물질의 분말과 같은 열 확산제를 첨가함으로써, 지지 부재(151)의 강도는 개선되고, 열 전도율은 향상될 수 있다.
The
상기 지지 부재(151) 내에 포함된 열 확산제는 1~99wt% 정도의 함량 비율로 첨가될 수 있으며, 효율적인 열 확산을 위해 50~99wt% 범위의 함량 비율로 첨가될 수 있다. 이러한 지지 부재(151) 내에 열 확산제가 첨가됨으로써, 내부에서의 열 전도율은 더 개선될 수 있다. 또한 상기 지지 부재(151)의 열 팽창 계수는 4-11 [x106/℃]이며, 이러한 열 팽창 계수는 상기 기판(111) 예컨대, 사파이어 기판과 동일하거나 유사한 열 팽창 계수를 갖게 되므로, 상기 기판(111) 상에 형성되는 발광 구조물(120)과의 열 팽창 차이에 의해 웨이퍼가 휘어지거나 결함이 발생되는 것을 억제하여 발광 소자의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The heat diffusion agent contained in the
여기서, 상기 지지 부재(151)의 하면 면적은 상기 기판(111)의 상면과 실질적으로 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 상기 지지 부재(151)의 하면 면적은 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면 면적과 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 또한 상기 지지 부재(151)의 하면 너비는 상기 기판(111)의 상면과 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면 너비와 동일한 너비로 형성될 수 있다. 이는 지지 부재(151)를 형성한 다음 개별 칩으로 분리함으로써, 상기 지지부재(151)와 상기 기판(111) 및 상기 제1도전형 반도체층(115)의 측면이 동일 평면 상에 배치될 수 있다.Here, the lower surface area of the
실시 예는 복수의 절연층(121,123)을 이용하여 서로 다른 극성으로 연결된 전극 구조들을 전기적으로 분리시켜 줄 수 있고, 또한 제1 및 제2절연층(121,123) 중 적어도 하나는 금속 산화물이거나, 폴리 이미드 재질와 같은 절연 재질 형성하거나, 지지부재(151)를 세라믹 기판 지지층 또는 폴리이미드 재질로 형성될 수 있다. The embodiment may electrically isolate electrode structures connected with different polarities using a plurality of insulating
상기 발광 소자(100)의 두께는 200㎛-500㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The thickness of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 지지 부재(151)의 제1변의 길이(D1)는 상기 기판(111)의 제1변의 길이와 실질적으로 동일하고, 제2변의 길이(D2)는 상기 기판(111)의 제2변의 길이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 또한 제1연결 전극(141)과 제2연결 전극(143) 사이의 간격(D5)은 발광 소자의 한 변의 길이의 1/3 이상 이격될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연결 전극(141)은 측면으로부터 소정 거리(D4)로 이격되거나, 이격되지 않을 수 있다. 또한 지지 부재(151)의 하면에서 볼 때, 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143) 중 적어도 하나는 복수로 노출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.1 and 2, the length D1 of the first side of the
상기 지지 부재(151)의 하면은 실질적으로 평탄한 면으로 형성되거나, 불규칙한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The lower surface of the
상기 지지 부재(151)의 두께는 1㎛~100,000㎛ 범위에서 형성될 수 있으며, 다른 예로서 50㎛~1,000㎛ 범위로 형성될 수 있다.The thickness of the
상기 지지 부재(151)의 하면은 상기 제1전극(131) 및 상기 제2전극(132)의 하면보다 더 낮게 형성되고, 상기 제1연결 전극(141)의 하면, 상기 제2연결 전극(143)의 하면과 동일한 평면(즉, 수평 면) 상에 배치될 수 있다.The lower surface of the
상기 지지 부재(151)는 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 둘레 면에 접촉된다. 이에 따라 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)로부터 전도된 열은 상기 지지 부재(151)를 통해 확산되고 방열될 수 있다. 이때 상기 지지 부재(151)는 내부의 열 확산제에 의해 열 전도율이 개선되고, 전 표면을 통해 방열을 수행하게 된다. 따라서, 상기 발광 소자(100)는 열에 의한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.The
또한 상기 지지 부재(151)의 측면은 상기 발광 구조물(120) 및 상기 기판(111)의 측면과 동일한 평면 (즉, 수직 면) 상에 배치될 수 있다. The side surface of the
상기의 발광 소자(100)는 플립 방식으로 탑재되며, 기판(111)의 상면 방향으로 대부분의 광이 방출되고, 일부 광은 상기 기판(111)의 측면 및 상기 발광 구조물(120)의 측면을 통해 방출되기 때문에, 광 추출 효율 및 방열 효율은 개선될 수 있다.
Most of the light is emitted in the direction of the top surface of the
도 3 내지 도 5는 도 1의 전극 구조를 상세하게 나타낸 도면이다.FIGS. 3 to 5 are views showing the electrode structure of FIG. 1 in detail.
도 3은 제1 및 제2전극(131,132)을 나타낸 도면이며, 도 4는 제1 및 제2접합 전극(133,134)을 나타낸 도면이며, 도 5는 제3 및 제4접합 전극(135,136)을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing the first and
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2전극(131,132)은 접착층(31), 상기 접착층(31) 아래에 반사층(32), 상기 반사층(32) 아래에 확산 방지층(33), 상기 확산 방지층(33) 아래에 본딩층(34)을 포함한다. 상기 접착층(31)은 도 1의 상기 반사 전극층(130)이나 제1도전형 반도체층(115)의 아래에 접촉되며, Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~1,000Å으로 형성될 수 있다. 상기 반사층(32)은 상기 접착층(31) 아래에 형성되며, 그 물질은 Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 확산 방지층(33)은 상기 반사층(32) 아래에 형성되며, 그 물질은 Ni, Mo, W, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å을 포함한다. 상기 본딩층(34)은 Al, Au, Cu, Hf, Pd, Ru, Rh, Pt 및 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 제2전극(132)은 상기 반사층(32)을 포함하지 않을 수 있다. 제1 및 제2전극(131,132)은 서로 동일한 적층 구조 또는 서로 다른 적층 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.3, the first and
상기 제1전극(131)과 상기 제2전극(133)의 구조는 동일하거나, 상이할 수 있다. 상기 제1전극(131) 및 제2전극(133)은 접착층(31)/반사층(32)/확산 방지층(33)/본딩층(34)의 구조 또는 접착층(31)/확산방지층(33)/본딩층(34)의 구조로 형성될 수 있다.
The structures of the
도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2접합 전극(133,134)은 적어도 3개의 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2접합전극(133,134)은 접착층(35), 상기 접착층(35) 아래에 지지층(36), 상기 지지층(36) 아래에 보호층(37)을 포함한다. 상기 접착층(35)은 상기의 제1 및 제2전극과 접착되며, Cr, Ti, Co, Cu, Ni, V, Hf 및 이들 중 2이상의 합금 중에서 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~1,000Å로 형성된다. 상기 지지층(36)은 상기 접착층(35)의 두께보다 두껍게 형성된 층으로서, Ag, Al, Au, Co, Cu, Hf, Mo, Ni, Ru, Rh, Pt, Pd 및 이들 중 2이상의 합금 중에서 선택적으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~500,000Å의 범위이고, 다른 예로서 1,000~10,000Å의 두께로 형성될 수 있다. 상기 보호층(37)은 상기 반도체층에 미치는 영향을 보호하기 위한 층으로서, Au, Cu, Ni, Hf, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중 2이상의 합금 중에서 선택적으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 1~50,000Å로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the first and
다른 예로서, 상기 접착층(35)과 지지층(36)의 적층 주기는 반복적으로 적층될 수 있으며, 그 적층 주기는 1주기 이상으로 형성될 수 있다.As another example, the lamination period of the
도 5를 참조하면, 상기 제3 및 제4접합 전극(135,136)은 적어도 3개의 금속층으로 형성될 수 있으며, 접착층(38), 상기 접착층(38) 아래에 확산 방지층(39), 상기 확산 방지층(39) 아래에 본딩층(40)을 포함한다. 상기 접착층(38)은 상기 제1접합전극(30B)과 접착된 층으로서, Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf 및 이들 중 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있으며, 그 두께는 1~1,000Å로 형성될 수 있다. 상기 확산 방지층(39)은 층간 확산을 방지하기 위한 층으로서, Ni, Mo, Hf, W, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들의 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 본딩층(40)은 연결 전극과의 본딩을 위한 층으로서, Au, Cu, Ni, Hf, Mo, V, W, Rh, Ru, Pt, Pd, La, Ta, Ti 및 이들 중 2이상의 합금 중에서 선택될 수 있으며, 그 두께는 1~10,000Å로 형성될 수 있다. 상기 접착층(38)과 확산 방지층(39)의 적층 주기는 반복적으로 적층될 수 있으며, 그 적층 주기는 1주기 이상으로 형성될 수 있다.
Referring to FIG. 5, the third and
도 6 내지 도 11는 제1실시 예에 따른 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다. 이하의 제조 과정은 설명의 용이성을 위해 개별 소자로 도시되었으나, 웨이퍼 레벨에서 제조되며, 개별 소자는 후술하는 처리 공정을 통해 제조되는 것으로 설명될 수 있다. 또한 개별 소자의 후술하는 제조 공정으로 한정하는 것이 아니며, 각 공정의 특정 공정에 추가적인 공정 또는 더 적은 공정으로 제조될 수 있다. 6 to 11 are views showing a manufacturing process of the light emitting device according to the first embodiment. Although the following manufacturing processes are shown as individual elements for ease of explanation, they are manufactured at the wafer level, and individual elements can be described as being manufactured through a processing process described below. Further, the present invention is not limited to the production process of the individual elements described below, and can be manufactured in an additional process or a fewer process in a specific process of each process.
도 6을 참조하면, 기판(111)은 성장 장비에 로딩되고, 그 위에 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체가 층 또는 패턴 형태로 형성될 수 있다. 상기 기판(111)은 성장 기판으로 사용된다.Referring to FIG. 6, the
여기서, 상기 기판(111)은 투광성 기판, 절연 기판 또는 전도성 기판으로 이루어질 수 있으며, 예컨대, 사파이어 기판(Al2O3), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga2O3, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이러한 기판(111)의 상면에는 요철 패턴과 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 요철 패턴은 광의 임계각을 변화시켜 주어 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The
상기 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator), 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다. The growth equipment may be an electron beam evaporator, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma laser deposition (PLD), dual-type thermal evaporator, sputtering, MOCVD vapor deposition, and the like, and the present invention is not limited thereto.
상기 기판(111) 상에는 제1반도체층(113)이 형성되며, 상기 제1반도체층(113)은 버퍼층 및/또는 언도프드 반도체층으로 형성될 수 있다. A
상기 제1반도체층(113) 상에는 발광 구조물(120)이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 제1도전형 반도체층(115), 활성층(117) 및 제2도전형 반도체층(119)의 순서로 형성될 수 있다.The
상기 제1도전형 반도체층(115)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형이 n형 반도체인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1도전형 반도체층(115)은 서로 다른 물질을 갖는 초격자 구조를 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The first
상기 제1도전형 반도체층(115) 상에는 활성층(117)이 형성되며, 상기 활성층(117)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조, 양자 선 구조, 양자 점 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 활성층(117)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 우물층과 장벽층의 주기, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기, InGaN우물층/InGaN 장벽층의 주기 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. An
상기 활성층(117)의 위 또는/및 아래에는 클래드층이 형성될 수 있으며, 상기 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 활성층(117)의 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높고, 상기 클래드층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 높게 형성될 수 있다.A cladding layer may be formed on and / or below the
상기 활성층(117) 상에는 상기 제2도전형 반도체층(119)이 형성되며, 상기 제 2도전형 반도체층(119)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2도전형이 p형 반도체인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 Mg, Zn 등과 같은 p형 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2도전형 반도체층(119)은 서로 다른 물질을 갖는 초격자 구조를 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second conductivity
상기 제1도전형 반도체층(115), 상기 활성층(117) 및 상기 제2도전형 반도체층(119)은 발광 구조물(120)로 정의될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(119) 상에는 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형의 반도체층 예컨대, n형 반도체층이 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 발광 구조물(120)은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
The first
도 7을 참조하면, 발광 구조물(120)의 일부 영역(A1)에 대해 에칭을 수행하게 된다. 상기 발광 구조물(120)의 일부 영역(A1)은 상기 제1도전형 반도체층(115)이 노출될 수 있으며, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 노출 부분은 상기 활성층(117)의 상면보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)의 일부 영역(A1)은 상기 발광 구조물(120)의 에지 영역을 따라 형성되거나, 한 측면 또는 모서리 영역에 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. Referring to FIG. 7, etching is performed on a partial area A1 of the
상기 에칭 과정은 상기 발광 구조물(120)의 상면 영역에 대해 마스크 패턴으로 마스킹한 다음, 상기 발광 구조물(120)의 일부 영역(A1)에 대해 건식 에칭을 수행하게 된다. 상기 건식 에칭은 ICP(Inductively Coupled Plasma) 장비, RIE(Reactive Ion Etching) 장비, CCP(Capacitive Coupled Plasma) 장비, 및 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 장비 중 적어도 하나를 포함한다. 다른 에칭 방식으로서, 습식 에칭을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The etching process is performed by masking the upper surface region of the
여기서, 상기 발광 구조물(120)의 일부 영역(A1)은 에칭 영역으로서, 임의의 영역으로 설정될 수 있으며, 그 영역(A1)의 개수도 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. Here, a part of the area A1 of the
상기 발광 구조물(120) 상에 반사 전극층(130)을 형성하게 된다. 상기 반사 전극층(130)은 상기 제2도전형 반도체층(119)의 상면 면적 이하의 면적으로 형성될 수 있으며, 이는 반사 전극층(130)의 제조 과정에 따른 쇼트를 방지할 수 있다. 여기서, 상기 반사 전극층(130)은 상기 반사 전극층(130)을 형성하지 않을 영역에 대해 마스크로 마스킹한 다음, 스퍼터(Sputter) 장비 또는/및 증착 장비로 증착시켜 줄 수 있다. 상기 반사 전극층(130)은 적어도 반사율이 70% 이상인 금속 물질이거나, 적어도 90% 이상인 금속 물질을 포함할 수 있다.A
상기 반사 전극층(130)은 예컨대, 오믹 접촉층/반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층/확산 방지층/보호층의 구조로 형성되거나, 오믹 접촉층/반사층/보호층의 구조로 형성되거나, 반사층으로 형성될 수 있다. 상기 각 층의 물질 및 두께는 도 1의 설명을 참조하기로 한다. 여기서, 상기의 에칭 공정과 반사 전극층의 공정의 순서를 변경될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 반사 전극층(130) 상에는 제2전극(132)이 형성되며, 상기 제1도전형 반도체층(115) 상에는 제1전극(131)이 형성된다. 상기 제1전극(131)과 제2전극(132)은 동일한 공정으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
상기 제1전극(131) 및 제2전극(132)은 전극 형성 영역 이외의 영역을 마스크로 마스킹한 다음, 스퍼터 또는/및 증착 장비로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1전극(131) 및 제2전극(132)은 Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf, Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd, Ni, Mo, W, La, Ta, Ti 및 이들의 선택적인 합금 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(131) 및 제2전극(132)은 다층으로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기의 물질을 이용하여 접착층/반사층/확산방지층/본딩층 중 적어도 2층을 포함할 수 있다. 상기 제1전극(131)과 상기 제2전극(132)은 동일 공정으로 동일한 적층 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제2전극(132)은 상기 반사 전극층(130)과 상기 제2도전형 반도체층(119)에 물리적으로 접촉될 수 있다.
The
도 8을 참조하면, 상기 제1전극(131) 및 상기 제2전극(132)의 오픈 영역(P1,P2)을 제외한 영역에 제1절연층(121)을 형성하게 된다. 상기 제1절연층(121)은 스퍼터 또는 증착 방식으로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 상기 제1전극(131) 및 상기 제2전극(132)을 제외한 영역 상에 형성되어, 상기 반사 전극층(130) 및 상기 제2도전형 반도체층(119)의 상면, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 노출된 영역을 커버하게 된다.Referring to FIG. 8, a first insulating
상기 제1절연층(121)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr과 같은 물질의 산화물, 질화물, 불화물, 황화물 등 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연성 수지는 폴리이미드 재질을 포함한다. 상기 제1절연층(121)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(121)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The first insulating
도 9를 참조하면, 상기 제1전극(131) 상에 제1접합 전극(133)을 형성하고, 상기 제2전극(132)의 오픈 영역(P2)에 제2접합 전극(134)을 형성하게 된다. 그리고, 상기 제1접합 전극(133) 상에 제3접합 전극(135)을 형성하고, 상기 제2접합 전극(134) 상에 제4접합 전극(136)을 형성하게 된다. 9, a
상기 제1 및 제3접합 전극(133,135)과, 상기 제2 및 제4접합 전극(134,136)은 마스크로 보호할 영역을 마스킹한 다음, 스퍼터 또는/및 증착 장비로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 접합 전극에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하기로 한다.The first and
상기 제1 및 제3접합 전극(133,135)의 일부(133A,135A)는 상기 발광 구조물(120)의 제2도전형 반도체층(119)과 오버랩되는 영역에 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The
도 10을 참조하면, 상기 제3 및 제4접합 전극(135,136) 상에는 제2절연층(123)이 형성되며, 상기 제2절연층(123)은 제1 및 제2연결 전극(141,143)의 영역을 제외한 영역 상에 형성되며, 서로 다른 전극 구조 간의 접촉을 차단하게 된다.10, a second insulating
상기 제3접합 전극(135) 상에는 제1연결 전극(141)이 본딩되며, 상기 제4접합 전극(136) 상에는 제2연결 전극(143)이 본딩된다. 상기 제1 연결 전극(141)은 솔더 볼 또는/및 금속 범프와 같은 전도성 패드를 포함한다. 상기 제1 연결 전극(141)은 상기 제3접합 전극(135) 상에 본딩되며, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제2연결 전극(143)은 솔더 볼 또는/및 금속 범프와 같은 전도성 패드를 포함하며, 상기 제4접합전극(136) 상에 본딩되며, 상기 제2도전형 반도체층(119)의 상면에 대해 수직한 방향으로 배치될 수 있다.A
여기서, 상기 제1연결 전극(141)의 두께는 상기 제2연결 전극(143)의 두께보다 적어도 두껍게 형성될 수 있으며, 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 하면은 서로 다른 평면 상에 배치되고, 이들의 상면은 동일한 평면 (즉, 수평 면)상에 배치된다.
The thickness of the
도 11을 참조하면, 지지 부재(151)는 상기 제2절연층(121) 상에 스퀴지 또는/및 디스펜싱 방식으로 형성하게 된다. 또한 상기 지지부재(151)가 폴리이미드와 같은 재질로 형성될 수 있다. 또한 상기 지지부재(151)가 필름 타입인 경우, 상기 제1 및 제2연결 전극(141,143)에 대응되는 오픈 영역을 갖고, 접착될 수 있다.Referring to FIG. 11, the
상기 지지 부재(151)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물 내에 열 확산제를 첨가하여 절연성 지지층으로 형성된다. 상기 열 확산제는 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr과 같은 물질을 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 황화물 중 적어도 하나의 물질 예컨대, 세라믹 재질을 포함할 수 있다. 상기 열 확산제는 소정 크기의 분말 입자, 알갱이, 필러(filler), 첨가제로 정의될 수 있다. The
상기 열 확산제는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 금속 질화물은 예컨대, 열 전도도가 140 W/mK 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 세라믹 재질은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다. 상기 열 확산제는 상기 지지 부재(151) 내에 1~99Wt/% 정도로 포함될 수 있어, 열 확산 효율을 위해 50% 이상으로 첨가될 수 있다.The heat spreader includes a ceramic material, and the ceramic material includes a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a high temperature co-fired ceramic (HTCC). The ceramic material may be formed of a metal nitride having thermal conductivity higher than that of nitride or oxide among the insulating materials such as nitride or oxide, and the metal nitride may include a material having a thermal conductivity of, for example, 140 W / mK or more. The ceramic material may be selected from the group consisting of SiO 2 , Si x O y , Si 3 N 4 , Si x N y , SiO x N y , Al 2 O 3 , BN, Si 3 N 4 , SiC (BeC) And may be a ceramic type such as AlN. The thermally conductive material may comprise a component of C (diamond, CNT). The heat spreader may be contained in the
상기 지지 부재(151)는 잉크 또는 페이스트에 고분자 물질을 혼합하여 형성될 수 있으며, 상기 고분자 물질의 혼합 방식은 볼밀, 유성 볼밀, 임펠라 믹싱, Bead Mill, Basket Mill 을 이용한다. 이 경우 고른 분산을 위하여 용매와 분산제가 사용될 수 있으며, 용매는 점도 조절을 위해 첨가되며, 잉크의 경우 3 ~ 400Cps, 페이스트의 경우 1000 ~ 1백만 Cps 가 바람직하다. 또한, 그 종류는 물, 메탄올(Methanol), 에탄올(ethanol), 이소프로판올(isopropanol), 부틸카비톨(butylcabitol), MEK, 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 디에틸렌글리콜(DiethyleneGlycol; DEG), 포름아미드(Formamide; FA), α-테르핀네올(α-terpineol; TP), γ-부티로락톤(γ-butylrolactone; BL), 메틸셀루로솔브(Methylcellosolve; MCS), 프로필메틸셀루로솔브(Propylmethylcellosolve; PM) 중 단독 또는 복수의 조합을 포함할 수도 있다. 추가적으로 입자간 결합을 증가 시키기 위해, 1-Trimethylsilylbut-1-yne-3-ol, Allytrimethylsilane, Trimethylsilyl methanesulfonate, TrimethylsilylThe
tricholoracetate, Methyl trimethylsilylacetate, Trimethylsilyl propionic acidtricholoracetate, Methyl trimethylsilylacetate, Trimethylsilyl propionic acid
등의 실란 계열의 첨가물이 들어 갈 수 있다.And other silane-based additives.
여기서, 제조 공정 상에서, 솔더 범프와 같은 연결 전극(141,143)은 미리 제조하여 본딩한 후, 상기 연결 전극(141,143)의 둘레에 지지 부재(151)를 형성할 수 있다. 반대로 잉크 또는 페이스트와 같은 제2절연층(123)은 프린트 또는 디스펜싱한 다음, 경화시킨 후, 연결 전극(141,143)에 상응하는 구멍을 형성한 후, 전도성 재질을 채워 연결 전극(141,143)을 형성할 수 있다.Here, in the manufacturing process, the
상기 지지 부재(151)의 두께는 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)의 상면과 동일한 높이를 갖는 두께로 형성될 수 있다.The thickness of the
상기 지지 부재(151)는 상기 제1연결 전극(141), 상기 제2연결 전극(143)의 둘레에 채워지게 된다. 상기 지지 부재(151)의 상면에는 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면이 노출된다. The
상기 지지 부재(151)는 절연성 지지층으로서, 복수의 연결 전극(141,143)의 둘레를 지지하게 된다. 즉, 상기 복수의 연결 전극(141,143)은 상기 지지 부재(151) 내에 삽입된 형태로 배치된다. The
상기 지지 부재(151)의 두께는 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 상면이 노출되는 정도로 형성될 수 있다. 상기 지지 부재(151)에 대해 소정 온도 예컨대, 200℃±100℃ 내에서 경화되며, 이러한 경화 온도는 반도체층에 영향을 주지 않는 범위이다.The thickness of the
여기서, 상기 지지 부재(151)를 형성한 후, 상기 지지 부재(151) 내에 연결 전극 구멍을 형성한 후, 상기 제1 및 제2 연결 전극(141,143)을 형성할 수 있다. Here, after the
여기서, 상기 기판(111)의 두께는 150㎛ 이상의 두께이거나, 상기 기판(111)의 하면의 폴리싱 과정을 거쳐 30㎛~150㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있다. 이는 발광 소자(100) 내에 상기 기판(111)의 반대측에 별도의 지지 부재(151)를 더 구비함으로써, 기판(111)이 광을 방출하는 층으로 사용되므로, 상기 기판(111)의 두께는 더 얇게 가공될 수 있다. 여기서, 상기 지지 부재(151), 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)의 표면을 CMP(chemical mechanical polishing) 공정과 같은 폴리싱 공정을 수행할 수 있다.
Here, the
도 11과 같이 제조된 발광 소자를 180도 회전 시켜 제조된다. 이러한 발광 소자는 웨이퍼 레벨에서 지지 부재(151)로 패키징되며, 적어도 하나의 칩 단위로 스크라이빙, 브레이킹 또는/및 커팅하여, 개별 발광 소자로 제공될 수 있다. 상기 발광 소자는 웨이퍼 레벨에서 패키징됨으로써, 모듈 기판이나 패키지의 리드 프레임 상에 별도의 와이어 없이 플립 본딩 방식으로 탑재될 수 있다. 상기 지지 부재(151)의 상면 면적은 상기 기판(111)의 하면 면적보다 동일한 면적일 수 있다.
And the light emitting device manufactured as shown in FIG. 11 is rotated 180 degrees. Such a light emitting device is packaged as a
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자(100A)의 측 단면도이다.12 is a side sectional view of the
도 12를 참조하면, 상기 기판(111)의 상부에는 복수의 돌기부(11)가 형성되며, 상기 복수의 돌기부(11)는 상기 지지 부재(151)의 반대측 방향으로 돌출되어, 상기 기판(111)을 통해 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주게 된다. 이에 따라 발광 소자의 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 상기 돌기부(11)는 볼록렌즈 형상, 반구형 형상, 다각형 형상의 구조물이 스트라이프 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
12, a plurality of
도 13은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이며, 도 14는 도 13의 저면도이다.FIG. 13 is a view showing a light emitting device according to a third embodiment, and FIG. 14 is a bottom view of FIG.
도 13 및 도 14를 참조하면, 지지 부재(152,152A) 사이에는 분리 홈(152B)이 형성되며, 상기 분리 홈(152B)은 상기 지지 부재(152,152A)를 양측으로 서로 물리적으로 분할시켜 준다. 제1지지 부재(152)는 상기 발광 구조물(120)의 제1영역 아래에 배치되며, 상기 제1연결 전극(141)의 주변 영역에 형성된다. 제2지지 부재(152A)는 상기 발광 구조물(120)의 제2영역 아래에 배치되며, 상기 제2연결 전극(143)의 주변 영역에 형성된다. 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143)은 물리적 또는 전기적으로 분리된다.Referring to FIGS. 13 and 14, a
상기 분리 홈(152B)은 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A) 사이를 물리적 및 전기적으로 분리시켜 주며, 상기 분리 홈(152B)의 하부에는 제2절연층(123)이 노출될 수 있다. The
상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)는 절연성 물질 또는 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 절연성 재질은 상술한 열 확산제를 갖는 수지 재질이며, 상기 전도성 재질은 카본(Carbon), 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 전도성 물질이거나 금속으로도 형성될 수 있다. 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)가 전도성 재질인 경우, 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 재질과는 다른 재질로 형성될 수 있다. The first supporting
여기서, 상기 전도성 물질의 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)는 은 분리 홈(152B)에 의해 분리됨으로써, 상기 제1연결 전극(141)과 상기 제2연결 전극(143) 간은 전기적으로 오픈된다. The first supporting
상기 분리 홈(152B)은 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A) 사이의 간격을 갖고, 그 깊이는 상기 제2지지 부재(152A)의 두께로 형성될 수 있다. 상기 분리 홈(152B)은 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A) 간의 전기적인 간섭을 방지할 수 있고, 개별 방열 경로를 제공할 수 있다.The
상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)의 하면은 상기 제1연결 전극(141) 및 상기 제2연결 전극(143)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)가 전도성 재질이더라도, 상기 제1연결 전극(141) 및 제2연결 전극(143)을 통해 탑재될 수 있다. The lower surfaces of the
상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A) 사이에는 세라믹 계열의 절연 물질이 더 배치될 수 있으며, 상기 세라믹 계열의 절연 물질은 상기 제1지지 부재(152)와 상기 제2지지 부재(152A)의 하면과 동일한 수평 면 상에 배치될 수 있다.A ceramic-based insulating material may further be disposed between the first supporting
도 15는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 16은 도 15의 발광 소자의 저면도이다.FIG. 15 is a side sectional view showing a light emitting device according to a fourth embodiment, and FIG. 16 is a bottom view of the light emitting device of FIG.
도 15 및 도 16을 참조하면, 발광 소자는 복수의 지지 부재(153,153A)를 포함하며, 상기 복수의 지지 부재(153,153A)는 각 연결 전극(141,143)의 둘레에 형성된다. 제1연결 전극(141)의 둘레는 제1지지 부재(153)에 의해 커버되며, 상기 제2연결 전극(143)의 둘레는 제2지지 부재(153A)에 의해 커버된다. 상기 제1 및 제2지지 부재(153,153A)의 재질은 절연성 재질 또는 전도성 재질일 수 있다.15 and 16, the light emitting device includes a plurality of
상기 제1지지 부재(153)의 너비(W3)는 상기 제1연결 전극(141)의 너비보다 더 넓게 형성됨으로써, 상기 제1지지 부재(153)는 열 전도 및 전기적인 전도 경로로 사용될 수 있다. 상기 제2지지 부재(153A)의 너비는 상기 제2연결 전극(143)의 너비보다 더 넓게 형성됨으로써, 상기 제2지지 부재(153A)는 열 전도 및 전기적인 전도 경로로 사용될 수 있다.The width W3 of the
상기 제1지지 부재(153) 및 상기 제2지지 부재(153A) 사이의 간격은 발광 구조물(120)의 어느 한 변의 길이의 1/3 이상 이격될 수 있다. The distance between the first supporting
상기 제1지지 부재(153)와 상기 제2지지 부재(153A) 사이에는 세라믹 계열의 절연 물질이 더 배치될 수 있으며, 상기 세라믹 물질의 절연 물질은 상기 제1지지 부재(153)와 상기 제2지지 부재(153A)의 하면과 동일한 수평 면 상에 배치될 수 있다.
A ceramic material may be further disposed between the first supporting
도 17은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 17 is a side sectional view showing a light emitting device according to a fifth embodiment.
도 17을 참조하면, 발광 구조물(120)은 센터측 에칭 영역에 제1도전형 반도체층(115)을 노출시켜 준다. 상기 발광 구조물(120)은 복수의 셀 구조로 형성되거나, 오픈 영역에 제1도전형 반도체층(115)의 일부를 노출시켜 줄 수 있다.Referring to FIG. 17, the
상기 노출된 제1도전형 반도체층(115)의 아래에는 제1전극 구조(131,133,135)이 각각 형성되며, 반사 전극층(130)은 상기 제1연결 전극(141)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 전극층(130)의 아래에는 복수의 제2전극 구조(132,134,136)가 각각 형성될 수 있다. 상기 제2전극 구조(131,133,135)는 제1전극 구조(131,133,135)의 양측에 배치되어, 전류를 균일하게 공급해 줄 수 있다. 상기 발광 구조물(120)이 복수의 셀로 형성됨으로써, 전체적인 휘도는 향상될 수 있다.
The
도 18은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 18 is a side sectional view showing a light emitting device according to the sixth embodiment.
도 18을 참조하면, 발광 소자는 기판(111), 제1반도체층(113), 발광 구조물(120), 반사 전극층(130), 제1절연층(121), 제1전극 구조(131,133,135), 제2전극 구조(132,134,136), 제2절연층(123), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143) 및 지지부재(151)를 포함한다.18, the light emitting device includes a
상기 기판(111)의 상부에는 제1패턴부(12)와 제2패턴부(13) 중 적어도 하나가 형성될 수 있다. 상기 제1패턴부(12)는 복수의 돌기를 갖는 제1요철 구조로 형성되며, 상기 제2패턴부(13)는 상기 제1요철 구조 상에 복수의 오목부를 갖는 제2요철 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2요철 구조는 상기 제1요철 구조 상에 상기 돌기의 사이즈보다 작은 사이즈를 갖는 미세 요철로 형성될 수 있다.At least one of the
상기 제1패턴부(12)의 돌기는 상기 기판(111)의 상면으로부터 돌출되는 형상 또는 양각 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1패턴부(12)는 상기 기판(111)의 상면보다 낮은 깊이로 오목한 형상 또는 음각 형상의 오목부로 형성될 수 있다. 상기 제2패턴부(13)의 오목부는 상기 제1패턴부(12)의 표면에 상기 제1패턴부(12)의 돌기의 사이즈보다 작은 사이즈로 음각 형상 또는 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2패턴부(13)는 양각 형상 또는 볼록한 형상을 갖고 상기 제1패턴부(12)의 돌기의 사이즈보다 작은 사이즈의 미세 돌기로 형성될 수 있다. 상기 제1패턴부(12)의 배열 형상은 매트릭스 형태 또는 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1패턴부(12)의 돌기는 측 단면이 반구형상, 원뿔 형상, 다각뿔 형상, 원 기둥 또는 다각 기둥과 같은 기둥 형상, 또는 뿔 대 형상과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 각 돌기는 위에서 볼 때, 원 형상, 다각형 형상, 구면과 각면이 혼합된 형상을 포함할 수 있다. The projection of the
상기 제2패턴부(13)의 오목부는 측 단면이 반구형상, 원뿔 형상, 다각뿔 형상, 원 기둥 또는 다각 기둥과 같은 기둥 형상, 또는 뿔 대 형상과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2패턴부(13)는 위에서 볼 때, 원 형상, 다각형 형상, 구면과 각면이 혼합된 형상을 포함할 수 있다. The concave portion of the
상기 제1패턴부(12)의 돌기의 너비의 사이즈 또는 두께의 사이즈는 0.1㎛-10㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 기판(111)의 두께보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 돌기의 너비는 상기 돌기의 두께(L1) 또는 높이보다 클 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2패턴부(13)의 오목부의 깊이 또는 너비의 사이즈는 0.1nm-100nm 범위로 형성되거나, 0.1nm-100㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1패턴부(12)의 돌기 간의 주기는 0.1㎛-100㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 상기 제2패턴부(13)의 오목부 간의 주기는 0.1㎛-100㎛ 범위로 형성될 수 있다.The size or thickness of the width of the protrusion of the
상기 제1패턴부(12)와 제2패턴부(13)는 입사되는 광의 임계각을 변환시켜 줌으로써, 입사되는 광의 전반사 비율을 낮추어 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 기판(111) 상에는 형광체층이 접촉되거나, 소정 거리를 갖고 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The
도 19는 제7실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 측 단면도이다. 19 is a side sectional view showing a light emitting device according to the seventh embodiment.
도 19를 참조하면, 발광 소자(101)는 발광 구조물(120), 반사 전극층(130), 제1절연층(121), 제1전극 구조(131,133,135), 제2전극 구조(132,134,136), 제2절연층(123), 제1연결 전극(141), 제2연결 전극(143) 및 지지부재(151)를 포함한다.19, the
상기 발광 소자(101)의 상부에는 기판의 제거로 인해 반도체층 예컨대, 제1도전형 반도체층(115)이 배치된다. 상기 발광 소자(101)의 하부에는 지지 부재(151)가 배치된다. 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상면과 상기 지지 부재(151)의 하면은 서로 반대측에 배치된다. A semiconductor layer, for example, a first conductivity
제1도전형 반도체층(115), 활성층(117), 제2도전형 반도체층(119)은 발광 구조물(120)로 정의될 수 있다. 상기 발광 구조물(120)은 III족-V족 화합물 반도체를 포함하며, 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체를 갖고, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 피크 파장을 발광할 수 있다.
The first
상기 발광 소자(101)는 도 1의 발광 소자로부터 기판 또는 기판/제1반도체층이 제거됨으로써, 상부에는 상기 제1도전형 반도체층(115) 또는 다른 반도체층의 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(101)의 두께는 200㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제2도전형 반도체층(119) 및 상기 반사전극층(130) 중 적어도 한 층의 표면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 광 추출 구조는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.A light extracting structure such as a roughness may be formed on the surface of at least one of the second conductive
지지 부재(151)의 측면은 상기 발광 구조물(120)의 측면과 동일한 평면 (즉, 수직 면) 상에 배치될 수 있다. The side surface of the
상기의 발광 소자는 플립 방식으로 탑재되며, 상기 발광 구조물(120)의 상면 방향으로 대부분의 광이 방출되고, 일부 광은 상기 발광 구조물(120)의 측면을 통해 방출되기 때문에, 전극 구조에 의한 광 손실을 줄여줄 수 있다. 이에 따라 상기의 발광 소자의 광 추출 효율 및 방열 효율은 개선될 수 있다.
Since most of the light is emitted in the direction of the top surface of the
도 20은 제7실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.20 is a side sectional view of the light emitting device according to the seventh embodiment.
도 20을 참조하면, 상기 제1도전형 반도체층(115)의 상부에는 복수의 돌기부(115A)가 형성되며, 상기 복수의 돌기부(115A)는 상기 지지 부재(151)의 반대측 방향으로 돌출되어, 상기 제1도전형 반도체층(115)을 통해 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주게 된다. 이에 따라 발광 소자의 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 상기 돌기부(115A)는 렌즈 형상, 뿔 형상, 다각형 형상의 구조물이 스트라이프 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 각 돌기부(115)는 복수의 삼차원 형상의 구조 예컨대, 다각 뿔 형상을 포함한다.20, a plurality of
도 21은 제8실시 예로서, 도 1의 발광 소자가 탑재된 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.Fig. 21 is a view showing a light emitting device package on which the light emitting element of Fig. 1 is mounted as an eighth embodiment.
도 21을 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(21)과, 상기 투광성 수지층(21) 상에 형광체층(22)을 포함한다. 21, the light emitting
상기 몸체(211)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PET 또는 EMC(epoxy molding compound)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 또는 상기 몸체(211)는 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 이러한 열 경화성 수지 또는 고 내열성 재질은 트랜스퍼 몰딩 공정을 통하여 형성할 수 있다. The
또한 상기 몸체(211) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 상기 몸체(211)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. In addition, the
또한 상기 몸체(211) 내에 차광성 물질 또는 확산제를 혼합하여 투과하는 광을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(211)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성 수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.In addition, a light shielding material or a diffusing agent may be mixed in the
상기의 몸체(211)는 투광성 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 변환 물질을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(211)는 단층 구조 또는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
캐쏘드 마크(cathode mark)는 상기 몸체(211) 또는 어느 하나의 리드 프레임(215,217)의 영역 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광소자 패키지(200)의 서로 다른 리드 프레임(215,217)의 극성을 구분하도록 표시하게 된다. The cathode mark may be selectively formed in the region of the
상기 몸체(211) 내에는 캐비티(212)가 형성되며, 상기 캐비티(212)는 상부가 개방된 오목한 형상을 포함한다. 상기 캐비티(212)는 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(212)의 바닥에는 복수의 리드 프레임(215,217)이 배치되며, 상기 복수의 리드 프레임(215,217)은 서로 이격되게 배치된다. A
상기 캐비티(212)의 둘레 면(212A)은 곡면 또는 각면으로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(212)의 바닥에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. 상기 캐비티(212)의 둘레 면(212A)은 단차진 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 복수의 리드 프레임(215,217)의 적어도 일부는 상기 캐비티(212)의 바닥에 배치되며, 간극부(214)는 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 사이에 배치된다.At least a portion of the plurality of
상기 복수의 리드 프레임(215,217)은 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(215,217)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The plurality of
상기 복수의 리드 프레임(215,217)은 적어도 2개를 포함하며, 예컨대 제1리드 프레임(215)과 제2리드 프레임(217)을 포함한다. 상기 제1, 2리드 프레임(215,217)은 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(215,217)의 두께는 100Å-100mm 범위이거나, 0.3mm~1.5mm 범위이거나, 0.3mm~0.8mm 범위일 수 있다.The plurality of
상기 간극부(214)는 상기 몸체(211)와 동일한 재질로 형성되거나, 상기 몸체(211)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 상기 간극부(214)는 제1 및 제2리드 프레임(215,217) 사이를 전기적으로 오픈시켜 주기 위해 절연 물질로 형성된다.The
한편, 상기 제1 및 제2리드 프레임(215,217)은 캐비티(212)의 바닥에 배치되며, 접착 부재(221,222)에 의해 상기 발광 소자(100)의 제1연결 전극(141)과 제2연결 전극(143)과 전기적으로 연결된다. 상기 발광 소자(100)는 상기 캐비티(212) 내에 하나 또는 복수로 배치될 수 있고, 자외선 LED 칩, 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 중 적어도 하나일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The first and second lead frames 215 and 217 are disposed on the bottom of the
상기 접착 부재(221,222)는 전도성 재질 예컨대, 솔더(Solder)를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 또는 상기 접착 부재(221,222)는 금속 재질 또는 이의 혼합물을 포함하며, 상기 금속 재질은 Sn, Ag, Ni, Au 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 접착 부재(221,222)의 두께는 1000Å-1000㎛ 범위 예컨대, 3000Å-30㎛ 범위로 형성될 수 있다.The
제1접착 부재(221)는 상기 발광 소자(100)의 제1연결 전극(141)과 상기 제1리드 프레임(215) 사이에 접착되고 전기적으로 연결시켜 준다. 제2접착 부재(222)는 상기 발광 소자(100)의 제2연결 전극(143)과 상기 제2리드 프레임(217) 사이에 접착되고 전기적으로 연결시켜 준다. 상기 제1접찹 부재(221)는 상기 발광 소자(100)의 제1연결 전극(141)의 너비보다 더 넓은 너비를 갖고 지지부재(151)와 면 접촉될 수 있으며, 상기 제2접착 부재(222)는 상기 발광 소자(100)의 제2연결 전극(143)의 너비보다 더 넓은 너비를 갖고 지지부재(151)와 면 접촉될 수 있다. 상기 제1접착 부재(221) 및 상기 제2접착 부재(222)의 접촉 면적에 비례하여 상기 발광 소자(100)의 방열 효율은 증가될 수 있다.The
여기서, 상기 발광 소자(100)의 지지 부재(151)의 하면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(215,217)의 상면으로부터 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 상기 발광 소자(100)의 지지 부재(151)의 하면과 상기 제1 및 제2리드 프레임(215,217)의 상면 사이에 절연성 접착 부재가 더 배치될 수 있으며, 상기 절연성 접착 부재는 열 전도율을 위해, 실리콘과 같은 수지 재질에 TiO2 또는 SiO2가 첨가된 물질로 형성될 수 있다.The lower surface of the
상기 발광 소자(100)는 상기 캐비티(212)의 바닥 중앙에 배치될 수 있으며, 이에 따라 발광 소자 패키지(200)로부터 방출된 광의 지향각 분포를 개선시켜 줄 수 있다.The
상기의 발광 소자(100)는 도 1의 발광 소자를 일 예로 설명하며, 다른 실시 예의 발광 소자를 선택적으로 적용할 수 있으며, 또한 기판(111)을 구비하거나, 기판이 제거된 구조로 배치될 수 있다.
The
상기 투광성 수지층(21)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 계열을 포함한다. 상기 투광성 수지층(21)은 형광체를 포함하지 않는 층이거나, 형광체와 발광 소자(100) 사이를 이격시켜 주는 층이 될 수 있다. 또는 상기 투광성 수지층(21)은 발광 소자(100)의 발광 구조물(120)로부터 형광체층(22) 즉, 형광체를 이격시켜 주는 층이 될 수 있다.The
상기의 투광성 수지층(21)의 굴절률은 상기 발광 구조물(120)의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖되, 2.0 이하 예컨대, 1.2~1.7 사이로 형성될 수 있다. 상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-1)은 플랫한 면으로 형성될 수 있다. 상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-1)은 요철 패턴과 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The refractive index of the light-transmitting
상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-1)과 상기 발광 소자(100)의 상면은 제1간격(T1)으로 이격되며, 상기 제1간격(T1)은 0.1㎛ 이상이 될 수 있다. The upper surface 21-1 of the light transmitting
상기 투광성 수지층(21)은 상기 발광 소자(100)를 형광체층(22)으로부터 이격시켜 주어, 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광을 전 영역으로 가이드할 수 있다. The
상기 형광체층(22)은 상기 투광성 수지층(21) 상에 형성된다. 상기 투광성 수지층(21)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성되며, 내부에 형광체를 포함한다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 청색 형광체, 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 발광 구조물(120)로부터 방출된 광의 일부를 여기시켜 다른 파장의 광으로 발광하게 된다. 청색 형광체는 Sr2MgSi2O7:Eu2+의 물질, BaMgAl10O17: Eu(Mn), Sr5Ba3MgSi2O8:Eu2 +, Sr2P2O7:Eu2 +, SrSiAl2O3N2:Eu2+, (Ba1 - xSrx)SiO4:Eu2 +, (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2 +, CaMgSi2O6:Eu2 + 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적색 형광체는 La2O2S:Eu3+, Y2O2S:Eu3 +, Y2O3:Eu3 +(Bi3 +), CaS:Eu2 +, (Zn,Cd)S:Ag+(Cl-), K5(WO4)6.25:Eu3 + 2.5, LiLa2O2BO3:Eu3+ 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 녹색 형광체는 ZnS:Cu+(Al3 +), SrGa2S4:Eu2 +, CaMgSi2O7:Eu2 +, Ca8Mg(SiO4)Cl2:Eu2+(Mn2+), (Ba, Sr)2SiO4:Eu2 + 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 황색 형광체는 Y3Al5O12:Ce3 +, Sr2SiO4:Eu2 + 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
상기 형광체층(22)의 형광체 조성은 0.1-99wt% 범위 예컨대, 5-50wt% 범위로 사용될 수 있다. 상기 형광체층(22)의 두께는 상기 투광성 수지층(21)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 예컨대 1-100000㎛ 범위 예컨대, 1-50㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(22)은 상기 투광성 수지층(21)의 굴절률과 같거나, 더 낮은 굴절률로 형성될 수 있다.The phosphor composition of the
상기 형광체층(22)은 상기 캐비티(212)의 바닥으로부터 적어도 201㎛ 또는 그 이상으로 이격될 수 있다. 상기 형광체층(22)을 발광 소자(100)로부터 이격시켜 주어, 색 좌표 분포에서 링(ring) 형상이 발생되는 것을 제거할 수 있다. 또한 상기 발광 소자(100)가 플립 방식으로 탑재되면, 상기 발광 구조물(120)의 활성층 상에는 제2도전형 반도체층(예: p형 반도체층)보다 두꺼운 제1도전형 반도체층(예: n형 반도체층)과 투광성의 기판(111)이 배치된다. 이에 따라 활성층과 형광체층(22) 사이의 간격을 다른 칩 구조에 비해 더 이격시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광이 진행하는 경로를 확보할 수 있어, 색 분포를 개선시켜 줄 수 있다. 또한 도 33의 실시 예(M1)의 전류 증가에 따른 광속 그래프 바와 같이, 비교 예(M1)보다 1.5배 이상의 전류에서도 광속이 증가됨을 알 수 있다. 또한 도 34와 같이 실시 예(M1)에서 전류에 따른 순 방향 전압(VF)도 낮추어 줄 수 있다.The
여기서, 상기 발광 소자(100)의 반사 전극층(130)은 상기 발광 구조물(120)의 아래에 배치되어, 상기 발광 구조물(120)로부터 하 방향으로 진행하는 광을 반사시켜 주게 된다. 상기 발광 소자(100)로부터 방출된 광은 투광성 수지층(21)을 투과하여 진행하게 되며, 상기 투광성 수지층(22)을 투과한 광은 형광체층(22)을 거쳐 방출된다. 이때 상기 형광체층(22)의 형광체는 일부 광을 파장 변환하여, 상기 발광 구조물(120)로부터 방출된 광보다 장 파장의 광으로 발광하게 된다.
The
도 22는 제9실시 예로서, 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다. 제9실시 예를 설명함에 있어서, 도 21과 동일한 구성 요소는 도 21의 설명을 참조하기로 한다.22 is a view showing a light emitting device package having the light emitting element of Fig. 1 as a ninth embodiment. In describing the ninth embodiment, the same components as those in Fig. 21 will be described with reference to the description of Fig.
도 22를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(21)과, 상기 투광성 수지층(21) 상에 형광체층(22)을 포함한다.22, the light emitting device package includes a
상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-1)은 오목한 형상으로서, 캐비티(212)의 바닥에 대해 센터 영역에서 외측 영역으로 갈수록 점차 높아지는 높이로 형성된다.The upper surface 21-1 of the
상기 형광체층(22)은 상기 발광 소자(100)의 상면으로부터 이격된다. 상기 발광 소자(100)는 상기 형광체층(22)으로부터 제2간격(T2)으로 이격되며, 상기 제2간격(T2)은 적어도 0.1㎛ 이상이 될 수 있다. The
상기 형광체층(22)의 상면(22-1)은 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(22)의 상면(22-1)이 오목하게 형성됨으로써, 방출되는 광의 지향각 분포를 증가시켜 줄 수 있다.The upper surface 22-1 of the
상기 형광체층(22)은 센터 영역과 외측 영역이 동일한 두께로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(22)의 두께가 일정한 두께로 형성될 경우, 상기 형광체층(22)으로부터 방출된 광의 휘도 분포는 균일할 수 있다.
The
도 23은 제10실시 예로서, 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 포함한다. 제10실시 예를 설명함에 있어서, 도 21 또는 도 22와 동일한 구성 요소에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.Fig. 23 is a tenth embodiment, which includes the light emitting device package having the light emitting element of Fig. In describing the tenth embodiment, detailed description of the same components as those in FIG. 21 or 22 will be omitted.
도 23을 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(21)과, 상기 투광성 수지층(21) 상에 형광체층(22)을 포함한다.23, the light emitting device package includes a
상기 형광체층(22)은 발광 구조물(120)로부터 이격되는 데, 예컨대 상기 발광 소자(100)의 상면과 제2간격(T2)으로 이격되거나, 상기 발광 소자(100)의 기판(111)의 상면에 접촉될 수 있다. The
상기 형광체층(22)의 상면(22-1)은 플랫하거나, 오목한 면으로 형성될 수 있다. 상기 형광체층(22)은 중심부에 오목부(22-2)를 포함하며, 상기 오목부(22-2)는 상기 형광체층(22)의 상면(22-1)의 연장 선에 대해 상기 발광 소자(100) 방향으로 오목하게 형성된다. 이에 따라 상기 오목부(22-2)의 중심부는 가장 얇은 두께를 갖고, 상기 발광 소자(100)의 중심과 대응되게 배치된다. 상기 오목부(22-2)는 측 단면에서 볼 때, 뿔 형상, 다각형 형상, 반구형 형상일 수 있고, 이러한 오목부(22-2)의 구조는 상기 발광 소자(100)로부터 입사된 일부 광에 대해 임계각을 변화시켜 주거나, 전 반사시켜 줄 수 있다. The upper surface 22-1 of the
한편, 몸체(211)의 아래에는 지지부(213)가 배치되며, 상기 지지부(213)의 아래에는 상기 제1리드 프레임(215)의 일부(217A) 및 상기 제2리드 프레임(217)의 일부(217A)가 상기 제1 및 제2리드 프레임(215,217)로부터 절곡되어 배치될 수 있다. 상기 지지부(213)는 상기 몸체(211)와 동일한 재질로 사출 성형되거나, 서로 다른 재질로 접착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
A
도 24는 제11실시 예로서, 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 소자 패키지를 포함한다. 제11실시 예를 설명함에 있어서, 도 21 또는 도 22와 동일한 구성 요소에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.Fig. 24 is a eleventh embodiment, which includes a light emitting device package having the light emitting element of Fig. In the description of the eleventh embodiment, the same elements as those in FIG. 21 or 22 will not be described in detail.
도 24를 참조하면, 발광 소자 패키지는 형광체층(22)의 상면(22-3)이 요철 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 요철 패턴의 형상은 다각형 형상 또는 뿔 형상을 포함하며, 일정한 간격 또는 불규칙한 간격을 갖는 철 패턴들이 배열될 수 있다.
Referring to FIG. 24, in the light emitting device package, the upper surface 22-3 of the
도 25는 제12실시 예로서, 도 12의 발광 소자(100A)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 25를 설명함에 있어서, 도 21-도 24의 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.25 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 25를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100A)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100A)를 덮는 투광성 수지층(21)과, 상기 투광성 수지층(21) 상에 형광체층(24) 및 렌즈(25)를 포함한다.25, the light emitting device package includes a
상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-2)은 상기 발광 소자(100A)의 상면보다 적어도 높게 배치되며, 센터 영역은 상기 발광 소자(100A)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 투광성 수지층(21)의 상면(21-2)의 높이를 보면, 상기 캐비티(212)의 바닥을 기준으로 외측 영역의 높이는 높고 센터 영역의 높이는 낮게 형성된다.The upper surface 21-2 of the light transmitting
상기 발광 소자(100A)는 기판(111)의 복수의 돌기부(11)가 상기 형광체층(24) 방향으로 돌출되므로, 광 추출 효율이 증대될 수 있다. 이에 따라 상기 형광체층(24)은 상기 복수의 돌기부(11)과 접촉되며, 상기 복수의 돌기부(11)에 의해 임계각이 변화된 광들이 상기 형광체층(24)으로 효과적으로 입사될 수 있다. 이에 따라 형광체층(24)에 의한 색 변환 효율을 개선시켜 줄 수 있다.Since the plurality of
상기 형광체층(24) 상에는 렌즈(25)가 배치되며, 상기 렌즈(25)는 반구형 형상의 중심부에 오목부(25-1)가 형성된다. 상기 오목부(25-1)는 상기 발광 소자(100A)의 방향으로 오목하게 형성되며, 전 반사면을 구비할 수 있다. 상기 렌즈(25)는 오목부(25-1)에 의해 입사되는 광을 사이드 방향으로 반사시켜 줌으로써, 광 지향각의 분포를 넓혀 줄 수 있다.
A
도 26은 제13실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 26를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.26 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 26을 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(21)과, 상기 투광성 수지층(21) 상에 형광체층(22)을 포함한다.26, the light emitting device package includes a
상기 투광성 수지층(21)은 상면(21-3)이 볼록한 구면으로 형성되며, 그 센터 영역은 상기 발광 소자(100)의 상면 높이보다 더 두껍게 형성되며, 그 외측 영역은 상기 발광 소자(100)의 상면보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. The light
상기 형광체층(22)은 상기 투광성 수지층(21) 상에 형성되며, 상기 발광 소자(100)의 상면으로부터 이격된다. 상기 형광체층(22)은 센터 영역의 두께(T3)가 가장 얇고, 외측 영역의 두께가 가장 두꺼운 구조로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 형광체층(22)의 상면은 오목한 형상 또는 볼록한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
The
도 27은 제14실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 27를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.27 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 27를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 형광체층(51)을 포함한다.27, the light emitting device package includes a
상기 형광체층(51)은 복수의 층(P1-PN)을 포함하며, 제1층(P1)은 상기 발광 소자(100)의 표면 둘레를 덮도록 형성되며, 제2층(P2)은 상기 제1층(P1)의 표면을 덮도록 형성된다. 이러한 방식으로 N(2이상의 자연수)개의 층을 적층할 수 있어, 습기 침투를 방지할 수 있다. 그리고, 제1N층(PN)은 상면이 플랫하거나, 오목하거나, 볼록한 형상으로 형성될 수 있으며, 또는 요철 패턴을 갖는 구조로 형성될 수 있다.The
상기 복수의 층(P1-PN) 각각은 동일한 컬러를 발광하는 형광체로 형성되거나 적어도 2층이 동일한 컬러를 발광하는 형광체로 첨가될 수 있다. 다른 예로서, 상기 복수의 층(P1-PN)은 제1층(P1)에서 제N층(PN) 방향을 갈수록, 각 층(P1-PN)의 내에 첨가된 형광체의 함량이 점차 증가하거나, 점차 감소되게 형성할 수 있다. 또는 상기 복수의 층(P1-PN)은 서로 다른 형광체 함량을 가질 수 있으며, 예를 들면 제1층(P1)과 제N층(PN)은 형광체 함량을 다른 층들에 비해 가장 적게 첨가할 수 있다. Each of the plurality of layers P1-PN may be formed of a phosphor emitting the same color, or at least two layers may be added to a phosphor emitting the same color. As another example, the content of phosphor added in each layer (P1-PN) gradually increases in the direction from the first layer (P1) to the Nth layer (PN) It can be formed to be gradually reduced. Alternatively, the plurality of layers (P1-PN) may have different phosphor contents, for example, the first layer (P1) and the Nth layer (PN) may have the least amount of phosphor content compared to the other layers .
여기서, 상기 제1층(P1)과 제N층(PN)의 두께가 다른 층들에 비해 더 두껍게 형성될 수 있다. 이는 상기 제1층(P1)은 발광 소자(100)로부터 발생된 열로부터 형광체를 보호하게 되며, 상기 제N층(PN)은 외부로부터 습기 침투를 방지할 수 있고 표면을 보호할 수 있다. Here, the thicknesses of the first layer (P1) and the N-layer (PN) may be thicker than those of the other layers. This is because the first layer P1 protects the phosphor from heat generated from the
상기 각 층(P1-PN)의 형광체 조성은 0.1-99wt% 범위 예컨대, 5-50wt%로 형성될 수 있으며, 각 층의 두께는 1-100000㎛ 범위 예컨대, 1-50㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기와 같이 형광체층(51)이 복수의 층(P1-PN)으로 형성되므로, 도 35의 실시 예(M1)와 같이 색좌표 분포가 R1 영역 상에 분포하게 되어, 다른 예보다는 상승하게 된다.
The phosphor composition of each layer P1-PN may be in the range of 0.1-99 wt%, for example, 5-50 wt%, and the thickness of each layer may be in the range of 1-100000 mu m, for example, 1-50 mu m have. Since the
도 28은 제15실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 28를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.28 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 28를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(31) 및 상기 투광성 수지층(31) 상에 배치된 형광체층(52)을 포함한다.28, the light emitting device package includes a
상기 투광성 수지층(31)은 형광체를 구비하지 않고, 형광체를 발광 소자(100)로부터 이격시켜 줄 수 있다. 상기 투광성 수지층(31)의 상면은 상기 발광 소자(100)의 상면 높이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 형광체층(52)은 복수의 층(P11-PN, N은 2이상의 자연수)으로 형성될 수 있으며, 상기 복수의 층(P11-PN)은 동일한 컬러의 광을 발광하는 형광체가 첨가되거나, 서로 다른 컬러의 광을 발광하는 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The phosphor layers 52 may be formed of a plurality of layers (P11-PN, N being a natural number of 2 or more), and the plurality of layers P11-PN may include phosphors emitting light of the same color, A phosphor capable of emitting light of a different color may be added, but the present invention is not limited thereto.
상기 복수의 층(P11-PN)의 형광체 함량은 서로 다른 조성을 가질 수 있으며, 에를 들면 발광 소자(100)에 가까워질수록 형광체의 함량을 점차 감소되도록 첨가하거나 점차 증가하도록 첨가할 수 있다. 이러한 형광체의 함량 변화를 통해 색감을 개선시켜 줄 수 있다.The phosphor layers of the plurality of layers P11-PN may have different compositions. For example, the phosphor may be added to the
상기 형광체층(52) 및 상기 몸체(211) 상에는 렌즈(33)가 배치될 수 있다. 상기 렌즈(33)는 반구형 형상을 갖고, 그 상면(33-1)이 요철 패턴으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
A
도 29는 제16실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 29를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.29 is a side cross-sectional view of a light emitting device package having the
도 29를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(53) 및 상기 투광성 수지층(53) 상에 배치된 형광체층(54)을 포함한다.29, the light emitting device package includes a
상기 투광성 수지층(53)의 상면은 상기 발광 소자(100)의 상면보다 낮은 두께로 형성되는 데, 예를 들면 캐비티 바닥으로부터 상기 발광 소자(100)의 발광 구조물(120) 또는 반사전극층(130)의 높이 보다 낮은 높이(T5)로 배치될 수 있다. 상기 투광성 수지층(53)의 상면은 상기 반사 전극층(130)과 상기 발광 구조물(120) 사이의 높이로 형성될 수 있다. The upper surface of the light transmitting resin layer 53 is formed to have a lower thickness than the upper surface of the
상기 투광성 수지층(53)은 고 굴절률을 갖는 SiO2 또는 TiO2가 첨가될 수 있으며, 광 반사율을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 투광성 수지층(53)은 상기 반사 전극층(130)의 외측으로 누설된 광이 접착 부재(221,222)에 의해 손실되지 않고 반사되도록 할 수 있다. 상기 투광성 수지층(53)의 반사율은 형광체층(54)의 반사율보다 높게 형성될 수 있다.The light transmitting resin layer 53 may be doped with SiO 2 or TiO 2 having a high refractive index and may increase the light reflectance. The light transmitting resin layer 53 can reflect the light leaking to the outside of the
상기 형광체층(54)은 상기 투광성 수지층(53) 상에 복수의 층(P21-PN)(N: 2이상의 자연수)으로 형성될 수 있으며, 복수의 층(P21-PN) 중에서 적어도 하나의 층(P21)은 발광 구조물(120)의 측면에 접촉되어, 일부 광을 파장 변환하게 된다. 상기 복수의 층(P21-PN)은 서로 다른 광을 발광하는 형광체 또는 서로 동일한 광을 발광하는 형광체를 포함할 수 있으며, 또한 적어도 한 층은 다른 층에 비해 형광체 함량이 다르게 첨가될 수 있다. The
상기의 형광체층(54)은 상기 발광 소자(100)의 측면과 상면 둘레에 배치되어, 파장 변환을 극대화하여 색 혼합 율을 개선시켜 줄 수 있다.
The
도 30은 제17실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 30을 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.30 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 30을 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 제1형광체층(58)을 갖는 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(55,56) 및 상기 투광성 수지층(56) 상에 배치된 제2형광체층(57)을 포함한다.30, the light emitting device package includes a
발광 소자(100)의 상면 예컨대, 기판(111)의 상면에는 제1형광체층(58)을 포함하며, 상기 제1형광체층(58)은 상기 발광 소자(100)의 상면 면적과 동일한 면적으로 형성된다. 상기 제1형광체층(58)은 적색 형광체, 녹색 형광체, 황색 형광체, 청색 형광체 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제1형광체층(58)은 형성하지 않을 수 있다.The
투광성 수지층(55,56)은 상기 발광 구조물(120)과 반사 전극층(130) 사이에 배치된 제1투광성 수지층(55)와, 상기 제1투광성 수지층(55)와 제2형광체층(57) 사이에 배치된 제2투광성 수지층(56)을 포함한다. 상기 제2투광성 수지층(56)은 상면이 상기 발광 소자(100)의 상면과 동일한 높이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light transmitting
상기 제1투광성 수지층(55)은 상기 제2투광성 수지층(56)에 비해 반사율이 높은 층으로 형성될 수 있으며, 예컨대 내부에 SiO2 또는 TiO2가 0.1wt% 이상 첨가될 수 있다. 이에 따라 상기 제1투광성 수지층(55)의 광 반사율은 상기 제2투광성 수지층(56)에 비해 높게 형성됨으로써, 광 손실을 줄여줄 수 있다. 상기 제2투광성 수지층(56)은 입사되는 광이 진행하는 것을 가이드하게 된다.The first light-
상기 제2형광체층(57)은 상기 제2투광성 수지층(56) 및 상기 제1형광체층(58) 상에 배치되며, 그 내부에는 상기 제1형광체층(58)의 형광체와 다른 컬러를 발광하는 형광체를 포함한다. The
상기 제1 및 제2형광체층(58, 57)은 서로 다른 컬러를 발광하는 형광체를 포함함으로써, 발광 소자 패키지의 색감을 개선시켜 줄 수 있다.
The first and second phosphor layers 58 and 57 include phosphors emitting different colors, thereby improving the color of the light emitting device package.
도 31은 제18실시 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 31을 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.31 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 31을 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211B)와, 상기 몸체(211B)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 배치된 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(61)과, 상기 투광성 수지층(61) 및 몸체(211B) 상에 배치된 형광체층(62)을 포함한다.31, the light emitting device package includes a
상기 몸체(211B)는 투과율이 0.1% 이상인 물질로 형성될 수 있으며, 예컨대 실리콘, 에폭시, 및 PPA 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 몸체(211B) 내에는 형광체 예컨대, 청색 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 몸체(211B)의 표면 및 상기 투광성 수지층(61)의 상면에는 형광체층(211B)이 형성될 수 있다. 상기 형광체층(211B)은 투광성 수지층(61)을 투과한 일부 광과 상기 몸체(211B)를 투과한 일부 광을 파장 변환할 수 있다.
The
도 32는 비교 예로서, 도 1의 발광 소자(100)를 갖는 발광 소자 패키지의 측 단면도이다. 도 32을 설명함에 있어서, 상기에 개시된 구성 요소의 설명을 참조하기로 한다.32 is a side sectional view of a light emitting device package having the
도 32를 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(212)를 갖는 몸체(211B)와, 상기 몸체(211B)의 캐비티(212)에 배치된 복수의 리드 프레임(215,217)과, 상기 복수의 리드 프레임(215,217) 상에 형광체층(72)을 갖는 발광 소자(100)와, 상기 캐비티(212)에 배치되어 상기 발광 소자(100)를 덮는 투광성 수지층(71)을 포함한다. 32, the light emitting device package includes a
상기 발광 소자(100)은 표면에 형광체층(72)이 배치되어, 발광 구조물(120)과 형광체층(72)이 근접하게 배치되어 있어서, 발광 구조물(120)로부터 방출된 광의 파장 변환 효율이 저하될 수 있다. 또한 상기 발광 소자(100)의 표면에 형광체가 인접하게 배치되어, 발광 소자(100)로부터 발생된 열에 의해 형광체가 손상될 수 있다.
The
상기에 개시된 실시 예(들)의 발광 소자 패키지(도 21-도 31 중 어느 하나)와 비교 예의 발광 소자 패키지(도 32)의 광속, 순 방향 전압, 및 색 좌표 분포는 도 33 내지 도 35를 참조하여 비교하기로 한다. The light flux, forward voltage, and color coordinate distribution of the light emitting device package (any one of Figs. 21 to 31) and the light emitting device package (Fig. 32) of the comparative example of the above- .
도 33은 실시 예와 비교 예의 전류에 따른 광속을 비교한 그래프로서, 실시 예(M1)는 입력 전류의 증가에 따른 광속이 비교 예(M2)의 광속에 비해 1.5배 이상 증가됨을 알 수 있다. FIG. 33 is a graph comparing the luminous fluxes according to the currents of the embodiment and the comparative example. In the embodiment (M1), the luminous flux according to the increase of the input current is increased 1.5 times or more as compared with the luminous flux of the comparative example (M2).
도 34는 실시 예와 비교 예의 입력 전류와 순 방향 전압을 비교한 그래프로서, 실시 예(M1)의 순 방향 전압은 비교 예(M2) 보다 낮게 구동될 수 있다. Fig. 34 is a graph comparing the input current and the forward voltage in the embodiment and the comparative example, and the forward voltage of the embodiment M1 can be driven lower than that of the comparative example M2.
도 35는 실시 예와 비교 예의 색 분포를 나타낸 도면으로서, 실시 예(M1)와 비교 예(M2,M3)의 목적하는 색좌표 분포를 보면, R2 분포 영역에 비교 예1(M2)가 분포하게 되며, R3 분포 영역에 비교 예2(M3)들이 분포하게 되며, R1 분포 영역에 실시 예(M1)들이 분포하게 된다. 분포 영역 R2과 R3 분포 영역간의 차이(G1)는 0.5Cd 이상 차이(평균)를 가지며, R3와 R2 분포 영역 간의 차이(G2)는 0.3Cd 이상의 차이(평균)를 가지게 된다. 여기서, 실시 예(M1)는 도 27 내지 도 30의 발광 소자 패키지의 예이다. 비교 예1(M1)은 도 32의 발광 소자 패키지이며, 비교 예2(M3)는 형광체가 첨가된 형광체층을 단일 층 구조로 캐비티에 디스펜싱한 구조이다. 실시 예의 색 좌표 분포는 비교 예1,2의 색좌표 분포보다 균일한 영역에 분포하게 된다.
35 shows the color distributions of the examples and the comparative examples. The distribution of the color coordinates of the example (M1) and the comparative example (M2, M3) shows that the comparative example 1 (M2) is distributed in the R2 distribution area (M3) are distributed in the R3 distribution area, and the embodiments (M1) are distributed in the R1 distribution area. The difference (G1) between the distribution region R2 and the R3 distribution region has a difference (average) of 0.5Cd or more, and the difference (G2) between the distribution regions R3 and R2 has a difference (average) of 0.3Cd or more. Here, the embodiment (M1) is an example of the light emitting device package of Figs. 27 to 30. Comparative Example 1 (M1) is a light emitting device package of Fig. 32, and Comparative Example 2 (M3) is a structure in which a phosphor layer doped with a phosphor is dispensed in a cavity with a single layer structure. The color coordinate distribution of the embodiment is distributed in a more uniform region than the color coordinate distribution of Comparative Examples 1 and 2.
<조명 시스템><Lighting system>
실시예에 따른 발광 소자(100) 또는 발광 소자 패키지(200)는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 패키지(200)가 배열된 예를 설명하기로 한다. 도 36 및 도 37에 도시된 표시 장치, 도 38에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The
도 36은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 36 is an exploded perspective view of the display device according to the embodiment.
도 36을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 상에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 상에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.36, a
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다. The
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 모듈 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 다른 예로서, 상기 모듈 기판(1033) 상에는 실시 예에 따른 발광 소자(100)가 어레이될 수 있다.The
상기 모듈 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 모듈 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 모듈 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.The module substrate 1033 may be a printed circuit board (PCB) including a circuit pattern (not shown). However, the module substrate 1033 may include not only a general PCB, but also a metal core PCB (MCPCB), a flexible PCB (FPCB), and the like. When the light emitting
그리고, 상기 다수의 발광 소자 패키지(200)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 적어도 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted on the module substrate 1033 such that the light emitting surface is spaced apart from the
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다. The
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 상에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
Here, the optical path of the
도 37은 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다. 37 is a view showing a display device according to the embodiment.
도 37을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(200)가 어레이된 모듈 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 37, the
상기 모듈 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(200)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 모듈 기판(1120) 상에는 발광 소자가 플립 방식으로 탑재되어 어레이될 수 있다. 또한 상기 모듈 기판(1120) 상에는 실시 예에 개시된 발광 소자 패키지가 어레이될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
Here, the
도 38은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.38 is a perspective view of a lighting apparatus according to the embodiment.
도 38을 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 38, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 모듈 기판(1532)과, 상기 모듈 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(200)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. 상기 모듈 기판(1532) 상에는 발광 소자가 플립 방식으로 탑재될 수 있다.The
상기 모듈 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다. The
또한, 상기 모듈 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the
상기 모듈 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
The
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons having ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
21,31,53,55,56,61,71: 투광성 수지층
22,24,51,52,54,57,58,62,72: 형광체층
25,33: 렌즈
100,100A,101: 발광소자 111: 기판
113:제1반도체층 115:제1도전형 반도체층
117:활성층 119:제2도전형 반도체층
120:발광 구조물 130:반사 전극층
121,123:절연층 131, 132: 전극
133,134,135,136: 접합 전극 141, 141A, 143: 연결 전극
151,152,152A,153,153A: 지지 부재
200: 발광 소자 패키지
215,217: 리드 프레임
221,222: 접착 부재21, 31, 53, 55, 56, 61, 71:
22, 24, 51, 52, 54, 57,
25, 33: Lens
100, 100A, 101: light emitting element 111: substrate
113: first semiconductor layer 115: first conductive type semiconductor layer
117: active layer 119: second conductive type semiconductor layer
120: light emitting structure 130: reflective electrode layer
121, 123: insulating
133, 134, 135, and 136:
151, 152, 152A, 153, 153A:
200: Light emitting device package
215, 217: Lead frame
221, 222:
Claims (17)
상기 캐비티에 배치된 복수의 리드 프레임;
상기 복수의 리드 프레임 상에 배치된 발광 소자;
상기 발광 소자와 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 복수의 접착 부재;
상기 캐비티에 배치된 투광성 수지층; 및
상기 투광성 수지층과 상기 발광 소자의 상에 배치된 형광체층을 포함하며,
상기 복수의 리드 프레임은 서로 이격되는 제1 및 제2리드 프레임을 포함하고,
상기 발광 소자는, 제1도전형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 제2도전형 반도체층 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2도전형 반도체층 아래에 반사 전극층; 상기 제1도전형 반도체층의 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제1전극 구조; 상기 반사 전극층 아래에 배치되며 복수의 전도층을 갖는 제2전극 구조; 상기 발광 구조물, 상기 제1전극 구조 및 상기 제2전극 구조 사이에 배치된 절연층; 상기 제1전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제1리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극; 상기 제2전극 구조의 아래에 배치되고 상기 제2리드 프레임과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극; 및 상기 적어도 하나의 제1연결 전극 및 상기 적어도 하나의 제2연결 전극의 둘레에 배치된 지지 부재를 포함하며,
상기 지지 부재는, 분리홈에 의해 서로 이격되는 제1지지 부재 및 제2지지 부재를 포함하고,
상기 제1지지 부재는 상기 제1연결 전극 둘레에 배치되며, 상기 제2지지 부재는 상기 제2연결 전극 둘레에 배치되고,
상기 제1 및 제2지지 부재는 절연성 또는 전도성 재질을 포함하고,
상기 분리홈에 의해 상기 절연층의 배면 일부는 노출되는 발광 소자 패키지.A body having a cavity;
A plurality of lead frames disposed in the cavity;
A light emitting element disposed on the plurality of lead frames;
A plurality of adhesive members disposed between the light emitting element and the plurality of lead frames;
A translucent resin layer disposed in the cavity; And
And a phosphor layer disposed on the light-transmissive resin layer and the light-emitting element,
The plurality of lead frames including first and second lead frames spaced from each other,
The light emitting device includes a first conductivity type semiconductor layer, a second conductivity type semiconductor layer below the first conductivity type semiconductor layer, and an active layer between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer structure; A reflective electrode layer under the second conductive semiconductor layer; A first electrode structure disposed under the first conductive semiconductor layer and having a plurality of conductive layers; A second electrode structure disposed below the reflective electrode layer and having a plurality of conductive layers; An insulating layer disposed between the light emitting structure, the first electrode structure, and the second electrode structure; At least one first connection electrode disposed under the first electrode structure and electrically connected to the first lead frame; At least one second connection electrode disposed under the second electrode structure and electrically connected to the second lead frame; And a support member disposed around the at least one first connection electrode and the at least one second connection electrode,
Wherein the support member includes a first support member and a second support member that are spaced apart from each other by a separation groove,
Wherein the first supporting member is disposed around the first connecting electrode and the second supporting member is disposed around the second connecting electrode,
Wherein the first and second support members comprise an insulating or conductive material,
And a part of the back surface of the insulating layer is exposed by the separation groove.
상기 복수의 돌기부는 상기 형광체층과 상기 투광성 수지층 사이의 계면보다 상기 형광체층 방향으로 돌출되며,
상기 절연층은 DBR(Distributed Bragg Reflection) 구조를 갖는 발광 소자 패키지.The light emitting device according to claim 1 or 2, wherein the light emitting device includes a light transmitting substrate on the light emitting structure, the substrate includes a plurality of protrusions on an upper surface thereof,
Wherein the plurality of protrusions protrude from the interface between the phosphor layer and the light-transmitting resin layer toward the phosphor layer,
Wherein the insulating layer has a DBR (Distributed Bragg Reflection) structure.
상기 렌즈는 상기 형광체층 및 상기 몸체의 상면에 접촉되며,
상기 렌즈의 상면은 상기 몸체의 상면 에지에 인접할수록 점차 낮은 높이를 갖는 발광 소자 패키지.5. The phosphor according to claim 4, further comprising a lens having a concave portion disposed at a central portion on the body and the phosphor layer,
The lens is in contact with the phosphor layer and the upper surface of the body,
Wherein the upper surface of the lens has a gradually lower height toward the top edge of the body.
상기 투광성 수지층은 상기 형광체층보다 높은 반사율을 갖는 발광 소자 패키지.The light-emitting device according to claim 1, wherein the upper surface of the light-transmitting resin layer is disposed below the height of the reflective electrode layer of the light-
Wherein the light transmitting resin layer has a reflectance higher than that of the phosphor layer.
상기 제1투광성 수지층의 반사율이 상기 제2투광성 수지층의 반사율보다 더 높은 발광 소자 패키지.The light emitting device according to claim 1, wherein the light transmitting resin layer comprises: a first light transmitting resin layer formed at a lower height of the reflective electrode layer of the light emitting element; And a second translucent resin layer disposed between the first translucent resin layer and the phosphor layer,
Wherein a reflectivity of the first light transmitting resin layer is higher than a reflectance of the second light transmitting resin layer.
상기 형광체층은 상기 몸체의 상면 및 측면 중 적어도 하나에 배치되는 발광 소자 패키지.The optical module according to claim 1 or 2, wherein the body comprises a silicon or epoxy material having a light transmittance,
Wherein the phosphor layer is disposed on at least one of an upper surface and a side surface of the body.
상기 형광체층의 복수의 층은 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 상기 형광체 함량이 점차 증가되는 발광 소자 패키지.The phosphor according to claim 1 or 2, wherein the phosphor layer is formed by laminating a plurality of layers having different phosphor contents,
Wherein the plurality of layers of the phosphor layer gradually increase in the phosphor content as the distance from the light emitting element increases.
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