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KR20150092801A - 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20150092801A
KR20150092801A KR1020140013127A KR20140013127A KR20150092801A KR 20150092801 A KR20150092801 A KR 20150092801A KR 1020140013127 A KR1020140013127 A KR 1020140013127A KR 20140013127 A KR20140013127 A KR 20140013127A KR 20150092801 A KR20150092801 A KR 20150092801A
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KR
South Korea
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emitting diode
light emitting
diode chip
wavelength conversion
barrier layer
Prior art date
Application number
KR1020140013127A
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English (en)
Inventor
안재설
남석현
윤상혁
이영배
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to JP2014169386A priority patent/JP6537234B2/ja
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Abstract

발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 패키지 몰드, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 발광 다이오드 칩, 및 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 발광 다이오드 칩과 이격되어 위치하는 파장 변환부를 포함하되, 파장 변환부는, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 제1 배리어층, 제1 배리어층 상에 위치하는 파장 변환층, 및 파장 변환층 상에 위치하는 제2 배리어층을 포함한다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법 {Light Emitting Diode Package and Method of manufacturing the same}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 광의 양을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 수동 발광 장치이므로, 액정층을 통과하는 광을 제공하는 백라이트 어셈블리가 요구된다. 백라이트 어셈블리에 이용되는 광원은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등일 수 있다. 최근에는, 고휘도의 발광 다이오드를 이용한 백라이트 어셈블리가 많이 이용되고 있다.
이러한 발광 다이오드는 발광 다이오드 패키지 타입으로 사용될 수 있다. 발광 다이오드 패키지는 일반적으로 패키지 몰드, 패키지 몰드 상에 배치되고 청색 광을 방출하는 발광 다이오드 칩, 발광 다이오드 칩 상에 위치하고 발광 다이오드 칩에서 방출된 청색 광을 백색 광으로 바꾸어주는 형광체를 포함하며, 경우에 따라 발광 다이오드 칩 및 형광체를 커버하는 렌즈를 포함할 수 있다.
그러나, 상술한 형광체로는 고순도의 백색 광을 생성하는데 한계가 있다. 이에, 일반적인 형광체 대신에 양자점을 이용함으로써, 고순도의 백색 광을 생성할 수 있다.
다만, 발광 다이오드 칩은 많은 열을 발생시키고, 양자점은 이러한 열에 매우 민감하므로, 안정적인 광 생성을 위하여 발광 다이오드 패키지에서 발광 다이오드 칩과 양자점 사이의 거리를 이격시킬 필요가 있다. 그러나, 이 경우, 발광 다이오드 패키지의 두께가 증가되게 되고, 이러한 발광 다이오드 패키지의 두께 증가는 이를 포함하는 액정 표시 장치의 두께 증가에 직접적인 영향을 미치게 된다.
발광 다이오드 칩과 양자점 사이의 거리를 이격시키는 다른 방법으로는 양자점을 포함하는 별도의 광학 부품을 제조하여 이를 발광 다이오드 패키지와 이격시키는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 액정 표시 장치의 전체적인 공정 비용 및 시간 상승을 야기하게 된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 양자점을 포함하는 얇은 두께 발광 다이오드 패키지를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 양자점을 포함하는 얇은 두께 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 패키지 몰드, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 발광 다이오드 칩, 및 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 발광 다이오드 칩과 이격되어 위치하는 파장 변환부를 포함하되, 파장 변환부는, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 제1 배리어층, 제1 배리어층 상에 위치하는 파장 변환층, 및 파장 변환층 상에 위치하는 제2 배리어층을 포함한다.
상기 파장 변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부는 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부를 커버하는 커버부를 더 포함할 수 있고, 커버부는, 투명 베이스 부재, 및 투명 베이스 부재 상에 위치하고, 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 광학 코팅층은 특정 파장 영역을 제외한 나머지 파장 영역의 광은 대부분 통과시킬 수 있다.
또한, 상기 특정 파장 영역은 청색 광의 파장 영역일 수 있다.
또한, 상기 광학 코팅층은 서로 이격되어 배치된 복수의 광학 패턴을 포함할 수도 있다.
상기 제1 배리어층 및 제2 배리어층 중 적어도 하나는 절연성 물질을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 절연성 물질은 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩은 청색 광을 방출하고, 파장 변환부는 청색 광을 황색 광으로 파장 변환할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부의 이격 거리는 약 30mm 미만일 수 있다.
상기 파장 변환층의 면적은 발광 다이오드 칩의 면적의 약 10 내지 200배일 수 있다.
상기 제1 배리어층 및 제2 배리어층 중 적어도 하나는 발광 다이오드 칩을 커버할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부 사이에 개재되고, 발광 다이오드 칩에서 발생한 열이 파장 변환부로 전달되는 것을 방지하는 열 차단 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 패키지 몰드, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 발광 다이오드 칩, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 발광 다이오드 칩과 이격되어 위치하는 파장 변환부, 및 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부를 커버하는 커버부를 포함하되, 커버부는, 투명 베이스 부재, 및 투명 베이스 부재 상에 위치하고, 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 포함한다.
상기 파장 변환부는, 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 제1 배리어층, 제1 배리어층 상에 위치하는 파장 변환층, 및 파장 변환층 상에 위치하는 제2 배리어층을 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 파장 변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법은 패키지 몰드의 일면 상에 발광 다이오드 칩을 형성하는 단계, 및 패키지 몰드의 일면 상에 발광 다이오드 칩과 이격되도록 파장 변환부를 형성하는 단계를 포함하되, 파장 변환부를 형성하는 단계는, 패키지 몰드의 일면 상에 제1 배리어층을 형성하는 단계, 제1 배리어층 상에 파장 변환층을 형성하는 단계, 및 파장 변환층 상에 제2 배리어층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지의 제조 방법은 파장 변환부를 형성하는 단계 후에, 패키지 몰드의 일면 상에 발광 다이오드 칩 및 파장 변환부를 커버하는 커버부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 커버부를 형성하는 단계는, 투명 베이스 부재를 준비하는 단계, 및 투명 베이스 부재 상에 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 고순도의 백색 광을 방출하는 얇은 두께의 발광 다이오드 패키지를 얻을 수 있다.
또한, 발광 다이오드 패키지 내에서 양자점이 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 광학 코팅층의 파장에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 9는 도 1의 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지들의 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 15는 도 14의 ⅩⅤ-ⅩⅤ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 17은 도 16의 ⅩⅦ-ⅩⅦ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 19는 도 18의 ⅩⅨ-ⅩⅨ'선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 서술하는 발광 다이오드 패키지는 표시 장치에 포함되는 것일 수 있다. 여기에서, 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전기영동 표시 장치(Electrophoretic Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 무기 EL 표시 장치(Electro Luminescent Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 표면 전도 전자 방출 표시 장치(Surface-conduction Electron-emitter Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display), 및 음극선관 표시 장치(Cathode Ray Display) 등일 수 있다. 이하에서는, 발광 다이오드 패키지가 액정 표시 장치에 포함되는 것을 예로 하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 방식의 표시 장치에 포함될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 패키지 몰드(100), 발광 다이오드 칩(200), 및 파장 변환부(300)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 커버부(400)를 더 포함할 수 있다.
패키지 몰드(100)는 발광 다이오드 칩(200), 파장 변환부(300), 및 커버부(400) 하부에 위치할 수 있다. 패키지 몰드(100)는 발광 다이오드 칩(200), 파장 변환부(300), 및 커버부(400)를 지지할 수 있다.
패키지 몰드(100)는 바닥부 및 바닥부의 에지에서 돌출되어 형성된 측벽부를 포함할 수 있다. 여기에서, 바닥부의 내측면 및 측벽부의 내측면은 둔각을 이룰 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 바닥부의 외측면 및 측벽부의 외측면 역시 둔각을 이룰 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 바닥부 및 측벽부는 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)를 수용하는 수용 공간을 형성할 수 있다.
패키지 몰드(100)는 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패키지 몰드(100)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리메타크릴산메틸(polymethyl-methacrylate) 및 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈염산(Poly Cyclohexylene dimethylene Terephthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 패키지 몰드(100)는 내광성이 뛰어난 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불소수지, 이미드 수지 등의 유기 물질이나 유리, 실리카겔 등의 내광성이 뛰어난 무기 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 패키지 몰드(100)는 제조 공정 시 발생한 열에 의해 수지가 용융되지 않도록, 내열성 수지를 포함할 수 있다. 이 경우, 패키지 몰드(100)는 수지의 열 응력을 완화시키기 위해, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄 및 그러한 복합 혼합물 등의 각종 필러를 포함할 수도 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 패키지 몰드(100)는 외부의 전원을 발광 다이오드 칩(200)에 전달하기 위한 두 개의 리드 프레임을 포함할 수 있다. 두 개의 리드 프레임은 외부의 전원과 연결되어 있고, 두 개의 리드 프레임 중 하나는 발광 다이오드 칩(200)의 N형 전극과 연결되며, 두 개의 리드 프레임 중 다른 하나는 발광 다이오드 칩(200)의 P형 전극과 연결될 수 있다. 또한, 패키지 몰드(100)의 내측면, 즉, 바닥부 및 측벽부의 내측면은 반사성 물질로 코팅되어 있을 수 있다. 이에, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광은 패키지 몰드(100)의 내측면에서 반사되어 외부로 출사될 수 있다.
발광 다이오드 칩(200)은 패키지 몰드(100)의 일면 상에 위치할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(200)은 패키지 몰드(100)의 바닥부 및 측벽부로 둘러싸인 수용 공간 내에 위치할 수 있다. 예시적인 실시에에서, 발광 다이오드 칩(200)은 패키지 몰드(100)의 바닥부의 내측면의 일측 상에 위치할 수 있다.
발광 다이오드 칩(200)은 외부의 전원을 인가받아 광을 방출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 다이오드 칩(200)은 청색 광을 방출할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 다이오드 칩(200)은 구체적으로 도시하지는 않았지만, 기판, N형 반도체층, P형 반도체층, 활성층, N형 전극, 및 P형 전극을 포함하여 이루어질 수 있다. 발광 다이오드 칩(200)을 구성하는 기판으로는 주로 사파이어 기판이 이용될 수 있다. 그리고 N형 반도체층 및 P형 반도체 층으로는 GaN, AlGaN, InGaN, AlN, AlInGaN 등과 같은 질화물 반도체가 이용될 수 있다. 그리고 활성층은 N형 반도체층과 P형 반도체층 사이에 형성되어 발광을 하는 층으로서 InGaN층을 우물로 하고 GaN층을 벽층(Barrier Layer)으로 하는 다중양자우물구조(MQW)로 형성될 수 있고, N형 전극은 N형 반도체층과 연결되어 있고, P형 전극은 상기 P형 반도체층과 연결되어 있다. 이상과 같은 발광 다이오드 칩(200)의 구성은 종래에 공지된 다양한 형태로 변경 형성될 수 있다.
파장 변환부(300)는 패키지 몰드(100)의 일면 상에 위치할 수 있다. 또한, 파장 변환부(300)는 패키지 몰드(100)의 바닥부 및 측벽부로 둘러싸인 수용 공간 내에 위치할 수 있다. 또한, 파장 변환부(300)는 발광 다이오드 칩(200)과 이격되어 위치할 수 있다. 예시적인 실시에에서, 파장 변환부(300)는 발광 다이오드 칩(200)이 위치하는 패키지 몰드(100)의 바닥부의 내측면의 일측의 반대편, 즉, 패키지 몰드(100)의 바닥부의 내측면의 타측 상에 위치할 수 있다.
파장 변환부(300)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환부(300)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 청색 광을 황색 광으로 변환할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
파장 변환부(300)는 제1 배리어층(310), 파장 변환층(320), 및 제2 배리어층(330)을 포함할 수 있다.
제1 배리어층(310)은 패키지 몰드(100)의 일면 상에 위치할 수 있다. 즉, 제1 배리어층(310)은 패키지 몰드(100)의 바닥부의 내측면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 또한, 제1 배리어층(310)은 파장 변환층(320) 하부에 배치될 수 있다.
제1 배리어층(310)은 파장 변환층(320)을 물리적인 충격으로부터 보호함과 동시에, 외부의 수분 및 산소 등으로부터 보호할 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 배리어층(310)은 패키지 몰드(100)에서 불순물이 유입되는 것을 방지할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 배리어층(310)은 절연성 물질, 예컨대, 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 배리어층(310)은 이산화규소(SiO2)로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 배리어층(310)의 수증기 투과도(Water Vapor Transmission Rate, WVTR) 및 산소 투과도(Oxygen Transmission Rate, OTR)는 약 10-4g/m2/day 내지 10-2g/m2/day일 수 있다. 바람직하게는, 제1 배리어층(310)의 수증기 투과도 및 산소 투과도는 약 10-3g/m2/day일 수 있다. 이와 같이, 제1 배리어층(310)은 낮은 수증기 투과도 및 산소 투과도를 가짐으로써, 파장 변환층(320)을 수분 및 산소로부터 보호할 수 있다.
제1 배리어층(310)의 광학적 흡수도는 약 15% 이하일 수 있다. 바람직하게는, 제1 배리어층(310)의 광학적 흡수도는 약 7% 이하일 수 있다. 이와 같이, 제1 배리어층(310)은 낮은 광학적 흡수도를 가짐으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광이 제1 배리어층(310)에서 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
파장 변환층(320)은 제1 배리어층(310) 상에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(320)은 제1 배리어층(310)의 중심부와 중첩할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(320)은 제1 배리어층(310)의 에지부와는 중첩하지 않을 수 있다.
파장 변환층(320)은 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광의 파장을 변환시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 다이오드 칩(200)이 청색 광을 방출할 경우, 파장 변환층(320)은 청색 광을 입사받아 이를 황색 광으로 파장 변환할 수 있다.
파장 변환층(320)은 양자점 및 분산 매질을 포함할 수 있다.
양자점은 코어-쉘(Core-Shell) 구조의 반도체 나노 입자로써 크기가 수㎚ 내지 수십㎚ 크기를 가지며 양자고립효과(Quantum Quanfinement Effect)에 의하여 입자의 크기에 따라 발광 빛이 다르게 나는 특성을 가지는 것을 의미한다. 보다 구체적으로, 양자점은 좁은 파장대에서 강한 빛을 발생하며, 양자점이 발산하는 빛은 전도대(Conduction band)에서 가전자대(valence band)로 불안정한(들뜬) 상태의 전자가 내려오면서 발생한다. 이때, 양자점은 그 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생하는 성질이 있다. 따라서, 양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선 영역의 빛을 모두 낼 수 있다.
양자점은 Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 및 이들의 혼합물 중 어느 하나의 나노결정을 포함할 수 있다.
상기 II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
또한, 상기 III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있으며, 상기 IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 SbTe일 수 있다.
파장 변환층(320)은 한 종류의 양자점을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환층(320)은 입사되는 광의 파장을 황색 광의 파장으로 변환하는 양자점을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 파장 변환층(320)은 두 종류 이상의 양자점을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 파장 변환층(320)은 입사되는 광의 파장을 적색 광의 파장으로 변환하는 적색 양자점 및 입사되는 광의 파장을 녹색 광의 파장으로 변환하는 녹색 양자점을 포함할 수 있다. 이 경우, 적색 양자점 및 녹색 양자점의 배합 비율을 조절하여 원하는 색의 광을 추출할 수 있다.
분산 매질은 양자점과 혼합되어 양자점을 분산시킬 수 있다. 즉, 양자점은 유기 용매 또는 고분자 수지와 같은 분산 매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산될 수 있다. 이러한 분산 매질로는 양자점의 파장 변환 성능에 영향을 미치지 않으면서 광을 반사시키지 않으며, 광 흡수를 일으키지 않도록 하는 범위에서 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 유기 용매는 예를 들면, 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform) 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 예를 들면, 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polystyrene) 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있다.
파장 변환층(320)은 상기 분산 매질 외에 UV 개시제, 열경화 첨가제, 가교제, 확산제, 및 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
파장 변환층(320)은 양자점을 약 5 내지 30wt% 포함할 수 있다. 파장 변환층(320)이 양자점을 5wt% 미만으로 포함한다면, 파장 변환층(320)이 파장 변환 기능을 충분히 발휘할 수 없을 수 있고, 파장 변환층(320)이 양자점을 30wt% 초과로 포함한다면, 파장 변환층(320)이 이에 입사되는 광을 과도하게 파장 변환할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(320)은 양자점을 약 10wt% 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
파장 변환층(320)의 면적은 발광 다이오드 칩(200)의 면적의 약 10배 내지 200배일 수 있다. 파장 변환층(320)의 면적이 발광 다이오드 칩(200)의 면적의 10배 미만이라면, 파장 변환층(320)이 파장 변환 기능을 충분히 발휘할 수 없을 수 있고, 파장 변환층(320)의 면적이 발광 다이오드 칩(200)의 면적의 200배 초과라면, 파장 변환층(320)이 이에 입사되는 광을 과도하게 파장 변환할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(320)의 면적은 발광 다이오드 칩(200)의 면적의 50배일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 발광 다이오드 칩(200)의 면적이 약 1x1mm일 경우, 파장 변환층(320)의 면적은 약 5x10mm일 수 있다.
제2 배리어층(330)은 파장 변환층(320) 상에 위치할 수 있다. 제2 배리어층(330)은 파장 변환층(320)의 상면 및 측면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 즉, 제2 배리어층(330)은 제1 배리어층(310)과 함께 파장 변환층(320)을 밀봉할 수 있다. 이때, 제2 배리어층(330)의 에지부에서는 단차부가 형성될 수 있다.
제2 배리어층(330)은 파장 변환층(320)을 물리적인 충격으로부터 보호함과 동시에, 외부의 수분 및 산소 등으로부터 보호할 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 배리어층(330)은 절연성 물질, 예컨대, 산화규소(SiOx), 질화규소(SiNx), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 배리어층(330)은 이산화규소(SiO2)로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 배리어층(330)은 제1 배리어층(310)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
제2 배리어층(330)의 수증기 투과도(Water Vapor Transmission Rate, WVTR) 및 산소 투과도(Oxygen Transmission Rate, OTR)는 약 10-4g/m2/day 내지 10-2g/m2/day일 수 있다. 바람직하게는, 제2 배리어층(330)의 수증기 투과도 및 산소 투과도는 약 10-3g/m2/day일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 배리어층(330)의 수증기 투과도는 제1 배리어층(310)의 수증기 투과도와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 같이, 제2 배리어층(330)은 낮은 수증기 투과도 및 산소 투과도를 가짐으로써, 파장 변환층(320)을 수분 및 산소로부터 보호할 수 있다.
제2 배리어층(330)의 광학적 흡수도는 약 15% 이하일 수 있다. 바람직하게는, 제2 배리어층(330)의 광학적 흡수도는 약 7% 이하일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 배리어층(330)의 광학적 흡수도는 제1 배리어층(310)의 광학적 흡수도와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 같이, 제2 배리어층(330)은 낮은 광학적 흡수도를 가짐으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광이 제2 배리어층(330)에서 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)는 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)는 패키지 몰드(100)의 바닥부의 평평한 내측면 상에 서로 이격되어 위치할 수 있다.
발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)의 이격 거리(d)는 약 30mm 미만일 수 있다. 즉, 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)의 이격 거리(d)는 0 보다 크고 30mm 보다 작을 수 있다. 만약, 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)의 이격 거리(d)가 30mm 보다 크다면, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광이 파장 변환부(300)로 잘 전달되지 않아 원하는 색의 광을 추출하기 어려울 수 있다.
커버부(400)는 패키지 몰드(100)의 일면 상에 위치할 수 있다. 커버부(400)는 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)를 커버할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 커버부(400)의 에지는 패키지 몰드(100)의 측벽부의 단부와 직접적으로 접촉할 수 있다. 이에 따라, 패키지 몰드(100)와 커버부(400)는 발광 다이오드 칩(200)과 파장 변환부(300)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.
커버부(400)는 투명 베이스 부재(410) 및 광학 코팅층(420)을 포함할 수 있다.
투명 베이스 부재(410)는 투명하고 얇은 유리 기판 또는 렌즈일 수 있다. 투명 베이스 부재(410)는 상부로 볼록한 형태를 가지도록 굴곡져 있을 수 있다. 투명 베이스 부재(410)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광을 집광시켜 외부로 출사시키는 기능을 수행할 수 있다.
광학 코팅층(420)은 투명 베이스 부재(410)의 일면 상에 위치할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광학 코팅층(420)은 외부 환경으로부터의 보호를 위하여 투명 베이스 부재(410)의 내측면 상에 형성될 수 있다. 즉, 광학 코팅층(420)은 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300)와 대향할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광학 코팅층(420)은 투명 베이스 부재(410)의 외측면 상에도 형성될 수 있다.
광학 코팅층(420)은 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사할 수 있다. 또한, 광학 코팅층(420)은 상기 특정 파장 영역을 제외한 나머지 파장 영역의 광은 대부분 통과시킬 수 있다. 이에 대하여, 더욱 상세히 설명하기 위하여 도 3을 참조하도록 한다. 도 3은 광학 코팅층(420)의 파장에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 광학 코팅층(420)은 약 400nm 내지 500nm 파장의 광을 약 90% 이상 반사할 수 있다. 여기에서, 약 400nm 내지 500nm 파장의 광은 청색 광으로서, 광학 코팅층(420)은 청색 광의 대부분을 반사시킬 수 있다. 또한, 광학 코팅층(420)은 약 550nm 파장 이상의 광은 약 90% 이상 통과시킬 수 있다. 여기에서, 약 550nm 파장 이상의 광은 노락색 광 및 적색 광으로서, 광학 코팅층(420)은 황색 광 및 적색 광의 대부분을 통과시킬 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 코팅층(420)은 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 청색 광의 일부만 통과시키고, 대부분을 반사시킬 수 있다. 광학 코팅층(420)에서 반사된 청색 광은 파장 변환부(300)로 입사되게 되고, 파장 변환부(300)의 파장 변환층(320)에서 파장 변환된 황색 광은 대부분 광학 코팅층(420)을 통과할 수 있다. 이에, 파장 변환층(320)을 통과한 청색 광과 황색 광은 혼합되어 고순도의 백색 광을 생성할 수 있다.
광학 코팅층(420)은 다이크로익(dichroic) 코팅층일 수 있다. 이러한 광학 코팅층(420)은 서로 다른 물질이 교대로 여러 번 적층되어 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광학 코팅층(420)은 서로 다른 금속이나 금속 산화물의 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 광학 코팅층(420)은 TiO2, Al2O3, ZrO2, MgO, 및 SiO2 중 두 개 이상의 물질이 교대로 여러 번 적층되어 형성될 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 광학 코팅층(420)은 분삭 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR) 구조를 가질 수 있다.
광학 코팅층(420)은 상기 물질들이 약 20층 내지 100층 적층되어 형성될 수 있다. 상기 물질들이 20층 미만 또는 100층 초과로 적층된다면, 광학 코팅층(420)이 파장 선택적 광 반사 기능을 충분히 발휘할 수 없을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광학 코팅층(420)은 상기 물질들이 약 40층 적층되어 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
광학 코팅층(420)의 두께는 약 0.3 내지 2㎛일 수 있다. 광학 코팅층(420)의 두께가 0.3㎛ 미만 또는 2㎛ 초과라면, 광학 코팅층(420)이 파장 선택적 광 반사 기능을 충분히 발휘할 수 없을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 광학 코팅층(420)의 두께는 약 0.8㎛일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지는 양자점을 포함함으로써, 색순도가 높은 광을 생성할 수 있다. 이러한 고순도의 광은 표시 장치의 화상 선명도 향상에 직접적인 영향을 주게 된다. 또한, 발광 다이오드 칩(200)과 양자점을 포함하는 파장 변환부(300)를 충분히 이격시킴으로써, 양자점의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 양자점을 제1 배리어층(310) 및 제2 배리어층(330)으로 밀봉함으로써, 외부의 수분 및 산소로부터 양자점을 보호할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(200)과 파장 변환부(300)가 동일 평면 상에 위치함으로써, 얇은 두께의 발광 다이오드 패키지 제조가 가능하고, 이는 슬림한 구조의 표시 장치 또는 네로우 베젤(Narrow bezel)을 가지는 표시 장치의 제조를 가능하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 설명하기 위하여 도 4 내지 도 9를 참조한다. 도 4 내지 도 9는 도 1의 발광 다이오드 패키지의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 단면도들이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 패키지 몰드(100)를 준비한다. 패키지 몰드(100)는 사출 공정에 의하여 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 패키지 몰드(100)의 일면 상에 발광 다이오드 칩(200)을 배치한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 발광 다이오드 칩(200)은 상술한 두 개의 리드 프레임과 전기적으로 연결될 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 패키지 몰드(100)의 일면 상에 발광 다이오드 칩(200)과 이격되도록 제1 배리어층(310)을 형성한다. 제1 배리어층(310)은 마스크를 이용하여 원하는 부분에만 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 배리어층(310)은 진공에서 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스퍼터링 공정(Sputtering), 또는 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition, PLD) 등의 박막 증착법을 이용하여 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 제1 배리어층(310) 상에 파장 변환층(320)을 형성한다. 예시적인 실시예에서, 파장 변환층(320)은 양자점을 분산 매질에 분산시켜 액상 또는 반고체상으로 만든 다음, 이를 제1 배리어층(310) 상에 일정량 드롭(drop)하는 방법으로 형성할 수 있다. 드롭된 양자점 및 분산 매질의 혼합물은 자외선 등을 이용하여 경화함으로써, 파장 변환층(320)을 형성할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 미리 경화된 파장 변환 물질을 원하는 크기로 자른 후, 이를 접착제, 예컨대, 광학성 투명 접착제(Optical Clear Adhesive, OCA) 또는 광학성 투명 레진(Optical Clear Resin, OCR)를 이용하여 제1 배리어층(310) 상에 고정시킴으로써, 파장 변환층(320)을 형성할 수도 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 파장 변환층(320) 상에 제2 배리어층(330)을 형성한다. 제2 배리어층(330)은 제1 배리어층(310)과 실질적으로 동일한 방법으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 별도의 공정에서 커버부(400)를 형성한 후, 커버부(400)를 패키지 몰드(100) 상에 배치한다. 예시적인 실시예에서, 커버부(400)를 형성하는 공정은 진공 조건에서 투명 베이스 부재(410) 상에 광학 코팅층(420)을 이루는 물질들을 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스퍼터링 공정(Sputtering), 또는 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition, PLD) 등의 박막 증착법을 이용하여 증착하는 공정을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 모기판 상에 광학 코팅층(420)을 형성한 후, 상기 모기판을 원하는 크기로 절단함으로써, 각각의 커버부(400)를 형성할 수도 있다. 커버부(400)를 형성한 후, 커버부(400)의 에지와 패키지 몰드(100)의 측벽부의 단부를 결합할 수 있다. 이 경우, 도면에 도시되지는 않았지만, 커버부(400)의 에지와 패키지 몰드(100)의 측벽부 사이에는 접착제가 개재될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 10을 참조하면, 파장 변환부(301)의 제1 배리어층(311) 및 제2 배리어층(331) 중 적어도 하나는 발광 다이오드 칩(200)을 커버할 수 있다. 도 10에 도시된 예시적인 실시예에서는 제1 배리어층(311) 및 제2 배리어층(331) 모두가 발광 다이오드 칩(200)을 커버할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 배리어층(311) 또는 제2 배리어층(331)만 발광 다이오드 칩(200)을 커버할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 예시적인 실시예에서는 제1 배리어층(311) 및 제2 배리어층(331)이 모두 발광 다이오드 칩(200) 상에 위치하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 발광 다이오드 칩(200)이 파장 변환층(320)과 같이 제1 배리어층(311) 및 제2 배리어층(331) 사이에 개재될 수도 있다. 이러한 구조는 제1 배리어층(311) 및/또는 제2 배리어층(331)의 형성 공정에서 마스크를 사용하지 않음으로써 간단히 형성될 수 있다. 이와 같이, 패키지 몰드(100)의 전면 상에 형성된 제1 배리어층(311) 및/또는 제2 배리어층(331)은 파장 변환층(320)뿐만 아니라 발광 다이오드 칩(200)까지 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 발광 다이오드 패키지들의 단면도들이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 패키지 몰드(101, 102)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 먼저, 도 11을 참조하면, 패키지 몰드(101)는 직육면체 형상의 플레이트 형상을 가질 수 있다. 즉, 상술한 측벽부가 생략될 수 있다. 다음으로, 도 12를 참조하면, 패키지 몰드(102)의 측벽부의 형상이 달라질 수 있다. 예를 들어, 패키지 몰드(102)의 바닥부의 내측면과 측벽부의 내측면은 둔각을 이룰 수 있지만, 패키지 몰드(102)의 바닥부의 외측면과 측벽부의 외측면은 직각을 이룰 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 13을 참조하면, 커버부(401)는 평탄한 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 커버부(401)는 평탄한 유기 기판을 포함하는 투명 베이스 부재(411) 상에 광학 코팅층(421)이 형성된 구조일 수 있다. 이 경우, 커버부(401)는 패키지 몰드(100)의 측벽부의 내측 단부와 결합됨으로써, 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300) 상에 고정될 수 있다. 이 경우, 커버부(401)가 굴곡 구조를 포함하지 않기 때문에, 커버부(401)의 형성이 용이해질 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다. 도 15는 도 14의 ⅩⅤ-ⅩⅤ'선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 발광 다이오드 패키지는 열 차단 부재(500)를 더 포함할 수 있다. 열 차단 부재(500)는 발광 다이오드 칩(200) 및 파장 변환부(300) 사이에 개재될 수 있다. 구체적으로, 열 차단 부재(500)는 패키지 몰드(103)의 삽입홀(103a)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 열 차단 부재(500)가 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 광의 경로를 막는 것을 방지하기 위하여, 패키지 몰드(103)의 일면으로부터 열 차단 부재(500)의 상면까지의 거리가 파장 변환부(300)의 두께보다 작거나 같을 수 있다.
열 차단 부재(500)는 발광 다이오드 칩(200)에서 생성된 열이 패키지 몰드(103)의 바닥부를 통하여 파장 변환부(300)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 발광 다이오드 칩(200)에서 발생한 열에 의한 파장 변환층(320)의 열화를 더욱 잘 방지할 수 있다.
열 차단 부재(500)는 공지된 열 차단 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 열 차단 부재(500)는 내부에 복수의 공동을 포함할 수 있고, 복수의 공동에는 불활성 기체가 충전되어 있을 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다. 도 17은 도 16의 ⅩⅦ-ⅩⅦ'선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 발광 다이오드 칩(201)은 패키지 몰드(100)의 일면의 중심부 상에 형성될 수 있다. 또한, 파장 변환부(302)는 복수일 수 있고, 복수의 파장 변환부(302)는 발광 다이오드 칩(201)을 둘러쌀 수 있다. 도 16 및 도 17에 도시된 예시적인 실시예에서, 복수의 제1 배리어층(312), 복수의 파장 변환층(321), 및 복수의 제2 배리어층(332)은 복수의 파장 변환부(302)를 이루고, 복수의 파장 변환부(302)는 발광 다이오드 칩(201)의 양측에 인접하게 배치될 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 평면도이다. 도 19는 도 18의 ⅩⅨ-ⅩⅨ'선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의 상, 상술한 도면들에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 커버부(402)의 광학 코팅층(422)은 패터닝될 수 있다. 즉, 광학 코팅층(422)은 서로 이격되어 배치된 복수의 광학 패턴을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 복수의 광학 패턴은 매트릭스 형태로 배열될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 광학 코팅층(422)을 패터닝함으로써, 외부로 출사되는 청색 광의 비율을 증가시킬 수 있다. 즉, 광학 코팅층(422)이 형성된 부분에서는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 청색 광이 내부로 반사되지만, 광학 코팅층(422)이 형성되지 않은 부분에서는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출된 청색 광이 그대로 외부로 출사되게 된다. 이러한 광학 코팅층(422)의 패터닝을 통하여, 외부로 출사되는 청색 광과 황색 광의 혼합 비율을 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 101, 102, 103: 패키지 몰드 103a: 삽입홀
200, 201: 발광 다이오드 칩 300, 301, 302: 파장 변환부
310, 311, 312: 제1 배리어층 320, 321: 파장 변환층
330, 331, 332: 제2 배리어층 400, 401, 402: 커버부
410, 411: 투명 베이스 부재 420, 421, 422: 광학 코팅층
500: 열 차단 부재

Claims (20)

  1. 패키지 몰드;
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 발광 다이오드 칩; 및
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩과 이격되어 위치하는 파장 변환부를 포함하되,
    상기 파장 변환부는,
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 제1 배리어층,
    상기 제1 배리어층 상에 위치하는 파장 변환층, 및
    상기 파장 변환층 상에 위치하는 제2 배리어층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 양자점을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부는 동일 평면 상에 위치하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부를 커버하는 커버부를 더 포함하되,
    상기 커버부는,
    투명 베이스 부재, 및
    상기 투명 베이스 부재 상에 위치하고, 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 광학 코팅층은 상기 특정 파장 영역을 제외한 나머지 파장 영역의 광은 대부분 통과시키는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 특정 파장 영역은 청색 광의 파장 영역인 발광 다이오드 패키지.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 광학 코팅층은 서로 이격되어 배치된 복수의 광학 패턴을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 배리어층 및 상기 제2 배리어층 중 적어도 하나는 절연성 물질을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 절연성 물질은 산화 규소 및 질화 규소 중 적어도 하나를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 청색 광을 방출하고,
    상기 파장 변환부는 상기 청색 광을 황색 광으로 파장 변환하는 발광 다이오드 패키지.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부의 이격 거리는 약 30mm 미만인 발광 다이오드 패키지.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 변환층의 면적은 상기 발광 다이오드 칩의 면적의 약 10 내지 200배인 발광 다이오드 패키지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 배리어층 및 상기 제2 배리어층 중 적어도 하나는 상기 발광 다이오드 칩을 커버하는 발광 다이오드 패키지.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부 사이에 개재되고, 상기 발광 다이오드 칩에서 발생한 열이 상기 파장 변환부로 전달되는 것을 방지하는 열 차단 부재를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  15. 패키지 몰드;
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 발광 다이오드 칩;
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩과 이격되어 위치하는 파장 변환부; 및
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하고, 상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부를 커버하는 커버부를 포함하되,
    상기 커버부는,
    투명 베이스 부재, 및
    상기 투명 베이스 부재 상에 위치하고, 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 파장 변환부는,
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 위치하는 제1 배리어층,
    상기 제1 배리어층 상에 위치하는 파장 변환층, 및
    상기 파장 변환층 상에 위치하는 제2 배리어층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 파장 변환층은 양자점을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  18. 패키지 몰드의 일면 상에 발광 다이오드 칩을 형성하는 단계; 및
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 상기 발광 다이오드 칩과 이격되도록 파장 변환부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 파장 변환부를 형성하는 단계는,
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 제1 배리어층을 형성하는 단계,
    상기 제1 배리어층 상에 파장 변환층을 형성하는 단계, 및
    상기 파장 변환층 상에 제2 배리어층을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 파장 변환부를 형성하는 단계 후에,
    상기 패키지 몰드의 일면 상에 상기 발광 다이오드 칩 및 상기 파장 변환부를 커버하는 커버부를 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 커버부를 형성하는 단계는,
    투명 베이스 부재를 준비하는 단계, 및
    상기 투명 베이스 부재 상에 특정 파장 영역의 광을 대부분 반사하는 광학 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
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