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WO2019212254A1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

발광 소자 패키지 Download PDF

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Publication number
WO2019212254A1
WO2019212254A1 PCT/KR2019/005259 KR2019005259W WO2019212254A1 WO 2019212254 A1 WO2019212254 A1 WO 2019212254A1 KR 2019005259 W KR2019005259 W KR 2019005259W WO 2019212254 A1 WO2019212254 A1 WO 2019212254A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
emitting device
substrate
reflective film
cover
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/005259
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
빌렌코유리
박기연
Original Assignee
서울바이오시스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울바이오시스 주식회사 filed Critical 서울바이오시스 주식회사
Priority to EP19796259.0A priority Critical patent/EP3790061A4/en
Priority to JP2020560770A priority patent/JP7500434B2/ja
Priority to CN201980003121.2A priority patent/CN111448675B/zh
Publication of WO2019212254A1 publication Critical patent/WO2019212254A1/ko
Priority to US17/086,734 priority patent/US11955584B2/en
Priority to US18/615,720 priority patent/US20240234641A1/en

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    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
    • H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device package, and more particularly, to a light emitting device package including a light emitting diode.
  • LEDs Light emitting diodes are semiconductor light emitting devices that convert current into light.
  • the light emitting diodes can be separated into individual chip states and are provided in the form of a package for electrical connection with a printed circuit board, a power supply or a control means.
  • An object of the present invention is to provide a light emitting device package having high light extraction efficiency.
  • a light emitting device package includes a substrate provided with a wiring portion, a reflective film provided on the substrate, a light emitting element mounted on the substrate and connected to the wiring portion, and in contact with an upper surface of the light emitting element. It includes a cover to cover.
  • the cover part and the reflective film include a Teflon-based organic polymer, and the organic polymer of the reflective film is stretched and expanded.
  • the cover portion may have a light transmittance of 85% or more in the 250nm to 400nm wavelength band.
  • it may have a side wall portion provided on the substrate and having a cavity in which the light emitting element is disposed.
  • the height of the upper surface of the side wall portion may be the same as the height from the upper surface of the substrate to the upper surface of the light emitting device.
  • the cover portion may cover the upper surface of the side wall portion and the upper surface of the light emitting device.
  • the cover portion may cover the light emitting device in contact with the top and side surfaces of the light emitting device.
  • the inner surface constituting the cavity may be inclined.
  • At least a portion of the reflective film may be provided on the inner surface.
  • the cover portion may cover the upper and side surfaces of the light emitting device, and in contact with a portion of the substrate.
  • the cover portion may be manufactured by applying a light transmitting material on the substrate and the light emitting device and then curing.
  • the cover portion may be manufactured by dropping and then curing the light transmitting material on the substrate.
  • the cover portion may be provided on the substrate in a hemispherical shape.
  • the reflective film may have a light reflectance of more than 85% in the 250nm to 400nm wavelength band.
  • the reflective film may have polymer nodules connected to each other by fibrils that make microporous pores.
  • the organic polymer of the reflective film may be stretched polytetrafluoroethylene.
  • At least one of the substrate, the reflective film, and the cover portion may have flexibility.
  • the wiring portion is provided on an upper surface of the substrate and connected to the light emitting element, a through wiring penetrating the substrate and connected to the upper wiring, and a lower surface of the substrate and the It may include a lower wiring connected to the through wiring.
  • the light emitting device may be a flip chip type.
  • the reflective film and the cover portion may have a different thickness.
  • Embodiments of the present invention provide a light emitting device having high light emission efficiency.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, some of the components are shown for convenience of description.
  • a light emitting device package may be mounted on a substrate 1100 and a substrate 1100 provided with wiring units 1500 and 1600 and connected to the wiring units 1500 and 1600.
  • the cavity 100 is provided on the device 100, the cover part 1400 which contacts the upper surface of the light emitting device 100 to cover the light emitting device 100, and a region provided on the substrate 1100 and on which the light emitting device 100 is disposed. and a sidewall portion 1200 having a cavity.
  • the substrate 1100 is provided with the wiring units 1500 and 1600, and the light emitting device 100 may be mounted on the upper surface of the substrate 1100.
  • the substrate 1100 may be made of various materials such as inorganic materials, organic materials, and metals.
  • the substrate 1100 may be made of an insulating organic material.
  • the substrate 1100 may be made of an insulating organic / inorganic material such as SiC, Si, Al 2 O 3 , AlN, or Teflon series, or may be made of metal.
  • an insulating layer may be further provided between the wiring units 1500 and 1600.
  • the substrate 1100 may have flexibility.
  • the substrate 1100 may be a printed circuit board on which the wiring units 1500 and 1600 are printed.
  • the wiring units 1500 and 1600 are then provided to the substrate 1100 as an electrical connection with the light emitting device 100.
  • the wiring units 1500 and 1600 are provided on the upper surface of the substrate 1100 and are provided through the upper wirings 1510 and 1610 and the substrate 1100 connected to the light emitting device 100, which will be described later, and the upper wirings 1510 and 1610. It may include through wirings 1520 and 1620 connected to the lower wirings, and lower wirings 1530 and 1630 provided on the bottom surface of the substrate 1100 and connected to the through wirings 1520 and 1620.
  • the lower interconnections 1530 and 1630 may then be electrically connected to other external components.
  • the light emitting device 100 is provided on the substrate 1100 and may be a flip chip type light emitting diode. However, the light emitting device 100 may be provided in various forms and may be a lateral type light emitting diode.
  • the light emitting device 100 includes a light emitting structure 101 and a first electrode 150 and a second electrode 160 connected to the light emitting structure 101, respectively.
  • the light emitting device 100 is a flip chip type light emitting diode as an example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
  • the light emitting device 100 is illustrated in an inverted form, and the upper surface of the light emitting device 100 in FIG. 1 becomes the bottom surface of the light emitting device 100 shown in FIG. 2. .
  • terms indicating the upper surface, the lower surface, the side, the upper direction, the lower direction, and the lateral direction, etc. are relative for the convenience of description.
  • the light emitting device 100 may include a light emitting structure 101 formed on the base substrate 10.
  • the base substrate 10 may be, for example, a sapphire substrate, in particular a patterned sapphire substrate.
  • the base substrate 10 is preferably an insulating substrate, but is not limited to the insulating substrate.
  • the light emitting structure 101 may include a first semiconductor layer 110, an active layer 120, and a second semiconductor layer 130 sequentially provided.
  • the first semiconductor layer 110 is a semiconductor layer doped with a first conductivity type dopant.
  • the first conductivity type dopant may be an n type dopant.
  • the first conductivity type dopant may be Si, Ge, Se, Te or C.
  • the first semiconductor layer 110 may include a nitride-based semiconductor material.
  • the first semiconductor layer 110 is formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1). Can be.
  • the semiconductor material having the above composition formula may include GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, or the like.
  • the first semiconductor layer 110 may be formed by growing to include n-type dopants such as Si, Ge, Sn, Se, and Te using the semiconductor material.
  • the first semiconductor layer 110 may include a first sub semiconductor layer having a relatively high impurity concentration and a second sub semiconductor layer having a relatively low impurity concentration.
  • the first sub-semiconductor layer may correspond to a contact layer to which the first electrode 150 to be described later is connected.
  • the first sub-semiconductor layer and the second sub-semiconductor layer may be formed through sequential deposition, and may be formed by controlling deposition conditions.
  • the second sub-semiconductor layer may be formed by performing deposition at a relatively lower temperature than the first sub-semiconductor layer.
  • the first semiconductor layer 110 may further have a structure in which two kinds of layers having different band gaps are alternately stacked.
  • the structure formed by alternately stacking two layers having different band gaps may be a superlattice structure.
  • Two kinds of layers having different band gaps may be alternately formed, but may include different thin film crystal layers.
  • the periodic lattice having a longer periodic structure than the basic unit lattice may be formed.
  • the two layers having different band gaps are layers having a wide band gap and layers having a narrow band gap.
  • the layer having a wide band gap may be Al x Ga y In 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1), for example, a GaN layer. .
  • the layer with a narrow band gap may be Al x Ga y In 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1), for example, Ga y In 1-y N (0 ⁇ y ⁇ 1 May be).
  • at least one of the wide band gap layer and the narrow band gap layer may include n-type impurities.
  • the active layer 120 is provided on the first semiconductor layer 110 and corresponds to the light emitting layer.
  • the active layer 120 electrons (or holes) injected through the first conductivity type semiconductor layer and holes (or electrons) injected through the second semiconductor layer 130 meet each other, and thus, the active layer 120 may be formed according to a material forming the active layer 120.
  • the layer emits light due to the band gap difference of the energy band.
  • the active layer 120 may emit at least one peak wavelength of ultraviolet, blue, green, and red.
  • the active layer 120 may be implemented with a compound semiconductor.
  • the active layer 120 may be implemented by at least one of compound semiconductors of Groups 3-5 or 2-6, for example.
  • the active layer 120 may have a quantum well structure, and may have a multi-quantum well structure in which a quantum well layer and a barrier layer are alternately stacked.
  • the structure of the active layer 120 is not limited thereto, and may also be a quantum wire structure, a quantum dot structure, or the like.
  • the quantum well layer is disposed of a material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the barrier layer may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1), and the composition ratio is different from that of the well layer. It may be provided as.
  • the barrier layer may have a band gap wider than the band gap of the well layer.
  • Well layers and barrier layers are, for example, AlGaAs / GaAs, InGaAs / GaAs, InGaN / GaN, GaN / AlGaN, AlGaN / AlGaN, InGaN / AlGaN, InGaN / InGaN, InGaP / GaP, AlInGaP / InGaP, InP / GaAs. It may consist of at least one of the pairs.
  • the well layer of the active layer 120 may be implemented with InGaN
  • the barrier layer may be implemented with AlGaN-based semiconductor.
  • the indium composition of the well layer may have a higher composition than the indium composition of the barrier layer, and the barrier layer may have no indium composition.
  • the well layer may not include aluminum and the barrier layer may include aluminum.
  • the composition of the well layer and the barrier layer is not limited thereto.
  • the thickness of the well layer is too thin, the confinement efficiency of the carrier is low, and if it is too thick, the carrier may be excessively constrained.
  • the thickness of the barrier layer is too thin, the electron blocking efficiency is lowered, and when the barrier layer is too thick, the electrons may be excessively blocked.
  • each carrier can be effectively bound to the well layer according to the wavelength of light and the quantum well structure.
  • the thickness of each well layer is not particularly limited, and each thickness may be the same or different.
  • the emission wavelength in each well layer may be the same. In this case, a light emission spectrum with a narrow half width can be obtained.
  • the emission wavelength in each well layer may be changed, thereby widening the width of the emission spectrum.
  • At least one of the plurality of barrier layers may comprise a dopant, for example, may comprise at least one of n-type and p-type dopants.
  • the barrier layer may be an n-type semiconductor layer when n-type dopant is added. When the barrier layer is an n-type semiconductor layer, the injection efficiency of electrons injected into the active layer 120 may be increased.
  • the barrier layer may have various thicknesses, but the top barrier layer may have the same thickness or larger thickness than other barrier layers.
  • the composition of the quantum well layer and the barrier layer may be set according to the emission wavelength required for the light emitting device 100.
  • the composition of the plurality of well layers may all be the same, or may not be the same.
  • the lower well layer may include impurities, but the upper well layer may not contain impurities.
  • the second semiconductor layer 130 is provided on the active layer 120.
  • the second semiconductor layer 130 is a semiconductor layer having a second conductivity type dopant having a polarity opposite to that of the first conductivity type dopant.
  • the second conductivity type dopant may be a p-type dopant, and the second conductivity type dopant may include, for example, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like.
  • the second semiconductor layer 130 may include a nitride-based semiconductor material.
  • the second semiconductor layer 130 may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1).
  • the semiconductor material having the above composition formula may include GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, or the like.
  • the second semiconductor layer 130 may be formed by growing to include p-type dopants such as Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba using the semiconductor material.
  • an insulating film 170 is provided on the first semiconductor layer 110 and the second semiconductor layer 130.
  • the first electrode 150 and the second electrode 160 connected to the first semiconductor layer 110 and the second semiconductor layer 130 are respectively provided on the insulating layer 170.
  • a portion of the first semiconductor layer 110, the active layer 120, and the second semiconductor layer 130 may be removed, and as a result, the top surface of the first semiconductor layer 110 may be partially exposed.
  • the upper surface of the exposed first semiconductor layer 110 may be the upper surface of the first sub-semiconductor layer.
  • the first electrode 150 may be provided on the exposed first sub-semiconductor layer of the first semiconductor layer 110.
  • the second electrode 160 may be provided on the second semiconductor layer 130.
  • the first electrode 150 is connected through a contact hole formed through the insulating film 170 and the first contact electrode 150C directly contacting the upper surface of the first semiconductor layer 110.
  • the first pad electrode 150P may be included.
  • the second electrode 160 includes a second contact electrode 160C directly contacting the top surface of the second semiconductor layer 130 and a second pad electrode 160P connected through a contact hole formed through the insulating layer 170. can do.
  • the light emitting structure 101, and the structures of the first electrode 150 and the second electrode 160 are not limited thereto and may be provided in various forms.
  • the light emitting structure 101 may have one or more mesa structures, and the arrangement of the first electrode 150 and the second electrode 160 may also be provided at different positions or different shapes according to the mesa structure.
  • the first and second electrodes 150, 160 are made of Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Ti, Sn, Ni, Cr, W, Cu, or the like. It may be made of various metals or alloys thereof. The first and second electrodes 150 and 160 may be formed in a single layer or multiple layers.
  • the first electrode 150 and the second electrode 160 are connected to the wiring units 1500 and 1600, respectively.
  • the wiring units 1500 and 1600 may include a first wiring 1500 connected to the first electrode 150 and a second wiring 1600 connected to the second electrode 160.
  • the first wiring 1500 may include a first upper wiring 1510, a first through wiring 1520, and a first lower wiring 1530
  • the second wiring 1600 may include the second upper wiring 1610.
  • a second through wire 1620, and a second lower wire 1630 The first electrode 150 is electrically connected to the first upper wiring 1510 through the conductive adhesive member 1700
  • the second electrode 160 connects the second upper wiring 1610 and the conductive adhesive member 1700. Can be connected via.
  • the conductive adhesive member 1700 may be provided with a conductive paste such as solder paste or silver paste, a conductive resin, or an anisotropic conductive film.
  • the side wall portion 1200 is provided on the upper surface of the substrate 1100 and a cavity of a predetermined size is formed therethrough.
  • the portion in which the cavity is formed is a portion where the light emitting device 100 is provided, and the light emitting device 100 is mounted on the exposed substrate 1100 in the cavity.
  • a portion of the first wiring 1500 and the second wiring 1600 is also provided in a region where the cavity is formed on the substrate 1100, and thus, the first wiring 1500 and the second wiring 1600 of the second wiring 1600 are formed.
  • a portion of the light emitting device 100 is exposed and mounted on the exposed first wiring 1500 and the second wiring 1600.
  • the sidewall portion 1200 may be made of an organic material, an inorganic material, and / or a metal.
  • the substrate 1100 may be made of the same material or different materials.
  • the substrate 1100 may be made of an organic material
  • the sidewall part 1200 may be made of a material having high reflectance, for example, an organic material having high reflectance, an inorganic material, or a metal.
  • the material of the sidewall portion 1200 is not limited thereto.
  • the sidewall portion 1200 may have flexibility.
  • the inner surface constituting the cavity may be provided in an inclined form. Since the inner side surface is provided to be inclined, the light emitted from the light emitting device 100 may be emitted with a predetermined irradiation angle in the upper direction without obstruction. In addition, when the sidewall portion 1200 is made of a reflective material, the emission efficiency toward the upper direction of the light emitted from the light emitting device 100 may be increased.
  • the cover part 1400 is provided on the light emitting device 100 and the sidewall part 1200 and protects the light emitting device 100.
  • the cover unit 1400 may cover all or part of the top surface of the sidewall portion 1200.
  • an adhesive may be provided between the cover part 1400 and the side wall part 1200, and the cover part 1400 is stably adhered to the side wall part 1200 and the light emitting device 100 by the adhesive.
  • the adhesive may be a thermosetting and / or photocurable adhesive or the like.
  • the cover unit 1400 is in direct contact with the upper surface of the light emitting device 100, so that an empty space between the cover unit 1400 and the light emitting device 100 does not occur. In other words, there is substantially no air gap between the cover 1400 and the light emitting device 100. Accordingly, the light lost by the light emitted from the light emitting device 100 is scattered or reflected through the process of entering the cover unit 1400 after passing through the air layer is minimized.
  • the distance from the surface of the substrate 1100 to the top surface of the light emitting device 100 is substantially the same as the distance from the surface of the sidewall portion 1200 to the surface of the substrate 1100.
  • the cover part 1400 is provided to cover both the top surface of the light emitting device 100 and the top surface of the side wall part 1200, since there is virtually no height difference between the top surface of the light emitting device 100 and the top surface of the side wall part 1200.
  • the cover part 1400 may cover the light emitting device 100 and the sidewall part 1200 in a flat manner without bending.
  • the top surface of the light emitting device 100 and the cover 1400 do not contact each other, or the top surface and the cover of the side wall portion 1200 are not in contact with each other. Parts where the parts 1400 are not in contact with each other may occur.
  • an air gap is formed between the upper surface of the light emitting device 100 and the cover unit 1400, so that light extraction efficiency can be reduced.
  • the cover unit 1400 is stably formed on the side wall portion 1200. It may not be attached.
  • the cover 1400 may be made of a transparent organic polymer material.
  • the cover 1400 may be selected as a material through which light from the light emitting device 100 can be transmitted as much as possible.
  • the cover 1400 may have a light transmittance of about 80% in an ultraviolet to visible light region.
  • the cover 1400 may have a light transmittance of about 85% or more in the wavelength band of about 250nm to about 400nm.
  • Cover portion 1400 may also be flexible.
  • the cover part 1400 is made of a material such as an organic polymer, flexibility can be easily obtained.
  • the cover 1400 may be made of an organic polymer, for example, Teflon-based organic polymer of the same type as the reflective film 1300.
  • the cover unit 1400 may be made of polytetrafluoroethylene.
  • the cover 1400 may be manufactured in the form of a film having a predetermined thickness and attached to the light emitting device 100 and the sidewall part 1200 with an adhesive therebetween.
  • the light emitting device package having the above structure has an effect of increasing light extraction efficiency from the light emitting device 100 by providing no space between the cover 1400 and the light emitting device 100.
  • the substrate 1100, the sidewall portion 1200, and the cover portion 1400 may be flexibly provided. Accordingly, the overall light emitting device package may also be flexible. Can have Since the light emitting device package has flexibility, a light emitting device package according to an exemplary embodiment of the present invention may be employed in various flexible devices, for example, a flexible display.
  • a large amount of light emitting device packages may be simultaneously manufactured in a chip on board method.
  • a cover portion having an area capable of simultaneously covering a plurality of light emitting device packages is prepared in the form of a film, and then attached to a plurality of light emitting device packages at once. can do.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment of the present invention may further include additional components that increase light emission efficiency in addition to the above-described configuration.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment may further include a reflective film 1300 provided on the substrate 1100 and the sidewall portion 1200.
  • the reflective film 1300 may include the substrate 1100 exposed by the cavity of the sidewall portion 1200, the exposed first upper wiring 1510 and the second upper wiring 1610, and an inner side surface of the sidewall portion 1200. Is provided on at least a portion of the. When the light emitted from the light emitting device 100 travels in the side direction or the lower direction rather than the upper direction, the reflective film 1300 increases the light emission efficiency by reflecting the light in the upper direction.
  • the reflective film 1300 may not be provided, but is not limited thereto.
  • the first and second electrodes 150 and 160 and the first and second upper interconnections 1510 and 1610 of the light emitting device 100 are not provided to each other.
  • the reflective film 1300 may be made of a reflective organic polymer material.
  • the reflective film 1300 may be selected as a material capable of reflecting light from the light emitting device 100 as much as possible.
  • the reflective film 1300 may have a light reflectance of about 80% in the ultraviolet to visible light region.
  • the reflective film 1300 may have a light reflectance of about 85% or more in the wavelength band of about 250nm to about 400nm.
  • the reflective film 1300 may have a light reflectance of about 90% or more, particularly in the UVC region, that is, in the wavelength band of about 100nm to 280nm.
  • the organic polymer may be made of a single film or multiple films so that the organic polymer material is reflective, and at least one of the films made of a single film or multiple films may be stretched and expanded.
  • the organic polymer may have polymer nodes connected to each other by fibrils that make microporous pores.
  • organic polymer materials having such a reflective structure for example, Teflon-based may be used.
  • the organic polymer material used for the reflective film 1300 may be made of polyexpanded polytetrafluoroethylene.
  • the organic polymer of the same system for example, a Teflon-based organic polymer may be used simultaneously for the cover 1400 or the reflective film 1300.
  • the transmittance should be high, and in the case of the reflective film 1300, the reflectance should be high. Accordingly, the transmittance or the reflectance may be controlled through additional measures.
  • the reflective film 1300 may increase the reflectance through a polymer nodule forming process using stretch expansion.
  • different transmittances or reflectances may be realized by changing the thickness thereof. For example, by forming the thickness of the reflective film 1300 thicker than the cover 1400, the transmittance of the cover 1400 may be maintained while increasing the reflectance of the reflective film 1300.
  • the reflective film 1300 may include a coating film including a material having a high reflectance in addition to the organic polymer material.
  • the reflective film 1300 may include a material having a high reflectance as a filler in the organic polymer material.
  • titanium dioxide is mentioned as a material which has high reflectance.
  • the reflective film 1300 may be formed of a polymer material in an uncured fluid form and provided on the substrate 1100 and the sidewall portion 1200 to be cured. In this case, the reflective film 1300 may be patterned through various processes as necessary. Alternatively, the reflective film 1300 may be formed by a printing method. However, the present invention is not limited thereto, and the reflective film 1300 may be manufactured in the form of a film having a predetermined thickness and attached to the upper surface and the sidewall portion 1200 of the substrate 1100.
  • the reflective film 1300 since the reflective film 1300 is made of an organic polymer material, the reflective film 1300 may have flexibility. According to one embodiment of the present invention, at least some of the substrate 1100, the sidewall portion 1200, and the cover portion 1400 may also have flexibility, and thus, the entire light emitting device package may also have flexibility. Can be. Since the light emitting device package has flexibility, a light emitting device package according to an exemplary embodiment of the present invention may be employed in various flexible devices, for example, a flexible display.
  • the reflective film 1300 may also simultaneously manufacture a large amount of light emitting device packages in a chip-on-board manner. For example, even when a plurality of light emitting device packages are provided in a chip on board form, the reflective film 1300 may be simultaneously formed on the plurality of light emitting device packages.
  • the cover 1400 may be modified in various forms within the limits corresponding to the concept of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • the cover part 1400 is provided with a cover part 1400 on the light emitting device 100 and the sidewall part 1200, and covers not only an upper surface of the light emitting device 100 but also a side surface of the light emitting device 100. can do.
  • the cover 1400 directly contacts the top and side surfaces of the light emitting device 100, between the cover 1400 and the top surface of the light emitting device 100, and between the cover 1400 and the light emitting device 100.
  • the cover 1400 is shown to cover the entire upper surface of the side wall portion 1200, but is not limited thereto, and may cover a portion of the upper surface of the side wall portion 1200.
  • the cover unit 1400 covers the upper surface of the sidewall portion 1200, the reflective surface corresponding to the inner surface of the sidewall portion 1200, the side surface and the upper surface of the light emitting device 100, thereby covering the cover portion ( Minimize the air gap between 1400 and other components. By minimizing the air gap, the emission efficiency of the light emitted to the side surface as well as the upper surface of the light emitting device 100 may be increased.
  • the cover unit 1400 can stably protect the light emitting device 100 while improving the light extraction efficiency.
  • the cover 1400 since the cover 1400 is made of an organic polymer material, the cover 1400 may be formed in various forms.
  • the cover part 1400 may be provided on the light emitting device 100 and the side wall part 1200 by a method such as coating or printing using a polymer material in an uncured fluid form, and then formed in a cured manner. Can be.
  • the first bake may be performed at about 120 degrees to about 180 degrees, for example, about 150 degrees to minimize the air gap and moisture.
  • the secondary bake may be performed at a temperature higher than the primary bake temperature so that the polymer material has a predetermined shape.
  • the rate of rise of the temperature during the first and second bake is a predetermined rate, for example, in order to prevent the reduction of the thickness due to the rapid aggregation of the polymer material during the heating process and thus the application of stress. , 40 degrees / minute to 60 degrees / minute, or 50 degrees / minute.
  • the cover 1400 may be formed without an adhesive.
  • the thickness or the shape of the cover 1400 when the cover 1400 is formed can be controlled.
  • the side wall portion 1200 does not always have to be provided, and the side wall portion 1200 may be omitted as necessary.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • a reflective film 1300 is provided on the substrate 1100.
  • the reflective film 1300 may be provided on the entire surface of the substrate 1100 except for a connection portion between the light emitting device 100 and the wiring units 1500 and 1600, and may be provided on a portion of the substrate 1100 as shown. have.
  • the light emitting device 100 is connected to the wiring units 1500 and 1600 formed on the substrate 1100 at a portion where the reflective film 1300 is not provided.
  • the cover unit 1400 may be provided on the light emitting device 100 and the reflective film 1300 and may cover not only the upper surface of the light emitting device 100 but also the side surface of the light emitting device 100. In other words, the cover 1400 directly contacts the top and side surfaces of the light emitting device 100. Accordingly, there is no empty space, that is, no air gap between the cover 1400 and the upper surface of the light emitting device 100 and between the cover 1400 and the side surface of the light emitting device 100.
  • the cover 1400 covers the upper surface of the reflective film 1300 but does not cover the upper surface of the exposed substrate 1100, but this is merely an example.
  • the cover 1400 may extend to the exposed substrate 1100, and thus, the top surface of the exposed substrate 1100, the top surface of the reflective film 1300, and the side surface of the light emitting device 100 may be extended. And the upper surface can be covered.
  • the cover part 1400 covers the top surface, the reflective surface, the side surface and the top surface of the light emitting device 100 to close the air gap between the cover part 1400 and other components. Minimize. By minimizing the air gap, the emission efficiency of the light emitted to the side surface as well as the upper surface of the light emitting device 100 may be increased.
  • the cover unit 1400 can stably protect the light emitting device 100 while improving the light extraction efficiency.
  • the cover 1400 is a method of coating or printing on the substrate 1100 on which the light emitting device 100 and the reflective film 1300 are formed of an uncured fluid polymer material. It may be provided in, it may be formed in a manner that is cured. In the present embodiment, the cover 1400 may be formed without an adhesive.
  • the light intensity, the traveling direction, and the like can be controlled by controlling the thickness or the shape of the cover portion 1400.
  • the cover 1400 may be provided in such a form that no air gap is provided between the cover 1400 and the light emitting device 100.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • a reflective film 1300 is provided on the substrate 1100 without the sidewall portion 1200.
  • the cover part 1400 is provided on the light emitting device 100 and the reflective film 1300, and is provided in a form in which all the spaces between the substrate 1100 and the light emitting device 100 are filled.
  • the cover unit 1400 is provided in direct contact with the upper surface and the side of the light emitting device 100, but is not provided below the light emitting device 100, in the present embodiment In addition to the top and side surfaces of the light emitting device 100, there is a difference provided in the bottom of the light emitting device 100.
  • the cover unit 1400 not only covers the upper and side portions of the light emitting device 100 by dropping the polymer material in the uncured fluid form, but also fills the bottom of the light emitting device 100 and the substrate 1100. It can then be formed in a way that is cured.
  • the cover 1400 may be formed without an adhesive.
  • the cover part 1400 since the polymer material in the form of the uncured fluid is formed by dropwise dropping, the cover part 1400 may be provided in a substantially hemispherical shape.
  • the cover unit 1400 covers the entire light emitting device 100 and an air gap is formed between the light emitting device 100 and the substrate 1100 or between the light emitting device 100 and the cover unit 1400. Not provided. Accordingly, the emission efficiency of the light emitted to the side surface as well as the upper surface of the light emitting device 100 can be increased.
  • the light intensity, the advancing direction, for example, the emission angle may be controlled.
  • the cover part 1400 when the cover part 1400 is provided in a hemispherical shape, the cover part 1400 may have a shape such as a lens, and according to the shape, the cover part 1400 may have a wider angle of view and may increase or decrease the amount of light in a specific direction. Control of the direction of travel may be possible.
  • the degree of freedom in manufacturing the shape of the cover portion 1400 is high. Accordingly, the light propagation direction may be variously changed.

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Abstract

발광 소자 패키지는 배선부가 제공된 기판, 상기 기판 상에 제공된 반사막, 상기 기판 상에 실장되어 상기 배선부에 연결된 발광 소자, 및 상기 발광 소자의 상면에 접촉하며 상기 발광 소자를 커버하는 커버부를 포함한다. 상기 커버부와 상기 반사막은 테플론계 유기 고분자를 포함하며, 상기 반사막의 유기 고분자는 연신 평창된다.

Description

발광 소자 패키지
본 발명은 발광 소자 패키지에 관한 것으로, 상세하게는 발광 다이오드를 포함하는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자이다.
발광 다이오드는 개별적인 칩(chip) 상태로 분리될 수 있으며, 인쇄회로기판, 전력공급원 또는 제어수단과 전기적으로 연결되기 위해 패키지(package)의 형태로 제공된다.
본 발명은 광 추출 효율이 높은 발광 소자 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 배선부가 제공된 기판, 상기 기판 상에 제공된 반사막, 상기 기판 상에 실장되어 상기 배선부에 연결된 발광 소자, 및 상기 발광 소자의 상면에 접촉하며 상기 발광 소자를 커버하는 커버부를 포함한다. 상기 커버부와 상기 반사막은 테플론계 유기 고분자를 포함하며, 상기 반사막의 유기 고분자는 연신 팽창된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 250nm 내지 400nm 파장 대역에서 85% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 상에 제공되며 상기 발광 소자가 배치되는 캐버티를 갖는 측벽부를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측벽부 상면의 높이는 상기 기판의 상면으로부터 상기 발광 소자의 상면까지의 높이와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 측벽부의 상면과 상기 발광 소자의 상면을 커버할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 발광 소자의 상면 및 측면과 접촉하여 상기 발광 소자를 커버할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측벽부에 있어서, 상기 캐버티를 이루는 내측면은 경사질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사막은 적어도 일부가 상기 내측면 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 발광 소자의 상면 및 측면, 그리고, 상기 기판의 일부와 접촉하여 커버할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 광 투과 재료를 상기 기판 및 상기 발광 소자 상에 도포한 후 경화시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 기판 상에 광 투과 재료를 적하한 다음 경화하여 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커버부는 상기 기판 상에 반구형으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사막은 250nm 내지 400nm 파장 대역에서 85% 이상의 광 반사율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사막은 미세 다공질의 공극을 만드는 파이브릴에 의해 서로 접속된 폴리머 결절을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사막의 유기 고분자는 연신 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판, 상기 반사막, 및 상기 커버부 중 적어도 하나는 가요성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배선부는, 상기 기판의 상면에 제공되며 상기 발광 소자에 연결된 상부 배선, 상기 기판을 관통하며 상기 상부 배선에 연결된 관통 배선, 및 상기 기판의 하면에 제공되며 상기 관통 배선에 연결된 하부 배선을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 소자는 플립칩 형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사막과 상기 커버부는 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들은 출광 효율이 높은 발광 소자를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다. 도 1에 있어서, 설명의 편의를 위해 일부 구성 요소가 생략된 채로 도시되었다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 배선부(1500, 1600)가 제공된 기판(1100), 기판(1100) 상에 실장되어 배선부(1500, 1600)에 연결된 발광 소자(100), 발광 소자(100)의 상면에 접촉하여 발광 소자(100)를 커버하는 커버부(1400), 및 기판(1100) 상에 제공되며 발광 소자(100)가 배치되는 영역에 캐버티(cavity)를 갖는 측벽부(1200)를 포함한다.
기판(1100)은 배선부(1500, 1600)가 형성되어 있으며, 그 상면에 발광 소자(100)가 실장될 수있는 것으로 다양한 것이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(1100)은 무기 재료, 유기 재료, 금속 등 다양한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(1100)은 절연성 유기 재료로 이루어질 수 있다. 또는 기판(1100)은 SiC, Si, Al2O3, AlN, 테플론(Teflon) 계열과 같은 절연성 유/무기 재료로 이루어질 수도 있으며, 금속으로 이루어질 수도 있다. 기판(1100)이 금속으로 이루어진 경우 배선부(1500, 1600)와의 사이에 절연층이 더 제공될 수 있다. 기판(1100)이 유기 고분자와 같은 재료로 이루어진 경우 기판(1100)은 가요성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(1100)은 배선부(1500, 1600)가 인쇄된 인쇄회로기판일 수 있다.
배선부(1500, 1600)는 이후 발광 소자(100)와의 전기적 연결을 위한 것으로서 기판(1100)에 제공된다. 배선부(1500, 1600)는 기판(1100)의 상면에 제공되며 후술할 발광 소자(100)에 연결된 상부 배선(1510, 1610), 기판(1100)을 관통하여 제공되며 상부 배선(1510, 1610)에 연결된 관통 배선(1520, 1620), 및 기판(1100)의 하면에 제공되며 관통 배선(1520, 1620)에 연결된 하부 배선(1530, 1630)을 포함할 수 있다. 하부 배선(1530, 1630)은 이후 외부의 다른 구성 요소와 전기적으로 연결될 수 있다.
발광 소자(100)는 기판(1100) 상에 제공되며, 플립칩 타입 발광 다이오드일 수 있다. 그러나, 발광 소자(100)는 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 래터럴 타입 발광 다이오드일 수도 있다. 발광 소자(100)는 발광 구조체(101)와 발광 구조체(101)에 각각 연결된 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)을 포함한다. 이하에서는, 발광 소자(100)가 플립칩 타입 발광 다이오드인 것을 일예로서 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(100)를 도시한 단면도이다. 도 2에 있어서, 설명의 편의를 위해 발광 소자(100)는 반전된 형태로 도시되었는 바, 도 1에서의 발광 소자(100)의 상면은 도 2에서 도시된 발광 소자(100)의 하면이 된다. 다만, 본 발명의 실시예들에 있어서, 상면, 하면, 측면, 상부 방향, 하부 방향, 및 측면 방향 등 방향을 나타내는 용어들은 설명의 편의를 위해 설정된 것으로서 상대적인 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(100)는 베이스 기판(10) 상에 형성된 발광 구조체(101)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(10)은 예를 들어, 사파이어 기판, 특히 패터닝된 사파이어 기판일 수 있다. 베이스 기판(10)은 절연 기판인 것이 선호되지만, 절연 기판에 한정되는 것은 아니다.
발광 구조체(101)는 순차적으로 제공된 제1 반도체층(110), 활성층(120), 및 제2 반도체층(130)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(110)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 반도체 층이다. 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트일 수 있다. 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Se, Te 또는 C일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 반도체층(110)은 질화물계 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(110)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성식을 갖는 반도체 재료로는 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등을 들 수 있다. 제1 반도체층(110)은 상기 반도체 재료를 이용하여 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트를 포함하도록 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다.
제1 반도체층(110)은 상대적으로 불순물의 농도가 높은 제1 서브 반도체층과 상대적으로 불순물의 농도가 낮은 제2 서브 반도체층을 포함할 수 있다. 제1 서브 반도체층은 후술할 제1 전극(150)이 연결되는 컨택층에 해당할 수 있다. 제1 서브 반도체층과 제2 서브 반도체층은 순차적인 증착을 통해 형성될 수 있으며, 증착 조건을 제어함으로써 형성이 가능하다. 예를 들어, 제2 서브 반도체층은 제1 서브 반도체층보다 상대적으로 낮은 온도에서 증착을 수행함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 반도체층(110)은 밴드 갭이 서로 다른 두 종의 층이 교대로 적층되어 형성된 구조를 더 가질 수 있다. 밴드 갭이 서로 다른 두 종의 층이 교대로 적층되어 형성된 구조는 초격자 구조일 수 있다.
밴드 갭이 서로 다른 두 종의 층은 교번적으로 형성되되 서로 다른 박막 결정층을 포함할 수 있다. 이 경우, 밴드 갭이 서로 다른 두 층이 교대 적층시 주기 구조가 기본 단위 격자보다 긴 결정 격자로 이루어질 수 있다. 서로 다른 밴드갭을 갖는 두 층은 넓은 밴드 갭(wide band gap)을 갖는 층과 좁은 밴드 갭(narrow band gap)을 갖는 층이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 넓은 밴드 갭을 갖는 층은 AlxGayIn1-x-yN (0≤x＜1, 0＜y≤1)일 수 있으며, 예를 들어, GaN층일 수 있다. 좁은 밴드 갭을 갖는 층은 AlxGayIn1-x-yN(0≤x＜1, 0＜y≤1)일 수 있으며, 예를 들어, GayIn1-yN(0＜y≤1)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 넓은 밴드 갭 층과 좁은 밴드 갭 층 중 적어도 하나는 n형 불순물을 포함할 수 있다.
활성층(120)은 제1 반도체층(110) 상에 제공되며 발광층에 해당한다.
활성층(120)은 제1 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 반도체층(130)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 활성층(120)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드 갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 활성층(120)은 자외선, 청색, 녹색 및 적색 중 적어도 하나의 피크 파장을 발광할 수 있다.
활성층(120)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 활성층(120)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 활성층(120)에는 양자 우물 구조가 채용될 수 있으며, 양자 우물층과 장벽층이 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조(Multi-Quantum Well) 구조를 가질 수 있다. 그러나, 활성층(120)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니며, 양자 선(Quantum Wire) 구조, 양자점(Quantum Dot) 구조 등일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 양자 우물층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 재료로 배치될 수 있다. 장벽층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있으며, 우물층과 다른 조성비로 제공될 수 있다. 여기서, 장벽층은 우물층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 가질 수 있다.
우물층과 장벽층은 예를 들어, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 쌍 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 활성층(120)의 우물층은 InGaN으로 구현될 수 있으며, 장벽층은 AlGaN계 반도체로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 우물층의 인듐 조성은 장벽층의 인듐 조성보다 높은 조성을 가질 수 있으며, 장벽층은 인듐 조성이 없을 수 있다. 또한, 우물층에는 알루미늄이 포함되지 않으며 장벽층에는 알루미늄이 포함될 수 있다. 그러나, 우물층과 장벽층의 조성은 이에 한정되는 것은 아니다.
다만, 우물층의 두께가 지나치게 얇으면 캐리어의 구속 효율이 낮아지고, 지나치게 두꺼우면 캐리어를 과도하게 구속할 수 있다. 장벽층의 두께가 지나치게 얇은 경우 전자의 차단 효율이 낮아지고, 지나치게 두꺼우면 전자를 과도하게 차단할 수 있다.
이에 따라, 장벽층과 우물층의 두께를 적절하게 조절함으로써 광의 파장과 양자 우물 구조에 따라 각 캐리어를 우물층에 효과적으로 구속시켜 줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 우물층의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니며, 각각의 두께가 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 각 우물층의 두께가 동일한 경우, 양자 준위가 동일하기 때문에 각 우물층에서의 발광 파장이 동일해질 수 있다. 이 경우, 반치폭이 좁은 발광 스펙트럼을 얻을 수 있다. 각 우물층의 두께가 다른 경우 각 우물층에서의 발광 파장이 달라질 수 있으며, 이에 따라 발광 스펙트럼의 폭을 넓힐 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 장벽층 중 적어도 하나는 도펀트를 포함할 수 있으며, 예컨대 n형 및 p형 도펀트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 장벽층은 n형 도펀트가 첨가된 경우, n형의 반도체층이 될 수 있다. 장벽층이 n형 반도체층인 경우, 활성층(120)으로 주입되는 전자의 주입 효율이 증가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 장벽층은 다양한 두께를 가질 수 있으나, 가장 상부의 장벽층은 다른 장벽층과 동일한 두께 또는 더 큰 두께를 가질 수 있다.
활성층(120)이 다중 양자 우물 구조를 가질 경우, 양자 우물층과 장벽층의 조성은 발광 소자(100)에 요구되는 발광 파장에 맞춰 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수 개의 우물층의 조성이 모두 동일할 수도 있으며, 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 하부 측의 우물층에는 불순물이 포함되나 상부 측의 우물층에는 불순물이 포함되지 않을 수도 있다.
제2 반도체층(130)은 활성층(120) 상에 제공된다.
제2 반도체층(130)은 제1 도전형 도펀트와 반대의 극성을 갖는 제2 도전형 도펀트를 갖는 반도체층이다. 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트일 수 있는 바, 제2 도전형 도펀트는 예를 들어, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 반도체층(130)은 질화물계 반도체 재료를 포함할 수 있다. 제2 반도체층(130)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성식을 갖는 반도체 재료로는 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, 등을 들 수 있다. 제2 반도체층(130)은 상기 반도체 재료를 이용하여 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트를 포함도록 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 반도체층(110)과 제2 반도체층(130) 상에는 절연막(170)이 제공된다.
절연막(170) 상에는 각각 제1 반도체층(110) 및 제2 반도체층(130)에 연결되는 제1 전극(150)과 제2 전극(160)이 제공된다. 구체적으로 제1 반도체층(110), 활성층(120), 및 제2 반도체층(130)은 그 일부가 제거될 수 있으며, 그 결과 제1 반도체층(110)의 상면이 일부 노출된다. 여기서 노출된 제1 반도체층(110)의 상면은 제1 서브 반도체층의 상면일 수 있다. 제1 전극(150)은 제1 반도체층(110) 중 노출된 제1 서브 반도체층 상에 제공될 수 있다. 제2 전극(160)은 제2 반도체층(130) 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 전극(150)은 제1 반도체층(110)의 상면에 직접 접촉하는 제1 컨택 전극(150C)과 절연막(170)을 관통하여 형성된 컨택홀을 통해 연결된 제1 패드 전극(150P)을 포함할 수 있다. 제2 전극(160)은 제2 반도체층(130)의 상면에 직접 접촉하는 제2 컨택 전극(160C)과 절연막(170)을 관통하여 형성된 컨택홀을 통해 연결된 제2 패드 전극(160P)을 포함할 수 있다.
그러나, 발광 구조체(101) 및 제1 전극(150)과 제2 전극(160)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 발광 구조체(101)는 하나 이상의 메사 구조를 가질 수 있으며, 제1 전극(150)과 제2 전극(160)의 배치 또한 메사 구조에 따라 다른 위치 또는 다른 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 전극(150, 160)은 예를 들어, Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Ti, Sn, Ni, Cr, W, Cu 등의 다양한 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 전극(150, 160)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 제1 전극(150)과 제2 전극(160)은 배선부(1500, 1600)와 각각 연결된다. 배선부(1500, 1600)는 제1 전극(150)에 연결되는 제1 배선(1500)과 제2 전극(160)에 연결되는 제2 배선(1600)을 포함할 수 있다. 제1 배선(1500)은 제1 상부 배선(1510), 제1 관통 배선(1520), 및 제1 하부 배선(1530)을 포함할 수 있으며, 제2 배선(1600)은 제2 상부 배선(1610), 제2 관통 배선(1620), 및 제2 하부 배선(1630)을 포함할 수 있다. 제1 전극(150)은 제1 상부 배선(1510)과 도전성 접착 부재(1700)를 통해 전기적으로 연결되고, 제2 전극(160)은 제2 상부 배선(1610)과 도전성 접착 부재(1700)를 통해 연결될 수 있다.
도전성 접착 부재(1700)는 본 발명의 일 실시예예 있어서, 솔더 페이스트, 은 페이스트 등의 도전성 페이스트나 도전성 수지로 제공되거나, 이방성 도전 필름으로 제공될 수도 있다.
측벽부(1200)는 기판(1100)의 상면에 제공되며 소정 크기의 캐버티가 관통하여 형성되어 있다. 캐버티가 형성된 부분은 발광 소자(100)가 제공된 부분으로서, 캐버티 내의 노출된 기판(1100) 상에 발광 소자(100)가 실장된다. 여기서, 기판(1100) 상에 제1 배선(1500) 및 제2 배선(1600)의 일부 또한 캐버티가 형성된 영역에 제공되며, 이에 따라, 제1 배선(1500) 및 제2 배선(1600)의 일부가 노출되며, 노출된 제1 배선(1500) 및 제2 배선(1600) 상에 발광 소자(100)가 실장되어 연결된다.
측벽부(1200)는 유기 재료, 무기 재료, 및/또는 금속으로 이루어질 수 있다. 기판(1100)과 동일한 재료 또는 서로 다른 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(1100)은 유기 재료로 이루어지고, 측벽부(1200)는 반사율이 높은 재료, 예를 들어, 반사율이 높은 유기 재료, 무기 재료, 또는 금속으로 이루어질 수도 있다. 그러나, 측벽부(1200)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니다. 측벽부(1200)가 유기 고분자와 같은 재료로 이루어진 경우 측벽부(1200)는 가요성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 캐버티를 이루는 내측면은 경사진 형태로 제공될 수 있다. 내측면이 경사지게 제공됨으로써 발광 소자(100)로부터 출사된 광이 방해 없이 상부 방향으로 소정 조사각을 가지며 출사될 수 있다. 또한, 측벽부(1200)가 반사성 재료로 이루어진 경우 발광 소자(100)로부터 출사된 광의 상부 방향으로의 출사 효율이 높아질 수 있다.
커버부(1400)는 발광 소자(100)와 측벽부(1200) 상에 제공되며 발광 소자(100)를 보호한다. 커버부(1400)는 측벽부(1200)의 상면을 전부 또는 일부 커버할 수 있다.
도시하지는 않았으나 커버부(1400)와 측벽부(1200) 사이에는 접착제가 제공될 수 있으며, 접착제에 의해 커버부(1400)가 측벽부(1200)와 발광 소자(100) 상에 안정적으로 접착된다. 접착제는 열경화형 및/또는 광경화형 접착제 등이 사용될 수 있다.
커버부(1400)는 발광 소자(100)의 상면과 직접 접촉하며, 이에 따라 커버부(1400)와 발광 소자(100) 사이의 빈 공간이 발생하지 않는다. 다시 말해, 커버부(1400)와 발광 소자(100) 사이에는 실질적으로 에어 갭이 존재하지 않는다. 이에 따라, 발광 소자(100)로부터 출사된 광이 공기 층을 거친 후 다시 커버부(1400)에 입사되는 과정을 통해 산란되거나 반사됨으로써 손실되는 광이 최소화된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판(1100) 면으로부터 발광 소자(100)의 상면까지의 거리는 기판(1100) 면으로부터 측벽부(1200) 상면의 거리와 실질적으로 동일하다. 커버부(1400)가 발광 소자(100)의 상면과 측벽부(1200) 상면을 모두 덮도록 제공되는 경우, 발광 소자(100)의 상면과 측벽부(1200) 상면 사이의 높이 차이가 사실상 없기 때문에 커버부(1400)는 굴곡없이 편평하게 발광 소자(100)와 측벽부(1200)를 커버할 수 있다. 만약 발광 소자(100)의 상면과 측벽부(1200) 상면 사이의 높이 차이가 있는 경우 발광 소자(100)의 상면과 커버부(1400)가 서로 접촉되지 않거나, 측벽부(1200)의 상면과 커버부(1400)가 서로 접촉되지 않는 부분이 발생할 수 있다. 전자의 경우, 발광 소자(100)의 상면과 커버부(1400) 사이에 에어 갭이 형성됨으로써 광추출 효율이 저감될 수 있으며, 후자의 경우 커버부(1400)가 측벽부(1200)에 안정적으로 부착되지 못할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 투광성 유기 고분자 재료로 이루어질 수 있다. 커버부(1400)는 발광 소자(100)로부터의 광이 최대한 투과될 수 있는 재료로 선택될 수 있는 바, 예를 들어, 커버부(1400)는 자외선 내지 가시 광선 영역에서 약 80%의 광 투과율을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 약 250nm 내지 약 400nm 파장 대역에서 약 85% 이상의 광 투과율을 가질 수 있다.
커버부(1400)는 또한 가요성을 가질 수 있다. 특히, 커버부(1400)가 유기 고분자와 같은 재료로 이루어짐으로써, 가요성을 용이하게 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)은 반사막(1300)과 동일 계통의 유기 고분자, 예를 들어, 테플론계 유기 고분자로 이루어질 수 있다. 이때, 커버부(1400)은 폴리테트라플루오로에틸렌로 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 소자 패키지에 있어서, 커버부(1400)는 소정 두께를 갖는 필름의 형태로 제작되어 접착제를 사이에 두고 발광 소자(100) 및 측벽부(1200) 상에 부착될 수 있다.
상기 구조를 갖는 발광 소자 패키지는 커버부(1400)와 발광 소자(100) 사이에 공간이 제공되지 않음으로써 발광 소자(100)로부터의 광 추출 효율이 높아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 기판(1100), 측벽부(1200), 및 커버부(1400) 중 적어도 일부가 가요성으로 제공될 수 있으며, 이에 따라, 전체적인 발광 소자 패키지 또한 가요성을 가질 수 있다. 발광 소자 패키지가 가요성을 가짐으로써 다양한 가요성 장치, 예를 들어, 가요성 디스플레이 등에 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지가 채용될 수 있다.
이에 더해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 칩 온 보드 방식으로 다량의 발광 소자 패키지를 동시에 제조할 수 있다. 예를 들어, 칩 온 보드 형식으로 발광 소자 패키지가 다수 개 제공되는 경우에도 다수 개의 발광 소자 패키지를 동시에 커버할 수 있는 면적의 커버부를 필름의 형태로 준비한 후, 다수 개의 발광 소자 패키지 상에 한번에 부착할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 상술한 구성 이외에도 광 출사 효율을 높이는 추가적인 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
이하의 실시예들에서는 설명의 편의를 위해 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명하며, 설명되지 않은 부분은 그 이전에 설명한 실시예에 따른다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 기판(1100) 및 측벽부(1200) 상에 제공된 반사막(1300)을 더 포함할 수 있다.
반사막(1300)은 측벽부(1200)의 캐버티에 의해 노출된 기판(1100)과, 노출된 제1 상부 배선(1510) 및 제2 상부 배선(1610), 및 측벽부(1200)의 내측면의 적어도 일부 상에 제공된다. 반사막(1300)은 발광 소자(100)로부터 출사된 광이 상측 방향이 아닌 측부 방향이나 하부 방향으로 진행하는 경우, 그 광을 상부 방향으로 반사함으로써 출광 효율을 높인다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 소자(100)의 바로 하부에는 광이 진행하지 않으므로 반사막(1300)이 제공되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 효율을 최대화하도록 발광 소자(100)의 하부를 비롯하여 캐버티에 의해 노출된 기판(1100)의 상면 전부, 제1 상부 배선(1510) 및 제2 상부 배선(1610)의 상면, 및 측벽부(1200)의 경사면 전부 상에 제공될 수 있다. 그러나, 이 경우 발광 소자(100)의 제1 및 제2 전극(150, 160)과 제1 및 제2 상부 배선(1510, 1610)이 서로 연결되는 부분에는 제공되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사막(1300)은 반사성 유기 고분자 재료로 이루어질 수 있다. 반사막(1300)은 발광 소자(100)로부터의 광이 최대한 반사될 수 있는 재료로 선택될 수 있다. 예를 들어, 반사막(1300)은 자외선 내지 가시 광선 영역에서 약 80%의 광 반사율을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사막(1300)은 약 250nm 내지 약 400nm 파장 대역에서 약 85% 이상의 광 반사율을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사막(1300)은 특히, UVC 영역, 즉 약 100nm 내지 280 nm 파장 대역에서 약 90% 이상의 광 반사율을 가질 수 있다.
상기 유기 고분자 재료가 반사성을 가지도록, 유기 고분자는 단일막 또는 다중막으로 이루어질 수 있으며, 단일막 또는 다중막으로 이루어지는 막들 중 적어도 하나의 막이 연신 팽창될 수 있다. 또한, 상기 유기 고분자 는 미세 다공질의 공극을 만드는 파이브릴(fibril)에 의해서 서로 접속된 폴리머 결절(polymer node)을 가질 수 있다. 이러한 구조의 반사성을 갖는 유기 고분자 재료는 다양한 것이 있을 수 있으며, 예를 들어 테플론계가 사용될 수 있다. 예를 들어, 반사막(1300)에 사용되는 유기 고분자재료는 연신 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)이나 반사막(1300)에는 동일 계통의 유기 고분자, 예를 들어, 테플론계의 유기 고분자가 동시에 사용될 수 있다. 그러나, 커버부(1400)의 경우 투과율이 높아야 하며, 반사막(1300)의 경우 반사율이 높아야 하는 바, 이에 따른 추가적인 조치를 통해 투과율이나 반사율을 제어할 수 있다. 예를 들어, 반사막(1300)의 경우 연신 팽창을 이용한 폴리머 결절 형성 공정 등을 통해 반사율을 높일 수 있다. 또는, 동일 재료 및/또는 동일 공정을 이용하여 반사막(1300)이나 커버부(1400)를 형성하더라도, 그 두께를 달리함으로써 서로 다른 투과율이나 반사율을 구현할 수 있다. 예를 들어, 반사막(1300)의 두께를 커버부(1400)보다 두껍게 형성함으로써 반사막(1300)에서의 반사율을 높이면서도 커버부(1400)의 투과율을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사막(1300)은 유기 고분자 재료 이외에도 고반사율을 가지는 재료를 포함하는 코팅막을 포함할 수 있다. 또는 반사막(1300)은 유기 고분자 재료에 필러로서 고반사율을 가지는 재료가 포함될 수 있다. 이 경우, 고반사율을 가지는 재료로는 이산화티타늄을 들 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 소자 패키지에 있어서, 반사막(1300)은 미경화된 유체 형태의 고분자 재료로 제공되어 기판(1100)과 측벽부(1200) 상에 제공된 후 경화됨으로써 형성될 수 있다. 이때, 반사막(1300)은 필요에 따라 다양한 공정을 통해 패터닝 될 수 있다. 또는 반사막(1300)은 인쇄법으로 형성될 수도 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 반사막(1300)은 소정 두께를 갖는 필름의 형태로 제작되어 기판(1100)의 상면 및 측벽부(1200) 상에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사막(1300)이 유기 고분자 재료로 이루어짐으로써 반사막(1300)은 가요성을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(1100), 측벽부(1200), 및 커버부(1400) 중 적어도 일부 또한 가요성을 가질 수 있는 바, 이에 따라, 전체적인 발광 소자 패키지 또한 가요성을 가질 수 있다. 발광 소자 패키지가 가요성을 가짐으로써 다양한 가요성 장치, 예를 들어, 가요성 디스플레이 등에 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지가 채용될 수 있다.
이에 더해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 반사막(1300) 또한 칩 온 보드 방식으로 다량의 발광 소자 패키지를 동시에 제조할 수 있다. 예를 들어, 칩 온 보드 형식으로 발광 소자 패키지가 다수 개 제공되는 경우에도 다수 개의 발광 소자 패키지 상에 동시에 반사막(1300)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지에 있어서 커버부(1400)는 본 발명의 개념에 해당하는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 커버부(1400)는 커버부(1400)는 발광 소자(100)와 측벽부(1200) 상에 제공되며 발광 소자(100)의 상면뿐 아니라 발광 소자(100)의 측면도 커버할 수 있다. 다시 말해, 커버부(1400)는 발광 소자(100)의 상면 및 측면에 직접 접촉하며, 커버부(1400)와 발광 소자(100)의 상면 사이 및 커버부(1400)와 발광 소자(100)의 측면 사이에는 빈 공간, 즉 에어 갭이 없다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 측벽부(1200)의 상면 전부를 커버하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 측벽부(1200) 상면의 일부를 커버할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 측벽부(1200)의 상면, 측벽부(1200)의 내측면에 대응하는 반사면, 발광 소자(100)의 측면 및 상면을 커버함으로써, 커버부(1400)와 다른 구성 요소 사이의 에어 갭을 최소화한다. 에어 갭의 최소화됨으로써 발광 소자(100)의 상면뿐만 아니라 측면으로 출사되는 광의 출사 효율이 높아질 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 커버부(1400)에 의해 봉지된 부분의 공기가 최소화됨으로써, 발광 소자(100)의 발열에 의해 공기가 팽창하는 것 또한 최소화될 수 있다. 이에 따라, 커버부(1400)가 광추출 효율의 향상과 함께 안정적으로 발광 소자(100)를 보호할 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 소자 패키지에 있어서, 커버부(1400)가 유기 고분자 재료로 이루어지기 때문에 커버부(1400)는 다양한 형태로 형성이 가능하다. 예를 들어, 커버부(1400)는 미경화된 유체 형태의 고분자 재료로 발광 소자(100) 및 측벽부(1200) 상에 도포나 인쇄 등의 방법으로 제공될 수 있으며, 이후 경화되는 방식으로 형성될 수 있다.
이 때, 미경화된 유체 형태의 고분자 재료를 도포한 후, 에어 갭 및 수분을 최소화하기 위해 약 120도 내지 약 180도, 예를 들어, 약 150도에서 1차 베이크가 수행될 수 있다. 이후, 고분자 재료가 소정의 형상을 가지도록 1차 베이크 온도보다 높은 온도에서 2차 베이크가 수행될 수 있다. 2차 베이크의 경우, 약 250도 내지 약 350도, 예를 들어, 약 300도에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 1차 베이크 및 2차 베이크 시 온도의 상승 속도는 가열 과정에서 고분자 재료의 급격한 응집으로 인한 두께의 감소 및 이에 따른 스트레스 인가를 방지하기 위해 소정 속도, 예를 들어, 40도/분 내지 60도/분, 또는, 50도/분으로 제어될 수 있다.
본 실시예에서는 별도의 접착제 없이 커버부(1400)의 형성이 가능하다.
이와 같이, 커버부(1400)의 형성시 커버부(1400)의 두께나 형상 등을 제어함으로써 광의 세기, 진행 방향, 예를 들어, 출사 각도 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 측벽부(1200)가 항상 제공되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 측벽부(1200)는 생략될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 기판(1100) 상에 반사막(1300)이 제공된다. 반사막(1300)은 발광 소자(100)와 배선부(1500, 1600)와의 연결 부분을 제외한 기판(1100)의 전면에 제공될 수 있으며, 도시된 바와 같이 기판(1100)의 일부 상에 제공될 수 있다. 발광 소자(100)는 반사막(1300)이 제공되지 않은 부분에서 기판(1100)에 형성된 배선부(1500, 1600)와 연결된다.
본 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 발광 소자(100) 및 반사막(1300) 상에 제공되며 발광 소자(100)의 상면뿐만 아니라 발광 소자(100)의 측면도 커버하도록 제공될 수 있다. 다시 말해, 커버부(1400)는 발광 소자(100)의 상면 및 측면에 직접 접촉한다. 이에 따라, 커버부(1400)와 발광 소자(100)의 상면 사이 및 커버부(1400)와 발광 소자(100)의 측면 사이에는 빈 공간, 즉 에어 갭이 없다.
본 실시예에 있어서, 도면에서는 커버부(1400)가 반사막(1300)의 상면을 커버하되 노출된 기판(1100)의 상면은 커버하지 않는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과한 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서 커버부(1400)는 노출된 기판(1100)까지 연장될 수 있으며 이에 따라, 노출된 기판(1100)의 상면, 반사막(1300) 상면, 및 발광 소자(100)의 측면 및 상면을 모두 커버할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 측벽부(1200)의 상면, 반사면, 발광 소자(100)의 측면 및 상면을 커버함으로써, 커버부(1400)와 다른 구성 요소 사이의 에어 갭을 최소화한다. 에어 갭의 최소화됨으로써 발광 소자(100)의 상면뿐만 아니라 측면으로 출사되는 광의 출사 효율이 높아질 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우, 커버부(1400)에 의해 봉지된 부분의 공기가 최소화됨으로써, 발광 소자(100)의 발열에 의해 공기가 팽창하는 것 또한 최소화될 수 있다. 이에 따라, 커버부(1400)가 광추출 효율의 향상과 함께 안정적으로 발광 소자(100)를 보호할 수 있다.
이에 더해, 발광 소자(100)에 있어서 지향각이 큰 것이 채용된 경우에는 상부 방향에 더해 측부 방향으로의 광의 진행이 중요할 수 있다. 이 경우, 측벽부(1200)를 제거한 구조를 사용함으로써 측벽부(1200)에 의해 광의 진행 방향이 제한되는 것을 피할 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 소자 패키지에 있어서, 커버부(1400)는 미경화된 유체 형태의 고분자 재료로 발광 소자(100) 및 반사막(1300)이 형성된 기판(1100) 상에 도포나 인쇄 등의 방법으로 제공될 수 있으며, 이후 경화되는 방식으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 별도의 접착제 없이 커버부(1400)의 형성이 가능하다.
본 실시예에서도, 커버부(1400)의 형성시 커버부(1400)의 두께나 형상 등을 제어함으로써 광의 세기, 진행 방향 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 커버부(1400)와 발광 소자(100) 사이에 에어 갭이 제공되지 않는 형태로 커버부(1400)가 제공될 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 기판(1100) 상에 측벽부(1200) 없이 반사막(1300)이 제공된다. 커버부(1400)는 발광 소자(100) 및 반사막(1300) 상에 제공되되, 기판(1100)과 발광 소자(100) 사이의 공간까지 모두 채워지는 형태로 제공된다. 다시 말해, 상술한 실시예들에 있어서, 커버부(1400)는 발광 소자(100)의 상면과 측면에 직접 접촉하는 형태로 제공되되 발광 소자(100)의 하부에는 제공되지 않았으나, 본 실시예에서는 발광 소자(100)의 상면 및 측면에 더해 발광 소자(100)의 하부에도 제공되는 차이가 있다.
이를 위해, 커버부(1400)는 미경화된 유체 형태의 고분자 재료를 적하함으로써 발광 소자(100)의 상부 및 측부를 감싸는 것은는 물론, 발광 소자(100)와 기판(1100)의 하부를 채우도록 한 다음, 이후 경화되는 방식으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 별도의 접착제 없이 커버부(1400)의 형성이 가능하다. 이 경우, 미경화된 유체 형태의 고분자 재료를 방울로 적하하는 방식으로 형성되기 때문에, 커버부(1400)는 대략적으로 반구형으로 제공될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 커버부(1400)는 발광 소자(100)의 전체를 커버하며 발광 소자(100)와 기판(1100) 사이 또는 발광 소자(100)와 커버부(1400) 사이에 에어 갭이 제공되지 않는다. 이에 따라, 발광 소자(100)의 상면뿐만 아니라 측면으로 출사되는 광의 출사 효율이 높아질 수 있다.
또한, 커버부(1400)의 형성시 커버부(1400)의 두께나 형상 등을 제어함으로써 광의 세기, 진행 방향, 예를 들어, 출사 각도 등을 제어할 수 있다. 특히, 커버부(1400)가 반구형으로 제공되는 경우 커버부(1400)가 렌즈와 같은 형상을 가질 수 있으며, 이 형상에 따라 지향각을 넓힐 수도 있으며 특정 방향으로의 광량을 늘이거나 줄이는 등의 광의 진행 방향의 제어가 가능할 수도 있다. 본 실시예의 경우 측벽부(1200)가 제공되지 않으므로 커버부(1400)의 형상을 제조하는 것에 자유도가 높은 편이며, 이에 따라, 광의 진행 방향을 다양하게 변경할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (20)

  1. 배선부가 제공된 기판;
    상기 기판 상에 제공된 반사막;
    상기 기판 상에 실장되어 상기 배선부에 연결된 발광 소자; 및
    상기 발광 소자의 상면에 접촉하며 상기 발광 소자를 커버하는 커버부를 포함하며,
    상기 커버부와 상기 반사막은 테플론계 유기 고분자를 포함하며, 상기 반사막의 유기 고분자는 연신 팽창된 발광 소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 커버부는 250nm 내지 400nm 파장 대역에서 85% 이상의 광 투과율을 갖는 발광 소자 패키지.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 상에 제공되며 상기 발광 소자가 배치되는 캐버티를 갖는 측벽부를 갖는 발광 소자 패키지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 측벽부 상면의 높이는 상기 기판의 상면으로부터 상기 발광 소자의 상면까지의 높이와 동일한 발광 소자 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 측벽부의 상면과 상기 발광 소자의 상면을 커버하는 발광 소자 패키지.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 발광 소자의 상면 및 측면과 접촉하여 상기 발광 소자를 커버하는 발광 소자 패키지.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 측벽부에 있어서, 상기 캐버티를 이루는 내측면은 경사진 발광 소자 패키지.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 반사막은 적어도 일부가 상기 내측면 상에 제공된 발광 소자 패키지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 발광 소자의 상면 및 측면, 그리고, 상기 기판의 일부와 접촉하여 커버하는 발광 소자 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 커버부는 광 투과 재료를 상기 기판 및 상기 발광 소자 상에 도포한 후 경화시켜 제조된 발광 소자 패키지.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 기판 상에 광 투과 재료를 적하한 다음 경화하여 제조된 발광 소자 패키지.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 기판 상에 반구형으로 제공된 발광 소자 패키지.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 반사막은 250nm 내지 400nm 파장 대역에서 85% 이상의 광 반사율을 갖는 발광 소자 패키지.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 반사막은 미세 다공질의 공극을 만드는 파이브릴에 의해 서로 접속된 폴리머 결절을 가지는 발광 소자 패키지.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 반사막의 유기 고분자는 연신 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌인 발광 소자 패키지.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 기판, 상기 반사막, 및 상기 커버부 중 적어도 하나는 가요성을 갖는 발광 소자 패키지.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 배선부는,
    상기 기판의 상면에 제공되며 상기 발광 소자에 연결된 상부 배선;
    상기 기판을 관통하며 상기 상부 배선에 연결된 관통 배선; 및
    상기 기판의 하면에 제공되며 상기 관통 배선에 연결된 하부 배선을 포함하는 발광 소자 패키지.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 플립칩 형인 발광 소자 패키지.
  19. 배선부가 제공된 기판;
    상기 기판 상에 제공된 반사막;
    상기 기판 상에 실장되어 상기 배선부에 연결된 발광 소자; 및
    상기 발광 소자의 상면에 접촉하며 상기 발광 소자를 커버하는 커버부를 포함하며,
    상기 커버부와 상기 반사막은 유기 고분자를 포함하며, 상기 반사막의 유기 고분자는 미세 다공질의 공극을 만드는 파이브릴에 의해 서로 접속된 폴리머 결절을 갖는 발광 소자 패키지.
  20. 배선부가 제공된 기판;
    상기 기판 상에 제공된 반사막;
    상기 기판 상에 실장되어 상기 배선부에 연결된 발광 소자; 및
    상기 발광 소자의 상면에 접촉하며 상기 발광 소자를 커버하는 커버부를 포함하며,
    상기 반사막 및 상기 커버부는 각각 유기 고분자를 포함하며,
    상기 반사막과 상기 커버부는 서로 다른 두께를 갖는 발광 소자 패키지.
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