KR100912442B1 - Surface mounting Type Light Emitting Diode Device - Google Patents

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KR100912442B1
KR100912442B1 KR1020070072083A KR20070072083A KR100912442B1 KR 100912442 B1 KR100912442 B1 KR 100912442B1 KR 1020070072083 A KR1020070072083 A KR 1020070072083A KR 20070072083 A KR20070072083 A KR 20070072083A KR 100912442 B1 KR100912442 B1 KR 100912442B1
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윤미정
이선구
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 표면실장형 발광다이오드 소자에 관한 것으로서, 한 쌍의 리드 단자가 하나 이상 형성된 리드프레임과, 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하고, 빛이 방사되도록 오픈된 방사창을 가지도록 형성되되, 내부 중앙부가 상기 방사창과 접하는 원통형의 제1 공간부와 그 아래 위치하는 원추형의 제2 공간부로 이루어진 패키지와, 상기 패키지의 제2 공간부 내벽에 코팅된 반사부재와, 상기 패키지의 제2 공간부에 평탄하게 충진된 투명수지와, 상기 투명수지 상에 발광면이 상기 패키지의 방사창을 향하도록 실장된 하나 이상의 LED 칩과, 상기 LED 칩과 상기 리드프레임의 통전을 위한 전극 연결부 및 상기 패키지의 제1 공간부에 충진되되, 상기 LED 칩을 감싸도록 충진된 몰딩재를 포함하는 표면실장형 발광다이오드 소자를 제공한다.The present invention relates to a surface-mounted light emitting diode device, which is formed to have a lead frame having one or more pairs of lead terminals, and a radiation window opened to receive a portion of the lead frame therein and to emit light. A package comprising a cylindrical first space portion having an inner central portion in contact with the radiation window and a conical second space portion disposed thereunder, a reflective member coated on an inner wall of the second space portion of the package, and a second space of the package; Transparent resin filled in a flat portion, at least one LED chip mounted on the transparent resin so that a light emitting surface is directed toward the radiation window of the package, an electrode connection part for energizing the LED chip and the lead frame, and the package Provided is a surface-mounted light emitting diode device which is filled in a first space of the surface, and includes a molding material filled to surround the LED chip.

발광다이오드, 광추출효율, 색좌표 Light Emitting Diode, Light Extraction Efficiency, Color Coordinate

Description

표면실장형 발광다이오드 소자{Surface mounting Type Light Emitting Diode Device}Surface Mount Light Emitting Diode Device

본 발명은 발광다이오드 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색균일도를 유지하면서 LED 칩의 후면으로 방출하는 빛의 소멸을 방지하여 발광다이오드의 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 표면실장형 발광다이오드 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode device, and more particularly, to a surface mounted light emitting diode device that can improve the light extraction efficiency of the light emitting diode by preventing the disappearance of light emitted to the back of the LED chip while maintaining the color uniformity. It is about.

발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하, LED라 한다)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.Light Emitting Diodes (hereinafter, referred to as LEDs) are semiconductor devices capable of realizing various colors of light by forming light emitting sources by changing compound semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, GaN, and InGaInP. Say.

최근 LED 소자는 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도, 고품질의 제품 생산이 가능해졌다. 또한, 고특성의 청색(blue)과 백색(white) 다이오드의 구현이 현실화됨에 따라서, LED는 디스플레이, 차세대 조명원 등으로 그 응용가치가 확대되고 있다. 일 예로서, 표면실장(Surface mounting device) 형태의 LED 소자가 제품화되고 있다.In recent years, LED devices have been driven by the rapid development of semiconductor technology, so that they can escape from low-intensity general-purpose products and produce high-brightness and high-quality products. In addition, as the implementation of high-performance blue and white diodes becomes a reality, the application value of LEDs is being extended to displays, next-generation lighting sources, and the like. As an example, LED devices in the form of surface mounting devices have been commercialized.

그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 표면실장형 LED 소자에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Then, the surface-mount LED device according to the prior art will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 광선추적 결과를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a surface-mounted light emitting diode device according to the prior art, and FIG. 2 is a view showing a ray tracing result of FIG. 1.

우선, 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는 한 쌍의 리드 단자로 형성된 리드프레임(50)과, 상기 리드프레임(50)의 일부를 내측에 수용하도록 합성수지재로 형성된 패키지(20)와, 상기 패키지(20) 내부의 리드프레임(50) 상에 수직 실장된 LED 칩(60)과, 상기 패키지(20) 내부에 충진되어 LED 칩(60)을 보호하는 몰딩재(85)로 이루어진다. First, referring to FIG. 1, the surface mount LED device according to the related art is formed of a synthetic resin material to accommodate a lead frame 50 formed of a pair of lead terminals and a portion of the lead frame 50 inside. The package 20, the LED chip 60 mounted vertically on the lead frame 50 inside the package 20, and a molding material filled in the package 20 to protect the LED chip 60 ( 85).

한편, 일반적으로 LED 칩의 특성을 결정하는 일반적인 기준은 색(color), 휘도, 휘도의 세기 범위등이며, 이러한 LED 칩의 특성은 1차적으로 LED 칩에 사용되는 화합물 반도체의 재료에 의해 결정되지만, 부수적으로 LED 칩을 실장하기 위한 패키지의 구조에 영향을 받는다. 특히, 이러한 LED 패키지의 구조는 휘도와 휘도의 각 분포에 큰 영향을 미치게 된다.On the other hand, in general, the general criteria for determining the characteristics of the LED chip, such as color (color), brightness, intensity range of the brightness, etc., the characteristics of the LED chip is primarily determined by the material of the compound semiconductor used in the LED chip Incidentally, the structure of the package for mounting the LED chip is affected. In particular, the structure of such an LED package has a great influence on the angular distribution of luminance and luminance.

그런데, 상기 LED 칩(60)으로부터 방출되는 광은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 LED 칩(60)의 상하좌우 모든 면으로 방출된다.However, the light emitted from the LED chip 60 is emitted to all the top, bottom, left and right sides of the LED chip 60, as shown in FIG.

그러나, 상기 LED 칩(60)으로부터 방출되는 광 중 상면으로 방출되는 광은 비교적 손실없이 출사되는 반면 하면에서 방출되는 광은 LED 칩(60) 내부로 흡수되어 소멸되므로, LED 칩(60) 상태에서 발광하는 광도에 비하여 패키지 내에 실장된 후에 발광하는 광도가 낮아지는 문제가 있다. 특히, 도 2를 참조하면 상기 LED 칩으로부터 방출되는 광 중 청색 광의 손실이 큼을 알 수 있다.However, since the light emitted from the upper surface of the light emitted from the LED chip 60 is emitted relatively without loss, the light emitted from the lower surface is absorbed into the LED chip 60 and is extinguished. There is a problem in that the luminous intensity emitted after mounting in the package is lower than the luminous intensity emitted. In particular, referring to Figure 2 it can be seen that the loss of blue light of the light emitted from the LED chip is large.

즉, 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는 LED 칩의 광추출 효율이 떨어지는 문제가 있다.That is, the surface mounted light emitting diode device according to the prior art has a problem that the light extraction efficiency of the LED chip is inferior.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 패키지 내에 원추형의 하부 반사구조를 형성하여 LED 칩의 하면이 패키지의 내면과 접하지 않도록 실장함으로써, LED 칩에서 발광하는 광의 색좌표 차이를 최소화하면서 광의 일부가 LED 칩 내부로 흡수 및 산란되어 소멸되는 것을 방지할 수 있는 표면실장형 발광다이오드 소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a conical lower reflective structure in the package so that the bottom surface of the LED chip does not come into contact with the inner surface of the package, thereby minimizing the color coordinate difference of the light emitted from the LED chip. It is an object of the present invention to provide a surface-mounted light emitting diode device capable of preventing some from being absorbed, scattered and extinguished into the LED chip.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 한 쌍의 리드 단자가 하나 이상 형성된 리드프레임과, 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하고, 빛이 방사되도록 오픈된 방사창을 가지도록 형성되되, 내부 중앙부가 상기 방사창과 접하는 원통형의 제1 공간부와 그 아래 위치하는 원추형의 제2 공간부로 이루어진 패키지와, 상기 패키지의 제2 공간부 내벽에 코팅된 반사부재와, 상기 패키지의 제2 공간부에 평탄하게 충진된 투명수지와, 상기 투명수지 상에 발광면이 상기 패키지의 방사창을 향하도록 실장된 하나 이상의 LED 칩과, 상기 LED 칩과 상기 리드프레임의 통전을 위한 전극 연결부 및 상기 패키지의 제1 공간부에 충진되되, 상기 LED 칩을 감싸도록 충진된 몰딩재를 포함하는 표면실장형 발광다이오드 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed to have a lead frame formed with one or more pair of lead terminals, and a radiation window opened to receive a portion of the lead frame, the light is emitted, the inside A package including a first cylindrical portion having a central portion in contact with the radiation window and a second cylindrical portion having a conical shape positioned below it, a reflective member coated on an inner wall of the second cavity portion of the package, and a second space portion of the package A transparent resin filled flatly, at least one LED chip mounted on the transparent resin so that a light emitting surface is directed toward the radiation window of the package, an electrode connection part for energizing the LED chip and the lead frame, and the package of the package Provided is a surface-mounted light emitting diode device filled in one space portion, the molding material filled to surround the LED chip.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 몰딩재는, 투명 에폭시, 실리콘 또는 형광체 혼합물 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하며, 보다 구체적으로, 상기 형광체 혼합물은 황색, 적색, 녹색 중 어느 하나로 파장변화되는 형광체를 하나 이상 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.In addition, in the surface mount light emitting diode device of the present invention, the molding material is preferably made of any one selected from a transparent epoxy, silicon or phosphor mixture, more specifically, the phosphor mixture is one of yellow, red, green It is preferable to include at least one phosphor that is wavelength-changed.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 LED 칩은 청색, 적색, 녹색, UV 파장 중 어느 하나의 파장을 발생시키는 소자로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, in the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the LED chip is preferably made of a device for generating any one of the wavelength of blue, red, green, UV.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 원추형의 제2 공간부의 내벽은 반사부재로 코팅된 것이 바람직하다.In addition, in the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the inner wall of the conical second space portion is preferably coated with a reflective member.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 투명수지는 투명 에폭시, 실리콘, 변형실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 등으로 이루어진 것이 바람직하다.In the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the transparent resin is preferably made of transparent epoxy, silicon, modified silicone, urethane resin, oxetane resin, acrylic, polycarbonate, polyimide, and the like.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 전극 연결부 는, 상기 LED 칩의 전극과 상기 리드프레임의 리드 단자를 연결하기 위한 와이어로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, in the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the electrode connection portion is preferably made of a wire for connecting the electrode of the LED chip and the lead terminal of the lead frame.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 원통형의 제1 공간부의 내벽은 방사창과 인접한 구면이 상기 제2 공간부와 접하는 구면보다 크도록 경사진 경사면으로 이루어진 것이 바람직하다.In addition, in the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the inner wall of the cylindrical first space portion is preferably made of an inclined surface inclined such that the spherical surface adjacent to the radiation window is larger than the spherical surface contacting the second space portion.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 원통형의 제1 공간부의 내벽은 반사부재로 코팅된 것이 바람직하다.In addition, in the surface mounted light emitting diode device of the present invention, the inner wall of the cylindrical first space is preferably coated with a reflective member.

또한, 상기 본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에서, 상기 원통형의 제1 공간부를 덮도록 그 위에 형성된 볼록 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, in the surface mount light emitting diode device of the present invention, it is preferable to further include a convex lens formed thereon to cover the cylindrical first space.

본 발명은 패키지 내에 원추형의 하부 반사구조를 형성하고 LED 칩을 하부 반사구조 위에 그 하면이 패키지의 내면과 접하지 않도록 실장함으로써, LED 칩에서 발광하는 광의 색좌표 차이를 최소화하면서 광의 일부가 LED 칩 내부로 흡수 및 산란되어 소멸되는 것을 방지할 수 있는 차단할 수 있다.The present invention forms a conical bottom reflective structure in a package and mounts the LED chip on the bottom reflective structure so that the bottom thereof does not come into contact with the inner surface of the package, thereby minimizing the difference in color coordinates of the light emitted from the LED chip, while part of the light is inside the LED chip. As it can be blocked to be absorbed and scattered to disappear.

따라서, 본 발명은 표면실장형 발광다이오드 소자의 색균일도를 유지하면서 광추출효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of improving the light extraction efficiency while maintaining the color uniformity of the surface-mount type LED device.

본 발명의 표면실장형 발광다이오드 소자에 대한 구체적인 기술적 구성에 관 한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Details of the technical configuration of the surface-mounted light emitting diode device of the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.

실시예Example

이하, 첨부된 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the surface mounted LED device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 광선추적 결과를 나타낸 도면이다.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface mounted light emitting diode device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a ray tracing result of FIG. 3.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는, 중앙에 캐비티(cavity)가 형성된 몰딩 에폭시 수지 등으로 이루어진 패키지(20)를 가지며, 상기 패키지(20)의 소정면은 빛이 방사되기 용이하도록 오픈된 방사창이 형성되고, 다른 면에는 인쇄회로기판(10)에 장착되도록 한 쌍의 리드 단자로 이루어진 리드프레임(50)이 돌출되어 있다. 본 실시예에서는 상기 리드프레임(50)이 한 쌍의 리드 단자로 이루어진 것을 예로 들고 있으나, 이는 이에 한정되지 않고 리드 단자가 두 쌍 이상으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3, the surface mounted light emitting diode device according to the present invention has a package 20 made of a molding epoxy resin or the like having a cavity formed in the center thereof, and a predetermined surface of the package 20 is formed of light. An open radiation window is formed so as to be easily radiated, and a lead frame 50 including a pair of lead terminals protrudes from the other surface to be mounted on the printed circuit board 10. In this embodiment, the lead frame 50 is composed of a pair of lead terminals as an example, but the present invention is not limited thereto, and lead terminals may be formed of two or more pairs.

특히, 본 발명에 따른 패키지(20) 중앙에 형성된 캐비티는 상기 방사창과 접하는 원통형의 제1 공간부(22)와 그 아래 위치하는 원추형의 제2 공간부(21)를 포함하여 이루어져 있다.In particular, the cavity formed in the center of the package 20 according to the present invention comprises a cylindrical first space portion 22 in contact with the radiation window and a conical second space portion 21 positioned below it.

보다 상세하게, 상기 제1 공간부(22)의 내벽은 상기 방사창과 인접한 구면이 상기 제2 공간부(21)와 접하는 구면보다 크도록 소정의 경사각을 갖는 경사면으로 형성되어 있으며, 상기 제1 공간부(22)의 내벽은 반사율이 높은 반사부재(도시하지 않음)로 코팅되는 것이 바람직하다.More specifically, the inner wall of the first space portion 22 is formed as an inclined surface having a predetermined inclination angle such that the spherical surface adjacent to the radiation window is larger than the spherical surface in contact with the second space portion 21, the first space The inner wall of the portion 22 is preferably coated with a reflecting member (not shown) having a high reflectance.

한편, 본 발명은 상기 반사부재를 통해 LED 칩(60)에서 발광하는 광 중 패키지(20) 내부로 흡수 및 산란되는 광을 방사창 방향으로 다시 반사시키기 위하여 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 패키지의 제1 공간부(22) 내부 측벽 구조를 경사면으로 이루어진 측벽에 한정하지 않고, 상기 패키지의 외부 바닥면에 대하여 수직한 측벽 및 타원형의 측벽 등 다양한 형상의 측벽을 가지는 것이 가능하다. 이는 LED 소자의 특성과 공정 특성 및 그 조건에 따라 조절하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention, as shown in Figure 3 in order to reflect the light absorbed and scattered in the package 20 of the light emitted from the LED chip 60 through the reflective member in the direction of the radiation window again, The inner sidewall structure of the first space 22 may not be limited to a sidewall formed of an inclined surface, and may have sidewalls of various shapes such as a sidewall perpendicular to the outer bottom surface of the package and an elliptical sidewall. This is preferably adjusted according to the characteristics and process characteristics of the LED device and its conditions.

또한, 상기 제2 공간부(21)는 그 내벽이 반사부재(90)로 코팅되어 원추형의 하부 반사구조를 이룬다. 이때, 상기 반사부재(90)는 반사율이 높은 물질로 이루어져 있으며, 반사율이 높은 물질로는 Ag, Al, , Ni, W, Cu, Pd 및 Rh 등이 있다.In addition, the inner wall of the second space portion 21 is coated with the reflective member 90 to form a conical bottom reflective structure. At this time, the reflecting member 90 is made of a material having a high reflectance, and a material having a high reflectance includes Ag, Al, Ni, W, Cu, Pd, and Rh.

한편, 본 실시예에서는 상기 반사부재(90)이 도시된 상태를 예시하였으나, 이는 이에 한정되는 것이 아니고 패키지(20) 자체에서 반사 역할을 할 수 있을 경우엔 생략 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the reflective member 90 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the reflective member 90 may be omitted when the reflective member 90 may serve as a reflection in the package 20.

상기 반사부재(90)로 내벽이 코팅된 제2 공간부(21)는 투명수지(80)로 평탄하게 충진되어 있다. 이때, 상기 투명수지(80)는 투명 에폭시, 실리콘, 변형실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 등의 물질로 이루어질 수 있다.The second space portion 21 coated with the inner wall of the reflective member 90 is flatly filled with the transparent resin 80. In this case, the transparent resin 80 may be made of a material such as transparent epoxy, silicone, modified silicone, urethane resin, oxetane resin, acrylic, polycarbonate and polyimide.

상기와 같이 구성된 패키지(20)의 투명수지(80) 상에는 LED 칩(60)이 그 발광면이 상기 방사창을 향하여 수직하게 실장되어 있다. 상기 LED 칩(60)은 청색, 적색, 녹색, UV 파장 중 어느 하나의 파장을 발생시키는 소자로 이루어지는 것이 바람직하다.On the transparent resin 80 of the package 20 configured as described above, the LED chip 60 is mounted vertically toward the emission window. The LED chip 60 is preferably made of a device for generating any one of blue, red, green, UV wavelength.

따라서, 본 발명에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는 상기 반사부재(90)를 통해 LED 칩(60)에서 발광하는 광 중 후면으로 발광하여 LED 칩(60) 내부로 흡수 및 산란되어 소멸되는 광을 방사창 방향으로 다시 반사시킴으로써, 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자보다 광추출 효율을 증가시킬 수 있다. 이는 이하, 표 1을 참조하면 정확하게 알 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 광선추적 결과를 나타낸 도 4와 앞서 설명한 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 광선추적 결과를 나타낸 도 3을 비교하여 보면 보다 정확하게 알 수 있다.Therefore, the surface-mounted LED device according to the present invention emits light emitted from the LED chip 60 through the reflecting member 90 to the rear side and absorbs and scatters into the LED chip 60 to be extinguished. By reflecting back to the radiation window direction, it is possible to increase the light extraction efficiency than the surface-mounted LED device according to the prior art. This can be accurately understood with reference to Table 1 below. Also, FIG. 4 shows a ray tracing result of the surface mounted light emitting diode device according to the present invention, and a ray tracing result of the surface mounted light emitting diode device according to the related art. Comparing Figure 3 can be seen more accurately.

또한, 상기 원추형의 제2 공간부(21) 내벽에 코팅된 반사부재(90) 즉, LED 칩(60) 하부에 형성된 하부 반사구조를 통해 본 발명에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는 반사된 광이 LED 칩(60)을 감싸는 후술하는 몰딩재의 형광체에 균일하게 입사하므로, 관측 각도에 따른 색좌표 차이를 최소화할 수 있다.In addition, the surface mounted light emitting diode device according to the present invention is reflected by the reflective member 90 coated on the inner wall of the conical second space portion 21, that is, the lower reflective structure formed under the LED chip 60. Since it is uniformly incident on the phosphor of the molding material to be described later to surround the LED chip 60, it is possible to minimize the difference in the color coordinates according to the viewing angle.

특히, 본 발명에 따라 하부 반사구조를 이루는 제2 공간부(21)는 반구형이 아닌 원추형으로 형성되어 있는 바, 반구형에 비해 비슷한 광추출 효율을 얻는 동시에 색좌표 차이는 약 3배 이상 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In particular, according to the present invention, the second space portion 21 constituting the lower reflective structure is formed in a conical shape rather than a hemispherical shape, so that similar light extraction efficiency can be obtained compared to the hemispherical shape, and the color coordinate difference can be reduced by about three times or more. It works.

이는, 이하 표 1를 통해 더욱 상세히 설명한다.This will be described in more detail through Table 1 below.

Figure 112009015658187-pat00008
Figure 112009015658187-pat00008

표 1을 참조하면, 하부 반사구조가 없는 경우엔 광추출 효율(%)이 29.7% 인 반면에 하부 반사구조가 있을 경우엔 광추출 효율(%)이 35.5%로 더욱 높음을 알 수 있으며, 색차는 거의 동일한 수준으로 유지할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the light extraction efficiency (%) is 29.7% without the lower reflection structure, while the light extraction efficiency (%) is higher with 35.5% when the lower reflection structure is present. Can be maintained at about the same level.

또한, 하부 반사구조가 있다 하더라도 하부 반사구조가 반구형일 경우와 본 발명에 따른 원추형일 경우 비교하여 보면 광추출 효율(%)은 36.3(%)와 35.5(%)로 거의 동일하나 색차 중 △x는 0.048에서 0.019로 △y는 0.058에서 0.024로 약 3배 정도 감소함을 알 수 있다. In addition, even if there is a lower reflecting structure, when the lower reflecting structure is a hemispherical shape and a conical shape according to the present invention, the light extraction efficiency (%) is almost the same as 36.3 (%) and 35.5 (%), but Δx of the color difference. It can be seen that Δy decreases from 0.048 to 0.019 by 0.03 to 0.024 by about three times.

특히, 원추형의 하부 반사구조는 반구형의 하부 반사구조와 비교하여 볼 때, 곡면처리 공정이 생략됨으로써, 제조 공정이 용이하다.In particular, the conical bottom reflective structure is omitted in comparison with the hemispherical bottom reflective structure, so that the manufacturing process is easy.

그리고, 상기 LED 칩(60)의 전극(도시하지 않음)은 상기 한 쌍의 리드 단자로 이루어진 리드프레임(50)과 전극 연결부(70)를 통해 전기적으로 연결되어 있으며, 본 실시예에서는 상기 전극 연결부(70)로 와이어를 사용하고 있다.In addition, an electrode (not shown) of the LED chip 60 is electrically connected through a lead frame 50 formed of the pair of lead terminals and an electrode connection part 70, and in the present embodiment, the electrode connection part. A wire is used as 70.

상기 LED 칩(60)이 실장된 패키지(20)의 제1 공간부(22) 내부에는 LED 칩(60)을 보호하는 몰딩재(85)가 충진되어 있다. 이때, 상기 몰딩재(85)는, 투명 에폭시, 실리콘 또는 형광체 혼합물 등으로 이루어질 수 있으며, 그 중 형광체 혼합물은 황색, 적색, 녹색 중 어느 하나로 파장변화되는 형광체를 하나 이상 포함하여 이루지는 것이 바람직하다.A molding material 85 protecting the LED chip 60 is filled in the first space 22 of the package 20 in which the LED chip 60 is mounted. In this case, the molding material 85 may be made of a transparent epoxy, silicon, or phosphor mixture, and the like, wherein the phosphor mixture may include one or more phosphors whose wavelength is changed to one of yellow, red, and green. .

또한, 본 발명에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자는 도 5에 도시한 바와 같이 패키지의 제1 공간부 상에 즉, 방사창 위에 형성된 볼록 렌즈를 더 포함하여 LED 칩에서 발광되는 광 중 상기 제1 공간부에 충진된 몰딩재의 상부 표면에서 몰딩재와 공기층의 굴절율 차이에 의한 반사로 인한 광의 손실을 최소화하여 광추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the surface-mounted light emitting diode device according to the present invention further includes a convex lens formed on the first space portion of the package, that is, on the radiation window, as shown in FIG. The light extraction efficiency may be further improved by minimizing the loss of light due to reflection due to the difference in refractive index between the molding material and the air layer on the upper surface of the molding material filled in the space.

여기서, 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface mounted light emitting diode device according to a modification of the present invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a surface-mounted light emitting diode device according to the prior art.

도 2는 도 1의 광선추적 결과를 나타낸 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a ray tracing result of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing the structure of a surface-mount type light emitting diode device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 광선추적 결과를 나타낸 도면.4 is a view showing the ray tracing results of FIG.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 표면실장형 발광다이오드 소자의 구조를 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing the structure of a surface mount light emitting diode device according to a modification of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 인쇄회로기판 20 : 패키지10: printed circuit board 20: package

21 : 제1 공간부 22 : 제2 공간부21: first space part 22: second space part

50 : 리드프레임 60 : LED 칩50: lead frame 60: LED chip

70 : 전극 연결부 80 : 투명수지70 electrode connection portion 80 transparent resin

85 : 몰딩재 90 : 반사부재85: molding material 90: reflective member

100 : 볼록 렌즈100: convex lens

Claims (10)

한 쌍의 리드 단자가 하나 이상 형성된 리드프레임;A lead frame in which at least one pair of lead terminals is formed; 상기 리드프레임의 일부를 내측에 수용하고, 빛이 방사되도록 오픈된 방사창을 가지도록 형성되되, 내부 중앙부가 상기 방사창과 접하는 원통형의 제1 공간부와 상기 제 1 공간부의 하부에 위치하는 원추형의 제2 공간부로 이루어진 패키지;A portion of the lead frame is accommodated therein, and is formed to have a radiation window opened to emit light, and an inner central part of the cylindrical first space portion in contact with the radiation window and a conical shape located below the first space portion. A package consisting of a second space portion; 상기 패키지의 제2 공간부에 평탄하게 충진된 투명수지;Transparent resin flatly filled in the second space portion of the package; 상기 투명수지 상에 발광면이 상기 패키지의 방사창을 향하도록 실장된 하나 이상의 LED 칩;One or more LED chips mounted on the transparent resin such that a light emitting surface faces a radiation window of the package; 상기 LED 칩과 상기 리드프레임의 통전을 위한 전극 연결부; 및An electrode connection part for energizing the LED chip and the lead frame; And 상기 패키지의 제1 공간부에 충진되되, 상기 LED 칩을 감싸도록 충진된 몰딩재;를 포함하는 표면실장형 발광다이오드 소자.And a molding material filled in the first space of the package and filled to surround the LED chip. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몰딩재는, 투명 에폭시, 실리콘 또는 형광체 혼합물 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The molding material is a surface-mount light emitting diode device, characterized in that made of any one selected from a transparent epoxy, silicon or phosphor mixture. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 형광체 혼합물은 황색, 적색, 녹색 중 어느 하나로 파장변화되는 형광체를 하나 이상 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The phosphor mixture is a surface-mounted light emitting diode device, characterized in that it comprises one or more phosphors of which wavelength is changed to any one of yellow, red, green. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LED 칩은 청색, 적색, 녹색, UV 파장 중 어느 하나의 파장을 발생시키는 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The LED chip is a surface-mount LED device, characterized in that consisting of a device for generating any one of the wavelength of blue, red, green, UV. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원추형의 제2 공간부의 내벽은 반사부재로 코팅된 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.An inner wall of the conical second space portion is coated with a reflective member, characterized in that the surface mounted light emitting diode device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투명수지는 투명 에폭시, 실리콘, 변형실리콘, 우레탄수지, 옥세탄수지, 아크릴, 폴리카보네이트 및 폴리이미드 중 어느 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The transparent resin is a surface-mounted light emitting diode device, characterized in that made of any one of a transparent epoxy, silicon, modified silicone, urethane resin, oxetane resin, acrylic, polycarbonate and polyimide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극 연결부는, 상기 LED 칩의 전극과 상기 리드프레임의 리드 단자를 연결하기 위한 와이어로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The electrode connector is a surface-mount LED device, characterized in that made of a wire for connecting the electrode of the LED chip and the lead terminal of the lead frame. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원통형의 제1 공간부의 내벽은 방사창과 인접한 구면이 상기 제2 공간부와 접하는 구면보다 크도록 경사진 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The inner wall of the cylindrical first space portion is a surface-mounted light emitting diode device, characterized in that the inclined surface inclined so that the spherical surface adjacent to the radiation window is larger than the spherical surface in contact with the second space portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원통형의 제1 공간부의 내벽은 반사부재로 코팅된 것을 특징으로 하는 표면실장형 발광다이오드 소자.The inner wall of the cylindrical first space portion is a surface-mount light emitting diode device, characterized in that coated with a reflective member. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원통형의 제1 공간부를 덮도록 그 위에 형성된 볼록 렌즈를 더 포함하 는 표면실장형 발광다이오드 소자.And a convex lens formed thereon to cover the cylindrical first space.
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