KR101063285B1 - 방사각이 제어된 반도체 칩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사각이 제어된 반도체 칩에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 칩은 기판과 기판 상에 형성된 발광소자를 구비하며, 기판의 상면과 수직한 법선을 기준으로 법선과 이루는 각도에 따라 출력되는 광의 광량이 제어되도록, 기판이 형성된다. 이를 위해, 기판의 옆면 중 적어도 하나는 기판의 상면과 기울어지게 형성되고, 기판의 상면에는 요철이 형성될 수 있다.

Description

방사각이 제어된 반도체 칩{Semiconductor device chip controlled emitting angle}
본 발명은 반도체 칩에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사각이 제어가 가능한 LED 칩에 관한 것이다.
LED 시장은 핸드폰 등 휴대형 통신기기나 소형가전제품의 키패드, 액정 디스플레이(LCD)의 백라이트 유닛(back light unit) 등에 사용되는 저출력 LED를 기반으로 성장하였다. 최근에는 인테리어 조명, 외부 조명, 자동차 내외장, 대형 LCD의 백라이트 유닛 등에 사용되는 고출력, 고효율 광원의 필요성이 대두되면서, LED 시장 또한 고출력 제품 중심으로 옮겨 가고 있다.
LED 칩의 방사 패턴은 모든 입체각에 동일한 플럭스(flux)를 갖는 구면 발광을 하는 것이 이상적이다.
도 1은 종래의 사파이어 기판(110) 상에 질화물 박막(120)이 성장되어 있는 LED 칩(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 LED 칩(100)의 방사각 패턴을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 반도체 칩의 수직한 법선과 이루는 각이 60°이하 인 부분으로 방사각 패턴이 집중되어 있다. 즉, 반도체 칩의 상방향으로 대부분의 광이 출력되고, 반도체 칩의 측방향으로는 거의 광이 출력되지 않는다. 이와 같이 일부 영역으로 치우쳐서 광이 출력되면, 패키지 내의 형광체 도포 영역 중 일부 형광체 도포 영역에만 광이 집중적으로 조사되고, 일부 형광체 도포 영역에는 광이 거의 조사되지 않아 형광체에 의한 광변환 효율을 저하시키는 원인이 된다.
또한, 백 라이트 유닛(back light unit, BLU), 조명, 가로등 등의 넓은 방사각의 패키지를 필요로 하는 응용 분야에서, 높은 효율을 나타내려면 LED 칩의 방사각이 최대한 넓은 것이 유리하다.
그러나 종래에는 패키지 렌즈의 형태를 제어하여 방사각 패턴을 제어하는 방법만이 제안되고 있을 뿐, 칩의 방사각 패턴을 조절하는 것이 극히 제한적이어서, 넓은 방사각을 갖는 패턴을 구현하는 것은 거의 불가능하였고, 또한, 의도적으로 방사각 패턴을 조절하는 것은 더더욱 불가능하였다. 그리고 칩의 방사각과 패키지 렌즈의 형태가 일치하지 않는 경우, 패키지 렌즈에 의한 광효율 감소가 일어나는 문제점이 있다. 따라서 칩 자체의 방사각 패턴을 제어할 필요성이 커지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기판의 형상을 조절하여 방사각을 제어할 수 있는 반도체 칩을 제공하는 데에 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 반도체 칩은 기판과 상기 기판 상에 형성된 발광소자를 구비하며, 상기 기판의 상면과 수직한 법선을 기준으로 상기 법선과 이루는 각도에 따라 출력되는 광의 광량이 제어되도록, 상기 기판이 형성된다.
본 발명에 따른 반도체 칩에 있어서, 상기 기판의 옆면 중 적어도 하나는 상기 기판의 상면과 기울어지게 형성되고, 상기 기판의 상면에는 요철이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 칩은 상기 법선 방향으로 출력되는 광의 광량은 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 80% 이하이고, 상기 법선 방향과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량은 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 30% 이상이 되도록 제어될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 반도체 칩은 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 방향과 상기 법선이 이루는 각도가 60°이상이고, 상기 법선과 60°이상 90°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량이 상기 법선과 60°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량의 30% 이상이 되도록 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 칩은 방사각 패턴을 다양한 형태로 제어하는 것이 가능하다. 특히, 종래의 반도체 칩은 주로 칩의 상방향으로만 출력되는 광의 광량이 집중되어 있었으나, 본 발명에 따른 반도체 칩은 칩의 측방향으로 출력되는 광의 광량이 상당량 분포되도록 방사각 패턴을 조절하는 것이 가능하다.
본 발명은 기판과 기판 상에 형성된 발광소자를 구비한 반도체 칩에 관한 것으로, 반도체 칩으로부터 출력되는 광의 광량이 기판의 상면과 수직한 법선과 이루는 각도에 따라 제어되도록 기판이 형성된 반도체 칩에 관한 것이다. 이를 위해, 기판은 두 가지 형태로 형성할 수 있는데, 하나는 기판의 옆면이 상면과 기울어지게 형성하는 것이고, 다른 하나는 기판의 상면에 요철을 형성하는 것이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방사각이 제어된 반도체 칩의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
반도체 칩의 제1형태 : 기판의 옆면이 기울어진 반도체 칩
도 4는 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제1실시예에 대한 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1형태의 제1실시예의 반도체 칩(400)은 기판(410)과 발광소자(420)를 구비한 발광소자용 반도체 칩이며, 특히, 발광다이오 드(LED)용 칩일 수 있다. 이를 위해, 기판(410)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 리튬 알루미늄 산화물(LiAlO2), 마그네슘 산화물(MgO) 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 사파이어가 이용된다. 발광소자(420)는 기판(410) 상에 형성되며, LED 구조가 포함된 단결정 박막층으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 GaN계 질화물 박막으로 이루어질 수 있다.
기판(410)의 상면의 형상은 정사각형, 직사각형, 평행사변형 등의 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직사각형의 형상을 갖는다. 그리고 기판(410)의 4개의 옆면 중 상대적으로 큰 옆면(412)(이하 '제1면'이라 함)은 기판(410)의 바닥면(414)과 둔각을 이루도록 기울어지게 형성된다. 그리고 제1면(412)와 대향되는 옆면(413)(이하 '제2면'이라 함)은 바닥면(414)와 예각을 이루도록 기울어지게 형성된다. 이때, 도 5에 나타낸 θ1과 θ2를 동일하게 하여, 단면의 형상이 평행사변형이 되도록 기판(410)이 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 반도체 칩(400)의 방사각 패턴을 도 6에 나타내었다. 도 6에서 기판(410)의 상면과 수직한 법선 방향을 0°로 나타내었다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1형태의 제1실시예에 따른 반도체 칩(400)의 경우, 도 3에 도시된 종래의 경우에 비해 전체적으로 방사각 패턴이 넓게 분포됨을 알 수 있다. 특히, 법선과 60°이내에 대부분의 방사각 패턴이 분포한 종래의 경우(도 3)에 비해, 법선과 이루는 각도가 60°이상인 부분에서 상당한 방사각 패턴이 분포하게 된다. 그리고 출력되는 광의 광량이 가장 큰 방향 역시 법선과 이루는 각도가 60°이상(65°부근)임을 알 수 있다. 또한, 법선과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 종래의 경우(도 3)에 비해 상당히 증가하게 된다. 가장 큰 광량을 갖는 출력광과 비교할 때, 30% 이상이 된다.
그리고 기판(410)의 두께는 100 내지 200 μm 범위로 형성될 수 있다. 종래의 사파이어 기판은 80 μm 정도의 두께로 형성되는데, 기판(410)의 두께를 이보다 두껍게 하면, 기판(410)의 법선과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 증가하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제2실시예에 대한 사시도이고, 도 8는 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1형태의 제2실시예의 반도체 칩(700)은 기판(710)과 발광소자(720)를 구비한 발광소자용 반도체 칩이며, 특히, 발광다이오드(LED)용 칩일 수 있다. 이를 위해, 기판(710)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 리튬 알루미늄 산화물(LiAlO2), 마그네슘 산화물(MgO) 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 사파이어가 이용된다. 발광소자(720)는 기판(710) 상에 형성되며, LED 구조가 포함된 단결정 박막층으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 GaN계 질화물 박막으로 이루어질 수 있다.
기판(710)의 상면의 형상은 정사각형, 직사각형, 평행사변형 등의 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직사각형의 형상을 갖는다. 그리고 기판(710)의 4개의 옆면 중 상대적으로 큰 옆면(712)(이하 '제1면'이라 함)과 이 옆면(712)과 대향하 는 옆면(713)(이하 '제2면'이라 함)이 모두 기판(710)의 바닥면(714)과 예각을 이루도록 기울어지게 형성된다. 이때, 도 8에 나타낸 θ1과 θ2를 동일하게 형성하여, 상면이 좁고, 바닥면이 넓은 단면의 형상이 등각사다리꼴이 되도록 기판(710)이 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 반도체 칩(700)의 방사각 패턴을 도 9에 나타내었다. 도 9에서 기판(710)의 상면과 수직한 법선 방향을 0°로 나타내었다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1형태의 제2실시예에 따른 반도체 칩(700)의 경우, 도 3에 도시된 종래의 경우에 비해 전체적으로 방사각 패턴이 넓게 분포된다. 특히, 법선과 60°이내에 대부분의 방사각 패턴이 분포한 종래의 경우(도 3)에 비해, 법선과 이루는 각도가 60°이상인 부분에서 상당한 방사각 패턴이 분포하게 된다. 그리고 출력되는 광의 광량이 가장 큰 방향 역시 법선과 이루는 각도가 60°이상(65°부근과 325°부근)임을 알 수 있다. 또한, 법선 방향으로 출력되는 광의 광량이 종래의 경우(도 3)에 비해 상당히 감소하게 된다. 가장 큰 광량을 갖는 출력광과 비교할 때, 80% 이하가 된다.
그리고 기판(710)의 두께는 100 내지 200 μm 범위로 형성될 수 있다. 종래의 사파이어 기판은 80 μm 정도의 두께로 형성되는데, 기판(710)의 두께를 이보다 두껍게 하면, 기판(710)의 법선과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 증가하게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제3실시예에 대한 사시도이 고, 도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1형태의 제3실시예의 반도체 칩(1000)은 기판(1010)과 발광소자(1020)를 구비한 발광소자용 반도체 칩이며, 특히, 발광다이오드(LED)용 칩일 수 있다. 이를 위해, 기판(1010)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 리튬 알루미늄 산화물(LiAlO2), 마그네슘 산화물(MgO) 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 사파이어가 이용된다. 발광소자(1020)는 기판(1010) 상에 형성되며, LED 구조가 포함된 단결정 박막층으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 GaN계 질화물 박막으로 이루어질 수 있다.
기판(1010)의 상면의 형상은 정사각형, 직사각형, 평행사변형 등의 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직사각형의 형상을 갖는다. 그리고 기판(1010)의 4개의 옆면 중 상대적으로 큰 옆면(1012)(이하 '제1면'이라 함)과 이 옆면(1012)과 대향하는 옆면(1013)(이하 '제2면'이라 함)이 모두 기판(1010)의 바닥면(1014)과 둔각을 이루도록 기울어지게 형성된다. 이때, 도 11에 나타낸 θ1과 θ2를 동일하게 형성하여, 상면이 넓고, 바닥면이 좁은 단면의 형상이 등각사다리꼴이 되도록 기판(1010)이 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 반도체 칩(1000)의 방사각 패턴을 도 12에 나타내었다. 도 12에서 기판(1010)의 상면과 수직한 법선 방향을 0°로 나타내었다.
도 12에 도시된 바와 같이 제1형태의 제3실시예에 따른 반도체 칩(1000)의 경우도 도 3에 도시된 종래의 경우에 비해 전체적으로 방사각 패턴이 넓게 분포된 다. 특히, 법선과 60°이내에 대부분의 방사각 패턴이 분포한 종래의 경우(도 3)에 비해, 법선과 이루는 각도가 60°이상인 부분에서 상당한 방사각 패턴이 분포하게 된다. 그리고 출력되는 광의 광량이 가장 큰 방향 역시 법선과 이루는 각도가 60°이상(65°부근과 325°부근)임을 알 수 있다. 또한, 법선과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 종래의 경우(도 3)에 비해 상당히 증가하게 된다. 가장 큰 광량을 갖는 출력광과 비교할 때, 30% 이상이 된다. 그리고 법선과 60°이상 90°이하의 각도를 갖고 출력되는 광의 총 광량이 법선과 60°이하의 각도를 갖고 출력되는 광의 총 광량의 30% 이상이 된다. 즉 수평 방향으로 출력되는 광량의 양이 종래의 경우(도 3)에 비해 상당히 증가된다.
그리고 기판(1010)의 두께는 100 내지 200 μm 범위로 형성될 수 있다. 종래의 사파이어 기판은 80 μm 정도의 두께로 형성되는데, 기판(1010)의 두께를 이보다 두껍게 하면, 기판(1010)의 법선과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 증가하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 기판의 옆면을 기판의 상면과 기울어지도록 형성하여 방사각 패턴을 제어할 수 있다. 특히, 제1형태의 반도체 칩은 기판의 법선 방향 이외에 측방향으로도 많은 양의 광량이 출력되도록 할 수 있다. 기판의 옆면의 기울어진 정도, 기울어지는 방향 등을 조절함으로써, 손쉽게 기판의 법선 방향으로 출력되는 광의 광량이 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 80% 이하가 되도록 제어할 수 있다. 같은 방법으로, 손쉽게 법선 방향과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 30% 이상이 되도록 제어할 수 있다. 또한, 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 방향이 기판의 법선과 이루는 각도가 60°이상이 되도록 제어하는 것도 가능하며, 기판의 법선과 60°이상 90°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량이 기판의 법선과 60°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량의 30% 이상이 되도록 제어하는 것도 가능하다.
필요에 따라서는 기판의 옆면의 기울어진 정도, 기울어지는 방향 등을 조절하여 특정 방향으로 많은 양의 광량이 출력되도록 할 수 있어, 각 제품에 특화된 반도체 칩을 제조한다면 다양한 제품에 응용하는 것이 가능하게 된다.
제1형태의 제1실시예 내지 제3실시예에서는 기판의 옆면 중 상대적으로 큰 면인 제1면과 제2면만이 바닥면에 대해 기울어져 있는 경우에 대해 나타내었으나, 기판의 옆면 중 상대적으로 작은 면 또한 바닥면에 대해 기울어져 있을 수 있다. 그리고 기판의 상면과 바닥면의 형상이 직사각형인 경우에 대해 나타내었으나, 기판의 상면과 바닥면은 정사각형, 평행사변형 등의 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우에도 방사각 패턴은 종래의 경우에 비해 넓게 분포되며, 기울어져 있는 각도 등을 조절하여 방사각 패턴을 제어하는 것이 가능하다.
반도체 칩의 제2형태 : 기판의 상면에 요철이 형성된 반도체 칩
본 발명에 따른 반도체 칩의 제2형태는 기판의 상면에 요철을 형성함으로써, 방사각 패턴을 제어하는 것으로, 이를 도 13 내지 도 15에 나타내었다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 반도체 칩의 제2형태의 요철의 형상과 그에 따른 방사각 패턴을 나타낸 도면들이다. 도 13 내지 도 15에서 기판의 상면과 수직한 법선 방향을 0°로 나타내었다.
도 13 내지 도 15에 나타낸 반도체 칩(1300, 1400, 1500)은 기판과 발광소자를 구비한 발광소자용 반도체 칩이며, 특히, 발광다이오드(LED)용 칩일 수 있다. 이를 위해, 기판은 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 리튬 알루미늄 산화물(LiAlO2), 마그네슘 산화물(MgO) 등으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 사파이어가 이용된다. 그리고 기판의 두께는 두께는 100 내지 200 μm 범위로 형성될 수 있다. 발광소자는 기판 상에 형성되며, LED 구조가 포함된 단결정 박막층으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 GaN계 질화물 박막으로 이루어질 수 있다.
도 13 내지 도 15에 나타낸 반도체 칩(1300, 1400, 1500)의 제2형태에 구비된 기판의 상면의 형상은 정사각형, 직사각형, 평행사변형 등의 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직사각형의 형상을 갖고 기판의 단면의 형상은 직사각형의 형상을 갖는다. 그리고 각 기판의 상면에는 각 도면의 상부에 주사전자현미경(scanning electron scopy) 사진에 나타낸 바와 같이 요철이 형성되어 있다. 도 13은 상부는 뾰족하고 하부가 넓은 볼(bawl) 형태의 요철이 형성된 경우이고, 도 14는 삼각뿔 형상의 요철이 형성된 경우이며, 도 15는 상부가 편평한 형태의 요철이 형성된 경우이다.
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 요철의 형상이 변하게 되면, 방사각의 패턴이 변하게 된다. 특히 기판의 법선 방향의 광량의 비중이 종래에 비해 현저히 감소하게 된다. 즉, 기판의 상면에 요철을 형성함으로써 기판의 법선 방향의 광량을 조절할 수 있게 된다. 특히, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 요철의 형 상을 조절함으로써 방사각 패턴을 제어할 수 있다. 도면에 나타내지는 않았으나, 요철의 크기, 밀도, 분포 등을 조절하면 방사각 패턴을 용이하게 제어하는 것이 가능하게 된다. 밀도의 경우 요철이 기판에 밀하게 형성되면 기판의 법선 방향의 광량이 증가하게 되고, 요철이 기판에 소하게 형성되면 기판의 법선 방향의 광량이 감소하게 된다.
즉, 요철의 형상, 크기, 밀도 및 분포를 조절하면 손쉽게 기판의 법선 방향으로 출력되는 광의 광량이 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 80% 이하가 되도록 제어할 수 있다. 같은 방법으로, 손쉽게 법선 방향과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량이 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 30% 이상이 되도록 제어할 수 있다. 또한, 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 방향이 기판의 법선과 이루는 각도가 60°이상이 되도록 제어하는 것도 가능하며, 기판의 법선과 60°이상 90°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량이 기판의 법선과 60°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량의 30% 이상이 되도록 제어하는 것도 가능하다.
또한, 필요에 따라서는 요철의 형상, 크기, 밀도 및 분포를 조절하여 특정 방향으로 많은 양의 광량이 출력되도록 할 수 있어, 각 제품에 특화된 반도체 칩을 제조한다면 다양한 제품에 응용하는 것이 가능하게 된다.
상술한 본 발명에 따른 제1형태의 반도체 칩과 제2형태의 반도체 칩이 조합된 경우의 방사각 패턴을 도 16에 나타내었다. 즉, 도 16은 제1형태의 반도체 칩과 같이 기판의 옆면이 상면과 기울어지게 형성되고, 제2형태와 같이 기판의 상면에 요철이 형성된 경우, 방사각 패턴을 나타낸 도면이다. 이때, 기판의 옆면과 상면이 기울어진 형태는 제1형태의 제2실시예와 동일하고, 기판의 상면에 형성된 요철의 형상은 도 14에 도시된 것과 동일하다.
이러한 경우의 방사각 패턴은 도 16에 도시된 바와 같이, 종래의 경우(도 3)에 비해 넓게 분포가 된 것은 물론이고, 제1형태의 반도체 칩(400, 700, 1000)과 제2형태의 반도체 칩(1300, 1400, 1500)의 방사각 패턴과 비교하더라도 특정한 각도로 편향되지 않고 고르게 분포되어 있음을 알 수 있다. 즉 기판의 법선 방향(수직 방향)의 광량은 상대적으로 작으며, 법선과 직교하는 방향(수평 방향)의 광량은 상대적으로 크다는 것을 알 수 있다. 따라서 기판의 옆면의 기울어진 정도, 기울어지는 방향, 기판 상면의 요철의 형상, 밀도, 크기, 분포 등을 함께 조절한다면, 더욱 효율적으로 방사각 패턴을 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래의 사파이어 기판 상에 질화물 박막이 성장되어 있는 LED 칩의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 LED 칩의 방사각 패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제1실시예에 대한 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 반도체 칩의 방사각 패턴을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제2실시예에 대한 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 반도체 칩의 방사각 패턴을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 반도체 칩의 제1형태의 제1실시예에 대한 사시도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면도이다.
도 12는 도 10에 도시된 반도체 칩의 방사각 패턴을 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 반도체 칩의 제2형태의 요철의 형상과 그에 따른 방사각 패턴을 나타낸 도면들이다.
도 16은 제1형태와 제2형태가 조합된 반도체 칩의 방사각 패턴을 나타낸 도 면이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기판과 상기 기판 상에 형성된 발광소자를 구비한 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판은 상면이 좁고 바닥면이 넓은 단면 형상을 갖고, 상기 기판의 상면에는 요철이 형성되어 있으며,
    상기 기판의 옆면과 바닥면이 이루는 각도, 상기 요철의 형상, 크기 및 밀도 중 적어도 하나를 조절함으로써,
    상기 기판의 상면과 수직한 법선 방향으로 출력되는 광의 광량은 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 80% 이하이고, 상기 법선 방향과 직교하는 방향으로 출력되는 광의 광량은 가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 광량의 30% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  6. 삭제
  7. 기판과 상기 기판 상에 형성된 발광소자를 구비한 반도체 칩에 있어서,
    상기 기판은 상면이 넓고 바닥면이 좁은 단면 형상을 갖고, 상기 기판의 상면에는 요철이 형성되어 있으며,
    상기 기판의 옆면과 바닥면이 이루는 각도, 상기 요철의 형상, 크기 및 밀도 중 적어도 하나를 조절함으로써,
    가장 큰 광량을 갖고 출력되는 광의 방향이 상기 기판의 상면과 수직한 법선과 이루는 각도가 60°이상이고, 상기 법선과 60°이상 90°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량이 상기 법선과 60°이하의 각도로 출력되는 광의 총 광량의 30% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  8. 삭제
  9. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 100 내지 200 μm 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 칩.
  10. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341035A (ja) 1997-06-03 1998-12-22 Hewlett Packard Co <Hp> 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
KR100537477B1 (ko) * 2002-03-14 2005-12-19 가부시끼가이샤 도시바 반도체 발광소자 및 반도체 발광장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3176856B2 (ja) * 1995-12-14 2001-06-18 沖電気工業株式会社 端面発光型led、端面発光型ledアレイ、光源装置及びそれらの製造方法
JP3705791B2 (ja) * 2002-03-14 2005-10-12 株式会社東芝 半導体発光素子および半導体発光装置
JP2007019262A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Toshiba Discrete Technology Kk 半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341035A (ja) 1997-06-03 1998-12-22 Hewlett Packard Co <Hp> 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
KR100537477B1 (ko) * 2002-03-14 2005-12-19 가부시끼가이샤 도시바 반도체 발광소자 및 반도체 발광장치

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