KR101258228B1 - 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자 - Google Patents

복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101258228B1
KR101258228B1 KR1020060136442A KR20060136442A KR101258228B1 KR 101258228 B1 KR101258228 B1 KR 101258228B1 KR 1020060136442 A KR1020060136442 A KR 1020060136442A KR 20060136442 A KR20060136442 A KR 20060136442A KR 101258228 B1 KR101258228 B1 KR 101258228B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wavelength
light
material layer
converting material
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020060136442A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080061565A (ko
Inventor
최혁중
Original Assignee
서울반도체 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 서울반도체 주식회사 filed Critical 서울반도체 주식회사
Priority to KR1020060136442A priority Critical patent/KR101258228B1/ko
Priority to JP2007331710A priority patent/JP2008166782A/ja
Priority to US11/964,443 priority patent/US7906892B2/en
Publication of KR20080061565A publication Critical patent/KR20080061565A/ko
Priority to US12/827,737 priority patent/US8405304B2/en
Priority to JP2011113396A priority patent/JP5345178B2/ja
Priority to US13/164,379 priority patent/US8569944B2/en
Priority to JP2013091590A priority patent/JP5481587B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR101258228B1 publication Critical patent/KR101258228B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

복수개의 파장 변환 물질층들을 갖는 발광 소자가 개시된다. 이 발광 소자는 기재 상에 배치되고 제1 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드를 포함한다. 투명 몰딩부가 상기 제1 발광 다이오드를 덮고, 상기 투명 몰딩부 상에 하부 파장 변환 물질층이 배치되고, 상기 하부 파장 변환 물질층 상에 상부 파장 변환 물질층이 배치된다. 상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제2 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하고, 상기 상부 파장 변환 물질층은 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제3 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유한다. 또한 상기 제3 파장은 상기 제2 파장보다 단파장이다. 이에 따라, 파장 변환 물질층들에서 파장변환된 광이 형광체에 의해 손실되는 것을 감소시킬 수 있다.
발광 소자, 형광체, 발광 다이오드, 유전체 다층막 반사 미러

Description

복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE HAVING PLURALITY OF LIGHT-CONVERTING MATERIAL LATERS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자에 관한 것이다.
화합물 반도체 발광 다이오드로 제작된 발광 소자는 컬러 구현이 가능하여 표시등, 전광판 및 디스플레이용으로 널리 사용되고 있다. 특히, 발광 소자는 백색광을 구현할 수 있어 액정 디스플레이 패널의 광원 및 일반 조명용으로도 사용되고 있다.
일반적으로, 청색 LED와 형광체를 조합하여 백색광을 구현할 수 있으며, 청색 LED와 YAG 형광체를 사용하여 백색광을 구현한 발광소자가 일본 특허 공개공보 제2002-064220호에 개시된 바 있다. 그러나, 청색광과 황색광의 혼합광에 의해 백색광을 구현한 위 기술은 적색 파장 영역의 광이 부족하여 색 재현성 및 연색성이 좋지 못하다. 또한, 청색 LED, 녹색 LED 및 적색 LED를 채택하여 세 개의 LED들에 의해 백색광을 구현할 수 있으나, LED에서 방출되는 광의 파장영역이 좁기 때문에 색 재현성은 우수하나 연색성이 좋지 못하다.
한편, 위의 문제를 해결하기 위해 청색 LED와 녹색 형광체 및 적색 형광체를 사용하여 백색광을 구현한 발광 소자가 미국특허공개공보 US2004/0207313A1호에 개시된 바 있다. 이에 따르면, 녹색 형광체와 적색 형광체를 모두 함유하는 투광성 수지로 청색 LED를 덮어 색재현성 및 연색성이 우수한 백색광을 구현할 수 있다.
그러나, 미국특허공개공보 US2004/0207313A1호에 개시된 발광 소자에 있어서, 녹색 형광체와 적색 형광체가 동일한 투광성 수지 내에 분포하고 있어, 녹색 형광체에서 방출된 녹색광이 적색 형광체에 흡수된다. 일반적으로, 형광체는 여기 파장에 따라 파장변환 효율이 다르며, 청색 LED에서 방출된 광을 적색광으로 파장변환시키는 적색 형광체는 청색광을 적색광으로 변환시키는 파장 변환 효율이 우수하게 선택된다. 따라서, 적색 형광체에 흡수된 녹색광은 대부분 열로 변환되어 소멸된다. 결과적으로, 녹색 형광체와 적색 형광체를 투광성 수지 내에 모두 포함시킨 경우, 녹색광이 부족하게 되고, 또한 소멸되는 광이 많이 발생되어 발광 효율이 감소된다.
또한, 형광체에서 파장변환된 광이 청색 LED로 다시 입사될 수 있다. 청색 LED로 입사된 광은 청색 LED를 통과하여 청색 LED가 실장된 기재의 바닥면에서 흡수되어 소멸될 수 있으며, 이에 따라 발광 효율이 더욱 감소된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 파장변환된 광이 다시 형광체에 흡수되어 소멸되는 것을 방지할 수 있는 발광 소자를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 파장변환된 광이 다시 LED로 입사되어 소멸되는 것을 방지할 수 있는 발광 소자를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 복수개의 파장 변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 제공한다. 이 발광 소자는 기재 상에 배치되고 제1 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드를 포함한다. 투명 몰딩부가 상기 제1 발광 다이오드를 덮고, 상기 투명 몰딩부 상에 하부 파장 변환 물질층이 배치되고, 상기 하부 파장 변환 물질층 상에 상부 파장 변환 물질층이 배치된다. 상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제2 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하고, 상기 상부 파장 변환 물질층은 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제3 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유한다. 또한 상기 제3 파장은 상기 제2 파장보다 단파장이다. 이에 따라, 상기 파장 변환 물질층들에서 파장변환된 광이 형광체에 의해 손실되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 투명 몰딩부가 상기 하부 파장 변환 물질층과 상기 발 광 다이오드 사이에 개재되어 파장변환된 광이 발광 다이오드로 다시 입사되어 손실되는 것을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 투명 몰딩부, 상기 하부 파장 변환 물질층 및 상기 상부 파장 변환 물질층은 동일한 굴절률을 가질 수 있으며, 또는 위 순서대로 굴절률이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드에서 방출된 광이 내부 전반사에 의해 손실되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 투명 몰딩부를 노출시키는 적어도 하나의 개구부를 가질 수 있다. 상기 개구부는 상기 상부 파장 변한 물질층에 의해 채워진다. 따라서, 상기 발광 다이오드에서 방출된 광의 일부는 상기 하부 파장 변환 물질층을 거치지 않고 상부 파장 변환 물질층으로 입사되어 그 내부에 함유된 형광체를 여기시킬 수 있다.
상기 제1 파장의 광은 청색광이고, 상기 제2 파장의 광은 적색광이고, 상기 제3 파장의 광은 녹색광일 수 있으며, 이에 따라 백색광이 구현될 수 있다.
한편, 상기 투명 몰딩부, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층은 주형을 이용하여 성형될 수 있으며, 이에 따라 다양한 형상으로 성형될 수 있다.
또한, 상기 투명 몰딩부는 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층에 비해 작은 경도를 가질 수 있다. 또한, 상기 상부 파장 변환 물질층이 상기 하부 파장 변환 물질층에 비해 높은 경도를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 투명 몰딩부는 실리콘일 수 있으며, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층은 에폭시일 수 있다.
한편, 하부 유전체 다층막 반사 미러가 상기 투명몰딩부와 상기 하부 파장 변환 물질층 사이에 개재되고, 상부 유전체 다층막 반사 미러가 상기 하부 파장 변환 물질층과 상기 상부 파장 변환 물질층 사이에 개재될 수 있다. 상기 유전체 다층막 반사 미러는 높은 굴절률을 갖는 유전체층과 낮은 굴절률을 갖는 유전체층이 반복 형성되어 고 반사도를 나타낸다. 이에 따라, 상기 상부 파장 변환 물질층에서 파장변환된 제3 파장의 광이 상기 하부 파장 변환 물질층으로 입사되는 것이 방지되며, 또한 상기 하부 파장 변환 물질층에서 파장변환된 제2 파장의 광이 상기 투명 몰딩부로 입사되는 것이 방지된다.
상기 하부 유전체 다층막 반사 미러 내의 각 유전층들의 두께는 (2m-1)λ2/4n2 (여기서, n2은 각 유전층의 굴절률을, λ2는 제2 파장을, m은 1 이상의 정수를 나타낸다.)을 만족하고, 상기 상부 유전체 다층막 반사 미러 내의 각 유전층들의 두께는 (2k-1)λ3/4n3 (여기서, n3은 각 유전층의 굴절률을, λ3는 제3 파장을, k는 1 이상의 정수를 나타낸다.)을 만족할 수 있으며, 바람직하게 상기 각 식에서 m및 k는 1일 수 있다.
이에 더하여, 상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 투명 몰딩부를 노출시키는 적어도 하나의 개구부를 갖고, 상기 개구부는 상기 상부 파장 변한 물질층에 의해 채워질 수 있다. 이때, 상기 상부 유전체 다층막 반사 미러는 상기 개구부 내의 상기 투명 몰딩부와 상기 상부 파장 변환 물질층 사이로 연장될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위 해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 파장 변환 물질층을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기재(20) 상에 발광 다이오드(23)가 탑재된다. 상기 기재(20)는, 도시된 바와 같이, 리드전극들(21a, 21b)을 갖는 인쇄회로기판(20)일 수 있으나, 리드프레임, 히트싱크 또는 플라스틱 패키지 본체 등 발광 다이오드가 실장될 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 또한, 상기 발광 다이오드는 예컨대 사파이어, SiC, 스피넬 등의 기판 상에 GaAlInN 계열의 화합물 반도체층들을 성장시키어 형성된 것으로, 자외선 또는 청색광의 제1 파장의 광을 방출할 수 있다.
상기 발광 다이오드(23)는 도전성 접착제(도시하지 않음)를 통해 리드전극(21a)에 부착되고, 본딩와이어를 통해 리드전극(21b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 상기 발광 다이오드(23)는 두 개의 본딩와이어들을 통해 상기 리드 전극들(21a, 21b)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 또한, 서브마운트(도시하지 않음) 상에 부착되어 상기 리드 전극들(21a, 21b)에 전기적으로 연결될 수 있다.
투명 몰딩부(25)가 기재(20) 상에 형성되어 상기 발광 다이오드(23)를 덮는다. 또한, 상기 투명 몰딩부(25)는 본딩와이어를 덮을 수 있다. 상기 투명 몰딩부(25)는 상대적으로 작은 경도값을 갖는 수지로 형성될 수 있으며, 예컨대 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 상기 투명 몰딩부(25)는 형광체를 함유하지 않으며, 따라서, 상기 발광 다이오드에서 투명 몰딩부(25)로 입사된 광이 발광 다이오드(23) 근처에서 파장변환되어 다시 발광 다이오드(23)로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 투명 몰딩부(25) 상에 하부 파장 변환 물질층(27)이 배치된다. 상기 하부 파장 변환 물질층(27)은 상기 발광 다이오드(23)에서 방출된 제1 파장의 광을 제2 파장의 광으로 변환시키는 형광체를 함유한다. 상기 제2 파장의 광은 상기 제1 파장의 광보다 장파장으로, 예컨대 상기 제1 파장의 광이 자외선 또는 청색광인 경우, 상기 제2 파장의 광은 적색광일 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(23)에서 방출된 제1 파장의 광 중 일부는 하부 파장 변환 물질층(27)내에 함유된 형광체에 의해 제2 파장의 광으로 변환된다.
이에 더하여, 상기 하부 파장 변환 물질층(27) 상에 상부 파장 변환 물질층(29)이 배치된다. 상기 상부 파장 변환 물질층(29)은 발광 다이오드(23)에서 방출된 제1 파장의 광을 제3 파장의 광으로 변환시키는 형광체를 함유한다. 상기 제3 파장의 광은 상기 제1 파장의 광보다 장파장이고, 상기 제2 파장의 광보다 단파장으로, 예컨대 상기 제2 파장의 광이 적색광인 경우, 상기 제2 파장의 광은 녹색광일 수 있다.
일반적으로, 형광체는 여기광에 의해 여기되어 여기 파장보다 장파장인 광을 방출하므로, 방출 파장에 비해 장파장인 광이 형광체로 입사되면, 장파장의 광은 형광체를 여기 시키지 못한다. 따라서, 하부 파장 변환 물질층(27) 내에 함유된 형광체에 의해 파장변환된 제2 파장의 광은 상부 파장 변환 물질층(29) 내에 함유된 형광체의 방출파장에 비해 장파장인 것으로, 상기 파장 변환 물질층(29) 내의 형광체를 여기시키지 못한다. 그 결과, 상기 하부 파장 변환 물질층(27)에서 파장변환된 제2 파장의 광은 상부 파장 변환 물질층(29)을 투과하여 외부로 방출될 수 있다.
한편, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은 상기 투명 몰딩부와 동일한 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 물질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 하부 파장 변환 물질층(27)은 상기 투명 몰딩부(25)에 비해 굴절률이 큰 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상부 파장 변환 물질층(29)은 하부 파장 변환 물질층(27)과 동일하거나 높은 굴절률을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드(23)에서 방출된 광이 투명 몰딩부(25)와 하부 파장 변환 물질층(27) 사이의 계면 또는 하부 파장 변환 물질층(27)과 상부 파장 변환 물질층(29) 사이의 계면에서 내부 전반사되어 손실되는 것을 방지할 수 있으며, 하부 및 상부 파장 변환 물질층들(27, 29)에서 파장변환된 광이 다시 내부로 입사되는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은 상기 투명 몰딩부(25)에 비해 큰 경도값을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 투명 몰딩부(25)가 실리콘인 경우, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은 각각 형광체를 함유하는 에폭시로 형성될 수 있다. 이에 따라, 투명 몰딩부(25)가 기재(20)로부터 박리되는 것을 방지함과 아울러, 외력으로부터 발광 다이오드를 보호할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 예컨대 청색광을 방출하는 발광 다이오드(23) 상부에 상기 청색광을 적색광으로 변환시키는 형광체를 함유한 하부 파장 변환 물질층(27)을 배치하고, 상기 하부 파장 변환 물질층(27) 상에 상기 청색광을 녹색광으로 변환시키는 형광체를 함유한 상부 파장 변환 물질층(29)을 배치함으로써 백색광을 구현할 수 있다. 또한, 자외선을 방출하는 발광 다이오드(23)를 사용할 경우, 자외선을 적색광으로 변환시키는 형광체를 함유한 하부 파장 변한 물질층(27)과, 자외선을 녹색광으로 변환시키는 형광체를 함유한 상부 파장 변환 물질층(29)을 배치하고, 상기 상부 파장 변환 물질층(29) 상에 자외선을 청색광으로 변환시키는 형광체를 함유한 추가적인 파장 변환 물질층(도시하지 않음)을 배치함으로써 백색광을 구현할 수 있다.
한편, 상기 투명 몰딩부(23), 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은, 도시된 바와 같이, 단면이 사다리꼴 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 투명 몰딩부(23), 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은 주형을 이용한 몰딩기술을 사용하여 성형될 수 있으며, 예컨대 트랜스퍼 몰딩에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 투명 몰딩부(23), 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29)은 주형의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 특히, 상부 파장 변환 물질층(29)은 광의 방출 효율을 향상시키기 위해 반구 형상으로 형성될 수 있으며, 그 표면에 요철들을 가질 수 있다.
또한, 하부 및 상부 파장 변환 물질층(27, 29) 내에 함유된 형광체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 YAG 계열, 실리케이트 계열 또는 티오갤레이트 계열의 형광체들이 사용될 수 있다. 특히, 상기 형광체들은 대한민국공개공보 제10- 2005-0117164호에 개시된 바와 같이 납 또는 구리를 함유한 화합물, 예컨대 납 및 구리를 함유한 실리케이트 형광체일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수개의 파장 변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자는, 하부 파장 변환 물질층(27)이 개구부(27a)를 갖는 것을 제외하면, 도 1을 참조하여 설명한 발광 소자와 대체로 동일하다. 상기 개구부(27a)는 투명 몰딩부(25)를 노출시키며, 상부 파장 변환 물질층(29)에 의해 채워진다.
따라서, 상기 발광 다이오드(23)에서 방출된 광의 일부는 하부 파장 변환 물질층(27)을 거치지 않고 직접 개구부(27a) 내의 상부 파장 변환 물질층(29) 내로 입사된다. 그 결과, 상기 상부 파장 변환 물질층(29) 내의 형광체를 여기시키는 광의 강도를 증가시킬 수 있다.
상기 개구부(27a)는 복수개일 수 있으며, 상부 파장 변환 물질층(29) 내의 형광체를 고르게 여기시키도록 분산될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수개의 파장 변환 물질층들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 기재(20) 상에 발광 다이오드(23)가 탑재되고, 상기 발광 다이오드(23)를 투명 몰딩부(25)가 덮으며, 상기 투명 몰딩부 상에 하부 및 상부 파장 변환 물질층들(27, 29)이 배치된다. 다만, 상기 투명 몰딩부(25)와 상기 하부 파장 변환 물질층(27) 사이에 하부 유전체 다층막 반사 미러(26)가 개재되고, 상기 하부 파장 변환 물질층(27)과 상부 파장 변환 물질층(29) 사이에 상부 유전체 다층막 반사 미러(28)가 개재된다.
상기 반사 미러(26)는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 유전층(26a)과 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 유전층(26b)의 적어도 한 쌍을 포함한다. 여기서, 상기 하부 파장 변환 물질층(27)은 상기 고굴절률 유전층(26b)에 비해 낮은 굴절률을 갖는다. 상기 반사 미러(26)는 각각 그 두께가 (2m-1)λ2/4n2 (여기서, n2은 각 유전층의 굴절률을, λ2는 제2 파장을, m은 1 이상의 정수를 나타낸다.)를 만족하는 고굴절률 유전층(26b)와 저굴절률 유전층(26a)의 적어도 하나의 쌍을 포함하여 제2 파장의 광을 반사시킨다. 바람직하게, 상기 각 유전층의 두께는 λ2/4n2, 즉 m이 1일 수 있다. 상기 유전층들(26a, 26b)의 쌍이 여러번 적층 될수록 제2 파장의 광에 대한 반사도는 증가된다. 한편, 상기 반사 미러(26)는 발광 다이오드(23)에서 방출된 광에 대해서는 투광특성을 나타낸다.
또한, 상기 반사 미러(28)는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 유전층(28a)과 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 유전층(28b)의 적어도 한 쌍을 포함하며, 상기 상부 파장 변환 물질층(29)은 상기 고굴절률 유전층(28b)에 비해 낮은 굴절률을 갖는다. 상기 반사 미러(28) 또한 각각 그 두께가 (2k-1)λ3/4n3 (여기서, n3은 각 유전층의 굴절률을, λ3는 제3 파장을, k는 1 이상의 정수를 나타낸다.)를 만족하는 고굴절률 유전층(26b)와 저굴절률 유전층(26a)의 적어도 하나의 쌍을 포함하여 제3 파장의 광을 반사시킨다. 바람직하게, 상기 각 유전층의 두께는 λ3/4n3, 즉 k는 1일 수 있다. 상기 유전층들(28a, 28b)의 쌍이 여러번 적층 될수록 제3 파장의 광에 대한 반사도가 증가된다. 한편, 상기 반사 미러(28)는 발광 다이오드(23)에서 방출된 광 및 상기 제2 파장의 광에 대해서는 투광특성을 나타낸다.
이에 따라, 상기 상부 파장 변환 물질층(29)에서 파장변환된 제3 파장의 광은 상부 유전체 다층막 반사 미러(28)에 의해 하부 파장 변환 물질층(27) 내로 입사되는 것이 방지되며, 하부 파장 변환 물질층(27)에서 파장변환된 제2 파장의 광은 하부 유전체 다층막 반사 미러(26)에 의해 투명 몰딩부(25) 내로 입사되는 것이 방지된다.
본 실시예에 있어서, 상기 하부 파장 변환 물질층(27)은, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 개구부를 가질 수 있으며, 상기 개구부는 상부 파장 변환 물질층(29)에 의해 채워질 수 있다. 이때, 상기 상부 유전체 다층막 반사 미러(28)는 개구부 내로 연장되어 개구부 내의 상부 파장 변환 물질층(29)과 투명 몰딩부(25) 사이에 개재될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수개의 파장 변환 물질층을 채택하여 혼합광을 구현하되, 상대적으로 장파장의 광으로 파장변환시키는 형광체를 함유한 파장변환 물질층 상에 상대적으로 단파장의 광으로 파장변환시키는 형광체를 함유한 파장 변환 물질층을 배치함으로써 파장변환된 광이 형광체에 의해 손실되는 것을 방 지할 수 있는 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 파장 변환 물질층들과 발광 다이오드 사이에 투명 몰딩부를 배치하여 형광체에 의해 파장변환된 광이 발광 다이오드로 다시 입사되어 손실되는 것을 방지할 있다. 이에 더하여, 유전체 다층막 반사 미러를 채택함으로써 파장변환된 광이 형광체 또는 발광 다이오드로 다시 입사되어 손실되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 기재 상에 배치되고 제1 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드;
    상기 제1 발광 다이오드를 덮는 투명 몰딩부;
    상기 투명 몰딩부 상에 배치되고 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제2 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하는 하부 파장 변환 물질층; 및
    상기 하부 파장 변환 물질층 상에 배치되고, 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제3 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하는 상부 파장 변환 물질층을 포함하고,
    상기 제3 파장은 상기 제2 파장보다 단파장이고,
    상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 투명 몰딩부를 노출시키는 적어도 하나의 개구부를 갖고, 상기 개구부는 상기 상부 파장 변환 물질층에 의해 채워진 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 몰딩부, 상기 하부 파장 변환 물질층 및 상기 상부 파장 변환 물질층의 순으로 굴절률이 증가하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 파장의 광은 청색광이고,
    상기 제2 파장의 광은 적색광이고,
    상기 제3 파장의 광은 녹색광인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 몰딩부, 상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층은 주형을 이용하여 몰딩된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 투명 몰딩부는 실리콘이고,
    상기 하부 및 상부 파장 변환 물질층은 에폭시인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  7. 기재 상에 배치되고 제1 파장의 광을 방출하는 발광 다이오드;
    상기 제1 발광 다이오드를 덮는 투명 몰딩부;
    상기 투명 몰딩부 상에 배치되고 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제2 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하는 하부 파장 변환 물질층;
    상기 하부 파장 변환 물질층 상에 배치되고, 상기 발광 다이오드에서 방출된 제1 파장의 광을 그것보다 장파장인 제3 파장의 광으로 변환하는 형광체를 함유하는 상부 파장 변환 물질층;
    상기 투명몰딩부와 상기 하부 파장 변환 물질층 사이에 개재된 하부 유전체 다층막 반사 미러; 및
    상기 하부 파장 변환 물질층과 상기 상부 파장 변환 물질층 사이에 개재된 상부 유전체 다층막 반사 미러를 포함하고,
    상기 제3 파장은 상기 제2 파장보다 단파장인 발광 소자.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 하부 유전체 다층막 반사 미러 내의 각 유전층들의 두께는 (2m-1)λ2/4n2 (여기서, n2은 각 유전층의 굴절률을, λ2는 제2 파장을, m은 1 이상의 정수를 나타낸다.)을 만족하고,
    상기 상부 유전체 다층막 반사 미러 내의 각 유전층들의 두께는 (2k-1)λ3/4n3 (여기서, n3은 각 유전층의 굴절률을, λ3는 제3 파장을, k는 1 이상의 정수를 나타낸다.)을 만족하는 발광 소자.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 하부 파장 변환 물질층은 상기 투명 몰딩부를 노출시키는 적어도 하나의 개구부를 갖고, 상기 개구부는 상기 상부 파장 변한 물질층에 의해 채워진 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 상부 유전체 다층막 반사 미러는 상기 개구부 내의 상기 투명 몰딩부와 상기 상부 파장 변환 물질층 사이로 연장된 발광 소자.
KR1020060136442A 2006-12-26 2006-12-28 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자 KR101258228B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060136442A KR101258228B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
JP2007331710A JP2008166782A (ja) 2006-12-26 2007-12-25 発光素子
US11/964,443 US7906892B2 (en) 2006-12-26 2007-12-26 Light emitting device
US12/827,737 US8405304B2 (en) 2006-12-26 2010-06-30 Light emtting device
JP2011113396A JP5345178B2 (ja) 2006-12-26 2011-05-20 発光素子
US13/164,379 US8569944B2 (en) 2006-12-26 2011-06-20 Light emitting device
JP2013091590A JP5481587B2 (ja) 2006-12-26 2013-04-24 発光素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060136442A KR101258228B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110030344A Division KR101202173B1 (ko) 2011-04-01 2011-04-01 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
KR1020120152341A Division KR101258232B1 (ko) 2012-12-24 2012-12-24 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080061565A KR20080061565A (ko) 2008-07-03
KR101258228B1 true KR101258228B1 (ko) 2013-04-25

Family

ID=39813805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060136442A KR101258228B1 (ko) 2006-12-26 2006-12-28 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101258228B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011028033A2 (ko) 2009-09-02 2011-03-10 엘지이노텍주식회사 형광체, 형광체 제조방법 및 백색 발광 소자
KR101163902B1 (ko) 2010-08-10 2012-07-09 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
KR102157688B1 (ko) * 2014-01-29 2020-09-18 엘지이노텍 주식회사 조명장치
KR102184381B1 (ko) * 2014-03-21 2020-11-30 서울반도체 주식회사 자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자 및 이를 포함하는 조명장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040093609A (ko) * 2003-04-30 2004-11-06 삼성전기주식회사 다층 형광층을 가진 발광 다이오드 소자
JP2005183727A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Kyocera Corp 発光装置
JP2005228996A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
US20060267041A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Para Light Electronics Co., Ltd. High-brightness light-emitting diode

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040093609A (ko) * 2003-04-30 2004-11-06 삼성전기주식회사 다층 형광층을 가진 발광 다이오드 소자
JP2005183727A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Kyocera Corp 発光装置
JP2005228996A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
US20060267041A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Para Light Electronics Co., Ltd. High-brightness light-emitting diode

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080061565A (ko) 2008-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5481587B2 (ja) 発光素子
KR101297405B1 (ko) 유전체 다층막 반사 미러를 채택한 발광 소자
US7842960B2 (en) Light emitting packages and methods of making same
US9420642B2 (en) Light emitting apparatus and lighting apparatus
KR20110094996A (ko) 발광소자 패키지, 그 제조방법 및 조명시스템
US11043615B2 (en) Light-emitting device having a dielectric multilayer film arranged on the side surface of the light-emitting element
JP6107415B2 (ja) 発光装置
KR101202173B1 (ko) 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
CN109616567B (zh) 发光装置
JP2014060328A (ja) 発光装置
US8040039B2 (en) Device and method for emitting composite output light using multiple wavelength-conversion mechanisms
KR101258228B1 (ko) 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
US20190103522A1 (en) Lighting apparatus and light emitting apparatus
JP5811770B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
JP2018032693A (ja) 発光装置、及び、照明装置
KR101367378B1 (ko) 유전체 다층막 반사 미러를 채택한 발광 소자
KR101258232B1 (ko) 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
JP7460898B2 (ja) 発光装置
KR20110131429A (ko) 발광소자 및 이의 제조방법
KR200410321Y1 (ko) 발광소자용 패키지
JP2023091319A (ja) 発光装置
KR100998016B1 (ko) Ｌｅｄ 패키지
JP2019062173A (ja) 照明装置、及び、発光装置
KR20110094702A (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 7