KR101396589B1 - Light emitting device having flexibility - Google Patents
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Abstract
가요성을 구비한 발광 디바이스에 관한 것으로, 적어도 하나의 전극 패턴이 형성된 기판과, 전극패턴과 전기적으로 연결되는 발광칩 및 기판에 부착되어 발광칩 및 전극패턴 상면의 적어도 일부 영역을 덮고, 균일한 두께로 형성되며, 수지와 형광체로 구성된 파장변환부를 포함한다.A light emitting device having flexibility, comprising: a substrate on which at least one electrode pattern is formed; a light emitting chip electrically connected to the electrode pattern; and a light emitting chip mounted on the substrate and covering at least a part of the upper surface of the light emitting chip and the electrode pattern, And includes a wavelength converting portion composed of a resin and a phosphor.
Description
본 발명은 가요성을 구비한 발광 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플렉서블 기판 상에 플립칩 본딩 방식으로 발광칩을 실장하고, 발광칩을 봉지하는 몰드 필름을 부착한 가요성을 구비한 발광 디바이스에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light emitting device having flexibility, and more particularly, to a light emitting device having flexibility, a light emitting chip mounted on a flexible substrate by a flip chip bonding method, .
본 발명은 가요성을 구비한 발광 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플렉서블 기판 상에 플립칩 본딩 방식으로 발광칩을 실장하고, 발광칩을 봉지하는 몰드 필름을 부착한 가요성을 구비한 발광 디바이스에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light emitting device having flexibility, and more particularly, to a light emitting device having flexibility, a light emitting chip mounted on a flexible substrate by a flip chip bonding method, .
일반적인 발광 다이오드는 기판과, 기판 상에 형성된 리드 프레임과, 기판 또는 리드 프레임 상에 실장된 발광칩, 발광칩을 리드 프레임과 전기적으로 연결하는 와이어 및 발광칩을 봉지하는 몰딩부로 구성된다. 이러한 발광 다이오드는 발광 다이오드에서 발광칩을 리드 프레임에 연결시키기 위하여, 일반적으로 와어어 본딩 방식이 주로 사용된다. 와이어 본딩은 본딩 머신에서 가해지는 기계적, 열적인 부하로 인해 와이어가 특정 수준 이상의 기계적 특성을 보유하고 있어야 하기 때문에, 수 십 마이크로미터 이상의 두께를 가져야 하며, 와이어의 접착을 용이하게 하기 위해 발광칩 상부에 소정 공간을 확보해야 하기 때문에, 전체적으로 발광 다이오드의 두께가 두꺼워지는 문제점이 있다. A typical light emitting diode comprises a substrate, a lead frame formed on the substrate, a light emitting chip mounted on the substrate or lead frame, a wire electrically connecting the light emitting chip to the lead frame, and a molding part sealing the light emitting chip. In order to connect a light emitting chip to a lead frame in a light emitting diode, a light emitting diode is generally used. Wire bonding must have a thickness of more than a few tens of micrometers because the wire must have mechanical properties above a certain level due to the mechanical and thermal loads imposed on the bonding machine, The thickness of the light emitting diode is increased as a whole.
또한, 발광칩을 봉지하는 몰딩부는 발광칩과 와이어를 보호하기 위하여 소정 형태와 적어도 발광칩 보다는 큰 부피를 갖도록 형성되기 때문에, 발광 다이오드의 가요성을 확보하는 데 어려움이 있었다.Further, since the molding part for sealing the light emitting chip is formed to have a predetermined shape and at least a larger volume than the light emitting chip in order to protect the light emitting chip and the wire, it has been difficult to secure the flexibility of the light emitting diode.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 가요성을 구비한 발광 디바이스를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-described problems of the prior art and to provide a light emitting device having flexibility.
본 발명의 다른 목적은 박형화된 발광 다이오드를 제공하고, 와이어 본딩 공정을 생략할 수 있는 발광 디바이스를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode which can be thinned and which can omit the wire bonding process.
본 발명의 또 다른 목적은 몰딩부 제조 공정을 단순화하고, 제조 공정 시간도 단축할 수 있는 발광 디바이스를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a light emitting device that can simplify the molding part manufacturing process and shorten the manufacturing process time.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 전극 패턴이 형성된 기판; 상기 전극패턴과 전기적으로 연결되는 발광칩; 및 상기 기판에 부착되어 상기 발광칩 및 상기 전극패턴 상면의 적어도 일부 영역을 덮고, 균일한 두께로 형성되며, 수지와 형광체로 구성된 파장변환부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate on which at least one electrode pattern is formed; A light emitting chip electrically connected to the electrode pattern; And a wavelength conversion unit attached to the substrate and covering at least a part of the upper surface of the light emitting chip and the electrode pattern, the wavelength conversion unit being formed of a resin and a phosphor.
상기 파장변환부는 상기 기판의 상면 전체 영역을 덮을 수 있다.The wavelength converter may cover the entire upper surface of the substrate.
상기 파장변환부의 양끝단은 상기 기판의 양끝단 상에 배치될 수 있다.Both ends of the wavelength converting portion may be disposed on both ends of the substrate.
상기 파장변환부는 발광칩의 상면 및 측면 중 적어도 한 영역을 덮도록 형성될 수 있다.The wavelength converting portion may be formed to cover at least one of the upper surface and the side surface of the light emitting chip.
상기 파장변환부는 발광칩의 상면부 및 측면부 중 적어도 어느 한 영역을 완전히 덮을 수 있다.The wavelength converter may completely cover at least one of the upper surface portion and the side surface portion of the light emitting chip.
상기 파장변환부는 상기 발광칩의 상면 및 측면을 덮는 제1 영역; 및 상기 제1 영역의 주변에 위치하여 상기 기판을 덮는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에는 상기 수지 및 상기 형광체가 포함하고, 상기 제2 영역에는 상기 수지만 포함할 수 있다.Wherein the wavelength conversion unit comprises: a first region covering an upper surface and a side surface of the light emitting chip; And a second region surrounding the first region and covering the substrate, wherein the first region includes the resin and the phosphor, and the second region includes only the resin.
상기 기판은 가요성을 갖는다.The substrate is flexible.
상기 발광칩은 리드단자를 더 포함하고, 상기 리드단자에 범프를 이용한 플립 본딩 또는 유테틱 본딩될 수 있다.The light emitting chip may further include a lead terminal, and the lead terminal may be flip-bonded or eutectic-bonded using bumps.
상기 파장변환층은 상기 범프의 측면을 완전히 덮을 수 있다.The wavelength conversion layer may completely cover the side surface of the bump.
본 발명에 따르면, 플렉서블 기판 상에 플립칩 본딩 방식으로 발광칩을 실장하고, 발광칩을 봉지하는 몰드 필름을 부착함으로써, 발광 다이오드의 가요성을 확보할 수 있게 된다.According to the present invention, by mounting a light emitting chip on a flexible substrate by a flip chip bonding method and attaching a mold film for sealing the light emitting chip, the flexibility of the light emitting diode can be ensured.
또한, 박형화된 발광 다이오드를 제공할 수 있게 되며, 와이어 본딩 공정이 생략되므로, 와이어 본딩 공정에서 발생되는 불량을 근본적으로 차단할 수 있게 된다.In addition, it is possible to provide a thinned light emitting diode, and since the wire bonding process is omitted, the defect generated in the wire bonding process can be fundamentally cut off.
또한, 몰드 필름을 플렉서블 기판 상에 부착하는 방식으로 발광칩을 봉지하기 때문에, 종래 기술에 비하여 몰딩부를 제조 공정이 매우 단순해지며, 제조 공정 시간도 단축되는 효과를 얻게 된다.Further, since the light emitting chip is sealed by attaching the mold film on the flexible substrate, the manufacturing process of the molding part is simplified and the manufacturing process time is shortened as compared with the prior art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가요성을 구비한 발광 다이오드의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 제조 공정 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode having flexibility according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of the light emitting diode having flexibility shown in Fig.
3 is a schematic cross-sectional view of a flexible light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
4 to 8 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a light emitting diode having flexibility according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 개략적인 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 가요성을 구비한 발광 다이오드의 확대 단면도이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode having flexibility according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the light emitting diode having flexibility shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가요성을 구비한 발광 다이오드는 플렉서블 기판(100), 제1 리드 단자(210), 제2 리드 단자(220), 발광칩(300), 범프(400) 및 몰드 필름(500)을 포함한다.1 and 2, a flexible light emitting diode includes a
플렉서블 기판(100) 상에는 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(220)가 배치된다. 이때, 플렉서블 기판(100)은 플라스틱 등과 같은 가요성을 지닌 재료로 이루어진 기판이 사용된다. 본 실시예의 경우, 플렉서블 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)을 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 가요성을 지닌 재료로 구성된 기판이라면 무방하다.On the
제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220)는 극성이 서로 다른 단자로서, 상호 이격되게 배치된다. 제1 리드 단자(210)는 기판(100)의 제1 측면을 둘러싸도록 기판의 일 측에 배치되며, 제2 리드 단자(220)는 기판(100)의 제2 측면 즉, 제1 측면과 대향되는 측면을 둘러싸도록 기판의 타 측에 배치된다. 본 실시예에서는 제1 리드 단자(210)는 기판(100)의 중앙 영역으로 연장되도록 형성되며, 제2 리드 단자(220)는 제1 리드 단자(210)와 이격되게 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220)의 배치 구조는 다양하게 변형될 수 있다. The
발광칩(300)은 플렉서블 기판(100) 상에 형성된 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220) 상에 범프(400)로 플립칩 본딩되며, 이러한 범프(400)를 통하여 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(220)와 전기적으로 연결된다. 이때, 범프(400)로는 리드 프리(lead free) 솔더를 사용한다.The
도 2를 참조하여, 발광칩(300)의 구조를 살펴보면, 발광칩(300)은 기판(310), n형 반도체층(320), 활성층(330), p형 반도체층(340), p 전극(350), 반사층(360) 및 n 전극(370)을 포함한다. 기판(310) 상부에 n형 반도체층(320), 활성층(330), p형 반도체층(340)이 순차적으로 적층되어 형성되며, p형 반도체층(340)에서 n형 반도체층(320)의 일부까지 메사 식각된다. p형 반도체층(340) 상에는 p 전극(350)이 형성되고, n형 반도체층(320) 상에는 n 전극(370)이 형성된다. Referring to FIG. 2, the
이러한 구조의 발광칩(300)은 반도체 PN 접합 다이오드로서, P, N 반도체를 접합한 뒤, 전압을 가해주면, P형 반도체의 정공은 N형 반도체 쪽으로 가서 가운데층으로 모이며, 이와는 반대로 N형 반도체의 전자는 P형 반도체 쪽으로 가서 전도대(conduction band)의 가장 낮은 곳인 가운데층으로 모인다. 이 전자들은 가전대(valence band)의 정공으로 자연스럽게 떨어지며, 이 때 전도대와 가전대의 높이 차이 즉, 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지가 빛의 형태로 방출된다. 이외에도 여러 가지 발광 방식의 발광칩을 사용할 수 있다. 또한, 발광칩(300)은 다양한 파장을 갖는 광을 방출시킬 수 있다. The
몰드 필름(500)은 폴리머 수지를 사용하여 박막(thin film)형태로 형성된다. 이와 같이 박막 형태로 형성된 몰드 필름(500)은 플렉서블 기판(100)의 상부에 배치되며, 발광칩(300)을 봉지하도록 부착된다. 몰드 필름(500)의 부착 과정은 이하의 제조공정을 참조하여 상세히 살펴본다.The
상기에서 살펴본 바와 같이, 기판으로 플렉서블 기판을 사용하고, 발광칩을 봉지하기 위하여, 박막 형태의 몰드 필름을 부착함으로써, 발광 다이오드의 가요성을 확보할 수 있으며, 발광 다이오드를 보다 얇게 제조할 수 있게 된다.
As described above, by using a flexible substrate as the substrate and attaching a mold film in the form of a thin film to encapsulate the light emitting chip, the flexibility of the light emitting diode can be ensured, the light emitting diode can be made thinner do.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 개략적인 단면도이다. 도 3에 도시된 본 발명의 실시예는 상기 도 1 및 도 2에서 살펴본 실시예와 비교하여 형광체를 추가로 포함한다는 점이 상이하며, 나머지 구성은 거의 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.3 is a schematic cross-sectional view of a flexible light emitting diode according to another embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention shown in FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 and FIG. 2 in that phosphor is further included, and the remaining components are substantially similar.
도 3을 참조하면, 가요성을 구비한 발광 다이오드는 플렉서블 기판(100), 제1 리드 단자(210), 제2 리드 단자(220), 발광칩(300), 범프(400), 몰드 필름(500) 및 형광체(600)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the flexible light emitting diode includes a
플렉서블 기판(100) 상에는 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(220)가 배치된다. 이때, 플렉서블 기판(100)은 플라스틱 등과 같은 가요성을 지닌 재료로 이루어진 기판이 사용된다. 발광칩(300)은 플렉서블 기판(100) 상에 형성된 제1 리드 단자(210)와 제2 리드 단자(220) 상에 범프(400)로 플립칩 본딩되며, 이러한 범프(400)를 통하여 제1 리드 단자(210) 및 제2 리드 단자(220)와 전기적으로 연결된다. 본 실시예의 경우, 범프(400)를 이용하여 발광칩(300)을 플립칩 본딩 방식으로 플렉서블 기판(100) 상에 실장하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 발광칩을 유테틱(eutectic) 방식으로 플렉서블 기판의 제1 및 제2 리드 단자 상에 본딩시킬 수도 있다.On the
몰드 필름(500)은 폴리머 수지를 사용하여 박막(thin film)형태로 형성된다. 이와 같이 박막 형태로 형성된 몰드 필름(500)은 플렉서블 기판(100)의 상부에 배치되며, 발광칩(300)을 봉지하도록 부착된다. 이때, 몰드 필름(500) 내에는 형광체(600)가 분포되도록 형성된다. 형광체(600)는 도 3에 도시된 바와 같이, 발광칩(300)의 상부 및 측부 상에 분포되거나, 또는 발광칩(300)의 상부 및 측부 중 어느 한 영역 상에 분포될 수 있다. 이와는 달리, 몰드 필름(500)의 제조 공정을 보다 간편하게 하기 위하여, 형광체(600)를 몰드 필름(500) 전체에 골고루 분포시킬 수도 있다.
The
도 4 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드의 제조 공정 단면도이다.4 to 8 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a light emitting diode having flexibility according to another embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 우선, 플렉서블 기판(100)을 제공한다(도 4 참조). 이때, 플렉서블 기판은 플라스틱 등과 같은 가요성을 지닌 재료로 이루어진 기판이 사용되며, 본 실시예의 경우, 플렉서블 인쇄회로기판을 제공한다.Referring to Figs. 4 to 8, first, a
그 다음에, 플렉서블 기판(100) 상에 플립칩 본딩 방식으로 발광칩(300)을 실장한다(도 5 참조). 와이어를 사용하지 않고 발광칩을 플렉서블 기판 상에 실장하기 위하여, 플립칩 본딩 방식을 사용한다. 그러나, 플립칩 본딩은 예시적인 본딩 방식으로 와이어를 사용하지 않는 본딩 방식 예를 들면, 유테틱 본딩 방식 등도 사용될 수 있다.Next, the
그리고 나서, 몰드 필름(500)을 플렉서블 기판(100) 상에 위치 정렬되도록 배치한다 (도 6참조). 마지막으로, 히팅 롤러(700)를 이용하여 몰드 필름(500)을 소정 압력 및 소정 온도로 가압 및 가열하여, 몰드 필름(500)을 플렉서블 기판(100)에 부착한다(도 7 및 도 8 참조).
Then, the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 가요성을 구비한 발광 다이오드 및 그 제조 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (9)
상기 기판상에 위치한 제1 및 제2 리드 단자;
상기 제1 및 제2 리드 단자와 전기적으로 연결되는 발광칩; 및
상기 기판 및 상기 발광칩을 덮고, 균일한 두께로 형성되며, 수지와 형광체로 구성된 파장변환부를 포함하고,
상기 제1 및 제2 리드 단자의 끝단은 상기 기판의 측면으로부터 하부면으로 연장된 외부전극을 포함하고,
상기 파장변환부의 가장자리는 상기 외부전극의 끝단보다 외측에 위치하고,
상기 파장변환부는 상기 기판의 상면 전체 영역을 덮는 발광 디바이스.A substrate on which at least one electrode pattern is formed;
First and second lead terminals positioned on the substrate;
A light emitting chip electrically connected to the first and second lead terminals; And
And a wavelength converting part covering the substrate and the light emitting chip, the wavelength converting part being formed to have a uniform thickness and composed of a resin and a phosphor,
The ends of the first and second lead terminals include external electrodes extending from a side surface to a lower surface of the substrate,
An edge of the wavelength conversion portion is located outside the end of the external electrode,
Wherein the wavelength conversion unit covers the entire upper surface area of the substrate.
상기 파장변환부의 양끝단은 상기 기판의 양끝단 상에 측면과 동일 선상에 배치되도록 형성되는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
And both ends of the wavelength converting portion are formed so as to be arranged in the same line on both ends of the substrate.
상기 파장변환부는 상기 발광칩의 상면부 및 측면부 중 적어도 한 영역을 덮도록 형성되는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the wavelength converting portion is formed to cover at least one of an upper surface portion and a side surface portion of the light emitting chip.
상기 파장변환부는 상기 발광칩의 상면부 및 측면부 중 적어도 어느 한 영역을 완전히 덮도록 형성되는 발광 디바이스.The method of claim 4,
Wherein the wavelength converting portion is formed to completely cover at least one of an upper surface portion and a side surface portion of the light emitting chip.
상기 파장변환부는 상기 발광칩의 상면 및 측면을 덮는 제1 영역; 및
상기 제1 영역의 주변에 위치하여 상기 기판을 덮는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에는 상기 수지 및 상기 형광체가 포함하고, 상기 제2 영역에는 상기 수지만 포함하는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the wavelength conversion unit comprises: a first region covering an upper surface and a side surface of the light emitting chip; And
And a second region located in the periphery of the first region and covering the substrate, wherein the first region includes the resin and the phosphor, and the second region includes only the resin.
상기 기판은 가요성을 갖는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the substrate is flexible.
상기 발광칩은 상기 제1 및 제2 리드단자에 범프를 이용한 플립 본딩 또는 유테틱 본딩된 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting chip is flip-bonded or eutectic-bonded using bumps to the first and second lead terminals.
상기 파장변환부는 상기 범프의 측면을 완전히 덮는 발광 디바이스.
The method of claim 8,
Wherein the wavelength conversion portion completely covers a side surface of the bump.
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