KR101607775B1 - Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same - Google Patents
Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101607775B1 KR101607775B1 KR1020140161576A KR20140161576A KR101607775B1 KR 101607775 B1 KR101607775 B1 KR 101607775B1 KR 1020140161576 A KR1020140161576 A KR 1020140161576A KR 20140161576 A KR20140161576 A KR 20140161576A KR 101607775 B1 KR101607775 B1 KR 101607775B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- type semiconductor
- layer
- substrate
- led module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/10—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
-
- 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
-
- 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
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
-
- 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
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/49105—Connecting at different heights
- H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
Description
본 발명은 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈 및 이를 이용한 발광 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 LED 칩의 측면에 반사부를 설치하여 LED 칩에서 발광된 빛의 지향각이 일정 방향으로 집중되도록 개선한 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈 및 이를 이용한 발광 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an LED module having a side reflection function and a light emitting device using the LED module. More particularly, the present invention relates to a light emitting device using a reflector, To an LED module having a side reflection function and a light emitting device using the LED module.
발광 다이오드는 전자가 천이될 때 빛을 방출하는 현상을 이용한 발광 소자로서, 발광 다이오드의 발광은 반도체 전도대(conduction band)의 전자들이 가전자대(valence band)의 정공(hole)과 재결합하는 과정에서 일어난다.The light-emitting diode is a light-emitting device that emits light when electrons are transited. Light emission of the light-emitting diode occurs when electrons in a semiconductor conduction band recombine with holes in a valence band .
발광 다이오드는 종래의 광원에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기 에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다. The light emitting diode is smaller in size than the conventional light source, has a long life, and has low power and high efficiency because electric energy is directly converted into light energy.
또한 고속응답이라 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치나 계산기의 카드 판독기 등에 쓰이고 있다.It is also used for display devices such as display devices for automotive instruments, light sources for optical communication, display lamps for various electronic devices, card readers for numeric display devices and calculators.
최근에는 질화 갈륨을 이용한 발광 다이오드(LED;Light Emitting Diode), 레이저 다이오드(LD;Laser Diode)는 대규모 총천연색 평판 표시장치, 신호등, 실내 조명과 고밀도 광원, 고해상도 출력 시스템, 광통신 등의 응용 분야를 가지고 있어 많은 연구자들의 관심의 대상이 되고 있으며, 이의 상업화를 위한 시도도 끊임없이 진행되고 있는 실정이다.In recent years, light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) using gallium nitride have applications such as large scale full color flat panel displays, traffic lights, indoor lighting, high density light sources, high resolution output systems, and optical communication This is the subject of interest of many researchers, and attempts to commercialize them have been continuing.
이러한 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 파장은 사용되는 반도체 재료의 밴드 갭 함수로서, 작은 밴드 갭(Band Gap)에서는 낮은 에너지와 더 긴 파장의 빛을 방출시키고, 더 짧은 파장의 빛을 방출하기 위해서는 더 넓은 밴드 갭을 갖는 재료가 요구된다.The wavelength of the light emitted from such a light emitting diode is a function of the band gap of the semiconductor material used. In the case of a small band gap, it is preferable to emit light of a lower energy and a longer wavelength and to emit light of a shorter wavelength A material having a wide band gap is required.
상기 발광 다이오드의 발광 파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류를 바꿈으로써 조절되고, 예를 들어, 인화 갈륨의 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550nm)이다.For example, in the case of gallium phosphide, the light emitted by the zinc and oxygen atoms is red (wavelength: 700 nm), and the emission associated with the nitrogen atom is controlled by the emission wavelength of the light emitting diode Green (wavelength 550 nm).
반면, 스펙트럼의 청색 또는 자외선 파장을 갖는 빛을 생성하기 위해서는 비교적 큰 밴드 갭을 갖는 반도체 재료인 실리콘 카바이드(SiC)와 Ⅲ족 질화물계 반도체, 특히 GaN(질화 갈륨)이 있다.On the other hand, silicon carbide (SiC) and Group III nitride-based semiconductors, particularly GaN (gallium nitride), are semiconductor materials having a relatively large bandgap in order to generate light having blue or ultraviolet wavelengths in the spectrum.
단파장 발광 다이오드는 색 자체 외에도, 광기록장치의 저장 공간을 증가시킬 수 있다는 장점(적색 광에 비해 약 4배 증가 가능)을 갖고 있다.In addition to the color itself, the short-wavelength light emitting diode has the advantage of increasing the storage space of the optical recording device (about four times that of red light).
도 1은 일반적인 LED 칩(10)의 구조를 단면도로서, 기판(11)의 상부에 n형 반도체층(12), 활성층(13) 및 p형 반도체층(14)이 순차적으로 형성되어 있고, 상기 p형 반도체층(14)에서 n형 반도체층(12)까지 메사(Mesa)식각되어 있으며, 상기 p형 반도체층(14)의 상부에는 p-전극(15)이 형성되고, 상기 메사 식각된 n형 반도체층(12)의 상부에는 n-전극(16)이 형성되어 있다.1 is a cross-sectional view of a
이렇게 해서 완성된 발광 다이오드 칩은 p-전극(15)에 양의 부하를, n-전극(16)에 음의 부하를 가하게 되면, p형 반도체층(14)과 n형 반도체층(12)으로부터 각각 정공과 전자들이 활성층(13)으로 모여 재결합함으로써 활성층(13)에서 발광을 하게 된다.When the positive light load is applied to the p-
한국 등록특허공보 등록번호 제10-1158126호(발명의 명칭: 질화 갈륨계 발광 다이오드)에서는 1차원 또는 2차원의 금속 패턴을 구비함으로써, 발광 다이오드의 전류 주입을 고르게 하고, 전류 주입 면적을 증가시켜 발광 효율을 증가시킬 수 있는 구조가 제안되었다.In Korean Patent Registration No. 10-1158126 (titled gallium nitride light emitting diode), by providing a one-dimensional or two-dimensional metal pattern, the current injection of the light emitting diode is made uniform and the current injection area is increased A structure capable of increasing the luminous efficiency has been proposed.
그러나 이러한 종래의 LED 칩 또는 발광 다이오드는 발생되는 광이 측면을 통해 외부로 방출되는 빛이 많아서 광효율이 낮아지는 문제점이 있다.However, such a conventional LED chip or light emitting diode has a problem in that the light efficiency is lowered because a large amount of light is emitted to the outside through the side surface of the generated light.
한편, 도 2는 일반적인 LED 패키지(20)의 구조를 나타낸 단면도로서, 기판(21)의 상면에 전극 프레임(22)이 형성되고, 상기 전극 프레임(22)에 LED 칩(10)이 설치되며, 상기 LED 칩(10)은 와이어(23)를 통해 상기 전극 프레임(22)에 연결되며, 상기 전극 프레임(22)의 상부에는 반사면(24a)을 형성한 캐비티(24)가 설치되고, 상기 캐비티(24)의 내측에는 봉지재(25)가 설치되어 LED 칩(10)과 와이어(23)를 보호할 수 있도록 구성된다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a
이러한 종래의 LED 패키지(20)는 LED 칩(10)의 측면으로 출력되는 빛을 캐비티(24)의 내측에 형성한 반사면(24a)을 통해 반사시켜 집광 효율이 개선될 수 있도록 구성되었다.The
따라서 종래의 LED 패키지(20)는 LED 칩(10)에서 발생되는 빛을 상방향으로 반사하여 집광되도록 하고, 상기 빛의 배광각을 조절하기 위한 캐비티(24)가 반드시 설치어야 하며, 이로 인해 LED 패키지(20)의 구성과 제조 과정이 복잡해지는 문제점이 있다.
Therefore, in the
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 LED 칩의 측면에 반사부를 설치하여 LED 칩에서 발광된 빛의 지향각이 일정 방향으로 집중되도록 개선한 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈 및 이를 이용한 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention provides an LED module having a side reflection function, which is provided with a reflector on a side surface of the LED chip to improve the directional angle of light emitted from the LED chip to be concentrated in a predetermined direction, and a light emitting device using the same .
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판; 상기 기판 상에 형성한 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 형성한 활성층; 상기 활성층 상에 형성한 p형 반도체층; 상기 p형 반도체층 상에 형성한 p형 전극; 상기 n형 반도체층 상의 일측에 형성한 n형 전극; 및 상기 기판, n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 측면과, 상기 기판의 저면이 절연되도록 보호하는 절연부와, 상기 절연부 상에 설치한 반사막을 구비하여, 발광된 빛의 지향각이 일정방향으로 집중되고, 상기 발광된 빛의 지향각이 좁아지도록 상기 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 측면과 기판의 저면으로 투과되는 빛을 상방향으로 반사하는 반사부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, An n-type semiconductor layer formed on the substrate; An active layer formed on the n-type semiconductor layer; A p-type semiconductor layer formed on the active layer; A p-type electrode formed on the p-type semiconductor layer; An n-type electrode formed on one side of the n-type semiconductor layer; And an insulating portion for protecting the substrate, the side surfaces of the n-type semiconductor layer, the active layer, and the p-type semiconductor layer from being insulated from the bottom surface of the substrate, and a reflective film provided on the insulating portion, Type semiconductor layer, the active layer, and the p-type semiconductor layer and the bottom surface of the substrate so as to narrow the directivity angle of the emitted light.
삭제delete
또한, 본 발명에 따른 상기 기판은 투광성 재료이고, 바람직하게는 사파이어이다.Further, the substrate according to the present invention is a light-transmitting material, preferably sapphire.
삭제delete
또한, 본 발명에 따른 상기 절연부는 실리콘 산화물, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 리디움 플로라이드, 칼슘 플로라이드, 마그네슘 플로라이드로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the insulating portion according to the present invention is characterized in that the insulating portion is any one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, ridium fluoride, calcium fluoride, and magnesium fluoride.
또한, 본 발명에 따른 상기 반사막은 Ag, Al, Au, Pt, Ru, Ir 으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성한 금속 반사막인 것을 특징으로 한다.Also, the reflective film according to the present invention is a metal reflective film formed of any one selected from the group consisting of Ag, Al, Au, Pt, Ru, and Ir.
또한, 본 발명에 따른 상기 반사막(172)은 무지향성 반사막(ODR, OmniDirectional Reflective), 분산 브래그 반사막(DBR, Distributed Bragg Reflector) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.The
또한, 본 발명에 따른 상기 반사막은 TiN, AlN, TiO2, Al2O3, SnO2, WO3, ZrO2 로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성한 것을 특징으로 한다.The reflective film according to the present invention is formed of any one selected from the group consisting of TiN, AlN, TiO2, Al2O3, SnO2, WO3, and ZrO2.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성한 n형 반도체층과, 상기 n형 반도체층 상에 형성한 활성층과, 상기 활성층 상에 형성한 p형 반도체층과, 상기 p형 반도체층 상에 형성한 p형 전극과, 상기 n형 반도체층 상의 일측에 형성한 n형 전극과, 상기 기판, n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 측면과, 상기 기판의 저면이 절연되도록 보호하는 절연부와, 상기 절연부 상에 설치한 반사막을 구비하여, 발광된 빛의 지향각이 일정방향으로 집중되고, 상기 발광된 빛의 지향각이 좁아지도록 상기 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 측면과 기판의 저면으로 투과되는 빛을 상방향으로 반사하는 반사부를 구비한 LED 모듈; 상기 LED 모듈을 고정하는 전극 프레임; 상기 LED 모듈과 전극 프레임을 연결하는 와이어; 및 상기 LED 모듈과, 전극 프레임과, 와이어를 보호하는 봉지재를 포함한다.The present invention also provides a semiconductor device comprising: an n-type semiconductor layer formed on a substrate; an active layer formed on the n-type semiconductor layer; a p-type semiconductor layer formed on the active layer; and p Type semiconductor layer, an n-type electrode formed on one side of the n-type semiconductor layer, an insulating portion for protecting the side surface of the substrate, the n-type semiconductor layer, the active layer and the p- Type semiconductor layer, the active layer and the p-type semiconductor layer so that the directivity angle of the emitted light is concentrated in a predetermined direction and the directivity angle of the emitted light is narrowed, An LED module having a reflecting portion for reflecting light transmitted to the bottom surface of the substrate upward; An electrode frame fixing the LED module; A wire connecting the LED module and the electrode frame; And an encapsulant for protecting the LED module, the electrode frame, and the wire.
본 발명은 LED 모듈의 측면에 반사부를 설치하여 LED 모듈에서 발광된 빛의 지향각이 일정방향으로 집중되도록 개선하여 집광 효율의 향상과 지향각이 좁은 조명을 제공할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a reflective portion is provided on a side surface of the LED module, thereby improving the light collecting efficiency and providing a narrow angle of illumination, by improving the directional angle of light emitted from the LED module to be concentrated in a predetermined direction.
또한, 본 발명은 LED 모듈에서 발생되는 빛을 상방향으로 반사하여 집광시키기 위한 캐비티 없이 지향각이 좁은 배광각을 형성하는 발광 장치를 제공할 수 있고, 캐비티 없이 발광 장치를 제조함으로써, 발광 장치의 구성과 제조과정을 개선할 수 있게 된다.
In addition, the present invention can provide a light emitting device that forms a diffraction angle with a narrow directivity angle without a cavity for reflecting light generated from the LED module in an upward direction, and by manufacturing a light emitting device without a cavity, The configuration and manufacturing process can be improved.
도 1 은 일반적인 LED 칩의 구조를 나타낸 단면도.
도 2 는 일반적인 LED 패키지의 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈의 구조를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈을 이용한 발광 장치의 구조를 나타낸 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing the structure of a general LED chip.
2 is a sectional view showing a structure of a general LED package.
3 is a sectional view showing the structure of an LED module having a side reflection function according to the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting device using an LED module having a side reflection function according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈 및 이를 이용한 발광 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of an LED module having a side reflection function and a light emitting device using the LED module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(LED 모듈)(LED module)
도 3은 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of an LED module having a side reflection function according to the present invention.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈(100)은 측면에 반사부(170)를 설치하여 상기 LED 모듈(100)에서 발광된 빛의 지향각이 상방향으로 집중될 수 있도록 기판(110)과, n형 반도체층(120)과, 활성층(130)과, p형 반도체층(140)과, p형 전극(150)과, n형 전극(160)과 반사부(170)를 포함하여 구성된다.3, the
상기 기판(110)은 투광성 재료로 구성된 투명기판으로서, 바람직하게는 사파이어로 형성된다.The
상기 n형 반도체층(120)은 기판(110) 상에 형성한 n형 III-V족 화합물 반도체층으로서, 예를 들면, n-GaN 화합물로 구성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 화합물 반도체층으로 구성할 수도 있다.The n-
상기 활성층(130)은 n형 반도체층(120) 상에 형성되고, n형 캐리어와 p형 캐리어의 재결합에 의해서 빛이 방출되도록 한다.The
상기 p형 반도체층(140)은 활성층(130) 상에 형성한 p형 III-V족 화합물 반도체층으로서, 예를 들면, p-GaN 화합물로 구성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 화합물 반도체층으로 구성할 수도 있다.The p-
상기 p형 전극(150)은 p형 반도체층(140) 상에 형성된다.The p-
상기 n형 전극(160)은 p형 반도체층(140)에서 n형 반도체층(120)까지 메사(Mesa)식각을 통해 노출된 n형 반도체층(120) 상의 일측에 형성된다.The n-
상기 반사부(170)는 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면과, 기판(110)의 저면에 설치되어 상기 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)에서 발광되는 빛이 상방향으로 반사되도록 코팅된 구성으로서, 절연부(171)와, 반사막(172)을 포함하여 구성된다.The
상기 절연부(171)는 기판(110)의 저면과, n형 반도체층(120)과, 활성층(130)과, p형 반도체층(140)의 측면이 절연되도록 보호하는 구성으로서, 실리콘 산화물, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 리디움 플로라이드, 칼슘 플로라이드, 마그네슘 플로라이드로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나의 물질로 코팅된다.The
상기 반사막(172)은 절연부(171) 상에 설치되어 발광되는 빛이 상방향으로 반사되도록 하고, Ag, Al, Au, Pt, Ru, Ir 으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나의 금속 물질로 코팅된다.The
또한, 상기 반사막(172)은 무지향성 반사막(ODR, OmniDirectional Reflective), 분산 브래그 반사막(DBR, Distributed Bragg Reflector) 중 적어도 하나인 고반사 물질로 이루어진 유전체 반사막으로 코팅하여 구성할 수 있으며, 상기 반사막(172)은 TiN, AlN, TiO2, Al2O3, SnO2, WO3, ZrO2 로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성한다.The
따라서, 상기 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면으로 발광되는 빛을 상방향으로 반사시키고, 투광성 기판(110)의 저면으로 투과되는 빛을 상방향으로 반사시킴으로써, 지향각이 좁은 배광각을 형성하는 LED 모듈(100)을 제공할 수 있게 된다.
Accordingly, the light emitted toward the sides of the n-
(발광 장치)(Light emitting device)
도 4는 본 발명에 따른 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈을 이용한 발광 장치의 구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the structure of a light emitting device using an LED module having a side reflection function according to the present invention.
우선 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략하고, 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면번호를 사용한다.First, repetitive descriptions of the same components are omitted, and the same reference numerals are used for the same components.
본 발명에 따른 발광 장치(200)는 저면 및 측면 반사를 통해 상방향으로 빛이 조사되도록 하는 LED 모듈(100)과, 전극 프레임(210)과, 와이어(220)와 봉지지(230)를 포함하여 구성된다.The
상기 LED 모듈(100)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(110) 상에 형성한 n형 반도체층(120)과, 상기 n형 반도체층(120) 상에 형성한 활성층(130)과, 상기 활성층(130) 상에 형성한 p형 반도체층(140)과, 상기 p형 반도체층(140) 상에 형성한 p형 전극(150)과, 상기 n형 반도체층(120) 상의 일측에 형성한 n형 전극(160)과, 상기 기판(110)의 저면, n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면에 형성되어 발광되는 빛이 반사되도록 하는 반사부(170)로 구성되어 상기 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면으로 발광되는 빛을 상방향으로 반사시키고, 투광성의 기판(110) 저면으로 투과되는 빛을 상방향으로 반사시킴으로써, 지향각이 좁은 배광각을 형성하도록 한다.3 and 4, the
상기 전극 프레임(210)은 LED 모듈(100)이 동작하기 위한 전원 공급과, 상기 LED 모듈(100)이 고정되도록 한다.The
상기 와이어(220)는 LED 모듈(100)의 p형 전극(150)과 n형 전극(160)이 각각 전극 프레임(210)과 연결되도록 하여 상기 LED 모듈(100)에 전원이 공급되도록 한다.The
상기 봉지재(230)는 LED 모듈(100)과, 전극 프레임(210)과, 와이어(220)를 보호하는 구성으로서, 실리콘, 에폭시 등으로 구성되며, 상기 LED 모듈(100)에서 발광되는 빛에 여기하여 임의의 색상이 발광되도록 하는 형광물질(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.The
따라서 LED 모듈(100)에서 발생되는 빛을 상방향으로 반사하여 집광시키기 위한 캐비티 없이 지향각이 좁은 배광각을 형성하는 발광 장치(200)를 제공할 수 있게 되고, 캐비티 없이 발광 장치(200)를 제조함으로써, 발광 장치(200)의 구성과 제조과정을 개선할 수 있게 된다.
Accordingly, it is possible to provide a
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the course of the description of the embodiments of the present invention, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, , Which may vary depending on the intentions or customs of the user, the operator, and the interpretation of such terms should be based on the contents throughout this specification.
100 : LED 모듈
110 : 기판
120 : n형 반도체층
130 : 활성층
140 : p형 반도체층
150 : p형 전극
160 : n형 전극
170 : 반사부
171 : 절연부
172 : 반사막
200 : 발광 장치
210 : 전극 프레임
220 : 와이어
230 : 봉지재100: LED module
110: substrate
120: an n-type semiconductor layer
130: active layer
140: a p-type semiconductor layer
150: p-type electrode
160: n-type electrode
170:
171:
172:
200: Light emitting device
210: Electrode frame
220: wire
230: sealing material
Claims (10)
상기 기판(110) 상에 형성한 n형 반도체층(120);
상기 n형 반도체층(120) 상에 형성한 활성층(130);
상기 활성층(130) 상에 형성한 p형 반도체층(140);
상기 p형 반도체층(140) 상에 형성한 p형 전극(150);
상기 n형 반도체층(120) 상의 일측에 형성한 n형 전극(160); 및
상기 기판(110), n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면과, 상기 기판(110)의 저면이 절연되도록 보호하는 절연부(171)와, 상기 절연부(171) 상에 설치한 반사막(172)을 구비하여, 발광된 빛의 지향각이 일정방향으로 집중되고, 상기 발광된 빛의 지향각이 좁아지도록 상기 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)의 측면과 기판(110)의 저면으로 투과되는 빛을 상방향으로 반사하는 반사부(170)를 포함하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
A substrate 110;
An n-type semiconductor layer 120 formed on the substrate 110;
An active layer 130 formed on the n-type semiconductor layer 120;
A p-type semiconductor layer 140 formed on the active layer 130;
A p-type electrode 150 formed on the p-type semiconductor layer 140;
An n-type electrode 160 formed on one side of the n-type semiconductor layer 120; And
An insulating portion 171 for protecting the side surfaces of the substrate 110, the n-type semiconductor layer 120, the active layer 130 and the p-type semiconductor layer 140 and the bottom surface of the substrate 110 from insulation, And a reflective film 172 provided on the insulating portion 171. The reflective film 172 is formed on the insulating layer 171 so that the directivity angle of the emitted light is concentrated in a predetermined direction and the n-type semiconductor layer 120, And a reflector 170 for reflecting the light transmitted through the side surface of the p-type semiconductor layer 130 and the bottom surface of the substrate 110 upward.
상기 기판(110)은 투광성 재료인 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate (110) is a translucent material.
상기 기판(110)은 사파이어인 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the substrate (110) is sapphire.
상기 절연부(171)는 실리콘 산화물, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 리디움 플로라이드, 칼슘 플로라이드, 마그네슘 플로라이드로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the insulating portion 171 is one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, ridium fluoride, calcium fluoride, and magnesium fluoride. The LED module has.
상기 반사막(172)은 Ag, Al, Au, Pt, Ru, Ir 으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성한 금속 반사막인 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the reflective layer is a metal reflective layer formed of any one selected from the group consisting of Ag, Al, Au, Pt, Ru, and Ir.
상기 반사막(172)은 무지향성 반사막(ODR, OmniDirectional Reflective), 분산 브래그 반사막(DBR, Distributed Bragg Reflector) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the reflective layer 172 is at least one of a non-directional reflective layer (ODR) and a distributed Bragg reflector (DBR).
상기 반사막(172)은 TiN, AlN, TiO2, Al2O3, SnO2, WO3, ZrO2 로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성한 것을 특징으로 하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈.
9. The method of claim 8,
Wherein the reflective layer is formed of one selected from the group consisting of TiN, AlN, TiO2, Al2O3, SnO2, WO3, and ZrO2.
상기 LED 모듈(100)을 고정하는 전극 프레임(210);
상기 LED 모듈(100)과 전극 프레임(210)을 연결하는 와이어(220); 및
상기 LED 모듈(100)과, 전극 프레임(210)과, 와이어(220)를 보호하는 봉지재(230)를 포함하는 측면 반사 기능을 갖는 LED 모듈을 이용한 발광 장치.An n-type semiconductor layer 120 formed on the substrate 110, an active layer 130 formed on the n-type semiconductor layer 120, and a p-type semiconductor layer 140 formed on the active layer 130 A p-type electrode 150 formed on the p-type semiconductor layer 140; an n-type electrode 160 formed on one side of the n-type semiconductor layer 120; an insulating portion 171 for protecting the side surfaces of the n-type semiconductor layer 120, the active layer 130 and the p-type semiconductor layer 140 and the bottom surface of the substrate 110 from insulation, Type semiconductor layer 120, the active layer 130, and the p-type semiconductor layer 140 are formed so that the directivity angle of the emitted light is concentrated in a predetermined direction and the directivity angle of the emitted light is narrowed, An LED module 100 having a reflective portion 170 for upwardly reflecting light transmitted through a side surface of the semiconductor layer 140 and a bottom surface of the substrate 110;
An electrode frame (210) for fixing the LED module (100);
A wire 220 connecting the LED module 100 and the electrode frame 210; And
A light emitting device using an LED module having a side reflection function including the LED module (100), the electrode frame (210), and the sealing material (230) for protecting the wire (220).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140161576A KR101607775B1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140161576A KR101607775B1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101607775B1 true KR101607775B1 (en) | 2016-03-30 |
Family
ID=55660512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140161576A KR101607775B1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101607775B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009188422A (en) * | 2009-04-14 | 2009-08-20 | Stanley Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting element |
-
2014
- 2014-11-19 KR KR1020140161576A patent/KR101607775B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009188422A (en) * | 2009-04-14 | 2009-08-20 | Stanley Electric Co Ltd | Semiconductor light emitting element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102070089B1 (en) | Semiconductor light emitting diode package and lighting device using the same | |
JP6104568B2 (en) | Light emitting element | |
KR100862453B1 (en) | GaN-based compound semiconductor light emitting device | |
US9548426B2 (en) | Semiconductor light-emitting device | |
US9780260B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method of the same | |
US9472740B2 (en) | Light emitting diode package and lighting device using the same | |
US20140054633A1 (en) | Light emitting device | |
JP2002043633A (en) | White light emitting diode | |
KR102227772B1 (en) | Semiconductor light emitting device | |
US9379286B2 (en) | Optoelectronic semiconductor chip, and light source comprising the optoelectronic semiconductor chip | |
KR102145208B1 (en) | Manufacturing method of light emitting device package | |
US9412917B2 (en) | Light emitting device | |
KR20150142327A (en) | Light Emitting Device and light emitting device package | |
US8969901B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
WO2002029907A1 (en) | Semiconductor light-emitting diode | |
TW201921728A (en) | Semiconductor device package | |
US9548422B2 (en) | Semiconductor light emitting device including a pad electrode spaced apart from a transparent electrode | |
US20130130417A1 (en) | Manufacturing method of a light-emitting device | |
KR20130065451A (en) | Light emitting device | |
JP4947569B2 (en) | Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
KR20150039375A (en) | Fabrication of high power AlGaInP light emitting diode grown directly on transparent substrate | |
KR101607775B1 (en) | Light emitting display module with side wall reflection function and light emitting device using the same | |
JP5183247B2 (en) | Light emitting device | |
US11547063B1 (en) | Light-emitting devices for horticulture applications | |
KR102620728B1 (en) | Semiconductor device, semiconductor device package, and object detecting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |