KR101712093B1 - vertical LED package having Curvature of the bottom - Google Patents

vertical LED package having Curvature of the bottom Download PDF

Info

Publication number
KR101712093B1
KR101712093B1 KR1020090116120A KR20090116120A KR101712093B1 KR 101712093 B1 KR101712093 B1 KR 101712093B1 KR 1020090116120 A KR1020090116120 A KR 1020090116120A KR 20090116120 A KR20090116120 A KR 20090116120A KR 101712093 B1 KR101712093 B1 KR 101712093B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
vertical
curvature
package
gan
Prior art date
Application number
KR1020090116120A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110059400A (en
Inventor
이종람
손준호
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
서울바이오시스 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 포항공과대학교 산학협력단, 서울바이오시스 주식회사 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020090116120A priority Critical patent/KR101712093B1/en
Priority to PCT/KR2010/008353 priority patent/WO2011065745A2/en
Publication of KR20110059400A publication Critical patent/KR20110059400A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101712093B1 publication Critical patent/KR101712093B1/en

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
    • 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
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 억제하여 발광 효율을 향상시켜 고출력 고효율 수직형 LED를 구현하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 있어서, 수직형 LED가 부착되는 패키지 바닥면에 곡률을 가지는 기구물을 형성시키고, 곡률을 가지는 바닥면에 금속 기판을 지지기판으로 사용하는 수직형 LED를 다이 본딩하면, 수직형 LED는 바닥면의 곡률에 의해 휘어지게 된다. 이때 LED 에피웨이퍼에 응력에 가해지게 되어, 양자 우물층의 밴드 구조가 변화하게 된다. 이렇게 제작된 수직형 LED 패키지는 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 줄일 수 있어, 고출력 고효율 수직형 화합물 반도체 발광다이오드를 얻을 수 있게 된다.[0001] The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a high output high efficiency vertical type LED by improving the luminous efficiency by suppressing an 'efficiency droop' phenomenon occurring when a high current is injected. According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting diode package, comprising the steps of: forming a device having a curvature on a bottom surface of a package to which a vertical type LED is attached, and forming a vertical type LED using a metal substrate as a supporting substrate on a bottom surface having a curvature, When bonded, the vertical LED is bent by the curvature of the bottom surface. At this time, stress is applied to the LED epitaxial wafer, and the band structure of the quantum well layer is changed. The vertical LED package fabricated in this way can reduce the 'efficiency droop' phenomenon occurring when high current is injected, so that a high power, high efficiency vertical compound semiconductor light emitting diode can be obtained.

Description

곡률 바닥면을 가지는 수직형 ＬＥＤ 패키지{vertical LED package having Curvature of the bottom}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vertical LED package having a curved bottom surface,

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 억제하여 발광 효율을 향상시킨 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a light emitting diode package with improved efficiency of light emission by suppressing an 'efficiency droop' phenomenon occurring during high current injection and a method of manufacturing the same.

백색광원 GaN LED는 긴 수명, 소형화, 경량화 가능, 빛의 지향성이 강하고 저전압 구동이 가능하며 또한 예열 시간과 복잡한 구동회로가 필요하지 않고 충격 및 진동에 강하기 때문에, 다양한 형태의 고품격 조명 시스템의 구현이 가능하여 향후 10년 이내에 백열등, 형광등, 수은등과 기존의 백색 광원을 대체할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행되고 있다. GaN LED가 기존의 수은등이나 형광등을 대체하여 백색광원으로서 쓰이기 위해서는 열적 안정성이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 낮은 소비 전력에서도 고출력 빛을 발할 수 있어야 한다. 현재 백색광원으로 쓰이고 있는 수평구조 GaN청색 LED는 상대적으로 비용이 저렴하고 제작 공정이 간단하다는 장점이 있으나, 기판으로 사용되는 사파이어가 부도체이며 열전도도가 나쁘기 때문에 인가전류가 높고 면적이 큰 고출력 소자로 쓰이기에는 부적절하다는 단점이 있다. 이러한 수평구조 LED의 단점을 극복하고 대면적의 고출력 LED로의 적용이 용이한 소자가 수직구조 LED이다. 이러한 수직구조 LED는 기존의 수평구조 LED와 비교하였을 때, 여러 가지 장점을 가지고 있다. 수직구조 LED에서는 투명 전극이 필요 없기 때문에 빛 흡수가 없고, 두꺼운 전극을 사용할 수 있기 때문에 전류 확산 저항이 작아 상대적으로 매우 균일한 전류 확산 분포를 얻을 수 있어 보다 낮은 작동 전압과 큰 광출력을 얻을 수 있으며, 열전도성이 좋은 금속 기판을 통해 원활한 열방출이 가능하기 때문에 상대적으로 수명이 길고 고출력 작동이 가능하다. 또한 수직 구조 LED에서는 모든 영역에서 빛을 발하기 때문에 상대적으로 발광면적이 크다는 장점이 있다. 이러한 수직구조 LED는 최대 인가전류를 수평구조 LED에 비해 3-4 이상 증가시킬 수 있으므로 조명용 백색광원으로 사용이 가능한 것으로 평가되어, 현재 일본의 Nichia chemical사, 미국의 Lumileds사와 Cree사, 독일의 Osram사와 같은 GaN LED의 선두 기업들과 대만의 여러 관련 업체들 모두 고출력 수직구조 LED의 상용화를 위해 활발한 연구개발을 진행하고 있다. White light source GaN LED has long lifespan, small size, light weight, strong directivity of light, low voltage driving capability, and it does not require preheating time and complicated driving circuit and is resistant to shock and vibration. It is expected that it will replace incandescent lamps, fluorescent lamps, mercury lamps and existing white light sources within the next 10 years, and many studies are under way. In order to replace GaN LEDs with conventional mercury vapor lamps and fluorescent lamps, they must be thermally stable and emit high-power light even at low power consumption. The GaN blue LED, which is currently used as a white light source, is advantageous in that it is relatively inexpensive and has a simple manufacturing process. However, since the sapphire used as the substrate is insulated and the thermal conductivity is poor, a high output device There is a disadvantage that it is inappropriate for use. Vertical structure LEDs overcome the disadvantages of horizontal structure LEDs and are easy to apply to large area high power LEDs. These vertical structure LEDs have various advantages when compared with conventional horizontal structure LEDs. Since the vertical structure LED does not need a transparent electrode, there is no light absorption and a thick electrode can be used. Therefore, a current spreading resistance is relatively small and a relatively uniform current spreading distribution can be obtained, so that a lower operating voltage and a large light output can be obtained And it is possible to discharge heat through a metal substrate having good thermal conductivity, so that it has a relatively long life and high power operation. In addition, vertical structure LEDs emit light in all areas, and thus have a relatively large light emitting area. These vertically structured LEDs can be used as a white light source for lighting because they can increase the maximum applied current by more than 3-4 times compared to horizontal structure LEDs. Currently, Nichia chemical of Japan, Lumileds of USA and Cree of USA, Osram of Germany GaN LED companies such as Samsung Electronics Co., Ltd. and various related companies in Taiwan are actively researching and commercializing high output vertical structure LEDs.

조명에 적합한 고출력 고효율 LED를 구현하기 위해 LED 소자의 대면적화와 고전류 주입이 요구되는데, 일반적으로 LED는 매우 낮은 전류에서 높은 양자 효율을 나타내며, 주입 전류가 증가함에 따라 양자 효율이 급격하게 감소하는 'efficiency droop' 현상이 발생한다. 따라서 LED가 기존의 조명 제품을 효과적으로 대체하기 위해서 'efficiency droop' 현상을 억제해야 한다. 지금까지 'efficiency droop' 현상에 대한 많은 연구는 이루어지고 있지만, 여전히 많은 논쟁이 이루어지고 있으며, 정확한 원인이 아직 규명되지 못하고 있다. In order to realize a high-power, high-efficiency LED suitable for lighting, large-sized LED elements and high current injection are required. In general, LEDs exhibit high quantum efficiency at a very low current, and quantum efficiency is rapidly reduced as the injection current increases. efficiency droop 'phenomenon occurs. Therefore, LEDs must suppress the 'efficiency droop' phenomenon in order to effectively replace existing lighting products. So far, much research has been done on the 'efficiency droop' phenomenon, but there are still many controversies and the exact cause has not yet been clarified.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 고전류 주입시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 억제하여 발광 효율을 향상시킨 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법을 제공한다.In order to solve the above-described problems, there is provided a light emitting diode package having improved efficiency of light emission by suppressing an 'efficiency droop' phenomenon occurring when a high current is injected, and a method of manufacturing the same.

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 억제하여 발광 효율을 향상시켜 고출력 고효율 수직형 LED를 구현하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 있어서, 수직형 LED가 부착되는 패키지 바닥면에 곡률을 가지는 기구물을 형성시키고, 곡률을 가지는 바닥면에 금속 기판을 지지기판으로 사용하는 수직형 LED를 다이 본딩하면, 수직형 LED는 바닥면의 곡률에 의해 휘어지게 된다. 이때 LED 에피웨이퍼에 응력에 가해지게 되어, 양자 우물층의 밴드 구조가 변화하게 되어 내부 양자 효율의 증가하고 The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention provides a high output high efficiency vertical LED by improving the luminous efficiency by suppressing an 'efficiency droop' phenomenon occurring when a high current is injected. According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting diode package, comprising the steps of: forming a device having a curvature on a bottom surface of a package to which a vertical type LED is attached; forming a vertical type LED using a metal substrate as a supporting substrate on a bottom surface having a curvature; When bonded, the vertical LED is bent by the curvature of the bottom surface. At this time, stress is applied to the LED epitaxial wafer, and the band structure of the quantum well layer is changed to increase the internal quantum efficiency

이 억제된다. 이렇게 제작된 수직형 LED 패키지는 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 줄일 수 있어, 고출력 고효율 수직형 화합물 반도체 발 광다이오드를 얻을 수 있게 된다.. The vertical LED package fabricated in this way can reduce the 'efficiency droop' phenomenon caused by high current injection, and thus it is possible to obtain a high output, high efficiency vertical compound semiconductor light emitting diode.

본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 수직형 LED가 부착되는 패키지 바닥면이 곡률을 가지는 것을 특징으로 한다. 곡률을 가지는 바닥면에 금속지지 기판을 가지는 수직형 LED를 다이 본딩하면, 수직형 LED는 바닥면의 곡률에 의해 휘어지게 된다. 이때 수직형 LED의 휘어짐에 의해 LED 에피웨이퍼에 응력에 가해지게 되어, 양자 우물층의 밴드 구조가 변화하게 된다. 이렇게 제작된 수직형 LED 패키지는 고전류 주입 시 발생하는 'efficiency droop' 현상을 줄일 수 있어, 고출력 고효율 수직형 화합물 반도체 발광다이오드를 얻을 수 있게 된다.The present invention relates to a light emitting diode package and a method of manufacturing the same, wherein a bottom surface of the package to which the vertical LED is attached has a curvature. When a vertical LED having a metal supporting board on a bottom surface having a curvature is die-bonded, the vertical LED is bent by the curvature of the bottom surface. At this time, stress is applied to the LED epitaxial wafer due to warping of the vertical LED, and the band structure of the quantum well layer is changed. The vertical LED package fabricated in this way can reduce the 'efficiency droop' phenomenon occurring when high current is injected, so that a high power, high efficiency vertical compound semiconductor light emitting diode can be obtained.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.

도 1은 일반적인 고출력 발광 다이오드 패키지의 일례를 나타내는 모식도로, LED가 부착되는 패키지 부분이 평평하게 형성되어 있다.1 is a schematic view showing an example of a general high output light emitting diode package, in which a package portion to which an LED is attached is formed flat.

도 2는 본 발명의 곡률을 가지는 바닥면이 형성된 발광 다이오드 패키지의 실시예를 나타내는 모식도이다. 일반적인 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 InGaN/GaN LED 에피웨이퍼는 사파이어 기판과 GaN의 열팽창 계수 차이와 격자 상수 차이에 의해 양자 우물에 압축 응력이 작용하여 압전 분극이 발생하고, 자발 분극 또한 존재하기 때문에 양자 우물의 밴드 구조의 휘어짐이 발생하여 내부 양자 효율이 하락하며, 전류 주입이 증가함에 따라 LED의 효율이 감소하는 'efficiency droop' 현상이 나타난다. 따라서 외부에서 가해주는 응력을 조절하여 LED 에피웨이퍼의 양자 우물의 휘어짐을 완화하여 내부 양자 효율 향상과 함께 'efficiency droop' 현상을 억제할 수 있다. 금속지지 기판을 사용하는 수직형 LED의 경우, 부착되는 패키지 바닥면의 곡률에 따라 금속지지 기판이 휘어질 수 있기 때문에, 금속 기판의 휘어지는 정도를 조절하면, LED 에피웨이퍼에 가해지는 응력을 조절할 수 있다. 2 is a schematic view showing an embodiment of a light emitting diode package having a curved bottom surface according to the present invention. The InGaN / GaN LED epitaxial wafer grown on a typical c-plane sapphire substrate has piezo-electric polarization due to the compressive stress acting on the quantum well due to the difference in thermal expansion coefficient and the difference in lattice constant between the sapphire substrate and GaN, The internal quantum efficiency drops due to the bending of the band structure of the quantum well, and an 'efficiency droop' phenomenon occurs in which the efficiency of the LED decreases as the current injection increases. Therefore, it is possible to suppress the 'efficiency droop' phenomenon by improving the internal quantum efficiency by alleviating the bending of the quantum well of the LED epitaxial wafer by controlling the stress externally applied. In the case of a vertical LED using a metal supporting substrate, since the metal supporting substrate can be bent according to the curvature of the bottom surface of the package to be attached, the stress applied to the LED epi wafer can be adjusted by adjusting the degree of bending of the metal substrate have.

도 3은 곡률 변화에 따른 수직형 LED의 특성 변화를 평가하기 위하여 제작된 수직형 LED의 주사 전자 현미경 사진과 대략적인 이미지를 나타내고 있다. 수직형 LED는 볼록한 곡률을 가지고 있음을 2차원 표면 프로파일러를 통해 확인할 수 있었다.FIG. 3 shows a scanning electron microscope image and a rough image of a vertical LED manufactured to evaluate a change in characteristics of a vertical LED according to a curvature change. Vertical LEDs have a convex curvature, which can be confirmed by the 2D surface profiler.

도 4는 서로 다른 곡률을 가지는 수직형 LED의 EL 스펙트럼 및 전류-전압 곡선을 나타내고 있다. 수직형 LED의 곡률이 증가할수록 중심 파장이 짧은 파장으로 이동하며, 광출력이 증가하는 것을 알 수 있다. 곡률이 어느 정도 이상 증가하면 파장 변화는 거의 나타나지 않으며, 수직형 LED의 광출력 또한 다시 감소하는 것을 알 수 있다. 곡률 변화에 따른 전류-전압 곡선의 차이는 없었으며, 거의 동일한 구동 전압을 유지하고 있어, 수직형 LED의 곡률 변화는 주로 광학적 특성에 영향을 미침을 알 수 있다. Fig. 4 shows EL spectrum and current-voltage curves of vertical LEDs having different curvatures. As the curvature of the vertical LED increases, the center wavelength shifts to a shorter wavelength and the light output increases. When the curvature increases more than a certain degree, the wavelength change hardly appears, and the optical output of the vertical LED also decreases again. There was no difference in curvature between current and voltage due to the curvature change, and almost the same driving voltage was maintained. It can be seen that the curvature change of the vertical LED mainly affects the optical characteristics.

도 5는 서로 다른 곡률을 가지는 수직형 LED의 주입 전류에 따른 광출력 특성과 각 수직형 LED에서의 정규화된 wall-plug efficiency를 나타내고 있다. 주입 전류가 증가함에 따라 광출력이 증가하는 것을 알 수 있다. 정규화된 효율을 보면 곡률이 증가하면 주입 전류가 증가함에 따라 발생하는 'efficiency droop' 현상을 현저하게 감소하는 것을 알 수 있으며, 광출력 또한 증가한 것을 알 수 있다. 그러나 곡률이 가장 큰 수직형 LED에서는 'efficiency droop' 현상은 적게 발생하였지만, 광출력은 다소 감소한 결과를 나타내어 'efficiency droop' 현상을 억제하고 고효율 수직형 LED를 구현하기 위해 적절한 곡률이 요구됨을 알 수 있다.FIG. 5 shows the optical output characteristics according to the injection current of the vertical type LED having different curvatures and the normalized wall-plug efficiency in each vertical type LED. It can be seen that the light output increases as the injection current increases. It can be seen from the normalized efficiency that the 'efficiency droop' phenomenon occurring as the injection current increases as the curvature increases, and that the light output also increases. However, in the vertical type LED having the greatest curvature, the 'efficiency droop' phenomenon is less, but the light output is slightly decreased to suppress the 'efficiency droop' phenomenon and the proper curvature is required to realize the high efficiency vertical type LED have.

도 6은 곡률 변화에 따른 InGaN/GaN 양자 우물의 밴드 변화를 나타내고 있다. 일반적인 c-plane 사파이어 기판에 성장된 LED 에피웨이퍼는 자발 분극와 압전 분극에 의해 밴드가 휘어지게 되어 전자와 홀 파장 함수의 분리가 발생하여 내부 양자 효율이 감소한다. 이러한 LED 에피웨이퍼의 곡률이 변화하면, 응력이 가해져서 양자 우물의 밴드 휘어짐이 완화되어 전자와 홀의 파장 함수의 겹침 현상이 증가하여 내부 양자 효율이 증가하며, 따라서 광출력 또한 증가함을 알 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지는 윗 면이 n-GaN, 아랫 면이 p-GaN인 수직형 LED를 가지고, 상기 수직형 LED가 발광다이오드 패키지 바닥면에 본딩된다. 이 때, 상기 수직형 LED의 바닥면이 오목한 곡률을 가지도록 본딩함으로써 상기 수직형 LED가 위로 볼록하게 형성된다. 구체적으로는, 상기 수직형 LED의 바닥면의 곡률은 1 (m-1)에서 100 (m-1) 사이가 되도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 수직형 LED의 바닥면은 오목한 반구 모양을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광다이오드 패키지의 바닥면은 상기 오목한 반구 모양에 대응되는 볼록한 반구 모양을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 반구의 곡률은 1 (m-1)에서 100 (m-1) 사이가 되도록 형성될 수 있다. 상기 수직형 LED는 상기 패키지의 바닥면에 Ag계 페이스트 또는 Au-Sn 합금을 이용하여 본딩될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지에 있어서, 다수의 수직형 LED들을 각각 곡률을 가지는 패키지 바닥면에 다이 본딩하여 LED 어레이를 형성할 수 있다.
발광 다이오드 패키지는 패키지 바닥면에 본딩된 수직형 LED를 포함하되, 상기 수직형 LED는 n-GaN 및 상기 n-GaN과 상기 패키지 바닥면 사이에 배치된 p-GaN을 포함하고, 상기 수직형 LED는 오목한 곡률을 가지는 바닥면을 가지며 위로 볼록하게 형성된다. 상기 수직형 LED는 상기 n-GaN과 p-GaN 사이에 배치된 활성층을 더 포함하되, 상기 활성층은 위로 볼록하게 형성될 수 있다.Fig. 6 shows the band change of the InGaN / GaN quantum well according to the curvature change. In the LED epitaxial wafer grown on a typical c-plane sapphire substrate, the band is bent by the spontaneous polarization and the piezoelectric polarization, so that the electron and the hole wavelength function are separated from each other and the internal quantum efficiency is decreased. When the curvature of the LED epitaxial wafer is changed, stress is applied to relax the band bending of the quantum well, so that the overlapping phenomenon of the wavelength function of electrons and holes increases to increase the internal quantum efficiency, .
As shown in FIG. 2, the light emitting diode package has a vertical LED having an upper surface of n-GaN and a lower surface of p-GaN, and the vertical LED is bonded to the bottom surface of the LED package. At this time, the vertical LED is convexly formed by bonding the bottom surface of the vertical LED so as to have a concave curvature. Specifically, the curvature of the bottom surface of the vertical LED may be between 1 (m -1 ) and 100 (m -1 ). Furthermore, the bottom surface of the vertical LED may be formed to have a concave hemispherical shape. Accordingly, the bottom surface of the light emitting diode package may have a convex hemisphere shape corresponding to the concave hemisphere shape. The curvature of the hemisphere may be between 1 (m -1 ) and 100 (m -1 ). The vertical LED may be bonded to the bottom surface of the package using Ag-based paste or Au-Sn alloy. In the light emitting diode package, a plurality of vertical LEDs may be die-bonded to a package bottom surface having a curvature, respectively, to form an LED array.
Wherein the vertical LED comprises n-GaN and p-GaN disposed between the n-GaN and the bottom surface of the package, wherein the vertical LED is bonded to the bottom surface of the package, Has a bottom surface having a concave curvature and is convexly formed. The vertical LED further includes an active layer disposed between the n-GaN and the p-GaN, and the active layer may be formed to be convex upward.

도 1은 평평한 바닥면을 가지는 일반적인 발광 다이오드 패키지의 일례를 나타내는 도면이고,1 is a view showing an example of a general light emitting diode package having a flat bottom surface,

도 2는 본 발명의 곡률을 가지는 바닥면이 형성된 발광 다이오드 패키지의 실시예를 나타내는 도면이고,2 is a view showing an embodiment of a light emitting diode package having a curved bottom surface according to the present invention,

도 3은 본 발명에서 곡률 변화에 따른 수직형 LED의 광학적 특성 변화를 평가하기 위해 제작된 수직형 LED를 나타낸 도면이고,FIG. 3 is a view illustrating a vertical LED manufactured to evaluate changes in optical characteristics of a vertical LED according to curvature change in the present invention,

도 4는 본 발명에서 제조된 수직형 LED의 곡률 변화에 따른 광학적 특성과 전기적 특성 변화를 나타낸 도면이고,FIG. 4 is a graph showing changes in optical characteristics and electrical characteristics according to curvature changes of the vertical type LED manufactured in the present invention,

도 5는 본 발명에서 제조된 서로 다른 곡률을 가지는 수직형 LED의 주입 전류에 따른 광출력과 정규화된 외부 양자 효율을 나타낸 도면이고5 is a graph illustrating light output and normalized external quantum efficiency according to an injection current of a vertical LED having different curvatures manufactured according to the present invention

도 6은 곡률 변화에 따른 InGaN/GaN 양자 우물의 밴드 휘어짐 변화를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a graph showing changes in band warping of InGaN / GaN quantum wells according to curvature change. FIG.

Claims (9)

바닥면이 볼록한 패키지에 p-GaN 및 상기 p-GaN 상부에 형성된 n-GaN을 포함하는 수직형 LED를 본딩함으로써, 상기 수직형 LED의 바닥면이 오목한 곡률을 가지도록 본딩되어 상기 수직형 LED가 위로 볼록하게 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.The bottom surface of the vertical LED is bonded so as to have a concave curvature by bonding p-GaN and n-GaN formed on top of the p-GaN to a package having a convex bottom surface, Wherein the light emitting diode package is convex upward. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 수직형 LED의 바닥면의 곡률이 1 (m-1)에서 100 (m-1) 사이가 되도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.The curvature of the bottom surface of the vertical-type LED 1 (m -1) 100 ( m -1) The method of the LED package is formed so that between. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 수직형 LED의 바닥면이 오목한 반구 모양을 가지도록 형성되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Wherein the bottom surface of the vertical LED has a concave hemispherical shape. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 수직형 LED가 본딩되는 패키지 바닥면은 볼록한 반구 모양을 가지는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Wherein the package bottom surface to which the vertical LED is bonded has a convex hemispherical shape. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 반구의 곡률이 1 (m-1)에서 100 (m-1) 사이인 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Wherein a curvature of the hemisphere is between 1 (m -1 ) and 100 (m -1 ). 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 수직형 LED는 상기 패키지의 바닥면에 Ag계 페이스트 또는 Au-Sn 합금을 이용하여 본딩되는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Wherein the vertical LED is bonded to the bottom surface of the package using Ag-based paste or Au-Sn alloy. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 다수의 수직형 LED들을 각각 곡률을 가지는 패키지 바닥면에 다이 본딩하여 LED 어레이를 형성하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.Bonding a plurality of vertical LEDs to a bottom surface of a package having curvature, respectively, to form an LED array. 볼록한 바닥면을 갖는 패키지; 및A package having a convex bottom surface; And p-GaN 및 상기 p-GaN 상부에 형성된 n-GaN을 포함하는 수직형 LED;a vertical LED including p-GaN and n-GaN formed on the p-GaN; 를 포함하며,/ RTI > 상기 패키지의 볼록한 바닥면에 상기 수직형 LED가 실장됨으로써, 상기 수직형 LED가 휘어져 위로 볼록하게 형성되고,The vertical LED is mounted on a convex bottom surface of the package so that the vertical LED is bent and formed to be convex upward, 상기 수직형 LED의 바닥면은 상기 패키지의 볼록한 바닥면에 대응하여 오목한 곡률을 가지는 발광 다이오드 패키지.Wherein a bottom surface of the vertical LED has a concave curvature corresponding to a convex bottom surface of the package. 청구항 8에 있어서,The method of claim 8, 상기 수직형 LED는 상기 n-GaN과 p-GaN 사이에 배치된 활성층을 더 포함하되,The vertical LED further includes an active layer disposed between the n-GaN and the p-GaN, 상기 활성층은 위로 볼록한 발광 다이오드 패키지.The active layer is convex upwardly.
KR1020090116120A 2009-11-27 2009-11-27 vertical LED package having Curvature of the bottom KR101712093B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090116120A KR101712093B1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 vertical LED package having Curvature of the bottom
PCT/KR2010/008353 WO2011065745A2 (en) 2009-11-27 2010-11-24 Light-emitting diode package

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090116120A KR101712093B1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 vertical LED package having Curvature of the bottom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110059400A KR20110059400A (en) 2011-06-02
KR101712093B1 true KR101712093B1 (en) 2017-03-13

Family

ID=44394552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090116120A KR101712093B1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 vertical LED package having Curvature of the bottom

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101712093B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3023978A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-22 Commissariat Energie Atomique OPTOELECTRONIC DEVICE WITH ELECTROLUMINESCENT DIODE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004055632A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting device
JP2005019608A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009505377A (en) 2005-08-17 2009-02-05 日本碍子株式会社 Semiconductor laminated structure, method for forming the same, and light emitting device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305876B1 (en) * 2007-08-09 2013-09-09 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004055632A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Toshiba Corp Semiconductor light-emitting device
JP2005019608A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Matsushita Electric Works Ltd Semiconductor light emitting device
JP2009505377A (en) 2005-08-17 2009-02-05 日本碍子株式会社 Semiconductor laminated structure, method for forming the same, and light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110059400A (en) 2011-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9324904B2 (en) Semiconductor light emitting device and light emitting apparatus
KR101974354B1 (en) Light emitting device package and method of manufacturing the same
US10374003B2 (en) Semiconductor light emitting device and LED module using the same
US7420218B2 (en) Nitride based LED with a p-type injection region
KR100634307B1 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
KR102075987B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device
KR102227772B1 (en) Semiconductor light emitting device
US9468058B2 (en) Light emitting device and light source driving apparatus
JP6692155B2 (en) Semiconductor light emitting element array and vehicle lamp
US20200098957A1 (en) Multiple led light source lens design in an integrated package
US10304990B2 (en) Method of fabricating semiconductor light emitting device
KR20140113028A (en) Semiconductor light emitting device and illuminating device having thereof
US9171997B2 (en) Semiconductor light emitting device
KR20150086689A (en) Light emtting device
KR20120065607A (en) Semiconductor light emitting device and manufacturing method of the same
KR101712093B1 (en) vertical LED package having Curvature of the bottom
US9236304B2 (en) Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
KR101614490B1 (en) Light Emitting Diode package
KR100670929B1 (en) Flip chip light-emitting device and Method of manufacturing the same
WO2011065745A2 (en) Light-emitting diode package
US20140231746A1 (en) Semiconductor light emitting device
KR20120065605A (en) Semiconductor light emitting device, manufacturing method of the same and light emitting apparataus
KR20120065603A (en) Semiconductor light emitting device, manufacturing method of the same and light emitting apparataus
KR20120065608A (en) Semiconductor light emitting device, manufacturing method of the same and light emitting apparataus
KR20120065609A (en) Semiconductor light emitting device, manufacturing method of the same and light emitting apparataus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 4