KR102001665B1 - 면 조명용 발광 모듈 - Google Patents

면 조명용 발광 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102001665B1
KR102001665B1 KR1020120096182A KR20120096182A KR102001665B1 KR 102001665 B1 KR102001665 B1 KR 102001665B1 KR 1020120096182 A KR1020120096182 A KR 1020120096182A KR 20120096182 A KR20120096182 A KR 20120096182A KR 102001665 B1 KR102001665 B1 KR 102001665B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
layer
mesas
circuit board
emitting diode
Prior art date
Application number
KR1020120096182A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140029911A (ko
Inventor
김은주
정승호
송영준
김다혜
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 KR1020120096182A priority Critical patent/KR102001665B1/ko
Priority to PCT/KR2013/007413 priority patent/WO2014035087A1/ko
Publication of KR20140029911A publication Critical patent/KR20140029911A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102001665B1 publication Critical patent/KR102001665B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

면 조명용 발광 모듈이 개시된다. 이 발광 모듈은, 회로 기판과, 회로 기판에 플립 본딩된 발광 소자와, 및 회로 기판에 결합되고, 발광 소자에서 방출된 광을 분산시키는 렌즈를 포함한다. 한편, 발광 소자는 플립칩형 발광 다이오드 칩과, 발광 다이오드 칩에 코팅된 파장변환층을 포함한다. 회로 기판에 플립칩형 발광 다이오드 칩을 실장함으로써, 발광 모듈을 슬림화할 수 있다.

Description

면 조명용 발광 모듈{LIGHT EMITTING MODULE FOR SURFACE ILLUMINATION}
본 발명은 발광 모듈에 관한 것으로, 특히 렌즈를 구비하는 면 조명용 발광 모듈에 관한 것이다.
액정 디스플레이를 백라이팅하기 위한 발광 모듈이나 면 조명 장치에 사용되는 면 조명용 발광 모듈은 일반적으로 회로 기판 상에 발광 소자를 실장하고 상기 발광 소자에서 방출되는 광을 넓은 각도로 분산시키는 렌즈를 포함한다. 상기 렌즈를 이용하여 발광 소자에서 방출된 광을 고르게 분산시킴으로써 적은 개수의 발광소자로 넓은 영역을 균일하게 조사할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 발광 모듈은 회로 기판(100), 발광 소자(200) 및 렌즈(300)를 포함한다. 상기 회로 기판(100)은 도전 패턴(도시하지 않음)이 형성된 인쇄회로 기판이다.
상기 발광 소자(200)는 리세스를 갖는 본체(250)와 리세스 내에 실장된 발광 다이오드 칩(210) 및 상기 리세스 내에서 발광 다이오드 칩(210)을 덮는 몰딩부(230)를 포함한다. 상기 몰딩부(230)는 발광 다이오드 칩(210)에서 방출된 광을 파장변환시키는 형광체를 포함한다. 상기 발광 소자(200)는 회로 기판(100)의 도전 패턴(도시하지 않음)에 전기적으로 연결된다.
한편, 상기 렌즈(300)는 다리부들(310)을 가지며, 다리부들(310)이 회로 기판(100) 상에 부착되어 발광 소자(200) 상부에 배치된다. 상기 렌즈(300)는 발광소자(200)로부터 광이 입사되는 입사면(330)과 입사된 광이 출사되는 출사면(350)을 갖는다. 상기 입사면(330)은 렌즈(300)의 하부에 오목부 형태로 제공된다.
종래기술에 따른 발광 모듈은 발광 소자(200)에서 방출된 광을 렌즈(300)를 통해 분산시킴으로써 넓은 면적에 걸쳐 균일한 광을 구현할 수 있다. 그러나 회로 기판(100) 상에 배치된 발광 소자(200)와, 다리부들(310)을 통해 회로 기판(100) 상에 장착된 렌즈(300)를 갖기 때문에, 발광 모듈의 슬림화에 한계가 있다. 더욱이, 리세스를 갖는 본체(250)를 채택하기 때문에 발광 소자(200)의 크기가 상대적으로 크고, 이에 따라 렌즈(300)의 크기도 상대적으로 증가된다. 더욱이, 본체(250)를 통해 방출되는 광의 지향각이 상대적으로 좁기 때문에 렌즈(300)를 통해 광을 분산시키는데 한계가 있다.
더욱이, 균일한 면 광원을 구현하기 위해 발광 소자(200) 내의 발광 다이오드 칩(210), 발광 소자(200) 및 렌즈(300)가 정밀하게 정렬될 필요가 있다. 그러나, 종래 기술에 따른 발광 모듈은 발광 다이오드 칩(210), 발광 소자(200) 및 렌즈(300)를 모두 정밀하게 위치시켜야 하므로 정렬 공차를 줄이는데 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전체 높이를 감소시킬 수 있는 발광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 정렬 공차를 줄일 수 있는 발광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 면 광원에 적합한 발광 다이오드를 채택하여 넓은 면적에 걸쳐 균일한 광을 제공할 수 있는 발광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 모듈은, 회로 기판; 상기 회로 기판에 플립 본딩된 발광 소자; 및 상기 회로 기판에 결합되고, 상기 발광 소자에서 방출된 광을 분산시키는 렌즈를 포함한다. 한편, 상기 발광 소자는 플립칩형 발광 다이오드 칩; 및 상기 발광 다이오드 칩에 코팅된 파장변환층을 포함한다. 회로 기판에 플립칩형 발광 다이오드 칩을 실장함으로써, 발광 모듈을 슬림화할 수 있다.
상기 파장변환층은 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 상기 파장변환층은 발광 다이오드 칩의 상면만을 덮을 수 있다.
상기 렌즈는 종래의 다리부를 채택하지 않고 상기 회로 기판에 결합된다. 따라서, 상기 렌즈의 하부면은 상기 회로 기판의 상부면에 근접하고 이에 따라 발광 모듈이 더욱 슬림화된다.
예를 들어, 상기 회로 기판은 상면에 돌출부를 갖고, 상기 렌즈는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈을 가지며, 상기 렌즈는 상기 수용홈이 상기 돌출부를 수용하여 상기 회로 기판에 결합될 수 있다. 또는, 상기 돌출부 대신 상기 회로 기판 상에 댐부가 형성되고, 상기 렌즈는 상기 수용홈이 상기 댐부를 수용하여 상기 회로 기판에 결합될 수 있다. 상기 댐부는 실리콘 수지 또는 광학 시트로 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 발광 모듈은, 상기 회로 기판 상에 부착되고 상기 발광 소자를 노출시키는 개구부를 갖는 광학 시트를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 상기 광학 시트의 개구부에 끼워져 상기 회로 기판에 결합될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 회로 기판은 리세스를 포함하고, 상기 렌즈는 상기 리세스에 끼워져 상기 회로 기판에 결합될 수 있다.
한편, 상기 렌즈는 상기 발광 소자로부터 방출된 광이 입사되는 입사면과 입사된 입사광이 출사되는 출사면을 갖는다. 상기 입사면은 상기 렌즈의 하부면에 위치하는 오목부 내부면일 수 있다. 나아가, 상기 오목부는 제1 오목부 및 상기 제1 오목부의 입구측에 위치하여 상기 제1 오목부를 둘러싸는 제2 오목부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 발광 다이오드 칩은, 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 서로 이격되어 배치되고, 각각 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 복수의 메사들; 각각 상기 복수의 메사들 상에 위치하여 제2 도전형 반도체층에 오믹 콘택하는 반사 전극들; 및 상기 복수의 메사들 및 상기 제1 도전형 반도체층을 덮되, 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 제1 도전형 반도체층에 오믹콘택하고 상기 복수의 메사들로부터 절연된 전류 분산층을 포함하며, 이 발광 다이오드 칩이 상기 회로 기판에 플립 본딩된다.
상기 전류 분산층이 복수의 메사들 및 제1 도전형 반도체층을 덮기 때문에, 전류 분산층을 통해 전류 분산 성능이 향상된다.
상기 제1 도전형 반도체층은 연속적이다. 나아가, 상기 복수의 메사들은 일측 방향으로 서로 평행하게 연장하는 기다란 형상을 갖고, 상기 전류 분산층의 개구부들은 상기 복수의 메사들의 동일 단부측에 치우쳐 위치할 수 있다. 따라서, 전류 분산층의 개구부들에 노출된 반사 전극들을 연결하는 패드를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 전류 분산층은 Al과 같은 반사 금속을 포함할 수 있다. 이에 따라, 반사 전극들에 의한 광 반사에 더하여, 전류 분산층에 의한 광 반사를 얻을 수 있으며, 따라서, 복수의 메사들 측벽 및 제1 도전형 반도체층을 통해 진행하는 광을 반사시킬 수 있다.
한편, 상기 반사 전극들은 각각 반사 금속층과 장벽 금속층을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 장벽 금속층이 상기 반사 금속층의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 이에 따라, 반사 금속층이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있어 반사 금속층의 열화를 방지할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩은, 상기 전류분산층의 적어도 일부를 덮되, 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는 상부 절연층; 및 상기 상부 절연층 상에 위치하고 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 노출된 반사 전극들에 접속하는 제2 패드를 더 포함할 수 있으며, 나아가, 상기 전류 분산층에 접속하는 제1 패드를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 패드 및 제2 패드는 동일한 형상 및 크기로 형성될 수 있으며, 따라서 플립칩 본딩을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 칩은, 상기 복수의 메사들과 상기 전류 분산층 사이에 위치하여 상기 전류 분산층을 상기 복수의 메사들로부터 절연시키는 하부 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 하부 절연층은 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 가질 수 있다.
나아가, 상기 전류 분산층의 개구부들은 각각 상기 하부 절연층의 개구부들이 모두 노출되도록 상기 하부 절연층의 개구부들보다 더 넓은 폭을 가질 수 있다. 즉, 상기 전류 분산층의 개구부들의 측벽은 상기 하부 절연층 상에 위치한다. 이에 더하여, 상기 발광 다이오드 칩은, 상기 전류분산층의 적어도 일부를 덮고, 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는 상부 절연층을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 절연층은 상기 전류 분산층의 개구부들의 측벽들을 덮을 수 있다.
상기 하부 절연층은 반사성 유전층, 예컨대 분포 브래그 반사기(DBR)일 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드 칩은 성장 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 성장 기판은 예컨대 사파이어 기판 또는 질화갈륨 기판일 수 있다. 상기 파장변환층은 상기 성장 기판을 덮어 성장 기판으로부터 외부로 방출되는 광의 파장을 변환시킨다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발광 모듈을 슬림화할 수 있으며, 나아가 발광 다이오드 칩을 직접 회로 기판 상에 실장함으로써 발광 모듈의 정렬 공차를 줄일 수 있다. 나아가, 지향각이 상대적으로 넓은 플립칩형 발광 다이오드 칩을 채택함으로써 조도분포를 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 칩 제조 방법을 설명하기 위한 도면들로서, 각 도면들에서 (a)는 평면도를 (b)는 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도를 나타낸다.
도 13은 메사 구조의 변형예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 14는 종래의 발광 다이오드 패키지(200) 및 본원의 컨포멀 코팅층을 갖는 플립칩형 발광 다이오드 칩의 지향 분포를 각각 (a) 및 (b)로 나타낸 그래프이다.
도 15는 종래의 발광 다이오드 패키지(200)를 사용한 발광 모듈과 본원의 컨포멀 코팅층을 갖는 플립칩형 발광 다이오드 칩을 사용한 발광 모듈의 지향 분포를 각각 (a) 및 (b)로 나타낸 그래프이다.
도 16은 16개의 LED 어레이와 렌즈를 결합한 발광 모듈의 조도 분포를 나타낸 것으로 (a)는 종래의 120도 지향각을 갖는 발광 다이오드 패키지 (b)는 본원에 따른 컨포멀 코팅층이 적용된 플립칩형 발광 다이오드 칩을 적용한 발광 모듈의 조도 분포를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 발광 모듈은, 회로 기판(100a), 댐부(130), 발광 다이오드 칩(220), 컨포멀 코팅된 파장변환층(240), 렌즈(300a)를 포함한다. 회로 기판(100a)은 인쇄회로(도시하지 않음)가 형성된 인쇄회로기판이다.
댐부(130)는 발광 다이오드 칩(220) 실장 영역 주위에 형성된다. 댐부(130)는 광학 시트를 링 형상으로 회로 기판(100a)에 부착하여 형성할 수도 있고, 실리콘 수지를 이용하여 형성할 수도 있다.
발광 다이오드 칩(220)이 회로 기판(100a) 상에 실장된다. 발광 다이오드 칩(220)은 본딩 와이어를 사용함이 없이 플립 본딩되어 직접 회로 기판(100a) 상의 인쇄회로에 연결된다. 본 발명은 발광 다이오드 칩(220)을 상기 회로 기판(100a) 상에 본딩시 와이어를 사용하지 않기 때문에, 와이어를 보호하기 위한 몰딩부를 필요로 하지 않으며, 본딩 패드를 노출하기 위해 파장변환층(240)의 일부를 제거할 필요도 없다. 따라서, 플립형 발광 다이오드 칩(220)을 채택함으로써 본딩 와이어를 사용하는 발광 다이오드 칩을 사용하는 것에 비해 색편차나 휘도 얼룩 현상을 제거하고, 모듈 제조 공정을 단순화할 수 있다.
발광 다이오드 칩(220)은 질화갈륨계열의 화합물 반도체로 형성된 플립칩형 반도체 칩으로 자외선 또는 청색 계열의 광을 방출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩형 반도체에 대해 도 8 내지 도 13을 참조하여 뒤에서 상세히 설명하도록 한다.
한편, 파장변환층(240)은 발광 다이오드 칩(220)을 덮는다. 도시한 바와 같이, 컨포멀 코팅된 파장변환층(240), 예컨대 형광체층이 발광 다이오드 칩(220) 상에 형성될 수 있으며, 발광 다이오드 칩(220)에서 방출된 광을 파장변환할 수 있다. 파장변환층(240)은 발광 다이오드 칩(220)에 코팅되며, 발광 다이오드 칩(220)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 파장변환층(240)은 발광 다이오드 칩(220)의 상면만을 덮을 수도 있다. 발광 다이오드 칩(220)에서 방출된 광과 파장변환층(240)을 이용하여 다양한 색상의 광을 구현할 수 있으며, 특히 백색광과 같은 혼합광을 구현할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 컨포멀 코팅된 파장변환층(240)은 발광 다이오드 칩(220) 상에 미리 형성되어 발광 다이오드 칩(220)과 함께 회로 기판(100a) 상에 실장될 수 있다.
한편, 렌즈(300a)는 발광 다이오드 칩(220)으로부터 광이 입사되는 입사면(330)과 렌즈(300a)로부터 외부로 광이 출사되는 출사면(350)을 갖는다. 입사면(330)은 도시한 바와 같이 종 모양의 오목부 내부면일 수 있다. 렌즈(300a)는 입사면(330)에서의 광의 굴절과 출사면(350)에서의 광의 굴절을 이용하여 발광 다이오드 칩(220)에서 입사된 광을 분산시킨다.
렌즈(300a)는 또한, 댐부(130)를 수용하는 수용홈을 가지며, 댐부(130)를 수용함으로써 렌즈(300a)가 회로 기판(100a)에 결합될 수 있다. 댐부(130)와 렌즈(300a)의 수용홈을 이용하여 렌즈(300a)를 회로 기판(100a)에 결합할 수 있기 때문에 종래의 다리부(도 1의 310)를 제거할 수 있다. 따라서, 렌즈(300a)의 하부면은 회로 기판(100a)의 상부면에 근접하고 이에 따라 발광 모듈을 더욱 슬림화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 도 2를 참조하여 설명한 발광 모듈과 대체로 유사하나, 렌즈(300b)의 오목부 형상에 차이가 있다.
즉, 본 실시예에 따른 렌즈(300b)의 입사면은 종 모양의 제1 오목부 내부면(331)과 제1 오목부를 둘러싸는 제2 오목부의 내부면(333)을 포함한다. 제2 오목부는 제1 오목부의 입구측에 형성되어 제1 오목부에 비해 상대적으로 넓은 폭을 갖는다.
제2 오목부의 내부면(333)은 발광 다이오드 칩(220)에서 입사되는 광의 진행 경로를 상측으로 변경하여 광이 댐부(130)에 흡수되어 손실되는 것을 방지한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 도 2를 참조하여 설명한 발광 모듈과 대체로 유사하나, 회로 기판(100b)이 돌출부(150)를 갖는 것에 차이가 있다. 즉, 도 2의 발광 모듈은 렌즈(300a)를 회로 기판(100a)에 결합시키기 위해 댐부(110)를 형성하였지만, 본 실시예에서는 회로 기판(100b)에 돌출부(150)를 마련하여 렌즈(300a)를 결합시키고 있다.
본 실시예에 따르면, 댐부(110) 대신에 회로 기판(100b)에 돌출부(150)를 형성함으로써 댐부(110) 형성 공정을 생략할 수 있으며, 렌즈(300a)를 더 안정하게 회로 기판(100b)에 결합시킬 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 돌출부(150)에 의한 광 손실을 방지하기 위해 제1 오목부의 입구에 제2 오목부를 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 도 2를 참조하여 설명한 발광 모듈과 대체로 유사하나, 회로 기판(100c)에 리세스(150)가 형성되고, 렌즈(300c)가 리세스(150)에 끼워 결합된 것에 차이가 있다.
즉, 도 2의 댐부(110) 대신에 리세스(150)를 이용하여 렌즈(300c)를 결합하기 때문에, 댐부(110)를 형성할 필요가 없으며, 또한 렌즈(300c)에 수용홈을 형성할 필요가 없다.
더욱이, 렌즈(300c)의 바깥 측면이 리세스(150)의 내벽에 끼워지므로, 렌즈(300c) 내부에서 광이 손실되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 리세스(150)의 내벽에 의해 광이 손실되는 것을 방지하기 위해 도 3에서 설명한 바와 같은 제2 오목부가 형성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 도 5를 참조하여 설명한 발광 모듈과 대체로 유사하나, 회로 기판(100d)에 렌즈(300c)를 결합할 수 있는 개구부(175)를 갖는 광학 시트(170)가 부착되고, 개구부(175)에 렌즈(300c)가 결합된 것에 차이가 있다.
즉, 광학 시트(170)의 개구부(175)가 도 5의 리세스(150) 대신에 사용된다. 따라서, 회로 기판(100d)에 리세스(150)를 형성할 필요가 없다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 모듈은 도 2를 참조하여 설명한 발광 모듈과 대체로 유사하나, 발광 다이오드 칩(220) 및 파장변환층(240)을 덮는 투명 수지(260)를 더 포함하는 것에 차이가 있다. 상기 투명 수지(260)는 오목부(330) 내에서 발광 소자를 덮는다. 상기 투명 수지(260)는 도 3 내지 도 6의 실시예에도 적용될 수 있다.
투명 수지(260)는 파장변환층(240) 및 발광 다이오드 칩(220)을 수분 등으로부터 보호한다.
(발광 다이오드 칩)
이하에서는, 발광 다이오드 칩(220)에 대한 이해를 돕기 위해 그 제조 방법을 설명한다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩형 발광 다이오드 칩 제조 방법을 설명하기 위한 도면들로서, 각 도면들에서 (a)는 평면도를 (b)는 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
우선, 도 8을 참조하면, 성장 기판(21) 상에 제1 도전형 반도체층(23)이 형성되고, 제1 도전형 반도체층(23) 상에 서로 이격된 복수의 메사들(M)이 형성된다. 복수의 메사들(M)은 각각 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 활성층(25)이 제1 도전형 반도체층(23)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이에 위치한다. 한편, 복수의 메사들(M) 상에는 각각 반사 전극들(30)이 위치한다.
복수의 메사(M)들은 성장 기판(21) 상에 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함하는 에피층을 금속 유기화학 기상 성장법 등을 이용하여 성장시킨 후, 제1 도전형 반도체층(23)이 노출되도록 제2 도전형 반도체층(27) 및 활성층(25)을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 복수의 메사들(M)의 측면은 포토레지스트 리플로우와 같은 기술을 사용함으로써 경사지게 형성될 수 있다. 메사(M) 측면의 경사진 프로파일은 활성층(25)에서 생성된 광의 추출 효율을 향상시킨다.
복수의 메사들(M)은 도시한 바와 같이 일측 방향으로 서로 평행하게 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상은 성장 기판(21) 상에서 복수의 칩 영역에 동일한 형상의 복수의 메사들(M)을 형성하는 것을 단순화시킨다.
한편, 반사 전극들(30)은 복수의 메사(M)들이 형성된 후, 각 메사(M) 상에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 도전형 반도체층(27)을 성장시키고 메사(M)들을 형성하기 전에 제2 도전형 반도체층(27) 상에 미리 형성될 수도 있다. 반사 전극(30)은 메사(M)의 상면을 대부분 덮으며, 메사(M)의 평면 형상과 대체로 동일한 형상을 갖는다.
반사전극들(30)은 반사층(28)을 포함하며, 나아가 장벽층(29)을 포함할 수 있다. 장벽층(29)은 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 예컨대, 반사층(28)의 패턴을 형성하고, 그 위에 장벽층(29)을 형성함으로써, 장벽층(29)이 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(28)은 Ag, Ag 합금, Ni/Ag, NiZn/Ag, TiO/Ag층을 증착 및 패터닝하여 형성될 수 있다. 한편, 장벽층(29)은 Ni, Cr, Ti, Pt, Rd, Ru, W, Mo, TiW 또는 그 복합층으로 형성될 수 있으며, 반사층의 금속 물질이 확산되거나 오염되는 것을 방지한다.
복수의 메사들(M)이 형성된 후, 제1 도전형 반도체층(23)의 가장자리 또한 식각될 수 있다. 이에 따라, 기판(21)의 상부면이 노출될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(23)의 측면 또한 경사지게 형성될 수 있다.
복수의 메사들(M)은 도 8에 도시한 바와 같이 제1 도전형 반도체층(23)의 상부 영역 내부에 한정되어 위치하도록 형성될 수 있다. 즉, 복수의 메사들(M)이 제1 도전형 반도체층(23)의 상부 영역 상에 아일랜드 형태로 위치할 수 있다. 이와 달리, 도 13에 도시한 바와 같이, 일측방향으로 연장하는 메사들(M)은 제1 도전형 반도체층(23)의 상부 가장자리에 도달하도록 형성될 수 있다. 즉, 복수의 메사들(M) 하부면의 일측방향 가장자리는 제1 도전형 반도체층(23)의 일측방향 가장자리와 일치한다. 이에 따라, 제1 도전형 반도체층(23)의 상부면은 복수의 메사들(M)에 의해 구획된다.
도 9를 참조하면, 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는 하부 절연층(31)이 형성된다. 하부 절연층(31)은 특정 영역에서 제1 도전형 반도체층(23) 및 제2 도전형 반도체층(27)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들(31a, 31b)을 갖는다. 예컨대, 하부 절연층(31)은 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시키는 개구부들(31a)과 반사전극들(30)을 노출시키는 개구부들(31b)을 가질 수 있다.
개구부들(31a)은 메사들(M) 사이의 영역 및 기판(21) 가장자리 근처에 위치할 수 있으며, 메사들(M)을 따라 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 한편, 개구부들(31b)은 메사(M) 상부에 한정되어 위치하며, 메사들의 동일 단부 측에 치우쳐 위치한다.
하부 절연층(31)은 화학기상증착(CVD) 등의 기술을 사용하여 SiO2 등의 산화막, SiNx 등의 질화막, SiON, MgF2의 절연막으로 형성될 수 있다. 하부 절연층(31)은 단일층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다중층으로 형성될 수도 있다. 나아가, 하부 절연층(31)은 저굴절 물질층과 고굴절 물질층이 교대로 적층된 분포 브래그 반사기(DBR)로 형성될 수 있다. 예컨대, SiO2/TiO2나 SiO2/Nb2O5 등의 유전층을 적층함으로써 반사율이 높은 절연 반사층을 형성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 하부 절연층(31) 상에 전류 분산층(33)이 형성된다. 전류 분산층(33)은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는다. 또한, 전류 분산층(33)은 각각의 메사(M) 상부 영역 내에 위치하고 반사 전극들을 노출시키는 개구부들(33a)을 갖는다. 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)의 개구부들(31a)을 통해 제1 도전형 반도체층(23)에 오믹콘택할 수 있다. 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)에 의해 복수의 메사들(M) 및 반사 전극들(30)로부터 절연된다.
전류 분산층(33)의 개구부들(33a)은 전류 분산층(33)이 반사 전극들(30)에 접속하는 것을 방지하도록 각각 하부 절연층(31)의 개구부들(31b)보다 더 넓은 면적을 갖는다. 따라서, 개구부들(33a)의 측벽은 하부 절연층(31) 상에 위치한다.
전류 분산층(33)은 개구부들(33a)을 제외한 기판(31)의 거의 전 영역 상부에 형성된다. 따라서, 전류 분산층(33)을 통해 전류가 쉽게 분산될 수 있다. 전류 분산층(33)은 Al층과 같은 고반사 금속층을 포함할 수 있으며, 고반사 금속층은 Ti, Cr 또는 Ni 등의 접착층 상에 형성될 수 있다. 또한, 고반사 금속층 상에 Ni, Cr, Au 등의 단층 또는 복합층 구조의 보호층이 형성될 수 있다. 전류 분산층(33)은 예컨대, Ti/Al/Ti/Ni/Au의 다층 구조를 가질 수 있다.
도 11을 참조하면, 전류 분산층(33) 상에 상부 절연층(35)이 형성된다. 상부 절연층(35)은 전류 분산층(33)을 노출시키는 개구부(35a)와 함께, 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들(35b)을 갖는다. 개구부(35a)는 메사(M)의 길이 방향에 수직한 방향으로 기다란 형상을 가질 수 있으며, 개구부들(35b)에 비해 상대적으로 넓은 면적을 갖는다. 개구부들(35b)은 전류 분산층(33)의 개구부들(33a) 및 하부 절연층(31)의 개구부들(31b)을 통해 노출된 반사 전극들(30)을 노출시킨다. 개구부들(35b)은 전류 분산층(33)의 개구부들(33a)에 비해 더 좁은 면적을 갖고, 한편, 하부 절연층(31)의 개구부들(31b)보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 전류 분산층(33)의 개구부들(33a)의 측벽들은 상부 절연층(35)에 의해 덮일 수 있다.
상부 절연층(35)은 산화물 절연층, 질화물 절연층, 이들 절연층의 혼합층 또는 교차층, 또는 폴리이미드, 테플론, 파릴렌 등의 폴리머를 이용하여 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상부 절연층(35) 상에 제1 패드(37a) 및 제2 패드(37b)가 형성된다. 제1 패드(37a)는 상부 절연층(35)의 개구부(35a)를 통해 전류 분산층(33)에 접속하고, 제2 패드(37b)는 상부 절연층(35)의 개구부들(35b)을 통해 반사 전극들(30)에 접속한다. 제1 패드(37a) 및 제2 패드(37b)는 발광 다이오드를 서브마운트, 패키지 또는 인쇄회로보드 등에 실장하기 위해 범프를 접속하거나 SMT를 위한 패드로 사용될 수 있다.
제1 및 제2 패드(37a, 37b)는 동일 공정으로 함께 형성될 수 있으며, 예컨대 사진 및 식각 기술 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 패드(37a, 37b)는 예컨대 Ti, Cr, Ni 등의 접착층과 Al, Cu, Ag 또는 Au 등의 고전도 금속층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 패드(37a, 37b)는 끝 단부가 동일 평면상에 위치하도록 형성될 수 있으며, 따라서 발광 다이오드 칩(220)이 회로기판(100a 내지 100d) 상에 동일한 높이로 형성된 도전 패턴 상에 플립 본딩될 수 있다.
그 후, 성장 기판(21)을 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할함으로써 발광 다이오드 칩이 완성된다. 성장 기판(21)은 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할되기 전 또는 후에 발광 다이오드 칩에서 제거될 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 칩의 구조에 대해 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
발광 다이오드 칩은, 제1 도전형 반도체층(23), 메사들(M), 반사 전극들(30), 전류 분산층(33)을 포함하며, 성장 기판(21), 하부 절연층(31), 상부 절연층(35) 및 제1 패드(37a)와 제2 패드(37b)를 포함할 수 있다.
기판(21)은 질화갈륨계 에피층들을 성장시키기 위한 성장기판, 예컨대 사파이어, 탄화실리콘, 실리콘, 질화갈륨 기판일 수 있다. 상기 기판(21)은 예컨대 사파이어 기판으로, 200um 이상의 두께, 바람직하게 250um 이상의 두께를 가질 수 있다.
제1 도전형 반도체층(23)은 연속적이며, 제1 도전형 반도체층(23) 상에 복수의 메사들(M)이 서로 이격되어 위치한다. 메사들(M)은 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함하며, 일측을 향해 연장하는 기다란 형상을 갖는다. 여기서 메사들(M)은 질화갈륨계 화합물 반도체의 적층 구조이다. 메사들(M)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(23)의 상부 영역 내에 한정되어 위치할 수 있다. 이와 달리, 메사들(M)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 일측방향을 따라 제1 도전형 반도체층(23)의 상부면 가장자리까지 연장할 수 있으며, 따라서 제1 도전형 반도체층(23)의 상부면을 복수의 영역으로 구획할 수 있다. 이에 따라, 메사들(M)의 모서리 근처에 전류가 집중되는 것을 완화하여 전류 분산 성능을 더 강화할 수 있다.
반사 전극들(30)은 각각 복수의 메사들(M) 상에 위치하여 제2 도전형 반도체층(27)에 오믹 콘택한다. 반사 전극들(300은 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 반사층(28)과 장벽층(29)을 포함할 수 있으며, 장벽층(29)이 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.
전류 분산층(33)은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는다. 전류 분산층(33)은 각각의 메사(M) 상부 영역 내에 위치하고 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들(33a)을 갖는다. 전류 분산층(33)은 또한, 제1 도전형 반도체층(23)에 오믹콘택하고 복수의 메사들(M)로부터 절연된다. 전류 분산층(33)은 Al과 같은 반사 금속을 포함할 수 있다.
전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)에 의해 복수의 메사들(M)로부터 절연될 수 있다. 예컨대, 하부 절연층(31)은 복수의 메사들(M)과 전류 분산층(33) 사이에 위치하여 전류 분산층(33)을 복수의 메사들(M)로부터 절연시킬 수 있다. 또한, 하부 절연층(31)은 각각의 메사(M) 상부 영역 내에 위치하고 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들(31b)을 가질 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시키는 개구부들(31a)을 가질 수 있다. 전류 분산층(33)은 개구부들(31a)을 통해 제1 도전형 반도체층(23)에 접속할 수 있다. 하부 절연층(31)의 개구부들(31b)은 전류 분산층(33)의 개구부들(33a)보다 좁은 면적을 가지며, 개구부들(33a)에 의해 모두 노출된다.
상부 절연층(35)은 전류분산층(33)의 적어도 일부를 덮는다. 또한, 상부 절연층(35)은 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들(35b)을 갖는다. 나아가, 상부 절연층(35)은 전류 분산층(33)을 노출시키는 개구부(35a)를 가질 수 있다. 상부 절연층(35)은 전류 분산층(33)의 개구부들(33a)의 측벽들을 덮을 수 있다.
제1 패드(37a)는 전류 분산층(33) 상에 위치할 수 있으며, 예컨대 상부 절연층(35)의 개구부(35a)를 통해 전류 분산층(33)에 접속할 수 있다. 또한, 제2 패드(37b)는 개구부들(35b)을 통해 노출된 반사전극들(30)에 접속한다. 제1 패드(37a) 및 제2 패드(37b)는 도 12에 도시한 바와 같이, 상단부가 동일 높이에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전류 분산층(33)이 메사들(M) 및 메사들(M) 사이의 제1 도전형 반도체층(23)의 거의 전 영역을 덮는다. 따라서, 전류 분산층(33)을 통해 전류가 쉽게 분산될 수 있다.
나아가, 전류 분산층(23)이 Al과 같은 반사 금속층을 포함하거나, 하부 절연층을 절연 반사층으로 형성함으로써 반사 전극들(30)에 의해 반사되지 않는 광을 전류 분산층(23) 또는 하부 절연층(31)을 이용하여 반사시킬 수 있어 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 플립칩형 발광 다이오드 칩은 상대적으로 넓은 지향분포를 가질 수 있다.
도 14는 종래의 발광 다이오드 패키지(200) 및 본원의 일 실시예에 따른 컨포멀 코팅층(220)을 갖는 플립칩형 발광 다이오드 칩(240)의 지향 분포를 나타내는 그래프이다.
도 14(a)를 참조하면, 종래의 발광 다이오드 패키지(200)는 X방향 및 Y방향에 대해 대체로 동일한 지향각으로서 약 120도의 지향각을 갖는다. 한편, 본원의 플립칩형 발광 다이오드 칩(240)은 X방향 및 Y방향에 대해 대체로 동일한 약 140도의 지향각을 나타내며, 컨포멀 코팅층을 적용할 경우, 도 14(b)에 나타나듯이 140~150도의 지향각을 나타낸다.
도 15(a)는 120도의 지향각을 갖는 종래의 발광 다이오드 패키지를 사용한 발광 모듈의 지향 분포를 나타내고, 도 15(b)는 본원의 145도의 지향각을 갖는 컨포멀 코팅층(220)이 코팅된 플립칩형 발광 다이오드 칩(240)을 사용한 발광 모듈의 지향 분포를 나타낸다. 여기서, 각 방향으로 조도 분포가 동일한 발광 소자와 렌즈를 사용하여 일축 방향의 광 지향 분포를 시뮬레이션하였다. 광 지향 분포는 각 발광 소자로부터 5m 이격된 지점에서의 지향각에 따른 광도를 나타낸 것이다.
이 그래프에서 최대 광도값 사이의 각도가 클수록, 그리고 최대 광도값에 대한 중심에서의 광도의 비율(C/P)이 작을수록, 광이 더 넓고 균일하게 분산된다. 도 15 (a)의 경우, 최대 광도값 사이의 각도는 146도이고, 최대 광도에 대한 중심에서의 광도의 비율은 10%이며, 도 15 (b)의 경우, 이들 값들은 각각 152도 및 4.5%이었다. 따라서, 본원의 컨포멀 코팅층(220)이 형성된 플립칩형 발광 다이오드 칩(240)을 사용하여 발광 모듈을 제작할 경우, 종래의 발광 모듈에 비해 더 넓고 균일하게 광을 분산시킬 수 있다.
도 16은 회로 기판 상에 4×4 행렬로 16개의 발광 소자를 배열하고 각 발광 소자에 렌즈를 결합한 발광 모듈의 조도 분포를 나타낸 것으로 (a)는 종래의 120도 지향각을 갖는 발광 다이오드 패키지 (b)는 본원에 따른 컨포멀 코팅층(220)이 적용된 플립칩형 발광 다이오드 칩(240)을 배열한 발광 모듈의 조도 분포를 나타낸다. 광원들 사이의 간격은 100mm이고, 조도 분포 측정 거리는 23mm로 하여 시뮬레이션을 하였다.
도 16(a)의 경우, 광 균일도는 79.4%이었고, 도 16(b)의 경우 광 균일도는 84.6%이었으며, 도 16(a) 및 (b)를 육안으로 비교해도, 도 16(b)의 경우 바깥쪽의 광 확산성이 도 16(a)의 경우에 비해 더 우수한 것을 알 수 있다.
이상에서 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 특정 실시예에서 설명한 구성요소는 본원 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 회로 기판;
    상기 회로 기판에 플립 본딩된 발광 소자; 및
    상기 회로 기판에 결합되고, 상기 발광 소자에서 방출된 광을 분산시키는 렌즈를 포함하고,
    상기 발광 소자는 플립칩형 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩에 코팅된 파장변환층을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은,
    제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 서로 이격되어 배치되고, 각각 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 복수의 메사들;
    각각 상기 복수의 메사들 상에 위치하여 제2 도전형 반도체층에 오믹 콘택하는 반사 전극들; 및
    상기 복수의 메사들 및 상기 제1 도전형 반도체층을 덮되, 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 제1 도전형 반도체층에 오믹콘택하고 상기 복수의 메사들로부터 절연된 전류 분산층을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 회로 기판 상에 플립 본딩되어 있으며,
    상기 복수의 메사들은 일측 방향으로 서로 평행하게 연장하는 기다란 형상을 갖고, 상기 전류 분산층의 개구부들은 상기 복수의 메사들의 동일 단부측에 치우쳐 위치하는 발광 모듈.
  2. 회로 기판에 플립 본딩된 발광 소자; 및
    상기 회로 기판에 결합되고, 상기 발광 소자에서 방출된 광을 분산시키는 렌즈를 포함하고,
    상기 발광 소자는 플립칩형 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩에 코팅된 파장변환층을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은,
    제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 서로 이격되어 배치되고, 각각 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 복수의 메사들;
    각각 상기 복수의 메사들 상에 위치하여 제2 도전형 반도체층에 오믹 콘택하는 반사 전극들; 및
    상기 복수의 메사들 및 상기 제1 도전형 반도체층을 덮되, 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 제1 도전형 반도체층에 오믹콘택하고 상기 복수의 메사들로부터 절연된 전류 분산층;
    상기 전류분산층의 적어도 일부를 덮되, 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는 상부 절연층; 및
    상기 상부 절연층 상에 위치하고 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 노출된 반사 전극들에 접속하는 제2 패드를 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 회로 기판 상에 플립 본딩되어 있는 발광 모듈.
  3. 회로 기판에 플립 본딩된 발광 소자; 및
    상기 회로 기판에 결합되고, 상기 발광 소자에서 방출된 광을 분산시키는 렌즈를 포함하고,
    상기 발광 소자는 플립칩형 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩에 코팅된 파장변환층을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은,
    제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 서로 이격되어 배치되고, 각각 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 복수의 메사들;
    각각 상기 복수의 메사들 상에 위치하여 제2 도전형 반도체층에 오믹 콘택하는 반사 전극들; 및
    상기 복수의 메사들 및 상기 제1 도전형 반도체층을 덮되, 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 가지며, 상기 제1 도전형 반도체층에 오믹콘택하고 상기 복수의 메사들로부터 절연된 전류 분산층;
    상기 복수의 메사들과 상기 전류 분산층 사이에 위치하여 상기 전류 분산층을 상기 복수의 메사들로부터 절연시키는 하부 절연층; 및
    상기 전류분산층의 적어도 일부를 덮고, 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는 상부 절연층을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 회로 기판 상에 플립 본딩되어 있으며,
    상기 하부 절연층은 상기 각각의 메사 상부 영역 내에 위치하고 상기 반사 전극들을 노출시키는 개구부를 가지고,
    상기 전류 분산층의 개구부들은 각각 상기 하부 절연층의 개구부들이 모두 노출되도록 상기 하부 절연층의 개구부들보다 더 넓은 폭을 가지며,
    상기 상부 절연층은 상기 전류 분산층의 개구부들의 측벽들을 덮는 발광 모듈.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장변환층은 상기 발광 다이오드 칩의 상면 및 측면을 덮는 발광 모듈.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상면에 돌출부를 갖고,
    상기 렌즈는 상기 돌출부를 수용하는 수용홈을 가지며,
    상기 렌즈는 상기 수용홈이 상기 돌출부를 수용하여 상기 회로 기판에 결합된 발광 모듈.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판 상에 형성된 댐부를 더 포함하고,
    상기 렌즈는 댐부를 수용하는 수용홈을 가지며,
    상기 렌즈는 상기 수용홈이 상기 댐부를 수용하여 상기 회로 기판에 결합된 발광 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 댐부는 실리콘 수지 또는 광학 시트로 형성된 발광 모듈.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판 상에 부착되고 상기 발광 소자를 노출시키는 개구부를 갖는 광학 시트를 더 포함하고,
    상기 렌즈는 상기 광학 시트의 개구부에 끼워져 상기 회로 기판에 결합된 발광 모듈.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 리세스를 포함하고,
    상기 렌즈는 상기 리세스에 끼워져 상기 회로 기판에 결합된 발광 모듈.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자를 덮는 투명 수지를 더 포함하는 발광 모듈.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 발광 소자로부터 방출된 광이 입사되는 입사면과 입사된 입사광이 출사되는 출사면을 갖는 발광 모듈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 입사면은 상기 렌즈의 하부면에 위치하는 오목부 내부면인 발광 모듈.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 오목부는 제1 오목부 및 상기 제1 오목부의 입구측에 위치하여 상기 제1 오목부를 둘러싸는 제2 오목부를 포함하는 발광 모듈.
  14. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 분산층은 반사 금속을 포함하는 발광 모듈.
  15. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 전극들은 각각 반사 금속층과 장벽 금속층을 포함하되, 상기 장벽 금속층이 상기 반사 금속층의 상면 및 측면을 덮는 발광 모듈.
  16. 청구항 2에 있어서,
    상기 전류 분산층에 접속하는 제1 패드를 더 포함하는 발광 모듈.
  17. 청구항 3에 있어서,
    상기 하부 절연층은 반사성 유전층인 발광 모듈.
  18. 청구항 1 내지 청구항 3의 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 성장 기판을 더 포함하고,
    상기 파장변환층은 상기 성장 기판을 덮는 발광 모듈.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
KR1020120096182A 2012-08-31 2012-08-31 면 조명용 발광 모듈 KR102001665B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120096182A KR102001665B1 (ko) 2012-08-31 2012-08-31 면 조명용 발광 모듈
PCT/KR2013/007413 WO2014035087A1 (ko) 2012-08-31 2013-08-16 면 조명용 발광 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120096182A KR102001665B1 (ko) 2012-08-31 2012-08-31 면 조명용 발광 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140029911A KR20140029911A (ko) 2014-03-11
KR102001665B1 true KR102001665B1 (ko) 2019-07-18

Family

ID=50183845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120096182A KR102001665B1 (ko) 2012-08-31 2012-08-31 면 조명용 발광 모듈

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102001665B1 (ko)
WO (1) WO2014035087A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11262620B1 (en) 2020-10-27 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light source device thereof
WO2022092454A1 (ko) * 2020-10-27 2022-05-05 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 광원 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110504349A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳市聚飞光电股份有限公司 Led器件及发光装置
CN110504351A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳市聚飞光电股份有限公司 Led光源器件及发光装置
CN112992877B (zh) * 2021-02-05 2022-11-22 业成科技（成都）有限公司 倒装发光二极管及其制造方法与背光模组

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100609118B1 (ko) * 2005-05-03 2006-08-08 삼성전기주식회사 플립 칩 발광다이오드 및 그 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100604602B1 (ko) * 2004-05-19 2006-07-24 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 렌즈 및 그것을 갖는 발광 다이오드
KR20060132298A (ko) * 2005-06-17 2006-12-21 삼성전기주식회사 발광소자 패키지
KR100869573B1 (ko) * 2007-05-29 2008-11-21 삼성전기주식회사 조명용 광학소자의 확산렌즈, 조명용 광학소자 및 그조명장치
TW201145597A (en) * 2010-01-28 2011-12-16 Lg Innotek Co Ltd Light emitting device package
JP5507373B2 (ja) * 2010-07-23 2014-05-28 スタンレー電気株式会社 フレキシブル基板を用いた信号灯具
KR101154671B1 (ko) * 2010-08-09 2012-06-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100609118B1 (ko) * 2005-05-03 2006-08-08 삼성전기주식회사 플립 칩 발광다이오드 및 그 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11262620B1 (en) 2020-10-27 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light source device thereof
WO2022092454A1 (ko) * 2020-10-27 2022-05-05 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 광원 장치
US11675232B2 (en) 2020-10-27 2023-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light source device thereof
US12013614B2 (en) 2020-10-27 2024-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light source device thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140029911A (ko) 2014-03-11
WO2014035087A1 (ko) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9851059B2 (en) Lens and light emitting module for surface illumination
US9121555B2 (en) Lens and light emitting module for surface illumination
KR102108204B1 (ko) 면 조명용 렌즈 및 발광 모듈
CN111525007B (zh) 具有侧面反射层的发光二极管
KR102013364B1 (ko) 발광 다이오드 및 그것의 어플리케이션
CN109979925B (zh) 发光二极管
CN111129255B (zh) 发光二极管
US11189755B2 (en) Light emitting diode having side reflection layer
KR20170007117A (ko) 발광 다이오드, 그것을 제조하는 방법 및 그것을 갖는 발광 소자 모듈
KR20160149827A (ko) 복수의 파장변환부를 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법
KR102001665B1 (ko) 면 조명용 발광 모듈
KR20140131160A (ko) 발광 디바이스
KR20140070710A (ko) Ｌｅｄ 조명장치
KR102071036B1 (ko) 발광 다이오드 및 그것을 채택하는 조명 장치
KR20220004003A (ko) 금속 벌크를 포함하는 발광 소자
KR20150035207A (ko) 발광 디바이스
KR20160010206A (ko) 웨이퍼 레벨 패키지 공정을 이용한 발광 소자 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right