KR20050117064A

KR20050117064A - Light emitting diode device including light reflecting surfaces

Info

Publication number: KR20050117064A
Application number: KR20040042242A
Authority: KR
Inventors: 최완균; 정도수; 김진태
Original assignee: 주식회사 바른전자
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-14

Abstract

광 손실을 줄이고 발광 효율을 높이며, 광의 전방 직진성을 개선하고 색섞임 효과를 높일 수 있는 발광 다이오드 소자에 관한 것으로서, 본 발명의 발광 다이오드 소자는 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 양극 패턴과 음극 패턴을 갖는 기판과, 상기 기판 위에서 발광 다이오드 칩을 보호하는 패키지 몸체를 포함한다. 여기서, 패키지 몸체는 기판의 표면에 대해 평행방향으로 배열된 면으로 구성되는 제1 몸체부와 기판면과 수직방향으로 배열된 면으로 구성되는 제2 몸체부를 포함하며, 상기 제2 몸체부에는 광 반사면이 형성되어 있다. 광 반사면은 투명 에폭시 수지로 된 패키지 몸체의 제2 몸체부에 흰색 잉크 또는 은색 잉크재료를 도포함으로써 형성될 수 있다.The present invention relates to a light emitting diode device capable of reducing light loss, increasing luminous efficiency, improving forward linearity of light, and increasing color mixing effect. A substrate having an anode pattern and a cathode pattern electrically connected to a chip, and a package body for protecting a light emitting diode chip on the substrate. Here, the package body includes a first body portion consisting of a surface arranged in a direction parallel to the surface of the substrate and a second body portion consisting of a surface arranged in a direction perpendicular to the substrate surface, the second body portion The reflecting surface is formed. The light reflecting surface may be formed by applying white ink or silver ink material to the second body portion of the package body made of transparent epoxy resin.

Description

Light Emitting Diode Device Including Light Reflecting Surfaces

본 발명은 발광 다이오드 소자에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 투명 에폭시 수지로 된 패키지 몸체에 광 반사면을 형성하여 발광 효율을 개선한 발광 다이오드 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode device, and more particularly, to a light emitting diode device having improved light emission efficiency by forming a light reflection surface on a package body made of a transparent epoxy resin.

자체 발광형 디스플레이 장치로 발광 다이오드(LED: Light-Emitting Diode)가 널리 사용되고 있다. LED는 크기가 작고 얇은 디스플레이 장치로 가장 유망하다고 알려져 있으며, 휘도와 신뢰성이 어느 정도 확보됨에 따라 백열전구를 광원으로 사용하고 있는 분야에서 대체 사용이 시작되고 있다. LED는 반도체 소자이기 때문에 수명이 길고, 열 또는 방전에 의한 발광이 아니기 때문에 점등 속도가 매우 빠르며, 전기-광 변환 효율이 좋기 때문에 소비전력이 작아 에너지 절약이 가능하다는 등의 장점이 있다. 또한, 전구처럼 필라멘트가 없기 때문에 내충격성이 우수하고, 갑자기 끊어지지 않는 장점도 있다. LED는 소자 그 자체가 매우 작은 발광원이기 때문에 소형화, 박막화를 하기 좋고, 발광 스펙트럼이 좁기 때문에 단색성의 광원 확보 및 시각 인식성이 좋은 장점도 있다.Light-emitting diodes (LEDs) are widely used as self-luminous display devices. LED is known to be the most promising small size and thin display device, and the use of incandescent bulbs as a light source is being started to be replaced as the brightness and reliability are secured to some extent. Since LEDs are semiconductor devices, they have a long lifespan, are not emitting light due to heat or discharge, and thus have very high lighting speeds, and have good electric-light conversion efficiency. In addition, since there is no filament like a light bulb, the impact resistance is excellent, and it does not suddenly break. Since the device itself is a very small light emitting source, the LED can be miniaturized and thinned, and since the light emission spectrum is narrow, there is an advantage of securing a monochromatic light source and good visual recognition.

이처럼 LED를 광원 분야에 적용하거나 디스플레이용으로 사용하기 위해서는 광손실을 줄이고 발광효율을 극대화할 필요가 있다.As described above, in order to apply LED to the light source field or use for display, it is necessary to reduce light loss and maximize luminous efficiency.

본 발명의 목적은 발광 다이오드 소자의 발광 효율을 높이는 것이다.An object of the present invention is to increase the luminous efficiency of a light emitting diode device.

본 발명의 다른 목적은 발광 다이오드 소자의 광손실을 줄이고 광의 전방 직진성 및 색섞임 효과를 높이는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the light loss of the light emitting diode device and to increase the forward straightness and color mixing effect of the light.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광 다이오드 소자는 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩이 실장되며 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결되는 양극 패턴과 음극 패턴을 갖는 기판과, 상기 기판 위에서 발광 다이오드 칩을 보호하는 패키지 몸체를 포함한다. 여기서, 패키지 몸체는 기판의 표면에 대해 평행방향으로 배열된 면으로 구성되는 제1 몸체부와 기판면과 수직방향으로 배열된 면으로 구성되는 제2 몸체부를 포함하며, 상기 제2 몸체부에는 광 반사면이 형성되어 있다. 광 반사면은 투명 에폭시 수지로 된 패키지 몸체의 제2 몸체부에 흰색 잉크 또는 은색 잉크재료를 도포함으로써 형성될 수 있다.In order to achieve the above object, a light emitting diode device of the present invention includes a light emitting diode chip, a substrate having the anode pattern and the cathode pattern on which the light emitting diode chip is mounted and electrically connected to the light emitting diode chip, and a light emitting diode chip on the substrate. It includes a package body for protection. Here, the package body includes a first body portion consisting of a surface arranged in a direction parallel to the surface of the substrate and a second body portion consisting of a surface arranged in a direction perpendicular to the substrate surface, the second body portion The reflecting surface is formed. The light reflecting surface may be formed by applying white ink or silver ink material to the second body portion of the package body made of transparent epoxy resin.

이하 도면을 참조로 본 발명의 구현예에 대해 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

구현예Embodiment

도 1은 본 발명에 따른 발광 다이오드 소자의 사시도이고, 도 2는 도 1을 선 2A-2A`를 따라 절단한 단면도이다.1 is a perspective view of a light emitting diode device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2A-2A ′ of FIG. 1.

LED 칩(10)은 기판(20)에 표면실장된다. LED 칩(10)은 리드 프레임 또는 PCB와 같은 기판(20)에 에폭시 접착제 등에 의해 다이 본딩된다. 기판(20)에는 양극 패턴(30)과 음극 패턴(40)이 형성되어 있는데, LED 칩(10)은 기판(20)의 음극 패턴(40) 위에 칩(10)의 밑면이 부착되도록 면실장된다. 와이어 본딩 공정을 통해 LED 칩(10)의 양극과 음극을 각각 본딩 와이어(50)를 통해 양극 패턴과 음극 패턴에 전기적으로 연결한다.The LED chip 10 is surface mounted on the substrate 20. The LED chip 10 is die bonded by epoxy adhesive or the like to a substrate 20 such as a lead frame or a PCB. An anode pattern 30 and a cathode pattern 40 are formed on the substrate 20, and the LED chip 10 is surface-mounted so that the bottom surface of the chip 10 is attached onto the cathode pattern 40 of the substrate 20. . Through the wire bonding process, the anode and the cathode of the LED chip 10 are electrically connected to the anode pattern and the cathode pattern through the bonding wire 50, respectively.

와이어 본딩이 완료된 LED 칩과 기판에 투명 몰드로 패키지 몸체(60)를 형성한다. 패키지 몸체(60)는 EMC(Epoxy Molding Compound)와 같은 투명 에폭시 수지를 트랜스퍼 몰딩(transfer molding) 또는 주입 몰딩(injection molding)함으로 형성될 수 있다. 투명 에폭시 수지는 굴절률(refractive index)이 약 1.5인 에폭시 수지 폴리머를 사용할 수 있는데, 패키지 몸체(60)를 구성하는 에폭시 수지는 투명할 뿐만 아니라 열적 안정성이 좋아야 하고 기계적 특성도 우수한 것이 바람직하다. 예컨대, 비스페놀-A계 에폭사이드 또는 지방환계 에폭사이드와 무수물(anhydride)로 구성되는 열경화성(thermally curable) 2분 액상 시스템을 에폭시 수지로 사용할 수 있다.The package body 60 is formed of a transparent mold on the LED chip and the substrate on which the wire bonding is completed. The package body 60 may be formed by transfer molding or injection molding of a transparent epoxy resin such as an epoxy molding compound (EMC). The transparent epoxy resin may use an epoxy resin polymer having a refractive index of about 1.5. The epoxy resin constituting the package body 60 is not only transparent but also needs to have good thermal stability and excellent mechanical properties. For example, a thermally curable two-minute liquid system composed of bisphenol-A epoxides or alicyclic epoxides and anhydrides may be used as the epoxy resin.

도 1 및 도 2에서 보는 것처럼, 패키지 몸체(60)는 기판(20)의 표면(25)에 대해 수평방향으로 배열된 면으로 구성되는 제1 몸체부(65)와 기판면과 수직방향으로 배열된 면으로 구성되는 제2 몸체부(67)를 포함하는데, 본 발명의 광 반사면(70)은 상기 제2 몸체부(67)에 형성된다. 이러한 광 반사면(70)은 투명 수지로 된 패키지 몸체(60)의 측면(67)에 흰색 잉크 또는 은색 인쇄재료를 도포함으로써 형성될 수 있다. 패키지 몸체(60)는 도면에 나타낸 것처럼 전체적으로 직육면체이며, 광 반사면(70)이 형성되는 제2 몸체부(67)는 기판(20)의 표면(25)에 대해 80도 내지 90도 범위의 각도를 유지할 수 있다. 한편, 도면에 나타내지는 않았지만, 패키지 몸체(60)가 전체적으로 직육면체의 형상이 아니라, 모자 형상의 굴곡면으로 구성되도록 하는 것도 충분히 가능하다는 점은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the package body 60 is arranged in a direction perpendicular to the substrate surface and the first body portion 65, which is composed of surfaces arranged in a horizontal direction with respect to the surface 25 of the substrate 20. The second body portion 67 is composed of a predetermined surface, the light reflecting surface 70 of the present invention is formed on the second body portion (67). This light reflecting surface 70 may be formed by applying white ink or silver printing material to the side 67 of the package body 60 made of transparent resin. The package body 60 is generally rectangular parallelepiped as shown in the figure, and the second body portion 67 on which the light reflecting surface 70 is formed has an angle ranging from 80 degrees to 90 degrees with respect to the surface 25 of the substrate 20. Can be maintained. On the other hand, although not shown in the drawings, it is also possible that the package body 60 as a whole, rather than the shape of a rectangular parallelepiped, it is sufficiently possible to have a hat-shaped curved surface if one of ordinary skill in the art It will be easy to understand.

이처럼 패키지 몸체(60)에 광 반사면(70)을 형성하면, 발광 다이오드 칩(10)에서 나온 빛이 도 2에서 화살표로 나타낸 것처럼 광 반사면에서 반사되어 제1 몸체부(65)를 통해 외부로 방출되기 때문에, 패키지 몸체의 측면(67)을 통한 광 손실이 줄어들어 소자 전체의 발광효율이 증대한다. 따라서, 발광 다이오드 소자의 휘도가 높아지고 전방으로의 빛 직진성이 향상된다. 또한, 2색 이상을 내는 2칩 이상으로 된 발광 다이오드의 경우 광 반사면(70)에 의한 난반사에 의해 색섞임 효과가 증대되어 단색의 파장의 피크가 1개로 명확하게 나타난다.When the light reflecting surface 70 is formed on the package body 60 as described above, light emitted from the light emitting diode chip 10 is reflected on the light reflecting surface as indicated by the arrow in FIG. 2 and is externally provided through the first body 65. Since the light is emitted from the light source, the light loss through the side surface 67 of the package body is reduced, thereby increasing the luminous efficiency of the entire device. Therefore, the brightness of the light emitting diode element is increased and light straightness to the front is improved. In addition, in the case of a light emitting diode having two or more chips that emits two or more colors, the color mixing effect is increased by the diffuse reflection by the light reflecting surface 70, so that one peak of a monochromatic wavelength appears clearly.

본 발명에 따른 발광 다이오드 소자에는 광 반사면이 형성되어 광 손실이 줄고, 발광 효율과 휘도가 높이지며 빛의 전방 직진성이 우수하고 색섞임 효과가 증대된다. In the light emitting diode device according to the present invention, a light reflecting surface is formed to reduce light loss, increase luminous efficiency and brightness, improve light forwardness, and increase color mixing effect.

도 1은 본 발명에 따른 발광 다이오드 소자의 사시도.1 is a perspective view of a light emitting diode device according to the present invention;

도 2는 도 1의 발광 다이오드 소자를 선 2A-2A`를 따라 절단한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting diode device of FIG. 1 taken along line 2A-2A ′. FIG.

<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

10: LED 칩 20: 기판10: LED chip 20: substrate

30, 40: 배선 패턴 50: 본딩 와이어30, 40: wiring pattern 50: bonding wire

60: 투명 몰드 수지 70: 광 반사면60: transparent mold resin 70: light reflection surface

Claims

As a light emitting diode element,

A light emitting diode chip 10,

A substrate 20 having the light emitting diode chip mounted thereon, the substrate 20 having an anode pattern 30 and a cathode pattern 40 electrically connected to the light emitting diode chip;

A package body 60 for protecting a light emitting diode chip on the substrate;

The package body includes a first body portion 65 composed of a surface arranged in parallel with respect to the surface of the substrate and a second body portion 67 composed of a surface arranged in parallel with the substrate surface. The light emitting diode device, characterized in that the light reflection surface 70 is formed in the second body portion.

In claim 1,

The package body is characterized in that the overall rectangular parallelepiped shape.

In claim 1,

The light reflecting surface is coated with a white ink or a silver printing material, characterized in that the light emitting diode device.