KR20110078151A - Light emitting diode package - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode package is provided to improve photonic efficiency without disturbing the propagation of light by thinning a reflection layer than the active layer of a light emitting diode chip. CONSTITUTION: A light emitting diode chip(110) is arranged on one side of a lead frame. An encapsulant(140) encapsulates the light emitting diode chip. The encapsulant includes one or more fluorescent substances. A reflection layer(105) is formed on an area without the light emitting diode chip on one side of the lead frame and includes barium sulfate.

Description

발광 다이오드 패키지{Light emitting diode package}Light emitting diode package

본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로 더 상세하게는 광효율을 용이하게 향상할 수 있는 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting diode package, and more particularly, to a light emitting diode package that can easily improve the light efficiency.

발광 다이오드(Light emitting diode: LED)는 여러 응용제품에 다양하게 사용되고 있으며 그 응용분야 또한 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.Light emitting diodes (LEDs) are used in a variety of applications and their applications are on the rise.

최근에 이러한 발광 다이오드의 발광효율이 향상되면서 기존의 조명용으로 사용되던 백열전구, 냉음극형광등, 열음극형광등 등과 같은 일반조명을 발광 다이오드로 대체하려고 하는 노력이 진행 중에 있다. Recently, as the luminous efficiency of such light emitting diodes is improved, efforts are being made to replace general lighting such as incandescent lamps, cold cathode fluorescent lamps, and hot cathode fluorescent lamps, which have been used for conventional lighting, with light emitting diodes.

또한, 액정 표시 장치의 기존 백라이트로 사용되던 냉음극형광등(CCFL)대신에 발광 다이오드를 사용하여 고화질 액정 표시 장치를 구현할 수 있게 되었다.In addition, a high-definition liquid crystal display device may be realized by using a light emitting diode instead of a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), which is used as a conventional backlight of a liquid crystal display device.

또한, 특수 형광등 분야, 특히 저온에서 사용되는 냉장고용 형광등은 저온에서의 발광효율이 크게 떨어져 발광 다이오드를 이용한 광원이 사용되기도 한다.In addition, in the field of special fluorescent lamps, particularly for fluorescent lamps for refrigerators used at low temperatures, the luminous efficiency at low temperatures is greatly reduced, so that a light source using a light emitting diode may be used.

현재 발광 다이오드 기술을 이용한 광원은 발광 다이오드 칩이 실장된 발광다이오드 패키지 형태로 사용되고 있다. 구체적으로 발광 다이오드 칩은 리드 프레임상에 부착된다. Currently, a light source using light emitting diode technology is used in the form of a light emitting diode package in which a light emitting diode chip is mounted. Specifically, the light emitting diode chip is attached on the lead frame.

이 때 발광 다이오드 칩에서 발생한 가시 광선은 리드 프레임으로도 입사되는데 이로 인하여 발광 다이오드 패키지의 광효율이 감소하여 원하는 밝기를 갖는 광원을 제조하는데 한계가 있다.At this time, the visible light generated from the light emitting diode chip is also incident to the lead frame, thereby reducing the light efficiency of the light emitting diode package, thereby limiting the manufacture of a light source having a desired brightness.

본 발명은 광효율을 용이하게 향상할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공할 수 있다.The present invention can provide a light emitting diode package that can easily improve the light efficiency.

본 발명은 리드 프레임, 상기 리드 프레임의 일면에 배치되는 발광 다이오드 칩, 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하는 봉지재 및 상기 리드 프레임의 상기 일면의 영역 중 상기 발광 다이오드 칩이 배치되지 않는 영역에 배치되고 황산 바륨을 함유하는 반사층을 포함하는 발광 다이오드 패키지를 개시한다.According to the present invention, a sulfuric acid is disposed in a region where the light emitting diode chip is not disposed among a lead frame, a light emitting diode chip disposed on one surface of the lead frame, an encapsulant encapsulating the light emitting diode chip, and an area of the one surface of the lead frame. A light emitting diode package comprising a reflective layer containing barium is disclosed.

본 발명에 있어서 상기 반사층은 요철면으로 형성될 수 있다.In the present invention, the reflective layer may be formed of an uneven surface.

본 발명에 있어서 상기 반사층은 상기 리드 프레임과 상기 봉지재 사이에 배치된 발광 다이오드 패키지.In the present invention, the reflective layer is a light emitting diode package disposed between the lead frame and the encapsulant.

본 발명에 있어서 상기 봉지재는 하나 이상의 형광체를 함유할 수 있다.In the present invention, the encapsulant may contain one or more phosphors.

본 발명에 있어서 상기 리드 프레임상에 배치되는 제너 다이오드를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include a zener diode disposed on the lead frame.

본 발명에 있어서 상기 봉지재를 측면에서 감싸면서 상기 봉지재가 충진되는 공간을 한정하는 패키지 몰드부를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the encapsulant may further include a package mold part to define a space in which the encapsulant is filled while surrounding the encapsulant.

본 발명에 있어서 상기 패키지 몰드부와 상기 봉지재 사이에 상기 반사층이 형성될 수 있다.In the present invention, the reflective layer may be formed between the package mold portion and the encapsulant.

본 발명에 있어서 상기 반사층은 상기 발광 다이오드 칩의 활성층의 높이보 다 낮은 두께로 형성될 수 있다.In the present invention, the reflective layer may be formed to a thickness lower than the height of the active layer of the LED chip.

본 발명에 관한 발광 다이오드 패키지는 광효율을 용이하게 향상할 수 있다.The light emitting diode package according to the present invention can easily improve the light efficiency.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 발광 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 A의 확대도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view of A of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 실시예의 발광 다이오드 패키지(100)는 리드프레임(101), 발광 다이오드 칩(110:light emitting diode chip(LED chip)), 봉지재(140)를 포함한다. 1 and 2, the LED package 100 according to the present embodiment includes a lead frame 101, a light emitting diode chip 110, and an encapsulant 140.

구체적으로 발광 다이오드 칩(110)은 리드 프레임(101)상에 배치된다. 리드 프레임(101)은 다양한 금속 소재의 박판으로 형성할 수 있다. 도시하지 않았으나 리드 프레임(101)에는 원하는 형태의 회로부가 형성되어 있다. Specifically, the light emitting diode chip 110 is disposed on the lead frame 101. The lead frame 101 may be formed of thin plates of various metal materials. Although not shown, the lead frame 101 is provided with a circuit portion having a desired shape.

발광 다이오드 칩(110)은 리드 프레임(101)의 일면에 배치되고 본딩 와이어(150)에 의하여 리드 프레임(101)과 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드 칩(110)은 청색을 발광하는 형태인 것이 바람직하나 본 발명이 이에 한정되지 않고 다양한 색을 발광할 수 있다. 발광 다이오드 칩(110)은 활성층(111)을 포함하고 활성층(111)의 상부 및 하부에 P형 반도체층 및 N형 반도체층이 배치된다.The LED chip 110 is disposed on one surface of the lead frame 101 and is electrically connected to the lead frame 101 by the bonding wire 150. The LED chip 110 preferably emits blue light, but the present invention is not limited thereto and may emit various colors. The light emitting diode chip 110 includes an active layer 111, and a P-type semiconductor layer and an N-type semiconductor layer are disposed on and under the active layer 111.

리드 프레임(101)의 일면에 반사층(105)이 형성된다. 즉 리드 프레임(101)의 상면의 영역 중 발광 다이오드 칩(110)이 배치되지 않은 부분에 반사층(105)이 형성된다. 반사층(105)은 황산바륨(BaSO4)을 함유한다. 반사층(105)은 황산바륨을 함유하므로 반사도가 99%이상으로 매우 높다. 이를 통하여 발광 다이오드 칩(110)에서 발생한 광 중 리드 프레임(101)방향으로 진행한 광은 반사층(105)에서 효율적으로 반사된다. 이를 통하여 발광 다이오드 칩(110)의 전면 반향으로 취출되는 광효율이 향상된다.The reflective layer 105 is formed on one surface of the lead frame 101. That is, the reflective layer 105 is formed in the portion of the upper surface of the lead frame 101 where the light emitting diode chip 110 is not disposed. The reflective layer 105 contains barium sulfate (BaSO 4 ). Since the reflecting layer 105 contains barium sulfate, its reflectivity is very high, 99% or more. As a result, the light propagated toward the lead frame 101 among the light generated by the LED chip 110 is efficiently reflected by the reflective layer 105. Through this, the light efficiency taken out to the front of the light emitting diode chip 110 is improved.

반사층(105)은 또한 요철면으로 형성될 수 있다. 도 2에 도시한 것과 같이 반사층(105)이 요철면으로 형성될 경우 발광 다이오드 칩(110)에서 발생한 광 중 반사층(105)에 입사된 광은 반복적으로 반사층(105)의 요철면에서 반사되어 발광 다이오드 칩(110)의 전면 방향으로 취출되는 광효율 향상 효과가 증대된다.The reflective layer 105 may also be formed with an uneven surface. As shown in FIG. 2, when the reflective layer 105 is formed as an uneven surface, light incident on the reflective layer 105 among light generated by the LED chip 110 is repeatedly reflected by the uneven surface of the reflective layer 105 to emit light. The light efficiency improving effect taken out in the front direction of the diode chip 110 is increased.

발광 다이오드 칩(110)은 봉지재(140)에 의하여 덮인다. 이를 통하여 발광 다이오드 칩(110)의 손상이 방지된다. 봉지재(140)는 실리콘 계열의 수지를 이용하여 발광 다이오드 칩(110)을 덮도록 형성한다. The light emitting diode chip 110 is covered by the encapsulant 140. Through this, damage to the LED chip 110 is prevented. The encapsulant 140 is formed to cover the LED chip 110 using a silicone-based resin.

또한 봉지재(140)에 형광체를 함유하도록 하여 백색광을 발생할 수 있다. 구체적으로 발광 다이오드 칩(110)이 청색 가시광선을 발광하고, 봉지재(140)에 황색 발광 형광체, 적색 발광 형광체 또는 녹색 발광 형광체를 분산시켜 백색광을 발생할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 종류의 형광체를 사용할 수 있다.In addition, the phosphor 140 may be included in the encapsulant 140 to generate white light. In detail, the LED chip 110 emits blue visible light, and white light may be generated by dispersing a yellow light emitting phosphor, a red light emitting phosphor, or a green light emitting phosphor in the encapsulant 140. However, the present invention is not limited thereto, and various kinds of phosphors may be used.

봉지재(140)를 감싸도록 패키지 몰드부(130)가 배치될 수 있다. 즉 패키지 몰드부(130)에 의하여 한정된 공간에 봉지재(140)를 충진할 수 있다. The package mold unit 130 may be disposed to surround the encapsulant 140. That is, the encapsulant 140 may be filled in the space defined by the package mold unit 130.

또한 본 실시예에서는 제너 다이오드(120)가 리드 프레임(101)상에 배치될 수 있다. 제너 다이오드(120)는 정전기 방전(electronic discharge:ESD)에 의하여 발광 다이오드 칩(110)이 손상되는 것을 방지한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 제너 다이오드(120)이 구비되지 않을 수도 있다.In addition, in the present embodiment, the zener diode 120 may be disposed on the lead frame 101. The zener diode 120 prevents the LED chip 110 from being damaged by an electrostatic discharge (ESD). However, the present invention is not limited thereto. That is, the zener diode 120 may not be provided.

본 실시예의 발광 다이오드 패키지(100)는 리드 프레임(101)의 면 중 발광 다이오드 칩(110)이 배치되는 상면에 반사층(105)이 형성된다. 특히 반사층(105)은 발광 다이오드 칩(110)이 배치되지 않는 영역에 배치되어 발광 다이오드 칩(110)에서 발생한 광 및 형광체에서 발생한 광 중 리드 프레임(101)방향으로 진행한 광은 반사층(105)에서 반사한다. 반사층(105)은 황산바륨을 함유하여 반사율이 높으므로 리드 프레임(101)방향으로 진행한 광은 대부분 반사되어 발광 다이오드 칩(110)의 전면 방향으로 진행한다. 이로 인하여 발광 다이오드 칩(110)에서 발생한 광이 거의 손실되지 않고 전면으로 진행되고 결과적으로 광효율이 향상된다.In the LED package 100 of the present exemplary embodiment, a reflective layer 105 is formed on an upper surface of the lead frame 101 on which the LED chip 110 is disposed. In particular, the reflective layer 105 is disposed in a region where the light emitting diode chip 110 is not disposed, and the light propagated in the direction of the lead frame 101 among the light generated from the light emitting diode chip 110 and the light emitted from the phosphor is reflected layer 105. Reflect from. Since the reflective layer 105 contains barium sulfate and has a high reflectance, most of the light traveling toward the lead frame 101 is reflected to travel toward the front surface of the LED chip 110. As a result, the light generated from the light emitting diode chip 110 is almost lost and proceeds to the front surface. As a result, the light efficiency is improved.

또한 이 때 반사층(105)을 발광 다이오드 칩(110)의 활성층(111)의 높이보다 낮은 두께로 형성할 수 있다. 이를 통하여 발광 다이오드 칩(110)에서 발생한 광의 진행을 방해하지 않으면서 광효율을 향상할 수 있다.In this case, the reflective layer 105 may be formed to a thickness lower than the height of the active layer 111 of the LED chip 110. As a result, the light efficiency may be improved without disturbing the progress of the light generated by the LED chip 110.

이 때 반사층(105)을 요철면으로 형성하여 광효율 향상 효과를 증대할 수 있다. 즉 요철면으로 형성된 반사층(105)에서 광이 난반사되어 반사된 광이 발광 다이오드 칩(110)방향으로 진행하여 광효율이 감소하는 것을 방지한다.In this case, the reflective layer 105 may be formed as an uneven surface to increase the light efficiency improving effect. That is, the light reflected by the diffuse reflection of the light in the reflective layer 105 formed as the concave-convex surface proceeds toward the light emitting diode chip 110 to prevent the light efficiency from being reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 발광 다이오드 패키지를 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 A의 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view of A of FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

100: 발광 다이오드 패키지 101: 리드 프레임100: light emitting diode package 101: lead frame

110: 발광 다이오드 칩 105: 반사층110: light emitting diode chip 105: reflective layer

120: 제너 다이오드 130: 패키지 몰드부120: zener diode 130: package mold portion

140: 봉지재 150: 본딩 와이어 140: encapsulant 150: bonding wire

Claims (8)

리드 프레임;Lead frame; 상기 리드 프레임의 일면에 배치되는 발광 다이오드 칩;A light emitting diode chip disposed on one surface of the lead frame; 상기 발광 다이오드 칩을 봉지하는 봉지재; 및An encapsulation material encapsulating the light emitting diode chip; And 상기 리드 프레임의 상기 일면의 영역 중 상기 발광 다이오드 칩이 배치되지 않는 영역에 형성되고 황산 바륨을 함유하는 반사층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.And a reflective layer formed in a region where the light emitting diode chip is not disposed among the regions of the one surface of the lead frame and including a barium sulfate. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 반사층은 요철면으로 형성되는 발광 다이오드 패키지.The reflective layer is a light emitting diode package formed with an uneven surface. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 반사층은 상기 리드 프레임과 상기 봉지재 사이에 배치된 발광 다이오드 패키지.The reflective layer is a light emitting diode package disposed between the lead frame and the encapsulant. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 봉지재는 하나 이상의 형광체를 함유하는 발광 다이오드 패키지.The encapsulant comprises at least one phosphor package. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 리드 프레임상에 배치되는 제너 다이오드를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.And a Zener diode disposed on the lead frame. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 봉지재를 측면에서 감싸면서 상기 봉지재가 충진되는 공간을 한정하는 패키지 몰드부를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.The LED package further comprises a package mold portion surrounding the encapsulant from the side to define a space in which the encapsulant is filled. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 패키지 몰드부와 상기 봉지재 사이에 상기 반사층이 형성되는 발광 다이오드 패키지.The reflective LED package is formed between the package mold portion and the encapsulant. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 반사층은 상기 발광 다이오드 칩의 활성층의 높이보다 낮은 두께로 형성되는 발광 다이오드 패키지.The reflective layer is a light emitting diode package formed to a thickness lower than the height of the active layer of the light emitting diode chip.
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