KR20120061626A - Light emitting device and light emitting diode package - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting device and a light emitting diode package including the same are provided to improve color uniformity by controlling a desired distribution state of a fluorescent substance in a light-transmissive fluorescence plate. CONSTITUTION: A light-transmissive fluorescence plate(24) is arranged on a light emitting diode chip. A light-transmissive encapsulating material seals the light emitting diode chip and a light-transmissive fluorescence plate. The light-transmissive fluorescence plate comprises a light-transmissive plate(242) which has a refractive index less than the refractive index of the light emitting diode chip and greater than the refractive index of the encapsulating material. The light-transmissive fluorescence plate comprises a fluorescent material layer(246) on the opposite side of the light emitting diode chip based on the light-transmissive plate.

Description

발광소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}

본 발명은 발광소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 패키지에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 고굴절율의 투광성 형광 플레이트를 이용하는 발광소자 및 발광다이오드 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device and a light emitting diode package including the same, and more particularly, to a light emitting device and a light emitting diode package using a high refractive index transparent fluorescent plate.

일반적으로, 발광다이오드 패키지는 리드프레임들 또는 전극 단자들이 형성된 패키지 몸체 또는 기판과, 그러한 패키지 몸체 또는 기판에 실장된 발광다이오드 칩을 포함한다. 발광다이오드 칩은 리드프레임들 또는 전극 단자들에 전기적으로 연결되어 발광 동작한다. 발광다이오드 칩으로부터 발생된 광의 파장 변환을 위하여 다양한 종류의 형광체가 이용되고 있다. 질화물 계열의 청색 발광다이오드 칩 기술의 진보에 따라, 청색 발광다이오드 칩과 그에 상응하는 형광체를 이용하여 백색광을 구현하는 백색 발광소자 기술이 급격하게 발전되고 있다.In general, a light emitting diode package includes a package body or substrate on which leadframes or electrode terminals are formed, and a light emitting diode chip mounted on the package body or substrate. The LED chip is electrically connected to lead frames or electrode terminals to emit light. Various kinds of phosphors are used to convert wavelengths of light generated from light emitting diode chips. With the progress of the nitride-based blue light emitting diode chip technology, a white light emitting device technology for implementing white light using a blue light emitting diode chip and a corresponding phosphor has been rapidly developed.

종래의 발광다이오드 패키지는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 투광성 수지에 예를 들면, 황색, 적색 또는 녹색 형광체를 혼합하여 얻은 혼합물로 발광다이오드 칩을 봉지하는 봉지재를 형성한다. 이에 의해 형광체는 봉지재 내에 넓게 분산되지만, 봉지재 내의 형광체를 균일하게 분산시키는 것은 어려웠다.Conventional light emitting diode packages form an encapsulant that encapsulates a light emitting diode chip with a mixture obtained by mixing yellow, red or green phosphors with a translucent resin such as an epoxy resin or a silicone resin. As a result, the phosphor is widely dispersed in the encapsulating material, but it is difficult to uniformly disperse the phosphor in the encapsulating material.

실리콘 수지는 좋은 광 투과도와 높은 내열성을 가져 발광다이오드 패키지의 봉지재 재료로 선호되고 있다. 하지만, 대략 1.4 ~ 1.5로 낮은 실리콘 봉지재의 굴절률은 발광다이오드 패키지의 발광 효율을 높이는데 방해가 되고 있다. 즉, 봉지재와 발광다이오드 칩 사이의 큰 굴절률 차이는 발광다이오드 칩 표면에서의 내부 전반사를 증가시켜 광 추출 효율을 떨어뜨린다. 따라서, 광 추출 효율을 높이기 위해서는 발광다이오드 칩 표면에서의 광 추출각을 증가시킬 필요성이 있다. Silicone resins are preferred as encapsulant materials for light emitting diode packages because of their good light transmittance and high heat resistance. However, the low refractive index of the silicon encapsulation material, which is about 1.4 to 1.5, is hindering to increase the luminous efficiency of the LED package. That is, the large difference in refractive index between the encapsulant and the light emitting diode chip increases the total internal reflection at the light emitting diode chip surface, thereby reducing the light extraction efficiency. Therefore, in order to increase the light extraction efficiency, it is necessary to increase the light extraction angle on the light emitting diode chip surface.

또한, 형광체가 혼합된 액상 또는 겔상의 수지가 경화되어 봉지재가 만들어지는 중에 수지 내 형광체의 분산도를 제어하는 것 그리고 형광체 원치 않는 침전을 막는 것이 어렵다. 이렇게 제작된 발광다이오드 패키지 제품은 발광 휘도가 불규칙하다는 단점이 있다.In addition, it is difficult to control the degree of dispersion of the phosphor in the resin and prevent the unwanted precipitation of the phosphor while the liquid or gel resin mixed with the phosphor is cured to form an encapsulant. The LED package manufactured as described above has a disadvantage in that light emission luminance is irregular.

따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 발광다이오드 칩 표면에서의 광 추출각을 높여 광 효율을 높이고 고색재현과 우수한 색 균일성을 나타내는 발광소자 및 발광다이오드 패키지를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting device and a light emitting diode package which increase light extraction angle at the surface of a light emitting diode chip to increase light efficiency and exhibit high color reproduction and excellent color uniformity.

본 발명의 일측면에 따른 발광다이오드 패키지는, 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩 상에 배치되는 투광성 형광 플레이트와, 상기 발광다이오드 칩과 상기 투광성 형광 플레이트를 봉지하는 투광성 봉지재를 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 발광다이오드 칩보다 굴절율이 작고 상기 봉지재보다 굴절율이 큰 투광성 판을 포함한다.A light emitting diode package according to an aspect of the present invention includes a light emitting diode chip, a light transmitting fluorescent plate disposed on the light emitting diode chip, and a light transmitting encapsulant for encapsulating the light emitting diode chip and the light transmitting fluorescent plate. The translucent fluorescent plate includes a translucent plate having a smaller refractive index than the light emitting diode chip and a larger refractive index than the encapsulant.

바람직하게는, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판을 기준으로 상기 발광다이오드 칩의 반대편에 형광체층을 포함한다. 더 바라직하게는, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 형광체층 사이에 AR 코팅층이 개재된 적층 구조를 포함한다. 더욱 더 바람직하게는, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판, 상기 AR 코팅층 및 상기 형광체층의 순서로 연속하는 적층 구조로 이루어진다.Preferably, the translucent fluorescent plate includes a phosphor layer on the opposite side of the light emitting diode chip based on the translucent plate. More preferably, the translucent fluorescent plate includes a laminated structure in which an AR coating layer is interposed between the translucent plate and the phosphor layer. Still more preferably, the light-transmissive fluorescent plate has a laminated structure that is continuous in the order of the light-transmissive plate, the AR coating layer and the phosphor layer.

일 실시예에 따라, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 발광다이오드 칩 사이에 개재된 접착제를 포함하며, 상기 접착제는 굴절율 조절을 위한 필러를 포함한다. 상기 필러는 나노 크기를 갖는 것이 바람직하다.According to one embodiment, the translucent fluorescent plate comprises an adhesive interposed between the translucent plate and the light emitting diode chip, the adhesive comprises a filler for adjusting the refractive index. Preferably, the filler has a nano size.

일 실시예에 따라 상기 투광성 형광 플레이트는, 상기 발광다이오드 칩의 측면으로부터 나온 광을 파장 변환하도록, 상기 발광다이오드 칩의 상면보다 더 큰 면적을 갖는다.According to one embodiment, the translucent fluorescent plate has a larger area than the top surface of the light emitting diode chip to wavelength convert light emitted from the side surface of the light emitting diode chip.

대안적인 실시에예 따라, 상기 투광성 형광 플레이트는, 상기 발광다이오드 칩의 측면으로부터 나온 광을 파장 변환하도록, 상기 발광다이오드 칩의 측면과 마주하는 측면 커버부를 포함한다.According to an alternative embodiment, the translucent fluorescent plate includes a side cover portion facing the side of the light emitting diode chip to wavelength convert light emitted from the side of the light emitting diode chip.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들이 성장되는 투광성 성장기판을 통해 광이 방출되는 플립칩 구조의 발광다이오드 칩이며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 성장기판 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 성장기판의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 크다.In example embodiments, the light emitting diode chip is a light emitting diode chip having a flip chip structure in which light is emitted through a light transmitting growth substrate on which semiconductor layers are grown, and the light transmitting fluorescent plate includes a light transmitting plate disposed on the growth substrate. The refractive index of the translucent plate is smaller than the refractive index of the growth substrate and larger than that of the encapsulant.

다른 실시에에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들로 이루어진 반도체 적층체와 상기 반도체 적층체의 최상면에 형성된 투명전극층을 포함하되, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투명전극층 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 투명전극층의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 크다.According to another embodiment, the light emitting diode chip includes a semiconductor laminate composed of semiconductor layers and a transparent electrode layer formed on an uppermost surface of the semiconductor laminate, wherein the translucent fluorescent plate includes a translucent plate disposed on the transparent electrode layer. The translucent plate is smaller than the refractive index of the transparent electrode layer and larger than the refractive index of the encapsulant.

또 다른 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층체를 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 반도체 적층체의 최상측 반도체층 상에 배치되고, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 최상측 반도체층의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 크다.According to another embodiment, the light emitting diode chip includes a semiconductor laminate including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer and a second conductivity type semiconductor layer, wherein the light transmissive plate is a top semiconductor layer of the semiconductor laminate. And a refractive index of the translucent plate is smaller than that of the uppermost semiconductor layer and larger than that of the encapsulant.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 서로 다른 극성을 갖는 2개 이상의 전극 패드들을 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍들을 포함한다.In example embodiments, the light emitting diode chip may include two or more electrode pads having different polarities thereon, and the translucent fluorescent plate may include through holes into which the electrode pads are inserted.

다른 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 하나의 극성을 갖는 1개 이상의 전극 패드를 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍을 포함한다.According to another embodiment, the light emitting diode chip includes one or more electrode pads having one polarity thereon, and the translucent fluorescent plate includes a through hole into which the electrode pads are inserted.

바람직하게는, 상기 투광성 판은 상기 발광다이오드 칩으로부터 멀어지는 방향으로 굴절율이 점진적으로 줄어드는 투광 재료들의 적층 구조를 포함한다.Preferably, the light transmissive plate comprises a laminated structure of light transmissive materials in which the refractive index gradually decreases in a direction away from the light emitting diode chip.

본 발명의 다른 측면에 따라, 발광다이오드 칩과, 상기 발광다이오드 칩 상에 배치되는 투광성 형광 플레이트를 포함하는 발광소자가 제공되며, 이때, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 발광다이오드 칩보다 작은 굴절율을 갖는 투광성 판과 상기 투광성 판에 제공되는 형광체를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting device comprising a light emitting diode chip and a light transmitting fluorescent plate disposed on the light emitting diode chip, wherein the light transmitting fluorescent plate has a light transmittance having a refractive index smaller than that of the light emitting diode chip. And a phosphor provided on the plate and the translucent plate.

일 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들이 성장되는 투광성 성장기판을 통해 광이 방출되는 플립칩 구조의 발광다이오드 칩이며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 성장기판 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 성장기판의 굴절율보다 작다.In example embodiments, the light emitting diode chip is a light emitting diode chip having a flip chip structure in which light is emitted through a light transmitting growth substrate on which semiconductor layers are grown, and the light transmitting fluorescent plate includes a light transmitting plate disposed on the growth substrate. The refractive index of the translucent plate is smaller than the refractive index of the growth substrate.

다른 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들로 이루어진 반도체 적층체와 상기 반도체 적층체의 최상면에 형성된 투명전극층을 포함하되, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투명전극층 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 투명전극층의 굴절율보다 작다.According to another embodiment, the light emitting diode chip includes a semiconductor laminate composed of semiconductor layers and a transparent electrode layer formed on an uppermost surface of the semiconductor laminate, wherein the translucent fluorescent plate includes a translucent plate disposed on the transparent electrode layer. The translucent plate is smaller than the refractive index of the transparent electrode layer.

또 다른 실시예에 따라, 상기 발광다이오드 칩은 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층체를 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 반도체 적층체의 최상측 반도체층 상에 배치되고, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 최상측 반도체층의 굴절율보다 작다.According to another embodiment, the light emitting diode chip includes a semiconductor laminate including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer and a second conductivity type semiconductor layer, wherein the light transmissive plate is a top semiconductor layer of the semiconductor laminate. And a refractive index of the translucent plate is smaller than that of the uppermost semiconductor layer.

일 실시예에 따라 상기 투광성 판은 Y2O3, BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF2, Al2O3, ZrO3 및 란탄나이드 계열 세라믹으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 세라믹 재료로 이루어다.According to one embodiment, the translucent plate is made of at least one ceramic material selected from the group consisting of Y 2 O 3 , BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF 2 , Al 2 O 3 , ZrO 3, and lanthanide series ceramics. All.

일 실시에 따라, 상기 투광성 판은 세라믹 소결체를 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는, 상기 형광체층은 상기 투광성 판 상에서 또는 그 위의 AR 코팅층 상에서 형광체가 소결되어 형성된다. 대안적으로, 상기 형광체층은 형광체를 포함하는 투광성 수지가 상기 투광성 판 상에 또는 그 위의 AR 코팅층 상에 도포되어 형성될 수 있다,According to one embodiment, the light transmissive plate may comprise a ceramic sintered body, more preferably, the phosphor layer is formed by sintering phosphor on the light transmissive plate or on the AR coating layer thereon. Alternatively, the phosphor layer may be formed by applying a translucent resin including a phosphor on the AR coating layer on or above the translucent plate.

본 발명에 따르면, 봉지재보다 굴절률이 큰 투광성 형광 플레이트를 발광다이오드 칩의 주면 상에 배치한 구조에 의해 발광 효율을 높일 수 있고, 형광체를 투광성 형광 플레이트에 원하는 분산도로 제어하여 형성함으로써, 고색재현성과 우수한 색 균일성을 갖는 발광소자 및 발광다이오드 패키지의 구현이 가능하다. According to the present invention, the light emitting efficiency can be improved by a structure in which a transmissive fluorescent plate having a refractive index larger than that of the encapsulation material is disposed on the main surface of the light emitting diode chip. It is possible to implement a light emitting device and a light emitting diode package having excellent color uniformity.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하 실시예의 설명으로부터 더 명확하게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지를 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지에 적용될 수 있는 발광소자의 여러 변형예를 도시한 단면도들.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따라 플립칩 구조의 발광다이오드 칩을 포함하는 발광소자를 도시한 단면도 및 평면도
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따라 래터럴 구조의 발광다이오드 칩을 포함하는 발광소자를 도시한 단면도 및 평면도.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 본 발명의 또 다른 실시에예 따라 수직형 구조의 발광다이오드 칩을 포함하는 발광소자를 도시한 단면도 및 평면도.1 is a cross-sectional view showing a light emitting diode package according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing various modifications of the light emitting device that may be applied to the light emitting diode package shown in FIG. 1.
3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view of a light emitting device including a light emitting diode chip having a flip chip structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) and (b) is a cross-sectional view and a plan view showing a light emitting device including a light emitting diode chip having a lateral structure in accordance with another embodiment of the present invention.
Figure 5 (a) and (b) is a cross-sectional view and a plan view showing a light emitting device including a light emitting diode chip of a vertical structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 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 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

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

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 발광다이오드 패키지(1)는, 패키지 몸체(10)와, 상기 패키지 몸체(10)에 실장되는 발광소자(20)와, 상기 발광소자(20)를 봉지하는 투광성의 봉지재(30)를 포함한다. 상기 패키지 몸체(10)에는 상기 발광소자(20)와 전기적으로 연결되는 리드단자(12a, 12b)가 설치되고 상기 리드단자들(12a, 12b)과 상기 발광소자(20) 사이의 전기적 연결을 위해 본딩 와이어(W)가 이용될 수 있다. 또한, 상기 패키지 몸체(10)는 상기 발광소자(20)를 수용하는 캐비티(11)를 상부에 포함하며, 상기 발광소자(20)를 보호하도록 상기 캐비티(11)에는 상기 봉지재(30)가 형성된다. 본 실시예에서, 상기 봉지재(30)는 굴절률이 대략 1.4 ~ 1.5인 실리콘 수지로 형성되지만, 에폭시 수지 또는 기타 다른 같은 광 투과성의 수지로 형성될 수 있다. 상기 패키지 몸체(10)로 세라믹 기판 등 다른 재료가 이용될 수 있음에 유의한다. As shown in FIG. 1, the light emitting diode package 1 according to the present embodiment includes a package body 10, a light emitting device 20 mounted on the package body 10, and the light emitting device 20. It includes a light-transmissive sealing material 30 to seal the. Lead terminals 12a and 12b electrically connected to the light emitting device 20 are installed in the package body 10, and for electrical connection between the lead terminals 12a and 12b and the light emitting device 20. Bonding wires W may be used. In addition, the package body 10 includes a cavity 11 accommodating the light emitting device 20 thereon, and the encapsulant 30 is provided in the cavity 11 to protect the light emitting device 20. Is formed. In this embodiment, the encapsulant 30 is formed of a silicone resin having a refractive index of approximately 1.4 to 1.5, but may be formed of an epoxy resin or other such light transmitting resin. Note that other materials such as a ceramic substrate may be used as the package body 10.

상기 발광소자(20)는 질화물 계열의 발광다이오드 칩(22)과, 상기 발광다이오드 칩(22) 상에 배치되는 투광성 형광 플레이트(24)를 포함한다. 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 접착물질(23)에 의해 상기 발광다이오드 칩(22)에 부착되는 고굴절율 세라믹 재질의 투광성 판(242)을 포함하며, 또한 상기 투광성 판(242)을 기준으로 상기 발광다이오드 칩(22) 반대편의 AR 코팅층(244) 및 형광체층(246)을 포함한다. 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 상기 발광다이오드 칩(22)의 상면보다 넓은 면적으로 상기 발광다이오드 칩(22)의 상면을 모두 덮는데 이는 발광다이오드 칩(22)의 측면으로부터 나오는 광의 경로 일부 또는 전체를 덮도록 하기 위함이다. The light emitting device 20 includes a nitride-based light emitting diode chip 22 and a light transmitting fluorescent plate 24 disposed on the light emitting diode chip 22. The translucent fluorescent plate 24 includes a translucent plate 242 made of a high refractive index ceramic material attached to the light emitting diode chip 22 by an adhesive material 23, and the translucent plate 242 is based on the translucent plate 242. An AR coating layer 244 and a phosphor layer 246 opposite the LED chip 22 are included. The translucent fluorescent plate 24 covers all of the top surface of the light emitting diode chip 22 with a larger area than the top surface of the light emitting diode chip 22, which is part or all of the path of light emitted from the side surface of the light emitting diode chip 22. This is to cover the.

상기 투광성 판(242)은 봉지재(30)보다 큰 굴절률을 갖는 세라믹 재료로 이루어져서, 그보다 큰 굴절률을 갖는 발광다이오드 칩(22) 표면의 내부 전반사를 줄여 발광다이오드 칩(22)의 광 추출 효율을 높인다. 투광성 판(242)의 굴절률은, 발광다이오드 칩(22)의 최상층 굴절율에 따라 따를 수 있으나, 대략 1.8인 것이 바람직하다. The light transmissive plate 242 is made of a ceramic material having a larger refractive index than that of the encapsulant 30, thereby reducing total internal reflection of the surface of the light emitting diode chip 22 having a larger refractive index, thereby reducing light extraction efficiency of the light emitting diode chip 22. Increase The refractive index of the light transmissive plate 242 may depend on the refractive index of the uppermost layer of the light emitting diode chip 22, but is preferably about 1.8.

특히, 세라믹 재질의 투광성 판(242)은, 화학적 안정성, 가시광선 투과도 및 내열성이 높아 발광다이오드 칩(22)의 광을 파장 변환하는 형광체층(246)의 유지에 적합하다. 도시된 바와 같이, 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 상기 발광다이오드 칩(22)으로부터 멀어지는 방향으로 투광성 판(242), 상기 AR 코팅층(244) 및 상기 형광체층(246)의 순서로 연속하는 적층 구조로 이루어진다. 상기 형광체층(246)은 형광체를 스핀코팅 또는 스프레이 분사하여 형성될 수 있으며, 대안적으로, 형광체를 포함하는 필름 또는 시트가 상기 투광성 판(242) 상에 적층되어 형성될 수도 있다. In particular, the transparent plate 242 made of ceramic material has high chemical stability, visible light transmittance, and heat resistance, and is suitable for holding the phosphor layer 246 for wavelength converting light of the light emitting diode chip 22. As shown, the light-transmitting fluorescent plate 24 is a laminated structure in the order of the light-transmitting plate 242, the AR coating layer 244 and the phosphor layer 246 in a direction away from the light emitting diode chip 22 Is made of. The phosphor layer 246 may be formed by spin coating or spray spraying a phosphor, or alternatively, a film or sheet including the phosphor may be stacked on the light transmissive plate 242.

본 실시예에 있어서, 형광체층(246)은 세라믹 재질의 투광성 판(242) 상에 미리 제공된 AR 코팅층(244) 상에 형성되지만, 투광성 판(242) 상에 직접 형성될 수도 있다.In the present embodiment, the phosphor layer 246 is formed on the AR coating layer 244 provided in advance on the transparent plate 242 made of ceramic material, but may be formed directly on the transparent plate 242.

CCT나 색좌표의 조절은 형광체층(246)의 두께 또는 형광체 양으로 조절할 수 있다. 투광성 형광 플레이트(24)를 발광다이오드(22)에 부착하는 접착물질(23)로는 예컨대 아크릴 수지와 같은 고굴절율의 고분자 소재 접착제가 이용될 수 있으며, 또한, 이용되는 투광성 판(242) 소재의 굴절율에 따라, 굴절율 조절을 위한 필러, 더 바람직하게는 나노 필러가 포함된 접착제가 이용될 수 있다. 필러를 포함하는 접착제로는 실리콘 계열의 접착제가 선호된다.The adjustment of the CCT or color coordinates may be controlled by the thickness of the phosphor layer 246 or the amount of phosphor. As the adhesive material 23 for attaching the transparent fluorescent plate 24 to the light emitting diode 22, a high refractive index polymer material adhesive such as an acrylic resin may be used, and the refractive index of the material of the transparent plate 242 is used. According to the present invention, a filler for adjusting the refractive index, more preferably, an adhesive including a nano filler may be used. As the adhesive including the filler, a silicone-based adhesive is preferred.

AR 코팅층(244)은, 더 나은 광 효율을 위해 부가적으로 제공되는 것으로서, 상대적으로 높은 굴절률(1.65)의 CeF3 층(244a)과 상대적으로 낮은 굴절율(약 1.38)의 MgF2 층(244b)의 적층 구조로 이루어진다. 선호되는 실시예에 따라, MgF2 층(244a)과 CeF3 층(244b)의 적층구조로 된 AR 코팅층(244)이 소개되었지만, 다른 다양한 종류의 AR 코팅층이 이용될 수 있으며, 더 나아가, AR 코팅층을 생략하는 것도 고려될 수 있다. 이 경우, 형광체층(246)은 앞에서 언급한 바와 같이 투광성 판(242) 상에 직접 형성될 것이다. AR coating layer 244 is additionally provided for better light efficiency, with a relatively high refractive index (1.65) CeF 3 layer 244a and a relatively low refractive index (about 1.38) MgF 2 layer 244b It consists of a laminated structure. According to a preferred embodiment, an AR coating layer 244 having a laminated structure of MgF 2 layer 244a and CeF 3 layer 244b has been introduced, but other various types of AR coating layers can be used, furthermore, AR Omitting the coating layer may also be considered. In this case, the phosphor layer 246 will be formed directly on the light transmissive plate 242 as mentioned above.

투광성 판(242)은 단층 구조일 수도 있으나, 복층의 적층 구조인 것이 선호된다. 복층의 적층 구조인 경우, 발광다이오드 칩(22)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절률이 점진적으로 낮아지도록 각 층들의 재료가 선택된다.The light transmissive plate 242 may have a single layer structure, but is preferably a multilayer structure. In the case of the multilayer structure, the material of each layer is selected so that the refractive index is gradually lowered in the direction away from the light emitting diode chip 22.

투광성 판(242)의 재료로는 앞에서 언급한 바와 같이 세라믹 재료가 선호되며, 세라믹 재료의 투광성 판(242) 제작 공정 및 형광체(246)층의 형성 공정을 포함하는 투광성 형광 플레이트 제조방법의 한 예를 설명하면 다음과 같다.
As mentioned above, a ceramic material is preferred as the material of the light transmissive plate 242. An example of a method of manufacturing a light transmissive fluorescent plate including a process of manufacturing the light transmissive plate 242 of the ceramic material and a process of forming the phosphor 246 layer. When described as follows.

[세라믹 투광성 판 제조][Ceramic light transmissive plate manufacturing]

Y2O3 세라믹 분말을 순도 99.9%로 정량한 후 이 분말을 금형에 넣고 50MPa의 압력으로 일축 가압 성형한 후 140MPa 압력에서 정수압성형(CIP)으로 투광성 판을 제조한다. 다음 1200℃에서 2시간 동안 하소한다. 이후 다시 금속 압착기를 이용하여 투광성 판을 원하는 형상, 높이 및 크기로 만든다. After quantifying the Y 2 O 3 ceramic powder with a purity of 99.9%, the powder was placed in a mold, uniaxially press-molded at a pressure of 50 MPa, and a light-transmissive plate was manufactured by hydrostatic pressure molding (CIP) at 140 MPa. It is then calcined at 1200 ° C. for 2 hours. The metal plate is then used again to make the translucent plate to the desired shape, height and size.

파우더 압착을 통한 투광성 판 성형의 경우 원하는 직경, 높이 및 형태로 성형체를 만들고 1300℃ 이상의 고온에서 소결하여 투광성 판을 완성한다.In the case of the light-transmissive plate molding through powder pressing, a molded body is formed in a desired diameter, height, and shape, and then sintered at a high temperature of 1300 ° C. or more to complete the light-transmissive plate.

Y2O3 외에 란탄나이드 계열(Gd2O3, Ln2O3 등) 세라믹 재료 또는 BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF2, Al2O3, ZrO2 등의 세라믹 재료가 투광성 세라믹 판의 제작에 이용된다. 위와 같이 제작된 투광성 판을 단독으로 이용할 수 있지만, 다른 굴절율의 투광성 판 재료와 적층하여 복츠의 적층 구조로 투광성 판을 만들 수 있다.
Lanthanide-based (Gd 2 O 3 , Ln 2 O 3, etc.) ceramic materials in addition to Y 2 O 3 or ceramic materials such as BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 Used for the manufacture of the plate. The light-transmissive plate manufactured as described above may be used alone, but the light-transmissive plate may be made of a laminated structure of Voxt by laminating with a light-transmissive plate material having a different refractive index.

[형광체층 형성][Phosphor Layer Formation]

형광체층은 예를 들면 다음의 세가지 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 형광체층은 전술한 것과 같은 Y2O3 등의 소결체로 된 투광성 판 상에 직접 형성할 수 있고, 전술한 것과 같은 투광성 판에 AR 코팅층을 형성한 후 그 위에 형성할 수도 있다.The phosphor layer can be formed using, for example, the following three methods. The phosphor layer may be directly formed on a light transmissive plate made of a sintered body such as Y 2 O 3 or the like described above, or may be formed on the light transmissive plate as described above after forming an AR coating layer.

(1) 고상법 또는 액상법 등 다양한 방법으로 합성된 Y3AlO12:Ce3+ 형광체(실리케이트 계, 나이트라이트 계 등)를 전술한 것과 같은 투광성 판 위에 알맞은 비율로 올리고 금속 압착기에 넣고 원하는 형태로 만든 후 1000℃ 이상의 고온에서 소결한다.(1) Y 3 AlO 12 : Ce 3+ phosphors synthesized by various methods such as solid phase method or liquid phase method (silicate type, nitrite type, etc.) were put on a light-transmissive plate as described above in an appropriate ratio and put in a metal press into a desired shape. After making, it is sintered at a high temperature of 1000 ℃ or more.

(2) 형광체를 액상 또는 겔상 실리콘 수지와 혼합 후 세라믹 판 상에 스핀코팅하고 실리콘 수지를 경화한다.(2) After mixing the phosphor with a liquid or gel silicone resin, spin coating on a ceramic plate to cure the silicone resin.

(3) 형광체를 저점도의 실리콘 또는 액상 용액과 함께 스프레이 방식으로 코팅한다.
(3) The phosphor is coated with a low viscosity silicone or liquid solution by spraying.

도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드 패키지에 적용될 수 있는 발광소자의 여러 형태들을 도시한 단면도들이다. 도 2는 투광성 형광 플레이트의 응용 가능한 다양한 형태들을 설명하기 위해 제공된 것이며, 따라서, 발광다이오드 칩의 구조 및 형태는 일반화되어 도시되었다. 도 2에 도시된 발광소자의 발광다이오드 칩들은 수직형 구조, 래터럴형 구조, 플립칩 구조 등일 수 있음에 유의한다.2 is a cross-sectional view illustrating various types of light emitting devices that may be applied to the light emitting diode package shown in FIG. 1. 2 is provided to explain various applicable forms of the translucent fluorescent plate, and therefore, the structure and shape of the light emitting diode chip are shown in general. Note that the light emitting diode chips of the light emitting device illustrated in FIG. 2 may be a vertical structure, a lateral structure, a flip chip structure, or the like.

도 2의 (a)를 참조하면, 상하면이 모두 평평한 투광성 형광 플레이트(24)가 접착제(23)에 의해 발광다이오드 칩(22)의 상면에 부착되어 있다. 투광성 형광 플레이트(24) 내 투광성 판(242)은 평판 구조로 되어 있고, 그 위에 적층되는 AR 코팅층(244) 및 형광 코팅층(246)도 평평한 상하면을 갖는다.Referring to FIG. 2A, a translucent fluorescent plate 24 having flat upper and lower surfaces is attached to the upper surface of the light emitting diode chip 22 by an adhesive agent 23. The translucent plate 242 in the translucent fluorescent plate 24 has a flat plate structure, and the AR coating layer 244 and the fluorescent coating layer 246 stacked thereon also have flat upper and lower surfaces.

도 2의 (b)를 참조하면, 투광성 형광 플레이트(24)의 상면이 형광체층(246)의 형상에 의해 렌즈형의 곡면 형상을 갖는 것을 볼 수 있다. 투광성 형광 플레이트(24)의 나머지 구조 및/또는 형상과 투광성 형광 플레이트(24)를 발광다이오드 칩(22) 상면에 부착하는 방식은 도 2의 (a)에 도시된 것과 같다.Referring to FIG. 2B, it can be seen that the upper surface of the translucent fluorescent plate 24 has a lenticular curved shape by the shape of the phosphor layer 246. The remaining structure and / or shape of the translucent fluorescent plate 24 and the method of attaching the translucent fluorescent plate 24 to the upper surface of the LED chip 22 are the same as those shown in FIG.

도 2의 (c)를 참조하면, 투광성 형광 플레이트(24)의 베이스인 투광성 판(242)이 렌즈 형상의 상면을 갖는 것을 불 수 있다. 세라믹으로 투광성 판을 만드는 경우, 형틀 내에서 세라믹 투광 판을(242)을 원하는 형태로 성형 후 소결하면 도 2의 (c)에 도시된 형태 또는 그 외 원하는 형태로 만들 수 있다, 렌즈 형상의 투광성 판(242) 상면에 AR 코팅층(244) 및 형광체층(246)이 균일한 두께로 형성되므로 투광성 형광 플레이트(24)는 전반적으로 렌즈 형상인 상면을 갖게 된다. Referring to FIG. 2C, the light-transmissive plate 242, which is the base of the light-transmissive fluorescent plate 24, may have a lens-shaped upper surface. When the light-transmissive plate is made of ceramic, the ceramic light-transmissive plate 242 may be formed into a desired shape and then sintered in a mold to form the shape shown in FIG. 2C or other desired shape. Since the AR coating layer 244 and the phosphor layer 246 are formed to have a uniform thickness on the upper surface of the plate 242, the light-transmissive fluorescent plate 24 has an overall lens-shaped upper surface.

도 2의 (d) 및 도 2의 (e)는 투광성 형광 플레이트(24)가 발광다이오드 칩(22)에 끼워지는 방식으로 결합된 형태를 보여준다. 이러한 형태에 있어서, 투광성 형광 플레이트(24)는, 발광다이오드 칩(22)의 측면과 마주하는 측면 커버부(24c)에 의해, 발광다이오드 칩(22)의 측면으로부터 방출되는 광의 파장 변환에 유리하다. 게다가, 측면 커버부(24c)에 의해, 발광다이오드 칩(22)에 투광성 형광 플레이트(24)가 끼워지므로, 발광다이오드 칩(22) 사이에 개재되는 접착제가 생략될 수 있으며, 이에 따라, 투광성 형광 플레이트(24), 특히, 투광성 판(242)이 발광다이오드 칩(22)의 상면 및 측면에 직접 접촉할 수 있다. 이때, 투광성 형광 플레이트(24)와 발광다이오드 칩(22) 사이의 틈에 굴절율이 낮은 공기가 개재되는 것을 막기 위해 굴절율이 높은, 더 바람직하게는, 상기 투광성 판(242)의 굴절율과 거의 같은 귤절율의 겔을 상기 틈 내에 채울 수 있다. 2 (d) and 2 (e) show a form in which the translucent fluorescent plate 24 is coupled in a manner that is fitted to the light emitting diode chip 22. In this aspect, the translucent fluorescent plate 24 is advantageous for the wavelength conversion of light emitted from the side surface of the light emitting diode chip 22 by the side cover portion 24c facing the side surface of the light emitting diode chip 22. . In addition, since the transmissive fluorescent plate 24 is fitted to the light emitting diode chip 22 by the side cover part 24c, the adhesive interposed between the light emitting diode chips 22 can be omitted, and thus, the transmissive fluorescent light The plate 24, in particular the translucent plate 242, may be in direct contact with the top and side surfaces of the light emitting diode chip 22. At this time, in order to prevent the air having a low refractive index from interposing the gap between the transparent fluorescent plate 24 and the light emitting diode chip 22, the mandarin orange having a high refractive index, more preferably, almost the same as the refractive index of the transparent plate 242. A gel of strength can be filled in the gap.

특히, 도 2의 (d)는 투광성 형광 플레이트(24)가 발광다이오드 칩(22)의 측면과 상면을 포함하는 발광면의 거의 전부를 덮고 있는 발광소자(20)를 보이며, 도 2의 (e)는 투광성 형광 플레이트(24)가 발광다이오드 칩(22)의 측면 일부와 상면 전체를 덮는 발광소자(20)를 보인다. In particular, FIG. 2 (d) shows the light emitting device 20 in which the translucent fluorescent plate 24 covers almost all of the light emitting surface including the side and top surfaces of the light emitting diode chip 22. ) Shows a light emitting device 20 in which the transmissive fluorescent plate 24 covers a part of the side surface and the entire upper surface of the LED chip 22.

발광다이오드 칩의 구조에 따라 다양한 형태의 투광성 형광 플레이트가 이용될 수 있으며, 도 3, 도 4 및 도 5는 발광다이오드 칩 구조에 따른 다양한 실시예의 발광소자를 보여준다.Various types of light-transmitting fluorescent plates may be used according to the structure of the light emitting diode chip, and FIGS. 3, 4 and 5 show light emitting devices of various embodiments according to the light emitting diode chip structure.

도 3을 참조하면, 플립칩 구조의 발광다이오드 칩(22)을 포함하는 발광소자(20)를 볼 수 있다.Referring to FIG. 3, a light emitting device 20 including a light emitting diode chip 22 having a flip chip structure may be seen.

플립칩 구조의 발광다이오드 칩(22)은 사파이어 기판과 같은 투광성 성장기판(221) 앞면에 제1 도전형 화합물 반도체층(222), 활성층(223) 및 제2 도전형 화합물 반도체층(224)이 차례로 형성된 구조를 포함하며, 또한 상기 제2 도전형 반도체층(224)과 활성층(223)이 영역적으로 제거되어 제1 도전형 반도체층(222)이 노출된 구조를 포함한다. 발광다이오드 칩(22)은 반도체층들이 성장한 방향과 반대 방향으로 뒤집어져 실장되며, 이때 아래로 향하는 제1 도전형 화합물 반도체층(222)의 반사 전극과 제2 도전형 화합물 반도체층(224)의 반사 전극 각각은 해당 메탈 범프(227)들에 의해 그와 대향하는 서브마운트 또는 패키지 몸체의 대향 전극들에 연결된다. 따라서, 성장기판(221)의 배면이 광의 방출이 주로 이루어지는 발광다이오드 칩(22)의 상면이 되면, 그 성장기판(221)의 배면 상에 투광성 형광 플레이트(24)가 배치된다. 투광성 형광 플레이트(24)는 위에서 설명한 바와 같이 발광다이오드 칩(22)으로부터 멀어지는 방향으로 고굴절율의 투광성 판(242), AR 코팅층(244) 및 형광체층(246)을 포함한다. The light emitting diode chip 22 having a flip chip structure includes a first conductive compound semiconductor layer 222, an active layer 223, and a second conductive compound semiconductor layer 224 formed on a front surface of a transparent growth substrate 221 such as a sapphire substrate. It includes a structure formed in sequence, and also includes a structure in which the second conductivity-type semiconductor layer 224 and the active layer 223 is removed locally to expose the first conductivity-type semiconductor layer 222. The light emitting diode chip 22 is mounted upside down in a direction opposite to the direction in which the semiconductor layers are grown, and at this time, the reflective electrode of the first conductive compound semiconductor layer 222 and the second conductive compound semiconductor layer 224 facing downward are mounted. Each reflective electrode is connected to opposing electrodes of a submount or package body opposite it by corresponding metal bumps 227. Therefore, when the back surface of the growth substrate 221 becomes the top surface of the light emitting diode chip 22 which mainly emits light, the transparent fluorescent plate 24 is disposed on the back surface of the growth substrate 221. The translucent fluorescent plate 24 includes a high refractive index transmissive plate 242, an AR coating layer 244, and a phosphor layer 246 in a direction away from the light emitting diode chip 22 as described above.

도 4를 참조하면, 래터럴 구조의 발광다이오드 칩(22)을 포함하는 발광소자(20)를 볼 수 있다.Referring to FIG. 4, a light emitting device 20 including a light emitting diode chip 22 having a lateral structure can be seen.

래터럴 구조의 발광다이오드 칩(22)은 사파이어 기판과 같은 투광성 성장기판(221)의 전면에 제1 도전형 화합물 반도체층(222), 활성층(223) 및 제2 도전형 화합물 반도체층(224)이 차례로 형성된 구조를 포함하며, 또한 상기 제2 도전형 반도체층(224)과 활성층(223)이 영역적으로 제거되어 제1 도전형 반도체층(222)이 노출된 구조를 포함한다. 상기 제1 도전형 반도체층(222)의 노출면에는 제1 도전형의 전극패드(225)가 형성되고 제2 도전형 화합물 반도체층(224)의 상면에는 투명전극층으로서의 ITO층(T)이 형성되고 상기 ITO층(T) 상에는 제2 도전형 전극 패드(226)가 형성된다. 이러한 구조에 의해, 발광다이오드 칩(22)은 상면으로 돌출되는 전극패드들(225, 226)을 갖게 된다. 투광성 형광 플레이트(24)는 상기 발광다이오드 칩(22)의 상면에 배치되되 상기 전극패드(225, 226)들의 상부 노출을 허용하는 관통 구멍(24a, 24b)들이 형성된다. 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 위에서 설명한 바와 같이 발광다이오드 칩(22)으로부터 멀어지는 방향으로 고굴절율의 투광성 판(242), AR 코팅층(244) 및 형광체 층(246)을 포함한다. 이때, 상기 투광성 판(242)의 재료는 상기 ITO층(T)보다 작은 굴절율을 갖는 재료가 선택된다. 본 실시예에서, 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 측면 커버부(24c)를 포함하는 캡 형태의 구조를 가져 상기 발광다이오드 칩(22)의 상부에 끼워지는 구조로 구성되지만, 투광성 형광 플레이트(24)가 상기 발광다이오드 칩(22)의 상면 면적보다 평판의 구조로 이루어질 수도 있다.In the lateral structure light emitting diode chip 22, the first conductive compound semiconductor layer 222, the active layer 223, and the second conductive compound semiconductor layer 224 are formed on the entire surface of the transparent growth substrate 221 such as a sapphire substrate. It includes a structure formed in sequence, and also includes a structure in which the second conductivity-type semiconductor layer 224 and the active layer 223 is removed locally to expose the first conductivity-type semiconductor layer 222. The first conductive electrode pad 225 is formed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer 222, and the ITO layer T as a transparent electrode layer is formed on the upper surface of the second conductive compound semiconductor layer 224. The second conductive electrode pad 226 is formed on the ITO layer T. By this structure, the light emitting diode chip 22 has electrode pads 225 and 226 protruding upward. Transmissive fluorescent plate 24 is disposed on the upper surface of the light emitting diode chip 22, the through-holes (24a, 24b) are formed to allow the upper exposure of the electrode pads (225, 226). The translucent fluorescent plate 24 includes a high refractive index transmissive plate 242, an AR coating layer 244 and a phosphor layer 246 in a direction away from the light emitting diode chip 22 as described above. In this case, a material having a refractive index smaller than that of the ITO layer T is selected as the material of the light transmissive plate 242. In the present exemplary embodiment, the light-transmissive fluorescent plate 24 has a cap-shaped structure including the side cover part 24c and is fitted to the upper portion of the light emitting diode chip 22. ) May be formed into a flat plate structure rather than an upper surface area of the light emitting diode chip 22.

도 5를 참조하면, 수직형 구조의 발광다이오드 칩(22)을 포함하는 발광소자(22)를 볼 수 있다.Referring to FIG. 5, a light emitting device 22 including a light emitting diode chip 22 having a vertical structure may be seen.

수직형 구조의 발광다이오드 칩(22)은 금속 또는 세라믹 지지기판(221') 상에 제2 도전형 화합물 반도체층(224), 활성층(223) 및 제1 도전형 화합물 반도체층(222)이 차례로 형성된 구조를 포함한다. 상기 반도체층들의 성장에 이용되었던 사파이어 기판과 같은 성장기판은 상기 제1 도전형 화합물 반도체층(222) 또는 버퍼층으로부터 제거된다. 성장기판을 제거할 때, 지지기판(221')이 제2 도전형 화합물 반도체층(224)에 본딩되어, 상기 반도체층들을 지지한다. 일반적으로 수직형 구조의 발광다이오드 칩(22)은 상부에 하나의 극성을 갖는 전극패드, 본 실시예에서는, 제1 도전형 전극 패드(225)만이 형성된다. 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 상기 발광다이오드 칩(22)으로부터 멀어지는 방향으로 고굴절율의 투광성 판(242), AR 코팅층(244) 및 형광체층(246)을 포함한다. 이때, 상기 투광성 판(242)의 재료는 상기 제1 도전형 반도체층(225)의 굴절율보다 작은 굴절율을 갖는 재료가 선택된다. 또한, 상기 투광성 형광 플레이트(24)는 상기 제1 도전형 전극 패드의 노출을 허용하는 관통 구멍(24a)을 포함한다. In the vertical light emitting diode chip 22, the second conductive compound semiconductor layer 224, the active layer 223, and the first conductive compound semiconductor layer 222 are sequentially formed on a metal or ceramic support substrate 221 ′. It includes the formed structure. A growth substrate, such as a sapphire substrate, used for growth of the semiconductor layers is removed from the first conductivity type compound semiconductor layer 222 or the buffer layer. When removing the growth substrate, the support substrate 221 'is bonded to the second conductive compound semiconductor layer 224 to support the semiconductor layers. In general, the light emitting diode chip 22 having a vertical structure has an electrode pad having one polarity at the top thereof, and in this embodiment, only the first conductive electrode pad 225 is formed. The translucent fluorescent plate 24 includes a high refractive index transmissive plate 242, an AR coating layer 244, and a phosphor layer 246 in a direction away from the light emitting diode chip 22. In this case, a material having a refractive index smaller than that of the first conductive semiconductor layer 225 is selected as the material of the light transmissive plate 242. The translucent fluorescent plate 24 also includes a through hole 24a to allow exposure of the first conductive electrode pad.

10: 패키지 몸체 20: 발광소자
22: 발광다이오드 칩 24: 투광성 형광 플레이트
242: 투광성 판 244: AR 코팅층
246: 형광체층 30: 봉지재10: package body 20: light emitting element
22: light emitting diode chip 24: translucent fluorescent plate
242: translucent plate 244: AR coating layer
246: phosphor layer 30: encapsulant

Claims (30)

발광다이오드 칩;
상기 발광다이오드 칩 상에 배치되는 투광성 형광 플레이트; 및
상기 발광다이오드 칩과 상기 투광성 형광 플레이트를 봉지하는 투광성 봉지재를 포함하며,
상기 투광성 형광 플레이트는 상기 발광다이오드 칩보다 굴절율이 작고 상기 봉지재보다 굴절율이 큰 투광성 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.Light emitting diode chip;
A translucent fluorescent plate disposed on the light emitting diode chip; And
A light-transmissive encapsulant for encapsulating the light emitting diode chip and the light-transmissive fluorescent plate,
The light-transmitting fluorescent plate is a light emitting diode package, characterized in that it comprises a light transmitting plate having a refractive index smaller than the light emitting diode chip and a refractive index larger than the encapsulant. 청구항 1에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판을 기준으로 상기 발광다이오드 칩의 반대편에 형광체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지. The light emitting diode package of claim 1, wherein the light transmitting fluorescent plate includes a phosphor layer on an opposite side of the light emitting diode chip based on the light transmitting plate. 청구항 2에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 형광체층 사이에 AR 코팅층이 개재된 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지. The light emitting diode package of claim 2, wherein the translucent fluorescent plate comprises a laminated structure having an AR coating layer interposed between the translucent plate and the phosphor layer. 청구항 3에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판, 상기 AR 코팅층 및 상기 형광체층의 순서로 연속하는 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 3, wherein the translucent fluorescent plate has a laminated structure in a sequence of the translucent plate, the AR coating layer, and the phosphor layer. 청구항 1에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 발광다이오드 칩 사이에 개재된 접착제를 포함하며, 상기 접착제는 굴절율 조절을 위한 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지. The light emitting diode package of claim 1, wherein the light transmitting fluorescent plate comprises an adhesive interposed between the light transmitting plate and the light emitting diode chip, and the adhesive includes a filler for adjusting refractive index. 청구항 1에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 발광다이오드 칩의 상면의 면적 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the light transmitting fluorescent plate has an area of an upper surface of the light emitting diode chip. 청구항 1에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는, 상기 발광다이오드 칩의 측면과 마주하는 측면 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the translucent fluorescent plate comprises a side cover portion facing the side surface of the light emitting diode chip. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들이 성장되는 투광성 성장기판을 통해 광이 방출되는 플립칩 구조의 발광다이오드 칩이며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 성장기판 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 성장기판의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode chip of claim 1, wherein the light emitting diode chip is a light emitting diode chip having a flip chip structure in which light is emitted through a light transmitting growth substrate on which semiconductor layers are grown, and the light transmitting fluorescent plate comprises a light transmitting plate disposed on the growth substrate. And a refractive index of the light transmissive plate is smaller than a refractive index of the growth substrate and larger than that of the encapsulant. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들로 이루어진 반도체 적층체와 상기 반도체 적층체의 최상면에 형성된 투명전극층을 포함하되, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투명전극층 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 투명전극층의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode chip of claim 1, wherein the light emitting diode chip comprises a semiconductor stack including semiconductor layers and a transparent electrode layer formed on an uppermost surface of the semiconductor stack, wherein the light-transmitting fluorescent plate includes a light transmissive plate disposed on the transparent electrode layer. And the light transmitting plate is smaller than the refractive index of the transparent electrode layer and larger than the refractive index of the encapsulant. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층체를 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 반도체 적층체의 최상측 반도체층 상에 배치되고, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 최상측 반도체층의 굴절율보다 작고 상기 봉지재의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지. The semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the light emitting diode chip comprises a semiconductor laminate including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer, and the light transmissive plate is formed on the uppermost semiconductor layer of the semiconductor laminate. And a refractive index of the translucent plate is smaller than a refractive index of the uppermost semiconductor layer and larger than that of the encapsulant. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 서로 다른 극성을 갖는 2개 이상의 전극 패드들을 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the light emitting diode chip includes two or more electrode pads having different polarities thereon, and the translucent fluorescent plate includes through holes into which the electrode pads are inserted. 청구항 1에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 하나의 극성을 갖는 1개 이상의 전극 패드를 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package of claim 1, wherein the light emitting diode chip includes at least one electrode pad having one polarity thereon, and the light transmitting fluorescent plate includes a through hole into which the electrode pads are inserted. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투광성 판은 상기 발광다이오드 칩의 발광면으로부터 멀어지는 방향으로 굴절율이 점진적으로 줄어드는 투광 재료들의 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지.The light emitting diode package according to any one of claims 1 to 12, wherein the light transmissive plate comprises a laminated structure of light transmitting materials whose refractive index is gradually reduced in a direction away from the light emitting surface of the light emitting diode chip. 발광다이오드 칩; 및
상기 발광다이오드 칩 상에 배치되는 투광성 형광 플레이트를 포함하며,
상기 투광성 형광 플레이트는 상기 발광다이오드 칩보다 작은 굴절율을 갖는 투광성 판과 상기 투광성 판에 제공되는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.Light emitting diode chip; And
It comprises a translucent fluorescent plate disposed on the light emitting diode chip,
The translucent fluorescent plate comprises a translucent plate having a refractive index smaller than that of the light emitting diode chip and a phosphor provided on the translucent plate. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 형광체를 포함하는 형광체 층이 상기 투광성 판을 기준으로 상기 발광다이오드 칩의 반대편에 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device of claim 14, wherein the light-emitting fluorescent plate is formed by forming a phosphor layer including the phosphor on the opposite side of the light emitting diode chip based on the light-transmitting plate. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 형광체층 사이에 AR 코팅층이 개재된 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 14, wherein the translucent fluorescent plate comprises a laminated structure having an AR coating layer interposed between the translucent plate and the phosphor layer. 청구항 16에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판, 상기 AR 코팅층 및 상기 형광체층의 순서로 연속하는 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 16, wherein the light-transmissive fluorescent plate has a laminated structure that is continuous in the order of the light-transmissive plate, the AR coating layer, and the phosphor layer. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투광성 판과 상기 발광다이오드 칩 사이에 개재된 접착제를 포함하며, 상기 접착제는 굴절율 조절을 위한 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device of claim 14, wherein the light-transmitting fluorescent plate comprises an adhesive interposed between the light-transmissive plate and the light emitting diode chip, and the adhesive includes a filler for adjusting refractive index. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는, 상기 발광다이오드 칩의 측면으로부터 나온 광을 파장 변환하도록, 상기 발광다이오드 칩의 상면의 면적 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 14, wherein the light-transmitting fluorescent plate has an area of an upper surface or more of the upper surface of the light emitting diode chip so as to wavelength convert light emitted from the side surface of the light emitting diode chip. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 형광 플레이트는, 상기 발광다이오드 칩의 측면으로부터 나온 광을 파장 변환하도록, 상기 발광다이오드 칩의 측면과 마주하는 측면 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 14, wherein the translucent fluorescent plate includes a side cover portion facing the side surface of the light emitting diode chip so as to wavelength convert light emitted from the side surface of the light emitting diode chip. 청구항 14에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들이 성장되는 투광성 성장기판을 통해 광이 방출되는 플립칩 구조의 발광다이오드 칩이며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 성장기판 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 성장기판의 굴절율보다 작은 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting diode chip of claim 14, wherein the light emitting diode chip is a light emitting diode chip having a flip chip structure in which light is emitted through a light transmitting growth substrate on which semiconductor layers are grown, and the light transmitting fluorescent plate includes a light transmitting plate disposed on the growth substrate. And a refractive index of the translucent plate is smaller than that of the growth substrate. 청구항 14에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 반도체층들로 이루어진 반도체 적층체와 상기 반도체 적층체의 최상면에 형성된 투명전극층을 포함하되, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 투명전극층 상에 배치되는 투광성 판을 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 투명전극층의 굴절율보다 작은 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting diode chip of claim 14, wherein the light emitting diode chip comprises a semiconductor laminate including semiconductor layers and a transparent electrode layer formed on an uppermost surface of the semiconductor laminate, wherein the light-transmissive fluorescent plate includes a light-transmissive plate disposed on the transparent electrode layer. And the light transmissive plate is smaller than the refractive index of the transparent electrode layer. 청구항 14에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층체를 포함하며, 상기 투광성 판은 상기 반도체 적층체의 최상측 반도체층 상에 배치되고, 상기 투광성 판의 굴절율은 상기 최상측 반도체층의 굴절율보다 작은 큰 것을 특징으로 하는 발광소자. 15. The semiconductor light emitting device of claim 14, wherein the light emitting diode chip comprises a semiconductor laminate including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer, wherein the light transmissive plate is formed on the uppermost semiconductor layer of the semiconductor laminate. And a refractive index of the translucent plate is smaller than that of the uppermost semiconductor layer. 청구항 14에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 서로 다른 극성을 갖는 2개 이상의 전극 패드들을 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.15. The light emitting device of claim 14, wherein the light emitting diode chip includes two or more electrode pads having different polarities thereon, and the light-transmitting fluorescent plate includes through holes into which the electrode pads are inserted. 청구항 14에 있어서, 상기 발광다이오드 칩은 상부에 하나의 극성을 갖는 1개 이상의 전극 패드를 포함하며, 상기 투광성 형광 플레이트는 상기 전극 패드들이 삽입되는 관통 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.15. The light emitting device of claim 14, wherein the light emitting diode chip includes at least one electrode pad having one polarity thereon, and the translucent fluorescent plate includes a through hole into which the electrode pads are inserted. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 판은 Y2O3, BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF2, Al2O3, ZrO3 및 란탄나이드 계열 세라믹으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 세라믹 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광소자. The method of claim 14, wherein the translucent plate is made of at least one ceramic material selected from the group consisting of Y 2 O 3 , BaO, AlN, MgO, CaO, SrO, CaF 2 , Al 2 O 3 , ZrO 3 and lanthanide series ceramics. Light emitting device, characterized in that. 청구항 14에 있어서, 상기 투광성 판은 세라믹 소결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 14, wherein the light transmissive plate comprises a ceramic sintered body. 청구항 15에 있어서, 상기 형광체층은 상기 투광성 판 상에서 또는 그 위의 AR 코팅층 상에서 형광체가 소결되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 15, wherein the phosphor layer is formed by sintering phosphor on the translucent plate or on the AR coating layer thereon. 청구항 15에 있어서, 상기 형광체층은 형광체를 포함하는 투광성 수지가 상기 투광성 판 상에 또는 그 위의 AR 코팅층 상에 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자.The light emitting device according to claim 15, wherein the phosphor layer is formed by applying a light-transmitting resin including a phosphor on the light-transmitting plate or on the AR coating layer thereon. 청구항 14 내지 청구항 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투광성 판은 상기 발광다이오드 칩의 발광면으로부터 멀어지는 방향으로 굴절율이 점진적으로 줄어드는 투광 재료들의 적층 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.


30. The light emitting device according to any one of claims 14 to 29, wherein the light transmissive plate comprises a laminated structure of light transmitting materials whose refractive index gradually decreases in a direction away from the light emitting surface of the light emitting diode chip.


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