KR20130104944A - 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예는 조명용 또는 디스플레이용 백라이트 유닛에 사용되는 발광 장치에 관한 것으로, 세라믹 기판에 고출력의 발광 소자를 실장하여도 광속 및 방열성을 모두 향상시킬 수 있다. 또한, 알루미나(Al2O3) 기판을 얇게 구성하여도 열 충격 등에 의한 크랙 발생을 방지할 수 있고, 인성(靷性) 및 내열 충격성을 모두 향상시킬 수 있다.
실시 예의 발광 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층과, 상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩과, 상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어 및, 상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재를 포함하고 있다.
실시 예의 발광 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층과, 상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩과, 상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어 및, 상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재를 포함하고 있다.
Description
본 발명의 실시 예는 조명용 또는 디스플레이용 백라이트 유닛에 사용되는 발광 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 다이오드(Light Emission Diode: 이하, 'LED'라 함)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구성함으로써 다양한 색을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다.
LED 소자의 특성을 결정하는 기준으로는 고출력 발광 및 휘도, 발광색의 범위 등이 있고, 이러한 LED 소자의 특성은 1차적으로는 LED소자에 사용되고 있는 화합물 반도체 재료에 의해 결정되지만, 2차적인 요소로 칩을 실장하기 위한 패키지의 구조에 의해서도 큰 영향을 받는다. 고휘도와 사용자 요구에 따른 휘도 각 분포를 얻기 위해서는 재료개발 등에 의한 1차적인 요소만으로는 한계가 있어 패키지 구조 등에 많은 관심을 갖게 되었다.
종래의 발광 장치는 발광 소자를 실장하는 기판으로 세라믹 기판을 사용하고 있는데, 세라믹 기판은 일반적으로 알루미나(Al2O3)를 사용하고 있다. 그러나, 종래의 알루미나(Al2O3) 기판은 열저항이 높고, 방열성이 낮기 때문에 광속을 저하시키는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 알루미나(Al2O3) 기판의 두께를 얇게 하여 저열저항화함으로써, 광속 저하를 억제하였다. 하지만, 알루미나(Al2O3) 기판의 두께를 얇게 하면 방열성은 향상되지만 열충격시험이나 점멸 시험시 크랙이 발생하는 문제가 있었다. 그러므로, 종래의 알루미나(Al2O3) 기판은 최소 0.6㎜ 이상의 두께를 가져야만 했다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 세라믹 기판에 고출력의 발광 소자를 실장하여도 광속 및 방열성을 모두 향상시킬 수 있는 발광 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 알루미나(Al2O3) 기판을 얇게 구성하여도 열 충격 등에 의한 크랙 발생을 방지할 수 있고, 인성(靷性) 및 내열 충격성을 모두 향상시킬 수 있는 발광 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 세라믹 기판의 강도를 보강하여 두께를 얇게 구성할 수 있는 발광 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 세라믹 기판 상에 금속 패턴을 미세 패턴으로 형성할 수 있는 발광 장치를 제시하는 데 있다.
또한, 실시 예에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 금속 패턴의 변색을 방지할 수 있는 발광 장치를 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이위에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 실시 예에 의한 발광 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층과, 상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩과, 상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어 및, 상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 다른 실시 예에 의한 발광 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩과, 상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어 및, 상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재를 포함하며, 상기 기판은, 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 금속층은, 은(Ag)으로 형성되며, 변색 방지를 위해 상기 은(Ag)을 유리 코팅할 수 있다. 또한, 상기 제 1 금속층은, 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 금속층은, 에칭(Etching) 또는 리소그래피(Lithography) 공정을 통해 패턴을 형성하거나 또는 인쇄(Printing) 공정을 통해 패턴을 형성할 수 있다.
상기 기판은, 세라믹, 폴리머, 수지, 실리콘, 금속 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 기판은, 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판은, 0.25㎜ 정도의 두께를 가질 수 있다.
상기 봉지재는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함하는 투광성 수지로 형성될 수 있다. 이때, 상기 투광성 수지는 적어도 한 종류 이상의 형광체가 첨가될 수 있다.
상기 발광 칩은, 유색 LED 칩 및 UV 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 금속층은, Cu, Ag, Au, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Cr, Sn, In, Zn, Pt, Mo, Ti, Ta, W을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 이들 금속을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 금속층은 0.20㎜ 정도의 두께를 가질 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 또 다른 실시 예에 의한 발광 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층과, 상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층과, 상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩과, 상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어 및, 상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재를 포함하고, 상기 제 1 금속층은 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 금속층은 0.20㎜ 정도의 두께를 가지며, 상기 기판은 0.25㎜ 정도의 두께를 가질 수 있다.
실시 예에 따르면, 세라믹 기판에 고출력의 발광 소자를 실장하여도 광속 및 방열성을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 알루미나(Al2O3) 기판을 얇게 구성하여도 열 충격 등에 의한 크랙 발생을 방지할 수 있고, 인성(靷性) 및 내열 충격성을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 세라믹 기판 상에 금속 패턴을 미세 패턴으로 형성할 수 있고, 금속 패턴의 변색을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이위에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 제 1 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도
도 2a 및 도 2b는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 1 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도
도 3a 내지 도 3c는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 2 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도
도 4는 제 2 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도
도 2a 및 도 2b는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 1 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도
도 3a 내지 도 3c는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 2 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도
도 4는 제 2 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제 1 실시 예
도 1은 제 1 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도이다.
상기 발광 장치의 제 1 실시 예는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10), 제 1 금속층(또는, 금속 패턴층)(22), 제 2 금속층(30), 발광 칩(40), 와이어(Wire)(50), 봉지재(60)를 포함하고 있다.
상기 기판(10)은 상기 발광 장치의 몸체(body) 역할을 하며, 세라믹 재질, 폴리머 재질, 수지 재질, 실리콘 재질, 금속 재질 등을 사용하여 구성할 수 있다.
상기 발광 장치는 상기 기판(10)으로 사용된 소재에 따라 세라믹 패키지, 플라스틱 패키지, 실리콘 패키지, 금속 패키지 등으로 분류되기도 한다. 상기 기판(10)으로 어떠한 소재를 사용할 것인가에 관하여는 방열 효과, 양산 가능성, 비용, 다른 구성요소의 특성, 제품의 목적·용도 및 기타 제반 사항을 고려하여 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 장치의 기판 재료로 실리콘을 사용하는 경우, 다층으로 적층하여 패키지를 제조할 수 있으며 적층부 사이에 회로를 실장 할 수 있다. 또한, 실리콘 기판을 사용하는 경우, 발광 파장에 의한 반사율 의존도가 낮고 웨이퍼 레벨의 집적화된 형태로도 제작할 수 있어 다품종을 대량 생산할 수 있는 장점이 있다.
상기 기판(10)은 프레스(Cu/Ni/Ag 기판)에 폴리머 재질, 수지 재질, 세라믹 재질, 실리콘 재질 등으로 사출 성형하여 형성할 수 있다.
상기 기판(10)이 상기 세라믹 재질로 구성된 경우, 알루미나(Al2O3)를 사용하여 구성될 수 있다. 실시 예에서는, 상기 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 인성(靷性)을 향상시킴으로써, 내열 충격성을 한층 더 향상시켰다.
또한, 실시 예에서는, 상기 기판(10)을 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30) 사이에 배치하여 강도를 보강함으로써, 기존의 0.6㎜보다 얇은 0.25㎜ 정도의 두께로 형성할 수 있다. 그러므로, 상기 기판(10)을 얇게 구성함으로써 방열성이 향상되어 광속을 증가시킬 수 있으며, 상기 기판(10) 양쪽에 구성된 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30)에 의해 강도가 보강되어 열 충력 등에 의한 크랙을 방지할 수 있다.
계속해서, 상기 기판(10) 내에는 상기 발광 칩(40)을 구동하기 위한 구동 회로(미도시)가 실장 될 수 있다. 상기 구동 회로는 상기 발광 장치의 목적 및 용도에 따라 원하는 기능을 수행하도록 상기 발광 칩(40)을 구동하는 역할을 한다.
한편, 상기 기판(10) 위에는 절연층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 절연층은 상기 기판(10)과 상기 제 1 금속층(22)의 전기적 연결을 차단하는 역할을 한다. 다만, 상기 기판(10)이 비전도성 물질로 이루어져 있는 경우에는 절연층을 형성하지 않아도 무방하다.
이와 마찬가지로, 상기 기판(10) 아래에도 상기 기판(10)과 상기 제 2 금속층(30)의 전기적 연결을 차단하기 위해 절연층을 배치할 수 있다. 여기서도, 상기 기판(10)이 비전도성 물질로 이루어져 있는 경우에는 절연층을 배치하지 않아도 무방하다.
상기 기판(10) 위에는 상기 제 1 금속층(22)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 금속층(22)은 상기 발광 칩(40)과 전기적으로 연결하기 위한 전극으로 구성되며, 또한 상기 발광 칩(40)을 구동하기 위한 구동 회로와 전기적으로 연결되도록 패터닝될 수 있다. 즉, 상기 제 1 금속층(22)은 상기 발광 장치 내에서 구성 요소간을 연결해 주는 전기 도선의 역할을 한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 제 1 금속층(22)은 상기 발광 칩(40)을 구동하기 위한 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode) 전극으로 구성될 수 있다. 상기 제 1 금속층(22)은 전극의 역할 이외에 상기 발광 칩(40)에서 방출되는 광을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 제 1 금속층(22)은 상기 발광 칩(40)에서 방출되는 컬러 광의 믹싱(mixing)에 유리하도록 표면 처리될 수 있다.
또한, 상기 제 1 금속층(22)은 상기 발광 칩(40)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 방열 역할도 한다.
상기 제 1 금속층(22)은 전도성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 금속층(22)은 Cu, Ag, Au, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Cr, Sn, In, Zn, Pt, Mo, Ti, Ta, W을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 이들 금속을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.
실시 예에서는, 광속을 증가시키기 위해 상기 제 1 금속층(22)을 은(Ag)을 사용하여 패턴을 형성하였다. 이때, 상기 은(Ag)의 변색을 방지하기 위해 상기 은(Ag)을 유리 코팅하여 형성할 수도 있다.
상기 제 1 금속층(22)은 에칭(Etching) 또는 인쇄(Printing) 공정을 통해 패턴을 형성할 수 있으며, 이에 대해서는 후술하는 도 2 내지 도 3에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 제 1 금속층(22)은 상기 에칭(Etching) 또는 인쇄(Printing) 공정을 통해 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭으로 형성할 수 있으며, 0.20㎜ 정도의 두께로 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 제 2 금속층(30)은 상기 기판(10)의 상하 콘택을 통해 상기 제 1 금속층(22)과 전기적으로 연결되도록 패터닝 되어 있다. 상기 제 2 금속층(30)은 상기 제 1 금속층(22)과 마찬가지로, 전도성 물질을 사용하여 0.20㎜ 정도의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 금속층(30)은 Cu, Ag, Au, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Cr, Sn, In, Zn, Pt, Mo, Ti, Ta, W을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 이들 금속을 포함하는 합금으로 구성될 수 있다.
상기 발광 칩(40)은 상기 제 1 금속층(22) 상에 배치될 수 있다.
상기 발광 장치는, 상기 기판(10)에 실장되는 상기 발광 칩(40)의 배치 구조에 따라 수직형 구조, 수평형 구조 또는 플립 칩(Flip chip) 구조로 구성될 수 있다. 이때, 상기 발광 장치는 상기 발광 칩(40)의 구조에 따라 상기 제 1 금속층(22)에 와이어(50)를 이용한 본딩(wire bonding) 또는 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 등의 방식으로 실장된다.
실시 예의 발광 장치는, 상기 기판(10) 상에 적어도 한 개 이상의 발광 칩(40)을 실장할 수 있다. 즉, 상기 발광 칩(40)은 실시 예에 따른 예시일 뿐이며, 원하는 목적 및 설계 변경에 따라 발광 칩을 추가로 배치할 수 있다. 이에 의해, 상기 발광 장치는 상기 발광 칩(40)의 수에 따라 단일 칩(chip) 또는 멀티칩(Multi-chip) 구조로 구현될 수 있다.
상기 발광 칩(40)은 전기에너지를 빛으로 변환시키는 발광 소자를 실장하고 있다. 상기 발광 소자는 2개의 상반된 도핑층 사이에 개재된 반도체 재료의 활성층을 포함하고 있다. 상기 2개의 도핑층 양단에 바이어스가 인가되면, 정공과 전자가 활성층으로 주입된 후 재결합되어 빛이 발생하며, 활성층에서 발생한 빛은 모든 방향으로 방출되어 노출 표면을 통해 발광 소자 밖으로 방출되게 된다.
상기 발광 칩(40)은 청색 LED 칩 또는 자외선(UV) 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 발광 칩(40)은 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED, 엘로우 그린(Yellow green) LED, 화이트 LED를 하나 또는 하나 이상 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다. 이때, 상기 발광 칩(40)는 pn 또는 npn 접합 구조를 포함하는 질화물 반도체 발광 소자를 모두 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(40)은 상기 기판(10) 또는 상기 제 1 금속층(22) 위에 배치될 수 있다. 이때, 상기 발광 칩(40)이 수평형 또는 수직형 구조일 경우 상기 와이어(50)를 통해 상기 제 1 금속층(22)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1의 실시 예에서는, 수직형 타입의 발광 칩(40)이 예시되어 있기 때문에, 하나의 와이어(50)를 사용하여 본딩되어 있다. 다른 예로서, 상기 발광 칩(40)이 수평형 타입인 경우에는 두 개의 와이어가 사용될 수 있으며, 플립칩 방식인 경우 와이어가 사용되지 않을 수도 있다.
한편, 상기 발광 칩(40)을 보호하기 위해 제너 다이오드와 같은 보호 소자를 상기 제 1 금속층(22)에 탑재할 수도 있다.
그 다음, 상기 기판(10) 상에 배치된 상기 제 1 금속층(22), 상기 발광 칩(40) 및 상기 와이어(50)를 충분히 덮도록 봉지재(60)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 봉지재(60)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지를 사용하여 몰딩할 수 있다.
상기 봉지재(60)의 상부 표면은 오목한 형상, 평평한 형상, 볼록한 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 봉지재(60)는 적어도 한 종류 이상의 형광체가 첨가될 수 있다. 이때, 상기 형광체는 레드(Red) 형광체, 그린(Green) 형광체, 황색(Yellow) 형광체 등을 선택적으로 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 구성을 갖는 제 1 실시 예에 의한 발광 장치는, 상기 기판(10)을 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30) 사이에 배치하여 강도를 보강함으로써, 상기 기판(10)의 두께를 0.25㎜ 정도로 얇게 형성할 수 있다. 이에 의해, 상기 기판(10)의 방열성이 향상되어 광속을 증가시킬 수 있으며, 열 충력 등에 의한 크랙을 방지할 수 있다.
또한, 상기 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 인성(靷性)을 향상시킴으로써, 기판의 내열 충격성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
제 1 및 제 2 금속층의 형성 방법
도 2a 및 도 2b는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 1 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 상기 기판(10)의 상·하에 상기 제 1 및 제 2 금속층(20,30)을 일정 두께(예를 들어, 0.20㎜ 정도)로 형성한다.
그 후, 도 2b를 참조하면, 상기 제 1 금속층(20)을 에칭(Etching) 공정을 통해 패턴(22)을 형성한다. 이때, 상기 에칭 공정은 드라이 에칭(Dry Etching)과 웨트 에칭(Wet Etching)을 포함할 수 있다. 상기 드라이 에칭(Dry Etching)은 이온 빔, 가스 등을 이용하며, 예를 들어, RIE(반응성 이온 식각 : Reactive Ion Etching), ICP(Inductively Coupled Plasma) 방법 등을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 웨트 에칭(Wet Etching)은 HF, KOH, H2SO4, H2O2, HCl, NaOH, NH4OH, HNO3 등의 에칭액을 이용하여 실시될 수 있다. 다만, 상기 에칭 공정에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 에칭 공정을 통해 형성된 상기 제 1 금속층(20)의 패턴 폭은 0.1∼0.5㎜ 범위로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 금속층(20)은 리소그래피(Lithography) 공정을 사용하여 패턴(22)을 형성할 수도 있다. 이때, 상기 리소그래피 공정은 포토리소그래피(Photolithography 공정, 전자 빔 리소그래피(E-beam Lithography), 레이저 홀로그램(Laser Hologram), 딥 유브이 스탭퍼(Deep UV Stepper) 등을 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 3a 내지 도 3c는 세라믹 기판 상하에 제 1 및 제 2 금속층을 형성하는 제 2 방법 예를 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 상기 기판(10)의 상·하에 상기 제 1 및 제 2 금속층(20,30)을 일정 두께(예를 들어, 0.20㎜ 정도)로 형성한다.
그 후, 도 3b를 참조하면, 상기 기판(10) 상에 형성된 상기 제 1 금속층(20)을 제거한다.
마지막으로, 도 3c를 참조하면, 상기 기판(10) 상에 패턴을 인쇄하여 상기 제 1 금속층(22)을 형성한다. 이때, 상기 인쇄(Printing) 공정을 통해 형성된 상기 제 1 금속층(20)의 패턴 폭은 0.1∼0.5㎜ 범위로 형성될 수 있다.
제 2 실시 예
도 4는 제 2 실시 예에 의한 발광 장치의 단면도이다.
상기 제 2 실시 예에 의한 발광 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)과, 상기 기판(10) 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층(22)과, 상기 제 1 금속층(22) 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩(40)과, 상기 발광 칩(40)과 상기 제 1 금속층(22) 사이에 연결된 와이어(50) 및, 상기 기판(10) 상에 배치된 상기 제 1 금속층(22), 상기 발광 칩(40) 및 상기 와이어(50)를 충분히 덮도록 형성된 봉지재(60)를 포함하고 있다. 이때, 상기 기판(10)은, 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 인성(靷性)을 향상시킴으로써, 상기 기판(10)의 내열 충격성을 한층 더 향상시킬 수 있도록 하였다.
상기 제 2 실시 예는, 상기 제 1 실시 예의 제 2 금속층(30)이 생략된 것으로, 상기 기판(10)이 알루미나(Al2O3)와 산화 지르코늄(ZrO2)의 혼합물로 구성된 발광 장치를 모두 포함하고 있다.
제 3 실시 예
도 1을 참조하여 제 3 실시 예에 의한 발광 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 제 3 실시 예에 의한 발광 장치는, 기판(10)과, 상기 기판(10) 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층(22)과, 상기 기판(10) 하에 형성된 제 2 금속층(30)과, 상기 제 1 금속층(22) 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩(40)과, 상기 발광 칩(40)과 상기 제 1 금속층(22) 사이에 연결된 와이어(50)와, 상기 기판(10) 상에 배치된 상기 제 1 금속층(22), 상기 발광 칩(40) 및 상기 와이어(50)를 충분히 덮도록 형성된 봉지재(60)를 포함하고, 상기 제 1 금속층(22)은 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30)은 0.20㎜ 정도의 두께를 가지며, 상기 기판(10)은 0.25㎜ 정도의 두께를 가질 수 있다.
상기 제 3 실시 예는, 상기 제 1 실시 예의 구성에서, 상기 제 1 금속층(22)의 패턴 폭과, 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30)의 두께와, 상기 기판(10)의 두께를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시 예의 발광 장치는, 상기 기판(10)을 상기 제 1 및 제 2 금속층(22,30) 사이에 배치하여 강도를 보강하고 상기 기판(10)의 두께를 0.25㎜ 정도로 얇게 형성함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시 예에 의한 발광 장치는 조명장치, 디스플레이용 백라이트 유닛 등에 사용될 수 있다.
10 : 기판 20 : 제 1 금속층
22 : 제 1 금속층 또는 금속 패턴층 30 : 제 2 금속층
40 : 발광 칩(Chip) 50 : 와이어(wire)
60 : 봉지재
22 : 제 1 금속층 또는 금속 패턴층 30 : 제 2 금속층
40 : 발광 칩(Chip) 50 : 와이어(wire)
60 : 봉지재
Claims (15)
- 기판;
상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층;
상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층;
상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩;
상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어; 및
상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재;
를 포함한 발광 장치.
- 기판;
상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층;
상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩;
상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어; 및
상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재;를 포함하며,
상기 기판은, 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 형성된 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 금속층은, 은(Ag)으로 형성되며, 변색 방지를 위해 상기 은(Ag)을 유리 코팅한 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 금속층은, 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭을 갖는 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 금속층은, 에칭(Etching) 또는 리소그래피(Lithography) 공정을 통해 패턴을 형성하는 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 금속층은, 인쇄(Printing) 공정을 통해 패턴을 형성하는 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판은, 세라믹, 폴리머, 수지, 실리콘, 금속 중 어느 하나의 재질로 이루어진 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판은, 0.25㎜ 정도의 두께를 갖는 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 봉지재는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지를 포함하는 투광성 수지로 형성된 발광 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 투광성 수지는 적어도 한 종류 이상의 형광체가 첨가된 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 발광 칩은, 유색 LED 칩 및 UV 칩 중 적어도 하나를 포함하는 발광 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 금속층은, Cu, Ag, Au, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Cr, Sn, In, Zn, Pt, Mo, Ti, Ta, W을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 이들 금속을 포함하는 합금으로 구성된 발광 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 금속층은, 0.20㎜ 정도의 두께를 갖는 발광 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판은, 알루미나(Al2O3)에 산화 지르코늄(ZrO2)을 첨가하여 형성된 발광 장치.
- 기판;
상기 기판 상에 패턴이 형성된 제 1 금속층;
상기 기판 하에 형성된 제 2 금속층;
상기 제 1 금속층 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광 칩;
상기 발광 칩과 상기 제 1 금속층 사이에 연결된 와이어; 및
상기 기판 상에 배치된 상기 제 1 금속층, 상기 발광 칩 및 상기 와이어를 충분히 덮도록 형성된 봉지재;를 포함하고,
상기 제 1 금속층은 0.1∼0.5㎜ 범위의 패턴 폭을 가지며,
상기 제 1 및 제 2 금속층은 0.20㎜ 정도의 두께를 가지며,
상기 기판은 0.25㎜ 정도의 두께를 갖는,
발광 장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016014762A1 (en) * | 2014-07-23 | 2016-01-28 | Crystal Is, Inc. | Photon extraction from ultraviolet light-emitting devices |
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2012
- 2012-03-16 KR KR1020120026931A patent/KR20130104944A/ko not_active Application Discontinuation
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