KR20150037217A - Light emitting device and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 디바이스에 관한 것으로, 특히 박형화, 방열이 우수할 뿐만 아니라 색편차를 개선할 수 있는 발광 디바이스 및 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 질화갈륨계 발광 다이오드 칩은 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 반도체층들을 성장시켜 제작된다.Generally, a gallium nitride based light emitting diode chip is fabricated by growing gallium nitride based semiconductor layers on a sapphire substrate.
일반적인 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩이 외부의 구동신호가 공급되는 리드프레임에 전기적으로 연결된 구조를 가지며, 상기 리드프레임은 절연 하우징과 결합된 구조를 가진다.A typical light emitting diode package has a structure in which the light emitting diode chip is electrically connected to a lead frame to which an external driving signal is supplied, and the lead frame has a structure coupled with an insulating housing.
그러나, 일반적인 발광 다이오드 패키지는 리드프레임과 절연 하우징의 결합으로 박형화에 어려움이 있었다. 최근 들어 회로기판에 플립칩 본딩되는 플립칩 타입 발광 다이오드가 제안되어 박형화를 해결하였지만, 일반적인 플립칩 타입 발광 다이오드는 백색 광을 구현하기 위한 발광 다이오드 전체를 덮는 필름형태의 형광체층을 포함하는데, 이와 같은 구조는 색편차가 큰 문제가 있었다.
However, a common light emitting diode package has difficulties in thinning due to the combination of the lead frame and the insulating housing. A flip chip type light emitting diode which is flip chip bonded on a circuit board has recently been proposed to solve the problem of thinning. However, a general flip chip type light emitting diode includes a film type phosphor layer covering the entire light emitting diode for realizing white light. The same structure has a problem of large color deviation.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 박형화 및 방열이 우수한 발광 디바이스 및 제조방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device and a manufacturing method excellent in thinning and heat dissipation.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 색편차를 개선할 수 있는 발광 디바이스 및 제조방법을 제공하는 것이다.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device and a manufacturing method capable of improving color deviation.
본 발명의 일 실시예들에 따른 발광 디바이스는 수용홀을 갖는 프레임; 상기 수용홀 내에 위치한 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩과 상기 프레임 사이에 위치한 봉지부; 및 상기 발광 다이오드 칩 상에 위치한 파장변환층을 포함한다.A light emitting device according to one embodiment of the present invention includes a frame having a receiving hole; A light emitting diode chip disposed in the receiving hole; An encapsulant positioned between the light emitting diode chip and the frame; And a wavelength conversion layer disposed on the light emitting diode chip.
상기 프레임은 반사율이 높은 금속물질 또는 절연물질로 이루어진다.The frame is made of a metal material or an insulating material with high reflectance.
상기 프레임은 상기 수용홀에 의해 상기 발광 다이오드 칩으로부터 일정간격 이격된다.The frame is spaced apart from the light emitting diode chip by the receiving hole.
상기 프레임은 상기 수용홀의 내측면에 있어서, 상기 프레임의 하부면을 기준으로 상부방향으로 수직한 수직부 및 상기 수직부로부터 연장되어 경사진 경사부를 포함한다.The frame includes, on an inner surface of the receiving hole, a vertical portion perpendicular to the upper direction with respect to a lower surface of the frame, and an inclined portion extending from the vertical portion.
상기 프레임은 경사진 내측면을 갖는다.The frame has an inclined inner surface.
상기 봉지부는 상기 발광 다이오드 칩의 외측면 및 상기 프레임의 내측면에 접한다.The sealing portion abuts the outer surface of the LED chip and the inner surface of the frame.
상기 봉지부의 하부면은 외부에 노출된다.And the lower surface of the sealing portion is exposed to the outside.
상기 발광 다이오드 칩의 하부면은 외부에 노출된다.The lower surface of the light emitting diode chip is exposed to the outside.
상기 파장변환층은 상기 봉지부의 상부면까지 연장된다.The wavelength conversion layer extends to the upper surface of the sealing portion.
상기 파장변환층의 가장자리는 상기 프레임의 내측면과 접한다.The edge of the wavelength conversion layer is in contact with the inner surface of the frame.
상기 파장변환층은 제1 파장변환층 및 제2 파장변환층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 파장변환층은 서로 상이한 파장대의 빛을 변환하는 형광체를 포함한다.The wavelength conversion layer includes a first wavelength conversion layer and a second wavelength conversion layer, and the first and second wavelength conversion layers include phosphors that convert light of different wavelengths.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스의 제조방법은 기판 상에 복수의 수용홀을 갖는 프레임을 얼라인하고, 상기 복수의 수용홀에 발광 다이오드 칩을 얼라인 하는 단계; 상기 수용홀 내부에 봉지부를 형성하는 단계; 상기 수용홀 내부에 파장변환층을 형성하는 단계; 및 상기 기판을 제거하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting device, comprising: aligning a frame having a plurality of receiving holes on a substrate; aligning the LED chips in the plurality of receiving holes; Forming an encapsulating portion in the receiving hole; Forming a wavelength conversion layer in the receiving hole; And removing the substrate.
상기 기판을 제거하는 단계의 이전 또는 이후에 상기 프레임을 절단하여 당위 발광 디바이스로 분리하는 단계를 포함한다.And cutting the frame before and after the step of removing the substrate and separating the frame into an appropriate light emitting device.
상기 봉지부를 형성하는 단계는 상기 봉지부를 반경화시키는 단계를 더 포함한다.The step of forming the encapsulation part further includes the step of semi-curing the encapsulation part.
상기 파장변환층을 형성하는 단계는 제1 형광체를 포함하는 제1 파장변환층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 형광체와 상이한 파장대의 광을 변환시키는 제2 형광체를 포함하는 제2 파장변환층을 형성하는 단계를 포함한다.The forming of the wavelength conversion layer may include: forming a first wavelength conversion layer including a first phosphor; And forming a second wavelength conversion layer including a second phosphor that converts light of a wavelength band different from that of the first fluorescent material.
상기 제1 파장변환층을 형성하는 단계는 반경화시키는 단계를 더 포함한다.The step of forming the first wavelength conversion layer further includes a step of semi-curing.
상기 제2 파장변환층을 형성하는 단계는 반경화된 상기 제1 파장변환층 상에서 상기 제2 파장변환층을 경화시키는 단계를 포함한다.
The forming of the second wavelength conversion layer includes curing the second wavelength conversion layer on the semi-cured first wavelength conversion layer.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩의 하부면에 노출되어 회로기판에 직접 실장되므로 방열에 우수한 장점을 갖고, 프레임 내부에 수용되는 파장변환층에 의해 플립칩 구조의 발광 다이오드 상에 형광체를 덮는 일반적인 플립칩 타입 발광 디바이스의 색편차를 개선할 수 있다.The light emitting device according to an embodiment of the present invention is advantageous in heat radiation since it is exposed on the lower surface of the LED chip and is directly mounted on the circuit board. The light emitting device has a flip chip structure LED The color variation of a general flip chip type light emitting device covering the phosphor can be improved.
또한, 본 발명의 발광 디바이스는 회로기판에 직접 플립 본딩 또는 SMT되어 와이어를 이용하는 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.Further, the light emitting device of the present invention has an advantage of being able to realize high efficiency and miniaturization in comparison with a general package type light source module that uses a wire by flip bonding or SMT directly on a circuit board.
더욱이, 본 발명의 발광 디바이스는 일반적인 리드 프레임을 갖는 발광 디바이스와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 갖는다.
Moreover, the light emitting device of the present invention has an advantage in that it is thin in comparison with a light emitting device having a general lead frame.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 3a는 도 1의 발광 다이오드 칩의 구성을 구체적으로 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절단한 발광 다이오드 칩을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device cut along a line I-I 'in FIG.
FIG. 3 (a) is a plan view illustrating the structure of the light emitting diode chip of FIG. 1, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view of the light emitting diode chip taken along line II-II 'of FIG. 3a.
4 to 7 are views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device 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 형상 등이 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 발명의 기술 사상 범위를 벗어나지 않는 정도의 구성요소들의 변경은 한정적인 의미를 포함하지 않으며 본 발명의 기술 사상을 명확하게 표현하기 위한 설명으로 청구항에 기재된 내용에 의해서만 한정될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the shapes of components and the like can be exaggeratedly expressed. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. Modifications of the components that do not depart from the technical scope of the present invention are not limited thereto and can be defined only by the description of the claims in order to clearly describe the technical idea of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device cut along the line I-I 'of FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스(100)는 프레임(150), 발광 다이오드 칩(110), 봉지부(120) 및 파장변환층(130)을 포함한다.1 and 2, a
상기 프레임(150)은 수용홀을 포함하고, 상기 수용홀에 의한 상기 프레임(150)의 내측면은 하부면을 기준으로 상부방향으로 수직한 수직부(153) 및 경사진 경사부(151)를 포함한다. 상기 경사부(151)는 상기 프레임(150)의 하부면으로부터 상기 수용홀을 따라 연장되고, 상기 수직부(153)는 상기 경사부(151)로부터 연장된다. 본 발명에서는 수직부(153) 및 경사부(151)를 갖는 프레임(150)을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 프레임(150)의 내측면은 수직부 및 경사부 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.The
상기 프레임(150)은 반사율이 높은 물질로 이루어진다. 예컨대 상기 프레임(150)은 백색의 절연수지 또는 Al과 같은 금속물질로 이루어질 수도 있다.The
상기 발광 다이오드 칩(110)은 성장기판(111)과 반도체 적층부(113)를 포함한다. 상기 발광 다이오드 칩(110)은 상기 회로기판(미도시) 상에 직접 플립 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)되는 전극 패드들(37a, 37b)이 하부면에 노출된다. 따라서, 본 발명의 발광 디바이스(100)는 플립칩 또는 SMT의 발광 다이오드 칩(110)을 채택함으로써 본딩 와이어를 사용하는 발광 다이오드 칩을 사용하는 것에 비해 색편차나 휘도 얼룩 현상을 제거하고, 모듈 제조 공정을 단순화할 수 있다.The light
상기 봉지부(120)는 상기 발광 다이오드 칩(110)과 상기 프레임(150) 사이에 위치한다. 상기 봉지부(120)는 상기 발광 다이오드 칩(110)의 높이만큼 상기 프레임(150)의 수용홀 내부에 형성될 수 있다. 상기 봉지부(120)는 절연기능을 가지며, 상기 발광 다이오드 칩(110)과 프레임(150)을 고정시킨다. 상기 봉지부(120)는 투명한 절연수지로 이루어지고, 상기 발광 다이오드 칩(110)의 상부면과 나란한 상부면을 가질 수 있다. 상기 봉지부(120)의 일면은 상기 발광 다이오드 칩(110)의 외측면과 접하고, 상기 봉지부(120)의 타면은 상기 프레임(150)의 내측면과 접한다.The sealing
상기 파장변환층(130)은 상기 발광 다이오드 칩(110) 및 상기 봉지부(120) 상에 위치한다. 상기 파장변환층(130)은 상기 프레임(150)의 수용홀에 수용되되 상기 발광 다이오드 칩(110) 및 상기 봉지부(120)를 덮는다. 상기 파장변환층(130)은 상기 발광 다이오드 칩(110) 및 상기 봉지부(120)의 상부면과 접하고, 상기 프레임(150)의 내측면과 접한다. 상기 파장변환층(130)은 형광체를 포함한다. 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 칩(110)에서 방출된 광을 파장변환할 수 있다.The
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스(100)는 상기 발광 다이오드 칩(110)의 하부면에 노출되어 회로기판에 직접 실장되므로 방열에 우수한 장점을 갖고, 프레임(150) 내부에 수용되는 파장변환층(130)에 의해 플립칩 구조의 발광 다이오드 상에 형광체를 덮는 일반적인 플립칩 타입 발광 디바이스의 색편차를 개선할 수 있다.Since the
또한, 본 발명의 발광 디바이스(100)는 회로기판에 직접 플립 본딩 또는 SMT되어 와이어를 이용하는 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the
더욱이, 본 발명의 발광 디바이스(100)는 일반적인 리드 프레임을 갖는 발광 디바이스와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 갖는다.Furthermore, the
도 3a 및 도 3b를 참조하여 상기 발광 다이오드 칩(110)의 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.3A and 3B, the structure of the light emitting
도 3a는 도 1의 발광 다이오드 칩의 구성을 구체적으로 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광 다이오드 칩을 도시한 단면도이다.FIG. 3A is a plan view specifically showing a configuration of the light emitting diode chip of FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the light emitting diode chip cut along the line I-I 'of FIG. 3A.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 칩은 성장기판(111)과 반도체 적층부(113)를 포함한다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the LED chip of the present invention includes a
상기 반도체 적층부(113)는 상기 성장기판(111) 상에 형성된 제1 도전형 반도체층(23), 제1 도전형 반도체층(23) 상에 서로 이격된 복수의 메사들(M)을 포함한다.The
상기 복수의 메사들(M)은 각각 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 활성층(25)이 제1 도전형 반도체층(23)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이에 위치한다. 한편, 복수의 메사들(M) 상에는 각각 반사 전극들(30)이 위치한다.The plurality of mesas M include an
상기 복수의 메사들(M)은 도시한 바와 같이 일측 방향으로 서로 평행하게 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상은 성장기판(111) 상에서 복수의 칩 영역에 동일한 형상의 복수의 메사들(M)을 형성하는 것을 단순화시킨다.The plurality of mesas M may have an elongated shape extending parallel to each other in one direction as illustrated. This shape simplifies the formation of a plurality of mesas M of the same shape in a plurality of chip regions on the
한편, 반사 전극들(30)은 복수의 메사(M)들이 형성된 후, 각 메사(M) 상에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 도전형 반도체층(27)을 성장시키고 메사(M)들을 형성하기 전에 제2 도전형 반도체층(27) 상에 미리 형성될 수도 있다. 반사 전극(30)은 메사(M)의 상면을 대부분 덮으며, 메사(M)의 평면 형상과 대체로 동일한 형상을 갖는다.The
상기 반사전극들(30)은 반사층(28)을 포함하며, 나아가 장벽층(29)을 포함할 수 있다. 장벽층(29)은 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 예컨대, 반사층(28)의 패턴을 형성하고, 그 위에 장벽층(29)을 형성함으로써, 장벽층(29)이 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(28)은 Ag, Ag 합금, Ni/Ag, NiZn/Ag, TiO/Ag층을 증착 및 패터닝하여 형성될 수 있다. 한편, 장벽층(29)은 Ni, Cr, Ti, Pt, Rd, Ru, W, Mo, TiW 또는 그 복합층으로 형성될 수 있으며, 반사층의 금속 물질이 확산되거나 오염되는 것을 방지한다.The
상기 복수의 메사들(M)이 형성된 후, 제1 도전형 반도체층(23)의 가장자리 또한 식각될 수 있다. 이에 따라, 성장기판(111)의 상부면이 노출될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(23)의 측면 또한 경사지게 형성될 수 있다.After the plurality of mesas M are formed, the edges of the first conductivity
본 발명의 발광 다이오드 칩은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는 하부 절연층(31)을 더 포함한다. 상기 하부 절연층(31)은 특정 영역에서 제1 도전형 반도체층(23) 및 제2 도전형 반도체층(27)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들을 갖는다. 예컨대, 하부 절연층(31)은 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시키는 개구부들과 반사전극들(30)을 노출시키는 개구부들을 가질 수 있다.The light emitting diode chip of the present invention further includes a lower insulating
상기 개구부들은 메사들(M) 사이의 영역 및 기판(21) 가장자리 근처에 위치할 수 있으며, 메사들(M)을 따라 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 한편, 개구부들은 메사(M) 상부에 한정되어 위치하며, 메사들의 동일 단부 측에 치우쳐 위치한다.The openings may be located near the area between the mesas M and the edge of the substrate 21 and may have an elongated shape extending along the mesas M. [ On the other hand, the openings are located on the upper portion of the mesa M and are biased to the same end side of the mesa.
본 발명의 발광 다이오드 칩은 상기 하부 절연층(31) 상에 형성된 전류 분산층(33)을 포함한다. 상기 전류 분산층(33)은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는다. 또한, 전류 분산층(33)은 각각의 메사(M) 상부 영역 내에 위치하고 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 상기 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)의 개구부들을 통해 제1 도전형 반도체층(23)에 오믹콘택할 수 있다. 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)에 의해 복수의 메사들(M) 및 반사 전극들(30)로부터 절연된다.The light emitting diode chip of the present invention includes a
상기 전류 분산층(33)의 개구부들은 전류 분산층(33)이 반사 전극들(30)에 접속하는 것을 방지하도록 각각 하부 절연층(31)의 개구부들보다 더 넓은 면적을 갖는다.The openings of the current spreading
상기 전류 분산층(33)은 개구부들을 제외한 기판(31)의 거의 전 영역 상부에 형성된다. 따라서, 전류 분산층(33)을 통해 전류가 쉽게 분산될 수 있다. 전류 분산층(33)은 Al층과 같은 고반사 금속층을 포함할 수 있으며, 고반사 금속층은 Ti, Cr 또는 Ni 등의 접착층 상에 형성될 수 있다. 또한, 고반사 금속층 상에 Ni, Cr, Au 등의 단층 또는 복합층 구조의 보호층이 형성될 수 있다. 전류 분산층(33)은 예컨대, Ti/Al/Ti/Ni/Au의 다층 구조를 가질 수 있다. The current spreading
본 발명의 발광 다이오드 칩은 전류 분산층(33) 상에 형성된 상부 절연층(35)이 형성된다. 상부 절연층(35)은 전류 분산층(33)을 노출시키는 개구부와 함께, 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들을 갖는다.In the light emitting diode chip of the present invention, the upper insulating
상기 상부 절연층(35)은 산화물 절연층, 질화물 절연층, 이들 절연층의 혼합층 또는 교차층, 또는 폴리이미드, 테플론, 파릴렌 등의 폴리머를 이용하여 형성될 수 있다.The upper insulating
상기 상부 절연층(35) 상에 제1 전극패드(37a) 및 제2 전극패드(37b)가 형성된다. 제1 전극패드(37a)는 상부 절연층(35)의 개구부를 통해 전류 분산층(33)에 접속되고, 제2 전극패드(37b)는 상부 절연층(35)의 개구부들을 통해 반사 전극들(30)에 접속한다. 제1 전극패드(37a) 및 제2 전극패드(37b)는 발광 다이오드를 회로 기판 등에 실장하기 위해 범프를 접속하거나 SMT를 위한 패드로 사용될 수 있다.A
제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 동일 공정으로 함께 형성될 수 있으며, 예컨대 사진 및 식각 기술 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 예컨대 Ti, Cr, Ni 등의 접착층과 Al, Cu, Ag 또는 Au 등의 고전도 금속층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 끝 단부가 동일 평면상에 위치하도록 형성될 수 있으며, 따라서 발광 다이오드 칩이 회로기판상에 동일한 높이로 형성된 도전 패턴 상에 플립 본딩될 수 있다.The first and
그 후, 성장 기판(111)을 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할함으로써 발광 다이오드 칩이 완성된다. 성장 기판(111)은 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할되기 전 또는 후에 발광 다이오드 칩에서 제거될 수도 있다.Thereafter, the light-emitting diode chip is completed by dividing the
이상에서와 같이, 회로기판에 직접 플립 본딩되는 본 발명의 발광 다이오드 칩은 일반적인 패키지 형태의 발광 소자와 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.As described above, the LED chip of the present invention, which is directly flip-bonded to the circuit board, has the advantage of being able to realize high efficiency and miniaturization in comparison with a general package type light emitting device.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스의 제조방법을 도시한 도면이다.4 to 7 are views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스를 제조하는 제1 단계는 기판(101)상에 수용홀(155)을 갖는 프레임(150)이 얼라인된다. 도면에서는 하나의 수용홀(155)을 갖는 프레임(150)을 개시하고 있으나, 실제 제조공정에서는 대량생산을 위해 다수의 수용홀(155)을 갖는 프레임(150)이 기판(101) 상에 구비된다. Referring to FIG. 4, a first step of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes aligning a
상기 프레임(150)은 내측면을 따라 상기 프레임(150)의 하부면을 기준으로 상부방향으로 수직한 수직부(153) 및 상기 수직부(153)로부터 연장되어 경사진 경사부(151)를 포함한다.The
도 5를 참조하면, 제2 단계는 상기 수용홀(155) 내의 기판(101) 상에 발광 다이오드 칩(110)이 얼라인된다. 상기 발광 다이오드 칩(110)은 성장 기판(111) 및 반도체 적층부(113)를 포함한다. 상기 발광 다이오드 칩(110)의 세부구성은 도 1 내지 도 3을 참조하고, 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, in the second step, the light emitting
도 6을 참조하면, 제3 단계는 상기 발광 다이오드 칩(110)과 상기 프레임(150) 사이에 봉지부(120)가 형성된다. 상기 봉지부(120)는 상기 발광 다이오드 칩(110)의 외측면들과 접한다. 상기 제3 단계는 상기 봉지부(120)의 반경화 공정을 포함한다.Referring to FIG. 6, in the third step, an encapsulating
도 7을 참조하면, 상기 제4 단계는 상기 발광 다이오드 칩(110) 및 봉지부(120) 상에 파장변환층(130)을 형성한다. 상기 파장변환층(130)은 상기 발광 다이오드 칩(110)의 상부면 및 상기 봉지부(120)의 상부면을 덮는다. 상기 파장변환층(130)은 형광체를 포함한다. 상기 제4 단계는 기판(101)을 분리하는 단계를 더 포함한다.Referring to FIG. 7, in the fourth step, the
여기서, 상기 기판(101)을 분리하기 이전 또는 이후에 프레임(150)을 절단하여 단위 발광 디바이스로 분리하는 공정이 진행될 수 있다.Here, the process of separating the
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스는 상기 발광 다이오드 칩(110)의 하부면에 노출되어 회로기판에 직접 실장되므로 방열에 우수한 장점을 갖고, 프레임(150) 내부에 수용되는 파장변환층(130)에 의해 플립칩 구조의 발광 다이오드 상에 형광체를 덮는 일반적인 플립칩 타입 발광 디바이스의 색편차를 개선할 수 있다.The light emitting device according to an embodiment of the present invention described above is exposed to the lower surface of the
또한, 본 발명의 발광 디바이스는 회로기판에 직접 플립 본딩 또는 SMT되어 와이어를 이용하는 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.Further, the light emitting device of the present invention has an advantage of being able to realize high efficiency and miniaturization in comparison with a general package type light source module that uses a wire by flip bonding or SMT directly on a circuit board.
더욱이, 본 발명의 발광 디바이스는 일반적인 리드 프레임을 갖는 발광 디바이스와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 갖는다.Moreover, the light emitting device of the present invention has an advantage in that it is thin in comparison with a light emitting device having a general lead frame.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스(200)는 파장변환층(230)을 제외하고 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 디바이스(도1의 100)와 동일하므로 상기 파장변환층(230)을 제외한 구성들은 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.8, the
상기 파장변환층(230)은 발광 다이오드 칩(110) 및 봉지부(120)를 덮는 제1 파장변환층(231) 및 상기 제1 파장변환층(231)을 덮는 제2 파장변환층(233)을 포함한다.The
상기 제1 및 제2 파장변환층(231, 233)은 서로 상이한 파장대의 광을 변환시키는 형광체를 포함한다. 예컨대 상기 발광 다이오드 칩(110)이 청색 광을 발광하는 블루 칩인 경우, 상기 제1 파장변환층(231)은 적색 파장대의 광을 변환시키는 적색 형광체를 포함하고, 상기 제2 파장변환층(233)은 녹색 파장대의 광을 변환시키는 녹색 형광체를 포함할 수 있다.The first and second wavelength conversion layers 231 and 233 include phosphors that convert light of different wavelengths. For example, when the light emitting
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스(200)는 서로 상이한 형광체를 포함하는 제1 및 제2 파장변환층(231, 233)을 포함함으로써, 사용자가 원하는 파장대의 광을 제어할 수 있는 장점을 갖는다.The
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스(200)의 제조방법은 상기 제1 파장변환층(231)을 상기 발광 다이오드 칩(110) 상에서 반경화한 후에 상기 제2 파장변환층(233)을 상기 제1 파장변환층(231) 상에 형성하여 제조할 수 있다.The method of manufacturing the
이상에서 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 디바이스(200)는 상기 발광 다이오드 칩(110)의 하부면에 노출되어 회로기판에 직접 실장되므로 방열에 우수한 장점을 갖고, 프레임(150) 내부에 수용되는 파장변환층(230)에 의해 플립칩 구조의 발광 다이오드 상에 형광체를 덮는 일반적인 플립칩 타입 발광 디바이스의 색편차를 개선할 수 있다.Since the
또한, 본 발명의 발광 디바이스(200)는 회로기판에 직접 플립 본딩 또는 SMT되어 와이어를 이용하는 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the
더욱이, 본 발명의 발광 디바이스(200)는 일반적인 리드 프레임을 갖는 발광 디바이스와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 갖는다.Furthermore, the
이상에서 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 특정 실시예에서 설명한 구성요소는 본원 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.Although various embodiments have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments. In addition, the elements described in the specific embodiments may be applied to the same or similar elements in other embodiments without departing from the spirit of the present invention.
100, 200: 발광 디바이스 110: 발광 다이오드 칩
120: 봉지부 130, 230: 파장변환층
150: 프레임100, 200: light emitting device 110: light emitting diode chip
120:
150: frame
Claims (17)
상기 수용홀 내에 위치한 발광 다이오드 칩;
상기 발광 다이오드 칩과 상기 프레임 사이에 위치한 봉지부; 및
상기 발광 다이오드 칩 상에 위치한 파장변환층을 포함하는 발광 디바이스.A frame having a receiving hole;
A light emitting diode chip disposed in the receiving hole;
An encapsulant positioned between the light emitting diode chip and the frame; And
And a wavelength conversion layer disposed on the light emitting diode chip.
상기 프레임은 반사율이 높은 금속물질 또는 절연물질로 이루어진 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the frame is made of a metal material or an insulating material having a high reflectance.
상기 프레임은 상기 수용홀에 의해 상기 발광 다이오드 칩으로부터 일정간격 이격되는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the frame is spaced apart from the light emitting diode chip by the receiving hole.
상기 프레임은 상기 수용홀의 내측면에 있어서, 상기 프레임의 하부면을 기준으로 상부방향으로 수직한 수직부 및 상기 수직부로부터 연장되어 경사진 경사부를 포함하는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the frame includes a vertical portion on an inner surface of the receiving hole, the vertical portion being vertically upward with respect to a lower surface of the frame, and the inclined portion extending from the vertical portion.
상기 프레임은 경사진 내측면을 갖는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the frame has an inclined inner surface.
상기 봉지부는 상기 발광 다이오드 칩의 외측면 및 상기 프레임의 내측면에 접하는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the sealing portion is in contact with an outer surface of the LED chip and an inner surface of the frame.
상기 봉지부의 하부면은 외부에 노출된 발광 디바이스.The method according to claim 1,
And the lower surface of the sealing portion is exposed to the outside.
상기 발광 다이오드 칩의 하부면은 외부에 노출된 발광 디바이스.The method according to claim 1,
And the lower surface of the light emitting diode chip is exposed to the outside.
상기 파장변환층은 상기 봉지부의 상부면까지 연장된 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the wavelength conversion layer extends to an upper surface of the sealing portion.
상기 파장변환층의 가장자리는 상기 프레임의 내측면과 접하는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
And an edge of the wavelength conversion layer is in contact with an inner surface of the frame.
상기 파장변환층은 제1 및 제2 파장변환층을 포함하고, 상기 제1 및 제2 파장변환층은 서로 상이한 파장대의 빛을 변환시키는 형광체를 포함하는 발광 디바이스.The method according to claim 1,
Wherein the wavelength conversion layer includes first and second wavelength conversion layers, and the first and second wavelength conversion layers include phosphors that convert light of different wavelengths.
상기 수용홀 내부에 봉지부를 형성하는 단계;
상기 수용홀 내부에 파장변환층을 형성하는 단계; 및
상기 기판을 제거하는 단계를 포함하는 발광 디바이스의 제조방법.Aligning a frame having a plurality of receiving holes on the substrate, and aligning the LED chips in the plurality of receiving holes;
Forming an encapsulating portion in the receiving hole;
Forming a wavelength conversion layer in the receiving hole; And
And removing the substrate.
상기 기판을 제거하는 단계의 이전 또는 이후에 상기 프레임을 절단하여 당위 발광 디바이스로 분리하는 단계를 포함하는 발광 디바이스의 제조방법. The method of claim 12,
Cutting the frame before and after the step of removing the substrate and separating the frame into an appropriate light emitting device.
상기 봉지부를 형성하는 단계는 상기 봉지부를 반경화시키는 단계를 더 포함하는 발광 디바이스의 제조방법.The method of claim 12,
Wherein the step of forming the encapsulation part further comprises semi-curing the encapsulation part.
상기 파장변환층을 형성하는 단계는,
제1 형광체를 포함하는 제1 파장변환층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 형광체와 상이한 파장대의 광을 변환시키는 제2 형광체를 포함하는 제2 파장변환층을 형성하는 단계를 포함하는 발광 디바이스의 제조방법.The method of claim 12,
Wherein the forming the wavelength conversion layer comprises:
Forming a first wavelength conversion layer including a first phosphor; And
And forming a second wavelength conversion layer including a second phosphor for converting light of a wavelength band different from that of the first fluorescent material.
상기 제1 파장변환층을 형성하는 단계는 반경화시키는 단계를 더 포함하는 발광 디바이스의 제조방법.16. The method of claim 15,
Wherein the step of forming the first wavelength conversion layer further comprises the step of semi-curing.
상기 제2 파장변환층을 형성하는 단계는 반경화된 상기 제1 파장변환층 상에서 상기 제2 파장변환층을 경화시키는 단계를 포함하는 발광 디바이스의 제조방법.18. The method of claim 16,
Wherein the forming the second wavelength conversion layer comprises curing the second wavelength conversion layer on the semi-cured first wavelength conversion layer.
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