KR20150102441A - 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
실시예는 시트에 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계; 상기 복수 개의 발광 소자의 사이에 제1 형광체층을 도포하고, 상기 복수 개의 발광 소자의 측면에 제1 형광체층을 결합하는 단계; 상기 복수 개의 발광 소자를 각각의 발광 소자로 분리하는 단계; 패키지 몸체에 상기 분리된 하나의 발광 소자를 배치하는 단계; 상기 발광 소자를 한 쌍의 리드 프레임과 와이어 본딩하는 단계; 및 상기 발광 소자의 상부에 제2 형광체층을 배치하는 단계를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법를 제공한다.
Description
실시예는 발광 소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
발광 소자는 사파이어 등으로 이루어진 기판 위에 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물이 형성되고, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 제1 전극과 제2 전극이 배치된다. 발광 소자는 제1 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층에서 방출되는 빛은 활성층을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 등일 수 있다.
이러한 발광 소자는 패키지의 형태로 백라이트 유닛이나 조명 장치 등에 배치될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.
발광 소자 패키지(100a, 100b)는 캐비티를 가지는 패키지 몸체(110)의 캐비티의 바닥면에 발광 소자(150)가 배치되고, 캐비티 내에는 형광체를 포함하는 몰딩부(180a, 180b)가 채워진다.
이때, 도 1a에 도시된 발광 소자 패키지(100a)처럼 몰딩부(180a)가 오목하게 배치되거나, 도 1b에 도시된 발광 소자 패키지(100b)처럼 몰딩부(180b)가 볼록하게 배치될 수 있는데, 몰딩부(180a, 180b)의 두께가 불규칙하게 형성되면 발광 소자에서 방출된 광이 형광체를 여기하는 빈도가 달라져서 동일한 발광 소자 패키지에서도 광의 출사 방향에 따라 색온포 분포가 달라질 수 있다.
실시예는, 발광 소자 패키지에서 형광체를 균일하게 배치하여 발광 소자 패키지의 전영역에서 색온도를 고르게 하고자 한다.
실시예는 시트에 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계; 상기 복수 개의 발광 소자의 사이에 제1 형광체층을 도포하고, 상기 복수 개의 발광 소자의 측면에 제1 형광체층을 결합하는 단계; 상기 복수 개의 발광 소자를 각각의 발광 소자로 분리하는 단계; 패키지 몸체에 상기 분리된 하나의 발광 소자를 배치하는 단계; 상기 발광 소자를 한 쌍의 리드 프레임과 와이어 본딩하는 단계; 및 상기 발광 소자의 상부에 제2 형광체층을 배치하는 단계를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법를 제공한다.
제1 형광체층을 디스펜싱, 스프레이 또는 인쇄 중 어느 하나의 방법으로 상기 복수 개의 발광 소자의 사이에 도포할 수있다.
와이어 본딩 단계는, 상기 발광 소자 상에 상기 제1 형광체층보다 높게 본딩 패드를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
제2 형광체층을 배치하는 단계는, 상기 발광 소자의 상부와 상기 제1 형광체층의 상부에 대응하되, 상기 본딩 패드에 대응하는 부분이 오픈된 형광체 필름을 상기 발광 소자 상에 배치할 수 있다.
발광 소자의 제조 방법은, 제2 형광체층의 배치 전에, 상기 발광 소자와 상기 제1 형광체층 중 적어도 하나 상에 접착제를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
발광 소자의 제조 방법은, 상기 제1 형광체층과 제2 형광체층을 열처리하여 상기 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 계면을 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
패키지 몸체는 캐비티를 가지고, 상기 캐비티의 바닥면에 상기 발광 소자가 배치되며, 상기 와이어의 최고점은 상기 패키지 몸체의 최고점보다 낮게 배치될 수 있다.
발광 소자의 제조방법은 캐비티의 내부에 몰딩부를 채우는 단계를 더 포함할 수 있다.
제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 두께를 서로 다르게 배치할 수 있다.
제1 형광체층과 동일한 조성으로 상기 제2 형광체층을 마련할 수 있다.
다른 실시예는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임이 배치된 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체 상에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임과 와이어 본딩된 발광 소자; 및 상기 발광 소자의 측면에 배치된 제1 형광체층과 상기 발광 소자의 상부에 배치된 제2 형광체층을 포함하고, 상기 발광 소자 상에 배치되고 상기 와이어가 본딩되는 영역에 배치된 본딩 패드의 높이가 상기 제2 형광체층의 높이보다 낮은 발광 소자 패키지를 제공한다.
제2 형광체층은 상기 제1 형광체층의 상부면에도 배치될 수 있다.
제1 형광체층과 상기 제2 형광체층은 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 결합 영역에는 계면이 형성될 수 있다.
제1 형광체층 상기 발광 소자의 측면을 둘러싸고 배치될 수 있다.
제2 형광체층은, 상기 본딩 패드와 대응하는 영역이 오픈된 형광체 필름일 수있다.
제1 형광체층의 두께는 상기 제2 형광체층의 두께와 다를 수 있다.
발광 소자 패키지는 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 사이 또는 상기 발광 소자의 상부면과 상기 제2 형광체층의 사이에 배치된 접착제를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광소자의 측면과 상부면에 제1 형광체와 제2 형광체가 고른 두께로 형성되어, 발광소자에서 방출된 광이 제1 형광체와 제2 형광체에서 여기되어 방출되는 광의 색온도가 고를 수 있다. 또한, 와이어 본딩 후에 필름 타입의 제2 형광체층을 배치하여, 와이어가 본딩되는 영역에 배치된 본딩 패드의 높이가 제2 형광체층의 높이보다 낮을 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이고,
도 2a 내지 도 2g는 형광체를 각 발광 소자의 측면에 결합하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 3a 내지 도 3h는 형광체가 측면에 결합된 발광 소자를 사용하여 발광 소자 패키지를 제조하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4는 상술한 공정으로 제조된 발광 소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 5는 발광 소자가 배치된 백라이트 유닛의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 6은 발광 소자 패키지가 배치된 조명장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2g는 형광체를 각 발광 소자의 측면에 결합하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 3a 내지 도 3h는 형광체가 측면에 결합된 발광 소자를 사용하여 발광 소자 패키지를 제조하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4는 상술한 공정으로 제조된 발광 소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 5는 발광 소자가 배치된 백라이트 유닛의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 6은 발광 소자 패키지가 배치된 조명장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 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 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 2a 내지 도 2g는 형광체층을 각 발광 소자의 측면에 결합하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이다.
먼저, 시트(210)에 발광 소자(250)를 배치하는데, 접착제(220)를 사용하여 발광 소자(250)를 시트(210)에 고정할 수 있다.
도 2b는 시트(210) 등의 구조의 일실시예를 나타내고 있다. 시트(210)는 베이스 필름 내지 커리어 필름(carrier film)이고, 접착제(220)는 실리콘 접착제(silicone adhesive)로 이루어지고, 접착제(220) 위에는 보호 필름(225)이 배치될 수 있다. 보호 필름(225)은 발광소자(250)를 접착제(220) 위에 배치하기 이전에 제거될 수 있다.
접착제(220)는 후술하는 분리 공정에서 레이저 스크라이빙(laser scribing)시에 발광 소자 등의 고정력이 우수하고, 실리콘의 내열 특성으로 인하여 변형이 없고, 각각의 발광 소자로 분리할 때 잔류물이 남지 않을 수 있다. 이러한 작용을 위하여 접착제(220) 내의 실리콘은 Trimethylated silica와 poly-dimethyl siloxane와 poly Ethylene Terephtalate가 각각 10% 대 60% 대 30%의 중량비로 혼합될 수 있다.
접착제(220)는 발광 소자(250)를 시트(210)에 고정하는 작용을 하나, 후술하는 분리 공정에서 용이하게 분리될 수 있어야 한다.
도 2a에서 시트(210)의 양끝에 측벽이 배치되는데, 후술하는 도 2c의 공정에서 제1 형광체층(230)을 고정하기 위한 것이나, 제1 형광체층(230)이 충분한 점성이 있는 경우 상기 측벽은 생략될 수도 있다.
도 2c는 도 2a에서 시트(210) 상에 배치되는 발광 소자(250)의 일실시예를 나타낸 도면이다.
발광 소자(250)는 기판(251)에 버퍼층(252)과 발광 구조물(254)과 투광성 도전층(256)이 배치되고, 발광 구조물(254)은 제1 도전형 반도체층(254a)과 활성층(254b) 및 제2 도전형 반도체층(254c)을 포함하여 이루어지고, 제1 도전형 반도체층(254a)과 제2 도전형 반도체층(254c)에는 각각 본딩 패드(a, b)가 배치될 수 있다.
기판(251)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(254a)에 본딩 패드(a)를 배치하기 위하여, 투광성 도전층(256)으로부터 제2 도전형 반도체층(254c)과 활성층(254b) 및 제1 도전형 반도체층(254a)의 일부까지를 식각하여, 제1 도전형 반도체층(254a)의 표면을 일부 노출시키고 노출된 표면에 본딩 패드(a)를 배치할 수 있다.
이때, 도시된 비율과는 다르게 기판(251)의 두께가 약 150 마이크로 미터 정도인 발광 소자(250)의 높이(h1)의 대부분에 해당되고, 실제로 한 쌍의 본딩 패드(a, b)의 높이의 차이는 매우 작고, 따라서 후술하는 제2 형광체층은 필름 타입으로 플랫하게 제조될 수도 있다.
발광 소자(250)는 도 2c에 도시된 수평형 발광 소자 외에 수직형 발광 소자 또는 플립 칩 타입의 발광 소자가 사용될 수도 있는데, 다만 플립 칩 타입의 발광 소자가 사용될 경우 후술하는 와이어 본딩 공정 등이 생략될 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이 시트(210) 상에 접착제(220)로 고정된 복수 개의 발광 소자(250)의 사이에 제1 형광체층(230)을 도포한다. 제1 형광체층(230)의 도포는 도시된 디스펜싱(dispensing) 유닛(235)을 사용하여 디스펜싱 방법으로 도포되거나 또는 스프레이법이나 인쇄법 등의 방법으로 도포될 수도 있다.
제1 형광체층(230)은 실리콘 등의 모재(basic material, 230a) 내에 형광체(235b)가 포함될 수 있는데, 실리콘 등의 점성으로 인하여 시트(210)에 측벽이 없더라도 밖으로 흘러내리지 않고 발광 소자(250)의 측면에 인접하여 배치될 수 있다. 즉, 제1 형광체층(230)은 도시되지는 않았으나 SiO2나 TiO2 등으로 이루어지는 필러(filler)를 포함할 수 있어서, 유동성이 크지 않을 수 있다.
그리고, 제1 형광체층(230)이 발광 소자(250)의 측면에 결합하는데, 제1 형광체층(230) 자체의 물성으로 인하여 발광 소자(250)와 결합될 수도 있으나, 열처리를 하여 제1 형광체층(230)을 경화시킬 수도 있으며, 이때의 열처리 온도는 약 섭씨 150도 정도일 수 있다.
도 2e에서 상술한 열처리 단계가 도시되고 있다.
열원(HEAT)으로부터 발광 소자(250)의 주변에 배치된 제1 형광체층(230)의 방향으로 열을 가하는데, 열의 공급은 상술한 방법 외에 다양한 방법으로 이루어져서 제1 형광체층(230) 특히 내부의 실리콘 등을 경화시킬 수 있다.
도 2f에서 복수 개의 발광 소자(250)를 분리하는 단계가 도시되고 있다.
상술한 경화 공정을 통하여 제1 형광체층(230)이 각각의 발광 소자(250)의 측면에 결합되어 있고, 도시된 블레이드(240) 등을 이용하여 발광 소자(250)들 사이의 제1 형광체층(230)을 컷팅할 수 있다. 다만, 경화 공정 후에 제1 형광체층(230)은 발광소자(250)과 결합되나, 제1 형광체층(230)과 발광소자(250)는 상술한 조성의 접착제(220)와 결합되지 않을 수 있다.
제1 형광체층(230)의 컷팅은 상술한 블레이드를 사용하는 방법 외에 레이저 스크라이빙 등의 방법으로 물리적으로 절단하거나, 또는 화학적인 식각을 통하여 분리할 수도 있다.
도 2g에서 분리 공정 후의 하나의 발광 소자(250)의 측면에 제1 형광체층(230)이 배치되는데, 제1 형광체층(230)은 발광 소자(250)의 측면 전체를 둘러싸고 배치될 수 있다. 접착제(220)의 상술한 조성으로 인하여 발광 소자(250) 및 제1 형광체층(230)와 시트(210)의 결합력이 약하여 쉽게 분리될 수 있다.
발광 소자(250)의 측면 내지 둘레에 제1 형광체층(230)이 결합된 구조를 발광 소자 유닛이라 할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3h는 형광체가 측면에 결합된 발광 소자를 사용하여 발광 소자 패키지를 제조하는 공정의 일실시예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 패키지 몸체(310)에 분리된 하나의 발광 소자를 배치한다. 이때, 분리된 하나의 발광 소자는 측면에 제1 형광체층(230)이 결합된 상술한 발광 소자 유닛일 수 있다.
패키지 몸체(310)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 패키지 몸체(310)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 상기 패키지 몸체(310)의 표면에 절연층이 코팅되어 상기 제1,2 리드 프레임(321, 322) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.
제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(250)에 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(321) 및 제2 리드 프레임(322)은 발광 소자(250)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광 소자(250)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.
패키지 몸체(310)는 캐비티(cvity)를 가지는데, 캐비티의 바닥면에서 제1 리드 프레임(321)과 제2 리드 프레임(322)이 일부 노출될 수 있고, 발광 소자(250)는 캐비티의 바닥면에 배치될 수 있다. 발광 소자(250)는 제1 접착제(330)를 사용하여 패키지 몸체(310)와 결합될 수 있는데, 이때의 제1 접착제(330)는 도 2a 등에 도시된 접착제(220)와 성분이 다를 수도 있다.
발광 소자(250)를 패키지 몸체(310)에 배치할 때, 도시된 바와 같이 진공(vacuum) 장치(260)를 사용하여 발광 소자(250)를 제1 접착제(330) 상으로 이동한 후, 진공 장치(260)의 압력을 조절하여 발광 소자(250)를 제1 접착제(330)에 안착시킬 수 있고, 제1 접착제(330)의 작용으로 발광 소자(250)가 패키지 몸체(310)에 고정되고 이때 제1 형광체층(230)도 함께 고정될 수 있다.
그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이 발광 소자(250)를 제1 리드 프레임(321)과 제2 리드 프레임(322)에 와이어 본딩(wire bonding)할 수 있다. 즉, 제1 리드 프레임(321)과 제2 리드 프레임(322)은 와이어(350)를 통하여 발광 소자(250) 상의 한 쌍의 본딩 패드(a, b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3c에 본딩 패드에의 와이어 본딩이 상세히 도시되고 있다.
도 3c에서 발광 소자(250)의 측면에 제1 형광체층(230)이 배치되고 있으며, 한 쌍의 본딩 패드(a,b)가 제1 도전형 반도체층(254a)과 제2 도전형 반도체층(254c)에 배치되고, 각 본딩 패드(a,b)에는 와이어(350)가 본딩되어 있다. 도시된 바와 같이 제1 형광체층(230)의 높이는 발광 소자(250)의 측면의 높이와 동일할 수 있고, 본딩 패드(a, b)는 인접한 제1 형광체층(230)보다 높게 배치될 수 있다. 이때, 본딩 패드(a)는 그 높이(h2) 만큼 제1 형광체층(230)보다 높게 배치될 수 있다.
그리고, 와이어(350)의 보호를 위하여 캐비티의 측벽을 이루는 패키지 몸체(310)의 상부면의 높이는 와이어(350)의 최고점보다 높을 수 있다.
도 3d는 도 3c의 상면도이다.
제1 도전형 반도체층(254a)의 노출된 표면과 제2 도전형 반도체층(254c) 상에 각각 본딩 패드(a,b)가 배치되고, 각 본딩 패드(a, b)로부터 가지 전극(a', b')이 제1 도전형 반도체층(254a)과 제2 도전형 반도체층(254c)에 연장되어, 제1 도전형 반도체층(254a)과 제2 도전형 반도체층(254c)의 전 영역에 고루 전류를 공급할 수 있다.
그리고, 제1 형광체층(230)은 제1 도전형 반도체층(254a)과 제2 도전형 반도체층(254c)의 전체 둘레를 감싸며 배치될 수 있다.
그리고, 도 3e에 도시된 바와 같이 제2 형광체층(370)을 준비한다.
제2 형광체층(370)은 베이스 필름(360) 위에 접착제(362)를 통하여 배치되고, 실리콘 등의 모재(370a)와 형광체(370b)로 이루어질 수 있다. 이때, 접착제(362)는 상술한 접착제, 제1 접착제 및 후술하는 제2 접착제와 조성이 같거나 다를 수 있다.
도시된 제2 형광체층(370)은 필름 타입으로 형성되되, 상술한 본딩 패드들(a, b)과의 물리적 충돌을 피하기 위하여 대응하는 부분에 2개의 오픈 영역이 형성될 수 있다.
도 3f에 상술한 오픈 영역을 형성하는 공정이 도시되고 있다.
도 3f의 (a)에서는 필름 타입의 제2 형광체층(370)의 일부를 물리적으로 컷팅(cutting)하여 오픈 영역을 형성하고 있으며, 이때 베이스 필름(360)과 접착제(362)를 제외하고 필름 타입의 제2 형광체층(370)만을 컷팅할 수도 있다. 이러한 오픈 영역의 형성을 위한 제2 형광체층(370)의 일부의 물리적 컷팅은, 제2 형광체층(370)을 각 발광소자(250)의 크기와 본딩 패드의 위치에 맞추어 절단한 후에 이루어질 수 있다.
도 3f의 (b)에서 컷팅된 제2 형광체층(370)을 상부에서 도시하고 있으며, 모재(370a)와 형광체(370b)를 포함하는 제2 형광체층(370)에 2개의 오픈 영역이 형성되고, 오픈 영역을 통하여 하부의 접착제(362)가 노출될 수 있다. 이때, 본딩 패드와 와이어가 제2 형광체층(370)에 접촉하지 않도록, 도시된 바와 같이 본딩 패드에 대응하는 영역 및 와이어에 대응하는 영역이 오픈되고 있다.
도 3g에서 제2 형광체층(370)을 발광 소자(250)의 상부에 배치하는 공정이 도시되고 있다.
제2 형광체층(370)을 발광 소자(250) 위에 배치할 때, 도시된 바와 같이 진공(vacuum) 장치(260)를 사용하여 제2 형광체층(370)을 발광 소자(250) 상으로 이동한 후, 진공 장치(260)의 압력을 조절하여 발광 소자(250)상에 제2 형광체층(370)을 안착시킬 수 있다.
이때, 제2 형광체층(370)의 물성으로 인하여 발광 소자(250)와 결합될 수도 있으나, 별도의 접착제를 사용하여 결합할 수도 있다.
도 3g에서 제2 형광체층(370)이 하나의 층으로 도시되고 있으나, 내부에는 도 3f에 도시된 오픈 영역이 형성되고 있다.
도 3h는 제2 접착제(380)를 사용하여 발광 소자(250)와 제2 형광체(370)를 결합하고 있는데, 제2 접착제(380)와 제2 형광체(370) 모두 필름 타입일 수 있다.
이해의 편의를 위하여 본딩 패드(a, b)에 대응하는 영역에서만 제2 형광체층(370)이 오픈되게 도시하였으나, 제2 형광체층(370)의 실제 형상은 도 3f에 도시된 바와 같으며, 도 4에서도 동일하다.
그리고, 제2 접착제(380)는, 본딩 패드(a, b)가 배치되는 높이가 서로 다른 영역 위에, 두께가 일정하지 않게 배치될 수도 있다.
제2 접착제(380)는 제2 형광체층(370)의 배치 이전에, 발광 소자(250)의 상부에 도포되는데, 제1 형광체층(230)의 상부에도 대응하여 제2 형광체층(370)이 배치될 수 있다. 즉, 제2 접착제(380)는 제1 형광체층(230)과 제2 형광체층(370)의 사이 및/또는 발광 소자(250)의 상부면과 제2 형광체층(370)의 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제2 접착제(380)도 발광 소자(250)의 본딩 패드(a, b)와 와이어(350)를 제외한 영역에만 도포될 수도 있다.
이때, 제2 형광체층(370)의 두께(t2)는 본딩 패드(a, b)의 두께(h2)보다 클 수 있는데, 제2 형광체층(370)의 배치 이전에 와이어가 본딩되었으므로 제2 형광체층(370)의 두께가 더 두꺼울 수 있다.
제2 형광체층(370)의 두께(t2)는 50 마이크로 미터 내지 300 마이크로 미터이되, 보다 상세하게는 70 마이크로 미터 내지 80 마이크로 미터일 수 있다. 제2 형광체층(370)의 두께(t2)는 50 마이크로 미터보다 작으면 외력 등에 의하여 손상을 입을 수 있고, 300 마이크로 미터보다 크면 필름 타입으로 제조하는 것이 어려울 수 있다.
그리고, 제1 형광체층(230)의 두께(t1)는 제2 형광체층(370)의 두께(t2)와 동일할 수 있으나, 경우에 따라 크거나 작을 수 있다. 제1 형광체(230)와 제2 형광체(370)를 통과한 후 발광 소자(250)의 상부면에 대응하는 영역에서의 색온도 값과 측면에 대응하는 영역에서의 색온도 값의 차이인 색온도 편차(?ct)가 플러스(+)일 때, 제1 형광체층(230)의 두께(t1)를 제2 형광체층(370)의 두께(t2)보다 얇게 하거나 두께는 동일하더라도 제1 형광체층(230) 내의 형광체의 밀도를 줄여서 발광소자(250)의 측면에 대응하는 영역에서 방출되는 빛의 색온도를 증가시킬 수 있다. 이와는 반대로, 발광 소자(250)의 상부면에 대응하는 영역에서의 색온도 값과 측면에 대응하는 영역에서의 색온도 값의 차이인 색온도 편차가 마이너스(-)일 때, 제1 형광체층(230)의 두께(t1)를 제2 형광체층(370)의 두께(t2)보다 두껍게 하거나 두께는 동일하더라도 제1 형광체층(230) 내의 형광체의 밀도를 증가시켜서, 발광소자(250)의 측면에 대응하는 영역에서의 방출되는 빛의 색온도를 감소시킬 수 있다.
제1 형광체(230)와 제2 형광체(370)를 이루는 모재의 주성분은 실리콘이나 일부 다른 조성이 포함될 수 있으나, 동일한 발광 소자에서 방출되는 광에 의하여 여기되어 다른 파장 영역의 광을 방출하므로 내부의 형광체는 동일한 조성일 수 있다.
그리고, 제2 형광체층(370)의 배치 후에 열을 가하여 제1 형광체(230)와 제2 형광체(370)의 계면을 결합할 수 있는데, 각 형광체층 내의 모재를 이루는 실리콘 등이 소성되어 각 형광체층이 결합될 수 있다.
이때, 제1 형광체층(230)과 제2 형광체층(370)이 서로 다른 재료로 이루어질 경우 상술한 계면은 조성의 차이로 구분할 수 있고, 서로 동일한 재료로 이루어지더라도 서로 다른 두 층이 결합된 계면을 시각적으로 확인할 수 있다.
그리고, 캐비티의 내부에 실리콘 등으로 이루어진 몰딩부(390)를 채우면 발광 소자 패키지가 완성된다. 몰딩부(390)는 주로 와이어를 보호할 수 있는데, 와이어 본딩 공정이 생략되는 플립 칩 타입의 발광 소자가 배치될 때는 경우에 따라서 몰딩부를 생략할 수도 있다.
도 4에 상술한 공정으로 제조된 발광 소자 패키지의 일실시예가 도시되고 잇다.
도시된 발광소자 패키지는 발광소자(250)의 측면과 상부면에 제1 형광체(230)와 제2 형광체(370)가 고른 두께로 형성되어, 발광소자에서 방출된 광이 제1 형광체(230)와 제2 형광체(370)에서 여기되어 방출되는 광의 색온도가 고를 수 있다. 또한, 와이어 본딩 후에 필름 타입의 제2 형광체층(370)을 배치하여, 와이어가 본딩되는 영역에 배치된 본딩 패드의 높이가 제2 형광체층(370의 높이보다 낮을 수 있다.
그리고, 제1 형광체층(230)과 제2 형광체층(370)의 두께가 서로 동일하거나 다를 수 있고, 두께가 서로 동일하더라도 각각의 형광체층 내에서 형광체의 밀도가 서로 다를 수 있다.
또한, 제1 형광체층(230)과 제2 형광체층(370) 내에서 형광체의 조성이 서로 다를 수 있다. 발광소자로부터 방출된 제1 파장 영역의 광에 의하여 제1 형광체층(230)과 제2 형광체층(370) 내의 형광체가 여기되어 동일한 제2 파장 영역의 광이 방출하더라도, 각각의 형광체의 조성이 다를 수 있다.
상술한 발광 소자 패키지는 발광 소자가 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이하에서는 상술한 발광 소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 영상표시장치와 조명장치를 설명한다.
도 7은 발광 소자 패키지를 포함하는 영상 표시장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(500)는 광원 모듈과, 바텀 커버(510) 상의 반사판(520)과, 상기 반사판(520)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(540)과, 상기 도광판(540)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(550)와 제2 프리즘시트 (560)와, 상기 제2 프리즘시트(560)의 전방에 배치되는 패널(570)과 상기 패널 (570)의 전반에 배치되는 컬러필터(580)를 포함하여 이루어진다.
광원 모듈은 회로 기판(530) 상의 발광 소자 패키지(535)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(530)은 PCB 등이 사용될 수 있다.
바텀 커버(510)는 영상표시장치(500) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(520)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(540)의 후면이나, 상기 바텀 커버(510)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
반사판(520)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(540)은 발광 소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전 영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(530)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트 (PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 도광판(540)이 생략되면 에어 가이드 방식의 표시장치가 구현될 수 있다.
상기 제1 프리즘 시트(550)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(560)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(550) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(570)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(550)과 제2 프리즘시트(560)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(570)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(560) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(570)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(570)의 전면에는 컬러 필터(580)가 구비되어 상기 패널(570)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
도 8은 발광 소자 패키지가 배치된 조명장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 광원 모듈(1200)은 상술한 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하여, 발광 소자 내에 형성된 캐비티 구조에 의하여 발광의 각도를 조절할 수 있어, 특정 방향으로의 광집중 효과를 가질 수 있어 조명 장치 외부에 별도의 기구 없이도 발광 영역의 조절이 가능할 수 있다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 상기 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(1100)는 외부에서 상기 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 상기 방열체(1400)의 일면에 배치될 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1200)로부터의 열은 상기 방열체(1400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(1200)은 발광 소자 패키지(1210), 연결 플레이트(1230), 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.
부재(1300)는 상기 방열체(1400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광 소자 패키지(1210)들과 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)들을 갖는다. 가이드홈(1310)은 상기 발광 소자 패키지(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응된다.
부재(1300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(1300)는 상기 커버(1100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(1200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(1100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(1400)와 상기 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(1230)와 상기 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(1400)는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(1700)의 상기 절연부(1710)에 수납되는 상기 전원 제공부(1600)는 밀폐된다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 갖는다. 가이드 돌출부(1510)는 상기 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 갖는다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 상기 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납되고, 상기 홀더(1500)에 의해 상기 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐된다. 상기 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(1630)는 상기 베이스(1650)의 일측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(1630)는 상기 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(1650)의 일면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(1670)는 상기 베이스(1650)의 다른 일측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 상기 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(1600)가 상기 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.
100a, 100b: 발광소자 패키지 110, 310: 패키지 몸체
150, 250: 발광소자 180a, 180b: 몰딩부
210: 시트 220: 접착제
230: 제1 형광체층 230a, 370a: 모재
230b, 370b: 형광체 235: 디스펜싱 유닛
240: 블레이드 321: 제1 리드 프레임
322: 제2 리드 프레임 330: 제1 접착제
350: 와이어 a, b: 본딩 패드
a', b': 가지 전극 360: 베이스 필름
362: 형광체 370: 제2 형광체
380: 제2 접착제 390: 몰딩부
500: 영상표시장치
150, 250: 발광소자 180a, 180b: 몰딩부
210: 시트 220: 접착제
230: 제1 형광체층 230a, 370a: 모재
230b, 370b: 형광체 235: 디스펜싱 유닛
240: 블레이드 321: 제1 리드 프레임
322: 제2 리드 프레임 330: 제1 접착제
350: 와이어 a, b: 본딩 패드
a', b': 가지 전극 360: 베이스 필름
362: 형광체 370: 제2 형광체
380: 제2 접착제 390: 몰딩부
500: 영상표시장치
Claims (20)
- 시트에 복수 개의 발광 소자를 배치하는 단계;
상기 복수 개의 발광 소자의 사이에 제1 형광체층을 도포하고, 상기 복수 개의 발광 소자의 측면에 제1 형광체층을 결합하는 단계;
상기 복수 개의 발광 소자를 각각의 발광 소자로 분리하는 단계;
패키지 몸체에 상기 분리된 하나의 발광 소자를 배치하는 단계;
상기 발광 소자를 한 쌍의 리드 프레임과 와이어 본딩하는 단계; 및
상기 발광 소자의 상부에 제2 형광체층을 배치하는 단계를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 형광체층을 디스펜싱, 스프레이 또는 인쇄 중 어느 하나의 방법으로 상기 복수 개의 발광 소자의 사이에 도포하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 와이어 본딩 단계는,
상기 발광 소자 상에 상기 제1 형광체층보다 높게 본딩 패드를 배치하는 단계를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 형광체층을 배치하는 단계는,
상기 발광 소자의 상부와 상기 제1 형광체층의 상부에 대응하되, 상기 본딩 패드에 대응하는 부분이 오픈된 형광체 필름을 상기 발광 소자 상에 배치하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제4 항에 있어서,
상기 제2 형광체층의 배치 전에, 상기 발광 소자와 상기 제1 형광체층 중 적어도 하나 상에 제2 접착제를 배치하는 단계를 더 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 형광체층과 제2 형광체층을 열처리하여 상기 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 계면을 결합하는 단계를 더 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 패키지 몸체는 캐비티를 가지고, 상기 캐비티의 바닥면에 상기 발광 소자가 배치되며, 상기 와이어의 최고점은 상기 패키지 몸체의 최고점보다 낮게 배치되는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제7 항에 있어서,
상기 캐비티의 내부에 몰딩부를 채우는 단계를 더 포함하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 두께를 서로 다르게 배치하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 형광체층 내의 형광체의 밀도와 상기 제2 형광체층 내의 형광체의 밀도를 서로 다르게 배치하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 형광체층과 다른 조성으로 상기 제2 형광체층을 마련하는 발광 소자 패키지의 제조방법. - 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임이 배치된 패키지 몸체;
상기 패키지 몸체 상에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임과 와이어 본딩된 발광 소자; 및
상기 발광 소자의 측면에 배치된 제1 형광체층과 상기 발광 소자의 상부에 배치된 제2 형광체층을 포함하고,
상기 발광 소자 상에 배치되고 상기 와이어가 본딩되는 영역에 배치된 본딩 패드의 높이가 상기 제2 형광체층의 높이보다 낮은 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제2 형광체층은 상기 제1 형광체층의 상부면에도 배치된 발광 소자 패키지. - 제12 항 또는 제13 항에 있어서,
상기 제1 형광체층은 상기 제2 형광체층은 동일한 재료로 이루어지는 발광 소자 패키지. - 제14 항에 있어서,
상기 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 결합 영역에는 계면이 형성되는 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 형광체층은 상기 발광 소자의 측면을 둘러싸고 배치되는 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제2 형광체층은, 상기 본딩 패드와 대응하는 영역이 오픈된 형광체 필름인 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 형광체층의 두께는 상기 제2 형광체층의 두께와 다른 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 형광체층 내의 형광체의 밀도와 상기 제2 형광체층 내의 형광체의 밀도를 서로 다른 발광 소자 패키지. - 제12 항에 있어서,
상기 제1 형광체층과 상기 제2 형광체층의 사이 또는 상기 발광 소자의 상부면과 상기 제2 형광체층의 사이에 배치된 제2 접착제를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140024310A KR102160774B1 (ko) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140024310A KR102160774B1 (ko) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20150102441A true KR20150102441A (ko) | 2015-09-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020140024310A KR102160774B1 (ko) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 발광 소자 패키지 및 그 제조방법 |
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| KR (1) | KR102160774B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170046370A (ko) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 패키지 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110119909A (ko) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 하나 마이크론(주) | 발광다이오드 패키지 제조 방법 |
| KR20120061376A (ko) * | 2010-12-03 | 2012-06-13 | 삼성엘이디 주식회사 | 반도체 발광 소자에 형광체를 도포하는 방법 |
| JP2012243822A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Citizen Electronics Co Ltd | Ｌｅｄ発光装置とその製造方法 |
-
2014
- 2014-02-28 KR KR1020140024310A patent/KR102160774B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20110119909A (ko) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 하나 마이크론(주) | 발광다이오드 패키지 제조 방법 |
| KR20120061376A (ko) * | 2010-12-03 | 2012-06-13 | 삼성엘이디 주식회사 | 반도체 발광 소자에 형광체를 도포하는 방법 |
| JP2012243822A (ja) * | 2011-05-16 | 2012-12-10 | Citizen Electronics Co Ltd | Ｌｅｄ発光装置とその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170046370A (ko) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 패키지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102160774B1 (ko) | 2020-09-29 |
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