KR20170114450A - Light emitting device and lighting emitting module - Google Patents
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Abstract
실시 예에 개시된 발광 소자는, 지지 기판; 상기 지지 기판 상에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩의 둘레에 배치된 반사 부재; 및 상기 발광 칩과 상기 반사 부재 사이에 투광성 접착 부재를 포함한다.The light emitting device disclosed in the embodiment includes: a support substrate; A light emitting chip disposed on the supporting substrate; A reflective member disposed around the light emitting chip; And a light-transmissive adhesive member between the light-emitting chip and the reflective member.
Description
본 발명은 발광 소자 및 이를 구비한 발광 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device and a light emitting module having the same.
발광 다이오드(LED: Light emitting diode)는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다. 발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.Since a light emitting diode (LED) generates light using a semiconductor device, an incandescent lamp that generates light by heating tungsten, or a fluorescent lamp that generates light by colliding ultraviolet rays generated through a high-pressure discharge with a phosphor But consumes very low power. BACKGROUND ART A light emitting device, for example, a light emitting device (Light Emitting Device) has been popular as a next generation light source in place of existing fluorescent lamps and incandescent lamps.
또한 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다. 이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 및 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등, 전조등과 같은 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.In addition, since the light emitting diode generates light by using the potential gap of the semiconductor device, it has a longer life span, faster response characteristics, and an environment-friendly characteristic as compared with the conventional light source. Accordingly, a lot of researches for replacing an existing light source with a light emitting diode have been carried out. The light emitting diode is used as a light source for various lamps used in indoor and outdoor, lighting devices such as a liquid crystal display, .
실시 예는 발광 칩과 반사 부재 사이의 계면에서의 광 손실을 방지하는 접착 부재를 갖는 발광 소자를 제공한다. The embodiment provides a light emitting device having an adhesive member that prevents light loss at the interface between the light emitting chip and the reflective member.
실시 예는 발광 칩과 반사 부재 사이에 접착 부재가 배치된 발광 소자를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device in which an adhesive member is disposed between a light emitting chip and a reflective member.
실시 예는 발광 칩의 상면과 형광 필름 사이의 영역 및 상기 발광 칩의 측면과 반사 부재 사이의 영역에 투명한 접착 부재를 배치한 발광 소자를 제공한다. The embodiment provides a light emitting device in which a transparent adhesive member is disposed in a region between a top surface of a light emitting chip and a fluorescent film and in a region between a side surface of the light emitting chip and a reflecting member.
실시 예에 따른 발광 소자는, 지지 기판; 상기 지지 기판 상에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩의 둘레에 배치된 반사 부재; 및 상기 발광 칩과 상기 반사 부재 사이에 투광성 접착 부재를 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes: a support substrate; A light emitting chip disposed on the supporting substrate; A reflective member disposed around the light emitting chip; And a light-transmissive adhesive member between the light-emitting chip and the reflective member.
실시 예에 따른 발광 소자는, 지지 기판; 상기 지지 기판 상에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩 상에 배치된 형광 필름; 상기 발광 칩의 둘레에 배치된 반사 부재; 및 상기 발광 칩과 상기 반사 부재 사이에 투광성 접착 부재를 포함한다. A light emitting device according to an embodiment includes: a support substrate; A light emitting chip disposed on the supporting substrate; A fluorescent film disposed on the light emitting chip; A reflective member disposed around the light emitting chip; And a light-transmissive adhesive member between the light-emitting chip and the reflective member.
실시 예는 발광 칩의 측면과 반사 부재 사이의 접착 계면에서의 광 손실을 줄일 수 있다. The embodiment can reduce light loss at the adhesive interface between the side surface of the light emitting chip and the reflective member.
실시 예에 따른 발광 소자의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The light extraction efficiency of the light emitting device according to the embodiment can be improved.
실시 예에 따른 발광 소자 및 이를 구비한 발광 모듈의 신뢰성이 개선될 수 있다.The reliability of the light emitting device according to the embodiment and the light emitting module having the same can be improved.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 배면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 발광 소자의 제1변형 예이다.
도 6은 도 1의 발광 소자의 제2변형 예이다.
도 7은 도 1의 발광 소자의 제3변형 예이다.
도 8은 도 1의 발광 소자의 제4변형 예이다.
도 9는 도 1의 발광 소자의 제5변형 예이다.
도 10은 제2실시 예로서, 도 1의 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자의 발광 칩의 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자의 발광 칩의 다른 예이다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 저점도 접착 부재의 도포 량과 광속의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 고점도 접착 부재의 도포 량과 광속의 관계를 나타낸 그래프이다. 1 is a side sectional view of a light emitting device according to a first embodiment.
2 is a plan view of the light emitting device of FIG.
3 is a rear view of the light emitting device of FIG.
4 is a partially enlarged view of the light emitting device of Fig.
5 is a first modification of the light emitting device of Fig.
6 is a second modification of the light emitting device of Fig.
7 is a third modification of the light emitting device of Fig.
8 is a fourth modification of the light emitting device of FIG.
9 is a fifth modification of the light emitting device of Fig.
Fig. 10 is a view showing a light emitting module having the light emitting element of Fig. 1 as a second embodiment.
11 is a view showing an example of a light emitting chip of the light emitting device according to the embodiment.
12 is another example of the light emitting chip of the light emitting device according to the embodiment.
13 is a graph showing the relationship between the coating amount of the low viscosity adhesive member and the light flux in the light emitting device according to the embodiment.
14 is a graph showing the relationship between the coating amount of the high viscosity adhesive member and the light flux in the light emitting device according to the embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, 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. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Whenever a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion, but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자를 설명한다. 도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이며, 도 3은 도 1의 발광 소자의 배면도이고, 도 4는 도 1의 발광 소자의 부분 확대도이다. Hereinafter, a light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a plan view of the light emitting device of FIG. 1, FIG. 3 is a rear view of the light emitting device of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the light emitting device of FIG. Fig.
도 1 내지 도 5을 참조하면, 발광 소자(100)는 지지 기판(10), 상기 지지 기판(10) 위에 배치된 발광 칩(40), 상기 발광 칩(40) 위에 배치된 형광 필름(60), 상기 발광 칩(40) 및 형광 필름(60)의 둘레에 배치된 반사 부재(70), 및 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)에 배치된 접착 부재(50)를 포함한다. 1 to 5, a
상기 지지 기판(10)은 절연 재질을 포함하며, 예컨대 세라믹 소재를 포함한다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 지지 기판(10)의 재질은 금속 화합물 예컨대, Al2O3, 또는 AlN일 수 있으며, 바람직하게는 질화알루미늄(AlN) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함할 수 있으며, 또는 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 산화물을 포함할 수 있다. The
상기 지지 기판(10)의 재질은 다른 예로서, 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)는 실리콘, 변성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 지지 기판(10) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(210)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 상기 지지 기판(10)의 재질은 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. As another example, the material of the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 지지 기판(10)은 상면에 복수의 리드 전극(13,15)을 포함하며, 상기 복수의 리드 전극(13,15)은 예컨대, 제1리드 전극(13) 및 제2리드 전극(15)을 포함한다. 상기 제1리드 전극(13)과 상기 제2리드 전극(15)은 전기적으로 분리되며 상기 발광 칩(40)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 칩(40)은 제1,2리드 전극(13,15) 위에 접합부재(31,33)로 접착되어 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 접합부재(31,33)는 상기 발광 칩(40)과 상기 제1,2리드 전극(15) 사이를 전기적으로 연결해 주는 전도성 재질 예컨대, 솔더 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1리드 전극(13)과 상기 제2리드 전극(15)의 측면은 상기 지지 기판(10)의 상면 에지(edge)로부터 이격될 수 있다. 1 to 3, the supporting
도 1 및 도 3과 같이, 상기 지지 기판(10)은 내부에 복수의 연결 전극(17,19) 및 하면에 복수의 리드 프레임(14,16)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 연결 전극(17,19)은 상기 제1리드 전극(13)에 연결된 적어도 하나의 제1연결 전극(17), 상기 제2리드 전극(15)에 연결된 적어도 하나의 제2연결 전극(19)을 포함하며, 상기 복수의 리드 프레임(14,16)은 상기 제1연결 전극(17)에 연결된 제1리드 프레임(14), 상기 제2연결 전극(19)에 연결된 제2리드 프레임(16)을 포함할 수 있다. 상기 제1연결 전극(17)은 상기 제1리드 전극(13)과 상기 제1리드 프레임(14)을 서로 연결해 주며, 상기 제2연결 전극(19)은 상기 제2리드 전극(15)과 상기 제2리드 프레임(16)을 서로 연결해 준다. As shown in FIGS. 1 and 3, the supporting
상기 제1리드 전극(13), 제2리드 전극(15), 상기 제1리드 프레임(14) 및 제2리드 프레임(16)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 복수의 금속을 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 전극(13,15)의 표면에는 은(Ag) 또는 알루미늄(Ag)이 형성되어, 입사되는 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1리드 프레임(14)과 제2리드 프레임(16)에는 금(Au)층이 형성되어, 습기에 의한 부식을 방지할 수 있고, 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. The
상기 제1연결 전극(17)과 상기 제2연결 전극(19)은 상기 제1리드 전극(13)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1리드 전극(13), 제2리드 전극(15), 상기 제1리드 프레임(14) 및 제2리드 프레임(16)은 50㎛ 내지 100㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 범위를 벗어날 경우 전기적인 특성 및 열 전도 특성이 저하될 수 있다. The
상기 발광 칩(40)은 상기 제1리드 전극(13)과 제2리드 전극(15)의 위에 플립 칩 방식으로 배치될 수 있다. 상기 발광 칩(40)은 전도성 재질의 접합 부재(31,33)에 의해 제1,2리드 전극(13,15)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광 칩(40)은 기판(41), 반도체층을 갖는 발광 구조물(43), 및 복수의 전극(31,33)을 포함한다. 상기 기판(41)은 절연성 재질, 반도체 재질, 또는 전도성 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(41)은 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(41)은 상기 발광 칩(40)의 대부분의 두께를 차지하게 되므로, 예컨대 30㎛ 이상의 두께(T1)로 형성될 수 있다. 상기 기판(41)의 두께(T1)가 얇을 경우 제조 공정시 핸들링이 어려운 문제가 있다. The
상기 발광 구조물(43)은 기판(41)의 아래에 배치되며, n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 자외선부터 가시광선까지의 파장 범위 내에서 소정 피크 파장을 발광하게 된다. 상기 복수의 전극(31,33)은 상기 지지 기판(10)의 제1,2리드 전극(13,15)과 대응되거나 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 전극(31,33) 중 어느 하나(31)는 n형 반도체층과 전기적으로 연결되고 제1리드 전극(13)과 접합 부재(31)로 연결될 수 있고, 다른 하나(33)는 p형 반도체층과 전기적으로 연결되고 제2리드 전극(15)과 접합 부재(33)로 연결될 수 있다. The
상기 발광 칩(40)은 광원으로서, 자외선부터 가시광선까지의 파장 대역 중에서 선택적으로 발광하게 된다. 상기 발광 칩(40)은 UV LED 칩, 그린 LED 칩, 블록 LED 칩, 레드 LED 칩, 또는 백색 LED 칩 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 발광 칩(40)은 30㎛ 이상의 두께를 가질 수 있으며, 예컨대 30㎛ 내지 180㎛ 범위일 수 있다. 상기 발광 칩(40)은 탑뷰 형상이 다각형 형상 예컨대, 정 사각형 또는 직사각형 형상일 수 있다. The
실시 예에 따른 발광 소자(100)는 지지 기판(10) 상에 보호 칩(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 보호 칩은 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 발광 칩(40)을 ESD(electro static discharge)로부터 보호하게 된다.The
상기 발광 칩(40) 위에는 형광 필름(60)이 배치될 수 있다. 상기 형광 필름(60)은 상기 발광 칩(40)의 상면 면적보다 큰 면적 즉, 하면 면적을 가질 수 있다. 상기 형광 필름(60)의 외 측면(S3)은 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)보다 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 형광 필름(60)의 외측 면(S3)는 상기 발광 칩(40)의 상면(S1)보다 더 외측으로 돌출되므로, 상기 발광 칩(40)의 상부 영역을 벗어난 광에 대해서도 입사 받을 수 있다. 상기 형광 필름(60)의 외측 면(S3)은 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)로부터 소정 거리(G1) 예컨대, 5㎛ 이상 또는 5㎛ 내지 15㎛ 범위로 돌출될 수 있다. 상기 형광 필름(60)의 외측 면(S3)가 상기 범위보다 더 돌출될 경우 휘어질 수 있고, 상기 범위보다 작은 경우 광 추출 효율의 개선이 미미할 수 있다. 상기 형광 필름(60)은 상면 면적이 하면 면적보다 클 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A
상기 형광 필름(60)은 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)으로부터 방출된 일부 광을 흡수하여 다른 파장의 광으로 파장 변환하게 된다. 상기 형광 필름(60)은 접착 부재(50)를 통해 입사된 광의 파장을 변환하게 된다. 상기 형광 필름(60)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질에 형광체가 첨가되며, 상기 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면, Eu, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 질화물계 형광체·산질화물계 형광체·사이어론계 형광체, Eu 등의 란타노이드계, Mn 등의 천이금속계의 원소에 의해 주로 활성화되는 알칼리 토류 할로겐 아파타이트 형광체, 알칼리 토류 금속 붕산 할로겐 형광체, 알칼리 토류 금속 알루민산염 형광체, 알칼리 토류 규산염, 알칼리 토류 황화물, 알칼리 토류 티오갈레이트, 알칼리 토류 질화규소, 게르마늄산염, 또는, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 희토류 알루민산염, 희토류 규산염 또는 Eu 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 유기 및 유기 착체 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기의 형광체를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.The
상기 형광 필름(60)으로부터 방출된 광과 상기 발광 칩(40)으로부터 방출된 광은 백색 광으로 혼합될 수 있다. 상기 백색 광은 웜 화이트(Warm white), 쿨 화이트(Cool white) 또는 뉴트럴 화이트(Neutral white) 중 적어도 하나의 색 온도를 가질 수 있다. 상기 형광 필름(60)은 100㎛ 이상의 두께(T2) 예컨대, 100㎛ 내지 200㎛의 범위로 형성될 수 있으며, 상기 두께(T2)를 초과할 경우 파장 변환 효율의 개선이 미미할 수 있다. 상기 형광 필름(60)은 필름 형태로 제공되므로, 상면 및 하면이 수평한 평면으로 제공될 수 있다. The light emitted from the
상기 반사 부재(70)는 상기 지지 기판(10) 상에 배치되며, 상기 발광 칩(40)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(70)는 상기 지지 기판(10)의 상면, 상기 복수의 리드 전극(13,15)의 표면에 접촉될 수 있다. The
상기 반사 부재(70)는 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)의 일부 또는 전 영역과 비접촉될 수 있다. 상기 반사 부재(70)와 상기 발광 칩(40)의 측면(S2) 사이에는 접착 부재(50)가 배치될 수 있다. 이러한 반사 부재(70)는 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)으로 방출된 광을 반사하게 되며, 예컨대 형광 필름(60) 방향으로 반사하게 된다. 상기 반사 부재(70)와 상기 접착 부재(50) 사이의 계면은 곡면 또는 경사진 면일 수 있다. 이러한 곡면 또는 경사진 면을 갖는 계면으로 입사된 광은 전 반사될 수 있다. The
상기 반사 부재(70)는 상기 발광 칩(40) 및 상기 형광 필름(60)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(70)는 상기 형광 필름(60)의 외 측면(S3)과 접촉 또는 비 접촉될 수 있으며, 예컨대 접착 부재(50)가 상기 형광 필름(60)의 외 측면(S3)에 배치된 경우 반사 부재(70)는 형광 필름(60)의 외 측면(S3)과 비 접촉될 수 있다. 상기 반사 부재(70)는 상기 형광 필름(60)의 외 측면(S3)을 통해 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. The
상기 반사 부재(70)의 상면 높이는 상기 형광 필름(60)의 상면 높이보다 낮게 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(70)의 상면이 상기 형광 필름(60)의 상면과 같거나 높게 배치된 경우, 제조 공정 상에서 상기 반사 부재(70)의 일부가 상기 형광 필름(60)의 상면으로 침투하는 문제가 발생될 수 있다. 상기 반사 부재(70)가 상기 형광 필름(60)의 상면과 같거나 높게 배치된 경우, 지향각의 좁아질 수 있다. The height of the upper surface of the
상기 반사 부재(70)는 수지 재질 내에 금속 산화물이 첨가된다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시를 포함하며, 상기 금속 산화물은 수지 재질보다 굴절률이 높은 물질로서, 예컨대 Al2O3, TIO2 또는 SiO2 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 금속 산화물은 상기 반사 부재(70) 내에 5wt% 이상 예컨대, 5~30wt% 범위로 형성된다. 상기 반사 부재(70)는 상기 발광 칩(40)으로부터 방출된 광에 대해 90% 이상의 반사율을 가질 수 있다. The reflective member (70) is doped with a metal oxide in a resin material. The resin material includes silicon or epoxy, and the metal oxide is a material having a refractive index higher than that of the resin material, and includes at least one of Al 2 O 3 , TIO 2, and SiO 2 . The metal oxide is formed in the
상기 접착 부재(50)는 발광 칩(40)의 표면에 배치될 수 있다. 상기 접착 부재(50)는 상기 발광 칩(40)의 상면(S1)에 배치된 제1접착부(51) 및 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)에 배치된 제2접착부(53)를 포함하며, 상기 제1,2접착부(51,53)는 서로 연결될 수 있다. 상기 제1접착부(51)는 상기 발광 칩(40)과 상기 형광 필름(60) 사이에 배치되며 상기 형광 필름(60)을 발광 칩(40)의 기판(41)의 상면(S1)에 접착시켜 준다. The
도 4와 같이, 상기 제1접착부(51)의 두께(D1)는 5㎛ 이하 예컨대, 0.1㎛ 내지 5㎛의 범위에 배치될 수 있고, 상기 두께(D1)보다 두꺼운 경우 광 손실이 발생될 수 있고, 상기 두께(D1)보다 얇은 경우 접착 효율이 저하될 수 있다. 상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)는 상기 발광 칩(40)과 상기 반사 부재(70) 사이의 영역에 배치되며 상기 반사 부재(70)를 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)으로부터 이격시켜 주게 된다. 상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)는 상기 형광 필름(60)의 하면부터 상기 발광 칩(40)의 하부 예컨대, 반도체층(43)의 하단까지 배치될 수 있다. 상기 제2접착부(53)의 외측은 상기 형광 필름(60)을 벗어나지 않거나, 상기 형광 필름(60)의 외측 면(S3)보다 외측으로 벗어나지 않도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2접착부(53)의 높이는 상기 기판(41)의 두께(도 1의 T1)보다 크고 발광 칩(40)의 두께보다는 작을 수 있고, 그 최대 두께(D2)는 발광 칩(40)의 측면(S2)과 형광 필름(60)의 외측 면 사이의 간격(G1)과 동일할 수 있다. As shown in FIG. 4, the thickness D1 of the
상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)는 외 측면 또는 상기 반사 부재(70)와의 경계 면이 소정의 곡률을 갖는 곡면(R1)으로 형성되어, 입사되는 광을 전 반사시켜 줄 수 있다. 상기 곡면(R1)의 곡률은 70㎛ 이하 예컨대, 5㎛ 내지 70㎛의 범위로 배치되어, 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)는 양의 곡률을 가질 수 있다. The second
여기서, 도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 접착 부재(50)는 제2접착부(53)의 최대 두께(D2)는 제1접착부(51)의 두께(D1)보다 두꺼울 수 있다. 상기 제2접착부(53)의 최대 두께(D2)는 (L1-L2)/2의 조건으로 구할 수 있으며, 상기 L1은 형광 필름(60)의 너비이며, 상기 L2는 발광 칩(40)의 너비일 수 있다. 상기 L2:L1의 비율은 1:1,05 내지 1:1.2의 범위를 포함할 수 있다.1 and 4, the maximum thickness D2 of the second
상기 접착 부재(50)의 재질은 절연 재질 또는 투명한 재질을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 접착 부재(50)는 굴절률이 상기 기판(41)의 굴절률과 같거나 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 접착 부재(50)의 굴절률은 상기 형광 필름(60)의 굴절률보다 높을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The material of the
실시 예에 따른 발광 소자(100) 상에 광학 렌즈(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 광학 렌즈는 상기 형광 필름(60)으로부터 방출된 광의 경로를 변경하거나 배광 분포를 조절할 수 있다. 상기 광학 렌즈는 굴절률이 1.4 이상 1.7 이하인 투명 재료를 이용할 수 있다. 상기 광학 렌즈는 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지(EP)의 투명 수지 재료나 투명한 글래스(Glass)에 의해 형성될 수 있다.An optical lens (not shown) may be disposed on the
실시 예에 따른 발광 소자(100)는 발광 칩(40)과 반사 부재(70) 사이에 투명한 재질의 접착 부재(50)을 배치하여, 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)으로 방출된 광이 손실되지 않고 상기 접착 부재(50)와 상기 반사 부재(70) 사이의 계면에 의해 반사시켜 줄 수 있다. 이러한 발광 소자의 광 효율은 개선될 수 있다. The
도 5는 도 1의 발광 소자의 제1변형 예이다. 도 5의 설명에 있어서, 상기의 구성과 동일한 부분의 설명은 상기의 설명을 참조하기로 한다.5 is a first modification of the light emitting device of Fig. In the description of FIG. 5, a description of the same portions as those described above will be referred to the above description.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 지지 기판(10), 상기 지지 기판(10) 위에 배치된 발광 칩(40), 상기 발광 칩(40) 위에 배치된 형광 필름(60), 상기 발광 칩(40) 및 형광 필름(60)의 둘레에 배치된 반사 부재(70), 및 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)에 배치된 접착 부재(50)를 포함한다.5, the light emitting device includes a
상기 접착 부재(50)는 발광 칩(40)의 상면(S1)에 배치된 제1접착부(51) 및 측면(S2) 둘레에 배치된 제2접착부(53)를 포함한다. 상기 제2접착부(53)는 발광 칩(40)의 발광 구조물(43) 하단으로 내려갈수록 두께가 점차 얇아질 수 있다. 상기 제2접착부(53)는 외측 면이 경사진 면 예컨대, 수평한 직선에 대해 60도 내지 89도의 범위의 각도(R1)로 경사지게 배치될 수 있다. 이러한 접착 부재(50)의 제2접착부(53)는 입사되는 광을 형광 필름(60) 방향으로 반사시켜 주어, 광 손실을 줄이고 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The bonding
도 6 및 도 7은 도 1의 발광 소자의 제2 및 제3변형 예로서, 접착 부재의 제2접착부의 곡률을 변경한 예이며, 도 6 및 도 7의 설명에 있어서, 상기의 구성과 동일한 부분의 설명은 상기의 설명을 참조하기로 한다.Figs. 6 and 7 are second and third modified examples of the light emitting device of Fig. 1, in which the curvature of the second bonding portion of the bonding member is changed. In the description of Figs. 6 and 7, The description of the part will be referred to the above description.
도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 소자는 지지 기판(10), 상기 지지 기판(10) 위에 배치된 발광 칩(40), 상기 발광 칩(40) 위에 배치된 형광 필름(60), 상기 발광 칩(40) 및 형광 필름(60)의 둘레에 배치된 반사 부재(70), 및 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)에 배치된 접착 부재(50)를 포함한다.6 and 7, the light emitting device includes a
도 6 및 도 7과 같이, 상기 접착 부재(50)는 발광 칩(40)의 상면(S1)에 배치된 제1접착부(51) 및 측면(S2) 둘레에 배치된 제2접착부(53)를 포함하며, 상기 제2접착부(53)는 외 측면 예컨대, 반사 부재(60)와의 계면이 외측 방향으로 볼록한 곡면(R2)으로 형성되며, 상기 발광 구조물(43)의 하단까지 연장될 수 있다. 6 and 7, the bonding
도 6과 같이, 상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)의 외측 곡면(R2)은, 곡률 반경이 10㎛±0.1㎛의 범위일 수 있다. 도 7과 같이, 상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53)의 외측 곡면(R3)은, 도 6의 곡면(R2)의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지며, 예컨대 50㎛±0.5㎛의 범위일 수 있다.As shown in Fig. 6, the outer curved surface R2 of the second
도 8은 도 1의 발광 소자의 제4변형 예로서, 접착 부재의 제2접착부(53)의 곡률을 변경한 예이며, 도 8을 설명함에 있어서, 상기의 구성과 동일한 부분의 설명은 상기의 설명을 참조하기로 한다.8 shows a fourth modification of the light emitting device of Fig. 1, in which the curvature of the second
도 8을 참조하면, 발광 소자는 지지 기판(10), 상기 지지 기판(10) 위에 배치된 발광 칩(40), 상기 발광 칩(40) 위에 배치된 형광 필름(60), 상기 발광 칩(40) 및 형광 필름(60)의 둘레에 배치된 반사 부재(70), 및 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)에 배치된 접착 부재(50A)를 포함한다.8, the light emitting device includes a
상기 접착 부재(50A)는 발광 칩(40)의 상면(S1)에 배치된 제1접착부(51), 상기 발광 칩(40)의 측면(S2) 둘레에 배치된 제2접착부(53), 및 상기 형광 필름(60)의 측면 둘레에 배치된 제3접착부(55)를 포함한다. 상기 제1접착부(51)는 상기 발광 칩(40)의 상면(S1)과 형광 필름(60)의 하면 사이에 접촉되며, 상기 제2접착부(53)는 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)과 상기 반사 부재(70) 사이에 배치되며, 곡면 또는 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 제3접착부(55)는 상기 형광 필름(60)의 측면과 상기 반사 부재(70) 사이에 배치된다. The
상기 접착 부재(50A)의 제3접착부(55)는 상기 제2접착부(53)로부터 상기 형광 필름(60)의 측면으로 연장되며, 상기 형광 필름(60)의 측면과 반사 부재(70)에 접착될 수 있다. 상기 제3접착부(55)의 두께는 상기 제2접착부(53)의 최대 두께보다 얇을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제3접착부(55)에 의해 형광 필름(60)과 반사 부재(70) 사이의 계면을 통해 침투하는 습기를 차단할 수 있다. The third
도 9는 도 1의 발광 소자의 제5변형 예로서, 도 9를 설명함에 있어서, 상기의 구성과 동일한 부분의 설명은 상기의 설명을 참조하기로 한다.Fig. 9 is a fifth modification of the light emitting device of Fig. 1, and in describing Fig. 9, a description of the same portions as the above will be referred to above.
도 9를 참조하면, 발광 소자는 지지 기판(10), 상기 지지 기판(10) 위에 배치된 발광 칩(40), 상기 발광 칩(40) 위에 배치된 형광 필름(60), 상기 발광 칩(40) 및 형광 필름(60)의 둘레에 배치된 반사 부재(70), 및 상기 발광 칩(40)의 상면(S1) 및 측면(S2)에 배치된 접착 부재(50)를 포함한다.9, the light emitting device includes a
상기 접착 부재(50)는 발광 칩(40)의 상면(S1)에 배치된 제1접착부(51), 및 상기 발광 칩(40)의 측면(S2) 둘레에 배치된 제2접착부(53A)를 포함한다. 상기 제1접착부(51)는 상기 발광 칩(40)의 상면(S1)과 형광 필름(60)의 하면 사이에 접촉되며, 상기 제2접착부(53A)는 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)과 상기 반사 부재(70) 사이에 배치되며, 음각의 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 있다. 상기 접착 부재(50)의 일부는 상기 형광 필름(60)의 측면(S3)과 상기 반사 부재(70) 사이에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 접착 부재(50)의 제2접착부(53A)는 형광 필름(60)의 하면 에지부터 발광 칩(40)의 반도체층(43)의 하단까지 연장되거나, 상기 기판(41)의 하단까지 연장될 수 있다. 이러한 접착 부재(50)의 제2접착부(53A)는 음의 곡률 반경을 가지므로, 상기 발광 칩(40)의 측면(S2)과 반사 부재(70) 사이에서 접착 효율 개선 및 광 손실을 방지할 수 있다. The second
표 1은 비교 예 및 실시 예(변형 예)들에 대한 광 효율을 비교한 표이다.Table 1 is a table comparing light efficiencies for Comparative Examples and Examples (Modifications).
여기서, 모델 1은 접착 부재가 발광 칩과 형광 필름 사이의 영역만 배치된 비교 예일 수 있다. 모델 2은 도 5의 발광 소자로부터 측정된 값이며, 모델 3은 도 1의 발광 소자로부터 측정된 값이며, 모델 4는 도 6의 발광 소자로부터 측정된 값이며, 모델 5는 도 7의 발광 소자로부터 측정된 값이며, 모듈 6은 도 8의 발광 소자로부터 측정된 값이다. 모델 2 내지 모델 6은 비교 예(모델 1)과 비교할 때, 광 효율이 4% 이상 증가함을 알 수 있다. 이러한 광 효율은 상기 접착 부재가 발광 칩과 반사 부재 사이에 채워진 구조에 의해 비교 예보다 증가됨을 알 수 있다. Here,
상기 접착 부재의 점도에 따른 광속을 비교하기 위해, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 도 13은 실시 예에 따른 발광 소자의 접착 부재를 저 점도 수지를 이용한 예에서의 광속을 나타낸 도면이다.To compare the luminous flux according to the viscosity of the adhesive member, a description will be made with reference to Figs. 13 and 14. Fig. 13 is a view showing a light flux in the example using the low-viscosity resin as the bonding member of the light emitting element according to the embodiment.
도 13과 같이, 접착 부재가 저 점도로 배치된 경우, 상기 접착 부재가 발광 칩과 반사 부재 사이에서 형광 필름 보다 외측으로 돌출되지 않을 조건(A1)과 형광 필름보다 외측으로 돌출된 조건(A2)를 비교할 때, A1의 조건이 광속이 더 개선됨을 알 수 있다. 이러한 A1의 조건은 10% 이상의 광속이 상승됨을 알 수 있다. 도 14는 고 점도의 접착 부재를 사용한 경우, 접착 부재가 형광 필름의 외측보다 돌출되지 않을 수 있으며, 발광 칩의 측면 피복이 어려운 단점이 있으나, 광속이 7% 이상 상승됨을 알 수 있다. 도 13 및 도 14와 같이, 저 점도 또는 고 점도의 접착 부재를 사용할 경우 모두 광속이 증가됨을 알 수 있다. 13, when the adhesive member is disposed at a low viscosity, the condition (A1) that the adhesive member does not protrude outward beyond the fluorescent film between the light emitting chip and the reflecting member and the condition (A2) It can be seen that the condition of A1 further improves the luminous flux. It can be seen that the condition of A1 is such that the luminous flux of 10% or more is increased. Fig. 14 shows that when the adhesive member having a high viscosity is used, the adhesive member may not protrude from the outer side of the fluorescent film, and the side surface of the light emitting chip is difficult to cover, but the light flux is increased by 7% or more. As shown in Figs. 13 and 14, it can be seen that the luminous flux increases in all cases when an adhesive member having a low viscosity or a high viscosity is used.
다른 예로서, 상기한 실시 예 또는 변형 예서, 상기 발광 소자에 형광 필름을 제거하거나 형광 필름이 아닌 투명한 필름을 배치할 수 있다 다른 예로서, 상기 발광 소자의 발광 칩에 기판이 제거되고, 상기 발광 구조물 상에 형광 필름이 배치될 수 있다. As another example, a fluorescent film may be removed from the light emitting device or a transparent film may be disposed instead of the fluorescent film. In another embodiment, the substrate is removed from the light emitting chip of the light emitting device, A fluorescent film may be disposed on the structure.
도 10은 제2실시 예로서, 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 발광 모듈을 나타낸 도면이다.10 is a view showing a light emitting module having a light emitting device according to an embodiment, as a second embodiment.
도 10을 참조하면, 발광 모듈은, 회로 기판(400) 상에 하나 또는 복수의 발광 소자(100)가 배열될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자(100)가 배치된 경우, 서로 이격될 수 있다. Referring to FIG. 10, one or a plurality of light emitting
상기 회로 기판(400)은 금속층(471), 상기 금속층(471) 위에 절연층(472), 상기 절연층(472) 위에 복수의 패드(473,474)을 갖는 회로 층(미도시) 및 상기 회로 층을 보호하는 보호층(475)을 포함한다. 상기 금속층(471)은 방열 층으로서, 열 전도성이 높은 금속 예컨대, Cu 또는 Cu-합금와 같은 금속을 포함하며, 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
상기 절연층(472)은 상기 금속층(471)과 회로 층 사이를 절연시켜 준다. 상기 절연층은 에폭시, 실리콘, 유리섬유, 프리 프레그(prepreg), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T)와 같은 수지 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 상기 절연층(472) 내에는 금속 산화물 예컨대, TiO2, SiO2, Al2O3와 같은 첨가제가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 절연층(472)은 그라핀과 같은 재질을 실리콘 또는 에폭시와 같은 절연 물질 내에 첨가하여 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The insulating
상기 절연층(472)은 상기 금속층(471)이 양극 산화(anodizing) 과정에 의해 형성된 아노다이징(anodizing)된 영역일 수 있다. 여기서, 상기 금속층(471)은 알루미늄 재질이고, 상기 아노다이징된 영역은 Al2O3와 같은 재질로 배치될 수 있다.The insulating
상기 제1 및 제2패드(473,474)은 발광 소자(100)의 제1 및 제2리드 프레임(14,16)과 전도성 접착제로 접착될 수 있다. 상기 전도성 접착제는 솔더 재질과 같은 금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1패드(473) 및 제2패드(474)은 회로 패턴으로서, 전원을 공급해 주게 된다.The first and
상기 보호층(475)은 상기 회로층 상에 배치될 수 있다. 상기 보호층(475)은 반사 재질을 포함하며, 예컨대 레지스트 재질 예컨대, 백색의 레지스트 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 보호층(475)은 반사층으로 기능할 수 있으며, 예컨대 흡수율보다 반사율이 더 높은 재질로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 보호층(475)은 광을 흡수하는 재질로 배치될 수 있으며, 상기 광 흡수 재질은 흑색 레지스트 재질을 포함할 수 있다.The
도 11 및 도 12는 실시 예에 따른 발광 칩의 예를 나타낸 도면이다. 11 and 12 are views showing an example of a light emitting chip according to the embodiment.
도 11을 참조하면, 발광 칩은 발광 구조물(225) 및 복수의 전극(245,247)을 포함한다. 상기 발광 구조물(225)은 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체층 예컨대, III족-V족 원소의 화합물 반도체층 또는 II족-VI족 원소의 화합물 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 전극(245,247)은 상기 발광 구조물(225)의 반도체층에 선택적으로 연결되며, 전원을 공급하게 된다.Referring to FIG. 11, the light emitting chip includes a
상기 발광 칩은 기판(221)을 포함할 수 있다. 상기 기판(221)은 상기 발광 구조물(225) 위에 배치된다. 상기 기판(221)은 예컨대, 투광성, 절연성 기판, 또는 전도성 기판일 수 있다. 상기 기판(221)은 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(221)의 탑 면 및 바닥면 중 적어도 하나 또는 모두에는 복수의 볼록부(미도시)가 형성되어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 각 볼록부의 측 단면 형상은 반구형 형상, 반타원 형상, 또는 다각형 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 기판(221)은 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The light emitting chip may include a
상기 기판(221)과 상기 발광 구조물(225) 사이에는 버퍼층(미도시) 및 저 전도성의 반도체층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(221)과 반도체층과의 격자 상수 차이를 완화시켜 주기 위한 층으로서, II족 내지 VI족 화합물 반도체 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 아래에는 언도핑된 III족-V족 화합물 반도체층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. A buffer layer (not shown) and a low-conductivity semiconductor layer (not shown) may be interposed between the
상기 발광 구조물(225)은 상기 기판(221) 아래에 배치될 수 있으며, 제1도전형 반도체층(222), 활성층(223) 및 제2도전형 반도체층(224)을 포함한다. 상기 각 층(222,223,224)의 위 및 아래 중 적어도 하나에는 다른 반도체층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 제1도전형 반도체층(222)은 기판(221) 아래에 배치되며, 제1도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(222)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(222)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 도펀트를 포함한다.The first
상기 활성층(223)은 제1도전형 반도체층(222) 아래에 배치되고, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaA, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함한다.The
상기 제2도전형 반도체층(224)은 상기 활성층(223) 아래에 배치된다. 상기 제2도전형 반도체층(224)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(224)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(224)이 p형 반도체층이고, 상기 제1도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. The second
상기 발광 구조물(225)은 다른 예로서, 상기 제1도전형 반도체층(222)이 p형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(224)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(224) 아래에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층이 형성할 수도 있다. 또한 상기 발광 구조물(225)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. The first
상기 발광 구조물(225) 아래에는 제1 및 제2전극(245,247)이 배치된다. 상기 제1전극(245)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(247)은 제2도전형 반도체층(224)과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 및 제2전극(245,247)은 바닥 형상이 다각형 또는 원 형상일 수 있다. 상기 발광 구조물(225) 내에는 복수의 리세스(226)를 구비할 수 있다. First and
상기 발광 칩은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 절연층(231,233)을 포함한다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242) 각각은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 전류 확산층으로 기능할 수 있다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 상기 발광 구조물(225)의 아래에 배치된 제1전극층(241); 및 상기 제1전극층(241) 아래에 배치된 제2전극층(242)을 포함할 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 전류를 확산시켜 주게 되며, 상기 제2전극층(241)은 입사되는 광을 반사하게 된다.The light emitting chip includes first and second electrode layers 241 and 242, a
상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 투광성 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속 산화물 또는 금속 질화물로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), ITON(ITO nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide) 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)의 하면과 접촉되며 반사 전극층으로 기능할 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al를 포함한다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)이 일부 영역이 제거된 경우, 상기 발광 구조물(225)의 하면에 부분적으로 접촉될 수 있다. The first and second electrode layers 241 and 242 may be formed of different materials. The
다른 예로서, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)의 구조는 무지향성 반사(ODR: Omni Directional Reflector layer) 구조로 적층될 수 있다. 상기 무지향성 반사 구조는 낮은 굴절률을 갖는 제1전극층(241)과, 상기 제1전극층(241)과 접촉된 고 반사 재질의 금속 재질인 제2전극층(242)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 전극층(241,242)은, 예컨대, ITO/Ag의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제1전극층(241)과 제2전극층(242) 사이의 계면에서 전 방위 반사각을 개선시켜 줄 수 있다. As another example, the structures of the first and second electrode layers 241 and 242 may be stacked in an omni directional reflector layer (ODR) structure. The omnidirectional reflection structure may have a stacked structure of a
다른 예로서, 상기 제2전극층(242)은 제거될 수 있으며, 다른 재질의 반사층으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2층, Si3N4층, TiO2층, Al2O3층, 및 MgO층 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전극층(241,242)은 분산형 브래그 반사 구조와 무지향성 반사 구조를 모두 포함할 수 있으며, 이 경우 98% 이상의 광 반사율을 갖는 발광 칩을 제공할 수 있다. 상기 플립 방식으로 탑재된 발광 칩은 상기 제2전극층(242)로부터 반사된 광이 기판(221)을 통해 방출하게 되므로, 수직 상 방향으로 대부분의 광을 방출할 수 있다. 상기 발광 칩의 측면으로 방출된 광은 실시 예에 따른 접착 부재를 통해 반사 부재에 의해 광 출사 영역으로 반사될 수 있다. As another example, the
상기 제3전극층(243)은 상기 제2전극층(242)의 아래에 배치되며, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)과 전기적으로 절연된다. 상기 제3전극층(243)은 금속 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제3전극층(243) 아래에는 제1전극(245) 및 제2전극(247)가 배치된다. The
상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 제1 및 제2전극(245,247), 발광 구조물(225)의 층 간의 불필요한 접촉을 차단하게 된다. 상기 절연층(231,233)은 제1 및 제2절연층(231,233)을 포함하며, 상기 제1절연층(231)은 상기 제3전극층(243)과 제2전극층(242) 사이에 배치된다. 상기 제2절연층(233)은 상기 제3전극층(243)과 제1,2전극(245,247) 사이에 배치된다. The insulating
상기 제3전극층(243)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 연결된다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)는 상기 제1, 2전극층(241, 242) 및 발광 구조물(225)의 하부를 통해 비아 구조로 돌출되며 제1도전형 반도체층(222)과 접촉된다. 상기 연결부(244)는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)의 둘레에는 상기 제1절연층(231)의 일부(232)가 발광 구조물(225)의 리세스(226)을 따라 연장되며 제3전극층(243)과 상기 제1 및 제2전극층(241,242), 제2도전형 반도체층(224) 및 활성층(223) 간의 전기적인 연결을 차단한다. 상기 발광 구조물(225)의 측면에는 측면 보호를 위해 절연 층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 제2전극(247)은 상기 제2절연층(233) 아래에 배치되고 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제1 및 제2전극층(241, 242) 중 적어도 하나와 접촉되거나 연결된다. 상기 제1전극(245)은 상기 제2절연층(233)의 아래에 배치되며 상기 제2절연층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제3전극층(243)과 연결된다. 이에 따라 상기 제2전극(247)의 돌기(248)는 제1,2전극층(241,242)을 통해 제2도전형 반도체층(224)에 전기적으로 연결되며, 제1전극(245)의 돌기(246)는 제3전극층(243)을 통해 제1도전형 반도체층(222)에 전기적으로 연결된다. The
도 12를 참조하면, 발광 칩은 기판(311), 제1반도체층(312), 발광 구조물(310), 전극층(331), 절연층(333), 제1전극(335) 및 제2전극(337)을 포함한다.12, a light emitting chip includes a
상기 기판(311)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(311)의 탑 면에는 복수의 볼록부(미도시)가 형성되어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 기판(311)은 제거될 수 있으며, 이 경우 상기 제1반도체층(312) 또는 제1도전형 반도체층(313)이 탑 층으로 배치될 수 있다. The
상기 기판(311) 아래에는 제1반도체층(312)이 배치될 수 있다. 상기 제1반도체층(312)은 II족 내지 V족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 제1반도체층(312)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, GaP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1반도체층(312)은 버퍼층 및 언도프드(undoped) 반도체층 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 상기 버퍼층은 상기 기판과 질화물 반도체층 간의 격자 상수의 차이를 줄여줄 수 있고, 상기 언도프드 반도체층은 반도체의 결정 품질을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 제1반도체층(312)은 형성하지 않을 수 있다. The
상기 제1반도체층(312) 또는 상기 기판(311)의 아래에는 발광 구조물(310)이 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(310)은 II족 내지 V족 원소 및 III족-V족 원소의 화합물 반도체 중에서 선택적으로 형성되며, 자외선 대역부터 가시 광선 대역의 파장 범위 내에서 소정의 피크 파장을 발광할 수 있다. The
상기 발광 구조물(310)은 제1도전형 반도체층(313), 제2도전형 반도체층(315), 상기 제1도전형 반도체층(313)과 상기 제2도전형 반도체층(315) 사이에 활성층(314)을 포함한다. 상기 제1,2도전형 반도체층(313,315)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
상기 제1도전형 반도체층(313)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(313)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(313)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 도펀트를 포함한다.The first
상기 활성층(314)은 제1도전형 반도체층(313) 아래에 배치되고, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함하며, 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, AlGaAs/GaA, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어 중 적어도 하나를 포함한다.The
상기 제2도전형 반도체층(315)은 상기 활성층(313) 아래에 배치된다. 상기 제2도전형 반도체층(315)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(315)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315)이 p형 반도체층이고, 상기 제1도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. The second conductivity
상기 발광 구조물(310)은 다른 예로서, 상기 제1도전형 반도체층(313)이 p형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(315)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315) 아래에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층이 형성할 수도 있다. 또한 상기 발광 구조물(310)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. As another example of the
상기 제2도전형 반도체층(315) 아래에는 전극층(331)이 형성된다. 상기 전극층(331)은 반사층을 포함하며, 상기 반사층은 발광 구조물(310)과 접촉된 오믹층을 더 포함할 수 있다. 상기 반사층은 반사율이 70% 이상인 물질 예컨대, Al, Ag, Ru, Pd, Rh, Pt, Ir의 금속과 상기의 금속 중 2 이상의 합금 중에서 선택될 수 있다. 상기 전극층(331)은 단층 또는 다층 구조를 포함하며 예컨대, 투광성 전극층/반사층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315) 및 상기 전극층(331) 중 적어도 한 층의 표면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 광 추출 구조는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 전극층(331)에 의해 반사된 광은 기판(311)을 통해 방출될 수 있다.An
상기 제1도전형 반도체층(313)의 일부 영역 아래에는 제1전극(335)이 배치되며, 상기 전극층(331)의 일부 아래에는 제2전극(337)이 배치될 수 있다. A
상기 제1전극(335)는 상기 제1도전형 반도체층(315)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(337)은 상기 전극층(331)을 통해 상기 제2도전형 반도체층(315)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1전극(335) 및 제2전극(337)은 Cr, Ti, Co, Ni, V, Hf, Ag, Al, Ru, Rh, Pt, Pd, Ta, Mo, W 중 적어도 하나 또는 합금으로 형성될 수 있다. 상기 제1전극(335)과 상기 제2전극(337)은 동일한 적층 구조이거나 다른 적층 구조로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다. The
상기 절연층(333)은 상기 전극층(331) 아래에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(315)의 하면, 상기 제2도전형 반도체층(315) 및 상기 활성층(314)의 측면, 상기 제1도전형 반도체층(313)의 일부 영역에 배치될 수 있다. 상기 절연층(333)은 상기 발광 구조물(310)의 하부 영역 중에서 상기 전극층(331), 제1전극(335) 및 제2전극(337)을 제외한 영역에 형성되어, 상기 발광 구조물(310)의 하부를 전기적으로 보호하게 된다. 상기 절연층(333)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연층(333)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(333)은 발광 구조물(310)의 아래에 플립 본딩을 위한 금속 구조물을 형성할 때, 상기 발광 구조물(310)의 층간 쇼트를 방지하기 위해 형성된다.The insulating
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
10: 지지 기판
13,15: 리드 전극
14,16: 리드 프레임
17,19: 연결 전극
40: 발광 칩
41: 기판
43: 발광 구조물
50: 접착 부재
60: 형광 필름
70: 반사 부재
43,35: 전극10:
14, 16:
40: light emitting chip 41: substrate
43: light emitting structure 50: bonding member
60: fluorescent film 70: reflective member
43, 35:
Claims (13)
상기 지지 기판 상에 배치된 발광 칩;
상기 발광 칩의 둘레에 배치된 반사 부재; 및
상기 발광 칩과 상기 반사 부재 사이에 투광성의 접착 부재를 포함하는 발광 소자.A support substrate;
A light emitting chip disposed on the supporting substrate;
A reflective member disposed around the light emitting chip; And
And a light-transmissive adhesive member between the light-emitting chip and the reflective member.
상기 발광 칩은 상기 지지 기판 상에 배치된 복수의 전극; 및 상기 복수의 전극 위에 배치된 반도체층을 갖는 발광 구조물을 포함하며,
상기 접착 부재는 상기 발광 구조물과 상기 반사 부재 사이에 배치되는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein the light emitting chip comprises: a plurality of electrodes disposed on the supporting substrate; And a light emitting structure having a semiconductor layer disposed over the plurality of electrodes,
Wherein the adhesive member is disposed between the light emitting structure and the reflective member.
상기 발광 칩은 상기 발광 구조물 상에 기판을 포함하며,
상기 접착 부재는 상기 발광 구조물과 반사 부재 사이에 배치되는 발광 소자.3. The method of claim 2,
Wherein the light emitting chip includes a substrate on the light emitting structure,
Wherein the adhesive member is disposed between the light emitting structure and the reflective member.
상기 발광 칩 상에 형광 필름을 포함하며,
상기 접착 부재는 상기 발광 칩과 상기 형광 필름 사이에 배치된 제1접착부, 및 상기 발광 칩의 측면과 상기 반사 부재 사이에 배치된 제2접착부를 포함하는 발광 소자.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a fluorescent film on the light emitting chip,
Wherein the adhesive member comprises a first adhesive portion disposed between the light emitting chip and the fluorescent film, and a second adhesive portion disposed between the side surface of the light emitting chip and the reflective member.
상기 접착 부재는 상기 형광 필름의 외 측면과 상기 반사 부재 사이에 배치된 제3접착부를 포함하는 발광 소자. 5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive member comprises a third adhesive portion disposed between the outer surface of the fluorescent film and the reflective member.
상기 형광 필름의 외 측면은 상기 발광 칩의 측면보다 더 외측으로 돌출되며,
상기 접착 부재의 제2접착부는 상기 형광 필름의 외 측면보다 내측에 배치되는 발광 소자. 5. The method of claim 4,
The outer surface of the fluorescent film is projected further outward than the side surface of the light emitting chip,
And the second adhesive portion of the adhesive member is disposed inside the outer surface of the fluorescent film.
상기 접착 부재의 제2접착부는 곡면 또는 경사진 면을 포함하는 발광 소자.5. The method of claim 4,
Wherein the second adhesive portion of the adhesive member includes a curved surface or a slanted surface.
상기 접착 부재는 상기 제2접착부의 최대 두께는 상기 제1접착부의 두께보다 두꺼운 발광 소자.5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive member has a maximum thickness of the second adhesive portion that is thicker than a thickness of the first adhesive portion.
상기 접착 부재의 제2접착부는 상기 발광 칩의 하부까지 연장되는 발광 소자. 5. The method of claim 4,
And the second adhesive portion of the adhesive member extends to a lower portion of the light emitting chip.
상기 접착 부재는 실리콘 또는 에폭시를 포함하는 발광 소자.5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive member comprises silicon or epoxy.
상기 반사 부재는 수지 재질로 형성되는 발광 소자. 5. The method of claim 4,
Wherein the reflective member is made of a resin material.
상기 반사 부재는 상기 형광 필름의 상면보다 낮게 배치되며,
상기 발광 칩의 측면으로부터 이격되는 발광 소자.5. The method of claim 4,
Wherein the reflective member is disposed lower than the upper surface of the fluorescent film,
The light emitting chip being spaced apart from a side surface of the light emitting chip.
상기 회로 기판 상에 배치된 발광 소자를 포함하며,
상기 발광 소자는 제4항의 발광 소자인 발광 모듈. A circuit board;
And a light emitting element disposed on the circuit board,
Wherein the light emitting device is the light emitting device of claim 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160041300A KR20170114450A (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Light emitting device and lighting emitting module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160041300A KR20170114450A (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Light emitting device and lighting emitting module |
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