KR20190031093A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 개시된 발광소자 패키지는, 제1 및 제2 관통홀을 포함하는 몸체; 상기 몸체 상에 배치된 발광 소자; 상기 몸체와 상기 발광 소자 사이에 배치되는 제1 수지; 상기 발광 소자 상에 배치되고, KSF계 형광체를 포함하는 제1 형광체층; 상기 제1 형광체층 상에 배치되는 제2 형광체층;을 포함하고, 상기 몸체는 상기 제1 및 제2 관통홀 사이에 배치되는 리세스를 포함하고, 상기 제1 수지는 상기 리세스에 배치될 수 있다.

Description

발광소자 패키지 {LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
실시 예는 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 제조방법, 및 조명 모듈에 관한 것이다.
실시 예는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
특히, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 파장 대역의 빛을 구현할 수 있는 장점이 있다. 또한, 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광원도 구현이 가능하다. 이러한 발광소자는, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 3족-5족 또는 2족-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한, 이와 같은 수광 소자는 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용될 수 있다.
따라서, 반도체 소자는 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 신호등 및 가스(Gas)나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.
발광소자(Light Emitting Device)는 예로서 주기율표상에서 3족-5족 원소 또는 2족-6족 원소를 이용하여 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로 제공될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 파장 구현이 가능하다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭 넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 자외선 발광소자의 경우, 200nm~400nm의 파장대에 분포되어 있는 빛을 발생하는 발광 다이오드로서, 상기 파장대역에서, 단파장의 경우, 살균, 정화 등에 사용되며, 장파장의 경우 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.
자외선은 파장이 긴 순서대로 UV-A(315nm~400nm), UV-B(280nm~315nm), UV-C (200nm~280nm) 세 가지로 나뉠 수 있다. UV-A(315nm~400nm) 영역은 산업용 UV 경화, 인쇄 잉크 경화, 노광기, 위폐 감별, 광촉매 살균, 특수조명(수족관/농업용 등) 등의 다양한 분야에 응용되고 있고, UV-B(280nm~315nm) 영역은 의료용으로 사용되며, UV-C(200nm~280nm) 영역은 공기 정화, 정수, 살균 제품 등에 적용되고 있다.
한편, 고 출력을 제공할 수 있는 반도체 소자가 요청됨에 따라 고 전원을 인가하여 출력을 높일 수 있는 반도체 소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 반도체 소자의 광 추출 효율을 향상시키고, 패키지 단에서의 광도를 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다. 또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 패키지 전극과 반도체 소자 간의 본딩 결합력을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 반도체 소자 패키지에 있어, 공정 효율 향상 및 구조 변경을 통하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
실시 예는 다층 또는 다중 몰딩 구조를 갖는 발광소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 서로 다른 적색 피크 파장을 갖는 형광체를 갖는 발광 소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 서로 다른 적색 피크 파장을 갖는 형광체와 녹색 형광체를 갖는 발광 소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 단층 또는 다층의 형광체층과 방습층을 갖는 발광 소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 내습성 및 내광성이 개선된 발광 소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 광 추출 효율 및 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 발광소자 패키지, 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법, 광원 장치를 제공할 수 있다.
실시 예는 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 및 제2 관통홀을 포함하는 몸체; 상기 몸체 상에 배치된 발광 소자; 상기 몸체와 상기 발광 소자 사이에 배치되는 제1 수지; 상기 발광 소자 상에 배치되고, KSF계 형광체를 포함하는 제1 형광체층; 상기 제1 형광체층 상에 배치되는 제2 형광체층;을 포함하고, 상기 몸체는 상기 제1 및 제2 관통홀 사이에 배치되는 리세스를 포함하고, 상기 제1 수지는 상기 리세스에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2형광체층에는 적색 피크 파장을 발광하는 제2형광체 및 녹색 피크 파장을 발광하는 제3형광체 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 KSF계 형광체의 적색 피크 파장은 상기 제2형광체의 적색 피크 파장보다 단 파장일 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2형광체층 상에 투광성의 방습층이 배치되며, 상기 방습층은 상기 몸체의 표면에 접촉될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 KSF계 형광체는 내부 형광체와 상기 내부 형광체를 감싸는 보호층을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2형광체는 MGF계 형광체를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2형광체층의 표면에 상기 발광 소자 방향으로 오목한 렌즈부를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제2형광체층의 외 측면은 상기 패키지 몸체의 외 측면과 같은 평면 상에 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광 소자의 제1,2본딩부는 상기 제1 및 제2관통 홀에 배치된 도전층과 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체는 상기 발광 소자의 둘레를 커버하는 캐비티를 가질 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지 또는 반도체 소자 패키지의 내습성이 개선될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지 또는 반도체 소자 패키지의 내광성이 개선될 수 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 광 추출 효율 및 전기적 특성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 패키지 제조방법에 의하면, 공정 효율을 향상시키고 새로운 패키지 구조를 제시하여 제조 단가를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지는 반사율이 높은 몸체를 제공함으로써, 반사체가 변색되지 않도록 방지할 수 있어 반도체 소자 패키지의 신뢰성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
실시 예에 따른 반도체 소자 패키지 및 반도체 소자 제조방법에 의하면, 반도체 소자 패키지가 기판 등에 재 본딩되거나 열 처리 되는 과정에서 반도체 소자 패키지의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 제1변형 예이다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 제2변형 예이다.
도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제3변형 예이다.
도 5는 도 1의 발광소자 패키지의 제4변형 예이다.
도 6은 도 1의 발광소자 패키지의 제5변형 예이다.
도 7 및 도 8은 도 1의 발광 소자 패키지의 제조 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 도 1의 발광소자 패키지의 제6변형 예이다.
도 10 및 도 11은 도9의 발광소자 패키지의 제조 과정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2실시 예에 따른 발광소자 패키지의 측 단면도이다.
도 13은 도 12의 발광소자 패키지의 제1변형 예이다.
도 14는 제3실시 예에 따른 발광소자 패키지의 측 단면도이다.
도 15는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 발광소자의 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
이하 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하나 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 패키지에 대해 상세히 설명하도록 한다. 상기 소자 패키지의 반도체 소자는 자외선, 적외선 또는 가시광선의 광을 발광하는 발광소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명하며, 상기 발광소자가 적용된 패키지 또는 광원 장치에 비 발광소자 예컨대, 제너 다이오드와 같은 소자나 파장이나 열을 감시하는 센싱 소자를 포함할 수 있다. 이하에서는 반도체 소자의 예로서 발광소자가 적용된 경우를 기반으로 설명하며, 발광소자 패키지 및 발광 소자 패키지 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 제1변형 예이고, 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 제2변형 예이며, 도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제3변형 예이고, 도 5는 도 1의 발광소자 패키지의 제4변형 예이며, 도 6은 도 1의 발광소자 패키지의 제5변형 예이다.
도 1을 참조하면, 발광소자 패키지(100)는, 몸체(201) 및 몸체(201) 상에 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(201)는 회로 기판을 포함할 수 있다. 상기 몸체(201)는 금속 계열의 기판(MCPCB), 수지 계열의 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 계열의 기판을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체(201)의 베이스층을 포함할 수 있으며, 상기 베이스층은 금속 또는 비금속 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속인 경우, Al, Cu, Fe 중 적어도 하나 또는 이둘 중 적어도 하나를 갖는 합금을 포함할 수 있다. 상기 비금속 재질인 경우, 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 몸체(201)는 상기 베이스층 상에 절연층, 상기 절연층 상에 패드를 갖는 배선층, 상기 배선층 상에 보호층이 배치될 수 있다. 상기 절연층은 프리 프레그(Preimpregnated Materials)를 포함하며, 에폭시 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스터 수지 등을 포함할 수 있다. 상기 보호층은 솔더 레지스트 재질 또는 반사성 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 패드(211,213)는 전극 패드로서, 예컨대 Cu와 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 패드로서, 금속 예컨대, 백금(Pt), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 탄탈늄(Ta), 알루미늄(Al)을 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 몸체(201)는 베이스층이 절연재질일 수 있으며, 예컨대 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(201)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다. 이러한 몸체(201) 상에 패드(211,213)가 배치될 수 있다.
상기 몸체(201)는 상기 패드(211,213)와 연결되는 비아 홀 또는 관통 홀을 구비하여, 상기 몸체(201)의 바닥으로 전기적인 경로를 제공할 수 있다. 상기 몸체(201)는 상기 패드(211,213)에 연결된 배선을 통해 상부의 다른 측 방향으로 전기적인 경로를 제공할 수 있다.
예로서, 상기 패드(211,213)을 통해 상기 몸체(201)의 하면까지 관통되는 관통 홀이 배치될 수 있으며, 상기 관통 홀에는 도전층이 형성될 수 있다. 상기 도전층은 Ag, Au, Pt, Sn, Cu, Zn, In, Bi, Ti 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 도전층은 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다. 상기 도전층은 솔더 페이스트로서, 파우더 입자 또는 파티클 입자와 플럭스의 혼합으로 형성될 수 있다. 상기 솔더 페이스트는 Sn-Ag-Cu를 포함할 수 있으며, 각 금속의 중량%는 달라질 수 있다. 예로서, 상기 도전층은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다.
상기 몸체(201) 상에는 리세스(R0)가 배치되며, 상기 리세스(R0)는 상기 몸체(201)의 하면으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)는 상기 몸체(201)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)는 상기 발광 소자(120)과 상기 몸체(201) 사이에 배치될 수 있다. 상기 리세스(R0)의 제1방향의 폭은 제1 및 제2패드(211,213) 사이의 간격보다 작을 수 있고, 제2방향의 길이는 상기 발광 소자(120)의 길이보다 클 수 있다. 상기 리세스(R0)의 폭은 상기 발광소자(120)의 장축 방향으로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)의 폭은 140 마이크로 미터 내지 160 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)의 제2방향의 길이는 제1방향과 직교하는 방향의 길이로서, 상기 발광소자(120)의 단축 방향의 길이보다 길게 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 발광소자(120)의 외측에 제1수지(131)이 노출되어, 광 반사 기능을 수행할 수 있다. 상기 리세스(R0)의 제2방향의 길이는 상기 발광소자(120)의 장축 방향의 길이보다 작게 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 발광소자(120)의 하면에서 제1수지(131)로 접착하는 접착제 및 반사 부재로 기능할 수 있다. 상기 리세스(R0)의 제2방향의 길이는 상기 제1수지(131)의 오픈 영역 내에 배치되거나, 상기 제1수지(131)와 접촉될 수 있다.
상기 발광 소자(120)과 상기 몸체(201) 사이에는 제1수지(131)가 배치될 수 있다. 상기 제1수지(131)는 상기 발광 소자(120)를 고정하는 접착제로 기능하거나, 상기 발광 소자(120)로부터 입사된 광을 반사하는 반사 기능을 수행하거나, 열을 전도하는 열 전도체로 기능할 수 있다. 상기 제1수지(131)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1수지(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 접착제는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 상기 제1수지(131)는 TiO2, Al2O3, SiO2 중 적어도 하나의 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 리세스(R0)의 깊이는 상기 패드(211,213)의 두께에 비해 작게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)의 깊이는 상기 제1수지(131)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R0)의 깊이는 상기 몸체(201)의 안정적인 강도를 고려하거나 및/또는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지에 크랙(crack)이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R0)는 상기 발광소자(120) 하부에 제1수지(131)으로 인한 언더필(under fill) 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 언더필(Under fill) 공정은 발광소자(120)를 몸체(201)에 실장한 후 상기 제1수지(131)를 상기 발광소자(120) 하부에 배치하는 공정일 수 있고, 상기 발광소자(120)를 몸체(201)에 실장하는 공정에서 상기 제1수지(131)를 통해 실장하기 위해 상기 제1수지(131)를 상기 리세스(R0)에 배치한 후 상기 발광소자(120)를 배치하는 공정일 수 있다. 상기 리세스(R0)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(201)의 상면 사이에 상기 제1수지(131)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R0)는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R0)의 깊이는 40 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 발광 소자(120)는 몸체(201) 상에 배치될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다.
상기 기판(124)은 투광 층으로서, 절연성 재질 또는 반도체 재질로 형성될 수 있다. 상기 기판(124)은 예컨대, 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(124)은 표면에 요철 패턴이 형성될 수 있다. 상기 기판(124)는 제거되거나, 다른 수지 재질의 투광층이 배치될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)은 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(122)은 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(123)은 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 상기 발광 구조물(123)은 예로서 2족-6족 또는 3족-5족 화합물 반도체로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 발광 구조물(123)은 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In), 인(P), 비소(As), 질소(N)로부터 선택된 적어도 두 개 이상의 원소를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(123)은 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층은 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.
상기 발광 소자(120)는 청색 광, 녹색 광, 또는 적색 광을 발광할 수 있다. 상기 발광 소자(120)는 자외 광을 발광할 수 있다. 상기 발광 소자(120)는 자외선부터 가시광선의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있다.
상기 발광 소자(120)는 하부에 제1 및 제2본딩부(121,122)를 구비할 수 있으며, 상기 제1 및 제2본딩부(121,122)는 전극 또는 패드일 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121) 및 상기 제2 본딩부(122)을 통하여 공급되는 구동 전원에 의하여 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있게 된다. 그리고, 상기 발광소자(120)에서 발광된 빛은 상기 몸체의 상부 방향으로 제공될 수 있게 된다. 상기 제1 본딩부(121)과 상기 제2 본딩부(122)는 Ti, Al, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO를 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
상기 발광 소자(120)는 상기 제1,2패드(211,213) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1본딩부(121)는 상기 제1패드(211)와 대면하게 배치될 수 있으며 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2본딩부(122)는 상기 제2패드(213)과 대면하게 배치될 수 있으며 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1패드(211)와 발광 소자(120)의 제1본딩부(121) 사이, 상기 제2 패드(213)과 상기 발광 소자(120)의 제2본딩부(122) 사이에는 도전층이 배치될 수 있다. 상기 도전층은 상기 제1,2패드(211,213)의 상면에서 상기 제1,2본딩부(127,129)와 본딩될 수 있다. 상기 도전층은 Ag, Au, Pt, Sn, Cu 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 상기 각 패드(211,213)과 상기 본딩부(121,122) 중 적어도 하나는 구성하는 물질과 상기 도전층의 물질이 화합된 화합물로 결합될 수 있다. 상기 화합물은 CuxSny, AgxSny, AuxSny 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 x는 0<x<1, y=1-x, x>y의 조건을 만족할 수 있다.
상기 발광소자(120)의 본딩부(121,122)는 상기 도전층을 구성하는 물질과 상기 도전층을 형성되는 과정 또는 상기 도전층이 제공된 후 열처리 과정에서, 상기 도전층과 상기 패드(211,213) 및 본딩부(121,122) 사이에 금속간 화합물(IMC; intermetallic compound)이 형성될 수 있다. 예 로서, 상기 도전층은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다. 예로서, 상기 도전층은 SAC(Sn-Ag-Cu) 물질을 포함할 수 있다.
예로서, 상기 도전층을 이루는 물질과 상기 패드(211,213)의 금속 간의 결합에 의해 합금층이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 도전층과 상기 패드(211,213)이 물리적으로 또한 전기적으로 안정하게 결합될 수 있게 된다. 상기 도전층, 합금층 및 상기 프레임이 물리적으로 또한 전기적으로 안정하게 결합될 수 있게 된다. 상기 합금층이 AgSn, CuSn, AuSn 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 금속간 화합물층을 포함할 수 있다. 상기 금속간 화합물층은 제1 물질과 제2 물질의 결합으로 형성될 수 있으며, 제1 물질은 도전층으로부터 제공될 수 있고, 제2 물질은 상기 본딩부(121,122) 또는 상기 패드(211,213)로부터 제공될 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100)는 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장되어 공급될 수도 있다. 그런데, 종래 발광소자 패키지가 서브 마운트 또는 회로기판 등에 실장됨에 있어 리플로우(reflow) 등의 고온 공정이 적용될 수 있다. 이때, 리플로우 공정에서, 발광소자 패키지에 제공된 리드 프레임과 발광소자 간의 본딩 영역에서 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되어 전기적 연결 및 물리적 결합의 안정성이 약화될 수 있게 된다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자(120)의 제1 본딩부(121)와 제2 본딩부(122)는 패드(211,213) 및 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 상기 도전층의 용융점이 다른 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(201)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체(201)가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1,2패드(211,213) 중 적어도 하나 또는 모두는 상부가 오목한 상부 리세스를 가질 수 있으며, 상기 상부 리세스는 상기 제1,2패드(211,213)의 상면보다 낮게 함몰된 영역일 수 있다. 상기 상부 리세스에는 광 반사를 위해 수지 재질 예컨대, 백색 수지가 채워질 수 있으며, 상기 백색 수지는 상기 발광 소자(120)의 하면보다 낮게 배치될 수 있어, 광 반사를 효과적으로 수행할 수 있다.
상기 발광 소자의 표면 상에는 다수의 형광체층이 형성될 수 있다. 상기 다수의 형광체층은 제1형광체층(251) 및 제2형광체층(253)을 포함할 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자의 표면에 형성되며, 상기 제2형광체층(253)은 상기 제1형광체층(251)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2형광체층(253)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1형광체층(251)은 제1형광체를 포함하며, 상기 제1형광체층(251)은 제2형광체를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2형광체는 불화물(fluoride) 화합물의 형광체를 포함할 수 있으며, 예컨대 MGF계 형광체, KSF계 형광체 또는 KTF계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1,2형광체는 서로 다른 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 제1,2형광체는 상기 발광소자로부터 방출된 광을 서로 다른 적색 피크 파장으로 발광할 수 있다.
상기 제1형광체는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 제1형광체는 610 nm에서 650 nm까지의 파장범위를 가질 수 있으며, 상기 파장은 10 nm 미만의 반치폭을 가질 수 있다. 상기 제1형광체는 플루오라이트(fluoride)계 형광체를 포함할 수 있다. 상기 플루오라이트계 형광체는, KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4+, K3SiF7:Mn4 + 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 KSF계 형광체 예컨대, KaSi1 - cFb:Mn4 + c의 조성식을 가질 수 있으며, 상기 a는 1 ≤ a ≤ 2.5, 상기 b는 5 ≤ b ≤ 6.5, 상기 c는 0.001 ≤ c ≤ 0.1를 만족할 수 있다.
또한 상기 플루오라이트계 적색 형광체는 고온/고습에서의 신뢰성 향상을 위하여 각각 Mn을 함유하지 않는 불화물로 코팅되거나 형광체 표면 또는 Mn을 함유하지 않는 불화물 코팅 표면에 유기물 코팅을 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 플루어라이트계 적색 형광체의 경우 기타 형광체와 달리 10nm 이하의 협반치폭을 구현할 수 있기 때문에, 고해상도 장치에 활용될 수 있다.
상기 제1형광체는, 다른 예로서, 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있으며, 상기 양자점은 II-VI 화합물, 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, 적색 광을 발광할 수 있다. 상기 양자점은 예컨대, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, In,Sb, AlS, AlP, AlAs, PbS, PbSe, Ge, Si, CuInS2, CuInSe2 등과 같은 것들 및 이들의 조합이 될 수 있다.
상기 제2형광체는, 상기 발광 소자(120)로부터 방출된 광을 여기 파장으로 하여 제2피크 파장 예컨대, 실시 예에 따른 적색 피크 파장 내에서 장 파장의 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 제2형광체는 실시 예에 따른 적색 형광체를 포함한다. 상기 적색 형광체는 2가 금속(M), 활성제의 원소(A), 플루오린(F, Fluorine or Fluor)와 산소(O)를 함유하고 일반식 M4D1 - xOyF:Ax 구조의 조성물을 포함할 수 있다. 여기서, M은 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn 중 적어도 하나이며, D는 Si, Ge Sn, Ti, Zr, Hf 중 적어도 하나이며, F는 풀루오린(Fluorine)이며, A는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 M은 Mg이며, 상기 D는 Ge이며, 상기 A는 4가 망간 Mn4 + 을 포함할 수 있다. 상기 A의 몰 백분율은 10% 이하이며, 상기 D와 상기 A의 몰 백분율의 합은 100%일 수 있다. 상기 x는 0.001 ≤ x ≤ 0.1를 만족하며, y는 1 ≤ y ≤5를 만족할 수 있다. 상기 원소 D가 0.01부터 0.99까지 증가하면 원소 A는 0.99부터 0.01까지 감소할 수 있다.
상기 제2형광체는 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 자외선 또는 청색 파장을 여기 파장으로 하여 심적색 예컨대, 적색 파장 중에서 장 파장 또는 상기 제1형광체로부터 방출된 파장보다 장 파장을 발광할 수 있다. 상기 제2형광체로부터 방출된 제2피크 파장은 650nm 이상 예컨대, 655nm 내지 670nm의 피크 파장 또는 660nm 내지 665nm의 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 제2형광체의 제2피크 파장의 반치 폭은 25nm 이하 예컨대, 20nm 이하일 수 있다. 상기 제2형광체의 피크 파장의 반치 폭은 예컨대, 10nm 내지 20nm 범위일 수 있다. 상기 적색 형광체의 조성물은 특정 구체 예로서, Mn4 + x로 활성화된 플루오린 형광체 물질로 사용될 수 있다. 상기 적색 형광체의 조성물은 예컨대, Mg4Ge1-xOyF:Mn4+ x의 구조를 가질 수 있다.
상기 제1,2형광체에서 활성제는 Mn4 + 등의 4가 전이금속 이온이거나, 각종 희토류 이온이나 전이금속 이온에서 선택되는 금속 이온을 필요에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, Eu2 + , Ce3 +, Pr3 +, Nd3 +, Sm3 +, Eu3 +, Gd3 +, Tb3 +, Dy3 +, Ho3+, Er3 +, Tm3 +, Yb3 + 등의 3가 희토류금속 이온, Sm2 +, Eu2 +, Yb2 + 등의 2가 희토류금속 이온, Mn2 + 등의 2가 전이금속이온, Cr3 +이나 Fe3 + 등의 3가 전이금속이온 등이다.
실시 예에 따른 형광체 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
상기 제1 및 제2형광체층(251,253)은 유동성의 용제를 금형 내부로 주입하고 고형화하는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 인젝션 몰딩(injection molding), 트랜스퍼 몰딩(transfer molding), 컴프레션 몰딩(compression molding) 등의 방식이 포함될 수 있다.
상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자의 상면 및 측면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자의 하면 외부에 배치될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)의 일부는 상기 제1수지와 접촉될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 상기 몸체(201)의 상면에 접촉될 수 있다.
상기 제2형광체층(253)은 상기 제1형광체층(251)의 표면을 감싸게 배치될 수 있다. 상기 제2형광체층(253)은 상기 제1형광체층(251)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 상기 제2형광체층(253)은 상기 몸체의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 제2형광체층(253)은 외 측면은 상기 몸체의 측면과 같은 수직 면 상에 배치될 수 있다. 이는 상기 제2형광체층(253)을 형성한 후 상기 몸체(201)와 함께 커팅하게 됨으로써, 상기 제2형광체층(253)을 몸체와 동일 수직한 평면 상에 형성시켜 줄 수 있다.
상기 제2형광체층(253)은 상기 제1형광체층(251)의 외부에서 상기 제1형광체층(251)의 표면을 보호하게 됨으로써, 상기 제1형광체층(251) 내의 제1형광체를 습기로부터 보호할 수 있다. 이에 따라 제1형광체의 내습성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 2은 도 1의 발광 소자 패키지의 제1변형 예로서, 상기에 개시된 동일한 구성은 동일한 구성은 상기에 개시된 구성을 참조하기로 한다.
도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지는 발광 소자의 표면 상에 배치된 제1형광체층(251)은 도 1과 같은 적색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 적색 형광체는 도 1에 개시된 제1,2형광체 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
상기 제1형광체층(251) 상에 제2형광체층(255)이 형성될 수 있다. 상기 제2형광체층(255)은 제3형광체로서, 녹색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 녹색 형광체는 예컨대 발광 소자(120)으로부터 방출된 피크 파장을 여기 파장으로 하여 제3피크 파장 예컨대, 녹색 광을 발광하는 녹색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 녹색 형광체는 525nm 내지 545nm의 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 제3형광체는, 예컨대, (Y,Gd,Lu,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce, (Mg,Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu, (Ca,Sr)3SiO5:Eu, (La,Ca)3Si6N11:Ce, α-SiAlON:Eu, β-SiAlON:Eu, Ba3Si6O12N2:Eu, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce, CaSc2O4:Eu, BaAl8O13:Eu, (Ca,Sr,Ba)Al2O4:Eu, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)2S4:Eu, (Ca,Sr)8(Mg,Zn)(SiO4)4Cl2:Eu/Mn, (Ca,Sr,Ba)3MgSi2O8:Eu/Mn, (Ca,Sr,Ba)2(Mg,Zn)Si2O7:Eu, Zn2SiO4:Mn, (Y,Gd)BO3:Tb, ZnS:Cu,Cl/Al, ZnS:Ag,Cl/Al, (Sr,Ca)2Si5N8:Eu, (Li,Na,K)3ZrF7:Mn, (Li,Na,K)2(Ti,Zr)F6:Mn, (Ca,Sr,Ba)(Ti,Zr)F6:Mn, Ba0 . 65Zr0 .35F2. 7:Mn, (Sr,Ca)S:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, (Y,Gd)(V,P)O4:Eu, Y2O3:Eu, (Sr,Ca,Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu, (Ca,Sr,Ba)MgAl10O17:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu, 3.5MgOㆍ0.5MgF2ㆍGeO2:Mn 등 중에서 한 종류 또는 2종류 이상이 선택될 수 있다.
상기 제3형광체는 예컨대, La3Si6N11:Ce3 +, BaSiN2:Eu2 +, Sr1 . 5Al3Si9N16:Eu2 +, Ca1.5A13Si9N16:Eu2+, CaSiA12O3N2:Eu2 +, SrSiA12O3N2:Eu2 +, CaSi2O2N2:Eu2 +, SrSi2O2N2:Eu2+, BaSi2O2N2:Eu2 +, Sr2Si5N8:Ce3 +, Ca1 . 5Al3Si9N16:Ce3 + 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제3형광체는, 다른 예로서, 양자점(quantum dot)을 포함할 수 있으며, 상기 양자점은 II-VI 화합물, 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, 녹색 광을 발광할 수 있다. 상기 양자점은 예컨대, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, In,Sb, AlS, AlP, AlAs, PbS, PbSe, Ge, Si, CuInS2, CuInSe2 등과 같은 것들 및 이들의 조합이 될 수 있다.
상기 제3형광체는 상기에 개시된 녹색 형광체와 함께 상기의 적색 형광체를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자(120)의 상면 및 측면 상에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자(120)의 하면 외부에 배치될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)의 일부는 제1수지(131)와 접촉될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 상기 몸체(201)의 상면에 접촉될 수 있다.
상기 제2형광체층(255)은 상기 제1형광체층(251)의 표면을 감싸게 배치될 수 있다. 상기 제2형광체층(255)은 상기 제1형광체층(251)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 상기 제2형광체층(255)은 상기 몸체(201)의 상면에 접촉될 수 있다. 상기 제2형광체층(255)은 외 측면은 상기 몸체(201)의 측면과 같은 수직 면 상에 배치될 수 있다. 이는 상기 제2형광체층(255)을 형성한 후 상기 몸체(201)와 함께 커팅하게 됨으로써, 상기 제2형광체층(255)을 몸체(201)와 동일 수직한 평면 상에 형성시켜 줄 수 있다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 제2변형 예이다. 제2변형 예로서, 상기에 개시된 동일한 구성은 동일한 구성은 상기에 개시된 구성을 참조하기로 한다.
도 3을 참조하면, 발광 소자 패키지는 발광 소자의 표면 상에 배치된 제1형광체층(251) 및 제2형광체층(253)을 포함하며, 상기 제1형광체층(251)은 상기에 개시된 제1형광체를 포함할 수 있으며, 상기 제2형광체층(253)은 상기에 개시된 제2,3형광체 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 제1,2형광체층의 상세한 설명은 도 1 및 도 2의 설명을 참조하기로 한다.
상기 제2형광체층(253) 상에는 투명한 방습층(256)이 형성될 수 있다. 상기 방습층(256)은 습기 침투에 취약한 제2형광체층(253)의 외표면을 덮고 있다. 또한, 제2형광체층(253)과 상기 몸체(201) 사이의 계면을 따라 습기 침투를 방지하기 위해, 상기 계면으로 연장될 수 있다. 이러한 방습층(256)은 소수성 코팅층으로 형성되어, 상기 제2형광체층(253)의 표면이나 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 소수성 코팅층은 플라즈마 중합반응에 의해 제2형광체층(253)의 외표면에 형성되는 고분자 물질층이다. 상기 고분자 물질층은 예컨대, CF4, CH4와 TEOS(Tetra Ethyl OrthoSilicate)로부터 선택된 적어도 하나가 플라즈마 중합반응을 위해 단량체 가스로 이용된다. 또한, 상기 소수성 코팅층은, 광 투과가 잘 되도록, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장보다 작은 크기의 두께를 가질 수 있으며, 예컨대 5~500nm 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 5~100nm 범위 또는 5~10nm 두께의 고분자 물질층이 형성되었다.
다른 예로서, 상기 방습층(256)은 불소를 포함할 수 있다. 상기 불소는 탄소와 화학 결합력이 강하고 자외선에 의한 분자 간의 결합 파괴는 발생되지 않는다. 이러한 방습층(256)은 불소 수지계 층으로 정의할 수 있으며, 상기 방습층(256)의 분자쇄는 나선형 구조로서, 분자쇄의 구조가 3차원적인 나선형 구조로 되어 있어, 탄소-탄소 결합의 주변을 불소 원자가 틈이 없게 막아주고 있어, 자외선 및 산소 등의 침입에 의한 분자쇄의 파괴를 보호하고 있다. 또한 상기 방습층(256)은 산소나 물 또는 기름과 같은 수분이 소재 표면까지의 침투를 최대한 차단하므로 소재를 보호할 수 있다. 상기 방습층(256)은 투광성의 재질로서, 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 광을 투과시켜 준다.
또한 방습층(256)은 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 도 19의 투과율의 그래프를 보면, 자외선 대역에서 PCTFE, ETFE, FEP, PFA의 순으로 투과율이 높게 나타나며, 도 20 및 도 21의 방습 재질에 따른 자외선 파장에서의 습기 흡수율을 보면, PCTFE, FEP, PFA의 순으로 나타남을 알 수 있다. 따라서, PCTFE, FEP, PFA 중 적어도 하나를 사용하여 방습 층으로 사용할 수 있다. 상기 방습층(256)의 두께는 1mm 이하로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 방습층(256)은 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 파장에 대해 70% 내지 95%의 투과율을 가질 수 있다. 상기 투과율이 70% 미만이면 기능 저하로 인한 광학적 신뢰성이 떨어질 수 있다. 이러한 방습층(256)에 의해 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 광에 의한 손해 없이 투과시켜 줄 수 있다. 상기 방습층(256)의 코팅 방법의 일 예를 보면, 수지 용제에 불소를 녹인 액상의 불소 수지계 방습층(256)으로 코팅하게 된다. 이때 상기 수지 용제에 녹인 불소의 함유량은 예컨대, 1-3wt% 범위로 녹여 코팅할 때, 불소 함유량이 1wt% 인 경우, 경화 후 평균 94.5% 투과율이 나타나며, 2wt%인 경우 경화 후 투과율은 평균 90.4% 이며, 3wt%인 경우 경화 후 투과율은 82.9% 범위가 된다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 제3변형 예이다. 제3변형 예는 제2변형 예의 다른 예로서, 동일 구성은 상기에 개시된 설명을 참조하기로 한다.
도 4를 참조하면, 몸체(201)의 사이즈가 제2형광체층(253)의 외측 면보다 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 몸체(201)의 상면에는 방습층(256)이 더 연장될 수 있다. 상기 방습층(256)은 제2형광체층(253)의 표면, 상기 제2형광체층(253)과 몸체(201)의 사이의 계면, 상기 몸체(201)의 상면에 형성되어, 습기를 차단할 수 있다. 상기 방습층(256)은 상기에 개시된 재질 중에서 선택될 수 있다.
도 5는 도 1의 발광 소자 패키지의 제4변형 예이다.
도 5를 참조하면, 발광 소자(120)의 표면에는 제1형광체(251A)가 도포된 예이다. 상기 제1형광체(251A)는 적색 형광체로서, 상기에 개시된 제1형광체일 수 있다.
제1형광체층(257)은 상기 발광 소자(120)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(257)은 상기 제1형광체(251A)를 습기로부터 보호하고 상기 발광 소자(120)의 둘레에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(257)에는 상기 제1형광체(251A)가 침전된 형태로 상기 발광 소자(120)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(257)의 외측면은 수직한 면이거나, 경사진 면 또는 곡면을 포함할 수 있다.
도 6은 도 1의 발광 소자 패키지의 제5변형 예이다.
도 6을 참조하면, 발광 소자의 둘레에 제1형광체층(251B)이 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251B)에는 제1형광체(P1)가 첨가될 수 있다. 상기 제1형광체(P1)는 외부에 내부 형광체(P11)와 외부 보호층(P12)을 갖는 층 구조를 포함할 수 있다. 상기 내부의 형광체는 실시 예에 개시된 적색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 외부 보호층(P12)은 내부 형광체(P11)의 외표면에 형성되는 고분자 물질층이다. 상기 고분자 물질층은 예컨대, CF4, CH4와 TEOS(Tetra Ethyl OrthoSilicate)로부터 선택된 적어도 하나가 플라즈마 중합반응을 위해 단량체 가스로 이용된다. 또한, 상기 소수성 코팅층은, 광 투과가 잘 되도록, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장보다 작은 크기의 두께를 가질 수 있으며, 예컨대 5~500nm 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 5~100nm 범위 또는 5~10nm 두께의 고분자 물질층이 형성되었다. 상기 내부 형광체는 실시 예에 따른 제1형광체로서, 상기에 개시된 적색 형광체를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 제1형광체(P1)는 내습성 형광체로 제공될 수 있다.
상기 제1형광체층(251B)의 표면에는 상기에 개시된 제2형광체층이 형성되거나, 제2형광체층 및 방습층이 형성될 수 있다. 상기 제2형광체층에는 제2형광체를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 도 1의 발광 소자 패키지의 제조 과정을 설명하기로 한다.
도 7과 같이, 몸체(201)의 복수의 발광 소자(120)가 배열되며, 상기 몸체(120)의 패드에는 각 발광 소자(120)의 본딩부(121,122)가 본딩될 수 있다. 여기서, 상기 각 발광 소자(120)의 본딩 전에 제1수지(131)로 상기 발광 소자(120)와 몸체(201) 사이를 접착시켜 줄 수 있다.
상기 각 발광 소자(120) 상에 제1형광체층(251)을 형성하게 된다. 상기 제1형광체층(251)은 디스펜싱 공정을 통해 각 발광 소자(120)의 표면에 형성될 수 있다.
도 8과 같이, 제2형광체층(253)은 상기 복수의 발광 소자(120)를 감싸는 형상으로 형성될 수 있으며, 트랜스퍼 몰딩 공정으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2형광체층(251,253) 내의 제1,2형광체는 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
상기 제2형광체층(253)이 형성되면, 단위 발광 소자 패키지의 크기로 커팅하게 된다. 이때 제2형광체층(253)의 외측면과 몸체(201)의 외 측면이 같은 평면 상에 놓일 수 있다. 이에 따라 발광 소자 패키지의 사이즈가 최적화될 수 있다.
도 9는 도 1의 발광소자 패키지의 제6변형 예이다.
도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지는 발광 소자(120)의 표면에 접착체층(261)을 형성하게 된다. 상기 접착제층(261)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착제이거나 투명한 수지 접착제일 수 있다.
상기 접착체층(261)은 상기 발광 소자(120)의 상면, 측면 및 하면, 그리고 지지부재(201)의 상면에 형성될 수 있다.
제1형광체층(251)을 상기 접착체층(261) 상에 형성하거나, 부착시켜 줄 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 미리 사출 성형된 구조물로서, 하부에 상기 발광 소자(120)와 대응되는 크기의 오목부를 갖고 상기 발광 소자(120) 상에 부착될 수 있다.
상기 제1형광체층(251)은 상기에 개시된 제1형광체를 포함할 수 있다. 상기 제1형광체층(251) 상에는 방습층(256)이나 제2형광체층(253)이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 제1형광체는 미리 제조된 제1형광체층(251) 내에 배치됨으로써, 균일한 분포로 제공될 수 있다.
상기 제1형광체층(251)은 상기 발광 소자(120)와 수직하게 중첩되는 영역에 렌즈부(263A)를 구비할 수 있다. 상기 렌즈부(263A)는 오목한 곡면이거나 각진 면을 포함할 수 있으며 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 렌즈부(263A)는 입사된 광을 측 방향으로 반사시켜 줄 수 있다.
이러한 발광 소자 패키지의 제조 과정을 보면, 도 10과 같이 발광 소자(120)의 표면에 접착제층(261)을 형성한 후, 도 11과 같이 미리 준비된 제1형광체층(251)의 구조물을 상기 접착체층(261) 상에 덮혀 준다. 이에 따라 상기 접착제층(261)은 상기 제1형광체층(251)의 내부에 밀착될 수 있다. 이후 단위 패키지의 크기로 커팅하여 개별 발광 소자 패키지로 제공될 수 있다. 상기 미리 준비된 제1형광체층(251)에는 렌즈부(263A)를 형성할 수 있으며, 그 형상은 오목한 반구 형상, 역 삼각형 형상, 또는 역 다각뿔대 형상을 포함할 수 있다. 상기 접착체층(261)을 발광 소자(120)의 표면 및 지지 부재(201)의 상면까지 연장시켜 형성해 줌으로써, 방습효과를 개선시켜 줄 수 있다.
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 예이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 동일한 구성은 상기의 설명을 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 패키지 몸체(110), 및 상기 패키지 몸체(110) 상에 발광소자(120)를 포함할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)와 반사부(117)를 포함할 수 있다. 상기 반사부(117)는 상기 몸체(113) 위에 배치될 수 있다. 상기 반사부(117)는 상기 몸체(113)의 상부 면 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사부(117)는 상기 몸체(113)의 상부 면 위에 캐비티(C)를 제공할 수 있다. 상기 반사부(117)는 상기 발광소자(120)로부터 방출되는 빛을 상부 방향으로 반사시킬 수 있다. 상기 반사부(117)는 상기 몸체(113)의 상면에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 상기 캐비티(C)를 포함할 수 있다. 상기 캐비티(C)는 바닥면과, 상기 바닥면에서 상기 패키지 몸체(110)의 상면으로 경사진 측면을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다. 예로서, 상기 패키지 몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 패키지 몸체(110)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(120)는 상기에 개시된 구성을 참조하기로 한다.
상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 몸체(113) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 반사부(117)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 Ti, Al, Sn, In, Ir, Ta, Pd, Co, Cr, Mg, Zn, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru, Rh, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO를 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 물질 또는 합금을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 제1 관통 홀(TH1)와 제2 관통 홀(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 몸체(110)는 상기 캐비티(C)의 바닥면에서 상기 패키지 몸체(110)의 하면을 관통하는 상기 제1 관통 홀(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 몸체(110)는 상기 캐비티(C)의 바닥면에서 상기 패키지 몸체(110)의 하면을 관통하는 상기 제2 관통 홀(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 몸체(113)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 몸체(113)를 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 몸체(113)의 상면과 하면을 제1 방향으로 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 몸체(113)의 상면에서 하면으로 향하는 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 관통 홀(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 본딩부(121)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 관통 홀(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 본딩부(122)의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 관통 홀(TH1)의 상부 영역의 폭(W1)이 상기 제1 관통 홀(TH1)의 하부 영역의 폭(W2)에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다. 또한, 상기 제2 관통 홀(TH2)의 상부 영역의 폭이 상기 제2 관통 홀(TH2)의 하부 영역의 폭에 비해 작거나 같게 제공될 수 있다.
상기 제1 관통 홀(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 경사면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면을 가질 수 있고, 상기 경사면은 곡률을 가지며 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)의 하면 영역에서 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2) 사이의 폭은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 몸체(113)의 하면 영역에서 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2) 사이의 폭은 100 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 몸체(113)의 하면 영역에서 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2) 사이의 폭은, 실시 예에 따른 발광소자 패키지가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 본딩부 간의 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 리세스(R1,R2)를 포함할 수 있다. 상기 리세스(R1,R2)는 상기 캐비티(C)의 바닥면에서 상기 패키지 몸체(110)의 하면으로 오목하게 제공될 수 있다.
상기 리세스(R1,R2)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1,R2)는 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 반사부(117) 사이에 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R1)는 상기 제2 관통 홀(TH2)와 상기 반사부(117) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1)의 일부는 상기 몸체(113)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1)의 일부는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 리세스(R1)는 상기 발광소자(120)의 둘레에 폐루프 형상으로 제공될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 리세스(R1)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 관통 홀(TH1)에 인접하게 배치된 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 리세스(R1)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제2 관통 홀(TH2)에 인접하게 배치된 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 제1수지(130)를 포함할 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 리세스(R1)에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1수지(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 제1수지(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1수지(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 제1수지(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 제1수지는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 상기 제1수지(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 제1수지(130)는 예로서 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 리세스(R1)의 깊이는 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이 또는 상기 제2 관통 홀(TH2)의 깊이에 비해 작게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1)의 깊이는 상기 제1수지(130)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R1)이 깊이는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 고려하거나 및/또는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지(100)에 크랙이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R1)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 상기 리세스(R1)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 상기 제1수지(130)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R1)는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다.
상기 리세스(R1)의 깊이와 폭(W3)은 상기 제1수지(130)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 리세스(R1)의 깊이와 폭(W3)은 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치되는 상기 제1수지(130)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다. 예로서, 상기 리세스(R1)의 깊이는 40 마이크로 미터 내지 60 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 상기 리세스(R1)의 폭(W3)은 수백 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1)의 폭(W3)은 140 마이크로 미터 내지 160 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 리세스(R1)의 폭(W3)은 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
상기 리세스(R1)에 제공된 상기 제1수지(130)에 의하여 상기 발광소자(120)의 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)가 외부로부터 밀봉될 수 있게 된다. 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120) 아래에 폐루프 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 리세스(R1)의 형상을 따라 폐루프 형상으로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R1)는 사각 형상의 폐루프로 제공될 수도 있으며, 원형 또는 타원 형상의 폐루프로 제공될 수도 있다. 상기 루프 형상은 오픈 루프 또는 불연속적인 루프 형상일 수 있다. 상기 루프 형상은 탑뷰에서 볼 때 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 이는 상기 몸체(113)의 크랙 프리(crack free)를 제공할 수 있는 사출 공정 두께가 고려된 것이다.
실시 예에 의하면, 제1 관통 홀(TH1)의 깊이는 상기 리세스(R1)의 깊이에 대해 2 배 내지 10 배로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이가 200 마이크로 미터로 제공되는 경우, 상기 리세스(R1)의 깊이는 20 마이크로 미터 내지 100 마이크로 미터로 제공될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 발광 소자(120)의 표면에 제1형광체층(251)이 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 제1실시 예에 개시된 제1형광체를 갖는 형광체층으로서, 상기의 구성을 참조하기로 하며 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 제1형광체층(251)의 상기 캐비티(C)의 바닥에서 제1수지(130)과 접착될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)는 캐비티(C)의 바닥과 접착될 수 있다.
상기 제1형광체층(251) 상에는 투광부(253)이 형성될 수 있다. 상기 투광부(253)은 상기에 개시된 제2형광체층(253)으로서, 제2형광체를 갖거나, 제2형광체 또는 제3형광체 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 투광부(253)은 상기 캐비티(C)의 상부까지 채워질 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 관통 홀(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(121)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 관통 홀(TH1)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)의 폭은 상기 제1 관통 홀(TH1)의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 몸체(113)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 관통 홀(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(122)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 관통 홀(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)의 폭은 상기 제2 관통 홀(TH2)의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 몸체(113)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt, Sn, Cu 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 SAC(Sn-Ag-Cu) 물질을 포함할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)이 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 도전층(322)이 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)에 외부 전원이 공급될 수 있고, 이에 따라 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 외측 방향으로 이동되는 경우, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 측면을 타고 확산될 수도 있다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 측면으로 이동되는 경우, 상기 발광소자(120)의 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층이 전기적으로 단락될 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 측면으로 이동되는 경우, 상기 발광소자(120)의 광 추출 효율이 저하될 수도 있다.
그러나, 실시 예에 의하면, 상기 제1수지(130)에 의하여 상기 리세스(R1)가 제공된 영역을 기준으로, 내부와 외부가 격리될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 리세스(R1)가 제공된 영역을 벗어나 외부 방향으로 이동되는 것이 방지될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 발광소자(120)의 측면으로 이동되는 것이 방지될 수 있으며, 상기 발광소자(120)가 전기적으로 단락되는 것이 방지되고 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 리세스(R1)에 제공된 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)의 하부면을 따라 상기 발광소자(120) 아래에 위치된 제1 영역(A1)으로 이동되어 제공될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)의 4개의 측면에 접촉되어 배치될 수도 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)는 상기 제1수지(130)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있고, 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)가 상기 제1수지(130)에 의하여 밀봉될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)가 상기 제1수지(130)에 의하여 밀봉될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)에 제공된 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 몸체(113)의 상부면 위로 이동되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 상기 제1수지(130)의 양이 충분하게 제공되지 못하는 경우, 상기 발광소자(120) 아래에 위치된 상기 제1 영역(A1)은 상기 제1수지(130)에 의하여 채워지지 않고 일부 영역이 빈 공간으로 제공될 수도 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1수지(130)의 빈 틈을 통하여 상기 제1 영역(A1)의 빈 공간으로 확산되어 이동될 수도 있다.
그러나, 실시 예에 따른 몸체(113)의 물성과 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)의 물성을 선택함에 있어, 서로 접착성이 좋지 않은 물성을 선택함으로써, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 몸체(113)의 상부면에서 확산되는 거리를 제한할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 몸체(113)의 상부면에서 이동되는 거리가 제어될 수 있으므로, 상기 제1 영역(A1)에서 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)이 전기적으로 단락되는 것이 방지될 수 있다.
상기 관통 홀(TH1,TH2)에는 금속층(430)이 형성될 수 있다. 상기 금속층(430)은 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 금속층(430)은 상기 제1 관통 홀(TH1)를 제공하는 상기 패키지 몸체(110)의 측벽과 상기 제2 관통 홀(TH2)를 제공하는 상기 패키지 몸체(110)의 측벽에 제공될 수 있다.
상기 금속층(430)은 상기 제1 관통 홀(TH1)를 제공하는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 제1 도전층(321) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 금속층(430)은 상기 제2 관통 홀(TH2)를 제공하는 상기 패키지 몸체(110)와 상기 제2 도전층(322) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 상기 금속층(430)은 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)과 인접한 상기 패키지 몸체(110)의 하면에도 제공될 수 있다.
상기 금속층(430)은 상기 패키지 몸체(110)와 접착력이 좋은 물성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속층(430)은 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 접착력이 좋은 물성을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2) 내에 안정적으로 제공될 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 상기 패키지 몸체(110)와의 접착력이 좋지 않은 경우에도, 상기 금속층(430)에 의하여 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)이 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2) 내에 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 각 본딩부 아래에 하나의 관통 홀가 제공된 경우를 기준으로 설명되었다. 그러나, 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 각 관통 홀 아래에 복수의 관통 홀가 제공될 수도 있다. 또한, 복수의 관통 홀는 서로 다른 폭을 갖는 관통 홀로 제공될 수도 있다. 또한, 실시 예에 따른 관통 홀의 형상은 다양한 형상으로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 실시 예에 따른 관통 홀는 상부 영역으로부터 하부 영역까지 동일한 폭으로 제공될 수도 있다. 또한, 실시 예에 따른 관통 홀는 다단 구조의 형상으로 제공될 수도 있다. 예로서, 관통 홀는 2단 구조의 서로 다른 경사각을 갖는 형상으로 제공될 수도 있다. 또한, 관통 홀는 3단 이상의 서로 다른 경사각을 갖는 형상으로 제공될 수도 있다.
또한, 관통 홀는 상부 영역에서 하부 영역으로 가면서 폭이 변하는 형상으로 제공될 수도 있다. 예로서, 관통 홀는 상부 영역에서 하부 영역으로 가면서 곡률을 갖는 형상으로 제공될 수도 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 패키지 몸체(110)는 상면이 평탄한 몸체(113)만을 포함하고, 몸체(113) 위에 배치된 반사부(117)를 포함하지 않도록 제공될 수도 있다.
이러한 발광 소자 패키지는 하나 또는 복수개가 회로 기판에 배치딜 수 있다. 이 경우 상기 회로 기판의 패드와 상기 도전층(421)이 서로 연결될 수 있다. 상기 회로 기판의 패드는 상기 금속층(430)과 연결될 수 있다.
도 13은 도 12의 발광소자 패키지의 제1변형 예로서, 도 12와 상이한 부분에 대해 설명하기로 하며 동일 구성은 도 12를 참조하고 선택적으로 적용하기로 한다.
도 13를 참조하면, 발광 구조물의 표면에 제1형광체를 갖는 제1형광체층(251)이 형성되며, 상기 제1형광체층 상에 제2형광체를 갖는 제2형광체층(253)이 형성될 수 있다. 상기 제1형광체는 상기에 개시된 적색 형광체이며, 상기 제2형광체는 상기에 개시된 적색 형광체일 수 있다. 상기 제1,2형광체층(251,253) 중 적어도 하나에 제3형광체 즉, 녹색 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 제1형광체는 발광 소자의 표면에 침강되는 형태로 제공될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2형광체층(253) 상에 상기에 개시된 제3형광체를 갖는 제3형광체층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티에는 상기 제2형광체층(253) 상에 방습층(256)이 형성될 수 있다. 상기 방습층(256)은, 습기 침투에 취약한 제2형광체층(253)의 외표면을 덮고 있다. 또한, 제2형광체층(253)과 상기 패키지 몸체(201) 사이의 계면을 따라 습기 침투를 방지하기 위해, 상기 계면으로 연장될 수 있다. 이러한 방습층(256)은 소수성 코팅층으로 형성되어, 상기 제2형광체층(253)의 표면이나 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. 상기 소수성 코팅층은 플라즈마 중합반응에 의해 제2형광체층(253)의 외표면에 형성되는 고분자 물질층이다. 상기 고분자 물질층은 예컨대, CF4, CH4와 TEOS(Tetra Ethyl OrthoSilicate)로부터 선택된 적어도 하나가 플라즈마 중합반응을 위해 단량체 가스로 이용된다. 또한, 상기 소수성 코팅층은, 광 투과가 잘 되도록, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장보다 작은 크기의 두께를 가질 수 있으며, 예컨대 5~500nm 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 5~100nm 범위 또는 5~10nm 두께의 고분자 물질층이 형성되었다.
다른 예로서, 상기 방습층(256)은 불소를 포함할 수 있다. 상기 불소는 탄소와 화학 결합력이 강하고 자외선에 의한 분자 간의 결합 파괴는 발생되지 않는다. 이러한 방습층(256)은 불소 수지계 층으로 정의할 수 있으며, 상기 방습층(256)의 분자쇄는 나선형 구조로서, 분자쇄의 구조가 3차원적인 나선형 구조로 되어 있어, 탄소-탄소 결합의 주변을 불소 원자가 틈이 없게 막아주고 있어, 자외선 및 산소 등의 침입에 의한 분자쇄의 파괴를 보호하고 있다. 또한 상기 방습층(256)은 산소나 물 또는 기름과 같은 수분이 소재 표면까지의 침투를 최대한 차단하므로 소재를 보호할 수 있다. 상기 방습층(256)은 투광성의 재질로서, 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 광을 투과시켜 준다.
또한 방습층(256)은 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 도 19의 투과율의 그래프를 보면, 자외선 대역에서 PCTFE, ETFE, FEP, PFA의 순으로 투과율이 높게 나타나며, 도 20 및 도 21의 방습 재질에 따른 자외선 파장에서의 습기 흡수율을 보면, PCTFE, FEP, PFA의 순으로 나타남을 알 수 있다. 따라서, PCTFE, FEP, PFA 중 적어도 하나를 사용하여 방습 층으로 사용할 수 있다. 상기 방습층(256)의 두께는 1mm 이하로 형성될 수 있다. 실시 예에 따른 방습층(256)은 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 파장에 대해 70% 내지 95%의 투과율을 가질 수 있다. 상기 투과율이 70% 미만이면 기능 저하로 인한 광학적 신뢰성이 떨어질 수 있다. 이러한 방습층(256)에 의해 상기 발광 소자(120)으로부터 방출된 광에 의한 손해 없이 투과시켜 줄 수 있다. 상기 방습층(256)의 코팅 방법의 일 예를 보면, 수지 용제에 불소를 녹인 액상의 불소 수지계 방습층(256)으로 코팅하게 된다. 이때 상기 수지 용제에 녹인 불소의 함유량은 예컨대, 1-3wt% 범위로 녹여 코팅한 후 실험하였다. 아래와 같이, 불소 함유량이 1wt% 인 경우, 경화 후 평균 94.5% 투과율이 나타나며, 2wt%인 경우 경화 후 투과율은 평균 90.4% 이며, 3wt%인 경우 경화 후 투과율은 82.9% 범위가 된다.
상기 몸체(110)에는 상기 발광 소자(120)과 수직 방향으로 중첩된 영역에 관통 홀(R2)가 형성될 수 있다. 상기 관통 홀(R2)는 관통 홀(TH1,TH2) 사이의 간격보다 작은 너비를 갖고 몸체(110)의 상면에서 바닥까지 관통된 구멍일 수 있다. 상기 관통 홀(R2)에는 제1수지(130)가 형성될 수 있다. 상기 제1수지(130)의 형성 시, 하부에 지지 시트를 배치한 후 형성할 수 있다. 상기의 몸체(110)는 절연성 몸체일 수 있다.
도 14는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 예이다.
도 14를 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 패키지 몸체(110), 발광소자(120)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 몸체(110)는 제1 프레임(111)과 제2 프레임(112)을 포함할 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 프레임(111,112)는 제1실시 예에서 패드와 대응되거나 동일할 수 있다.
상기 패키지 몸체(110)는 몸체(113)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다. 상기 몸체(113)는 일종의 전극 분리선의 기능을 수행할 수 있다. 상기 몸체(113)는 절연부재로 지칭될 수도 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 몸체(113)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치된 경사면을 제공할 수 있다. 상기 몸체(113)의 경사면에 의하여 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 캐비티(C)가 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 패키지 몸체(110)는 캐비티(C)가 있는 구조로 제공될 수도 있으며, 캐비티(C) 없이 상면이 평탄한 구조로 제공될 수도 있다. 예로서, 상기 몸체(113)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), PCT(Polychloro Tri phenyl), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC: Epoxy molding compound), 실리콘 몰딩 컴파운드(SMC), 세라믹, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(113)는 TiO2와 SiO2와 같은 고굴절 필러를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 절연성 프레임으로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 도전성 프레임으로 제공될 수도 있다. 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112)은 상기 패키지 몸체(110)의 구조적인 강도를 안정적으로 제공할 수 있으며, 상기 발광소자(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 발광소자(120)는 제1 본딩부(121), 제2 본딩부(122), 발광 구조물(123), 기판(124)을 포함할 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 제1 프레임(111)과 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(120)는 상기 패키지 몸체(110)에 의해 제공되는 상기 캐비티(C) 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 프레임(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 프레임(112) 위에 배치될 수 있다.
상기 제1 본딩부(121)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제1 프레임(111) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)는 상기 발광 구조물(123)과 상기 제2 프레임(112) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 프레임(111)은 상기 제1 관통 홀(TH1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임(112)은 상기 제2 관통 홀(TH2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 제1 프레임(111)에 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 제1 프레임(111)을 관통하여 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 상기 제1 프레임(111)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 제2 프레임(112)에 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 제2 프레임(112)을 관통하여 제공될 수 있다.
상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 중첩되어 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 제2 프레임(112)의 상면에서 하면으로 향하는 제1 방향으로 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 중첩되어 제공될 수 있다.
상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2)는 상기 발광소자(120)의 하부 면 아래에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 프레임(111)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120)의 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제2 프레임(112)이 더 견고하게 부착될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)는 하부 영역에서 상부 영역으로 가면서 폭이 점차적으로 작아지는 경사진 형태로 제공될 수 있다.
다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)의 상부 영역과 하부 영역 사이의 표면은 기울기가 서로 다른 복수의 경사면 또는 곡률을 갖는 곡면으로 배치될 수 있다.
상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2) 사이의 폭은 예로서 100 마이크로 미터 내지 150 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 상기 제1 프레임(111) 및 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역에서 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 제2 관통 홀(TH2) 사이의 폭은, 실시 예에 따른 발광소자 패키지가 추후 회로기판, 서브 마운트 등에 실장되는 경우에, 패드 간의 전기적인 단락(short)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 일정 거리 이상으로 제공되도록 선택될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 제1수지(130)를 포함할 수 있다.
상기 제1수지(130)는 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 몸체(113)의 상면과 상기 발광소자(120)의 하면 사이에 배치될 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 같이, 리세스(R3)를 포함할 수 있다. 상기 리세스(R3)는 상기 몸체(113)에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R3)는 상기 제1 관통 홀(TH1)와 상기 반사부(117) 사이에 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R3)는 상기 제2 관통 홀(TH2)와 상기 반사부(117) 사이에 제공될 수 있다. 상기 리세스(R3)는 상기 몸체(113)의 상면에서 하면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 리세스(R3)는 상기 발광소자(120) 아래에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 리세스(R3)는 상기 몸체(113)를 상면에서 하면까지 관통되는 관통 홀이거나, 상부에 오목하며 관통되지 않는 리세스로 제공될 수 있다.
상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 리세스(R3)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 제1 관통 홀(TH1)에 인접하게 배치된 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(120)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 리세스(R3)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 제2 관통 홀(TH2)에 인접하게 배치된 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1수지(130)는 상기 리세스(R3)에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 제1 본딩부(121)와 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상기 제2 본딩부(122)와 상기 반사부(117) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1수지(130)는 상기 제1 본딩부(121)의 측면과 상기 제2 본딩부(122)의 측면에 접촉되어 배치될 수 있다.
상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)와 상기 몸체(113) 간의 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 상기 제1수지(130)는 예로서 상기 몸체(113)의 상면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)의 하부 면에 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
예로서, 상기 제1수지(130)는 에폭시(epoxy) 계열의 물질, 실리콘(silicone) 계열의 물질, 에폭시 계열의 물질과 실리콘 계열의 물질을 포함하는 하이브리드(hybrid) 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120)에서 방출하는 광을 반사할 수 있다. 상기 제1수지(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 제1수지는 화이트 실리콘(white silicone)을 포함할 수 있다. 상기 제1수지(130)가 반사 기능을 포함하는 경우, 상기 제1수지(130)는 예로서 TiO2, Silicone 등을 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 리세스(R3)의 깊이는 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이 또는 상기 제2 관통 홀(TH2)의 깊이에 비해 작거나 같을 수 있다. 상기 리세스(R3)의 깊이는 상기 제1수지(130)의 접착력을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R3)이 깊이는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 고려하거나 및/또는 상기 발광소자(120)에서 방출되는 열에 의해 상기 발광소자 패키지(100)에 크랙이 발생하지 않도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R3)는 상기 발광소자(120) 하부에 일종의 언더필 공정이 수행될 수 있는 적정 공간을 제공할 수 있다. 상기 리세스(R3)는 상기 발광소자(120)의 하면과 상기 몸체(113)의 상면 사이에 상기 제1수지(130)가 충분히 제공될 수 있도록 제1 깊이 이상으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 리세스(R3)는 상기 몸체(113)의 안정적인 강도를 제공하기 위하여 제2 깊이 이하로 제공될 수 있다. 상기 리세스(R3)의 깊이와 폭은 상기 제1수지(130)의 형성 위치 및 고정력에 영향을 미칠 수 있다. 상기 리세스(R3)의 깊이와 폭은 상기 몸체(113)와 상기 발광소자(120) 사이에 배치되는 상기 제1수지(130)에 의하여 충분한 고정력이 제공될 수 있도록 결정될 수 있다.
상기 리세스(R3)에 제공된 상기 제1수지(130)에 의하여 상기 발광소자(120)의 상기 제1 및 제2 본딩부(121, 122)가 외부로부터 밀봉될 수 있게 된다. 상기 제1수지(130)는 상기 발광소자(120) 아래에 폐루프 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제1수지(130)는 상부 리세스(R4)에 연장될 수 있으며, 상기 상부 리세스(R4)는 각 프레임(111,112) 상에 형성되거나, 서로 연결된 루프 형상일 수 있다. 상기 상부 리세스(R4)는 사각 형상의 폐루프로 제공될 수도 있으며, 원형 또는 타원 형상의 폐루프로 제공될 수도 있다.
상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이는 상기 제1 프레임(111)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이는 상기 제1 프레임(111)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다.
상기 제2 관통 홀(TH2)의 깊이는 상기 제2 프레임(112)의 두께에 대응되어 제공될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)의 깊이는 상기 제2 프레임(112)의 안정적인 강도를 유지할 수 있는 두께로 제공될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이는 180 마이크로 미터 내지 220 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이는 200 마이크로 미터로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 제1 관통 홀(TH1)의 깊이에서 상기 리세스(R4)의 깊이를 뺀 두께는 적어도 100 마이크로 미터 이상으로 선택될 수 있다. 이는 상기 몸체(113)의 크랙 프리(crack free)를 제공할 수 있는 사출 공정 두께가 고려된 것이다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 발광 소자(120)의 표면에 제1형광체층(251)이 형성될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)은 제1실시 예에 개시된 제1형광체를 갖는 형광체층으로서, 상기의 구성을 참조하기로 하며 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 제1형광체층(251)의 상기 캐비티(C)의 바닥에서 제1수지(130)과 접착될 수 있다. 상기 제1형광체층(251)는 캐비티(C)의 바닥과 접착될 수 있다.
상기 제1형광체층(251) 상에는 투광부(253)이 형성될 수 있다. 상기 투광부(253)은 상기에 개시된 제2형광체층(253)으로서, 제2형광체를 갖거나, 제2형광체 또는 제3형광체 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 상기 투광부(253)은 상기 캐비티(C)의 상부까지 채워질 수 있다.
발광소자 패키지는, 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제2 도전층(322)과 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 관통 홀(TH1)에 제공될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)의 폭은 상기 제1 본딩부(121)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)는 상기 제1 관통 홀(TH1)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 본딩부(121)의 폭은 상기 제1 관통 홀(TH1)의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 본딩부(121)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전층(321)은 상기 제1 프레임(111)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 관통 홀(TH2)에 제공될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)의 폭은 상기 제2 본딩부(122)의 폭에 비해 더 작게 제공될 수 있다.
상기 제2 본딩부(122)는 상기 제2 관통 홀(TH2)가 형성된 제1 방향과 수직한 제2 방향의 폭을 가질 수 있다. 상기 제2 본딩부(122)의 폭은 상기 제2 관통 홀(TH2)의 상기 제2 방향의 폭보다 더 크게 제공될 수 있다.
상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)의 하면과 직접 접촉되어 배치될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 본딩부(122)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전층(322)은 상기 제2 프레임(112)에 의하여 둘러 싸이게 배치될 수 있다.
상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 Ag, Au, Pt, Sn, Cu 등을 포함하는 그룹 중에서 선택된 하나의 물질 또는 그 합금을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)으로 전도성 기능을 확보할 수 있는 물질이 사용될 수 있다.
예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 도전성 페이스트를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트는 솔더 페이스트(solder paste), 실버 페이스트(silver paste) 등을 포함할 수 있고, 서로 다른 물질로 구성되는 다층 또는 합금으로 구성된 다층 또는 단층으로 구성될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)은 SAC(Sn-Ag-Cu) 물질을 포함할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 제1 하부 리세스(R11)와 제2 하부 리세스(R12)를 포함할 수 있다. 상기 제1 하부 리세스(R11)와 상기 제2 하부 리세스(R12)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 하부 리세스(R11)는 상기 제1 프레임(111)의 하면에 제공될 수 있다. 상기 제1 하부 리세스(R11)는 상기 제1 프레임(111)의 하면에서 상면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제1 하부 리세스(R11)는 상기 제1 관통 홀(TH1)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1,2 하부 리세스(R11,R12)에는 몸체 재질이 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 상기 몸체 재질은 상기 제1 및 제2 도전층(321, 322)과 접착력, 젖음성이 좋지 않은 물질 중에서 선택되어 제공될 수 있다. 또는 상기 수지부는 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)과의 표면 장력이 낮은 물질 중에서 선택되어 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 하부 리세스(R11)에 채워진 수지부는 상기 제1 프레임(111), 상기 제2 프레임(112), 상기 몸체(113)가 사출 공정 등을 통하여 형성되는 과정에서 제공될 수 있다.
상기 제1 하부 리세스(R11)에 채워진 수지부는 상기 제1 관통 홀(TH1)를 제공하는 상기 제1 프레임(111)의 하면 영역 주위에 배치될 수 있다. 상기 제1 관통 홀(TH1)를 제공하는 상기 제1 프레임(111)의 하면 영역은 일종의 아일랜드(island) 형상으로 주위의 상기 제1 프레임(111)을 이루는 하면으로부터 분리되어 배치될 수 있다.
상기 제2 하부 리세스(R12)는 상기 제2 프레임(112)의 하면에 제공될 수 있다. 상기 제2 하부 리세스(R12)는 상기 제2 프레임(112)의 하면에서 상면 방향으로 오목하게 제공될 수 있다. 상기 제2 하부 리세스(R12)는 상기 제2 관통 홀(TH2)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제2 하부 리세스(R12)에 채워진 수지부는 상기 제1 프레임(111), 상기 제2 프레임(112), 상기 몸체(113)가 사출 공정 등을 통하여 형성되는 과정에서 제공될 수 있다.
상기 제2 하부 리세스(R12)에 채워진 수지부는 상기 제2 관통 홀(TH2)를 제공하는 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역 주위에 배치될 수 있다. 상기 제2 관통 홀(TH2)를 제공하는 상기 제2 프레임(112)의 하면 영역은 일종의 아일랜드(island) 형상으로 주위의 상기 제2 프레임(112)을 이루는 하면으로부터 분리되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1,2 도전층(321,322)이 상기 제1,2 관통 홀(TH1,TH2)에서 상기 수지부 또는 상기 몸체(113)가 제공된 영역 방향으로 흘러 넘쳐, 상기 수지부 또는 상기 몸체(113)가 제공된 영역 외부로 넘치거나 퍼지는 것이 방지되고, 상기 제1,2 도전층(321,322)이 상기 제1,2 관통 홀(TH1,TH2)가 제공된 영역에 안정적으로 배치될 수 있게 된다.
따라서, 상기 관통 홀(TH1,TH2)에 배치되는 도전층(321,322)이 흘러 넘치는 경우, 상기 수지부 또는 상기 몸체(113)가 제공된 제1,2 하부 리세스(R11,R12)의 바깥 영역으로 상기 도전층(321,322)이 확장되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 도전층(321,322)이 상기 관통 홀(TH1,TH2) 내에서 상기 본딩부(121,122)의 하면에 안정적으로 연결될 수 있게 된다.
따라서, 상기 발광소자 패키지가 회로 기판에 실장되는 경우 제1 도전층(321)과 제2 도전층(322)이 서로 접촉되어 단락되는 문제를 방지할 수 있고, 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)을 배치하는 공정에 있어서 상기 제1 및 제2 도전층(321,322)의 양을 제어하기 매우 수월해질 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 도전층(321)이 상기 제1 본딩부(121)에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 제2 도전층(322)이 상기 제2 본딩부(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전층(321)과 상기 제2 도전층(322)에 외부 전원이 공급될 수 있고, 이에 따라 상기 발광소자(120)가 구동될 수 있다.
실시 예는 상기 제1,2프레임(111,112)에 도금층(111a,112a)이 형성될 수 있다. 상기 도금층의 형성 공정은, 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)를 형성하는 식각 공정이 완료된 후, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)에 대한 공정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 표면에 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)이 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)은 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)의 상면 및 하면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)은 상기 제1 및 제2 관통 홀(TH1, TH2)와 접하는 경계 영역에 제공될 수 있다.
예로서, 상기 제1 및 제2 프레임(111, 112)은 기본 지지부재로서 Cu층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)은 Ni층, Ag층 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)이 Ni층을 포함하는 경우, Ni층은 열 팽창에 대한 변화가 작으므로, 패키지 몸체가 열 팽창에 의하여 그 크기 또는 배치 위치가 변화되는 경우에도, 상기 Ni층에 의하여 상부에 배치된 발광소자의 위치가 안정적으로 고정될 수 있게 된다. 상기 제1 및 제2 도금층(111a, 112a)이 Ag층을 포함하는 경우, Ag층은 상부에 배치된 발광소자에서 발광되는 빛을 효율적으로 반사시키고 광도를 향상시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 발광소자를 나타낸 평면도이고, 도 16은 도 15에 도시된 발광소자의 F-F 선에 따른 단면도이다.
한편, 이해를 돕기 위해, 도 15를 도시함에 있어, 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172) 아래에 배치되지만, 상기 제1 본딩부(1171)에 전기적으로 연결된 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 본딩부(1172)에 전기적으로 연결된 제2 서브전극(1142)이 보일 수 있도록 도시되었다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 도 16과 같이, 기판(1105) 위에 배치된 발광 구조물(1110)을 포함할 수 있다.
상기 기판(1105)은 사파이어 기판(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge을 포함하는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예로서, 상기 기판(1105)은 상부 면에 요철 패턴이 형성된 PSS(Patterned Sapphire Substrate)로 제공될 수 있다.
상기 발광 구조물(1110)은 제1 도전형 반도체층(1111), 활성층(1112), 제2 도전형 반도체층(1113)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(1112)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 상기 활성층(1112)이 배치되고, 상기 활성층(1112) 위에 상기 제2 도전형 반도체층(1113)이 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 투광성 전극층(1130)을 포함할 수 있다. 상기 투광성 전극층(1130)은 전류 확산을 향상시켜 광출력을 증가시킬 수 있다. 예로서, 상기 투광성 전극층(1130)은 금속, 금속 산화물, 금속 질화물을 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 투광성 전극층(1130)은 투광성의 물질을 포함할 수 있다. 상기 투광성 전극층(1130)은, 예를 들어 ITO(indium tin oxide), 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), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh, Pd를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 반사층(1160)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 제1 반사층(1161), 제2 반사층(1162), 제3 반사층(1163)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 투광성 전극층(1130) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 반사층(1162)은 상기 투광성 전극층(1130)을 노출시키는 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 반사층(1162)은 상기 투광성 전극층(1130) 위에 배치된 복수의 제1 개구부(h1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 반사층(1161)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상부 면을 노출시키는 복수의 제2 개구부(h2)를 포함할 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제2 반사층(1162)과 연결될 수 있다. 상기 제3 반사층(1163)은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 물리적으로 직접 접촉되어 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 상기 반사층(1160)은 상기 투광성 전극층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 접촉될 수 있다. 상기 반사층(1160)은 상기 투광성 전극층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)의 상부 면에 물리적으로 접촉될 수 있다.
상기 반사층(1160)은 절연성 반사층으로 제공될 수 있다. 예로서, 상기 반사층(1160)은 DBR(Distributed Bragg Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 ODR(Omni Directional Reflector)층으로 제공될 수 있다. 또한, 상기 반사층(1160)은 DBR층과 ODR층이 적층되어 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)을 포함할 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 개구부(h2) 내부에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 도전형 반도체층(1111) 위에 배치될 수 있다. 예로서, 실시 예에 따른 발광소자(1000)에 의하면, 상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113), 상기 활성층(1112)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(1111)의 일부 영역까지 배치되는 리세스 내에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)은 상기 제1 반사층(1161)에 제공된 제2 개구부(h2)를 통하여 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 개구부(h2)와 상기 리세스는 수직으로 중첩할 수 있고 예로서, 상기 제1 서브전극(1141)은, 복수의 리세스 영역에서 상기 제1 도전형 반도체층(1111)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 위에 배치될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제2 서브전극(1142)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 사이에 상기 투광성 전극층(1130)이 배치될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예로서, 상기 제2 서브전극(1142)은, 복수의 P 영역에서 상기 투광성 전극층(1130)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 서브전극(1142)은, 복수의 P 영역에서 상기 제2 반사층(1162)에 제공된 복수의 제1 개구부(h1)를 통하여 상기 투광성 전극층(1130)의 상면에 직접 접촉될 수 있다. 실시 예에 의하면, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 서로 극성을 가질 수 있고, 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 오믹 전극일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 서브전극(1141)과 상기 제2 서브전극(1142)은 ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 이들 중 2개 이상의 물질의 합금일 수 있다. 도 16에서 영역 R21,R22,R23은 각 서브 전극의 영역별 중첩 영역을 구분하기 위해 나타낸다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 보호층(1150)을 포함할 수 있다. 상기 보호층(1150)은 상기 제2 서브전극(1142)을 노출시키는 복수의 제3 개구부(h3)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제3 개구부(h3)는 상기 제2 서브전극(1142)에 제공된 복수의 PB 영역에 대응되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 보호층(1150)은 상기 제1 서브전극(1141)을 노출시키는 복수의 제4 개구부(h4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제4 개구부(h4)는 상기 제1 서브전극(1141)에 제공된 복수의 NB 영역에 대응되어 배치될 수 있다. 상기 보호층(1150)은 상기 반사층(1160) 위에 배치될 수 있다. 상기 보호층(1150)은 상기 제1 반사층(1161), 상기 제2 반사층(1162), 상기 제3 반사층(1163) 위에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 보호층(1150)은 절연물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호층(1150)은 SixOy, SiOxNy, SixNy, AlxOy 를 포함하는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 상기 보호층(1150) 위에 배치된 제1 본딩부(1171)와 제2 본딩부(1172)를 포함할 수 있다. 상기 제1 본딩부(1171)는 상기 제1 반사층(1161) 위에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제2 반사층(1162) 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 본딩부(1172)는 상기 제1 본딩부(1171)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 본딩부(1171)는 복수의 NB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제4 개구부(h4)를 통하여 상기 제1 서브전극(1141)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역은 상기 제2 개구부(h2)와 수직으로 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 복수의 NB 영역과 상기 제2 개구부(h2)가 서로 수직으로 어긋나는 경우, 상기 제1 본딩부(1171)로 주입되는 전류가 상기 제1 서브전극(1141)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 NB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다.
또한, 상기 제2 본딩부(1172)는 복수의 PB 영역에서 상기 보호층(1150)에 제공된 복수의 상기 제3 개구부(h3)를 통하여 상기 제2 서브전극(1142)의 상부 면에 접촉될 수 있다. 상기 복수의 PB 영역과 상기 복수의 제1 개구부(h1)가 수직으로 중첩되지 않도록 하는 경우 상기 제2 본딩부(1172)로 주입되는 전류가 상기 제2 서브전극(1142)의 수평 방향으로 골고루 퍼질 수 있고, 따라서 상기 복수의 PB 영역에서 전류가 골고루 주입될 수 있다. 복수의 영역을 통해 전원이 공급될 수 있으므로, 접촉 면적 증가 및 접촉 영역의 분산에 따라 전류 분산 효과가 발생되고 동작전압이 감소될 수 있는 장점이 있다.
이에 따라, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 상기 발광 구조물(1110)의 활성층(1112)에서 발광되는 빛을 반사시켜 제1 서브전극(1141)과 제2 서브전극(1142)에서 광 흡수가 발생되는 것을 최소화하여 광도(Po)를 향상시킬 수 있다. 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 굴절률이 다른 물질이 서로 반복하여 배치된 DBR 구조를 이룰 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 TiO2, SiO2, Ta2O5, HfO2 중 적어도 하나 이상을 포함하는 단층 또는 적층 구조로 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 ODR층으로 제공될 수도 있다. 또 다른 실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)은 DBR층과 ODR층이 적층된 일종의 하이브리드(hybrid) 형태로 제공될 수도 있다.
실시 예에 따른 발광소자가 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지로 구현되는 경우, 상기 발광 구조물(1110)에서 제공되는 빛은 상기 기판(1105)을 통하여 방출될 수 있다. 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에서 반사되어 상기 기판(1105) 방향으로 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은 상기 발광 구조물(1110)의 측면 방향으로도 방출될 수 있다. 또한, 상기 발광 구조물(1110)에서 방출되는 빛은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면 중에서, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 제공되지 않은 영역을 통하여 외부로 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자(1000)는 상기 발광 구조물(1110)을 둘러싼 6면 방향으로 빛을 방출할 수 있게 되며, 광도를 현저하게 향상시킬 수 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자에 의하면, 발광소자(1000)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공될 수 있다.
예로서, 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체 면적은 상기 발광 구조물(1110)의 제1 도전형 반도체층(1111)의 하부 면의 가로 길이 및 세로 길이에 의하여 정의되는 면적에 대응될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체 면적은 상기 기판(1105)의 상부 면 또는 하부 면의 면적에 대응될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 60%에 비해 같거나 작게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1000)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다.
또한, 상기 발광소자(1000)의 상부 방향에서 보았을 때, 상기 제1 본딩부(1171)의 면적과 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합은 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 30%에 비해 같거나 크게 제공되도록 함으로써, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)를 통하여 안정적인 실장이 수행될 수 있고, 상기 발광소자(1000)의 전기적인 특성을 확보할 수 있게 된다.
실시 예에 따른 발광소자(1000)는, 광 추출 효율 및 본딩의 안정성 확보를 고려하여, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 30% 이상이고 60% 이하로 선택될 수 있다.
즉, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 30% 이상 내지 100% 이하인 경우, 상기 발광소자(1000)의 전기적 특성을 확보하고, 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하여 안정적인 실장이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 0% 초과 내지 60% 이하인 경우, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 면으로 방출되는 광량이 증가하여 상기 발광소자(1000)의 광추출 효율이 향상되고, 광도(Po)가 증가될 수 있다.
실시 예에서는 상기 발광소자(1000)의 전기적 특성과 발광소자 패키지에 실장되는 본딩력을 확보하고, 광도를 증가시키기 위해, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)의 면적의 합이 상기 발광소자(1000)의 전체 면적의 30% 이상 내지 60% 이하로 선택하였다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1000)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치될 수 있다. 예로서, 상기 제3 반사층(1163)의 상기 발광소자(1000)의 장축 방향에 따른 길이는 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이의 간격에 대응되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 반사층(1163)의 면적은 예로서 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체의 10% 이상이고 25% 이하로 제공될 수 있다.
상기 제3 반사층(1163)의 면적이 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체의 10% 이상일 때, 상기 발광소자의 하부에 배치되는 패키지 몸체가 변색되거나 균열의 발생을 방지할 수 있고, 25% 이하일 경우 상기 발광소자의 6면으로 발광하도록 하는 광추출효율을 확보하기에 유리하다.
또한, 다른 실시 예에서는 이에 한정하지 않고 상기 광추출효율을 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체의 0% 초과 내지 10% 미만으로 배치할 수 있고, 상기 패키지 몸체에 변색 또는 균열의 발생을 방지하는 효과를 더 크게 확보하기 위해 상기 제3 반사층(1163)의 면적을 상기 발광소자(1000)의 상부 면 전체의 25% 초과 내지 100% 미만으로 배치할 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1000)의 장축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제2 영역으로 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(1000)의 단축 방향에 배치된 측면과 이웃하는 상기 제1 본딩부(1171) 또는 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 제공된 제3 영역으로 상기 발광구조물에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)의 크기는 상기 제1 본딩부(1171)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반사층(1161)의 면적은 상기 제1 본딩부(1171)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제1 반사층(1161)의 한 변의 길이는 상기 제1 본딩부(1171)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 반사층(1162)의 크기는 상기 제2 본딩부(1172)의 크기에 비하여 수 마이크로 미터 더 크게 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 반사층(1162)의 면적은 상기 제2 본딩부(1172)의 면적을 완전히 덮을 수 있을 정도의 크기로 제공될 수 있다. 공정 오차를 고려할 때, 상기 제2 반사층(1162)의 한 변의 길이는 상기 제2 본딩부(1172)의 한 변의 길이에 비해 예로서 4 마이크로 미터 내지 10 마이크로 미터 정도 더 크게 제공될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 반사층(1161)과 상기 제2 반사층(1162)에 의하여, 상기 발광 구조물(1110)로부터 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되지 않고 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광 구조물(1110)에서 생성되어 방출되는 빛이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)에 입사되어 손실되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자(1000)에 의하면, 상기 제3 반사층(1163)이 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이에 배치되므로, 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172) 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있게 된다. 상기 제3반사층(1163)의 너비(W5)는 상기 발광 소자(1000)의 길이의 30% 이하일 수 있다.
앞에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자(1000)는 예를 들어 플립칩 본딩 방식으로 실장되어 발광소자 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이때, 발광소자(1000)가 실장되는 패키지 몸체가 수지 등으로 제공되는 경우, 상기 발광소자(1000)의 하부 영역에서, 상기 발광소자(1000)로부터 방출되는 단파장의 강한 빛에 의하여 패키지 몸체가 변색되거나 균열이 발생될 수 있다.
그러나, 실시 예에 따른 발광소자(1000)에 의하면 상기 제1 본딩부(1171)와 상기 제2 본딩부(1172)가 배치된 영역 사이로 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있으므로, 상기 발광소자(1000)의 하부 영역에 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 본딩부(1171), 상기 제2 본딩부(1172), 상기 제3 반사층(1163)이 배치된 상기 발광소자(1000)의 상부 면의 20% 이상 면적에서 상기 발광 구조물(1110)에서 생성된 빛이 투과되어 방출될 수 있다.
이에 따라, 실시 예에 의하면, 상기 발광소자(1000)의 6면 방향으로 방출되는 빛의 양이 많아지게 되므로 광 추출 효율이 향상되고 광도(Po)가 증가될 수 있게 된다. 또한, 상기 발광소자(1000)의 하부 면에 근접하게 배치된 패키지 몸체가 변색되거나 균열되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 실시 예예 따른 발광소자(1000)에 의하면, 상기 투광성 전극층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 투광성 전극층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통하여 상기 제2 도전형 반도체층(1113)과 상기 반사층(1160)이 접착될 수 있다. 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있게 됨으로써, 상기 반사층(1160)이 상기 투광성 전극층(1130)에 접촉되는 것에 비하여 접착력이 향상될 수 있게 된다.
상기 반사층(1160)이 상기 투광성 전극층(1130)에만 직접 접촉되는 경우, 상기 반사층(1160)과 상기 투광성 전극층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다. 예를 들어, 절연층과 금속층이 결합되는 경우, 물질 상호 간의 결합력 또는 접착력이 약화될 수도 있다.
예로서, 상기 반사층(1160)과 상기 투광성 전극층(1130) 간의 결합력 또는 접착력이 약한 경우, 두 층 간에 박리가 발생될 수 있다. 이와 같이 상기 반사층(1160)과 상기 투광성 전극층(1130) 사이에 박리가 발생되면 발광소자(1000)의 특성이 열화될 수 있으며, 또한 발광소자(1000)의 신뢰성을 확보할 수 없게 된다.
그러나, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)이 상기 제2 도전형 반도체층(1113)에 직접 접촉될 수 있으므로, 상기 반사층(1160), 상기 투광성 전극층(1130), 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력 및 접착력이 안정적으로 제공될 수 있게 된다.
따라서, 실시 예에 의하면, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로, 상기 반사층(1160)이 상기 투광성 전극층(1130)으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 반사층(1160)과 상기 제2 도전형 반도체층(1113) 간의 결합력이 안정적으로 제공될 수 있으므로 발광소자(1000)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 바와 같이, 상기 투광성 전극층(1130)에 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)이 제공될 수 있다. 상기 활성층(1112)으로부터 발광된 빛은 상기 투광성 전극층(1130)에 제공된 복수의 컨택홀(C1, C2, C3)을 통해 상기 반사층(1160)에 입사되어 반사될 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 활성층(1112)에서 생성된 빛이 상기 투광성 전극층(1130)에 입사되어 손실되는 것을 감소시킬 수 있게 되며 광 추출 효율이 향상될 수 있게 된다. 이에 따라, 실시 예에 따른 발광소자(1000)에 의하면 광도가 향상될 수 있게 된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 제조방법에 의하면, 실시 예에 따른 발광소자의 본딩부는 개구부에 배치된 도전층을 통하여 구동 전원을 제공 받을 수 있다. 그리고, 개구부에 배치된 도전층의 용융점이 일반적인 본딩 물질의 용융점에 비해 더 높은 값을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 발광소자 소자 패키지는 메인 기판 등에 리플로우(reflow) 공정을 통해 본딩되는 경우에도 리멜팅(re-melting) 현상이 발생되지 않으므로 전기적 연결 및 물리적 본딩력이 열화되지 않는 장점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 의하면, 발광소자 패키지를 제조하는 공정에서 패키지 몸체(110)가 고온에 노출될 필요가 없게 된다. 따라서, 실시 예에 의하면, 패키지 몸체가 고온에 노출되어 손상되거나 변색이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 몸체를 구성하는 물질에 대한 선택 폭이 넓어질 수 있게 된다. 실시 예에 의하면, 상기 몸체는 세라믹 등의 고가의 물질뿐만 아니라, 상대적으로 저가의 수지 물질을 이용하여 제공될 수도 있다.
한편, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 광원 장치에 적용될 수 있다.
또한, 광원 장치는 산업 분야에 따라 표시 장치, 조명 장치, 헤드 램프 등을 포함할 수 있다.
광원 장치의 예로, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 위에 배치되는 반사판과, 광을 방출하며 발광소자를 포함하는 발광 모듈과, 반사판의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하는 도광판과, 도광판의 전방에 배치되는 프리즘 시트들을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널과 연결되고 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로와, 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다. 또한, 표시 장치는 컬러 필터를 포함하지 않고, 적색(Red), 녹색(Gren), 청색(Blue) 광을 방출하는 발광소자가 각각 배치되는 구조를 이룰 수도 있다.
광원 장치의 또 다른 예로, 헤드 램프는 기판 상에 배치되는 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈, 발광 모듈로부터 조사되는 빛을 일정 방향, 예컨대, 전방으로 반사시키는 리플렉터(reflector), 리플렉터에 의하여 반사되는 빛을 전방으로 굴절시키는 렌즈, 및 리플렉터에 의하여 반사되어 렌즈로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 쉐이드(shade)를 포함할 수 있다.
광원 장치의 다른 예인 조명 장치는 커버, 광원 모듈, 방열체, 전원 제공부, 내부 케이스, 소켓을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 광원 장치는 부재와 홀더 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 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 특허청구범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 패키지 몸체
111: 제1 프레임
112: 제2 프레임
113: 몸체
117: 반사부
120: 발광소자
121: 제1 본딩부
122: 제2 본딩부
123: 발광 구조물
124: 기판
130,131: 제1수지
251: 제1형광체층
201: 몸체
211,212: 패드
253,255: 제2형광체층
256: 방습층
261: 접착제층
TH1,TH2: 관통홀

Claims (9)

  1. 제1 및 제2 관통홀을 포함하는 몸체;
    상기 몸체 상에 배치된 발광 소자;
    상기 몸체와 상기 발광 소자 사이에 배치되는 제1 수지;
    상기 발광 소자 상에 배치되고, KSF계 형광체를 포함하는 제1 형광체층;
    상기 제1 형광체층 상에 배치되는 제2 형광체층;을 포함하고,
    상기 몸체는 상기 제1 및 제2 관통홀 사이에 배치되는 리세스를 포함하고,
    상기 제1 수지는 상기 리세스에 배치되는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2형광체층에는 적색 피크 파장을 발광하는 제2형광체 및 녹색 피크 파장을 발광하는 제3형광체 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 KSF계 형광체의 적색 피크 파장은 상기 제2형광체의 적색 피크 파장보다 단 파장인 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2형광체층 상에 투광성의 방습층이 배치되며,
    상기 방습층은 상기 몸체의 표면에 접촉되는 발광 소자 패키지.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 KSF계 형광체는 내부 형광체와 상기 내부 형광체를 감싸는 보호층을 포함하는 발광 소자 패키지.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2형광체는 MGF계 형광체를 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2형광체층의 표면에 상기 발광 소자 방향으로 오목한 렌즈부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2형광체층의 외 측면은 상기 패키지 몸체의 외 측면과 같은 평면 상에 배치되는 발광 소자 패키지.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자의 제1,2본딩부는 상기 제1 및 제2관통 홀에 배치된 도전층과 연결되는 발광 소자 패키지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패키지 몸체는 상기 발광 소자의 둘레를 커버하는 캐비티를 갖는 발광 소자 패키지.
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