KR20190038105A - Light emitting device package and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device package and a manufacturing method thereof.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전기에너지를 빛 에너지로 변환하는 화합물 반도체 소자로서, 화합물반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.Light emitting diodes (LEDs) are compound semiconductor devices that convert electrical energy into light energy. By controlling the composition ratio of compound semiconductors, various colors can be realized.
질화물반도체 발광소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 갖고 있다. 따라서, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.The nitride semiconductor light emitting device has advantages of low power consumption, semi-permanent lifetime, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. Accordingly, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting diode lighting device capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp, And traffic lights.
칩 스케일(CSP, Chip Scale Package) 패키지는 플립칩에 직접 형광체층을 도포하여 제작할 수 있다. 이때, 대부분의 패키지는 실리콘과 같은 유기물에 형광체를 분산시켜 제작한다. 그러나, 차량에 사용되는 고출력 패키지의 경우 높은 광 에너지에 의해 유기물 형광체층에 크랙이 발생하는 문제가 있다. Chip Scale Package (CSP) packages can be fabricated by applying a phosphor layer directly to the flip chip. At this time, most packages are produced by dispersing phosphors in organic materials such as silicon. However, in the case of a high output package used in a vehicle, there is a problem that cracks are generated in the organic phosphor layer due to high light energy.
또한, 칩 스케일 패키지의 광원으로 플립칩을 사용하는 경우, 플립칩의 측면 또는 하부로 방출되는 광의 색변환이 상대적으로 어려운 문제가 있다. In addition, when a flip chip is used as a light source of a chip scale package, there is a problem that color conversion of the light emitted to the side or bottom of the flip chip is relatively difficult.
실시 예는 광 추출 효율이 개선된 발광소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device package with improved light extraction efficiency.
실시 예는 열 방출 효율이 개선된 발광소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device package with improved heat emission efficiency.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 구조물의 하면에 배치되는 제1전극패드 및 제2전극패드를 포함하는 발광소자; 및 상기 발광소자의 상면과 측면에 배치되는 파장변환층을 포함하고, 상기 제1전극패드 및 상기 제2전극패드는 상기 파장변환층의 하부로 연장되고, 상기 파장변환층은 무기물, 및 상기 무기물에 분산된 파장변환입자를 포함한다.A light emitting device package according to an embodiment of the present invention includes: a light emitting device including a first electrode pad and a second electrode pad disposed on a lower surface of a light emitting structure; And a wavelength conversion layer disposed on an upper surface and a side surface of the light emitting element, wherein the first electrode pad and the second electrode pad extend to a lower portion of the wavelength conversion layer, the wavelength conversion layer includes an inorganic material, And the wavelength conversion particle is dispersed in the wavelength conversion particle.
상기 무기물은 유리(glass)를 포함할 수 있다.The inorganic material may include glass.
상기 파장변환층은 상기 발광소자가 배치되는 리세스를 포함할 수 있다.The wavelength conversion layer may include a recess in which the light emitting device is disposed.
상기 발광소자와 상기 파장변환층 사이에 배치되는 접착층을 포함할 수 있다.And an adhesive layer disposed between the light emitting device and the wavelength conversion layer.
상기 제1, 제2전극패드와 상기 파장변환층의 하부 사이에 배치되는 반사층을 포함할 수 있다.And a reflective layer disposed between the first and second electrode pads and a lower portion of the wavelength conversion layer.
상기 반사층은 상기 제1, 제2전극패드와 발광 구조물의 사이로 연장되고, 상기 제1전극패드와 상기 제2전극패드는 상기 반사층을 관통하여 발광 구조물과 전기적으로 연결될 수 있다.The reflective layer may extend between the first and second electrode pads and the light emitting structure, and the first electrode pad and the second electrode pad may be electrically connected to the light emitting structure through the reflective layer.
상기 발광 구조물 상에 배치되는 투광 기판을 포함할 수 있다.And a light-transmitting substrate disposed on the light-emitting structure.
상기 발광 구조물은 상기 제1전극패드와 전기적으로 연결되는 제1 도전형 반도체층, 상기 제2전극패드와 전기적으로 연결되는 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함할 수 있다.The light emitting structure includes a first conductive semiconductor layer electrically connected to the first electrode pad, a second conductive semiconductor layer electrically connected to the second electrode pad, and a second conductive semiconductor layer electrically connected to the first conductive semiconductor layer, Type semiconductor layer.
상기 파장변환층은 외측면의 적어도 일부 영역에 배치되는 제1요철패턴을 포함할 수 있다. The wavelength conversion layer may include a first irregular pattern disposed on at least a part of the outer surface.
상기 파장변환층은 상기 리세스의 내측면의 적어도 일부 영역에 배치되는 제2요철패턴을 포함할 수 있다.And the wavelength conversion layer may include a second concavo-convex pattern disposed on at least a part of the inner surface of the recess.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 제조방법은 파장변환층을 제작하는 단계; 상기 파장변환층의 일면에 복수 개의 리세스를 형성하고, 복수 개의 리세스에 각각 발광 구조물을 배치하는 단계; 상기 발광 구조물의 일면에 전극패드를 형성하는 단계; 및 상기 파장변환층을 분리하여 복수 개의 발광소자 패키지를 분리하는 단계를 포함하고, 상기 전극패드를 형성하는 단계는 상기 전극패드를 상기 발광 구조물의 일면에서 상기 파장변환층의 일면까지 연장 형성할 수 있다.A method of fabricating a light emitting device package according to an embodiment of the present invention includes: fabricating a wavelength conversion layer; Forming a plurality of recesses on one surface of the wavelength conversion layer, and disposing a light emitting structure on each of the plurality of recesses; Forming an electrode pad on one surface of the light emitting structure; And separating the plurality of light emitting device packages by separating the wavelength conversion layer. The step of forming the electrode pad may extend the electrode pad from one surface of the light emitting structure to one surface of the wavelength conversion layer have.
상기 패키지를 분리하는 단계는, 상기 파장변환층의 일면에 형성된 전극패드를 함께 절단할 수 있다.In the step of separating the package, the electrode pad formed on one surface of the wavelength conversion layer may be cut together.
상기 파장변환층은 무기물, 및 상기 무기물에 분산된 파장변환입자를 포함하고, 상기 무기물은 유리(glass)를 포함할 수 있다.The wavelength conversion layer includes an inorganic material and a wavelength conversion particle dispersed in the inorganic material, and the inorganic material may include glass.
상기 파장변환층은, 복수 개의 서브층을 압축하여 제작할 수 있다.The wavelength conversion layer may be formed by compressing a plurality of sub-layers.
실시 예에 따르면, 발광소자 패키지의 광 추출 효율이 개선될 수 있다.According to the embodiment, the light extraction efficiency of the light emitting device package can be improved.
또한, 발광 구조물에서 발생한 열을 빠르게 방출할 수 있다.In addition, the heat generated in the light emitting structure can be rapidly emitted.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 2는 도 1의 저면도이고,
도 3은 발광소자 패키지의 측면에 반사층이 배치된 도면이고,
도 4는 도 1의 발광소자를 보여주는 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 6은 도 5의 저면도이고,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 10은 도 9의 평면도이고,
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조단계를 보여주는 도면이고,
도 12는 도 11a의 파장변환층을 제작하는 방법을 보여주는 도면이고,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 램프를 보여주는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a bottom view of Fig. 1,
3 is a view showing a reflective layer disposed on a side surface of the light emitting device package,
FIG. 4 is a view showing the light emitting device of FIG. 1,
5 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a second embodiment of the present invention,
Fig. 6 is a bottom view of Fig. 5,
7 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a third embodiment of the present invention,
8 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a fourth embodiment of the present invention,
9 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a fifth embodiment of the present invention,
Fig. 10 is a plan view of Fig. 9,
11A to 11D are cross-sectional views illustrating steps of fabricating a light emitting device package according to an embodiment of the present invention,
FIG. 12 is a view showing a method of manufacturing the wavelength conversion layer of FIG. 11A,
13 is a view illustrating a lamp for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다. The embodiments may be modified in other forms or various embodiments may be combined with each other, and the scope of the present invention is not limited to each embodiment described below.
특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. Although not described in the context of another embodiment, unless otherwise described or contradicted by the description in another embodiment, the description in relation to another embodiment may be understood.
예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.For example, if the features of configuration A are described in a particular embodiment, and the features of configuration B are described in another embodiment, even if the embodiment in which configuration A and configuration B are combined is not explicitly described, It is to be understood that they fall within the scope of the present invention.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, in the case where one element is described as being formed "on or under" another element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.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.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고, 도 2는 도 1의 저면도이고, 도 3은 발광소자 패키지의 측면에 반사층이 배치된 도면이고, 도 4는 도 1의 발광소자를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1, FIG. 3 is a view in which a reflective layer is disposed on a side surface of the light emitting device package, FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(10)는 발광 구조물(150)의 하면(151)에 배치되는 제1전극패드(170) 및 제2전극패드(180)를 포함하는 발광소자(100), 발광소자(100)의 상면과 측면에 배치되는 파장변환층(300), 및 발광소자(100)와 파장변환층(300) 사이에 배치되는 접착층(210)을 포함할 수 있다. 1 and 2, the light
발광소자 패키지(10)는 칩 스케일 패키지(CSP, Chip Scale Package)일 수 있다. 칩 스케일 패키지는 별도의 패키지 몸체 없이 칩에 직접 파장변환층을 배치하여 제작한 패키지로 정의할 수 있다.The light
발광소자(100)는 자외선 파장대의 광 또는 청색 파장대의 광을 방출할 수 있다. 발광소자(100)는 하면(151)에 제1전극패드(170) 및 제2전극패드(180)가 배치된 플립칩(Flip chip)일 수 있다.The
파장변환층(300)은 무기물로 제작될 수 있다. 예시적으로 파장변환층(300)은 유리(glass) 재질을 포함할 수 있다. 일반적으로 차량용 램프는 고출력 패키지를 사용할 수 있다. 이러한 고출력 패키지는 고전류가 인가되어 높은 광 에너지를 방출할 수 있다. 따라서, 실리콘과 같은 유기물은 높은 광 에너지에 의해 크랙이 발생할 수 있다. 그러나, 실시 예에 따른 파장변환층(300)은 유리 분말과 같은 무기물을 소결하여 제작하므로 유기물에 비해 높은 광 에너지를 잘 견딜 수 있다.The
파장변환층(300)에 분산된 파장변환입자(미도시)는 발광소자(100)에서 방출된 광을 흡수하여 다양한 색상(예: 백색광)으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 파장변환입자는 형광체, QD(Quantum Dot) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The wavelength conversion particles (not shown) dispersed in the
형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형광물질이 포함될 수 있으나, 형광체의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 발광소자(100)가 자외선 LED인 경우 형광체는 청색 형광체, 녹색 형광체, 및 적색 형광체가 선택될 수 있다. 발광소자(100)가 청색 LED인 경우 형광체는 녹색 형광체 및 적색 형광체가 선택되거나, 황색 형광체(YAG)가 선택될 수 있다.The phosphor may include any one of a YAG-based, TAG-based, silicate-based, sulfide-based, or nitrate-based fluorescent material, but the type of the fluorescent material is not particularly limited. When the
파장변환층(300)은 발광소자(100)의 상면 및 측면을 커버할 수 있다. 따라서, 파장변환층(300)은 발광소자(100)의 상면으로 출사되는 광뿐만 아니라 발광소자(100)의 측면으로 출사되는 광의 파장도 효과적으로 변화시킬 수 있다. 도 3과 같이, 측면에 반사층(220)을 배치한 경우 발광소자(100)의 측면으로 출사된 광이 반사층(220)에 의해 발광소자(100) 내부로 재입사되어 흡수되는 문제가 있다. 따라서, 광 추출 효율이 저하되는 문제가 있다.The
다시 도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 파장변환층(300)은 발광소자(100)의 상면에 배치되는 상부층(310), 및 발광소자(100)의 측면에 배치되는 측벽(320)을 포함할 수 있다. 상부층(210)과 측벽(320)은 파장변환층(300)의 하면에 형성되는 리세스(301)를 구성할 수 있다. 상부층의 두께(d1)는 약 2㎛ 내지 300㎛일 수 있다. 또한, 측벽의 두께(d2)는 상부층 두께(d1)의 0.3배 내지 1.3배일 수 있다.1, the
발광소자(100)는 리세스(301)의 내부에 삽입될 수 있다. 이때, 접착층(210)은 리세스(301) 내부에 도포되어 발광소자(100)를 리세스(301)에 고정할 수 있다. 접착층(210)의 종류는 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 접착층(210)은 실리콘, 에폭시와 같이 투명한 재질이 모두 적용될 수 있다. 실시 예에 따르면 유리 분말을 소결하여 파장변환층(300)을 제작하므로, 리세스(301)를 먼저 형성한 후 그 안에 발광소자(100)를 삽입할 수 있다. 접착층(210)의 두께는 2㎛ 내지 30㎛일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.The
도 4를 참조하면, 실시 예의 발광소자(100)는 투광기판(110)의 하부에 배치되는 발광 구조물(150), 발광 구조물(150)의 하면에 배치되는 제1, 제2 전극 패드(170, 180)를 포함한다.4, the
투광기판(110)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함한다. 투광기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼일 수 있다. 투광기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 필요에 따라 투광기판(110)은 제거될 수도 있다.The
제1 도전형 반도체층(120)과 투광기판(110) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 구비될 수 있다. 버퍼층은 투광기판(110) 상에 구비된 발광 구조물(150)과 투광기판(110)의 격자 부정합을 완화할 수 있다.A buffer layer (not shown) may be further provided between the first conductivity
버퍼층은 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소가 결합된 형태이거나 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층에는 도펀트가 도핑될 수도 있으나, 이에 한정하지 않는다.The buffer layer may be a combination of Group III and Group V elements or may include any one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN. The buffer layer may be doped with a dopant, but is not limited thereto.
버퍼층은 투광기판(110) 상에 단결정으로 성장할 수 있으며, 단결정으로 성장한 버퍼층은 제1 도전형 반도체층(120)의 결정성을 향상시킬 수 있다.The buffer layer can be grown as a single crystal on the
발광 구조물(150)은 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130), 및 제2 도전형 반도체층(140)을 포함할 수 있다. 일반적으로 발광 구조물(150)은 투광기판(110)과 함께 절단하여 복수 개로 분리될 수 있다.The
제1 도전형 반도체층(120)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(120)에 제1도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(120)은 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(120)은 n형 반도체층일 수 있다.The first
활성층(130)은 제1 도전형 반도체층(120)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(140)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The
활성층(130)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(130)의 구조는 이에 한정하지 않는다. The
제2 도전형 반도체층(140)은 활성층(130) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(140)에 제2도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(140)은 Inx5Aly2Ga1 -x5- y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(140)은 p형 반도체층일 수 있다.The second conductivity
활성층(130)과 제2 도전형 반도체층(140) 사이에는 전자 차단층(EBL)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 제1 도전형 반도체층(120)에서 공급된 전자가 제2 도전형 반도체층(140)으로 빠져나가는 흐름을 차단하여, 활성층(130) 내에서 전자와 정공이 재결합할 확률을 높일 수 있다. 전자 차단층의 에너지 밴드갭은 활성층(130) 및/또는 제2 도전형 반도체층(140)의 에너지 밴드갭보다 클 수 있다.An electron blocking layer (EBL) may be disposed between the
전자 차단층은 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The electron blocking layer may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x 1 Al y 1 Ga 1 -x 1 -y 1 N (0? X 1 ? 1 , 0? Y 1 ? 1 , 0? X 1 + y 1 ? 1 ), for example, AlGaN, InGaN, InAlGaN, and the like, but is not limited thereto.
발광 구조물(150)은 제2 도전형 반도체층(140)에서 제1 도전형 반도체층(120) 방향으로 형성된 관통홀(H1)을 포함한다. 절연층(160)은 발광 구조물(150)의 측면 및 관통홀(H1)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 절연층(160)은 제2 도전형 반도체층(140)의 일면을 노출할 수 있다.The
제1전극패드(170)는 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 제1전극패드(170)는 관통홀(H1)를 통해 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
제2전극패드(180)는 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 제2전극패드(180)는 절연층(160)을 관통하여 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 발광 구조물(150)의 하면, 즉 제2 도전형 반도체층(140)의 일면에 배치될 수 있다. 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 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, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 재료로 한정하지는 않는다.The
또한, 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 In, Co, Si, Ge, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, 및 WTi 중에서 선택된 금속층을 더 포함할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고, 도 6은 도 5의 저면도이다.5 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a bottom view of FIG.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(10)는 발광소자(100)의 제1, 제2전극패드(170, 180)가 파장변환층(300)의 하면(321)으로 연장될 수 있다. 여기서 파장변환층의 하면(321)은 파장변환층의 측벽(320)의 하면일 수 있다. 즉, 파장변환층의 하면(321)은 리세스가 형성되는 면일 수 있다.5 and 6, in the light emitting
전술한 바와 같이 발광소자(100)의 제1전극패드(170) 및 제2전극패드(180)는 In, Co, Si, Ge, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, 및 WTi 중에서 선택된 금속을 포함할 수 있다. 따라서, 제1전극패드(170) 및 제2전극패드(180)는 그 자체로 반사층으로 기능할 수도 있다. As described above, the
제1, 제2전극패드(170, 180)와 발광 구조물(150)의 사이, 및 제1, 제2전극패드(170, 180)와 파장변환층(300)의 사이에는 반사층(410)이 배치될 수 있다. 이러한 반사층(410)은 다양한 반사 금속(Al, Ag 등) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.A
반사층(410)은 파장변환층(300)의 하면(321)에 배치되어 광을 상부로 반사시킬 수 있다. 따라서, 광 추출 효율을 개선할 수 있다. The
또한, 반사층(410), 제1전극패드(170), 제2전극패드(180)이 금속 재질이므로 열 방출 경로를 형성할 수 있다. 도 6과 같이 실시 예에 따른 전극패드는 파장변환층(300) 영역까지 면적이 증가하므로 열 방출 효율이 개선될 수 있다. 또한, 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)의 면적이 증가하므로 회로기판에 실장시 안정적인 지지가 가능해질 수 있다.In addition, since the
그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 각각 복수 개의 층으로 구성되고, 복수 개의 층 중 일부는 반사층으로 구성될 수도 있다. 예시적으로 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 각각 Cr/Al/Ni/Au이 적층되는 멀티층으로 구성되고 Al층이 반사층으로 기능할 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and the
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지(10)는 발광 구조물(150)의 하면(151)과 파장변환층(300)의 하면(321)에 제2반사층(420)이 배치될 수 있다. 제2반사층(420)은 무지향성 반사(ODR: Omni Directional Reflector layer) 구조, 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조, 및 기타 비전도성 반사층 중 어느 하나로 구성될 수 있다.7, the light emitting
분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2, Si3N4, TiO2, Al2O3, 및 MgO 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제2반사층(420)은 기재에 반사 입자가 분산된 구조일 수 있다. 기재는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 및 아크릴 수지 중 어느 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 고분자 수지는 실리콘 수지일 수 있다. 반사 입자는 TiO2 또는 SiO2와 같은 입자를 포함할 수 있다.The dispersed Bragg reflection structure includes a structure in which two dielectric layers having different refractive indices are alternately arranged. For example, any one of SiO 2 , Si 3 N 4 , TiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO is referred to as . As another example, the second
제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)는 제2반사층(420)을 관통하여 발광 구조물(150)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 제1전극패드(170)는 제2반사층(420)의 제1홀(421)을 통해 발광 구조물(150)의 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2전극패드(180)는 제2반사층(420)의 제1홀(421)을 통해 발광 구조물(150)의 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 제3반사층(430)은 파장변환층(300)의 하면에 배치될 수 있다. 제3반사층(430)의 재질은 특별히 한정하지 않는다. 제3반사층(430)은 도전성 재질일 수도 있고, DBR과 같은 비도전성 재질일 수도 있다. 예시적으로 제3반사층(430)은 기재에 반사 입자가 분산된 구조일 수 있다. 기재는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 및 아크릴 수지 중 어느 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 고분자 수지는 실리콘 수지일 수 있다. 반사 입자는 TiO2 또는 SiO2와 같은 입자를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the third
제3반사층(430)은 제1전극패드(170) 및 제2전극패드(180)의 외측을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제3반사층(430)은 파장변환층(300)의 하면(321)에 배치되어 광을 상부로 반사시킴으로써 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 또한, 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)의 외측에 배치되어 회로기판 실장시 안정적인 지지가 가능해질 수 있다.The third
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고, 도 10은 도 9의 평면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a plan view of FIG.
도 9를 참조하면, 파장변환층(300)의 외측면에는 제1요철패턴(S11, S12)이 형성될 수 있다. 이러한 요철패턴에 의하면 광의 추출 효율이 향상될 수 있다. 도면에는 파장변환층(300)의 상면과 측면에 모두 요철 패턴이 형성된 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 파장변환층(300)의 상면에만 제1요철패턴(S11)이 형성될 수도 있고, 파장변환층(300)의 측면에만 제1요철패턴(S12)이 형성될 수도 있다. Referring to FIG. 9, first concave-convex patterns S11 and S12 may be formed on the outer surface of the
파장변환층(300)의 리세스(301)에도 제2요철패턴(S21)이 형성될 수 있다. 제1요철패턴(S11, S12)과 제2요철패턴(S21)은 동일한 방법에 의해 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 예시적으로 파장변환층(300)의 외측면과 내측면은 모두 샌드블라스트에 의해 표면 처리될 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 서로 다른 표면 처리 방법에 의해 요철이 형성될 수도 있다. 도 10을 참조하면, 파장변환층(300)의 상면에 형성된 제1요철패턴(S11)과 측면에 형성된 제1요철패턴(S12)은 서로 다른 주기 및 크기를 가질 수 있다.The second concavo-convex pattern S21 may also be formed in the
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 제조단계를 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11a의 파장변환층을 제작하는 방법을 보여주는 도면이다.FIGS. 11A to 11D are views showing steps of fabricating a light emitting device package according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view illustrating a method of manufacturing the wavelength conversion layer of FIG. 11A.
도 11a를 참조하면, 파장변환층(300)은 유리 분말과 형광체를 혼합하고 이를 소결하여 제작할 수 있다. 소결 온도는 유리(glass)의 변형이 시작되는 온도(예: 연화점, softening point) 이상일 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.Referring to FIG. 11A, the
이후, 파장변환층(300)에 복수 개의 리세스(301)를 형성할 수 있다. 리세스(301)는 발광소자(100)의 사이즈에 따라 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 리세스(301)를 형성하는 방법은 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로, 리세스(301)는 건식 에칭 또는 습식 에칭이 모두 적용될 수 있다.Thereafter, a plurality of
도 11b를 참조하면, 복수 개의 리세스(301)에 접착층(210)을 도포하고 발광소자(100)를 리세스(301) 내부에 고정할 수 있다. 접착층(210)은 발광소자(100)를 접착할 수 있는 물질이면 특별히 한정하지 않는다. 예시적으로 접착층(210)은 실리콘, 에폭시와 같이 투명한 재질이 모두 적용될 수 있다.Referring to FIG. 11B, the
이때, 발광소자(100)는 전극이 모두 제작된 상태에서 리세스(301)에 고정될 수 있으나(도 1의 구조) 반드시 이에 한정하지 않는다. 발광소자(100)는 발광 구조물(150)에 관통홀(H1)이 형성되고 절연층(160)이 형성된 상태, 즉 전극패드를 형성하기 전단계에서 리세스(301)에 배치될 수 있다.At this time, the
도 11c를 참조하면, 발광 구조물(150)과 파장변환층(300)의 일면(321)에 전체적으로 전극패드층(P1)을 형성할 수 있다. 즉, 전극패드층(P1)은 파장변환층(300)의 일면(P1)까지 연장될 수 있다.Referring to FIG. 11C, the electrode pad layer P1 may be formed on one
이 과정에서 발광 구조물(150)의 관통홀(H1)을 통해 전극패드층(P1)은 제1 도전형 반도체층(120) 및 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.The electrode pad layer P1 may be electrically connected to the first conductivity
이때, 전극패드층(P1)을 형성하기 전에 반사층(미도시)을 먼저 형성할 수도 있다. 그러나, 반사층이 DBR과 같이 비전도성인 경우에는 전극패드층(P1)이 반사층을 관통하도록 홀을 형성할 수 있다. 이후 절단선(CL1)을 따라 절단할 수 있다.At this time, a reflective layer (not shown) may be formed before the electrode pad layer P1 is formed. However, when the reflective layer is non-conductive such as a DBR, holes can be formed so that the electrode pad layer P1 passes through the reflective layer. And then cut along the cutting line CL1.
도 11d를 참조하면, 파장변환층(300)을 분리하여 복수 개의 발광소자 패키지(10)를 분리할 수 있다. 이때, 파장변환층(300)의 일면에 형성된 전극패드층도 같이 절단될 수 있다. 전극패드층은 파장변환층(300)을 따라 절단되어 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)를 구성할 수 있다. 따라서, 제작이 완료된 패키지는 파장변환층(300)의 하면에 제1전극패드(170)와 제2전극패드(180)가 연장 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11D, the plurality of light emitting device packages 10 may be separated by separating the
도 12를 참조하면, 파장변환층(300)은 복수 개의 시트(300a, 300b, 300c, 300d)를 압축 및 소결하여 제작할 수도 있다. 이 과정에서 시트와 시트 사이의 계면이 소멸하여 하나의 파장변환층(300)을 형성할 수 있다. 이때, 복수 개의 시트 중 일부 시트(300c, 300d)는 미리 홀을 형성함으로써 리세스(301)를 형성할 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 복수 개의 시트를 홀 없이 적층한 이후에 별도로 리세스를 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 12, the
도 13을 참조하면, 실시 예에 따른 차량용 램프는 브라켓(20), 브라켓(20) 상에 배치되는 발광소자 패키지(10), 및 발광소자 패키지(10)를 덮는 렌즈(20)를 포함할 수 있다. 이러한 차량용 램프는 스탑 램프(STOP lamp), 안개등(DRL), 방향 지시등, 및 리어 램프 등 다양한 차량 램프에 모두 적용될 수 있다. 특히, 고전류가 인가되는 고출력 램프에 적용되어도 크랙 발생이 개선될 수 있다.13, the vehicle lamp according to the embodiment may include a
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 실시 예의 발광소자 패키지는 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등의 광학 부재를 더 포함하여 이루어져 백라이트 유닛으로 기능할 수도 있다. 또한, 실시 예의 발광소자 패키지는 표시 장치, 조명 장치, 지시 장치에 적용될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto. The light emitting device package of the embodiment may further include an optical member such as a light guide plate, a prism sheet, and a diffusion sheet, and may function as a backlight unit. Further, the light emitting device package of the embodiment can be applied to a display device, a lighting device, and a pointing device.
이 때, 표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.At this time, the display device may include a bottom cover, a reflector, a light emitting module, a light guide plate, an optical sheet, a display panel, an image signal output circuit, and a color filter. The bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may form a backlight unit.
이상에서 설명한 본 발명 실시 예는 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 실시 예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명 실시 예가 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes, substitutions, and alterations can be made hereto without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
Claims (15)
상기 발광소자의 상면과 측면에 배치되는 파장변환층을 포함하고,
상기 제1전극패드 및 상기 제2전극패드는 상기 파장변환층의 하부로 연장되고,
상기 파장변환층은 무기물, 및 상기 무기물에 분산된 파장변환입자를 포함하는 발광소자 패키지.
A light emitting element including a first electrode pad and a second electrode pad disposed on a lower surface of the light emitting structure; And
And a wavelength conversion layer disposed on an upper surface and a side surface of the light emitting element,
Wherein the first electrode pad and the second electrode pad extend to a lower portion of the wavelength conversion layer,
Wherein the wavelength conversion layer comprises an inorganic material and the wavelength conversion particles dispersed in the inorganic material.
상기 무기물은 유리(glass)를 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic material comprises glass.
상기 파장변환층은 상기 발광소자가 배치되는 리세스를 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the wavelength conversion layer includes a recess in which the light emitting element is disposed.
상기 발광소자와 상기 파장변환층 사이에 배치되는 접착층을 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
And an adhesive layer disposed between the light emitting element and the wavelength conversion layer.
상기 제1, 제2전극패드와 상기 파장변환층의 하부 사이에 배치되는 반사층을 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
And a reflective layer disposed between the first and second electrode pads and a lower portion of the wavelength conversion layer.
상기 반사층은 상기 제1, 제2전극패드와 발광 구조물의 사이로 연장되고,
상기 제1전극패드와 상기 제2전극패드는 상기 반사층을 관통하여 발광 구조물과 전기적으로 연결되는 발광소자 패키지.
6. The method of claim 5,
The reflective layer extends between the first and second electrode pads and the light emitting structure,
Wherein the first electrode pad and the second electrode pad are electrically connected to the light emitting structure through the reflective layer.
상기 발광 구조물 상에 배치되는 투광 기판을 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
And a light-transmitting substrate disposed on the light-emitting structure.
상기 발광 구조물은
상기 제1전극패드와 전기적으로 연결되는 제1 도전형 반도체층,
상기 제2전극패드와 전기적으로 연결되는 제2 도전형 반도체층, 및
상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하는 발광소자 패키지.
8. The method of claim 7,
The light-
A first conductive semiconductor layer electrically connected to the first electrode pad,
A second conductive semiconductor layer electrically connected to the second electrode pad,
And an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer.
상기 파장변환층은 외측면의 적어도 일부 영역에 배치되는 제1요철패턴을 포함하는 발광소자 패키지.
The method of claim 3,
Wherein the wavelength conversion layer includes a first concavo-convex pattern disposed on at least a part of the outer side surface.
상기 파장변환층은 상기 리세스의 내측면의 적어도 일부 영역에 배치되는 제2요철패턴을 포함하는 발광소자 패키지.
10. The method of claim 9,
And the wavelength conversion layer includes a second concavo-convex pattern disposed in at least a part of an inner surface of the recess.
상기 브라켓 상에 배치되고, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 발광소자 패키지; 및
상기 발광소자 패키지를 덮는 렌즈를 포함하는 차량용 램프.
Brackets;
A light emitting device package according to any one of claims 1 to 10 arranged on the bracket; And
And a lens covering the light emitting device package.
상기 파장변환층의 일면에 복수 개의 리세스를 형성하고, 복수 개의 리세스에 각각 발광 구조물을 배치하는 단계;
상기 발광 구조물의 일면에 전극패드를 형성하는 단계; 및
상기 파장변환층을 분리하여 복수 개의 발광소자 패키지를 분리하는 단계를 포함하고,
상기 전극패드를 형성하는 단계는 상기 전극패드를 상기 발광 구조물의 일면에서 상기 파장변환층의 일면까지 연장 형성하는 발광소자 패키지의 제조방법.
Fabricating a wavelength conversion layer;
Forming a plurality of recesses on one surface of the wavelength conversion layer, and disposing a light emitting structure on each of the plurality of recesses;
Forming an electrode pad on one surface of the light emitting structure; And
And separating the plurality of light emitting device packages by separating the wavelength conversion layer,
Wherein the step of forming the electrode pad extends the electrode pad from one surface of the light emitting structure to one surface of the wavelength conversion layer.
상기 패키지를 분리하는 단계는, 상기 파장변환층의 일면에 형성된 전극패드를 함께 절단하는 발광소자 패키지의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of separating the package comprises cutting the electrode pads formed on one surface of the wavelength conversion layer together.
상기 파장변환층은 무기물, 및 상기 무기물에 분산된 파장변환입자를 포함하고,
상기 무기물은 유리(glass)를 포함하는 발광소자 패키지의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the wavelength conversion layer comprises an inorganic material and a wavelength conversion particle dispersed in the inorganic material,
Wherein the inorganic material comprises glass.
상기 파장변환층은,
복수 개의 서브층을 압축하여 제작하는 발광소자 패키지의 제조방법.13. The method of claim 12,
Wherein the wavelength conversion layer comprises:
A method of manufacturing a light emitting device package, the method comprising: compressing a plurality of sublayers;
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WO2022055170A1 (en) * | 2020-09-09 | 2022-03-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | Method for manufacturing display apparatus and display apparatus manufactured thereby |
US12015035B2 (en) | 2020-09-09 | 2024-06-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of manufacturing display device including positioned light emitting elements and display device manufactured thereby |
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