WO2017065353A1 - 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법 - Google Patents

발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법 Download PDF

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WO2017065353A1
WO2017065353A1 PCT/KR2015/014177 KR2015014177W WO2017065353A1 WO 2017065353 A1 WO2017065353 A1 WO 2017065353A1 KR 2015014177 W KR2015014177 W KR 2015014177W WO 2017065353 A1 WO2017065353 A1 WO 2017065353A1
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WO
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light emitting
emitting diode
phosphor layer
buffer layer
light
Prior art date
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PCT/KR2015/014177
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English (en)
French (fr)
Inventor
민재식
장재영
이재엽
조병구
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(주)라이타이저코리아
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device package and a method of manufacturing the same, and more particularly, a phosphor layer formed in a cap shape and having a uniform thickness and a thickness at a side portion of the upper surface of the light emitting diode device and By attaching to the buffer layer coated on the side, the light emitting device package that can effectively suppress the degradation of the phosphor layer by the heat of the light emitting diode device while effectively increasing the brightness, directivity and color uniformity of the light source emitted from the light emitting diode device and It relates to a manufacturing method thereof.
  • Such light emitting devices are used in automobile lights, traffic lights, BLUs (back light units) of liquid crystal displays due to the above-mentioned advantages.
  • the MacAdam Rule has been proposed as an index for evaluating whether the color coordinates measured by an artificial light source are the same as the color coordinates seen by the human eye.
  • This MacAdam Rule provides four levels of criteria. In the Americas, artificial light sources that do not meet the MacAdam Rule's three-stage criteria are not allowed to be sold. It is very important to reduce the color deviation of the white light to satisfy the three levels of the MacAdam Rule.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0070193 discloses a fluorescent film in which a fluorescent material is formed on a film surface of a resin material, and a film of the fluorescent material and a resin material when the fluorescent film is attached to a light emitting diode device. It was difficult to reduce the color deviation of the white light because it was not effectively attached to the desired position due to the electrostatic force or the adhesive force, and the adhesion problem between the light emitting diode element and the fluorescent film was poor, resulting in reliability problems.
  • the above-described fluorescent film has a lot of difficulties to be applied to the horizontal light emitting diode device due to the side light emission of the light emitting diode device.
  • the side light emission is shielded due to the loss of the side light emission, the brightness decreases and the directivity angle, and the color uniformity of the light source is significantly reduced.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art, the technical problem to be achieved by the present invention, is formed in a cap (cap) and the thickness of the side portion and the thickness of the upper portion of the phosphor layer formed of a light emitting diode device By adhering to the buffer layer coated on part or all and the side of the upper surface, it is possible to effectively suppress the deterioration of the phosphor layer by the heat generation of the light emitting diode element while effectively increasing the luminance, the directivity angle and the color uniformity of the light source emitted from the light emitting diode element. It is to provide a light emitting device package that can be.
  • Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting device package which can easily manufacture the above-described light emitting device package.
  • a light emitting device package is a light emitting diode device that provides light of a wavelength of a predetermined region, the light emitting diode through a bonding pad formed on the lower surface of the light emitting diode device A circuit board electrically connected to the device, and formed in a cap shape, the phosphor layer having a uniform thickness and an upper side portion, and between an upper surface of the light emitting diode device and a lower surface of the phosphor layer, and the light emitting diode device.
  • the phosphor layer may be formed of a fluorescent material and silicon.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment of the present invention may include at least one of the transparent silicone, the transparent epoxy, the transparent organic polymer, or the transparent glass resin.
  • the buffer layer may be formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • a light emitting device package provides light of a wavelength of a predetermined region, and a light emitting diode device having a bonding pad formed on an upper surface thereof, disposed under the light emitting diode device. And a phosphor board formed in a shape of a circuit board and a cap electrically connected to the light emitting diode elements through the bonding pads, and including a phosphor layer having a uniform thickness and an upper side portion thereof, wherein the phosphor layer includes the light emitting layer.
  • Bonding holes are formed in the upper portion of the phosphor layer to expose the bonding pads of the diode device, except for the region where the bonding pad is formed between the upper surface of the light emitting diode device and the lower surface of the phosphor layer and the light emitting diode device.
  • Disposed between the side and the side of the phosphor layer, Of the heat generated in the upper surface and the side surface at the same time to suppress the transmission to the lower and side surface of the phosphor layer includes a buffer layer that suppresses when the side surface of the phosphor layer being separated from the upper surface and the side surface of the light emitting diode elements.
  • the phosphor layer may be formed of a fluorescent material and silicon.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment of the present invention may include at least one of the transparent silicone, the transparent epoxy, the transparent organic polymer, or the transparent glass resin.
  • the buffer layer may be formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • a method of manufacturing a light emitting device package provides a light having a wavelength of a predetermined region, and a light emitting diode device having a bonding pad formed on a lower surface thereof is formed on a circuit board.
  • the phosphor layer may be formed of a fluorescent material and silicon.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment of the present invention may include at least one of the transparent silicone, the transparent epoxy, the transparent organic polymer, or the transparent glass resin.
  • the buffer layer may be formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • a method of manufacturing a light emitting device package according to another embodiment of the present invention provides light of a wavelength of a predetermined region, and a light emitting diode device having a bonding pad formed on an upper surface thereof is formed on a circuit board.
  • the phosphor layer may be formed of a fluorescent material and silicon.
  • the light emitting device package according to the exemplary embodiment of the present invention may include at least one of the transparent silicone, the transparent epoxy, the transparent organic polymer, or the transparent glass resin.
  • the buffer layer may be formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the light emitting device package according to the embodiments of the present invention may be formed in a cap shape, and a phosphor layer having a uniform thickness and a thickness at a side thereof may be formed on a buffer layer coated on part or all of the top and side surfaces of the light emitting diode device.
  • the phosphor layer can be effectively suppressed from being deteriorated by the heat generation of the light emitting diode element while effectively increasing the luminance, the directivity angle and the color uniformity of the light source emitted from the light emitting diode element.
  • the light emitting device package according to the embodiments of the present invention can effectively suppress the heat and latent heat that may be generated when there is an air layer between the phosphor layer and the light emitting diode device due to the buffer layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • 3A to 3C are cross-sectional views illustrating detailed processes of the light emitting device package of FIG. 1.
  • 4A to 4C are cross-sectional views illustrating detailed processes of the light emitting device package of FIG. 2.
  • the light emitting device package may include a light emitting diode device 1300, a circuit board 1100, a phosphor layer 1400, and a buffer layer 1500.
  • the light emitting diode device 1300 provides light of a wavelength of a predetermined region, and specifically, the light emitting diode device 1300 may be a light emitting diode providing light of a blue wavelength or a light emitting diode providing light of an ultraviolet wavelength. Can be.
  • bonding pads 1210 and 1220 electrically connected to the circuit board 1100 are formed on a bottom surface of the light emitting diode device 1300, and the circuit board 1100 is formed of the light emitting diode device 1300. It is placed at the bottom.
  • the phosphor layer 1400 is formed in a cap shape, the thickness of the side portion and the thickness of the upper portion is uniformly formed to change the wavelength of the light emitted from the side or top surface of the light emitting diode element 1300 LED The light provided by the device 1300 is converted into white light.
  • the phosphor layer 1400 is formed of phosphor, silicon, or the like.
  • the buffer layer 1500 is disposed between the top surface of the light emitting diode device 1300 and the bottom surface of the phosphor layer 1400, and between the side surface of the light emitting diode device and the side surface of the phosphor layer.
  • the heat generated from the side and side of the phosphor layer is suppressed from being transferred to the bottom and side of the phosphor layer, and the bottom and side of the phosphor layer are prevented from being separated from the top and side of the light emitting diode device.
  • the buffer layer 1500 may effectively suppress heat and latent heat that may be generated when an air layer exists between the phosphor layer 1400 and the light emitting diode device 1300.
  • the phosphor layer is attached after the buffer layer 1500 is coated on a part or the whole and side surfaces of the light emitting diode device.
  • the buffer layer 1500 is formed to include at least one of transparent silicone, transparent epoxy, transparent organic polymer, or transparent glass resin, and is formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the light emitting device package may include a light emitting diode device 2300, a circuit board 2100, a phosphor layer 2400, and a buffer layer 2500.
  • the light emitting diode device 2300 provides light of a wavelength of a predetermined region, and specifically, the light emitting diode device 2300 may be a light emitting diode providing light of a blue wavelength or a light emitting diode providing light of an ultraviolet wavelength. Can be.
  • bonding pads 2210 and 2220 electrically connected to the circuit board 2100 are formed of a metal material on an upper surface of the light emitting diode device 2300, and the circuit board 2100 is formed of the light emitting diode device 2300. It is placed at the bottom.
  • the phosphor layer 2400 is formed in a cap shape, the thickness of the side portion and the thickness of the upper portion is uniformly formed to change the wavelength of the light emitted from the side or top surface of the light emitting diode element 2300 LED The light provided by the device 2300 is converted into white light.
  • the phosphor layer 2400 is formed of phosphor, silicon or the like.
  • the bonding layers 2410 and 2420 are disposed on the phosphor layers 2400 such that the bonding pads 2210 and 2220 of the light emitting diode elements 2300 are exposed. Formed.
  • the buffer layer 2500 is disposed between the region except the region where the bonding pad is formed between the upper surface of the light emitting diode element and the lower surface of the phosphor layer and between the side surface of the light emitting diode element and the side surface of the phosphor layer,
  • the heat generated from the top and side surfaces of the diode element is suppressed from being transferred to the bottom and side surfaces of the phosphor layer, and the bottom and side surfaces of the phosphor layer are prevented from being separated from the top and side surfaces of the light emitting diode element.
  • the phosphor layer is attached after the buffer layer 2500 is coated on part or all and a side surface of the upper surface of the light emitting diode device.
  • the buffer layer 2500 is formed to include at least one of transparent silicone, transparent epoxy, transparent organic polymer, or transparent glass resin, and is formed to have a thickness of 5 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the phosphor layers 1400 and 2400 employed in the light emitting device package according to the embodiments of the present invention are formed in a cap shape, and the thickness of the side portion and the thickness of the upper portion are uniformly formed, thereby making the light emitting diode device 1300, Color uniformity may be effectively increased while increasing the luminance and the directivity of the light source emitted from the 2300.
  • the above-described phosphor layer is attached to the buffer layers 1500 and 2500 coated on a part or all and a side of the top surface of the light emitting diode device so that the above-mentioned phosphor layer emits the light. It is possible to effectively suppress deterioration by heat generation of the diode element.
  • the buffer layers 1500 and 2500 may effectively suppress heat and latent heat that may be generated when an air layer exists between the phosphor layers 1400 and 2400 and the light emitting diode elements 1300 and 2300.
  • light emitting diode elements 1300 are provided on the circuit board 1100, and provide light having a wavelength in a predetermined region, and bonding pads 1210 and 1220 are formed on a lower surface thereof.
  • the heat generated from the top and side surfaces of the light emitting diode element 1300 is suppressed from being transferred to the top and side surfaces of the light emitting diode element 1300 and the light emitting diode element (
  • the buffer layer 1500 may be coated to suppress detachment of components to be attached to the upper and side surfaces of the 1300.
  • a phosphor layer 1400 formed in a cap shape and uniformly formed with a thickness of a side portion and a thickness of an upper portion thereof is attached to an upper surface and a side surface of the buffer layer 1500.
  • FIGS. 4A to 4C a method of manufacturing a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4C.
  • a light emitting diode element 2300 is provided on the circuit board 2100 to provide light having a wavelength of a predetermined region and the bonding pads 2210 and 2220 are formed on an upper surface thereof.
  • the light emitting diode device (2) may be formed on the side of the light emitting diode device 2300 and an area except the area where the bonding pads 2210 and 2220 are formed on the top surface of the light emitting diode device 2300.
  • the buffer layer 2500 may be coated to suppress the transfer of heat generated from the top and side surfaces of the 2300, and to prevent the components to be attached to the top and side surfaces of the LED device 2300 from being separated.
  • a cap shape is formed to surround the side and the top surface of the buffer layer 2500, and the thickness of the side portion and the thickness of the upper portion are uniformly formed. And attaching the phosphor layer 2400 having the bonding holes 2410 and 2420 formed on the phosphor layer to the top and side surfaces of the buffer layer 2500 to expose the bonding pads of the 2300.

Abstract

본 발명은 소정 영역의 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자의 하면에 형성되어 있는 본딩 패드를 통해서 상기 발광 다이오드 소자와 전기적으로 연결되는 회로 기판, 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층 및 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 포함하는 발광 소자 패키지를 제공한다.

Description

발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법
본 발명은 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캡(cap) 형상으로 형성되며 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층을 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 버퍼층에 부착시킴으로써, 발광 다이오드 소자에서 발광되는 광원의 휘도, 지향각 및 색 균일도를 효과적으로 증가시키면서도 형광체층이 발광 다이오드 소자의 발열에 의해서 열화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
요즘 GaN에 Al 또는 In을 첨가한 발광 소자는 종래의 백열등에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소비, 우수한 밝기, 인체에 유해하지 않은 환경 친화적 요소 등으로 인하여 주목받고 있으며, 특히 백색광을 제공하는 발광 소자가 더욱 더 각광받고 있다.
이러한 발광 소자는 상술한 장점으로 인하여 자동차 조명, 교통 신호등, 액정 표시 장치의 BLU(Back Light Unit) 등에 이용되고 있다.
최근에, 인공 광원에서 측정된 색좌표가 인간의 눈으로 보았을 때의 색좌표와 동일한 것인지를 평가하는 지표로서 MacAdam Rule이 제시되었다. 이러한 MacAdam Rule은 4 단계 기준을 제공하고 있다. 미주 지역에서는 MacAdam Rule의 3 단계 기준에 부합되지 못하는 인공 광원은 판매가 허가되지 않고 있는 실정이다. MacAdam Rule의 3 단계를 만족시키기 위해서는 백색광의 색 편차를 줄이는 것이 매우 중요하다.
한편, 대한민국 공개특허공보 10-2008-0070193에는 수지재의 필름 면 상에 형광물질이 형성되어 있는 형광필름이 게시되어 있으며, 상술한 형광필름이 발광 다이오드 소자에 부착되는 경우에 형광물질과 수지재의 필름 사이에 정전기력(Electrostatic force)이나 접착력(Adhesive force)으로 인하여 원하는 위치에 효과적으로 부착되지 않아서 백색광의 색 편차를 줄이는 것이 어려웠으며 발광 다이오드 소자와 형광필름의 접착력이 좋지 않아 신뢰성 문제가 발생되었다.
또한, 상술한 형광 필름의 경우 발광 다이오드 소자의 측면 발광으로 인하여 수평형 발광 다이오드 소자에 적용되는데 많은 어려움을 안고 있다. 한편 측면 발광 문제를 해소하기 위해서 측면 발광을 차폐하는 경우에는 측면 발광의 손실로 인한 휘도 감소 및 지향각 감소와, 광원의 색 균일도가 현저하게 감소되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 캡(cap) 형상으로 형성되며 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층을 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 버퍼층에 부착시킴으로써, 발광 다이오드 소자에서 발광되는 광원의 휘도, 지향각 및 색 균일도를 효과적으로 증가시키면서도 형광체층이 발광 다이오드 소자의 발열에 의해서 열화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상술한 발광 소자 패키지를 용이하게 제조할 수 있는 발광 소자 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 소정 영역의 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자의 하면에 형성되어 있는 본딩 패드를 통해서 상기 발광 다이오드 소자와 전기적으로 연결되는 회로 기판, 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층 및 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 형광체층은 형광 물질 및 실리콘에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 상면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자의 하부에 배치되며 상기 본딩 패드를 통해서 상기 발광 다이오드 소자와 전기적으로 연결되는 회로 기판 및 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층을 포함하며, 상기 형광체층에는 상기 발광 다이오드 소자의 본딩 패드가 노출되도록 상기 형광체층의 상부에 본딩홀이 형성되어 있으며, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이의 상기 본딩 패드가 형성된 영역을 제외한 영역 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 형광체층은 형광 물질 및 실리콘에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성될 수 있다.
상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 하면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자를, 회로 기판 위에 마운트하는 단계, 상기 발광 다이오드 소자의 상면 및 측면에, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 코팅하는 단계 및 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층이 상기 버퍼층의 상면과 측면에 부착되는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 형광체층은 형광 물질 및 실리콘에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성될 수 있다.
상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 상면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자를, 회로 기판 위에 마운트하는 단계, 상기 발광 다이오드 소자의 상면의 상기 본딩 패드가 형성된 영역을 제외한 영역 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면에, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 코팅하는 단계 및 상기 버퍼층의 측면과 상면을 둘러싸며 배치되도록 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성되고, 상기 발광 다이오드 소자의 본딩 패드가 노출되도록 상기 형광체층의 상부에 본딩홀이 형성된 형광체층이 상기 버퍼층의 상면과 측면에 부착되는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 형광체층은 형광 물질 및 실리콘에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 상기 버퍼층이 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 패키지는 캡(cap) 형상으로 형성되며 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층을 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 버퍼층에 부착시킴으로써, 발광 다이오드 소자에서 발광되는 광원의 휘도, 지향각 및 색 균일도를 효과적으로 증가시키면서도 형광체층이 발광 다이오드 소자의 발열에 의해서 열화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 패키지는 채용된 버퍼층으로 인하여 형광체층과 발광 다이오드 소자 사이에 공기층이 존재할 경우에 발생될 수 있는 축열과 잠열을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법은 상술한 형광체층을 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 버퍼층에 부착으로써 공정 단계를 효과적으로 줄이면서도 공정 수율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 패지의 단면도
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 발광 소자 패키지의 세부 공정을 도시한 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 발광 소자 패키지의 세부 공정을 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 도 1에 도시된 것처럼, 발광 다이오드 소자(1300), 회로 기판(1100), 형광체층(1400) 및 버퍼층(1500)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 발광 다이오드 소자(1300)는 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 구체적으로, 발광 다이오드 소자(1300)는 청색 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드나 자외선 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드일 수 있다.
한편, 발광 다이오드 소자(1300)의 하면에는 회로 기판(1100)과 전기적으로 연결되는 본딩 패드(1210, 1220)가 금속 물질로 형성되어 있으며, 이러한 회로 기판(1100)은 발광 다이오드 소자(1300)의 하부에 배치된다.
또한, 형광체층(1400)은 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성되어 발광 다이오드 소자(1300)의 측면이나 상면에서 발광되는 빛의 파장을 변이시켜 발광 다이오드 소자(1300)가 제공하는 빛을 백색광으로 변환시킨다. 여기에서, 형광체층(1400)은 형광체와 실리콘 등에 의해 형성된다.
한편, 버퍼층(1500)은 상기 발광 다이오드 소자(1300)의 상면과 상기 형광체층(1400)의 하면 사이 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제한다.
또한 버퍼층(1500)은 형광체층(1400)과 발광 다이오드 소자(1300) 사이에 공기층이 존재할 경우에 발생될 수 있는 축열과 잠열을 효과적으로 억제할 수 있다.
여기에서, 버퍼층(1500)은 상기 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 후에 상기 형광체층이 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 버퍼층(1500)은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성되며, 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 도 2에 도시된 것처럼, 발광 다이오드 소자(2300), 회로 기판(2100), 형광체층(2400) 및 버퍼층(2500)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 발광 다이오드 소자(2300)는 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 구체적으로, 발광 다이오드 소자(2300)는 청색 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드나 자외선 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드일 수 있다.
한편, 발광 다이오드 소자(2300)의 상면에는 회로 기판(2100)과 전기적으로 연결되는 본딩 패드(2210, 2220)가 금속 물질로 형성되어 있으며, 이러한 회로 기판(2100)은 발광 다이오드 소자(2300)의 하부에 배치된다.
또한, 형광체층(2400)은 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성되어 발광 다이오드 소자(2300)의 측면이나 상면에서 발광되는 빛의 파장을 변이시켜 발광 다이오드 소자(2300)가 제공하는 빛을 백색광으로 변환시킨다. 여기에서, 형광체층(2400)은 형광체와 실리콘 등에 의해 형성된다.
여기에서, 형광체층(2400)이 도 2에 도시된 것처럼, 발광 다이오드 소자(2300)의 본딩 패드(2210, 2220)가 노출되도록 상기 형광체층(2400)의 상부에 본딩홀(2410, 2420)이 형성되어 있다.
한편, 버퍼층(2500)은 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이의 상기 본딩 패드가 형성된 영역을 제외한 영역 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제한다.
여기에서, 버퍼층(2500)은 상기 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 후에 상기 형광체층이 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 버퍼층(2500)은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성되며, 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 패키지에 채용되는 형광체층(1400, 2400)은 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성됨으로써, 발광 다이오드 소자(1300, 2300)에서 발광되는 광원의 휘도 및 지향각을 증가시키면서도 색 균일도를 효과적으로 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 패키지는 상술한 형광체층은 상기 발광 다이오드 소자의 상면의 일부 또는 전부 및 측면에 코팅된 버퍼층(1500, 2500)에 부착시킴으로써 상술한 형광체층이 상기 발광 다이오드 소자의 발열에 의해서 열화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 버퍼층(1500, 2500)은 형광체층(1400, 2400)과 발광 다이오드 소자(1300, 2300) 사이에 공기층이 존재할 경우에 발생될 수 있는 축열과 잠열을 효과적으로 억제할 수 있다.
이하에서는, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 도 3a에 도시된 것처럼, 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 하면에 본딩 패드(1210, 1220)가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자(1300)를, 회로 기판(1100) 위에 마운트한다.
다음으로, 도 3b에 도시된 것처럼, 상기 발광 다이오드 소자(1300)의 상면 및 측면에, 상기 발광 다이오드 소자(1300)의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자(1300)의 상면 및 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층(1500)을 코팅한다.
다음으로, 도 3c에 도시된 것처럼, 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층(1400)이 상기 버퍼층(1500)의 상면과 측면에 부착된다.
이하에서는, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지의 제조 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 도 4a에 도시된 것처럼, 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 상면에 본딩 패드(2210, 2220)가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자(2300)를, 회로 기판(2100) 위에 마운트한다.
다음으로, 도 4b에 도시된 것처럼, 상기 발광 다이오드 소자(2300)의 상면의 상기 본딩 패드(2210, 2220)가 형성된 영역을 제외한 영역 및 발광 다이오드 소자(2300)의 측면에, 상기 발광 다이오드 소자(2300)의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자(2300)의 상면과 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층(2500)을 코팅한다.
다음으로, 도 4c에 도시된 것처럼, 상기 버퍼층(2500)의 측면과 상면을 둘러싸며 배치되도록 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성되고, 상기 발광 다이오드 소자(2300)의 본딩 패드가 노출되도록 상기 형광체층의 상부에 본딩홀(2410, 2420)이 형성된 형광체층(2400)이 상기 버퍼층(2500)의 상면과 측면에 부착되는 단계를 포함한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 소정 영역의 파장의 빛을 제공하는 발광 다이오드 소자;
    상기 발광 다이오드 소자의 하면에 형성되어 있는 본딩 패드를 통해서 상기 발광 다이오드 소자와 전기적으로 연결되는 회로 기판;
    캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층; 및
    상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광체와 실리콘에 의해 형성된 발광 소자 패키지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 버퍼층은 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된 발광 소자 패키지.
  5. 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 상면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자;
    상기 발광 다이오드 소자의 하부에 배치되며 상기 본딩 패드를 통해서 상기 발광 다이오드 소자와 전기적으로 연결되는 회로 기판; 및
    캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층을 포함하며,
    상기 형광체층에는 상기 발광 다이오드 소자의 본딩 패드가 노출되도록 상기 형광체층의 상부에 본딩홀이 형성되어 있으며,
    상기 발광 다이오드 소자의 상면과 상기 형광체층의 하면 사이의 상기 본딩 패드가 형성된 영역을 제외한 영역 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면과 상기 형광체층의 측면 사이에 배치되어, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 상기 형광체층의 하면과 측면에 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 형광체층의 하면과 측면이 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광체와 실리콘에 의해 형성된 발광 소자 패키지.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 버퍼층은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 패키지.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 버퍼층은 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된 발광 소자 패키지.
  9. 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 하면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자를, 회로 기판 위에 마운트하는 단계;
    상기 발광 다이오드 소자의 상면 및 측면에, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 코팅하는 단계; 및
    캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성된 형광체층이 상기 버퍼층의 상면과 측면에 부착되는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광체와 실리콘에 의해 형성된 발광 소자 패키지.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 버퍼층은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 버퍼층은 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  13. 소정 영역의 파장의 빛을 제공하며, 상면에 본딩 패드가 형성되어 있는 발광 다이오드 소자를, 회로 기판 위에 마운트하는 단계;
    상기 발광 다이오드 소자의 상면의 상기 본딩 패드가 형성된 영역을 제외한 영역 및 상기 발광 다이오드 소자의 측면에, 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에서 발생되는 열이 전달되는 것을 억제하는 동시에 상기 발광 다이오드 소자의 상면과 측면에 부착될 부품이 이탈되는 것을 억제하는 버퍼층을 코팅하는 단계; 및
    상기 버퍼층의 측면과 상면을 둘러싸며 배치되도록 캡(cap) 형상으로 형성되며, 측부의 두께 및 상부의 두께가 균일하게 형성되고, 상기 발광 다이오드 소자의 본딩 패드가 노출되도록 상기 형광체층의 상부에 본딩홀이 형성된 형광체층이 상기 버퍼층의 상면과 측면에 부착되는 단계를 포함하는 발광 다이오드 패키지의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 형광체층은 형광체와 실리콘에 의해 형성된 발광 소자 패키지.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 버퍼층은 투명한 실리콘, 투명한 에폭시, 투명한 유기 폴리머, 또는 투명한 글래스 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광 소자 패키지의 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 버퍼층은 5 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께로 형성된 발광 소자 패키지의 제조 방법.
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