WO2022108302A1 - 발광 장치 - Google Patents

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WO2022108302A1
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light emitting
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손정훈
김혜인
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서울반도체주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device.
  • a light emitting chip is a semiconductor device that emits light generated by recombination of electrons and holes, and is recently used in various fields such as displays, automobile lamps, and general lighting. Since the light emitting chip has a long lifespan, low power consumption, and fast response speed, it is being applied to various fields such as automobile lamps and display devices.
  • a light emitting device applied to a vehicle lamp or a backlight of a display it may be required to control the light scattering phenomenon to the side of the light emitting device.
  • a light scattering phenomenon occurs on the side of the light emitting device
  • when light emitted from a car lamp is irradiated to the front of the car it is not possible to clearly distinguish a cutoff line, which is a boundary between the bright part and the dark part. Due to this, light may be irradiated to an unnecessary area, thereby obstructing the view of another driver.
  • a cutoff line which is a boundary between the bright part and the dark part. Due to this, light may be irradiated to an unnecessary area, thereby obstructing the view of another driver.
  • a display when light bleeding occurs on the side of the light emitting device, it is difficult to achieve a uniform backlight.
  • a light emitting device capable of preventing light from spreading to the side is required.
  • An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of preventing the light scattering phenomenon of the light emitting device.
  • Another object to be solved by the present invention is to provide a light emitting device capable of preventing light from spreading in a local area between the light emitting diode chips in a light emitting device including at least two or more light emitting diode chips.
  • a light emitting device includes: a plurality of light emitting diode chips positioned on the substrate; a plurality of light transmitting layers positioned on top surfaces of the plurality of light emitting diode chips; a sidewall portion surrounding the plurality of light emitting diode chips and the plurality of light transmitting layers; and a first groove and a second groove positioned on an upper surface of at least a portion of the sidewall portion, wherein the first groove has a width narrower than the shortest width from the at least one light transmitting layer closest to the first groove. and may have a depth smaller than a thickness of a lower surface in an upper surface of at least one of the most adjacent light transmitting layers.
  • the substrate may have pattern electrodes on upper and lower surfaces, and a circuit pattern including vias electrically connecting the pattern electrodes on the upper and lower surfaces.
  • the plurality of light transmitting layers may include a wavelength conversion material.
  • the width of the upper surface and the width of the lower surface of the plurality of light transmitting layers may be the same.
  • a width of a lower surface of the plurality of light transmitting layers may be wider than a width of the plurality of light emitting diode chips.
  • the width of the upper surface of the plurality of light transmitting layers is wider than the width of the lower surface.
  • the side wall portion may include an outer wall portion surrounding outer surfaces of the plurality of light emitting diode chips and the plurality of light transmitting layers, and an inner wall portion formed between the plurality of light emitting diode chips and side surfaces of the plurality of light transmitting layers facing each other.
  • the outer wall portion may have an inclined surface whose thickness from the substrate becomes thinner as it moves away from a surface adjacent to the side surface of the light transmitting layer.
  • the first groove and the second groove may be formed in a straight line extending along side surfaces of the plurality of light transmitting layers.
  • the shortest distance from the substrate to the first groove may be farther than the shortest distance from the substrate to the second groove.
  • the substrate may include a first side surface and a second side surface positioned opposite to the first side surface, and may have a first groove extension portion extending to the first side surface and a second groove extension portion extending toward the second side surface. have.
  • the length of the first groove extension portion may be longer than the length of the second groove extension portion.
  • the side wall portion may include an outer wall portion and an inner wall portion, and the first groove extension portion and the second groove extension portion may be positioned on the outer wall portion.
  • a distance between the first side surface and the end of the first groove extension may be shorter than a distance between the second side surface and the end of the second groove extension.
  • It may further include third and fourth grooves orthogonal to the first and second grooves and positioned on side surfaces of the plurality of light transmitting layers.
  • Distances from side surfaces of the plurality of light transmitting layers to the first, second, third, and fourth grooves may be similar.
  • the first groove and the second groove may have extension portions positioned on the outer wall portion through the fourth groove, and the third groove and the fourth groove may have extension portions positioned on the outer wall portion past the second groove portion. have.
  • the first groove and the third groove may cross at right angles in a region where at least four corners of the plurality of light transmitting layers are adjacent to each other.
  • the light emitting device may prevent light from passing through the sidewall portion using the groove, thereby preventing light from spreading to an adjacent light emitting diode chip.
  • the light emitting device can prevent light from spreading from the side of the light emitting device by adjusting the width of the outer wall portion.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view for explaining a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1B is a schematic plan view taken along the cut-away line A-A' of Fig. 1A;
  • Fig. 1C is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A' of Fig. 1A;
  • 1D is a schematic cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 1A;
  • FIG. 1E is a schematic cross-sectional view taken along line C-C′ of FIG. 1A ;
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • 4A is a schematic plan view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 4b is a schematic cross-sectional view taken along line D-D' of Fig. 4a;
  • FIG. 5 is a graph showing the luminance of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • 6A is a schematic plan view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along line E-E′ of FIG. 6A .
  • FIG. 7A is a schematic plan view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a schematic cross-sectional view taken along line F-F′ of FIG. 7A .
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • 1A to 1E are a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 10 may include a substrate 200 and two or more light emitting diode chips 110 disposed on the substrate 200 .
  • the light emitting device 10 includes a light emitting diode chip 110 and light emitting devices 100 including a light transmitting layer 120 positioned on an upper surface of the light emitting diode chip 110 , respectively, and between the light emitting devices 100 .
  • the side wall portion 140 including the inner wall portion 141 positioned therein and the outer wall portion 143 surrounding the light emitting devices 100 , and the first groove 131 and the outer wall positioned in the inner wall portion 141 . It may include a second groove 133 located in the portion 143 .
  • the substrate 200 may be an insulating or conductive substrate.
  • the substrate 200 may include a ceramic material having excellent thermal conductivity, such as AlN.
  • the substrate 200 may include a circuit pattern 210 on an upper surface and/or a lower surface.
  • An insulating material may be included to insulate the circuit patterns 210 from each other.
  • the insulating layer may be formed of an insulating material such as an epoxy resin or prepreg.
  • the upper circuit pattern 210a and the lower circuit pattern 210b of the substrate 200 may be connected through a via 210c penetrating the substrate 200 .
  • the via 210c may be formed by forming a through hole in the substrate 200 and then filling in a conductive material.
  • the via 210c may have a structure having a constant width from the upper surface to the lower surface of the substrate 200 , but the present invention is not limited thereto.
  • the via 210c may have a structure in which the width becomes narrower from the top and bottom surfaces of the substrate 200 toward the inside of the substrate.
  • the vias 210c passing through the insulating layer may be staggered from each other.
  • the circuit patterns 210 may be electrically connected to the plurality of light emitting diode chips 110 positioned on the substrate 200 , and may be electrically connected to an external power source through a portion exposed under the substrate 200 . It may be connected to supply power to the plurality of light emitting diode chips 110 .
  • Each of the plurality of light emitting diode chips 110 may be electrically connected to separate electrodes by the circuit pattern 210 .
  • the plurality of light emitting diode chips 110 may be individually driven by separately connecting power supplied to the electrodes.
  • the present invention is not limited thereto, and the electrodes may be electrically interconnected to each other.
  • the light emitting device 10 may further include a separate control unit, and the control unit may control driving of the plurality of light emitting diode chips 110 .
  • the upper and lower circuit patterns may be connected through a connection pattern (not shown) formed along the side surface of the substrate 200 instead of the via 210c.
  • the plurality of light emitting diode chips 110 may be bonded to the substrate 200 .
  • the electrodes 111 of the plurality of light emitting diode chips 110 may be respectively connected to the circuit patterns 210 formed on the substrate 200 by eutectic bonding, but are not limited thereto, and solder bonding, epoxy bonding, etc. It can be connected by In order to bond the plurality of light emitting diode chips 110 to the substrate 200 , a conductive material 160 for mechanically and electrically bonding to the circuit pattern 210a of the upper surface of the substrate 200 may be disposed.
  • Each of the plurality of light emitting diode chips 110 includes a growth substrate 110a, an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and a semiconductor layer 110b including an active layer interposed between the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer. may include In addition, each of the plurality of light emitting diode chips 110 may include an electrode 111 disposed on a lower surface of the semiconductor layer 110b. Accordingly, the light emitting diode chip 110 may emit light when power is supplied.
  • the light transmitting layer 120 may transmit the light emitted from the light emitting diode chip 110 , and if necessary, by converting the wavelength of the light emitted from the light emitting diode chip 110 , light of a specific color is emitted can make it happen.
  • the light transmitting layers 120 may emit light of different colors from each other.
  • the light transmitting layer 120 may be made of a transparent resin such as silicon or epoxy, glass, ceramic, or the like, and if necessary, a wavelength conversion material for converting the wavelength of light may be mixed with these materials.
  • the transparent resin may be transparent silicone.
  • the wavelength conversion material may include at least one of a quantum dot phosphor, an inorganic or organic phosphor, and a yellow phosphor, a red phosphor, and a green phosphor may be used.
  • yellow phosphor examples include YAG:Ce(T 3 Al 3 O 12 :Ce)-based phosphor or silicate (Yttrium (Y) aluminum (Al) garnet doped with cerium (Ce) having a wavelength of 530 to 570 nm as the main wavelength. Silicate)-based phosphors.
  • red phosphor examples include a UOX (Y 2 O 3 :EU)-based phosphor, nitride (Nitride) consisting of a compound of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and europium (EU) having a wavelength of 600 to 700 nm as the main wavelength.
  • UOX Y 2 O 3 :EU
  • nitride consisting of a compound of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) and europium (EU) having a wavelength of 600 to 700 nm as the main wavelength.
  • ) may be a phosphor or a fluoride-based phosphor.
  • the fluoride compound KSF phosphor (K 2 SiF 6 ) which is an Mn 4+ activator phosphor advantageous for high color reproduction.
  • the red phosphor may be a Mn(IV)-activated phosphor based on an oxidohalide host lattice.
  • Mn(IV)-activated phosphors based on an oxidohalide host lattice can have an emission maximum in the range between 610 nm and 640 nm, high quantum yield, high color rendering and stability, and have the following general formula (I) or It can be expressed by general formula (II):
  • A is selected from the group consisting of H and D and mixtures thereof, wherein D is deuterium;
  • B is selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, NH 4 , ND 4 , NR 4 and mixtures of two or more thereof, wherein R is an alkyl or aryl radical;
  • X is selected from the group consisting of F and Cl and mixtures thereof;
  • M is selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Re and mixtures of two or more thereof; 0 ⁇ a ⁇ 4; 0 ⁇ m ⁇ 10; and 1 ⁇ n ⁇ 10;
  • A is selected from the group consisting of H and D and mixtures thereof, wherein D is deuterium;
  • B is selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag, Ti, NH 4 , ND 4 , NR 4 and mixtures of two or more thereof, wherein R is an alkyl or aryl radical;
  • M is selected from the group consisting of Cr, Mo, W, Re and mixtures of two or more thereof;
  • T is selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Pb, Ce, Zr, Hf and mixtures of two or more thereof; 0 ⁇ x ⁇ 1.
  • green phosphor examples include LAP (LaPO 4 :Ce, Tb)-based phosphor or SiAlON-based phosphor, which is a compound of phosphoric acid (PO 4 ), lanthanum (La), and terbium (Tb) having a wavelength of 500 to 590 nm as the main wavelength.
  • LAP LaPO 4 :Ce, Tb
  • SiAlON-based phosphor which is a compound of phosphoric acid (PO 4 ), lanthanum (La), and terbium (Tb) having a wavelength of 500 to 590 nm as the main wavelength.
  • blue phosphor examples include barium (Ba) and magnesium (Mg), aluminum oxide-based materials having a wavelength of 420 to 480 nm as the main wavelength, and BAM (BaMgAl 10 O 17 :EU), which is a compound of europium (EU). It may be a phosphor.
  • the light transmitting layer 120 may have an upper surface and a lower surface having the same width, and the upper and lower surfaces may be perpendicular to a side surface of the light transmitting layer 120 .
  • a width of the light transmitting layer 120 may be greater than a width of the light emitting diode chip 110 , and may be disposed to cover an upper surface of the light emitting diode chip 110 . Accordingly, the light-emitting area of the light-transmitting layer 120 may be relatively larger than that of the light-emitting diode chip 110 .
  • the light transmitting layer 120 may have a rectangular shape, but is not limited thereto.
  • the width of the upper surface of the light transmitting layer 120 may be greater than the width of the lower surface, and the side surface of the light transmitting layer 120 is reversed from the upper surface to the lower surface. slope can be formed.
  • the structure may reduce absorption of light extracted from the light emitting diode chip 110 and improve extraction efficiency of light extracted laterally.
  • the width of the upper surface of the light transmitting layer 120 may be greater than the width of the lower surface, and the side surface of the light transmitting layer 120 moves from the upper surface to the lower surface. It can form a reverse slope.
  • the lower surface of the light transmitting layer 120 may be smaller than the width of the light emitting diode chip 110 .
  • the width of the light emitting diode chip 110 may be smaller than the width of the upper surface of the light transmitting layer 120 and larger than the width of the lower surface of the light transmitting layer 120 .
  • the light transmitting layer 120 becomes wider than the width of the light emitting diode chip 110 , an area absorbed by the light transmitting layer 120 may increase, so that the luminance of extracted light may be reduced. Accordingly, the light transmitting layer 120 preferably has a width similar to that of the light emitting diode chip 110 .
  • the thickness of the light transmitting layer 120 may be formed to be greater than the thickness of the light emitting diode chip 110 , but is not limited thereto, and may be formed to be smaller than the thickness of the light emitting diode chip 110 .
  • the thickness of the light transmitting layer 120 may be 50 ⁇ 300um thick. Since the light extracted from the light emitting diode chip 110 may be absorbed by the light transmitting layer 120 , it may be disposed to an appropriate thickness as needed.
  • the light transmitting layer 120 may be a phosphor in glass (PIG) in which a phosphor is mixed with glass.
  • PIG phosphor in glass
  • the light transmitting layer 120 may be PIG, and the PIG is effective in preventing external substances such as moisture and dust from penetrating into the light emitting device 10 .
  • the present invention is not limited thereto, and the light transmitting layer 120 may be disposed by mixing a phosphor with a ceramic such as polymer resin or glass.
  • the light transmitting layer 120 is formed of a resin such as an epoxy resin or an acrylic resin
  • the light transmitting layer 120 is formed by coating and curing a resin including a phosphor on the light emitting diode chip 110 . can be formed.
  • the phosphor may be formed of particles of various sizes. Some of the phosphor particles mixed in the light transmitting layer 120 may have a diameter of 20 ⁇ m or more, and some may have a diameter of 7 ⁇ m or less. In addition, the phosphor emitting the same color gamut may include particles having a diameter of 20 ⁇ m or more and particles having a diameter of 7 ⁇ m or less, and may have various particle sizes therebetween.
  • the light transmitting layer 120 may further include a diffusing agent.
  • the diffusing agent should have a melting point that does not melt when the wavelength conversion material is plastically processed, and may be, for example, SiO 2 , TiO 2 and Al 2 O 3 .
  • a light-transmitting adhesive layer 150 may be disposed between the light-transmitting layer 120 and the light-emitting diode chip 110 .
  • the light-transmitting adhesive layer 150 may have light transmittance, and an organic adhesive such as a silicone resin or an epoxy resin, or an inorganic adhesive such as a low-melting-point glass may be used.
  • the light-transmitting adhesive layer 150 may cover at least a portion of a side surface of the growth substrate of the light emitting diode chip 110 .
  • the light-transmitting adhesive layer 150 may use a bonding method such as a direct bonding method such as compression, sintering, a hydroxyl bonding method, a surface activated aggregation method, an atomic diffusion bonding method, or the like.
  • the sidewall 140 may be formed to surround the light emitting device 100 including the light emitting diode chip 110 and the light transmitting layer 120 .
  • the side wall portion 140 may include an inner wall portion 141 positioned between the light emitting devices 100 and an outer wall portion 143 surrounding the outer surfaces of the light emitting devices 100 .
  • a top surface of the inner wall portion 141 may be formed at the same level as a top surface of the light transmitting layer 120 .
  • the upper surface of the inner wall portion 141 may be flat, but is not limited thereto, and may be concave or convex.
  • the outer wall portion 143 may have an inner wall thickness t1 that is thicker than an outer wall thickness t2.
  • the difference between the thickness t1 of the inner wall and the thickness t2 of the outer wall may be 100 ⁇ m or less, specifically, 60 ⁇ m or less.
  • the inner wall may be formed to have a substantially similar height to an upper surface in contact with a side surface of the light transmitting layer 120 .
  • the outer wall is a region in which the outer wall portion 143 is adjacent to the side surface of the substrate 200 , and may have an inclined surface in which the thickness of the outer wall portion 143 gradually decreases from the inner wall to the outer wall.
  • the sidewall of the sidewall 140 may be formed on the same plane as the side of the substrate 200 below, but is not limited thereto.
  • a side surface of the side wall part 140 may be formed inside rather than a side surface of the substrate 200 , or a side surface of the side wall part 140 may be in the form of an oblique line from the edge of the substrate 200 . and the like.
  • the side wall portion 140 may be formed of a material having permeability and non-conductivity, and in this case, it is preferable to further include elasticity.
  • the side wall portion 140 may be formed of an epoxy resin, a silicone resin, and an acrylic resin.
  • the sidewall 140 may be formed by including at least one of the resin and a reflective material.
  • the reflective material may include TiO2, SiO2, ZrO2, F6K2Ti, Al2O3, AlN and BN.
  • the first groove 131 may be located in the sidewall 140 .
  • at least a portion 131c of the first groove 131 may be positioned along side surfaces of the plurality of light transmitting layers 120 facing each other from the center of the upper surface of the inner wall portion 141 .
  • a second groove 133 may be located in the outer wall portion 143 of the side wall portion of the present invention. In this case, the respective distances from the side surfaces of the plurality of light transmitting layers 120 to the first and second grooves 131 and 133 may be substantially the same.
  • the first groove 131 may be located on an upper surface of the inner wall portion 141 formed at the same level as the upper surface of the light transmitting layer 120
  • the second groove 133 may be formed on the outer wall portion 143 .
  • the first groove 131 and the second groove 133 may include extension portions that extend longer than a width of the light transmitting layer 120 .
  • the first groove 131 faces the first groove extension 131a and the second side 140b extending from the side surface of the light transmitting layer 120 facing the first side surface 140a. and may have a second groove extension 131b extending from a side surface of the light transmitting layer 120 .
  • the shortest distance from the first side surface 140a to the end of the first groove extension 131a may be smaller than the shortest distance from the second side surface 140b to the end of the second groove extension part 131b.
  • the distance from the first side surface 140a to the plurality of light transmitting layers 120 may be smaller than the distance from the second side surface 140b to the plurality of light transmitting layers 120, so that the first side surface ( 140a), a light blur phenomenon may occur. Accordingly, by forming the length of the first groove extension part 131a to be greater than the length of the second groove extension part 131b, the light scattering phenomenon to the first side surface 140a can be alleviated.
  • the first and second groove extension portions 131a and 131b may also be formed in a second groove located on an inclined surface of the outer wall portion 143 .
  • the outer wall portion 143 has a shape in which the thickness t2 of the outer wall from the substrate 200 is smaller than the thickness t1 of the inner wall. That is, the upper surface of the outer wall part 143 may have an inclined surface, and the first and second groove extension parts 131a and 131b may be positioned on the inclined surface.
  • the distance d4 from the substrate 200 to the first groove extension 131a and the distance d5 to the second groove extension 131b are the distances d5 from the substrate 200 to the light transmitting layers ( 120) may be formed to be smaller than the distance d3 to the grooves 131c disposed between them.
  • the width w1 of the groove 131 may be smaller than the first width w2 and the second width w3 of the inner wall portion 141 , and the first width w2 and the second width w3 ) can be largely similar.
  • the width w1 of the groove 131 may be 5 ⁇ m to 70 ⁇ m. Preferably it may be 5um ⁇ 50um, more preferably 5um ⁇ 30um.
  • the first width w2 and the second width w3 may be 10 ⁇ m to 110 ⁇ m. Preferably it may be 10um ⁇ 90um, more preferably 10um ⁇ 70um.
  • the grooves 131 and 133 may be formed in a straight shape along the side surface of the light transmitting layer 120 , but are not limited thereto, and may be formed in other shapes.
  • the grooves 131 and 133 may be positioned at intervals as indicated by dotted lines.
  • the interval between the dotted lines may be narrower or wider than in the present embodiment.
  • the dotted line may reduce light lost by the grooves 131 and 133 and improve light extraction efficiency.
  • the depth of the grooves 131 and 133 may be formed not to exceed 1/2 in the depth direction from the upper surface to the lower surface of the light transmitting layer 120, but is not limited thereto.
  • the grooves 131 and 133 may be formed by at least partially sintering the sidewall 140 by irradiating a laser, but is not limited thereto. It is possible to fill the part with a light-blocking material.
  • the light emitting device can prevent light from being emitted through the sidewall 140 by the grooves 131 and 133 . Accordingly, the light emitting device of the present invention can prevent light blur from occurring near the edges of the plurality of light emitting diode chips 110 .
  • 6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 50 includes a substrate 200 , a plurality of light emitting diode chips 110 positioned on the substrate 200 , and a plurality of light emitting diode chips 110 positioned on an upper surface of the plurality of light emitting diode chips 110 .
  • the first groove 131 , the second groove 133 , the third groove 135 , and the fourth groove 137 are disposed to surround the light transmitting layer 120 of the light transmitting layer 120 and the side surfaces of the plurality of light transmitting layers 120 .
  • the first groove 131 and the third groove 135 may be located in the inner wall portion 141 of the plurality of sidewall portions 140
  • the second groove 133 and the fourth groove 137 may be located on the outer wall portion 143 of the plurality of sidewall portions 140 .
  • the first groove 131 and the second groove 133 may be disposed perpendicular to the third groove 135 and the fourth groove 137 .
  • the first groove 131 and the second groove 133 may have extension portions passing through the fourth groove 137 .
  • the third groove 135 and the fourth groove 137 may have extension portions passing through the second groove 133 .
  • the extension parts may be located on the outer wall part 143 .
  • first groove 131 and the third groove 135 may have an intersecting region in the inner wall portion 141 . Specifically, at least four corners of the plurality of light transmitting layers 120 may cross at right angles in an adjacent region.
  • Each distance from the side surfaces of the plurality of light transmitting layers 120 to the first, second, third, and fourth grooves 131 , 133 , 135 , and 137 may be substantially the same.
  • 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 60 includes a substrate 200 , a plurality of light emitting diode chips 110 positioned on the substrate 200 , and a plurality of light emitting diode chips 110 positioned on an upper surface of the plurality of light emitting diode chips 110 .
  • a light-emitting device 100 including a light-transmitting layer 120 of (120) may include grooves (131, 133, 137) and a dam (139) positioned to surround the side.
  • the dam 139 is formed to be lower than the height of the light transmission layer 120 , but is not limited thereto, and may be disposed higher than the height of the light transmission layer 120 .
  • the dam 139 may be formed in a rectangular ring shape to surround the light emitting diode chip 110 and at least a portion of the light transmitting layer 120 . Also, the dam 139 may be disposed inward from the side surface of the substrate 200 .
  • the sidewall 140 may be disposed between the dam 139 and the light emitting device 100 .
  • the dam 139 may be used as a frame to block the uncured liquid resin material when forming the sidewall 140 , and may be formed in close contact with the sidewall 140 .
  • the side wall portion 140 may have an inclined surface whose thickness decreases from the upper surface of the light transmitting layer 120 toward the upper surface of the dam 139 .
  • the dam 139 may be formed on the upper surface of the substrate 200 using a resin containing a reflective material.
  • the dam 139 may be formed of the epoxy resin, the silicone resin, and the acrylic resin exemplified in the sidewall 140 .
  • a white resin containing a light reflective material or a black resin containing a light absorbing material such as a black pigment may be used.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device 70 according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 70 according to the present embodiment is substantially similar to the light emitting device 10 described with reference to FIGS. 1A to 1E , but there is a difference in the structure of the sidewall portion.
  • the first groove 131 may be disposed on the upper surface of the inner wall portion 141 .
  • the first groove 131 may be filled with a light blocking material as described above.
  • the first groove 131 is disposed between the light-transmitting layers 120 to block light emitted from the light-transmitting layer 120 from being emitted through the inner wall portion 141 , and accordingly, light scattering of the light-emitting device phenomenon can be prevented.
  • the outer wall portion 143 may include a plurality of outer wall portions 143a, 143b, and 143c.
  • the first outer wall portion 143a surrounds outer surfaces of the light emitting diode chips 110 .
  • An upper end of the first outer wall portion 143a may be in contact with the light transmitting layer 120 .
  • the upper end of the first outer wall portion 143a may be positioned higher than the upper surface of the light emitting diode chip 110 , and may be positioned below 1/2 of the thickness of the light transmitting layer 120 .
  • the upper end of the first outer wall portion 143a may be positioned at the same height as the upper surface of the light-transmitting adhesive layer 150 , that is, the lower surface of the light-transmitting layer 120 .
  • the second outer wall portion 143b surrounds the first outer wall portion 143a and further surrounds outer surfaces of the light transmitting layers 120 .
  • the second outer wall portion 143b may be in contact with side surfaces of the light transmitting layers 120 .
  • the second outer wall portion 143b may have a greater width than the first and third outer wall portions 143a and 143c.
  • a bottom surface of the second outer wall portion 143b may be in contact with the substrate 200 , and an inner surface of the second outer wall portion 143b may be in contact with the first outer wall portion 143a and the transmission layer 120 , and the second outer wall portion
  • the outer surface of the (143b) may be in contact with the third outer wall portion (143c).
  • the upper surface of the second outer wall portion 143b extends from the upper surface of the third outer wall portion 143c and the upper surface of the light transmitting layer 120, and the upper surface of the second outer wall portion 143b has a curved shape in at least some regions.
  • the width of the second outer wall portion 143b in a region in contact with the bottom surface of the transmission layer may be greater than the width of the bottom surface, and a width in an area in contact with the bottom surface of the transmission layer may be smaller than the width of the top surface.
  • the width of the bottom surface of the second outer wall portion 143b may be less than 1/2 of the width of the upper surface.
  • the third outer wall portion 143c surrounds the second outer wall portion 143b.
  • the third outer wall portion 143c forms an outer sidewall of the light emitting device 70 .
  • the third outer wall portion 143c may have a shape that becomes wider as it approaches the substrate 200 .
  • the inner surface of the third outer wall portion 143c may be formed as a curved surface, and the outer surface may be formed as a flat surface parallel to the side surface of the substrate 200 .
  • the outer surface of the third outer wall portion 143c may be parallel to the side surface of the substrate 200 .
  • the bottom surface of the third outer wall portion 143c may be in contact with the substrate 200 , and the lower end of the inner surface may have an inclination angle of 70 degrees or more and less than 100 degrees with respect to the substrate 200 and is spherical. As a result, it may have an inclination angle of 80 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the first to third outer wall portions 143a , 143b , and 143c may be formed of a silicone resin, an epoxy resin, or an acrylic resin, and may include at least one type of the resin and a reflective material together.
  • the reflective material may include TiO2, SiO2, ZrO2, F6K2Ti, Al2O3, AlN and BN.
  • the second outer wall portion 143b may be formed of a material different from that of the first and third outer wall portions 143a and 143c.
  • the first outer wall portion 143a and the third outer wall portion 143c may be formed of the same type of resin including a reflective material
  • the second outer wall portion 143b may be formed of the first and third outer wall portions.
  • (143a, 143c) is formed of the same or different type of resin, and may include a material for preventing cracks, for example, a material containing calcium.
  • the width of the second outer wall portion 143b may be controlled to reduce light loss.
  • the maximum width of the second outer wall portion 143b may be 1500 ⁇ m or less, and specifically, the maximum width may be 300 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the maximum width of the second outer wall portion 143b is 600 ⁇ 1000um, it is possible to effectively prevent cracks and reduce light loss.
  • the inner wall portion 141 may be formed of the same material as the first outer wall portion 143a, but is not limited thereto, and may be formed of the same material as the second outer wall portion 143b.
  • the light transmitting adhesive layer 150 may include a region disposed between the light emitting diode chip 110 and the light transmitting layer 120 and a region surrounding the side surface of the light emitting diode chip 110 .
  • a region of the light-transmitting adhesive layer 150 surrounding the side surface of the light emitting diode chip 110 may be in contact with the inner wall portion 141 and the first outer wall portion 143a.
  • the thickness of the light-transmitting adhesive layer 150 disposed on the upper surface of the light emitting diode chip 110 may be different from the thickness of a region surrounding the side surface of the light emitting diode chip 110 .
  • the light-transmitting adhesive layer 150 disposed on the upper surface of the light emitting diode chip 110 may have a thickness of 2 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Meanwhile, the light-transmitting adhesive layer 150 formed on the side surface of the light emitting diode chip 110 may have a smaller width as it approaches the substrate 200 . The light-transmitting adhesive layer 150 may cover a portion of the side surface of the light emitting diode chip 110 or may cover the entire side surface.
  • the outer wall portion 143 may have a different width depending on the location. As shown in FIG. 8 , the right outer wall portion 143 may have a greater width than the left outer wall portion 143 . In particular, the width of the third outer wall portion 143c may be different depending on the location. However, the difference in the width of the outer wall portion 143 according to the location is controlled so as not to affect the optical profile, for example, may be 100 um or less, further, 50 um or less.
  • the outer wall portion 143 since the outer wall portion 143 includes the plurality of outer wall portions 143a, 143b, and 143c, it is possible to prevent light from spreading through the outer wall portion 143. Accordingly, the second groove formed on the outer wall portion 143 in the previous embodiments may be omitted.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting device 80 according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 80 is substantially similar to the light emitting device 70 described with reference to FIG. 8 , but a single light transmitting layer 120 includes a plurality of light emitting diode chips 110 . There is a difference in covering
  • one light transmitting layer 120 covers the plurality of light emitting diode chips 110 disposed on the substrate 200 . Light emitted from the light emitting diode chips 110 is emitted to the outside through the same light transmitting layer 120 . Accordingly, the inner wall portion 141 is disposed between the light emitting diode chips 110 under the light transmitting layer 120 , and the aforementioned first groove is omitted.
  • the outer wall portion 143 includes a plurality of outer wall portions 143a , 143b , and 143c to prevent light scattering, thus preventing light interference between light emitting devices. can do.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 기판; 상기 기판 상부에 위치하는 복수의 발광다이오드 칩; 상기 복수의 발광다이오드 칩의 상면에 위치하는 복수의 광 투과층; 상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층을 둘러싸는 측벽부; 및 상기 광 투과층들 사이에 위치하는 상기 측벽부의 적어도 일부의 상면에 위치하는 제1 홈;을 포함하며, 상기 제1 홈은 가장 인접한 광 투과층에서 상기 제1 홈까지의 최단 폭보다 작은 폭을 가지고, 가장 인접한 상기 광 투과층의 두께보다 작은 깊이를 갖는다.

Description

발광 장치
본 발명은 발광 장치에 관한 것이다.
발광 칩은 전자와 정공의 재결합으로 발생하는 광을 발하는 반도체 소자로서, 최근 디스플레이, 자동차 램프, 일반 조명 등의 여러 분야에서 사용된다. 발광 칩은 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 응답 속도가 빠르기 때문에 자동차 램프, 디스플레이 장치 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
자동차 램프나 디스플레이의 백라이트 등에 적용되는 발광 장치의 경우, 발광 장치 측면으로의 빛 번짐 현상을 제어하는 것이 요구될 수 있다. 예를 들어, 발광 장치의 측면에서 빛 번짐 현상이 발생하면, 자동차 램프에서 방출되는 광이 자동차 전방에 조사될 때 명부와 암부의 경계선인 컷오프(Cutoff) 선을 명확하게 구분하지 못한다. 이로 인해, 불필요한 영역에 광이 조사될 수 있으며, 이에 따라, 다른 운전자의 시야를 방해할 수 있다. 또한, 디스플레이의 경우, 발광 장치의 측면에서 빛 번짐 현상이 발생하면 균일한 백라이트가 어렵다. 일반 조명 제품 중에서도 특정 제품의 경우, 측면으로의 빛 번짐을 방지할 수 있는 발광 장치가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 장치의 빛 번짐 현상을 방지할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 적어도 2 이상의 발광다이오드 칩을 포함하는 발광장치에 있어서, 발광다이오드 칩 간의 국부적인 영역의 빛 번짐을 방지할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는, 상기 기판 상부에 위치하는 복수의 발광다이오드 칩; 상기 복수의 발광다이오드 칩의 상면에 위치하는 복수의 광 투과층; 상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층을 둘러싸는 측벽부; 및 상기 측벽부의 적어도 일부의 상면에 위치하는 제1 홈 및 제2 홈;을 포함하며, 상기 제1 홈은 가장 인접한 적어도 하나의 상기 광 투과층에서 상기 제1 홈까지의 최단 폭보다 좁은 폭을 가지고, 가장 인접한 적어도 하나의 상기 광 투과층의 상면에서 하면의 두께보다 작은 깊이를 가질 수 있다.
상기 기판은 상면 및 하면에 패턴 전극을 갖고, 상기 상면 및 하면의 패턴 전극을 전기적으로 연결하는 비아를 포함하는 회로 패턴을 가질 수 있다.
상기 복수의 광 투과층은 파장변환물질을 포함할 수 있다.
상기 복수의 광 투과층의 상면의 폭과 하면의 폭이 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 복수의 광 투과층의 하면의 폭은 상기 복수의 발광다이오드 칩의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 복수의 광 투과층의 상면의 폭이 하면의 폭보다 넓은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 측벽부는 상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층의 외측면을 둘러싸는 외벽부 및 상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층이 마주보는 측면 사이에 형성되는 내벽부를 포함할 수 있다.
상기 외벽부는 상기 광 투과층의 측면과 인접한 면에서 멀어질수록 상기 기판으로부터의 두께가 얇아지는 경사면을 가질 수 있다.
상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 복수의 광 투과층의 측면을 따라 길게 늘어진 직선으로 형성될 수 있다..
상기 기판으로부터 상기 제1 홈까지의 최단 거리는 상기 기판으로부터 상기 제2 홈까지의 최단 거리보다 멀리 위치할 수 있다.
상기 기판은 제1 측면 및 상기 제1 측면과 반대에 위치하는 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면으로 연장된 제1 홈연장부 및 상기 제2 측면으로 연장된 제2 홈연장부를 가질 수 있다.
상기 제1 홈연장부의 길이는 제2 홈연장부의 길이보다 긴 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 측벽부는 외벽부 및 내벽부를 포함하고, 상기 제1 홈연장부 및 상기 제2 홈연장부는 상기 외벽부에 위치할 수 있다.
상기 제1 측면과 상기 제1 홈연장부 끝단까지의 거리는 상기 제2 측면과 상기 제2 홈연장부 끝단까지의 거리보다 가까운 거리를 가질 수 있다.
상기 제1 홈 및 제2 홈과 직교하며, 상기 복수의 광 투과층 측면에 위치하는 제3 홈 및 제4 홈을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 광 투과층의 측면으로부터 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 홈까지의 각각의 거리가 유사할 수 있다.
상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 제4 홈을 지나 상기 외벽부에 위치하는 연장부를 갖고, 상기 제3 홈 및 제 4홈은 상기 제2 홈을 지나 상기 외벽부에 위치하는 연장부를 가질 수 있다.
상기 제1 홈과 상기 제 3홈은 상기 복수의 광 투과층의 적어도 4개의 모서리가 인접하는 영역에서 직각으로 교차할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치는 홈을 이용하여 광이 측벽부를 투과하는 것을 방지함으로써, 인접한 발광다이오드 칩으로의 빛 번짐을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 장치는 외벽부의 폭을 조절하여 발광 장치의 측면에서 발생되는 빛 번짐을 방지할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 절취선 A-A’을 따라 취해진 개략적인 평면도이다.
도 1c는 도 1a의 절취선 A-A’을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 1d는 도 1a의 절취선 B-B'을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 1e는 도 1a의 절취선 C-C'을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 절취선 D-D'을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 절취선 E-E'을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 절취선 F-F'을 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 “상부에” 또는 “상에” 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 “바로 상부” 또는 “바로 상에” 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 사시도, 평면도 및 단면도이다.
도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 발광 장치(10)는 기판(200), 및 기판(200) 상에 배치된 2 이상의 복수의 발광다이오드 칩(110)을 포함할 수 있다. 상기 발광 장치(10)는 각각 발광다이오드 칩(110) 및 상기 발광다이오드 칩(110) 상면에 위치한 광 투과층(120)을 포함하는 발광 소자들(100), 상기 발광 소자들(100) 사이에 위치하는 내벽부(141)와 상기 발광 소자들(100)을 둘러싸는 외벽부(143)를 포함하는 측벽부(140), 및 상기 내벽부(141)에 위치한 제1 홈(131)과 상기 외벽부(143)에 위치한 제2 홈(133)을 포함할 수 있다.
(기판)
상기 기판(200)은 절연성 또는 도전성 기판일 수 있다. 상기 기판(200)은 AlN와 같이 열전도성이 우수한 세라믹 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(200)은 상면 및/또는 하면에 회로 패턴(210)을 포함할 수 있다. 상기 회로 패턴(210)들을 서로 절연시키기 위하여 절연성 물질을 포함할 수 있다. 상기 절연층은 에폭시 수지 또는 프리프레그(Prepreg)와 같은 절연 물질로 형성될 수 있다.
상기 기판(200)의 상면 회로 패턴(210a)과 하면 회로 패턴(210b)은 상기 기판(200)을 관통하는 비아(210c)를 통해 연결될 수 있다. 상기 비아(210c)는 상기 기판(200)에 관통홀을 형성한 후, 전도성 물질을 채워 넣는 방식으로 형성될 수 있다.
상기 비아(210c)는 상기 기판(200)의 상면에서 하면으로 폭이 일정한 구조일 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 비아(210c)는 상기 기판(200)의 상면 및 하면에서 기판 내부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조일 수 있다. 또는 상기 회로 패턴(210)이 포함된 기판(200)을 2 이상 포함하여, 절연층을 통과하는 비아(210c)가 서로 엇갈려 위치할 수 있다.
상기 회로 패턴(210)들은 상기 기판(200) 상에 위치하는 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)과 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 기판(200)의 하부에 노출된 부분을 통해 외부 전원과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)에 전원을 공급할 수 있다.
상기 회로 패턴(210)에 의해 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)은 각각 별도의 전극들에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극들에 공급되는 전원을 별개로 연결하여, 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)을 개별 구동시킬 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전극들이 서로 전기적으로 상호 연결될 수도 있다. 또한, 상기 발광 장치(10)는 별도의 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부에 의해 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)의 구동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 비아(210c)를 대신하여 기판(200)의 측면을 따라 형성된 연결패턴(도시하지 않음)을 통하여 상면 및 하면 회로 패턴을 연결할 수도 있다.
(발광다이오드 칩)
본 발명의 실시예와 같이 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)은 상기 기판(200) 상에 본딩할 수 있다.
상기 복수의 발광다이오드 칩(110)의 전극들(111)은 유테틱 본딩에 의해 각각 상기 기판(200)에 형성된 회로 패턴(210)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 솔더 본딩, 에폭시 본딩 등에 의해 연결될 수 있다. 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)을 상기 기판(200)에 본딩하기 위해 상기 기판(200)의 상면 회로 패턴(210a)에 기계적 및 전기적으로 본딩하기 위한 전도성 물질(160)이 배치될 수 있다.
상기 복수의 발광다이오드 칩(110)은 각각 성장 기판(110a)과, n형 반도체층, p형 반도체층 및 n형 반도체층과 p형 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함한 반도체층(110b)ㅡ을 포함할 수 있다. 또한 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)은 각각 상기 반도체층(110b)의 하면에 배치된 전극(111)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 발광다이오드 칩(110)은 전원이 공급되면 광을 방출할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 복수의 발광다이오드 칩(110)이 1x2로 배열된 것으로 도시 및 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 발광 다이오드 칩(110)은 1x18, 4x23, 4x28 등 다양한 행렬(nxm, n=1,2,3,4,…, m=1,2,3,4,…)로 배열될 수 있다.
(광 투과층)
상기 광 투과층(120)은 상기 발광 다이오드 칩(110)에서 방출되는 광을 투과할 수 있으며, 필요에 따라 상기 발광다이오드 칩(110)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여, 특정 색의 광이 방출되도록 할 수 있다. 또한, 상기 광 투과층들(120)은 각각 서로 다른 색의 광이 방출되도록 할 수도 있다.
상기 광 투과층(120)은 실리콘이나 에폭시 같은 투명 수지, 유리, 세라믹 등일 수 있으며, 필요에 따라 이러한 재료에 광의 파장을 변환시키는 파장 변환 물질이 혼합된 것일 수 있다. 예를 들어 투명 수지는 투명 실리콘일 수 있다. 상기 파장 변환 물질은 양자점(quantum dot) 형광체, 무기 또는 유기 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 황색 형광체, 적색 형광체 및 녹색 형광체 등이 사용될 수 있다.
상기 황색 형광체의 예로는 530 ~ 570nm 파장을 주 파장으로 하는 세륨(Ce)이 도핑된 이트륨(Y) 알루미늄(Al) 가넷인 YAG:Ce(T3Al3O12:Ce)계열 형광체나 실리케이트(Silicate) 계열의 형광체일 수 있다.
상기 적색 형광체의 예로는 600 ~ 700nm 파장을 주 파장으로 하는 산화이트륨(Y2O3)과 유로피움(EU)의 화합물로 이루어진 UOX(Y2O3:EU)계열의 형광체, 나이트라이드(Nitride) 형광체 또는 불화물계 형광체일 수 있다. 이때 고색재현에 유리한 Mn4+ 활성제 형광체인 불화물 화합물 KSF 형광체(K2SiF6)를 포함하면 보다 바람직할 수 있다. 또한, 적색형광체는 옥시도할라이드(oxidohalide) 호스트 격자에 기초한 Mn(IV)-활성화 형광체일 수 있다. 옥시도할라이드(oxidohalide) 호스트 격자에 기초한 Mn(IV)-활성화 형광체는 610nm 내지 640nm 사이의 범위의 방출 최대값, 높은 양자 수율, 높은 연색성 및 안전성을 가질 수 있으며 다음과 같은 일반식 (Ⅰ) 또는 일반식(Ⅱ)로 표현될 수 있다:
(A4-aBa)m/2+n/2X2m[MX4O2]n (Ⅰ)
여기서, A 는 H 및 D 및 이들의 혼합물들로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 D 는 중수소이고; B 는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4, ND4, NR4 및 이들의 둘 이상의 혼합물들로 구성된 그룹에서 선택되며, 여기서 R 은 알킬 또는 아릴 라디칼이며; X 는 F 및 Cl 및 이들의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되고; M 은 Cr, Mo, W, Re 및 이들의 둘 이상의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되며; 0 ≤ a ≤ 4; 0 < m ≤ 10; 및 1 ≤ n ≤ 10이다;
A3BF2M1-xTxO2-2xF4+2x (Ⅱ)
여기서, A는 H 및 D 및 이들의 혼합물들로 구성된 군에서 선택되며, 여기서 D 는 중수소이고; B 는 Li, Na, K, Rb, Cs, Cu, Ag, Ti, NH4, ND4, NR4 및 이들의 둘 이상의 혼합물들로 구성된 그룹에서 선택되며, 여기서 R은 알킬 또는 아릴 라디칼이며; M은 Cr, Mo, W, Re 및 이들의 둘 이상의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되며; T는 Si, Ge, Sn, Ti, Pb, Ce, Zr, Hf 및 이들의 둘 이상의 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되며; 0≤ x ≤1이다.
상기 녹색 형광체의 예로는 500 ~ 590nm 파장을 주 파장으로 하는 인산(PO4)과 란탄(La)과 테르븀(Tb)의 화합물인 LAP(LaPO4:Ce, Tb)계열의 형광체 또는 SiAlON계열의 형광체일 수 있다.
상기 청색 형광체의 예로는 420 ~ 480nm 파장을 주 파장으로 하는 바륨(Ba)과 마그네슘(Mg)과 산화알루미늄 계열의 물질과 유로피움(EU)의 화합물인 BAM (BaMgAl10O17:EU)계열의 형광체일 수 있다.
상기 광 투과층(120)은 폭이 동일한 상면과 하면을 갖고, 상기 상면 및 하면이 상기 광 투과층(120)의 측면과 수직일 수 있다. 상기 광 투과층(120)의 폭은 상기 발광다이오드 칩(110)의 폭보다 클 수 있고, 상기 발광다이오드 칩(110)의 상면을 덮도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 투과층(120)에서 광이 발광되는 면적이 발광 다이오드 칩(110)보다 상대적으로 더 넓게 형성될 수 있다. 상기 광 투과층(120)은 사각형의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 도 2를 참조하면, 상기 광 투과층(120)은 상면의 폭이 하면의 폭보다 클 수 있고, 상기 광 투과층(120)의 측면은 상면에서 하면으로 역경사를 형성할 수 있다. 상기 구조는 상기 발광다이오드 칩(110)에서 추출되는 광의 흡수를 줄이고, 측면으로 추출되는 광의 추출 효율을 개선할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 도 3을 참조하면, 상기 광 투과층(120)의 상면의 폭이 하면의 폭보다 클 수 있고, 상기 광 투과층(120)의 측면은 상면에서 하면으로 역경사를 형성할 수 있다. 또한, 상기 광 투과층(120)의 하면은 발광다이오드 칩(110)의 폭보다 작을 수 있다. 구체적으로, 상기 발광다이오드 칩(110)의 폭이 상기 광 투과층(120)의 상면의 폭보다는 작고, 하면의 폭보다는 크게 형성될 수 있다.
상기 광 투과층(120)은 상기 발광다이오드 칩(110)의 폭보다 넓어질수록 상기 광 투과층(120)에 의해 흡수되는 영역이 커져 추출되는 광의 휘도가 저하될 수 있다. 따라서, 상기 광 투과층(120)은 상기 발광다이오드 칩(110)의 폭과 유사한 폭을 가지는 것이 바람직하다.
상기 광 투과층(120)의 두께는 상기 발광다이오드 칩(110)의 두께보다 크게 형성될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 발광다이오드 칩(110)의 두께보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 투과층(120)의 두께는 50~300um두께일 수 있다. 상기 발광다이오드 칩(110)에서 추출되는 광이 상기 광 투과층(120)에서 흡수될 수 있으므로, 필요에 따라 적절한 두께로 배치할 수 있다.
상기 광 투과층(120)은 유리에 형광체가 혼합된 PIG(Phosphor in Glass)일 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 광 투과층(120)은 PIG일 수 있고, 상기 PIG는 수분, 먼지 등의 외부 물질이 발광 장치(10) 내부로 침투하는 것을 방지하는데 효과적이다.
하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광 투과층(120)은 폴리머 수지, 유리와 같은 세라믹에 형광체를 혼합하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 광 투과층(120)이 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 수지로 형성된 경우, 상기 발광다이오드 칩(110) 상에 형광체를 포함하는 수지를 도포 및 경화시킴으로써 상기 광 투과층(120)이 형성될 수 있다.
형광체는 다양한 사이즈의 입자로 형성될 수 있다. 광 투과층(120)에 혼합되는 형광체 입자 중 일부는 직경이 20um 이상일 수 있고, 일부는 직경이 7um이하일 수 있다. 또한, 같은 색역대를 방출하는 형광체가 20um 이상인 입자와 직경이 7um 이하인 입자를 포함할 수 있고, 이 사이에서 다양한 입자 사이즈를 가질 수 있다.
또한, 상기 광 투과층(120)에는 확산제를 더 포함할 수 있다. 상기 확산제는 상기 파장 변환 물질을 소성 가공할 때, 녹지 않을 정도의 융점을 가져야 하며, 예를 들어, SiO2, TiO2 및 Al2O3 등 일 수 있다.
상기 광 투과층(120)과 상기 발광다이오드 칩(110) 사이에 광투과성 접착층(150)이 배치될 수 있다. 상기 광투과성 접착층(150)은 광 투과성을 가질 수 있고, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의 유기 접착제, 저융점 유리 등의 무기 접착제를 이용할 수 있다.
또한, 상기 광투과성 접착층(150)은 상기 발광다이오드 칩(110)의 성장 기판 측면의 적어도 일부분을 덮을 수 있다. 상기 광투과성 접착층(150)은 압착, 소결, 수산기 접합법, 표면 활성화 집합법, 원자 확산 결합법등의 직접 접합법 등에 의한 접합 방법을 이용할 수 있다.
(측벽부)
상기 측벽부(140)는 상기 발광다이오드 칩(110) 및 상기 광 투과층(120)을 포함한 발광 소자(100)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 측벽부(140)는 상기 발광 소자들(100) 사이에 위치하는 내벽부(141) 및 상기 발광 소자들(100)의 외측면을 둘러싸는 외벽부(143)를 포함할 수 있다.
상기 내벽부(141)의 상면은 상기 광 투과층(120)의 상면과 동일한 레벨에 형성될 수 있다. 상기 내벽부(141)의 상면은 평평할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 오목하거나 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 외벽부(143)는 내벽의 두께(t1)가 외벽의 두께(t2)보다 두껍게 형성될 수 있다. 내벽의 두께(t1)와 외벽의 두께(t2)의 차이는 100um이하 일 수 있으며, 구체적으로는 60um이하로 형성될 수 있다. 상기 내벽은 상기 광 투과층(120)의 측면과 맞닿은 상면과 대체로 유사한 높이로 형성될 수 있다. 상기 외벽은 상기 외벽부(143)가 상기 기판(200)의 측면과 인접한 영역으로, 상기 내벽에서 외벽으로 갈수록 상기 외벽부(143)의 두께는 점차 얇아지는 경사면을 가질 수 있다.
상기 측벽부(140)의 측면은 하부의 상기 기판(200)의 측면과 동일면(co-planar)에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 측벽부(140)의 측면이 상기 기판(200)의 측면보다 내부에 형성될 수 있고, 또는, 상기 측벽부(140)의 측면이 상기 기판(200)의 모서리로부터 사선의 형태 등으로 형성될 수 있다.
상기 측벽부(140)는 투과성과 비전도성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 이 경우, 탄성을 더 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들며, 상기 측벽부(140)는 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 아크릴 수지로 형성될 수 있다. 상기 측벽부(140)는 상기 수지의 1종 이상과 반사성 물질을 함께 포함하여 형성할 수 있다. 상기 반사성 물질로는 TiO2, SiO2, ZrO2, F6K2Ti, Al2O3, AlN 및 BN 등을 포함할 수 있다.
(홈)
도 1b 내지 1e를 다시 참조하면, 상기 제1 홈(131)은 상기 측벽부(140)에 위치할 수 있다. 바람직하게는, 상기 내벽부(141)의 상면의 중심에서 상기 복수의 광 투과층(120)이 마주보는 측면을 따라 상기 제1 홈(131)의 적어도 일부(131c)가 위치할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 측벽부의 상기 외벽부(143)에 제2 홈(133)이 위치할 수 있다. 이때 상기 복수의 광 투과층(120)의 측면으로부터 제1 및 제2 홈(131, 133)까지의 각각의 거리는 대체로 동일하게 형성할 수 있다.
상기 제1 홈(131)은 상기 광 투과층(120)의 상면과 동일 레벨에 형성된 상기 내벽부(141)의 상면에 위치할 수 있고, 상기 제2 홈(133)은 상기 외벽부(143)가 상기 광 투과층(120)의 상면에 맞닿은 부분으로부터 상기 기판(200)의 외곽 방향으로 경사진 표면에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 기판(200)으로부터 상기 제1 홈(131)까지의 최단거리(d1)는 상기 제2 홈(133)까지의 최단거리(d2)보다 클 수 있다.
상기 제1 홈(131) 및 상기 제2 홈(133)은 상기 광 투과층(120)의 폭보다 길게 연장된 연장부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 홈(131)은 제1 측면(140a)에 대면하는 상기 광 투과층(120)의 측면으로부터 연장된 제1 홈연장부(131a)와 제2 측면(140b)에 대면하는 상기 광 투과층(120)의 측면으로부터 연장된 제2 홈연장부(131b)를 가질 수 있다. 상기 제1 측면(140a)으로부터 상기 제1 홈연장부(131a) 끝단까지 최단거리는 상기 제2 측면(140b)으로부터 상기 제2 홈연장부(131b) 끝단까지의 최단거리보다 작을 수 있다. 상기 제1 측면(140a)으로부터 상기 복수의 광 투과층(120)까지의 거리는 상기 제2 측면(140b)으로부터 상기 복수의 광 투과층(120)까지의 거리보다 작을 수 있어, 상기 제1 측면(140a)으로의 빛 번짐 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 제1 홈연장부(131a)의 길이를 제2 홈연장부(131b)의 길이보다 크게 형성함으로써 상기 제1 측면(140a)으로의 빛 번짐 현상을 완화시킬 수 있다.
상기 제1 및 제2 홈연장부(131a, 131b)는 상기 외벽부(143)의 경사면에 위치한 제2 홈에도 형성될 수 있다. 상기 외벽부(143)는 상기 기판(200)으로부터 외벽의 두께(t2)가 내벽의 두께(t1)보다 작아지는 형상을 가진다. 즉, 상기 외벽부(143)의 상면은 경사진 표면을 가지며, 상기 제1 및 제2 홈연장부(131a, 131b)는 경사진 표면에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 기판(200)으로부터 제1 홈연장부(131a)까지의 거리(d4) 및 제2 홈연장부(131b)까지의 거리(d5)는 상기 기판(200)으로부터 상기 광 투과층들(120) 사이에 배치된 홈(131c)까지의 거리(d3)보다 작게 형성될 수 있다.
상기 홈(131)의 폭(w1)은 상기 내벽부(141)의 제1 폭(w2) 및 제2 폭(w3)보다 작을 수 있고, 상기 제1 폭(w2)과 상기 제2 폭(w3)은 대체로 유사할 수 있다. 상기 홈(131)의 폭(w1)은 5um~70um일 수 있다. 바람직하게는 5um~50um이고, 더욱 바람직하게는 5um~30um일 수 있다. 또한, 상기 제1 폭(w2) 및 상기 제2 폭(w3)은 10um~110um일 수 있다. 바람직하게는 10um~90um이고, 더욱 바람직하게는 10um~70um일 수 있다.
상기 홈들(131, 133)은 상기 광 투과층(120)의 측면을 따라 직선 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4a 및 4b를 참조하면, 상기 홈들(131, 133)이 점선과 같이 간격을 가지고 위치할 수 있다. 상기 점선의 간격은 본 실시예보다 더 좁거나 넓게 형성할 수 있다. 상기 점선은 상기 홈들(131, 133)에 의해 손실되는 광을 줄여, 광의 추출 효율을 개선할 수 있다.
상기 홈들(131, 133)의 깊이는 상기 광 투과층(120)의 상면으로부터 하면의 깊이 방향으로 1/2을 넘지 않게 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 홈들(131, 133)은 레이저 조사하여 상기 측벽부(140)를 적어도 일부 소성시켜 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 레이저 및 블레이드로 상기 측벽부(140)에 홈을 형성하고 비어있는 부분에 차광성 물질을 채워 넣을 수 있다.
도 5를 참조하면, A영역에서 상기 광 투과층(120)과 상기 제2 홈(133)의 사이에서 광이 차단된 것을 확인할 수 있다. 또한, B영역에서 상기 복수의 광 투과층(120) 사이에 위치하는 홈(131)에서도 광이 방출되지 않는 것을 확인할 수 있다. 또한, C영역에서 상기 광 투과층(120)과 상기 홈(133) 사이에서 광이 차단된 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치는 상기 홈들(131, 133)에 의해서 광이 측벽부(140)를 통해 방출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 발광 장치는 복수의 발광다이오드 칩(110)의 테두리 부근에서 빛 번짐 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 발광 장치(50)는 기판(200), 상기 기판(200) 상에 위치한 복수의 발광다이오드 칩(110), 상기 복수의 발광다이오드 칩(110) 상면에 위치한 복수의 광 투과층(120) 및 상기 복수의 광 투과층(120)의 측면을 둘러싸고 배치하는 제1 홈(131), 제2 홈(133), 제3 홈(135) 및 제4 홈(137)을 포함할 수 있다.
상기 제1 홈(131) 및 상기 제3 홈(135)은 상기 복수의 측벽부(140)의 내벽부(141)에 위치할 수 있고, 상기 제2 홈(133) 및 상기 제4 홈(137)은 상기 복수의 측벽부(140)의 외벽부(143)에 위치할 수 있다.
상기 제1 홈(131) 및 제2 홈(133)은 제3 홈(135) 및 제4 홈(137)과 직교하여 배치될 수 있다. 상기 제1 홈(131) 및 제2 홈(133)은 상기 제4 홈(137)을 지나는 연장부를 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 홈(135) 및 제4 홈(137)은 상기 제2 홈(133)을 지나는 연장부를 가질 수 있다. 상기 연장부들은 상기 외벽부(143)에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 홈(131)과 상기 제3 홈(135)은 상기 내벽부(141)에서 교차하는 영역을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 광 투과층(120)의 적어도 4 모서리가 인접한 영역에서 직각으로 교차할 수 있다.
상기 복수의 광 투과층(120)의 측면으로부터 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 홈(131, 133, 135, 137)까지의 각각의 거리는 대체로 동일하게 형성할 수 있다.
도 7a 및 도7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치를 나타낸 평면도및 단면도이다.
도 7a 및 도7b를 참조하면, 발광 장치(60)는 기판(200), 상기 기판(200) 상에 위치한 복수의 발광다이오드 칩(110) 및 상기 복수의 발광다이오드 칩(110) 상면에 위치한 복수의 광 투과층(120)을 포함하는 발광 소자(100), 상기 복수의 발광다이오드 칩(110) 및 상기 복수의 광 투과층(120) 측면을 둘러싸고 배치하는 측벽부(140), 상기 광 투과층(120) 측면을 둘러싸고 위치하는 홈들(131, 133, 137) 및 댐(139)을 포함할 수 있다.
상기 댐(139)은 상기 광 투과층(120)의 높이보다 낮게 형성되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광 투과층(120)의 높이보다 높게 배치될 수 있다. 상기 댐(139)은 상기 발광다이오드 칩(110) 및 적어도 일부의 상기 광 투과층(120)을 둘러싸고 직사각형의 고리 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 댐(139)은 상기 기판(200)의 측면보다 안쪽으로 배치될 수 있다.
상기 댐(139) 및 상기 발광 소자(100) 사이에 상기 측벽부(140)가 배치될 수 있다. 상기 댐(139)은 상기 측벽부(140)를 형성할 때, 미경화의 액상 수지 재료를 차단하는 틀로서 이용될 수 있으며, 상기 측벽부(140)와 밀착하여 형성될 수 있다. 상기 측벽부(140)는 상기 광 투과층(120)의 상면으로부터 상기 댐(139)의 상면으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면을 가질 수 있다.
상기 댐(139)은 반사성 물질을 함유하는 수지로 상기 기판(200)의 상면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 댐(139)은 상기 측벽부(140)에서 예시한 에폭시 수지, 실리콘 수지 및 아크릴 수지로 형성될 수 있다. 또한, 광반사성 물질을 함유한 백색 수지 또는 흑색 안료 등의 광흡수성 물질을 함유한 흑색 수지를 이용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치(70)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 장치(70)는 도 1a 내지 도 1e를 참조하여 설명한 발광 장치(10)와 대체로 유사하나, 측벽부의 구조에 차이가 있다.
제1 홈(131)은 내벽부(141)의 상면에 배치될 수 있다. 제1 홈(131)은 앞서 설명한 바와 같이 차광성 물질로 채워질 수 있다. 제1 홈(131)은 광 투과층들(120) 사이에 배치되어 광 투과층(120)으로부터 방출되는 광이 내벽부(141)를 통해 방출되는 것을 차단하며, 이에 따라, 발광 장치의 빛 번짐 현상을 방지할 수 있다.
외벽부(143)는 복수의 외벽부들(143a, 143b, 143c)을 포함할 수 있다. 제1 외벽부(143a)는 발광 다이오드 칩들(110)의 외측면들을 둘러싼다. 제1 외벽부(143a)의 상단은 광 투과층(120)에 접할수 있다. 도시한 바와 같이, 제1 외벽부(143a)의 상단은 발광 다이오드 칩(110)의 상면보다 높게 위치할 수 있으며, 광 투과층(120) 두께의 1/2 아래에 위치할 수 있다. 제1 외벽부(143a)의 상단은 광투과성 접착층(150)의 상면, 즉 광 투과층(120)의 하면과 같은 높이에 위치할 수도 있다.
제2 외벽부(143b)는 제1 외벽부(143a)를 둘러싸며, 나아가, 광 투과층들(120)의 외측면들을 둘러싼다. 제2 외벽부(143b)는 광 투과층들(120)의 측면에 접할 수 있다. 제2 외벽부(143b)는 제1 및 제3 외벽부들(143a, 143c)보다 더 큰 폭을 가질 수 있다. 제2 외벽부(143b)의 바닥면은 기판(200)에 접할 수 있으며 제2 외벽부(143b)의 내측면은 제1 외벽부(143a) 및 투과층(120)과 접하며, 제2 외벽부(143b)의 외측면은 제3 외벽부(143c)와 접할 수 있다. 제2 외벽부(143b)의 상면은 제3 외벽부(143c)의 상면과 광 투과층(120)의 상면으로부터 연장되며, 제2 외벽부(143b)의 상면은 적어도 일부 영역에서 곡면의 형상을 가질 수 있다. 제2 외벽부(143b)는 상면과 바닥면의 너비가 서로 다를 수 있다. 또한 제2 외벽부(143b)는 투과층의 바닥면과 접하는 영역에서의 너비가 바닥면의 너비보다 클 수 수 있고, 투과층의 바닥면과 접하는 영역에서의 너비는 상면의 너비보다 작을 수 있다. 제2 외벽부(143b)의 바닥면의 너비는 상면의 너비의 1/2 이하일 수 있다. 제3 외벽부(143c)는 제2 외벽부(143b)를 둘러싼다. 제3 외벽부(143c)는 발광 장치(70)의 바깥쪽 측벽을 형성한다. 제3 외벽부(143c)는 기판(200)에 가까울수록 폭이 넓어지는 형상을 가질 수 있다. 제3 외벽부(143c)의 내측면은 곡면으로 형성될 수 있으며, 외측면은 기판(200)의 측면에 평행한 평면으로 형성될 수 있다. 제3 외벽부(143c)의 외측면은 기판(200)의 측면에 나란할 수도 있다. 일 실시예에서, 제3 외벽부(143c)의 바닥면은 기판(200)에 접할 수 있으며, 내측면의 하단은 기판(200)에 대해 70도 이상 100도 미만의 경사각을 가질 수 있고 구체척으로 80도 이상 90도 미만의 경사각을 가질 수 있다.
제1 내지 제3 외벽부들(143a, 143b, 143c)은 실리콘 수지, 에폭시 수지, 또는 아크릴 수지로 형성될 수 있으며, 상기 수지의 1종 이상과 반사성 물질을 함께 포함하여 형성할 수 있다. 상기 반사성 물질로는 TiO2, SiO2, ZrO2, F6K2Ti, Al2O3, AlN 및 BN 등을 포함할 수 있다.
한편, 제2 외벽부(143b)는 제1 및 제3 외벽부(143a, 143c)와 다른 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 외벽부(143a) 및 제3 외벽부(143c)은 반사성 물질을 포함하는 동일 종류의 수지로 형성될 수 있으며, 제2 외벽부(143b)는 제1 및 제3 외벽부들(143a, 143c)과 동일 또는 다른 종류의 수지로 형성되되, 크랙을 방지하기 위한 물질, 예를 들어 칼슘을 함유하는 물질을 포함할 수 있다. 또한 제2 외벽부(143b)는 광 손실을 줄이기 위해 폭이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제2 외벽부(143b)의 최대 너비는 1500um 이하일 수 있으며, 구체적으로는 최대 너비가 300um~1000um일 수 있다. 제2 외벽부(143b)의 최대 너비는 600~1000um일 때, 효과적으로 크랙을 방지하고 광 손실을 줄일 수 있다.
내벽부(141)는 제1 외벽부(143a)와 동일 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 외벽부(143b)와 동일 물질로 형성될 수도 있다.
광 투과성 접착층(150)은 발광 다이오드 칩(110)과 광 투과층(120) 사이에 배치된 영역과 발광 다이오드 칩(110)의 측면을 둘러싸는 영역을 포함할 수 있다. 발광 다이오드 칩(110) 측면을 둘러싸는 광 투과성 접착층(150)의 영역은 내벽부(141) 및 제1 외벽부(143a)에 접할 수 있다. 발광 다이오드 칩(110) 상면에 배치된 광 투과성 접착층(150)의 두께는 발광 다이오드 칩(110)의 측면을 둘러싸는 영역의 두께와 다를 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드 칩(110) 상면에 배치된 광 투과성 접착층(150)의 두께는 2 um 이상 10 um 이하로 형성될 수 있다. 한편, 발광 다이오드 칩(110)의 측면에 형성된 광 투과성 접착층(150)은 기판(200)에 가까울수록 작은 폭을 가질 수 있다. 광 추과성 접착층(150)은 발광 다이오드 칩(110)의 측면 일부를 덮을 수도 있고, 측면 전체를 덮을 수도 있다.
본 실시예에서, 외벽부(143)는 위치에 따라 다른 폭을 가질 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 왼쪽 외벽부(143)에 비해 오른쪽 외벽부(143)가 더 큰 폭을 가질 수 있다. 특히, 제3 외벽부(143c)의 폭이 위치에 따라 서로 다를 수 있다. 다만, 위치에 따른 외벽부(143)의 폭의 차이는 광 프로파일에 영향을 주지 않도록 제어되며, 예를 들어, 100 um 이하, 나아가, 50 um 이하일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 외벽부(143)가 복수의 외벽부들(143a, 143b, 143c)을 포함함으로써 외벽부(143)를 통한 빛 번짐 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 앞선 실시예들에서 외벽부(143) 상에 형성하던 제2 홈을 생략할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치(80)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 장치(80)는 도 8을 참조하여 설명한 발광 장치(70)와 대체로 유사하나, 단일의 광 투과층(120)이 복수의 발광 다이오드 칩(110)을 덮는 것에 차이가 있다.
즉, 하나의 광 투과층(120)이 기판(200) 상에 배치된 복수의 발광 다이오드 칩들(110)을 덮는다. 발광 다이오드 칩들(110)에서 방출된 광은 동일한 광 투과층(120)을 통해 외부로 방출된다. 이에 따라, 내벽부(141)는 광 투과층(120) 하부에서 발광 다이오드 칩들(110) 사이에 배치되며, 앞서 설명한 제1 홈은 생략된다.
한편, 외벽부(143)는 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 복수의 외벽부들(143a, 143b, 143c)을 포함하여 빛 번짐 현상을 방지할 수 있으며, 따라서, 발광 장치들 사이의 빛 간섭을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 하나의 실시예에 대해서 설명한 사항이나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에도 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상부에 위치하는 복수의 발광다이오드 칩;
    상기 복수의 발광다이오드 칩의 상면에 위치하는 복수의 광 투과층;
    상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층을 둘러싸는 측벽부; 및
    상기 광 투과층들 사이에 위치하는 상기 측벽부의 적어도 일부의 상면에 위치하는 제1 홈;을 포함하며,
    상기 제1 홈은 가장 인접한 광 투과층에서 상기 제1 홈까지의 최단 폭보다 작은 폭을 가지고, 가장 인접한 상기 광 투과층의 두께보다 작은 깊이를 갖는 발광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 상면 및 하면에 패턴 전극을 갖고, 상기 상면 및 하면의 패턴 전극을 전기적으로 연결하는 비아를 포함하는 회로 패턴을 갖는 발광 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층은 파장변환물질을 포함하는 발광 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층의 상면의 폭과 하면의 폭이 동일한 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층의 하면의 폭은 각각 상기 복수의 발광다이오드 칩의 폭보다 큰 발광 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층의 상면의 폭이 하면의 폭보다 큰 발광 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 측벽부는,
    상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층의 외측면을 둘러싸는 외벽부; 및
    상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 복수의 광 투과층이 마주보는 측면 사이에 형성되는 내벽부를 포함하는 발광 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 외벽부는 상기 광 투과층의 측면과 인접한 면에서 멀어질수록 상기 기판으로부터의 두께가 얇아지는 경사면을 갖는 발광 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층들의 외측면을 둘러싸는 측벽부의 상면에 형성된 제2 홈을 더 포함하고,
    상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 복수의 광 투과층의 측면을 따라 길게 늘어진 형상을 갖는 발광 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판으로부터 상기 제1 홈까지의 최단 거리는 상기 기판으로부터 상기 제2 홈까지의 최단 거리보다 큰 발광 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판은 제1 측면 및 상기 제1 측면과 반대에 위치하는 제2 측면을 포함하고,
    상기 제1 측면으로 연장된 제1 홈연장부 및 상기 제2 측면으로 연장된 제2 홈연장부를 갖는 발광 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 홈연장부의 길이는 제2 홈연장부의 길이보다 큰 발광 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 측벽부는 외벽부 및 내벽부를 포함하고,
    상기 제1 홈연장부 및 상기 제2 홈연장부는 상기 외벽부에 위치하는 발광 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 측면과 상기 제1 홈연장부 끝단까지의 거리는 상기 제2 측면과 상기 제2 홈연장부 끝단까지의 거리보다 작은 발광 장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 홈 및 제2 홈과 직교하며, 상기 복수의 광 투과층 측면에 위치하는 제3 홈 및 제4 홈을 더 포함하는 발광 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 복수의 광 투과층의 측면으로부터 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 홈까지의 각각의 거리가 실질적으로 동일한 발광 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 제4 홈을 지나 상기 외벽부에 위치하는 연장부를 갖고,
    상기 제3 홈 및 제 4홈은 상기 제2 홈을 지나 상기 외벽부에 위치하는 연장부를 갖는 발광 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 홈과 상기 제 3홈은 상기 복수의 광 투과층의 적어도 4개의 모서리가 인접하는 영역에서 수직으로 교차하는 발광 장치.
  19. 기판;
    상기 기판 상부에 위치하는 복수의 발광다이오드 칩;
    상기 복수의 발광다이오드 칩의 상면에 위치하는 광 투과층; 및
    상기 복수의 발광다이오드 칩 및 상기 광 투과층을 둘러싸는 측벽부를 포함하며,
    상기 측벽부는 상기 복수의 발광 다이오드 칩의 외측면을 둘러싸는 제1 외벽부, 상기 제1 외벽부를 둘러싸는 제2 외벽부, 및 상기 제2 외벽부를 둘러싸는 제3 외벽부를 포함하고,
    상기 제2 외벽부는 상기 광 투과층의 측면에 접하는 발광 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 외벽부는 칼슘을 함유하는 크랙 방지 물질을 포함하는 발광 장치.
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