KR20120134375A - 발광소자 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐비티를 갖는 기판; 상기 캐비티의 저면에 설치되는 발광소자; 상기 발광소자로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키는 제1 형광체를 포함하며, 상기 캐비티 내부에 상기 발광소자를 덮도록 형성되는 제1 파장변환부; 및 상기 제1 형광체와 다른 파장의 빛을 방출하는 제2 형광체를 포함하며, 상기 제1 파장변환부 상에 시트 형상의 제2 파장변환부; 를 포함하는 발광소자 패키지에 관한 것이다.

Description

발광소자 패키지 및 그 제조방법{Light emitting diode and manufacturing method of the same}
본 발명은 발광소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광소자의 일종인 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP 등의 화합물 재료를 이용하여 발광원을 구성하는 것으로서, 전류가 가해지면 p 및 n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여 다양한 색상의 빛이 발생되는 반도체 장치이다.
이 발광다이오드는 친환경적이고, 응답 속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하다.
더불어, 색 재현성이 100% 이상으로 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드 칩의 광량을 조정하여 빛의 휘도 및 색 온도 등을 용이하게 변경할 수 있는 등 여러 장점을 가지고 있어서 각종 발광장치의 발광소자로 많이 사용된다.
특히, 최근에는 질화물계 반도체를 이용한 발광다이오드를 백색 광원으로 활용하여 키패드, 백라이트, 신호등, 공항 활주로의 안내등 및 조명등과 같이 백색 광원이 요구되는 다양한 분야에서 적용되고 있다.
발광다이오드의 특성을 결정하는 요소로 색, 광속 및 광도의 세기 분포 등이 있다.
이러한 특성 요소들은 1차적으로 발광다이오드에 사용되는 화합물 반도체 재료에 의해 결정되지만, 2차적으로는 패키지의 구조 및 형광체의 도포방법에 의한 영향을 받는다.
최근 들어 발광다이오드 칩 자체의 특성, 즉 1차적인 특성이 급속하게 발전하였으나 현재는 그 발전속도가 어느 수준에 도달하여 둔해지고 있는 실정이다.
이 때문에 상기의 2차적인 특성 요소를 발전시켜 광속 및 광도의 세기 분포를 개선 시키고 높은 신뢰성의 패키지 개발이 요구되고 있다.
특히 조명용으로 사용되는 LED 조명기구의 경우 연색성의 요구가 높아져 최근에는 높은 CRI를 갖는 제품이 요구되고 있으며, 주로 백색 발광다이오드 칩 및 적색 발광다이오드 칩이 사용되었다.
그러나, 이러한 백색 발광다이오드 칩과 적색 발광다이오드 칩을 동시에 사용하게 되면 각각의 청색 발광다이오드 칩과 적색 발광다이오드 칩에 대한 피드백을 통한 회로 구성을 별도로 해야 하는 번거로움이 있어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 적색 형광체와 녹색 형광체의 두께 및 도포되는 양에 따라 최종적으로 외부로 방출되는 광의 특성이 결정되는데 종래에는 매번 적색 형광체와 녹색 형광체의 두께 및 도포되는 양을 조절해야 하므로 그 두께가 일정하지 않아 제품의 신뢰성이 저하되고 제품별로 광의 특성이 차이가 나 제품의 가치가 저하되는 문제점이 있었다.
특히, 실장되는 칩의 파워가 상이해지면 최종 광 특성을 조절해야 할 필요성이 생기는데, 종래에는 칩의 파워가 변경될 때 마다 적색 제2 파장변환부와 녹색 제2 파장변환부의 양을 모두 조절해야 하는 번거로움이 있었다.
그리고, 종래의 디스펜싱에 의한 형광체 도포 작업의 경우 최종적으로 외곽에 위치하는 형광체의 두께가 전체적으로 불균일하게 이루어지면 발광다이오드로부터 방출된 색의 편차가 발생되어 제품의 신뢰성이 저하되므로 고난도의 형광체 도포기술이 요구되며 이로 인해 양산성이 저하되어 제품의 제조시간 및 비용이 늘어나는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 목적은 제품의 △CCT를 개선하고, 90 이상의 CRI를 갖는 발광다이오드 패키지를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 발광소자 위에 도포되는 제1 파장변환부와 형광체의 두께를 균일하고 용이하게 조절할 수 있도록 하여 발광다이오드의 색 편차를 줄여 제품의 신뢰성을 향상시키고 제품의 제조시간 및 제조비용을 줄일 수 있는 발광소자 패키지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면은, 캐비티를 갖는 기판; 상기 캐비티의 저면에 설치되는 발광소자; 상기 발광소자로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키는 제1 형광체를 포함하며, 상기 캐비티 내부에 상기 발광소자를 덮도록 형성되는 제1 파장변환부; 및 상기 제1 형광체와 다른 파장의 빛을 방출하는 제2 형광체를 포함하며, 상기 제1 파장변환부 상에 시트 형상의 제2 파장변환부; 를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 파장변환부는 제1 형광체가 적색 형광체를 포함하고, 상기 제2 파장변환부는 제2 형광체가 녹색 형광체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티 내부에 제1 파장변환부가 형성되고, 상기 제2 파장변환부는 캐비티의 상단 바깥에 노출되도록 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티는 단차진 이층 구조로 이루어지고, 상기 캐비티의 하부층에 제1 파장변환부가 형성되고, 상기 캐비티의 상부층에 제2 파장변환부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 청색 발광다이오드 칩으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 제1 파장변환부 보다 굴절률이 낮게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 상면이 하측으로 오목하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 상면이 상측으로 볼록하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 파장변환부와 상기 제2 파장변환부 사이에 접착수지부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 접착수지부는 제1 파장변환부 보다 굴절률이 낮게 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 상면에 복수의 돌기부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 상면에 방울 형상으로 된 복수의 광추출향상부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 광추출향상부는 녹색 형광체 또는 투명 실리콘으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부는 상단 모서리부가 식각부로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 파장변환부는 실리콘, 에폭시 또는 실리카를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티는 내벽이 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티는 내벽이 광반사면으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 캐비티의 내벽에 반사물질이 더 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판 위에 상기 제2 파장변환부를 커버하도록 형성된 렌즈부가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 캐비티를 갖는 기판을 마련하여 발광소자를 설치하는 단계; 상기 발광소자로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키기 위해 제1 형광체를 혼합한 투명수지를 상기 발광소자를 덮도록 하여 상기 캐비티 내부에 제1 파장변환부를 형성하는 단계; 상기 제1 파장변환부 위에 상기 제1 형광체와 다른 파장의 빛을 방출하는 제2 형광체를 포함한 시트 형상의 형광필름을 코팅하여 제2 파장변환부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 파장변환부와 제2 파장변환부를 동시에 경화시키는 단계; 를 포함하는 발광소자 패키지 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 파장변환부는 적색 형광체를 포함하여 형성하고, 상기 제2 파장변환부는 녹색 형광체를 포함하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티 형성단계는 상기 캐비티를 상기 기판의 상면에 드릴을 이용한 홀 가공을 하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티 형성단계는 상기 캐비티를 상면이 평평한 제1 서브기판 위에 중공부를 갖는 제2 서브기판을 적층하여 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티 형성단계는 상기 캐비티를 상면이 평평한 제1 서브기판 위에 중공부를 갖는 제2 서브기판을 적층하고, 상기 제2 서브기판 위에 더 넓은 직경의 중공부를 갖는 제3 서브기판을 적층하여 단차진 이 층 구조로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2서브기판에 의해 형성된 하부 캐비티에 제1 파장변환부를 디스펜싱하고, 상기 제3 서브기판에 의해 형성된 상부 캐비티에 상기 제1 파장변환부를 덮도록 시트 형상의 형광필름을 코팅할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 캐비티에 제1 파장변환부를 형성하고, 상기 제2 파장변환부는 상기 캐비티 바깥에 상기 제1 파장변환부의 상면을 덮도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 청색 발광다이오드 칩으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계는 형광필름의 상면이 하측으로 오목하게 형성되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계는 형광필름의 상면이 상측으로 볼록하게 형성되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계 이전에 상기 제1 파장변환부 위에 접착수지부를 더 형성하는 단계가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부의 상면을 패터닝하여 그 상면에 복수의 돌기부를 형성하는 단계가 더 포함될 수 ㅇ있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부의 상면에 복수의 광추출향상부를 도핑하여 복수의 방울 형상으로 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부의 상단 모서리부를 UV처리로 식각하여 에칭부로 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 기판 위에 렌즈부를 더 설치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 백색 발광다이오드 칩과 적색 발광다이오드 칩을 사용할 때 각각의 발광다이오드 칩에 대한 피드백을 통한 별도의 회로구성을 하지 않고, 적색 형광체를 포함하는 제1 파장변환부와 녹색 형광체를 포함하는 제2 파장변환부를 분리하여 구성함으로써, 각각의 수지 양을 쉽게 조절할 수 있어 CRI를 높이고, 공정을 단순화하고 연색성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 다양한 파워의 칩을 사용하더라도, 적색 형광체의 양을 일정하게 하고 녹색 형광체를 포함하는 제2 파장변환부의 두께만을 조절하여 최종 광의 특성을 쉽게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 캐비티를 단차진 다층 구조로 형성하고, 각각의 층에 제1 파장변환부 및 제2 파장변환부를 따로 형성하여 제작이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지를 도시한 측단면이도이다.
도 2는 도 1의 사시도이다.
도 3은 도 1의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 제2 파장변환부가 캐비티 바깥에 형성된 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 4의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 측단면도이다.
도 6은 도 5의 렌즈부가 5는 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 경사진 캐비티를 갖는 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 7은 도 6의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 다층 캐비티를 갖는 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 9는 도 8의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 제2 파장변환부의 상면이 패터닝된 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 11은 도 11의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 제2 파장변환부 상면에 방울 형상의 광굴절향상부가 형성된 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
도 13은 도 12의 렌즈부가 다른 형상을 갖는 실시 형태를 도시한 측단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 형태로서 제2 파장변환부의 상단 모서리부가 식각된 발광소자 패키지를 도시한 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 일 실시 형태에 따른 발광소자 패키지는 내부에 캐비티(14)를 갖는 기판(10)과, 기판(10)의 캐비티(14) 저면에 설치되는 발광소자(20)와, 캐비티(14) 내부에 발광소자(20)를 덮도록 디스펜싱되어 형성되는 제1 파장변환부(30)와, 이 제1 파장변환부(30)를 덮도록 제1 파장변환부(30) 위에 코팅 형성되는 제2 파장변환부(40)을 포함하여 구성된다.
기판(10)은 인쇄회로기판 등의 일종으로서, 열전도효율이 높아 발광소자(20)가 동작하는 동안에 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출시킬 수 있는 고방열성의 세라믹 소재의 기판을 주로 사용하나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 기판(10)은 이외에 에폭시, 트라아진, 실리콘 및 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN 및 Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물 등을 소재로 하여 형성될 수 있다.
또한, 기판(10)은 하나의 몸체로 이루어져 드릴 등을 이용하여 수직방향으로 홀 가공을 한 후 캐비티(14)를 형성하여 사용할 수 있으나, 본 실시 형태에서는 다양한 도전성 패턴을 확보하고 캐비티(14)를 형성하기 보다 용이하도록 평평한 상면을 갖는 제1 서브기판(11) 위에 중공부를 갖는 제2 서브기판(12)을 적층한 후 접착제 등을 이용하여 고정시켜 캐비티(14)를 형성하도록 구성된다.
이러한 기판(10)의 캐비티(14) 형상은 제2 서브기판(12)헤 형성된 중공부의 형상에 따라 결정되며, 대부분 가공이 용이한 원형으로 이루어지나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 정사각형 또는 직사각형 등 패키지의 종류와 발광소자의 형상 등을 고려하여 다양한 형태로 제작될 수 있다.
이러한 기판(10)에는 발광소자(20)가 설치될 수 있는 공간을 제공하며 발광소자(20)에 전기적 신호를 전달할 수 있도록 기판(10)의 상면 및 하면 또는 제1 서브기판(11)과 제2 서브기판(12) 사이 등 다양한 위치에 여러 형태로 된 전극(미도시)이 형성될 수 있다.
그리고, 발광소자(20)는 와이어와 같은 접속수단에 의해 전극과 전기적으로 연결된다. 상기 와이어 이외에 발광소자(20)는 기판(10)에 설치된 전극과 플립칩 본딩 등에 의해 연결될 수 있으며, 이러한 전기적 연결 방식은 이러한 방식에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변경하여 적용시킬 수 있다.
본 실시 형태에서 발광소자(20)는 광원으로 사용될 수 있는 것이라면 어느 것이나 채용이 가능하며, 다만 광원의 소형화 및 고효율화의 측면에서 발광다이오드를 채용하는 것이 바람직하다.
발광다이오드는 전압 인가에 의해 빛을 발생시키는 광원으로서, 백라이트 유닛과 같이 백색 광원이 필요한 곳에 주로 사용된다.
이러한 발광다이오드로 주로 백색 발광 다이오드 칩이 사용되지만, 필요시 적색, 녹색 또는 청색 발광다이오드 칩으로 구성되어 이 세 가지 색상의 빛을 선택적으로 발광시키도록 구성할 수도 있다.
또한, 이 세 가지 색의 혼합으로 백색 광을 발현할 수 있으며, 각 색상의 발광 다이오드 칩을 모두 설치하고 각 칩의 인가 전압에 차이를 둠으로써 이 외 원하는 특정의 색상도 발현할 수 있다.
본 실시 형태에서는 바람직하게 백색 광의 발현을 위해 발광소자(20)로서 청색 발광다이오드 칩을 사용하고, 이 발광소자(20)를 밀봉하는 제1 파장변환부(30)는 투명 실리콘과 적색 형광체를 혼합한 혼합수지가 사용된다.
그리고, 제1 파장변환부(30) 위에 부착되는 제2 파장변환부(40)은 우수한 성능의 백색 광 구현을 위해 바람직하게 녹색 형광체를 포함하며, 녹색 형광체로만 이루어지거나 투명 실리콘을 일부 포함하여 구성될 수 있다.
따라서 발광소자(20)에서 발생된 빛이 적색 형광체를 포함하는 제1 파장변환부(30)와 녹색 형광체를 포함하는 제2 파장변환부(40)를 단계적으로 투과하면서 백색 광을 발현하게 되는 것이다.
이때, 제2 파장변환부(40)의 두께와 형광체의 포함 비율을 조절하여 광의 색 온도를 조절함으로써 각 케이스에 따라 다른 색의 온도로 구현할 수도 있다.
또한, 제2 파장변환부(40)의 두께는 여러 가지 광측정 실험을 통해 산출된 빛의 굴절률 등을 고려하여 광효율이 최적화되는 100㎛ 이하가 되도록 함이 바람직하다.
한편, 제2 파장변환부(40)은 일반적으로 평평한 상면을 제공하도록 구성되지만, 필요시 빛의 광 지향각 등을 고려하여 상면이 하측으로 오목하게 들어간 형상으로 구성되거나, 상면이 상측으로 볼록하게 돌출된 형상으로 구성할 수도 있다.
이때, 제2 파장변환부(40)의 곡률반경을 발광소자(20)의 파워와 캐비티(14)의 크기 등을 고려하여 설정하면 될 것이다.
한편, 기판(10)의 캐비티(14)는 설치되는 발광소자(20)의 크기 및 제2 파장변환부(40)의 두께를 고려하여 그 저면의 폭과 높이가 구성된다.
일반적으로 본 실시 형태에서 발광소자(20)로 사용되는 발광다이오드 칩은 정육방면체 광원이므로 각 면에서 빛이 발생된다.
이 중 발광다이오드 칩의 측면으로 발생되는 빛의 양이 많으므로 광 손실을 줄이기 위해서는 발광소자(20)의 측면에 반사수단이 위치하도록 하여 발광소자(20)의 측면으로 발생되는 빛의 방향을 상부로 향하도록 빛의 경로를 변경할 필요가 있다.
이를 위해 캐비티(14)의 내벽은 설치되는 발광소자(20)에 맞게 그 높이가 조정되어 발광소자(20)의 측면으로 방출된 빛의 광반사면의 역할을 하게 된다.
즉, 발광소자(20)로부터 방출된 빛이 캐비티(14)의 내벽에 반사되어 빛의 경로가 전방을 향하도록 변경되므로 광 손실을 최소화할 수 있는 것이다.
이때, 캐비티(14)의 내벽에는 발광소자(20)로 전달된 빛의 반사율을 더욱 높일 수 있도록 알루미늄 등의 금속 재질의 반사물질로 된 코팅막(미도시)이 더 형성될 수 있다.
제1 파장변환부(30)는 광투과성의 수지로 이루어지며, 제2 파장변환부(40)을 형성하기 전에 발광소자(20)를 보호하고 발광소자(20)를 이루는 물질과 외부와의 굴절률을 매칭시킴으로써 외부광 추출효율을 향상시킬 수 있도록 발광소자(20)를 봉지하는 역할을 한다.
또한, 열에 약한 제2 파장변환부(40)과의 간격을 유지해줌으로써 제2 파장변환부(40)이 발광소자(20) 작동시 그 열에 의해 변색되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이 제1 파장변환부(30)는 발광소자(20)으로부터 발생된 빛의 손실을 최소화하면서 통과시킬 수 있도록 높은 투명도의 실리콘, 에폭시 또는 실리카와 같은 수지로 형성됨이 바람직하다.
또한, 제1 파장변환부(30)는 발광소자(20)로부터 방출된 빛의 파장을 변환시켜 단색광을 백색광 등으로 변환시키기 위해 형광물질을 일부 포함시켜 구성할 수도 있다.
또한, 제1 파장변환부(30)에는 발광소자(20)에서 방출되는 자외선을 흡수할 수 있도록 자외선 흡수제가 더 포함될 수 있다.
그리고, 기판(10) 위에 캐비티(14)를 커버하여 제2 파장변환부(40)과 와이어 등을 보호하고 발광소자(20)의 광속 및 방사 패턴을 다양화시킬 수 있도록 렌즈부(50)가 설치될 수 있다.
렌즈부(50)는 기판(10) 위에 밀착 고정되도록 하단의 실리콘 몰딩으로 된 베이스판(51)과 베이스판(51)의 중앙에 형성된 광투과부(52)로 이루어지며, 광투과부(52)는 발광소자(20)로부터 방출된 빛이 통과하여 상부 방향으로 확산될 수 있도록 투명 또는 반투명의 재질, 바람직하게는 실리콘 또는 실리카 등의 재질로 이루어진다.
이러한 렌즈부(50)는 몰드를 이용하여 제2 서브기판(12) 위에 직접 디스펜싱하여 형성될 수 있으며, 제품이 대형인 경우와 같이 필요시엔 별도로 제작하여 제2 서브기판(12) 위에 본딩 등의 방법으로 설치할 수 있다.
이 렌즈부(50)는 발광소자(20)가 발광다이오드 칩인 경우 광이 직진성의 특성을 갖고 있으므로 점 광원인 발광다이오드 칩의 빛을 넓게 분산시켜 활용하도록 하고 빛의 유니포머티(uniformity)를 구현하기 위해 광투과부(52)가 대체로 상측으로 볼록하게 형성되어 제2 서브기판(12) 위에 밀착 설치된다.
이때, 렌즈부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스판(51)을 생략하고, 제2 서브기판(12)의 상면 가장자리에 소정 높이의 돌출부(13)가 형성되어, 이 돌출부(13)의 내벽에 렌즈부(50)의 광투과부(52)의 하단부가 끼워져 고정되도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면 다른 실시 예로서의 발광소자 패키지가 도시되어 있다.
이 실시 예는 제2 서브기판(12)의 높이를 앞선 실시 예의 제2 서브기판(12) 보다 낮게 구성한 것이며, 캐비티(14) 내부에 제1 파장변환부(30)가 발광소자(20)를 덮도록 디스펜싱되어 형성된다.
그리고, 이 제1 파장변환부(30)의 상면은 캐비티(14)의 상면에 수평으로 대응되도록 하고, 제1 파장변환부(30)의 상면에 제2 파장변환부(40)이 캐비티(14)의 밖으로 노출되도록 형성된 구조를 갖는 것으로서 제2 파장변환부(40)이 캐비티(14) 외부에 형성되어 그 설치가 더 용이한 이점을 갖게 된다.
그리고, 기판(10) 위에 캐비티(14) 및 제2 파장변환부(40)을 커버하고, 발광소자(20)의 광속 및 방사 패턴을 다양화시킬 수 있도록 렌즈부(50)가 더 설치될 수 있다.
이때, 렌즈부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 베이스판(51)을 생략하고, 제2 서브기판(12)의 상면 가장자리에 소정 높이의 돌출부(13)가 형성되어, 이 돌출부(13)의 내벽에 렌즈부(50)의 광투과부(52)의 하단부가 끼워져 고정되도록 구성될 수 있다.
한편, 캐비티(14)의 내벽은 수직으로 형성될 수 있고, 도 6과 같이 캐비티(14)의 내벽의 경사에 따라 발광소자(20)로부터 방출된 빛의 조명영역이 상이해지는 점을 고려하여 전방으로 반사되는 빛과 측방으로 분산되는 빛의 양을 효율적으로 조정할 수 있도록 제2 서브기판(12')의 중공부, 즉 내벽(12a)을 경사지게 형성할 수 있다.
캐비티(14) 내벽(11a)의 경사 기울기는 발광소자(20)의 특성 및 지향각 등을 고려하여 다양한 범위 내에서 변경될 수 있으며, 사용되는 제품에 따라서 원하는 광 특성을 발휘하도록 선택되어 사용될 수 있다.
이러한 사항을 고려하여 캐비티(14)의 내벽의 경사 기울기는 바람직하게 30-60°, 더 바람직하게는 45° 정도가 되도록 구성된다.
이때, 캐비티(14)의 내벽에는 발광소자(40)로 전달된 빛의 반사율을 더욱 높일 수 있도록 알루미늄 등의 금속 재질로 된 코팅막(미도시)과 같은 반사층이 더 형성될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 제2 파장변환부(40)이 형성되는 캐비티(14)의 상부는 내벽(12b)이 수직으로 형성되어 있으나, 이 내벽(12b) 또한 제2 파장변환부(40)의 형상에 따라 필요시 경사지게 형성할 수 있다.
도 8을 참조하며 발광소자 패키지의 다른 실시 형태를 도시한 것으로서, 기판(10)이 내부에 상측으로 갈수록 직경이 커지는 중공부를 갖는 복수의 서브기판(12)(16)(17)으로 구성되어 캐비티(14)가 단차진 다층 구조로 이루어진 것이다. 앞선 실시 예와 유사한 부분에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.
이 캐비티(14)는 평평한 베이스기판 위에 설치되는 하부 서브기판(12)에 제1 파장변환부(30)를 형성하고, 중간 서브기판(16)과 상부 서브기판(17)의 내부에 적색 제2 파장변환부, 녹색 제2 파장변환부, 오렌지색 또는 황색 제2 파장변환부 등 서로 다른 색상의 시트 형상으로 된 제2 파장변환부(40)(60)이 선택적으로 하나씩 또는 같은 색상이 중복되게 형성될 수 있다.
이때, 필요시 하나의 제2 파장변환부를 복수의 색상 형광물질을 혼합하여 구성할 수도 있으며, 중간 서브기판(16)과 상부 서브기판(17)에 서로 다른 색상의 제2 파장변환부를 형성하는 경우 광속 및 CRI를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
황색 제2 파장변환부는 YAG계, TAG계 또는 실리케이트계(Sr2SiO1:Eu) 형광물질 중에서 선택적으로 이용할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 제2 파장변환부(40)(60)에는 발광소자(20)에서 방출된 빛의 파장을 변환시키기 위한 형광물질 이외에도 빛의 원활한 확산을 위해 확산물질을 더 함유할 수 있다.
그리고, 이 캐비티(14)는 캐비티(14)의 내벽의 경사에 따라 발광소자(20)로부터 방출된 빛의 조명영역이 상이해지는 점을 고려하여 전방으로 반사되는 빛과 측방으로 분산되는 빛의 양을 효율적으로 조정할 수 있도록 다양한 형태로 경사지게 형성할 수 있다.
이때, 캐비티(14)는 각각의 서브기판(12)(16)(17)의 전방으로 반사되는 빛의 지향 각을 고려하여 내벽 경사각이 각각 상이하도록 구성할 수 있다.
그리고, 캐비티(14)가 단차진 이층 구조로 이루어진 경우, 캐비티(14)의 하부층에 제1 파장변환부가 디스펜싱되어 형성되고, 캐비티(14)의 상부층에 제2 파장변환부가 코팅되어 형성되도록 하면 될 것이다.
본 실시 형태에서는 캐비티(14)가 세 개의 층으로 이루어진 것으로서, 하부 서브기판(12)에 발광소자(20)를 덮도록 디스펜싱되어 제1 파장변환부(30)가 형성되고, 그 위의 중간 서브기판(16)에 접착을 위한 실리콘수지부(60)가 형성된다.
이때, 실리콘수지부(60)의 굴절률은 적색 형광체를 포함하는 제1 파장변환부(30) 보다 굴절률이 낮게 형성되어 빛이 상측으로 손실 없이 향하도록 하고, 필요시 제1 파장변환부(30)를 경화한 후 형성할 수도 있다.
그리고, 이 실리콘수지부(60) 위에 상부 서브기판(17)에 위치하도록 시트 형상의 제2 파장변환부가 코팅되는 것이다.
도 10을 참조하면 광추출을 향상시키고 광 확산각을 조절할 수 있도록 제2 파장변환부(40)의 상면이 패터닝되어 복수의 돌기부(70)가 형성될 수 있다.
이때 캐비티(14)는 단층 구조이거나 다층 구조 모두 적용될 수 있으며, 앞선 실시 형태의 접착용 실리콘수지부의 형성 여부도 선택이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는 제1 파장변환부(30) 위에 실리콘수지부(60)를 형성하고, 실리콘수지부(60) 위에 제2 파장변환부(40)를 형성한 구조로 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며 실리콘수지부(60)를 생략하고 제1 파장변환부(30) 위에 제2 파장변환부(40)를 직접 형성한 구조로 구성할 수도 있음은 물론이다.
본 실시 형태에서도 기판(10) 위에 단차진 캐비티(14) 및 제2 파장변환부(40)을 커버하고, 발광소자(20)의 광속 및 방사 패턴을 다양화시킬 수 있도록 렌즈부(50)가 설치될 수 있다.
이때, 렌즈부(50)는 기판(10) 위에 밀착 고정되도록 하단의 실리콘 몰딩으로 된 베이스판(51)을 구비하여 설치하거나, 도 11에 도시된 바와 같이 베이스판(51)을 생략하고, 제2 서브기판(12)의 상면 가장자리에 소정 높이의 돌출부(13)가 형성되어, 이 돌출부(13)의 내벽에 렌즈부(50)의 광투과부(52)의 하단부가 끼워져 고정되도록 구성될 수 있다.
도 12를 참조하면 광추출을 향상시키고 광 확산각을 조절할 수 있도록 제2 파장변환부(40)의 상면에 방울 형상(droplet)으로 된 복수의 광추출향상부(80)가 소정 간격을 두고 형성될 수 있다.
이 광추출향상부(80)는 점도가 높은 수지로 이루어지고, 내부에 녹색 형광체가 포함되거나, 녹색 형광체로만 구성될 수도 있다.
또한, 경우에 따라 형광물질을 제외하고 투명 실리콘으로만 형성할 수도 있으며, 이때 제1 파장변환부(30)와 동일한 구성으로 형성할 수도 있다.
본 실시 형태에서도 기판(10) 위에 단차진 캐비티(14) 및 제2 파장변환부(40)을 커버하고, 발광소자(20)의 광속 및 방사 패턴을 다양화시킬 수 있도록 렌즈부(50)가 설치될 수 있다.
더불어, 본 실시 형태에서는 제1 파장변환부(30) 위에 실리콘수지부(60)를 형성하고, 실리콘수지부(60) 위에 제2 파장변환부(40)를 형성한 구조로 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며 실리콘수지부(60)를 생략하고 제1 파장변환부(30) 위에 제2 파장변환부(40)를 직접 형성한 구조로 구성할 수도 있음은 물론이다.
도 14를 참조하면 발광소자 패키지의 다른 실시 형태가 도시되어 있다.
이 발광소자 패키지는 상단의 제2 파장변환부(40)이 감광성을 가지고 있으므로 UV 등에 의해 이 중 일부를 식각하여 에칭부(41)로 형성할 수 있다.
감광성이란 필름이나 인화지 등에 칠한 감광제(感光劑)가 각 색에 대해 얼마만큼 반응하느냐 하는 감광역을 말하는 것으로서, 여러 가지 색들은 각각 파장을 가지는데, 감광제는 그 종류에 따라 어떤 파장은 흡수, 감광하고, 어떤 파장은 흡수하지 못하고 투과시켜 버린다. 이처럼 필름이나 인화지에 칠한 감광제가 각 색에 대해 반응하는 범위를 곧 감광성이라고 한다.
이러한 에칭부(41)은 앞선 실시예와 같이 패터닝하여 돌기부 등을 형성할 수도 있으며, 식각되는 크기 및 식각 각도 등은 발광소자(20)의 발광 패턴을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 에칭부(41)가 제2 파장변환부(40)의 상단 모서리부에 하향 커팅되어 형성된 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 이 에칭부(41)는 제2 파장변환부(40)의 중앙에 적어도 하나 이상 형성되는 등 그 형성 위치 및 개수에 제한을 받는 것이 아니다.
또한, 앞선 도 10 및 도 11의 돌기부(70)와 같이 패터닝하여 돌기 형상 등으로 자유롭게 시각형태를 변경하여 구성할 수 있으며, 에칭부(41)의 식각되는 크기 및 식각 각도 등도 발광소자(20)의 발광 패턴을 고려하여 다양하게 변형할 수 있다.
한편, 본 실시 형태에서는 제1 파장변환부(30) 위에 실리콘수지부(60)를 형성하고, 실리콘수지부(60) 위에 제2 파장변환부(40)를 형성한 구조로 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 실리콘수지부(60)를 생략하고 제1 파장변환부(30) 위에 제2 파장변환부(40)를 직접 형성한 구조로 구성할 수도 있음은 물론이다.
위와 같은 구성을 갖는 발광소자 패키지 제조방법의 일 실시 형태를 설명하면 다음과 같다.
먼저 기판 내부에 캐비티(14)를 형성한다. 이 캐비티(14)는 기판의 상면에 드릴을 이용하여 홀 가공을 하여 형성하거나, 상면이 평평한 서브기판(11) 위에 중공부를 갖는 서브기판(12)을 적층하여 형성한다.
이때, 드릴을 이용한 홀 가공의 경우 캐비티(14)의 형상이 대체로 원형이 되며, 서브기판 적층에 의한 캐비티 형성의 경우 단위 서브기판의 중공부 형상을 다양하게 변형시켜 이 중공부의 형상에 따라 캐비티(14)의 형상이 정사각형 또는 직사각형 등 다양하게 변형될 수 있다.
이후, 캐비티(14)의 저면에 발광소자(20)를 설치하고, 캐비티(14) 내부에 적색 형광체를 포함한 투명수지를 디스펜싱하여 발광소자가 덮어지도록 제1 파장변환부(30)를 형성한 후, 제1 파장변환부(30) 위에 녹색 형광체를 포함하는 시트 형상의 형광필름을 코팅하여 제2 파장변환부(40)을 형성하고, 제1 파장변환부(30) 및 제2 파장변환부(40)을 동시에 경화시켜 발광소자 패키지를 완성한다.
제2 파장변환부(40)은 제1 파장변환부(30)를 캐비티(14)의 상부가 일부 비어있도록 디스펜싱한 후 그 위에 나머지 캐비티(14)의 빈 부분이 채워지도록 코팅할 수 있으며, 제1 파장변환부(30)로 캐비티(14) 내부를 모두 채운 후 캐비티(14)의 바깥으로 노출되도록 제1 파장변환부(30) 위에 코팅하여 구성할 수도 있다.
그리고, 제2 파장변환부(40)은 발광소자(20)의 파워 및 캐비티(14)의 형상 등을 고려하여 그 상면이 하측으로 오목하게 형성되도록 하거나, 그 상면이 상측으로 볼록하게 형성되도록 구성할 수 있다.
또한, 제2 파장변환부(40)은 그 상면을 패터닝하여 그 상면에 복수의 돌기부(70)가 형성되도록 하여 광추출 효율을 더 향상시킬 수 있다.
다른 실시 형태로서, 돌기부(70) 대신에 디스펜싱을 통해 점도가 높은 수지로 이루어진 복수의 광추출향상부(80)를 방울 형상으로 제2 파장변환부(40) 상면에 소정 간격을 두고 형성할 수 있다.
이때, 광추출향상부(80)는 녹색 형광체를 포함하거나 투명 실리콘으로 구성될 수 있다.
또 다른 실시 형태로서, 제2 파장변환부(40)은 감광성을 가지고 있으므로, UV 등에 방법을 이용하여 그 상단 모서리부를 식각하여 에칭부(41)로 형성할 수 있다.
이 에칭부(41)는 앞선 실시예와 같이 패터닝하여 돌기부 등을 형성할 수도 있으며, 식각되는 크기 및 식각 각도 등은 발광소자(20)의 발광 패턴을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
이때, 발광소자가 청색 칩인 경우 적색 형광체가 포함된 제1 파장변환부(30) 및 녹색 형광체가 포함된 제2 파장변환부(40)를 차례로 거치면서 백색 광이 발현된다.
그리고, 발광소자(20)의 파워가 변경되는 경우, 제1 파장변환부(30)의 양은 그대로 일정하게 유지하면서 제2 파장변환부(40)의 두께만을 조절하여 색 좌표 및 색 온도를 변환시킴으로써 최종 광 특성을 조절할 수 있게 된다.
또 다른 실시 형태로, 캐비티는 상면이 평평한 서브기판(11) 위에 상측으로 갈수록 직경이 점점 커지는 중공부를 갖는 복수의 서브기판(12)(16)(17)을 적층하여 단차진 다층 구조로 형성할 수 있다.
이때, 하부 서브기판(12)에 형성된 캐비티(14) 내부에 투명수지를 디스펜싱하여 발광소자(20)를 덮도록 제1 파장변환부(30)를 형성하고, 중간 서브기판(16)의 캐비티(14) 내부에 접착을 위한 얇은 두께의 접착수지부(60)를 코팅 또는 디스펜싱하여 형성하고, 접착수지부(60) 위에 상부 서브기판(17)의 캐비티(14) 내부에 형성되도록 시트 형상의 제2 파장변환부(40)을 코팅하게 된다. 이때, 제2 파장변환부는 100㎛ 이하로 디스펜싱하여 형성하게 된다. 이후, 기판 위에 제2 파장변환부(40)을 커버하도록 렌즈부를 더 설치하게 된다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10 ; 기판 11, 12, 16, 17 ; 서브기판
20 ; 발광소자 30 ; 제1 파장변환부
40 ; 제2 파장변환부 41 ; 에칭부
50 ; 렌즈부 60 ; 접착수지부
70 ; 돌기부 80 ; 광추출향상부

Claims (34)

  1. 캐비티를 갖는 기판;
    상기 캐비티의 저면에 설치되는 발광소자;
    상기 발광소자로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키는 제1 형광체를 포함하며, 상기 캐비티 내부에 상기 발광소자를 덮도록 형성되는 제1 파장변환부; 및
    상기 제1 형광체와 다른 파장의 빛을 방출하는 제2 형광체를 포함하며, 상기 제1 파장변환부 상에 시트 형상의 제2 파장변환부; 를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파장변환부는 제1 형광체가 적색 형광체를 포함하고, 상기 제2 파장변환부는 제2 형광체가 녹색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티 내부에 제1 파장변환부가 형성되고, 상기 제2 파장변환부는 캐비티의 상단 바깥에 노출되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는 단차진 이층 구조로 이루어지고,
    상기 캐비티의 하부층에 제1 파장변환부가 형성되고, 상기 캐비티의 상부층에 제2 파장변환부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광소자는 청색 발광다이오드 칩인 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 제1 파장변환부 보다 굴절률이 낮은 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 상면이 하측으로 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 상면이 상측으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환부와 상기 제2 파장변환부 사이에 접착수지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접착수지부는 제1 파장변환부 보다 굴절률이 낮은 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 상면에 복수의 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 상면에 방울 형상으로 된 복수의 광추출향상부가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광추출향상부는 녹색 형광체로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광추출향상부는 투명 실리콘으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부는 상단 모서리부가 식각되어 에칭부로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐비티는 내벽이 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐비티는 내벽이 광반사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지
  18. 제17항에 있어서,
    상기 캐비티의 내벽에 반사물질이 더 코팅되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  19. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 위에 상기 제2 파장변환부를 커버하도록 형성된 렌즈부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지.
  20. 캐비티를 갖는 기판을 마련하여 발광소자를 설치하는 단계;
    상기 발광소자로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키기 위해 제1 형광체를 혼합한 투명수지를 상기 발광소자를 덮도록 하여 상기 캐비티 내부에 제1 파장변환부를 형성하는 단계;
    상기 제1 파장변환부 위에 상기 제1 형광체와 다른 파장의 빛을 방출하는 제2 형광체를 포함한 시트 형상의 형광필름을 코팅하여 제2 파장변환부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 파장변환부와 제2 파장변환부를 동시에 경화시키는 단계; 를 포함하는 발광소자 패키지 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 파장변환부는 적색 형광체를 포함하여 형성하고, 상기 제2 파장변환부는 녹색 형광체를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 기판의 상면에 드릴을 이용한 홀 가공을 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 캐비티를 상면이 평평한 제1 서브기판 위에 중공부를 갖는 제2 서브기판을 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 캐비티를 상면이 평평한 제1 서브기판 위에 중공부를 갖는 제2 서브기판을 적층하고, 상기 제2 서브기판 위에 더 넓은 직경의 중공부를 갖는 제3 서브기판을 적층하여 단차진 이 층 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제2서브기판에 의해 형성된 하부 캐비티에 제1 파장변환부를 디스펜싱하고, 상기 제3 서브기판에 의해 형성된 상부 캐비티에 상기 제1 파장변환부를 덮도록 시트 형상의 제2 파장변환부를을 코팅하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 캐비티에 제1 파장변환부를 형성하고, 상기 제2 파잔변환부는 상기 캐비티 바깥에 상기 제1 파장변환부의 상면을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  27. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광소자는 청색 발광다이오드 칩인 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  28. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계는 형광필름의 상면이 하측으로 오목하게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  29. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계는 형광필름의 상면이 상측으로 볼록하게 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  30. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계 이전에 상기 제1 파장변환부 위에 접착수지부를 더 형성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  31. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부의 상면을 패터닝하여 그 상면에 복수의 돌기부를 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  32. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부의 상면에 복수의 광추출향상부를 도팅하여 복수의 방울 형상으로 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  33. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장변환부 형성단계 이후에 상기 제2 파장변환부층의 상단 모서리부를 UV처리로 식각하여 에칭부로 형성하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
  34. 제20항에 있어서,
    상기 기판 위에 렌즈부를 더 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 패키지 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014185693A1 (ko) * 2013-05-13 2014-11-20 서울반도체 주식회사 발광소자 패키지, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 차량용 램프 및 백라이트 유닛
KR20170129008A (ko) * 2016-05-16 2017-11-24 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지
WO2023229405A1 (ko) * 2022-05-25 2023-11-30 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 패키지

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103515516A (zh) * 2012-06-20 2014-01-15 鑫成科技(成都)有限公司 发光二极管封装结构
CN103855270A (zh) * 2012-12-07 2014-06-11 展晶科技(深圳)有限公司 发光装置及其制造方法
DE102012113003A1 (de) * 2012-12-21 2014-04-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils und optoelektronisches Halbleiterbauteil
CN103904068B (zh) * 2012-12-25 2017-01-25 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管发光装置
KR20150113183A (ko) * 2013-02-06 2015-10-07 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼 발광 모듈
JP2015012299A (ja) 2013-06-28 2015-01-19 ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド 発光デバイス及びその製造方法
CN105637061A (zh) 2013-08-05 2016-06-01 康宁股份有限公司 发光的涂层和装置
KR102075993B1 (ko) 2013-12-23 2020-02-11 삼성전자주식회사 백색 led 소자들을 제조하는 방법
JP6477001B2 (ja) * 2014-03-14 2019-03-06 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
DE102014217986A1 (de) * 2014-03-27 2015-10-01 Tridonic Jennersdorf Gmbh LED Modul mit integrierter Sekundäroptik
JP6349973B2 (ja) * 2014-05-30 2018-07-04 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
JP6484982B2 (ja) 2014-09-30 2019-03-20 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
TWI786500B (zh) * 2015-05-05 2022-12-11 新世紀光電股份有限公司 發光裝置及其製作方法
JP6590579B2 (ja) * 2015-08-03 2019-10-16 シチズン電子株式会社 Led発光素子
JP6754206B2 (ja) * 2016-03-28 2020-09-09 シチズン時計株式会社 発光装置
CN109891275B (zh) * 2016-10-28 2021-08-24 日本特殊陶业株式会社 光波长转换构件的制造方法、光波长转换构件、光波长转换部件及发光装置
DE102017125413A1 (de) 2016-11-01 2018-05-03 Nichia Corporation Lichtemitierende Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
JP2019050245A (ja) * 2017-09-08 2019-03-28 日本特殊陶業株式会社 発光素子搭載用パッケージの製造方法
JP7174215B2 (ja) * 2017-09-29 2022-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法及び発光装置
JP6852726B2 (ja) * 2018-12-17 2021-03-31 日亜化学工業株式会社 発光装置と発光装置の製造方法
TWI706580B (zh) * 2019-12-03 2020-10-01 光鋐科技股份有限公司 紫外光發光二極體
JP7108196B2 (ja) * 2019-12-26 2022-07-28 日亜化学工業株式会社 発光装置、波長変換部材の製造方法及び発光装置の製造方法
CN112447896A (zh) * 2020-05-26 2021-03-05 开发晶照明(厦门)有限公司 光电器件及其制作方法
US20220173283A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Nichia Corporation Light-emitting device and planar light source
US20220254962A1 (en) * 2021-02-11 2022-08-11 Creeled, Inc. Optical arrangements in cover structures for light emitting diode packages and related methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100862695B1 (ko) * 2006-10-17 2008-10-10 삼성전기주식회사 백색 발광 다이오드
DE112008002540B4 (de) * 2007-09-28 2024-02-08 Seoul Semiconductor Co., Ltd. LED-Gehäuse und Hintergrundbeleuchtungseinheit unter Verwendung desselben
DE102008021662A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Ledon Lighting Jennersdorf Gmbh LED mit Mehrband-Leuchtstoffsystem
KR101565988B1 (ko) * 2009-10-23 2015-11-05 삼성전자주식회사 적색형광체, 그 제조방법, 이를 이용한 발광소자 패키지, 조명장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014185693A1 (ko) * 2013-05-13 2014-11-20 서울반도체 주식회사 발광소자 패키지, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 차량용 램프 및 백라이트 유닛
US10236421B2 (en) 2013-05-13 2019-03-19 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting device package, manufacturing method thereof, and vehicle lamp and backlight unit including same
US10784415B2 (en) 2013-05-13 2020-09-22 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting device package, manufacturing method thereof, and vehicle lamp and backlight unit including same
KR20170129008A (ko) * 2016-05-16 2017-11-24 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지
WO2023229405A1 (ko) * 2022-05-25 2023-11-30 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 패키지

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