KR20170043312A - Light emitting device package - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.An embodiment relates to a light emitting device package.
발광소자(Light Emitting Device, LED)는 전기에너지를 빛 에너지로 변환하는 화합물 반도체 소자로서, 화합물반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting device (LED) is a compound semiconductor device that converts electric energy into light energy. By controlling the composition ratio of the compound semiconductor, various colors can be realized.
질화물반도체 발광소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 갖고 있다. 따라서, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.The nitride semiconductor light emitting device has advantages of low power consumption, semi-permanent lifetime, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. Accordingly, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting diode lighting device capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp, And traffic lights.
칩 스케일(CSP, Chip Scale Package) 패키지는 플립칩에 직접 형광체층을 형성하여 제작할 수 있다. 칩 스케일 패키지는 패키지의 소형화가 가능하나, 도광판 등에 입사되는 광량을 증가시키기 위해 발광 방향을 조절할 필요가 있다.Chip Scale Package (CSP) packages can be fabricated by forming a phosphor layer directly on the flip chip. In the chip scale package, it is possible to downsize the package, but it is necessary to adjust the light emitting direction in order to increase the amount of light incident on the light guide plate and the like.
실시 예는 발광 방향을 조절할 수 있는 발광소자 패키지를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device package capable of adjusting a light emitting direction.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 발광소자; 상기 발광소자의 일면과 측면을 커버하는 파장변환부; 및 상기 파장변환부의 측면을 커버하는 반사부;를 포함하고, 상기 반사부는 파장변환부의 측면으로 방출된 광을 반사하는 반사층, 및 상기 파장변환부의 측면과 반사층 사이에 배치되는 접착층을 포함한다.A light emitting device package according to an embodiment of the present invention includes: a light emitting element; A wavelength converter for covering one surface and a side surface of the light emitting device; And a reflective portion covering a side surface of the wavelength conversion portion, wherein the reflective portion includes a reflective layer that reflects the light emitted to the side of the wavelength conversion portion, and an adhesive layer disposed between the side surface of the wavelength conversion portion and the reflective layer.
상기 반사층과 상기 접착층은 금속층을 포함할 수 있다.The reflective layer and the adhesive layer may comprise a metal layer.
상기 반사층의 외면에 배치되는 보호층을 포함할 수 있다.And a protective layer disposed on an outer surface of the reflective layer.
상기 반사층, 접착층, 및 보호층은 금속층을 포함할 수 있다.The reflective layer, the adhesive layer, and the protective layer may include a metal layer.
상기 반사층과 보호층은 동일한 금속을 포함할 수 있다.The reflective layer and the protective layer may comprise the same metal.
상기 보호층의 두께는 상기 반사층의 두께보다 두꺼울 수 있다.The thickness of the protective layer may be greater than the thickness of the reflective layer.
상기 파장변환부의 측면은 상기 발광소자의 타면에서 일면 방향으로 갈수록 면적이 넓어지도록 경사질 수 있다.The side surface of the wavelength converting portion may be inclined so that the surface area of the light emitting device increases from one surface to the other surface of the light emitting device.
상기 반사부는 상기 파장변환부의 측면에 배치될 수 있다.The reflective portion may be disposed on a side surface of the wavelength conversion portion.
실시 예에 따르면, 칩 스케일 패키지의 발광 방향을 조절할 수 있다.According to the embodiment, the light emitting direction of the chip scale package can be adjusted.
또한, 발광 방향을 조절하기 위해 금속 반사층을 이용하므로, 제작이 용이하고 생산성이 높아질 수 있다.In addition, since a metal reflective layer is used to adjust the direction of light emission, fabrication is easy and productivity can be enhanced.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이고,
도 2는 도 1의 A-A방향 단면도이고,
도 3은 도 1의 반사부를 설명하기 위한 개념도이고,
도 4는 반사부의 두께 변화를 설명하기 위한 개념도이고,
도 5는 도 1의 발광소자의 개념도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이고,
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view of a light emitting device package according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a sectional view in the AA direction in Fig. 1,
FIG. 3 is a conceptual view for explaining the reflective portion of FIG. 1,
4 is a conceptual view for explaining the thickness variation of the reflection portion,
FIG. 5 is a conceptual view of the light emitting device of FIG. 1,
6 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention,
7A to 7E are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention,
8A to 8E are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the embodiments of the present invention are not intended to be limited to the specific embodiments but include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the embodiments.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the embodiments, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the embodiments of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, in the case where one element is described as being formed "on or under" another element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A방향 단면도이고, 도 3은 도 1의 반사부를 설명하기 위한 개념도이고, 도 4는 반사부의 두께 변화를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 1 is a plan view of a light emitting device package according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a conceptual view for explaining a reflector of FIG. 1, Fig.
도 1 및 도 2를 참고하면, 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 발광소자(100), 발광소자(100)의 일면과 측면을 커버하는 파장변환부(10), 및 파장변환부(10)의 측면을 커버하는 반사부(20)를 포함한다. 발광소자 패키지는 칩 스케일 패키지(CSP, Chip Scale Package)일 수 있다.1 and 2, a light emitting device package according to an embodiment includes a
발광소자(100)의 일면(100a)에서 출사된 제1광(L1)은 파장변환부(10)에 의해 백색광으로 변환되고, 발광소자(100)의 측면에서 출사된 제2광(L2)은 반사부(20)에 의해 차폐될 수 있다.The first light L1 emitted from one
발광소자(100)는 자외선 파장대의 광 또는 청색 파장대의 광을 방출할 수 있다. 발광소자(100)는 타면에 솔더 범프(181, 182)가 배치된 플립칩일 수 있다. 발광소자(100)의 구조에 대해서는 후술한다.The
파장변환부(10)는 발광소자(100)의 일면(100a)과 측면을 커버할 수 있다. 따라서, 발광소자(100)의 일면과 측면에서 방출된 광은 각각 백색광으로 변환될 수 있다. The
파장변환부(10)는 고분자 수지로 제작될 수 있다. 고분자 수지는 광 투과성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 및 아크릴 수지 중 어느 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 고분자 수지는 실리콘 수지일 수 있다.The
파장변환부(10)에 분산된 파장변환입자는 발광소자(100)에서 방출된 광을 흡수하여 백색광으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 파장변환입자는 형광체, QD(Quantum Dot) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이하에서는 파장변환입자를 형광체로 설명한다.The wavelength conversion particles dispersed in the
형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형광물질이 포함될 수 있으나, 실시 예는 형광체의 종류에 제한되지 않는다.The phosphor may include any one of a YAG-based, TAG-based, silicate-based, sulfide-based or nitride-based fluorescent material, but the embodiment is not limited to the type of the fluorescent material.
YAG 및 TAG계 형광물질에는 (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm)3(Al, Ga, In, Si, Fe)5(O, S)12:Ce 중에서 선택하여 사용가능하며, Silicate계 형광물질에는 (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4: (Eu, F, Cl) 중에서 선택 사용 가능하다.YAG and TAG-based fluorescent material is (Y, Tb, Lu, Sc , La, Gd, Sm) 3 (Al, Ga, In, Si, Fe) 5 (O, S) 12: selected from Ce to be available and, (Sr, Ba, Ca, Mg) 2 SiO 4 : (Eu, F, Cl) may be used as the silicate-based fluorescent material.
또한, Sulfide계 형광물질에는 (Ca,Sr)S:Eu, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu 중에서 선택하여 사용가능하며, Nitride계 형광체는 (Sr, Ca, Si, Al, O)N:Eu (예, CaAlSiN4:Eu β-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax,My)(Si,Al)12(O,N)16일 수 있다. 여기서 M 은 Eu, Tb, Yb 또는 Er 중 적어도 하나의 물질이며 0.05<(x+y)<0.3, 0.02<x<0.27 and 0.03<y<0.3을 만족하는 형광체 성분 중에서 선택하여 사용할 수 있다.The phosphor can be selected from (Ca, Sr) S: Eu, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2 S 4 : Eu, , Al, O) N: Eu ( for example, CaAlSiN4: Eu β-SiAlON: Eu) or Ca-α SiAlON: Eu sealed (Ca x, M y) ( Si, Al) 12 (O, N) can be 16 days . Where M is at least one of Eu, Tb, Yb or Er and can be selected from phosphor components satisfying 0.05 <(x + y) <0.3, 0.02 <x <0.27 and 0.03 <y <0.3.
적색 형광체는, N(예, CaAlSiN3:Eu)을 포함하는 질화물(Nitride)계 형광체이거나 KSF(K2SiF6) 형광체일 수 있다.The red phosphor may be a nitride based phosphor containing N (e.g., CaAlSiN 3 : Eu) or a KSF (K 2 SiF 6 ) phosphor.
파장변환부(10)는 발광소자(100)의 일면(100a)에 배치되는 제1영역(11), 및 발광소자(100)의 측면에 배치되는 제2영역(12)을 포함할 수 있다. 제2영역(12)의 두께는 제1영역(11)의 두께와 동일하거나 상이할 수 있다. 제1영역(11)의 두께는 0.05mm 이상 0.1mm이하일 수 있고, 제2영역(12)의 두께는 0.1mm이상일 수 있다. The
제2영역(12)의 두께가 0.1mm이상인 경우 반사부(20)와 충분한 접착력을 유지할 수 있다. 또한, 제2영역(12)의 두께가 0.1mm이상인 경우 제2광(L2)이 반사부(20)에 의해 반사되어 상측으로 출사될 확률이 높아질 수 있다. 따라서, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.When the thickness of the
반사부(20)는 발광소자(100)의 측면에서 방출되는 광을 반사한다. 반사된 광은 다시 발광소자(100)로 유입되거나 발광소자(100)의 일면으로 출사될 수 있다. The
발광소자 패키지의 발광 방향 및 배광 패턴은 반사부(20)에 의해 조절될 수 있다. 반사부(20)는 두께가 100nm 이상 1000nm이하인 경우 충분한 반사도 및 접착성을 가질 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 반사부(20)의 두께는 200nm이상 500nm이하일 수 있다.The light emitting direction and the light distribution pattern of the light emitting device package can be adjusted by the
도 3을 참고하면, 반사부(20)는 복수 개의 층을 포함할 수 있다. 반사부(20)는 파장변환부(10)의 측면에서 방출된 광을 반사하는 반사층(22), 및 파장변환부(10)의 측면과 반사층(22) 사이에 배치되는 접착층(21)을 포함할 수 있다. 추가적으로 반사부(20)는 반사층(22)의 외면에 배치되는 보호층(23)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
반사부(20)를 구성하는 복수 개의 층은 모두 금속 재질일 수 있다. 복수 개의 금속층은 스퍼터, PVD, E-BEAM과 같은 일반적인 박막 증착 기술을 이용하여 제작할 수 있다. The plurality of layers constituting the reflecting
실시 예에 따르면 웨이퍼 레벨 단위에서 패키지를 제작할 수 있으므로 기존 기술에 비해 생산성을 높일 수 있다. 기존 기술은 실리콘에 TiO2와 같은 반사물질을 혼합하여 반사층을 형성하므로, 발광소자 칩을 별도의 기판에 옮겨 패키징해야 한다. 따라서, 1회 공정으로 제작할 수 있는 칩의 개수가 작아 양산성이 떨어질 수 있다.According to the embodiment, since the package can be manufactured in units of wafer level, the productivity can be improved as compared with the existing technology. In the conventional technology, a reflection layer such as TiO 2 is mixed with silicon to form a reflection layer, so that the light emitting device chip must be transferred to a separate substrate for packaging. Therefore, the number of chips that can be manufactured by one-time processing is small, and the mass productivity may be deteriorated.
접착층(21)은 Ni, Ti와 같이 접착력이 우수한 물질이 선택될 수 있다. 그러나, 반드시 Ni에 한정되는 것은 아니고 Ni, Ti와 유사한 접착력을 갖는 금속이 다양하게 선택될 수 있다. 접착층(21)의 두께(D21)는 2nm 내지 10nm일 수 있다. 파장변환부(10)의 측면에는 요철(미도시)이 형성될 수 있다. 요철에 의해 파장변환부(10)와 접착층(21)의 결합력이 향상될 수 있다.As the
반사층(22)은 Ag, Al과 같이 가시광 파장대에서 반사도가 우수한 금속이 선택될 수 있다. 반사층(22)의 두께(D22)는 100nm 내지 300nm일 수 있다.As the
보호층(23)은 외부 공기에 의한 반사층(22)의 산화를 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 보호층(23)의 두께(D23)는 30nm 내지 100nm일 수 있다.The
반사부(20)는 Ni/Ag/Ni 구조일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 광 반사 구조가 적용될 수 있다. 일 예로, 반사부는 Ti/Au 구조이거나, DBR(Distributed Bragg Reflector) 구조를 가질 수도 있다.The
도 4를 참고하면, 반사부(20)의 두께는 발광소자(100)의 일면 높이(H1)를 기준으로 상부(H2)의 두께들(D1, D2, D3)이 하부(H3)의 두께들(D4, D5, D6)보다 작을 수 있다. 이러한 두께 차이는 물리적 증착 방법을 이용하여 반사부를 형성하는 과정에서 발생할 수 있다. 즉, 스퍼터 등을 이용하여 박막을 형성하는 경우 측면의 상부는 상대적으로 얇아질 수 있다. 그러나, 박막의 두께 및 종류에 따라 이러한 두께 차이는 조절될 수도 있다.Referring to FIG. 4, the thickness of the
도 5는 도 1의 발광소자의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of the light emitting device of FIG.
실시 예의 발광소자(100)는 기판(110)의 하부에 배치되는 발광 구조물(150), 발광 구조물(150)의 일 측에 배치되는 한 쌍의 전극 패드(171, 172)를 포함한다.The
기판(110)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함한다. 기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼일 수 있다. 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 필요에 따라 기판(110)은 제거될 수 있다.The
제1반도체층(120)과 기판(110) 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 구비될 수 있다. 버퍼층은 기판(110) 상에 구비된 발광 구조물(150)과 기판(110)의 격자 부정합을 완화할 수 있다.A buffer layer (not shown) may be further provided between the
버퍼층은 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소가 결합된 형태이거나 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층에는 도펀트가 도핑될 수도 있으나, 이에 한정하지 않는다.The buffer layer may be a combination of Group III and Group V elements or may include any one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN. The buffer layer may be doped with a dopant, but is not limited thereto.
버퍼층은 기판(110) 상에 단결정으로 성장할 수 있으며, 단결정으로 성장한 버퍼층은 제1반도체층(120)의 결정성을 향상시킬 수 있다.The buffer layer can be grown as a single crystal on the
발광 구조물(150)은 제1반도체층(120), 활성층(130), 및 제2반도체층(140)을 포함한다. 일반적으로 상기와 같은 발광 구조물(150)은 기판(110)과 함께 절단하여 복수 개로 분리될 수 있다.The light emitting structure 150 includes a
제1반도체층(120)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1반도체층(120)에 제1도펀트가 도핑될 수 있다. 제1반도체층(120)은 Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1도펀트가 도핑된 제1반도체층(120)은 n형 반도체층일 수 있다.The
활성층(130)은 제1반도체층(120)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2반도체층(140)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(130)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The active layer 130 is a layer where electrons (or holes) injected through the
활성층(130)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(130)의 구조는 이에 한정하지 않는다. The active layer 130 may have any one of a single well structure, a multiple well structure, a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum dot structure, Is not limited thereto.
제2반도체층(140)은 활성층(130) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2반도체층(140)에 제2도펀트가 도핑될 수 있다. 제2반도체층(140)은 Inx5Aly2Ga1 -x5- y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2도펀트가 도핑된 제2반도체층(140)은 p형 반도체층일 수 있다.The
활성층(130)과 제2반도체층(140) 사이에는 전자 차단층(EBL)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 제1반도체층(120)에서 공급된 전자가 제2반도체층(140)으로 빠져나가는 흐름을 차단하여, 활성층(130) 내에서 전자와 정공이 재결합할 확률을 높일 수 있다. 전자 차단층의 에너지 밴드갭은 활성층(130) 및/또는 제2반도체층(140)의 에너지 밴드갭보다 클 수 있다.An electron blocking layer (EBL) may be disposed between the active layer (130) and the second semiconductor layer (140). The electron blocking layer can block the flow of electrons supplied from the
전자 차단층은 Inx1Aly1Ga1 -x1-y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The electron blocking layer may be formed of a semiconductor material having a composition formula of In x 1 Al y 1 Ga 1 -x 1 -y 1 N (0? X 1? 1 , 0? Y 1? 1 , 0?
발광 구조물(150)은 제2반도체층(140)에서 제1반도체층(120) 방향으로 형성된 관통홀(H)을 포함한다. 절연층(160)은 발광 구조물(150)의 측면 및 관통홀(H) 상에 형성될 수 있다. 이때, 절연층(160)은 제2반도체층(140)의 일면을 노출할 수 있다.The light emitting structure 150 includes a through hole H formed in the
전극층(141)은 제2반도체층(140)의 일면에 배치될 수 있다. 전극층(141)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 재료로 한정하지는 않는다.The
또한, 전극층(141)은 In, Co, Si, Ge, Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, 및 WTi 중에서 선택된 금속층을 더 포함할 수 있다.The
제1전극패드(171)는 제1반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 제1전극패드(171)는 관통홀(H)를 통해 제1반도체층(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1전극패드(171)는 제1솔더범프(181)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
제2전극패드(172)는 제2반도체층(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로 제2전극패드(172)는 절연층(160)을 관통하여 전극층(141)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2전극패드(172)는 제2솔더범프(182)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 파장변환부(10)는 발광소자(100)의 일면(100a)에 배치되는 제1영역(11), 및 발광소자(100)의 측면에 배치되는 제2영역(12)을 포함할 수 있다. 이때, 제2영역(12)은 발광소자(100)의 타면에서 일면 방향(D1)으로 갈수록 단면적이 넓어지도록 경사진 경사면(12a)을 가질 수 있다. 따라서, 제2영역(12)의 두께(발광소자의 측면과의 거리)는 타면에서 일면 방향(D1)으로 갈수록 두꺼워질 수 있다.6, the
반사부(20)는 제2영역(12)의 경사면(12a)에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 반사부(20)에 의해 반사되는 광이 상부로 반사될 확률이 높아지므로 광 추출 효율이 향상될 수 있다. 또한, 반사부(20)의 제작이 용이해질 수 있다.The
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.7A to 7E are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은 기판(1)에 복수 개의 발광소자(100)를 배치하고 그 위에 파장변환부(10)를 형성하는 단계, 복수 개의 발광소자(100) 사이에 위치한 파장변환부(10)를 제거하여 구획하는 단계, 및 구획된 파장변환부(10)의 측면에 반사부(20)를 형성하는 단계를 포함한다.A method of fabricating a light emitting device package according to an exemplary embodiment includes disposing a plurality of light emitting
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 파장변환부(10)를 형성하는 단계는, 기판(1)에 복수 개의 발광소자(100)를 이격 배치하고, 그 위에 파장변환부(10)를 전체적으로 형성할 수 있다. 파장변환부(10)를 형성하는 방법은 일반적인 디스펜싱 또는 스핀 코팅 기술이 적용될 수 있다. 기판(1)은 웨이퍼이거나 별도의 기판일 수도 있다.7A and 7B, the step of forming the
도 7c를 참고하면, 구획하는 단계는, 복수 개의 발광 소자 사이의 영역을 제거할 수 있다. 따라서, 각각의 발광소자 패키지가 구획될 수 있고, 각 파장변환부(10)의 측면이 노출될 수 있다. 필요한 경우 파장변환부(10)의 상면 두께를 레벨링하는 단계가 더 수행될 수 있다.Referring to Fig. 7C, the step of partitioning can remove a region between the plurality of light emitting elements. Therefore, each light emitting device package can be partitioned, and the side surface of each
도 7d를 참고하면, 반사부(20)를 형성하는 단계는, 파장변환부(10)의 측면에 소정 두께의 반사부(20)를 형성할 수 있다. 반사부(20)는 복수 개의 금속층을 증착하여 형성할 수 있다. 증착방법은 스퍼터, PVD, E-BEAM과 같이 금속 입자를 증착하는 다양한 방법이 적용될 수 있다. 반사부(20)를 구성하는 금속층은 도 3에서 설명한 내용이 그대로 적용될 수 있다. Referring to FIG. 7D, the step of forming the
이때, 반사부(20)는 파장변환부(10)의 측면과 기판(1)의 상면에 증착될 수 있다. 따라서, 도 7e와 같이 기판의 상면에 증착된 부분을 제거하여 각 발광소자 패키지를 제작할 수 있다. 이후 기판(1)은 제거할 수 있다.At this time, the
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 8A to 8E are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따른 발광소자 패키지 제조방법은 기판(1)에 파장변환부(10)를 형성하는 단계, 파장변환부(10)에 복수 개의 홈(S)을 형성하여 발광소자(100)를 삽입하는 단계, 및 발광소자(100) 사이의 파장변환부(10)를 제거하는 단계, 파장변환부(10)의 측면에 반사부(20)를 형성하는 단계를 포함한다.A method of fabricating a light emitting device package according to an embodiment includes forming a
도 8a를 참고하면 기판(1)에 파장변환부(10)를 형성하는 단계는, 기판(1)에 소정 두께의 파장변환부(10)를 형성한다. 파장변환부(10)를 형성하는 방법은 일반적인 디스펜싱 기술이나 스핀 코팅 기술이 모두 적용될 수 있다.Referring to FIG. 8A, the step of forming the
도 8b를 참고하면, 발광소자(100)를 삽입하는 단계는, 파장변환부(10)에 복수 개의 홈(S)을 형성하여 발광소자(100)를 삽입할 수 있다. 홈(S)의 높이는 발광소자(100)의 두께에 대응할 수 있다. 파장변환부(10)에 홈(S)을 형성하는 기술은 일반적인 반도체 제조 기술이 모두 적용될 수 있다.Referring to FIG. 8B, the step of inserting the
도 8c를 참고하면, 파장변환부(10)를 구획하는 단계는, 복수 개의 발광 소자(100) 사이의 영역에 배치된 파장변환부(10)를 일부 제거할 수 있다. 따라서, 각각의 발광소자 패키지가 구획될 수 있고, 각 파장변환부(10)의 측면(12a)이 노출될 수 있다. Referring to FIG. 8C, in the step of dividing the
이때, 파장변환부(10)의 측면(12a)이 경사지도록 형성할 수 있다. 파장변환부(10)의 측면을 경사지게 형성하는 방법으로는 물리적 또는 화학적 식각 기술이 모두 적용될 수 있다.At this time, the
도 8d를 참고하면, 반사부(20)를 형성하는 단계는 파장변환부(10)의 측면에 반사부(20)를 형성한다. 이후 기판(1)은 제거할 수 있다. Referring to FIG. 8D, the step of forming the
본 실시 예에 따르면 파장변환부(10)의 측면(12a)이 경사면을 가지므로 반사부(20)의 형성이 용이해질 수 있다. 또한, 발광소자(100)에서 방출된 광이 상부로 출사할 확률이 높아질 수 있다. 반사부(20)를 구성하는 금속층은 도 3 및 도 6에서 설명한 내용이 그대로 적용될 수 있다.According to the present embodiment, since the
실시 예의 발광소자 패키지는 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등의 광학 부재를 더 포함하여 이루어져 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또한, 실시 예의 발광소자 패키지는 표시 장치, 조명 장치, 지시 장치에 더 적용될 수 있다.The light emitting device package of the embodiment further includes optical members such as a light guide plate, a prism sheet, and a diffusion sheet, and can function as a backlight unit. Further, the light emitting device package of the embodiment can be further applied to a display device, a lighting device, and a pointing device.
이 때, 표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.At this time, the display device may include a bottom cover, a reflector, a light emitting module, a light guide plate, an optical sheet, a display panel, an image signal output circuit, and a color filter. The bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may form a backlight unit.
반사판은 바텀 커버 상에 배치되고, 발광 모듈은 광을 방출한다. 도광판은 반사판의 전방에 배치되어 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하고, 광학 시트는 프리즘 시트 등을 포함하여 이루어져 도광판의 전방에 배치된다. 디스플레이 패널은 광학 시트 전방에 배치되고, 화상 신호 출력 회로는 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하며, 컬러 필터는 디스플레이 패널의 전방에 배치된다. The reflector is disposed on the bottom cover, and the light emitting module emits light. The light guide plate is disposed in front of the reflection plate to guide light emitted from the light emitting module forward, and the optical sheet includes a prism sheet or the like and is disposed in front of the light guide plate. The display panel is disposed in front of the optical sheet, and the image signal output circuit supplies an image signal to the display panel, and the color filter is disposed in front of the display panel.
그리고, 조명 장치는 기판과 실시 예의 발광소자 패키지를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열부 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 더욱이 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등 등을 포함할 수 있다.The lighting device may include a light source module including a substrate and a light emitting device package of the embodiment, a heat dissipation unit for dissipating heat of the light source module, and a power supply unit for processing or converting an electrical signal provided from the outside, have. Further, the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street lamp or the like.
또한, 이동 단말의 카메라 플래시는 실시 예의 발광소자 패키지를 포함하는 광원 모듈을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 발광소자 패키지는 카메라의 화각과 대응되는 지향각을 갖고 있으므로 광의 손실이 적은 장점이 있다. In addition, the camera flash of the mobile terminal may include a light source module including the light emitting device package of the embodiment. As described above, since the light emitting device package has the directivity angle corresponding to the angle of view of the camera, there is an advantage that the light loss is small.
이상에서 설명한 본 발명 실시 예는 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 실시 예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명 실시 예가 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes, substitutions, and alterations can be made hereto without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
10: 파장변환부
20: 반사부
100: 발광소자10: Wavelength conversion section
20:
100: Light emitting element
Claims (8)
상기 발광소자의 일면과 측면을 커버하는 파장변환부; 및
상기 파장변환부의 측면을 커버하는 반사부;를 포함하고,
상기 반사부는 파장변환부의 측면으로 방출된 광을 반사하는 반사층, 및 상기 파장변환부의 측면과 반사층 사이에 배치되는 접착층을 포함하는 발광소자 패키지.
A light emitting element;
A wavelength converter for covering one surface and a side surface of the light emitting device; And
And a reflective portion covering a side surface of the wavelength conversion portion,
Wherein the reflective portion includes a reflective layer that reflects light emitted to a side surface of the wavelength conversion portion, and an adhesive layer that is disposed between a side surface of the wavelength conversion portion and the reflective layer.
상기 반사층과 상기 접착층은 금속층을 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the reflective layer and the adhesive layer comprise a metal layer.
상기 반사층의 외면에 배치되는 보호층을 포함하는 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
And a protective layer disposed on an outer surface of the reflective layer.
상기 반사층, 접착층, 및 보호층은 금속층을 포함하는 발광소자 패키지.
The method of claim 3,
Wherein the reflective layer, the adhesive layer, and the protective layer comprise a metal layer.
상기 반사층과 보호층은 동일한 금속을 포함하는 발광소자 패키지.
5. The method of claim 4,
Wherein the reflective layer and the protective layer comprise the same metal.
상기 보호층의 두께는 상기 반사층의 두께보다 두꺼운 발광소자 패키지.
6. The method of claim 5,
Wherein a thickness of the protective layer is thicker than a thickness of the reflective layer.
상기 파장변환부의 측면은 상기 발광소자의 타면에서 일면 방향으로 갈수록 면적이 넓어지도록 경사진 발광소자 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein a side surface of the wavelength conversion portion is inclined so that an area of the side of the wavelength conversion portion increases from one side to the other side of the light emitting device.
상기 반사부는 상기 파장변환부의 측면에 배치되는 발광소자 패키지.8. The method of claim 7,
And the reflective portion is disposed on a side surface of the wavelength conversion portion.
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