[go: up one dir, main page]

KR101767100B1 - 발광 디바이스 및 그 제조방법 - Google Patents

발광 디바이스 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101767100B1
KR101767100B1 KR1020100111705A KR20100111705A KR101767100B1 KR 101767100 B1 KR101767100 B1 KR 101767100B1 KR 1020100111705 A KR1020100111705 A KR 1020100111705A KR 20100111705 A KR20100111705 A KR 20100111705A KR 101767100 B1 KR101767100 B1 KR 101767100B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
delete delete
substrate
carrier sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020100111705A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120050281A (ko
Inventor
쯔요시 쯔쯔이
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020100111705A priority Critical patent/KR101767100B1/ko
Priority to US13/289,504 priority patent/US8633504B2/en
Priority to CN201110359328.9A priority patent/CN102468291B/zh
Publication of KR20120050281A publication Critical patent/KR20120050281A/ko
Priority to US14/109,386 priority patent/US8987023B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101767100B1 publication Critical patent/KR101767100B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01—Manufacture or treatment
    • H10H20/036—Manufacture or treatment of packages
    • H10H20/0361—Manufacture or treatment of packages of wavelength conversion means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8515—Wavelength conversion means not being in contact with the bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations
    • H10H20/854—Encapsulations characterised by their material, e.g. epoxy or silicone resins
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/855—Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10H20/856—Reflecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/851—Wavelength conversion means
    • H10H20/8514—Wavelength conversion means characterised by their shape, e.g. plate or foil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면은, 기판과, 상기 기판 상에 배치된 발광소자와, 상기 기판 상에 배치되어 적어도 상기 발광소자의 상면을 덮는 파장변환부 및 적어도 상기 기판의 측면 및 하면을 덮도록 형성되되, 수지 및 상기 수지 내에 분산된 반사 필러를 구비하는 반사부를 포함하는 발광 디바이스를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 서로 다른 디바이스에 대하여 백색 광의 색도 산포가 최소화되어 균일한 특성을 보일 수 있는 발광 디바이스를 얻을 수 있다.

Description

발광 디바이스 및 그 제조방법 {LIGHT EMITTING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 발광 디바이스 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체 발광소자의 일 종인 발광 다이오드(LED)는 전류가 가해지면 p, n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트에 기초한 발광구조물에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 3족 질화물 반도체가 각광을 받고 있다.
일반적으로, 발광 다이오드는 칩 상태나 패키지 상태로 기판에 실장되어 발광모듈로 이용될 수 있으며, 이러한 발광 모듈에는 형광 물질 등이 구비되어 발광 다이오드에서 방출되는 빛과 다른 파장의 빛을 얻을 수도 있다. 이러한 형광 물질에 의하여 백색 발광의 구현이 가능하다. 그런데, 같은 특성을 갖는 발광 다이오드의 경우에도 형광 물질의 적용되는 위치나 두께 등이 일정하지 않아 얻어지는 백색 광의 특성은 달라지므로, 색도 산포가 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 서로 다른 디바이스에 대하여 백색 광의 색도 산포가 최소화되어 균일한 특성을 보일 수 있는 발광 디바이스를 제공하는 것이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 발광 디바이스를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면은,
기판과, 상기 기판 상에 배치된 발광소자와, 상기 기판 상에 배치되어 적어도 상기 발광소자의 상면을 덮는 파장변환부 및 적어도 상기 기판의 측면 및 하면을 덮도록 형성되되, 수지 및 상기 수지 내에 분산된 반사 필러를 구비하는 반사부를 포함하는 발광 디바이스를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자 상에 배치된 제1 및 제2 단자를 더 포함하며, 상기 파장변환부는 상기 제1 및 제2 단자의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 발광소자의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 파장변환부는 상기 기판의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변화부의 측면과 상기 반사부의 측면은 공면을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 박막 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사부는 상기 발광소자의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면은,
기판과, 상기 기판 상에 배치된 발광소자와, 상기 기판 상에 배치되어 상기 발광소자의 상면 및 측면을 덮는 파장변환부 및 상기 기판의 측면 및 하면을 덮도록 형성되며, 일 측면이 상기 파장변환부의 측면과 공면을 형성하는 반사부를 포함하는 발광 디바이스를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사부는 수지 및 상기 수지 내에 분산된 반사 필러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 기판의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사부는 상기 발광소자의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면은,
기판 및 상기 기판 상에 배치된 발광소자를 구비하는 복수의 발광구조물을 상기 발광소자가 하부를 향하도록 캐리어 시트 상에 배열하는 단계와, 상기 기판을 상면 및 측면을 덮도록 반사부를 형성하는 단계 및 상기 캐리어 시트가 제거되어 노출된 상기 발광소자의 적어도 일면에 파장변환부를 형성하는 단계를 포함하는 발광 디바이스 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 복수의 기판 중 적어도 2개는 서로 두께가 상이할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 발광구조물을 상기 캐리어 시트 상에 배열하는 단계는 상기 발광소자가 상기 캐리어 시트에 적어도 일부가 매립되도록 실행될 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광구조물을 상기 캐리어 시트 상에 배열하는 단계는 상기 기판의 일면이 상기 캐리어 시트와 접촉하도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부를 형성하는 단계는 상기 파장변환부가 상기 각각의 발광소자에 대하여 동일한 두께를 갖도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부를 형성하는 단계 전에 상기 캐리어 시트가 제거되어 노출된 상기 발광소자의 적어도 일면에 제1 및 제2 단자를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 파장변환부는 적어도 상기 제1 및 제2 단자의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 파장변환부를 형성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 단자의 측면 및 상면을 덮도록 상기 파장변환부를 형성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 단자의 적어도 상면이 노출되도록 상기 파장변환부의 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 파장변환부의 일부를 제거하는 단계 중에 상기 제1 및 제2 단자의 일부도 제거될 수 있다.
또한, 상기 파장변환부 및 상기 제1 및 제2 단자의 일부가 제거되어 상기 파장변환부 및 상기 제1 및 제2 단자의 상면은 공면을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부를 형성하는 단계는 상기 복수의 발광구조물에 대하여 상기 파장변환부가 일체를 이루도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 파장변환부는 상기 제1 및 제2 전극의 측면을 덮되, 상기 제1 및 제2 전극의 적어도 일면은 노출시키도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사부를 형성하는 단계는 상기 반사부가 상기 각각의 발광소자에 대하여 동일한 두께를 갖도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 반사부를 형성하는 단계는 상기 복수의 발광구조물에 대하여 상기 반사부가 일체를 이루도록 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 서로 다른 디바이스에 대하여 백색 광의 색도 산포가 최소화되어 균일한 특성을 보일 수 있는 발광 디바이스를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 의할 경우, 상기와 같은 발광 디바이스를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 디바이스를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 디바이스를 구비하는 발광장치의 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 내지 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 디바이스의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정별 단면도이다.
도 10은 본 발명에서 제안하는 발광 디바이스의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 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 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 디바이스를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 발광 디바이스를 구비하는 발광장치의 예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 우선, 도 1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광 디바이스(100)는 발광소자(101), 기판(102), 반사부(103), 파장변환부(104) 및 단자(105a, 105b)를 포함하는 구조이다. 각각의 구성 간의 배치 관계를 설명하면, 발광소자(101)는 기판(102) 상에 배치되며, 파장변환부(104)는 기판(104) 상에 배치되어 발광소자(101)의 상면 및 측면을 덮도록 형성된다. 또한, 도 1에 도시된 것과 같이, 파장변환부(104)는 제1 및 제2 단자(105a, 105b)의 측면까지 덮어 제1 및 제2 단자(105a, 105b)의 상면을 노출시킬 수 있다. 반사부(103)는 기판(102)의 측면 및 하면을 덮도록 형성된다.
발광소자(101)는 빛을 방출할 수 있는 소자라면 어느 것이나 사용 가능하며, 발광 다이오드(LED)를 이용할 수 있다. 이 경우, 구체적으로 나타내지는 않았으나, 발광소자(101)는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비할 수 있으며, 상기 활성층에서 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출한다. 기판(102)은 예컨대, 사파이어, Si, SiC 등의 물질로 이루어져 발광소자(101)를 구성하는 층들을 성장을 위하여 제공될 수 있으며, 다만, 성장용 기판이 아닌 경우도 가능할 수 있다. 즉, 기판(102)은 발광소자(101)가 모두 성장된 후 상기 발광소자와 접합될 수 있을 것이다. 한편, 발광소자(101)를 구성하는 각각의 층은 질화물 반도체, 예컨대, AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 이루어질 수 있다.
다만, 질화물 반도체 외에도 GaAs계 반도체나 GaP계 반도체도 사용될 수 있을 것이다. 또한, 발광소자(101)는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 각각 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 전극(도 9에서 108a, 108b에 해당)을 구비할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 전극은 제1 및 제2 단자(105a, 105b)와 각각 연결될 수 있다. 다만, 제1 및 제2 전극과 제1 및 제2 단자(105a, 105b)는 서로 독립적으로 존재할 수도 있으나, 일체로 형성될 수도 있을 것이다. 한편, 도 1의 발광 디바이스(100)는 도 2에 도시된 것과 같이, 기판(106) 상에 배치되어 발광장치로 이용될 수 있으며, 이 경우, 제1 및 제2 단자(105, 105b)는 기판(106) 상에 형성된 제1 및 제2 전극 패턴(107a, 107b)과 도전성 와이어(W) 등으로 연결될 수 있을 것이다.
반사부(103)는 기판(102)의 측면 및 하면을 덮도록 형성되며, 발광소자(101)에서 방출된 빛을 상부로 유도하는 기능을 한다. 이 경우, 도 1에 도시된 것과 같이, 반사부(103)는 발광소자(101)의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성되며, 일 측면이 파장변환부(104)의 측면과 공면(co-plane)을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 구조는 후술할 바와 같이, 서로 다른 발광소자(101)에 대하여 파장변환부(104)의 두께가 균일하게 제공되도록 하기 위한 공정에 의하여 얻어질 수 있다. 이러한 광 반사 기능을 수행하기 위하여 반사부(103)는 광 반사 기능을 수행할 수 있는 어떠한 물질도 사용 가능할 것이나, 발광소자(101) 등과 접촉될 가능성이 있는 점에서 전기절연성 물질로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 반사부(103)는 수지와 저굴절률 수지 내에 분산된 반사 필러를 포함할 수 있다. 이 경우, 반사 필러는 TiO2나 SiO2 등과 같은 광 반사성 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 반사부(103)를 구성하는 상기 수지는 실리콘 수지나 에폭시 수지 등을 사용할 수 있으며, 반사 성능을 높이기 위하여 굴절률은 예컨대, 약 1.5 이하 등으로 낮은 것이 바람직하다.
파장변환부(104)는 발광소자(101)에서 방출된 빛의 파장을 다른 파장으로 변환하는 기능을 하며, 발광소자(101)의 광 방출면 중 적어도 일부, 본 실시 형태에서는 상면 및 측면을 덮도록 박막 형태로 형성될 수 있다. 파장변환부(104)가 박막 형태로 제공됨에 따라 비교적 균일한 형상 및 두께를 가질 수 있으므로, 발광 방향에 대하여 백색 광의 색도 편차가 최소화될 수 있으며, 나아가, 서로 다른 디바이스 간의 색도 산포도 줄일 수 있다. 또한, 파장변환부(104)는 도 1에 도시된 것과 같이, 발광소자(101)를 덮는 것과 더불어, 제1 및 제2 단자(105a, 105b)의 측면을 덮도록 형성될 수 있으며, 기판(102)의 측면은 덮지 않되, 일 측면이 반사부(103)의 측면과 공면을 이루도록 형성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여 파장변환부(104)는 비교적 균일한 두께와 형상으로 발광소자(101)에 적용될 수 있으며, 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 광 변환 기능을 수행하기 위하여, 파장변환부(104)는 형광체나 양자점(Quantum dot)과 같은 파장 변환 물질을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 파장 변환 물질은 그 자체로만 이루어진 플레이트 구조(예컨대, 세라믹 변환체)를 이루거나 실리콘 수지 등에 분산된 필름 구조 등을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 파장 변환 물질이 형광체이고 발광소자(101)로부터 청색 빛이 방출되는 경우, 적색 형광체로는 MAlSiNx:Re(1≤x≤5)인 질화물계 형광체 및 MD:Re인 황화물계 형광체 등이 있다. 여기서, M은 Ba, Sr, Ca, Mg 중 선택된 적어도 하나이고, D는 S, Se 및 Te 중 선택된 적어도 하나이며, Re는 Eu, Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, Cl, Br 및 I 중 선택된 적어도 하나이다. 또한, 녹색 형광체는 M2SiO4:Re인 규산염계 형광체, MA2D4:Re인 황화물계 형광체, β-SiAlON:Re인 형광체, MA'2O4:Re'인 산화물계 형광체 등이 있으며, M은 Ba, Sr, Ca, Mg 중 선택된 적어도 하나의 원소이고, A는 Ga, Al 및 In 중 선택된 적어도 하나이고, D는 S, Se 및 Te 중 선택된 적어도 하나이며, A'은 Sc, Y, Gd, La, Lu, Al 및 In 중 선택된 적어도 하나이며, Re는 Eu, Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, Cl, Br 및 I 중 선택된 적어도 하나이고, Re'는 Ce, Nd, Pm, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, F, Cl, Br 및 I 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
또한, 양자점은 코어(core)와 쉘(shell)로 이루어진 나노 크리스탈 입자로, 코어의 사이즈가 약 2 ~ 100nm 범위에 있다. 또한, 양자점은 코어의 사이즈를 조절함으로 청색(B), 황색(Y), 녹색(G), 적색(R)과 같은 다양한 색깔을 발광하는 형광물질로 사용될수 있으며, II-VI족의 화합물반도체(ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, MgTe등), III-V족의 화합물반도체 (GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlAs, AlP, AlSb, AlS 등) 또는 Ⅳ족 반도체(Ge, Si, Pb 등) 중 적어도 두 종류의 반도체를 이종 접합하여 양자점을 이루는 코어(core)와 쉘(shell) 구조를 형성할 수 있다. 이 경우, 양자점의 쉘(shell) 외각에 쉘 표면의 분자 결합을 종료시키거나 양자점의 응집을 억제하고 실리콘 수지나 에폭시 수지 등의 수지 내에 분산성을 향상시키거나 또는 형광체 기능을 향상시키기 위해 올레인산(Oleic acid)과 같은 물질을 이용한 유기 리간드(Organic ligand)를 형성할 수도 있다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 발광 디바이스를 제조하는 방법의 예를 설명한다. 도 3 내지 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 디바이스의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정별 단면도이다. 본 실시 형태에 따른 제조방법의 경우, 우선, 도 3에 도시된 것과 같이, 제1 캐리어 시트(201) 상에 복수의 발광구조물을 배열한다. 여기서 발광구조물이란 발광소자(101) 및 기판(102)을 포함하는 구조에 해당한다. 본 실시 형태의 경우, 복수의 발광구조물에 구비된 발광소자(101)는 발광 파장, 휘도 등이 서로 유사하도록 분류된 것일 수 있으며, 다만, 각각의 기판(102)은 두께가 서로 다를 수 있다. 발광소자(101)의 특성이 서로 유사하더라도 서로 다른 공정에 의하여 얻어진 발광소자(101)는 기판(102)의 두께가 서로 다를 수 있으며, 이에 따라, 동일한 두께와 형태의 형광 물질을 적용하기 어려움이 있다. 또한, 동일한 형태의 형광 물질을 적용한 경우에도 얻어지는 광의 특성이 달라질 수 있는 문제가 있다.
본 실시 형태에서는 기판(101)의 두께 편차에 의한 영향이 최소화되도록 하였으며, 이를 위해, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 복수의 발광구조물을 제2 캐리어 시트(202) 상에 전사하되, 발광소자(101)가 제2 캐리어 시트(202)를 향하도록 배열한다. 이 경우, 기판(101)의 두께에 의한 영향을 최소화하기 위하여 발광소자(101)의 적어도 일부가 제2 캐리어 시트(202)에 매립되도록 하며, 기판(101)의 일면은 제2 캐리어 시트(202)와 접촉하도록 배열할 수 있다. 제2 캐리어 시트(202)의 경우, UV 시트를 이용할 수 있으며, 상기 발광구조물을 전사한 후에는 후속 공정에서 발광소자(101)의 분리가 용이할 수 있도록 제2 캐리어 시트(202)에 빛을 조사하는 경화 공정을 수행할 수 있을 것이다.
다음으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 기판(102)을 상면 및 측면을 덮도록 반사부(103)를 형성하며, 이 경우, 복수의 발광구조물에 대하여 반사부(103)는 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 또한, 발광소자(101)가 제2 캐리어 시트(202)에 매립되어 있을 경우, 반사부(103)는 발광소자(101)의 측면은 덮지 않는 범위에서 형성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 반사부(103)는 수지 내에 반사 필러가 분산된 구조를 가질 수 있으며, 당 기술 분야에서 공지된 몰딩 공정 등을 이용하여 형성될 수 있을 것이다. 본 실시 형태와 같이, 반사부(103)가 기판(102)의 상면을 덮어 복수의 발광구조물에 대하여 동일한 두께를 갖도록 형성함으로써 기판(102)의 두께가 서로 다른 경우에도 디바이스의 전체 두께를 균일하게 구현할 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 것과 같이, 발광소자(101)와 연결되도록 제1 및 제2 단자(105a, 105b)를 형성하며, 본 단계는 마스킹 공정과 도금 공정 등을 이용하여 실행될 수 있을 것이다. 구체적으로, 제2 캐리어 시트(202)가 제거되어 노출된 발광소자(101)의 적어도 일면에 제1 및 제2 단자(105a, 105b)를 형성하며, 상술한 바와 같이, 반사부(103)에 의하여 기판(102)의 두께가 서로 다른 경우라도 복수의 발광소자(101)는 상면의 높이가 서로 균일해질 수 있다. 이 경우, 도시하지는 않았으나, 제2 캐리어 시트(202)를 제거하고 제1 및 제2 단자(105a, 105b)를 형성하기 위하여, 반사부(103) 하부에 구비되는 또 다른 캐리어 시트를 이용할 수 있다.
다음으로, 도 7에 도시된 것과 같이, 발광소자(101)를 덮도록 파장변환부(104)를 형성하며, 이 경우, 파장변환부(104)는 발광소자(101) 외에 제1 및 제2 단자(105a, 105b)까지 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 반사부(103)와 마찬가지로 복수의 발광구조물에 대하여 파장변환부(104)가 일체를 이루룰 수 있다. 파장변환부(104)는 수지 내에 형광체나 양자점 등이 분산된 물질을 발광소자(101) 상에 도포한 후 이를 경화하여 얻어질 수 있으며, 이와 달리, 별도로 제조되어 발광소자(101)와 접촉될 수도 있을 것이다. 본 실시 형태의 경우, 복수의 발광소자(101)가 서로 유사한 발광 특성을 가지며, 파장변환부(104)는 복수의 발광소자(101)에 대하여 균일한 두께로 제공될 수 있으므로, 각각의 발광 디바이스는 백색 광 특성 역시 편차가 최소화될 수 있다.
다음으로, 도 8에 도시된 것과 같이, 파장변환부(104)의 일부를 제거하여 제1 및 제2 단자(105a, 105b)를 노출한다. 다만, 이전 공정에서 파장변환부(104)를 제1 및 제2 단자(105a, 105b)가 노출될 수 있는 범위로만 형성한다면 본 공정은 생략될 수 있을 것이다. 본 실시 형태의 경우, 파장변환부(104)의 제거 과정에서 제1 및 제2 단자(105a, 105b)도 일부 제거될 수 있으며, 이에 따라, 파장변환부(104) 및 제1 및 제2 단자(105a, 105b)의 상면은 공면을 형성할 수 있다. 이후, 각각의 발광소자(101) 단위로 분리되도록 반사부(103) 및 파장변환부(104)를 절단하여 도 1에 도시된 구조의 발광 디바이스를 얻을 수 있다. 다만, 본 실시 형태에서는 파장변환부(104)를 제1 및 제2 단자(105a, 105b)보다 높게 형성한 후 일부 제거하는 공정을 이용하고 있으나, 도 9에 도시된 것과 같이, 스크린 프린팅 공정 등을 이용하여 파장변환부(104`)를 원하는 영역에만 선택적으로 형성할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에는 제1 및 제2 단자(105a, 105b)를 형성하는 공정이 생략될 수 있으며, 발광소자(101)에 구비된 제1 및 제2 전극(108a, 108b)을 단자로 이용할 수 있을 것이다.
한편, 상기와 같은 구조를 갖는 발광 디바이스는 다양한 분야에서 응용될 수 있다. 도 10은 본 발명에서 제안하는 발광 디바이스의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 10을 참조하면, 조광 장치(400)는 발광 모듈(401)과 발광 모듈(401)이 배치되는 구조물(404) 및 전원 공급부(403)를 포함하여 구성되며, 발광 모듈(401)에는 본 발명에서 제안한 방식으로 얻어진 하나 이상의 발광 디바이스(402)가 배치될 수 있다. 이 경우, 발광 디바이스(402)는 그 자체로 모듈(401)에 실장되거나 패키지 형태로 제공될 수도 있을 것이다. 전원 공급부(403)는 전원을 입력받는 인터페이스(405)와 발광 모듈(401)에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부(406)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인터페이스(405)는 과전류를 차단하는 퓨즈와 전자파장애신호를 차폐하는 전자파 차폐필터를 포함할 수 있다.
전원 제어부(406)는 전원으로 교류 전원이 입력되는 경우, 전원 제어부는 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 발광 모듈(401)에 적합한 전압으로 변환시켜주는 정전압 제어부를 구비할 수 있다. 만일, 전원 자체가 발광 모듈(401)에 적합한 전압을 갖는 직류원(예를 들어, 전지)이라면, 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 또한, 발광 모듈(401)의 자체가 AC-LED와 같은 소자를 채용하는 경우, 교류 전원이 직접 발광 모듈(401)에 공급될 수 있으며, 이 경우도 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 나아가, 전원 제어부는 색 온도 등을 제어하여 인간 감성에 따른 조명 연출을 가능하게 할 수도 있다. 또한, 전원 공급부(403)는 발광 디바이스(402)의 발광량과 미리 설정된 광량 간의 비교를 수행하는 피드백 회로 장치와 원하는 휘도나 연색성 등의 정보가 저장된 메모리 장치를 포함할 수 있다.
이러한 조광 장치(400)는 화상 패널을 구비하는 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 이용되는 백라이트 유닛이나 램프, 평판 조명 등의 실내 조명 또는 가로등, 간판, 표지판 등의 실외 조명 장치로 사용될 수 있으며, 또한, 다양한 교통수단용 조명 장치, 예컨대, 자동차, 선박, 항공기 등에 이용될 수 있다. 나아가, TV, 냉장고 등의 가전 제품이나 의료기기 등에도 널리 이용될 수 있을 것이다.
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.
101: 발광소자 102: 기판
103: 반사부 104: 파장변환부
105a, 105b: 제1 및 제2 단자 106: 실장용 기판
107a, 107b: 제1 및 제2 전극 패턴 201, 202: 캐리어 시트
108a, 108b: 제1 및 제2 전극

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 기판 및 상기 기판 상에 배치된 발광소자를 구비하는 복수의 발광구조물을 상기 발광소자가 하부를 향하도록 캐리어 시트 상에 배열하는 단계;
    상기 기판을 상면 및 측면을 덮도록 반사부를 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 시트가 제거되어 노출된 상기 발광소자의 적어도 일면에 파장변환부를 형성하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 복수의 발광구조물을 상기 캐리어 시트 상에 배열하는 단계는 상기 발광소자가 상기 캐리어 시트에 적어도 일부가 매립되고, 상기 기판의 일면이 상기 캐리어 시트와 접촉하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 발광 디바이스 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 기판 중 적어도 2개는 서로 두께가 상이한 것을 특징으로 하는 발광 디바이스 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 파장변환부를 형성하는 단계는 상기 파장변환부가 상기 각각의 발광소자에 대하여 동일한 두께를 갖도록 실행되는 것을 특징으로 하는 발광 디바이스 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 파장변환부를 형성하는 단계 전에 상기 캐리어 시트가 제거되어 노출된 상기 발광소자의 적어도 일면에 제1 및 제2 단자를 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 파장변환부는 적어도 상기 제1 및 제2 단자의 측면을 덮고, 상기 제1 및 제2 단자 상면의 적어도 일부가 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 디바이스 제조방법.

  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR1020100111705A 2010-11-10 2010-11-10 발광 디바이스 및 그 제조방법 Active KR101767100B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100111705A KR101767100B1 (ko) 2010-11-10 2010-11-10 발광 디바이스 및 그 제조방법
US13/289,504 US8633504B2 (en) 2010-11-10 2011-11-04 Light emitting device and manufacturing method thereof
CN201110359328.9A CN102468291B (zh) 2010-11-10 2011-11-09 发光装置及其制造方法
US14/109,386 US8987023B2 (en) 2010-11-10 2013-12-17 Light emitting device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100111705A KR101767100B1 (ko) 2010-11-10 2010-11-10 발광 디바이스 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120050281A KR20120050281A (ko) 2012-05-18
KR101767100B1 true KR101767100B1 (ko) 2017-08-10

Family

ID=46018771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100111705A Active KR101767100B1 (ko) 2010-11-10 2010-11-10 발광 디바이스 및 그 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8633504B2 (ko)
KR (1) KR101767100B1 (ko)
CN (1) CN102468291B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101448588B1 (ko) * 2012-12-14 2014-10-08 주식회사 네패스 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
TWM458672U (zh) * 2013-04-10 2013-08-01 Genesis Photonics Inc 光源模組
US9240449B2 (en) * 2014-05-26 2016-01-19 Yu-chen Chang Zero-dimensional electron devices and methods of fabricating the same
KR102224848B1 (ko) * 2014-10-06 2021-03-08 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지 제조 방법
FR3041364B1 (fr) * 2015-09-18 2017-10-06 Soitec Silicon On Insulator Procede de transfert de paves monocristallins
JP6314968B2 (ja) * 2015-12-25 2018-04-25 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP6269753B2 (ja) * 2016-08-29 2018-01-31 日亜化学工業株式会社 発光装置
US10720415B2 (en) * 2016-11-01 2020-07-21 Innolux Corporation Display device and method for forming the same
JP6769248B2 (ja) * 2016-11-09 2020-10-14 日亜化学工業株式会社 発光装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026382A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2010171341A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体発光素子

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3589187B2 (ja) 2000-07-31 2004-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置の形成方法
US9024349B2 (en) * 2007-01-22 2015-05-05 Cree, Inc. Wafer level phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
JP5404009B2 (ja) * 2008-11-20 2014-01-29 シャープ株式会社 発光装置
CN201556639U (zh) * 2009-11-30 2010-08-18 中微光电子(潍坊)有限公司 一种led芯片
CN101807659B (zh) * 2010-02-05 2013-01-16 江苏伯乐达光电科技有限公司 局部喷涂荧光粉的白光led封装方法、荧光粉局部涂敷结构
JP5566785B2 (ja) * 2010-06-22 2014-08-06 日東電工株式会社 複合シート

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026382A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード
JP2010171341A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Panasonic Electric Works Co Ltd 半導体発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
US20120112228A1 (en) 2012-05-10
US8633504B2 (en) 2014-01-21
US8987023B2 (en) 2015-03-24
CN102468291B (zh) 2016-04-13
CN102468291A (zh) 2012-05-23
US20140106486A1 (en) 2014-04-17
KR20120050281A (ko) 2012-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101767100B1 (ko) 발광 디바이스 및 그 제조방법
US11631791B2 (en) Semiconductor light-emitting device
CN109075232B (zh) 半导体元件封装
US20120153330A1 (en) Light emitting device and method of manufacturing thereof
US8008673B2 (en) Light-emitting device
US9544974B2 (en) Light emitting module and lighting unit including the same
US20110210311A1 (en) Semiconductor light emitting device having multi-cell array and method for manufacturing the same
US8558246B2 (en) Light emitting diode, method for fabricating phosphor layer, and lighting apparatus
US20140346547A1 (en) Light Emitting Device Package
KR20110115506A (ko) 발광다이오드 패키지, 이를 포함한 조명 장치 및 발광다이오드 패키지 제조방법
WO2009028869A2 (en) Light emitting device package and lighting apparatus using the same
US20160099387A1 (en) Semiconductor light emitting device
US8633658B2 (en) Light emitting device module and surface light source device
KR20110098600A (ko) 멀티셀 어레이를 갖는 반도체 발광장치 및 이의 제조방법
US20150233551A1 (en) Method of manufacturing light source module and method of manufacturing lighting device
JP4107086B2 (ja) 面状発光装置及びそれを用いたディスプレイ装置
KR102401828B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20080041818A (ko) 렌즈 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
KR20120066972A (ko) 발광 디바이스
KR20120084526A (ko) 발광소자 패키지
KR20150038885A (ko) 형광체 및 이를 포함하는 발광소자 패키지
KR20120052814A (ko) 발광소자 패키지
KR20130120800A (ko) 발광소자 패키지
KR20180047387A (ko) 반도체 소자 패키지 어레이
KR20160003417A (ko) 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20101110

PG1501 Laying open of application
N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20120629

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20151109

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20101110

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20161019

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170222

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170801

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170804

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170807

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210728

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230801

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240729

Start annual number: 8

End annual number: 8