KR102075981B1

KR102075981B1 - 발광다이오드 패키지의 제조방법

Info

Publication number: KR102075981B1
Application number: KR1020140020167A
Authority: KR
Inventors: 차남구; 권용민; 김경준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2020-02-11
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: US20150243853A1; US9123871B1; KR20150098834A

Abstract

본 발명은 성장기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 구성된 발광구조물을 형성하고 상기 제1 및 제2 반도체층에 각각 접속된 제1 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 상에 제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 투광성 기판의 제1 면을 부착하는 단계; 상기 투광성 기판의 상기 제2 면의 상부에서 상기 투광성 기판을 통하여 투영되는 상기 제1 및 제2 전극의 위치를 파악하는 단계; 상기 투광성 기판 중 상기 제1 및 제2 전극의 상부에 대응되는 영역에 각각 적어도 하나의 관통홀을 형성하는 단계; 및 상기 관통홀에 도전성 물질을 충전하여 제1 및 제2 관통전극을 형성하는 단계;를 포함하여, 발광다이오드 패키지의 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

Description

발광다이오드 패키지의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}

본 발명은 발광다이오드 패키지의 제조방법에 관한 것이다.

발광다이오드는 전기에너지를 이용하여 소자 내에 포함되어 있는 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 접합된 반도체의 전자와 정공이 재결합하며 발생하는 에너지를 광으로 변환하여 방출한다. 이러한 발광다이오드는 현재 조명, 표시장치 및 광원으로서 널리 이용되며 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다.

특히, 최근 그 개발 및 사용이 활성화된 질화갈륨(GaN)계 발광 다이오드를 이용한 휴대폰 키패드, 턴 시그널 램프, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광 다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등 그의 응용제품과 같이, 발광다이오드의 용도가 점차 대형화, 고출력화, 고효율화된 제품으로 진행하고 있으며 그 용도가 점차 넓어지고 있다.

이에 따라, 발광다이오드 패키지의 대량생산을 위하여 제조비용을 감소시키기 위한 방법이 요청되고 있다.

당 기술분야에서는 발광다이오드 패키지의 제조비용을 감소시키기 위한 제조방법이 요청되고 있다.

본 발명의 일 실시예는 성장기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 구성된 발광구조물을 형성하고 상기 제1 및 제2 반도체층에 각각 접속된 제1 및 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 상에 제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 투광성 기판의 상기 제1 면을 부착하는 단계; 상기 투광성 기판의 상기 제2 면의 상부에서 상기 투광성 기판을 통하여 투영되는 상기 제1 및 제2 전극의 위치를 파악하는 단계; 상기 투광성 기판 중 상기 제1 및 제2 전극의 상부에 대응되는 영역에 각각 적어도 하나의 관통홀을 형성하는 단계; 및 상기 관통홀에 도전성 물질을 충전하여 제1 및 제2 관통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광다이오드 패키지의 제조방법을 제공한다.

상기 투광성 기판은 절연성 물질로 형성될 수 있다.

상기 절연성 물질은 SiO₂, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 수지 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 상기 발광구조물의 표면에 투광성 접착제를 도포하고, 상기 투광성 접착층 상에 상기 투광성 기판을 접합할 수 있다.

상기 투광성 접착제는 물유리(water glass) 또는 실리콘(silicone)을 포함할 수 있다.

상기 투광성 기판은 약 400℃ 이하의 온도에서 접합될 수 있다.

상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 양극접합(anodic bonding)에 의하여 수행될 수 있다.

상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 용융접합(fusion bonding)에 의하여 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 구성된 발광구조물 상에, 상기 제1 및 제2 반도체층과 각각 접속된 제1 및 제2 전극을 형성하고 상기 발광구조물의 상면에 제1 얼라인 키를 배치하는 단계; 제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 및 제2 전극에 대응되는 영역에 상기 제1 면과 제2 면을 관통하는 제1 및 제2 관통전극이 형성되고, 상기 제1 및 제2 면 중 적어도 하나에 제2 얼라인 키가 형성된 투광성 기판을 준비하는 단계; 및 상기 발광구조물의 상부에 상기 투광성 기판의 상기 제1 면을 배치하고 부착하는 단계;를 포함하되, 상기 투광성 기판을 배치하는 단계는 상기 투광성 기판의 제2면의 상부에서 상기 투광성 기판을 통하여 투영되는 상기 발광구조물의 상기 제1 얼라인 키와 상기 투광성 기판의 상기 제2 얼라인 키를 정렬하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법을 제공한다.

상기 제2 얼라인 키는 상기 투광성 기판의 제2 면에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법은 투광성 기판을 채용하여 전극의 정렬이 간편하므로, 발광다이오드 패키지의 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단 및 효과는, 상술된 것에 한정되지는 않는다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 단면도이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조공정을 나타내는 주요 단계별 도면들이다.
도 11은 본 발명에 채용가능한 발광구조물을 나타내는 측단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조공정을 나타내는 주요 단계별 도면들이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지가 채용된 백라이트 유닛의 예를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지가 채용된 조명 장치의 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 패키지가 채용된 헤드 램프의 예를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 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. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지(100)는, 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)을 구비하는 실장기판(140'), 상기 실장기판(140')에 실장된 발광구조물(120), 상기 발광구조물(120)의 상면에 배치된 파장변환층(170), 상기 발광구조물(120)과 상기 파장변환층(170)을 둘러싸도록 배치되는 봉지부(160)를 포함한다.

상기 실장기판(140')에는, 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)이 형성되며, 이러한 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)에 발광구조물(120)이 실장되고, 상기 발광구조물(120)의 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 상기 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)에 전기적으로 연결될 수 있다.

구체적으로, 상기 실장기판(140')은 상기 발광구조물(120)이 실장되는 일면과 타면을 관통하는 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)이 두께 방향으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)의 단부가 노출되는 상기 타면에는 제1 및 제2 본딩패드(143a, 143b)가 형성되어, 상기 실장기판(140')의 양면이 서로 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 상기 실장기판(140')는 웨이퍼 상태에서 패키지를 완성하는 구성인, 이른바 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package; WLF)를 제조하기 위한 기판일 수 있으며, 이러한 웨이퍼 레벨 패키지의 기판은, 양면이 각각 평탄면으로 구성되어 발광구조물(120)이 실장된 패키지의 크기를 발광구조물(120)의 크기 수준으로 축소할 수 있다.

여기서 상기 실장기판(140')은 투광성 물질로 형성된 투광성 기판일 수 있다.

상기 투광성 물질은 절연성이며 열에 강한 유리(glass) 또는 투광성 수지가 사용될 수 있다. 상기 유리는 SiO₂가 포함될 수 있으며, 상기 투광성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 및 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 유리 또는 투광성 수지는 투명에 가까운 광투과 성질로 인하여, 일면의 전방에 배치된 물체를 타면 방향에서 식별할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 실장기판(140')을 투광성 물질로 형성하면, 후술할 발광다이오드 패키지의 제조공정에서 관통전극이 배치될 위치를 쉽게 파악할 수 있다. 이에 관하여는 제조공정에서 자세하게 설명한다.

상기 발광구조물(120)은 상기 실장기판(140')에 실장되며, 상부로부터 순차적으로 배치된 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)은 각각 n형 및 p형 반도체층이 될 수 있으며, 질화물 반도체로 이루어질 수 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시형태의 경우, 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)은 각각 n형 및 p형 반도체층을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1 임)을 가지며, 예컨대 GaN, AlGaN, InGaN 등의 물질이 이에 해당될 수 있다.

상기 활성층(122)은 가시광(약 350㎚∼680㎚ 파장범위)을 발광하기 위한 층일 수 있으며, 단일 또는 다중 양자 우물(multiple quantum well; MQW )구조를 갖는 언도프된 질화물 반도체층으로 구성될 수 있다. 상기 활성층(122)은 예를 들어 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N ( 0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)의 양자장벽층과 양자우물층이 교대로 적층된 다중양자우물구조로　형성되어 소정의 밴드갭을 가지는 구조를 사용할 수 있다. 이와 같은 양자 우물에 의해 전자 및 정공이 재결합되어 발광한다. 다중 양자우물 구조의 경우, 예컨대, InGaN/GaN 구조가 사용될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)과 활성층(122)은 당 기술 분야에서 공지된

유기금속 기상증착법(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD), 분자빔성장법(molecular beam epitaxy; MBE) 및 수소 기상증착법(hydride vapor phase epitaxy; HVPE) 등과 같은 결정 성장 공정을 이용하여 형성될 수 있을 것이다.

상기 발광구조물(120)은 성장기판이 제거된 플립칩 구조의 발광다이오드 칩이 사용될 수 있으며, 반도체층의 성장과정에서 결정결함을 감소시키기 위한 버퍼층이 더 포함될 수도 있다.

상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)에 외부 전원을 인가하기 위한 것으로, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)과 각각 오믹 접속을 하도록 구비될 수 있다.

상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 각각 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)과 오믹 접속의 특성을 갖는 도전성 물질이 1층 또는 다층 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대, Au, Ag, Cu, Zn, Al, In, Ti, Si, Ge, Sn, Mg, Ta, Cr, W, Ru, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, 투명 도전성 산화물(TCO) 등의 물질 중 하나 이상을 증착시키거나 스퍼터링하는 공정으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 상기 실장기판(140')에 상기 발광구조물(120)이 실장되는 면에 배치되도록 할 수 있다.

본 실시예에는 다양한 형태의 발광다이오드 칩이 채용될 수 있다. 도 11은 본 발명에 채용가능한 발광다이오드칩을 나타내는 측단면도이다.

도11에 도시된 발광다이오드 칩(300)은, 기판(310)과, 상기 기판(310) 상에 배치된 베이스층(B)과, 상기 베이스층(B) 상에 배치된 복수의 나노 발광구조물(L)을 포함한다.

상기 기판(310)은 절연성, 도전성 또는 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(310)은 사파이어, SiC, Si, MgAl₂O₄, MgO, LiAlO₂, LiGaO₂, GaN일 수 있다.상기 베이스층(B)은 Al_xIn_yGa₁ _-x- _yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있으며, 특정 도전형을 갖도록 Si와 같은 n형 불순물로 도프될 수 있다.

상기 베이스층(B) 상에는 나노 발광구조물(L)(특히, 나노 코어) 성장을 위한 개구를 갖는 절연막(M)이 형성될 수 있다. 상기 개구를 통해서 상기 베이스층(B)이 노출되며, 그 노출된 영역에 나노 코어(321)가 형성될 수 있다. 상기 절연막(M)은 나노 코어(321)를 성장하기 위한 마스크로서 사용된다. 상기 절연막(M)은 반도체 공정에 사용될 수 있는 SiO₂ 또는 SiN_x와 같은 절연물질일 수 있다.

상기 나노 발광구조물(L)은 제1 도전형 반도체로 이루어진 나노 코어(321)와, 상기 나노 코어(321)의 표면에 순차적으로 형성된 활성층(322) 및 제2 도전형 반도체층(323)을 갖는다.

상기 나노 코어(321)는 상기 베이스층(B)과 유사한 n형의 Al_xIn_yGa₁ _-x- _yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 코어(321)는 n형 GaN일 수 있다. 상기 활성층(322)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있으며, 다만, 단일 양자우물(SQW) 구조를 사용할 수도 있을 것이다. 상기 제2 도전형 반도체층(323)은 p형 Al_xIn_yGa₁ _-x-yN(0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 결정일 수 있다.

상기 발광다이오드 칩(300)은 상기 제2 도전형 반도체층(323)과 오믹컨택을 이루는 콘택전극(335)을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 채용되는 콘택전극(335)은 나노 발광 구조물측(기판측과 반대인 방향)으로 광을 방출하기 위해서 투명한 전극 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 콘택전극(335)은 ITO와 같은 투명 전극물질을 채용할 수 있으며, 필요에 따라 그래핀이 사용될 수도 있다.

상기 콘택전극(335)은 이에 한정되지 않으며, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있으며, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등과 같이 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다. 필요에 따라, 반사성 전극구조를 채용하여 상기 발광다이오드 칩(300)은 플립칩 구조로 구현될 수 있다.

상기 나노 발광구조물(L) 사이 공간에는 절연성 충전부(336)가 형성될 수 있다. 이러한 절연성 충전부(336)로는 SiO₂ 또는 SiN_x과 같은 절연물질이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 절연성 충전부(336)으로서, 나노 발광구조물(L) 사이의 공간의 충전을 용이하게 실현하도록, TEOS(TetraEthylOrthoSilane), BPSG(BoroPhospho Silicate Glass), CVD-SiO₂, SOG(Spin-on Glass), SOD(Spin-on Delectric)물질이 사용될 수 있다. 물론, 본 예와 다른 형태에서는, 콘택전극(335)과 관련된 전극요소가 나노 발광구조물(L) 사이의 공간 전부 또는 일부를 충전하는 형태로 구현될 수 있다.

또한, 상기 발광다이오드 칩(300)은 제1 및 제2 전극(330a, 330b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(330a)은 제1 도전형 반도체로 이루어진 베이스층(B)의 일부가 노출된 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(330b)은 상기 콘택전극(335)이 연장되어 노출된 영역에 배치될 수 있다.

상기 상기 발광다이오드 칩(300)은 페시베이션층(337)을 더 포함할 수 있다. 상기 페시베이션층(337)은 절연성 충전부(336)와 함께 나노 발광구조물(L)을 보호하는 구조로 사용될 수 있다. 상기 페시베이션층(337)은 노출된 반도체 영역을 커버하여 보호할 뿐만 아니라, 상기 제1 및 제2 전극(330a, 330b)을 견고하게 유지할 수 있다. 상기 페시베이션층(337)은 상기 절연성 충전부(336)와 동일하거나 유사한 물질이 사용될 수 있다.

본 예에서, 상기 나노 코어(321)의 상단부는 그 측면의 결정면(예, M면)과 달리, 경사진 결정면(예, r면)을 가질 수 있다. 상기 나노 코어(321)의 상단부에는 전류차단 중간층(334)이 형성될 수 있다. 상기 전류차단 중간층(334)은 상기 활성층(322)과 상기 나노 코어(321)의 사이에 위치할 수 있다. 상기 전류차단 중간층(334)은 상기 나노 코어(321)의 상단부에서 야기될 수 있는 누설전류를 차단하도록 전기적 저항이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 전류차단 중간층(334)은 고의적으로 도프되지 않거나 상기 나노 코어(321)와 반대되는 제2 도전형 불순물로 도프된 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 코어(321)가 n형 GaN일 경우에, 상기 전류차단 중간층(334)은 언도프 GaN 또는 Mg와 같은 p형 불순물이 도프된 GaN일 수 있다. 이러한 전류차단 중간층(334)은 주위에 다른 층과 특별히 구별되지 않으며, 동일한 물질(예, GaN)로 이루어지면서도 도핑 농도 또는 도핑 물질의 차이로 구현되는 고저항 영역일 수 있다. 예를 들어, n형 불순물을 공급하면서 GaN을 성장시켜 나노 코어(321)를 형성하고 GaN의 성장은 중단 없이 연속적으로 진행하면서 n형 불순물의 공급을 차단하거나 Mg와 같은 p형 불순물을 공급하여 원하는 전류차단 중간층(334)을 형성할 수 있다. 물론, 나노 코어(321)인 GaN을 성장하다가 Al 및/또는 In의 소스를 추가 공급하여 다른 조성인 Al_xIn_yGa₁ _-x-yN(0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)로 이루어진 전류차단 중간층(334)을 형성할 수도 있다.

상기 발광구조물(120)의 상면에는 파장변환층(170)이 배치될 수 있다. 상기 파장변환층(170)은 실질적으로 일정한 두께를 가지는 시트(sheet) 형상으로 형성될 수 있으며, 상온에서 반경화 상태이고, 가열시 유동 가능한 수준으로 상 변화하는 반경화성(B-stage) 물질에 형광체와 같은 물질이 분산된 필름일 수 있다.

구체적으로, 상기 반경화성 물질은 B-stage 실리콘일 수 있다. 이때, 상기 파장변환층(170)은 하나의 층이 적층된 구조일 수 있으나, 다층으로 형성될 수도 있다. 상기 파장변환층(170)을 다층으로 형성한 경우에 각각의 층에 서로 다른 종류의 형광 물질을 포함하게 할 수도 있다. 상기 파장변환층(170)은 반경화된 수지물질에 형광체가 혼합되어 이루어지며, 예를 들어, 수지, 경화제 및 경화 촉매 등으로 이루어진 폴리머 바인더에 형광체가 혼합되고 반경화된(B-stage) 복합재일 수 있다.

상기 형광체는, 황색(yellow), 적색(red) 및 녹색(green) 중 어느 하나로 파장을 변환시키는 형광체로 이루어질 수 있으며, 상기 형광체의 종류는, 상기 발광구조물(120)의 활성층(122)으로부터 방출되는 파장에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 형광체는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.

산화물계 : 황색 및 녹색 Y₃Al₅O₁₂:Ce, Tb₃Al₅O₁₂:Ce, Lu3Al5O12:Ce

실리케이트계 : 황색 및 녹색 (Ba,Sr)₂SiO₄:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)₃SiO₅:Ce

질화물계 : 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 L₃Si₆O₁₁:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN₃:Eu, Sr₂Si₅N₈:Eu, SrSiAl₄N₇:Eu

플루오라이트(fluoride)계 : KSF계 적색 K₂SiF₆:Mn⁴ ⁺

형광체 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어 Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.

또한, 형광체 대체 물질로 양자점(Quantum Dot, QD) 등의 물질들이 적용될 수 있으며, 형광체와 QD를 혼합하여 사용할 수 있다.

QD는 CdSe, InP 등의 코어(Core)(3nm ~ 10nm)와 ZnS, ZnSe 등의 셀(Shell)(0.5nm ~ 2nm) 및 Core, Shell의 안정화를 위한 리간드(ligand)의 구조로 구성될 수 있으며, 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있다.

아래 표 1은 청색 LED(440 ~ 460nm)를 사용한 백색 발광소자의 응용분야별 형광체 종류이다.

용도	형광체
LED TV BLU	β-SiAlON:Eu² ⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu² ⁺ L₃Si₆O₁₁:Ce³ ⁺ K₂SiF₆:Mn⁴ ⁺
조명	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³ ⁺ Ca-α-SiAlON:Eu² ⁺ L₃Si₆N₁₁:Ce³ ⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu² ⁺ Y₃Al₅O₁₂:Ce³ ⁺ K₂SiF₆:Mn⁴ ⁺
Side View (Mobile, Note PC)	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³ ⁺ Ca-α-SiAlON:Eu² ⁺ L3Si6N11:Ce3+ (Ca, Sr)AlSiN3:Eu² ⁺ Y₃Al₅O₁₂:Ce³+ (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:Eu² ⁺ K₂SiF₆:Mn⁴ ⁺
전장 (Head Lamp, etc.)	Lu₃Al₅O₁₂:Ce³ ⁺ Ca-α-SiAlON:Eu² ⁺ L₃Si₆N₁₁:Ce³ ⁺ (Ca, Sr)AlSiN₃:Eu² ⁺ Y₃Al₅O₁₂:Ce³ ⁺ K₂SiF₆:Mn⁴ ⁺

상기 파장변환층(170)에 사용되는 수지는 고 접착성, 고 광투과성, 고 내열성, 고 광굴절율, 내습성 등을 만족할 수 있는 수지인, 에폭시(epoxy) 계열이나 무기계 고분자인 실리콘(silicone)이 사용될 수 있다. 고 접착성 확보를 위해서는 접착력 향상을 도모하는 첨가제로서, 예를 들어, 실란(silane)계 물질이 채용될 수 있다.

이러한 파장변환층(170)을 이용하여 백색광을 발광하는 발광다이오드 패키지(100)을 제공할 수 있다. 물론, 발광다이오드 패키지가 서로 다른 파장의 광을 갖는 활성층을 구비함으로써 상기 형광체를 사용하지 않고도 백색광을 출력 할 수도 있다. 예를 들어, 나노 발광 구조물(도 6 참조)을 갖는 발광다이오드 패키지에서는, 나노 코어의 크기 및/또는 간격을 달리하여 동일한 성장조건에서도 다른 파장의 광을 발하는 활성층을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 백색광을 구현할 수 있다.

상기 봉지부(160)는 상기 발광구조물(120) 및 상기 파장변환층(170)을 둘러싸도록 배치된다. 상기 봉지부(160)는 상기 발광구조물(120) 및 파장변환층(170)을 봉지하여, 상기 발광구조물(120) 및 파장변환층(170)을 수분 및 열로부터 보호하며, 표면 형상을 조절하여 상기 발광구조물(120)에서 방출된 광의 배광분포를 조절할 수 있다.

상기 봉지부(160)는 광투과성 물질로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 실리콘, 변형 실리콘, 에폭시, 우레탄, 옥세탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로 구성된 조성물 등과 같은 투광성을 갖는 절연수지로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 유리, 실리카겔 등의 내광성이 뛰어난 무기물이 사용될 수도 있다.

상기 봉지부(160) 상에는 렌즈부(180)가 더 형성될 수 있다. 상기 렌즈부(180)는 표면의 형상을 조절하여 상기 발광구조물(120)에서 방출된 광의 배광분포를 제어하도록 할 수 있다. 상기 렌즈부(180)는 상기 봉지부(160)와 같이, 광투과성 물질로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 실리콘, 변형 실리콘, 에폭시, 우레탄, 옥세탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드 및 이들의 조합으로 구성된 조성물 등과 같은 투광성을 갖는 절연수지로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 유리, 실리카겔 등의 내광성이 뛰어난 무기물이 사용될 수도 있다.

다음으로, 도 2 내지 도 10를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 성장기판(110) 상에 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)으로 구성된 발광구조물(120)을 형성한다.

상기 성장기판(110)은 반도체 성장용 기판으로 제공되며, 사파이어, SiC, MgAl₂O₄, MgO, LiAlO₂, LiGaO₂, GaN 등과 같이 절연성, 도전성, 반도체 물질을 이용할 수 있다. 사파이어의 경우, 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(11-20)면, R(1-102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다. 한편, 기판(110)으로 Si을 사용하는 경우, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮아 양산성이 향상될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 발광구조물(120)을 형성하기 전에, 상기 제1 도전형 반도체층(121)이 성장될 면에 버퍼층이 더 형성될 수 있다.

상기 발광구조물(120)은 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)을 순차적으로 적층하여 형성한다.

상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)은 질화물 반도체, 즉, Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1 임)을 갖는 n형 불순물 및 p형 불순물이 도핑 된 반도체 물질로 각각 이루어질 수 있으며, 대표적으로, GaN, AlGaN, InGaN일 수 있다. 상기 n형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 등이 사용될 수 있으며, 상기 p형 불순물로는 Mg, Zn, Be 등이 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)의 경우, 당 기술 분야에서 공지된 MOCVD, MBE 및 HVPE 등으로 성장될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 반도체층(121, 123)은 GaN으로 형성되되, 앞서 설명한 Si을 사용한 성장기판(110) 상에 형성될 수 있다.

상기 발광구조물(120)의 일 영역에는 메사면(M)을 형성할 수 있다. 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층(121)의 일 영역은 소자분리영역으로 사용될 수 있다. 상기 메사면(M)은 당 기술분야에서 공지된 플라즈마 반응 이온 식각법(inductive coupled plasma reactive ion etching; ICP-RIE)등과 같은 적절한 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있다.

다음으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(123) 상에 각각 제1 및 제2 전극(130a, 130b)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있으며, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등과 같이 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다. 본 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 레벨에서 수행될 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)은 서로 다른 형상을 가지며 서로 이격되어 배치될 수 있으나, 도 4에 도시된 형태 및 배치에 한정되지는 않는다.

또한, 상기 성장기판(110) 중 상기 발광구조물(120)이 성장된 면의 타면 방향에서 화학적 기계적 연마법(Chemical Mechanical Polishing; CMP)으로 상기 성장기판(110)을 미세 연마하여, 박형화된 성장기판(110')을 형성할 수도 있다. 여기서, CMP란 피처리물 표면을 화학적, 기계적인 복합 작용에 의하여 평탄화하는 방법을 의미한다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니므로, 상기 성장기판(110)의 타면을 화학적으로 일부 식각하는 방법이 적용될 수도 있으며, 상기 성장기판(110)의 두께가 충분히 얇은 경우에는 박형화 공정이 생략될 수도 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)을 덮도록, 상기 발광구조물(120) 상에 산화막을 형성하고, 상기 산화막의 표면을 평탄화하여, 후속 공정에서 투광성 기판(140)의 부착을 더욱 용이하게 할 수도 있다.

다음으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(120) 상에 투광성 기판(140)을 부착한다. 상기 투광성 기판(140)은 제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 판상으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 상기 투광성 기판(140)은 앞서 설명한 바와 같이, 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 유리(glass) 또는 투광성 수지가 사용될 수 있다. 상기 유리는 SiO₂가 포함될 수 있으며, 상기 투광성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 및 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. . 또한, 상기 투광성 기판(140)은 약 10㎛ ~ 약 500㎛의 두께로 형성될 수 있다.

상기 투광성 기판(140)의 부착은 물유리(water glass) 또는 실리콘(silicone)과 같은 투광성 접착제를 상기 발광구조물(120)의 상부면에 도포하고 약 400℃ 이하의 온도에서 가열함으로서 수행될 수 있다. 또한, 약 400℃ 이하의 온도에서, 양극접합(anodic bonding)이나, 용융접합(fusion bonding)에 의하여 수행될 수도 있다. 이와 같이, 400℃ 이하의 저온에서 투광성 기판(140)을 부착하면, 고온에서 투광성 기판을 부착하는 경우에 비해, 열에 의한 발광구조물의 손상을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 특히, 도 11과 같은 나노 발광구조물을 채용한 발광소자 패키지의 경우, 다른 파장의 광을 발하는 활성층을 얻기 위하여 In의 농도를 정밀하게 조절하여야 하는데, 고온에서 투광성 기판을 부착할 경우, 활성층 내의 In이 열에 의해 확산되어, 활성층 내의 In의 농도가 변화하게 될 수 있다. 이러한 활성층 내의 In 농도의 변화는, 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 파장을 변화시켜 발광소자 패키지의 신뢰성을 저하시키는 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이, 저온에서 투광성 기판(140)을 부착하게 되면 발광소자 패키지의 파장이 변화하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이와 같은 투광성 기판(140)은 특유의 광투과 성질로 인하여, 상기 투광성 기판(140)의 상부에서 상기 발광구조물(120)과 접하는 면이 투영되어 보이게 되므로, 상기 발광구조물(120)의 제1 및 제2 전극(130a, 130b)의 위치를 쉽게 파악할 수 있다. 따라서, 이 후 단계에서 상기 제1 및 제2 전극(130a, 130b)에 접속되는 관통전극(142a, 142b)의 형성 위치를 손쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

상기 발광구조물(120)의 제1 및 제2 전극(130a, 130b)의 위치 식별은 일반적으로 사용되는 노광장비의 광학장치(C)를 사용하여 수행될 있다. 일반적으로 실장기판으로 사용되는 Si 기판 등은 불투명하므로, 일반적으로 사용되는 노광장비의 광학장치(C)로는 발광구조물 상의 전극의 위치가 식별되지 않는다. 따라서, 적외선 카메라와 같은 고가의 장비를 통하여 제1 및 제2 전극의 위치를 파악하고 있다. 본 발명은, 기존의 불투명한 실장기판을 투명한 투광성 기판으로 대체하여, 일반적으로 사용되는 노광장비의 광학장치(C)로도 실장기판의 전극 위치를 파악할 수 있으므로, 발광다이오드 패키지의 제조비용이 감소되고 제조시간이 단축되는 효과가 있다.

한편, 상기 투광성 기판(140) 중 상기 발광구조물(120)과 접하는 면의 타면 방향에서 CMP로 미세 연마하여 상기 투광성 기판(140)의 두께를 소정의 두께로 얇게 만들 수도 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니므로, 상기 투광성 기판(140)의 타면을 화학적으로 일부 식각하는 방법이 적용될 수도 있으며, 상기 투광성 기판(140)의 두께가 충분히 얇은 경우에는 박형화 공정이 생략될 수도 있다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 투광성 기판(140)에 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)은 상기 발광구조물(120)의 제1 및 제2 전극(130a, 130b)의 상부에 대응되는 영역에 형성된다.

상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)은 상기 투광성 기판(140)의 두께 방향으로 적어도 한 쌍이 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)은 상기 투광성 기판(140)의 두께 방향을 관통하는 기둥형상의 공간으로 형성할 수 있으며, 상기 기둥형상의 공간은 원기둥 또는 다각형 기둥 등과 같이 다양한 형상을 형성할 수 있다. 본 일 실시예에서는 원기둥 형태의 기둥형상을 가지도록 형성할 수 있다.

상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)은 상기 투광성 기판(140)을 oxide-DRIE(oxide-deep reactive ion etching)와 같은 방법으로 건식식각하여 형성할 수 있다. 그러나, 이러한 방법 이외에도, 당업계에서 사용되는 다양한 건식 또는 습식 식각방법이 사용될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)은 레이저-드릴링(Laser-Drilling)법에 의해서도 형성할 수 있다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)에 금속과 같은 도전성 물질을 충전하여 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)을 형성한다.

상기 1 및 제2 관통전극(142a, 142b)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 포함하는 도전성 물질을 페이스트로 형성한 후 이를 상기 제1 및 제2 관통홀(141a, 141b)에 충전하여 형성할 수 있으며, 도금법과 같은 공정에 의해 형성될 수도 있다.

특히, 본 일 실시예는 유리 또는 투광성 수지와 같은 절연성 물질로 형성된 투광성 기판(140)에 제1 및 제2 관통전극(142a, 142b)을 형성하게 되므로, Si와 같은 반도체 물질을 사용한 기판과 달리, 관통전극의 내면에 절연을 위한 산화막을 형성할 필요가 없으므로, 관통전극의 형성을 위한 공정이 더욱 간편한 효과가 있다.

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 투광성 기판(140)의 하부에 지지 기판(150)을 부착하고, 성장기판(100')을 제거한다. 다만, 성장기판으로 투광성 성장기판을 사용한 경우에는 제거하지 않을 수도 있다. 상기 하부 지지 기판(150)을 부착하기 전에 상기 투광성 기판(140)의 하부에 접착제(151)를 더 도포할 수도 있다. 상기 지지 기판(150)은 후속 제조 공정에서 발광구조물(120)이 손상되는 것을 방지하기 위한 지지체로서 다양한 기판이 부착될 수 있으나, 본 실시예에서는 Si기판이 부착될 수 있다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(120) 상에 파장변환층(170)을 배치하고, 상기 발광구조물(120)과 파장변환층(170)을 덮도록 봉지부(160)를 형성한다. 또한, 상기 봉지부(160)의 상부에 렌즈부(180)을 부착할 수 있으며, 블레이드(B)를 이용하여 개별 발광다이오드 패키지(100)로 분리하는 브레이킹(breaking) 공정을 수행하면, 도 1의 발광다이오드 패키지(100)가 완성된다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조방법에 대해 설명한다. 도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광다이오드 패키지의 제조공정을 나타내는 주요 단계별 도면들이다.

본 실시예의 경우, 앞서 설명한 일 실시예와 비교하여, 투광성 기판에 관통전극을 형성한 후, 발광구조물에 부착하는 차이점이 있다. 그 외의 구성은 앞서 설명한 실시예와 같으므로, 이와 다른 구성을 중심으로 설명한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 발광구조물(220)은 앞서 설명한 도 3의 발광구조물(120)과 유사하나, 발광구조물(220)의 노출된 면에 제1 얼라인 키(align-key, 233)가 형성된 차이점이 있다. 또한, 투광성 기판(240)에는 상기 발광구조물(220)에 부착하기 전에, 미리 제1 및 제2 관통전극(242a, 242b)과 제1 및 제2 본딩패드(243a, 243b)가 형성되어 있으며, 상기 발광구조물(220)과 부착하는 면에는 상기 제1 얼라인 키(233)와 대응되는 제2 얼라인 키(244)가 형성된 차이점이 있다.

이렇게 준비된 발광구조물(220)과 상기 투광성 기판(240)을 부착하되, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 투광성 기판(240)의 하부에서 노광장비의 광학장치(C)를 이용하여, 상기 제1 얼라인 키(233)과 상기 제2 얼라인 키(244)를 정렬하여 배치한 후 부착한다. 일반적으로 실장기판으로 사용되는 Si 기판 등은 불투명하여, 일반적인 노광장비의 광학장치(C)로는 실장기판과 발광구조물 상의 얼라인 키를 확인하는 것이 매우 어려웠다. 따라서, 실장기판과 발광구조물을 부착하기 전에 각각의 부착면에 배치된 얼라인 키의 위치를 화상촬영한 후 이를 분석하여 실장기판과 발광구조물이 배치될 위치를 결정하였다. 따라서, 실장기판과 발광구조물의 얼라인 키를 동시에 촬영할 수 있는 고가의 촬영장비가 필요하였다. 본 실시예의 경우, 기존의 불투명한 실장기판을 투명한 투광성 기판으로 대체하여, 일반적으로 사용되는 노광장비의 광학장치(C)만으로도 상기 투광성 기판(240)에 투명되는 발광구조물(220)의 제1 얼라인 키(233)와 투광성 기판(240) 상의 제2 얼라인 키(244)를 정렬시킬 수 있으므로, 발광다이오드 패키지의 제조비용 감소되고 제조시간이 단축되는 효과가 있다.

상술된 실시예에 따른 발광다이오드 패키지는 다양한 응용제품에 유익하게 적용될 수 있다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드 패키지가 채용된 백라이트 유닛의 예를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 기판(1002) 상에 광원(1001)이 실장되며, 그 상부에 배치된 하나 이상의 광학 시트(1003)를 구비한다. 광원(1001)은 상술한 반도체 발광소자 또는 그 반도체 발광소자를 구비한 패키지를 사용할 수 있다.

도 14의 백라이트 유닛(1000)에서 광원(1001)은 액정표시장치가 배치된 상부를 향하여 빛을 방출하는 방식과 달리, 도 15에 도시된 다른 예의 백라이트 유닛(2000)은 기판(2002) 위에 실장된 광원(2001)이 측 방향으로 빛을 방사하며, 이렇게 방시된 빛은 도광판(2003)에 입사되어 면광원의 형태로 전환될 수 있다. 도광판(2003)을 거친 빛은 상부로 방출되며, 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 도광판(2003)의 하면에는 반사층(2004)이 배치될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광소자가 채용된 조명 장치의 예를 나타낸 분해사시도이다.

도 16에 도시된 조명장치(3000)는 일 예로서 벌브형 램프로 도시되어 있으며, 발광모듈(3003)과 구동부(3008)와 외부접속부(5010)를 포함한다.

또한, 외부 및 내부 하우징(3006, 3009)과 커버부(3007)와 같은 외형구조물을 추가로 포함할 수 있다. 발광모듈(3003)은 상술한 반도체 발광다이오드 패키지 구조 또는 이와 유사한 구조를 갖는 광원(3001)과 그 광원(3001)이 탑재된 회로기판(3002)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 앞선 설명된 반도체 발광소자의 제1 및 제2 전극이 회로기판(3002)의 전극 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서는, 하나의 광원(3001)이 회로기판(3002) 상에 실장된 형태로 예시되어 있으나, 필요에 따라 복수 개로 장착될 수 있다.

외부 하우징(3006)은 열방출부로 작용할 수 있으며, 발광모듈(3003)과 직접 접촉되어 방열효과를 향상시키는 열방출판(3004) 및 조명장치(3000)의 측면을 둘러싸는 방열핀(3005)을 포함할 수 있다. 커버부(3007)는 발광모듈(3003) 상에 장착되며 볼록한 렌즈형상을 가질 수 있다. 구동부(3008)는 내부 하우징(3009)에 장착되어 소켓구조와 같은 외부 접속부(3010)에 연결되어 외부 전원으로부터 전원을 제공받을 수 있다. 또한, 구동부(3008)는 발광모듈(3003)의 반도체 발광소자(3001)를 구동시킬 수 있는 적정한 전류원으로 변환시켜 제공하는 역할을 한다. 예를 들어, 이러한 구동부(3008)는 AC-DC 컨버터 또는 정류회로부품 등으로 구성될 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 의한 반도체 발광소자를 헤드 램프에 적용한 예를 나타낸다.

도 17을 참조하면, 차량용 라이트 등으로 이용되는 헤드 램프(4000)는 광원(4001), 반사부(4005), 렌즈 커버부(4004)를 포함하며, 렌즈 커버부(4004)는 중공형의 가이드(4003) 및 렌즈(4002)를 포함할 수 있다. 광원(4001)은 상술한 반도체 발광소자 또는 그 반도체 발광소자를 갖는 패키지를 포함할 수 있다.

헤드 램프(4000)는 광원(4001)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열부(4012)를 더 포함할 수 있으며, 방열부(4012)는 효과적인 방열이 수행되도록 히트싱크(4010)와 냉각팬(4011)을 포함할 수 있다. 또한, 헤드 램프(4000)는 방열부(4012) 및 반사부(4005)를 고정시켜 지지하는 하우징(4009)을 더 포함할 수 있으며, 하우징(4009)은 본체부(4006)와, 일면에 방열부(4012)가 결합하여 장착되기 위한 중앙홀(4008)을 구비할 수 있다.

하우징(4009)은 상기 일면과 일체로 연결되어 직각방향으로 절곡되는 타면에 반사부(4005)가 광원(4001)의 상부측에 위치하도록 고정시키는 전방홀(4007)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 반사부(4005)에 의하여 전방측은 개방되며, 개방된 전방이 전방홀(4007)과 대응되도록 반사부(4005)가 하우징(4009)에 고정되어 반사부(4005)를 통해 반사된 빛이 전방홀(4007)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 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.

100: 발광다이오드 패키지
110: 성장기판
120: 발광구조물
121: 제1 도전형 반도체층
122: 활성층
123: 제2 도전형 반도체층
130a: 제1 전극
130b: 제2 전극
140: 투광성 기판
141a, 141b: 관통홀
142a: 제1 관통전극
142b: 제2 관통전극
143a: 제1 본딩패드
143b: 제2 본딩패드
150: 지지 기판
160: 봉지부
170: 파장변환층
180: 렌즈부

Claims

성장기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 구성된 발광구조물을 형성하고 상기 제1 및 제2 반도체층에 각각 접속된 제1 및 제2 전극을 형성하는 단계;
상기 발광구조물 상에 제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 투광성 기판의 상기 제1 면을 부착하는 단계;
상기 투광성 기판의 상기 제2 면의 상부에서 상기 투광성 기판을 통하여 투영되는 상기 제1 및 제2 전극의 위치를 파악하는 단계;
상기 투광성 기판 중 상기 제1 및 제2 전극의 상부에 대응되는 영역에 각각 적어도 하나의 관통홀을 형성하는 단계; 및
상기 관통홀에 도전성 물질을 충전하여 제1 및 제2 관통전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 투광성 기판은 절연성 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 절연성 물질은 SiO₂, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 수지 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 상기 발광구조물의 표면에 투광성 접착제를 도포하고, 상기 투광성 접착제 상에 상기 투광성 기판을 접합하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 투광성 접착제는 물유리(water glass) 또는 실리콘(silicone)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 투광성 기판은 400℃ 이하의 온도에서 접합되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 양극접합(anodic bonding)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 발광구조물 상에 상기 투광성 기판을 부착하는 단계는 용융접합(fusion bonding)에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 구성된 발광구조물 상에, 상기 제1 및 제2 반도체층과 각각 접속된 제1 및 제2 전극을 형성하고 상기 발광구조물의 상면에 제1 얼라인 키를 배치하는 단계;
제1 면 및 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 및 제2 전극에 대응되는 영역에 상기 제1 면과 제2 면을 관통하는 제1 및 제2 관통전극이 형성되고, 상기 제1 및 제2 면 중 적어도 하나에 제2 얼라인 키가 형성된 투광성 기판을 준비하는 단계; 및
상기 발광구조물의 상부에 상기 투광성 기판의 상기 제1 면을 배치하고 부착하는 단계;를 포함하되,
상기 투광성 기판을 배치하는 단계는 상기 투광성 기판의 제2면의 상부에서 상기 투광성 기판을 통하여 투영되는 상기 발광구조물의 상기 제1 얼라인 키와 상기 투광성 기판의 상기 제2 얼라인 키를 정렬하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 얼라인 키는 상기 투광성 기판의 제2 면에 배치된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 패키지의 제조방법.