JP2024508662A - 発光素子パッケージ及びこれを備えた照明装置 - Google Patents
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Abstract
本発明の実施例に開示された照明装置は、回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の発光素子パッケージと、前記複数の発光素子パッケージを覆うレジン層と、前記レジン層上に光を拡散または反射する層と、を含み、各発光素子パッケージは、前記回路基板上に対面する第1側面部、前記第1側面部とは反対側の第2側面部、前記第1及び第2側面部の両側の第3及び第4側面部、及び前面部の一部がオープンされたキャビティを有する胴体と、前記キャビティの底部に配置された複数のフレーム及び前記複数のフレームのそれぞれから第1側面部に折り曲げられたボンディング部をそれぞれ有する複数のリードフレームと、前記キャビティの底部で前記複数のフレームと電気的に連結された複数の発光チップと、を含み、前記キャビティは、前記胴体の第1方向の長さと同じ長さを有することができる。
Description
本発明の実施例は、発光素子パッケージ及びこれを備えた照明装置に関する。
発光素子パッケージは、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode)を有する素子であり得、前記発光ダイオードは、電気エネルギーを光に変換する半導体素子であり、蛍光灯、白熱灯に代わって次世代光源として脚光を浴びている。前記発光ダイオードは、半導体素子を用いて光を生成するため、タングステンを加熱して光を生成する白熱灯や、または高圧放電を通じて生成された紫外線を蛍光体に衝突させて光を生成する蛍光灯に比べて非常に低い電力のみを消費する。発光ダイオードは、半導体素子を用いて光を生成するので、既存の光源に比べて寿命が長く応答特性が速く、環境にやさしいという特徴を有する。また、発光ダイオードは、室内または屋外で使用される各種ランプ、液晶表示装置、電光板、車両照明、または街灯などの照明装置として使用されている。
本発明の実施例は、多面発光が可能なサイドビュータイプの発光素子パッケージ及びこれを有する照明装置を提供する。本発明の実施例は、前面に隣接する2つの側面を介して発光するサイドビュータイプの発光素子パッケージ及びこれを有する照明装置を提供する。本発明の実施例は、発光素子パッケージの上部に配置され、前記発光素子パッケージの前面及び両側面を介して放出された光を遮光する部材を有する照明装置を提供する。本発明の実施例は、発光素子パッケージの前面及び両側面を介して放出された光によって面光を提供する照明装置を提供する。
本発明の実施例に開示された照明装置は、回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の発光素子パッケージと、前記複数の発光素子パッケージを覆うレジン層と、前記レジン層上に光を拡散または反射する層と、を含み、前記発光素子パッケージのそれぞれは、前記回路基板上に対面する第1側面部、前記第1側面部とは反対側の第2側面部、前記第1及び第2側面部の両側の第3及び第4側面部、及び前面部の一部がオープンされたキャビティを有する胴体と、前記キャビティの底部に配置された複数のフレーム及び前記複数のフレームのそれぞれから前記第1側面部に折り曲げられた複数のボンディング部をそれぞれ有する複数のリードフレームと、前記キャビティの底部で前記複数のフレームと電気的に連結された複数の発光チップと、を含み、前記胴体の第3側面部と第4側面部とは、前記胴体の第1方向に配置され、前記胴体の前面部と後面部は、第1方向と直交する第2方向の両側に配置され、前記キャビティは、前記胴体の第1方向の長さと同じ長さを有することができる。
本発明の実施例によれば、前記キャビティは、前記第3側面部に隣接するいずれか一つのフレーム上に配置された第1反射支持部及び前記第4側面部に隣接する他のいずれか一つのフレーム上に配置された第2反射支持部を含み、前記第1及び第2反射支持部は、前記キャビティの第1方向の両側底部に前記前面部から凹状に配置され得る。
本発明の実施例によれば、前記キャビティ内にモールディング部材を含み、前記モールディング部材の長さは、前記キャビティの第1方向の長さと同じであり得る。前記モールディング部材は、前記胴体の前面部及び第3、4側面部にそれぞれ露出し得る。
本発明の実施例によれば、前記レジン層上に光を拡散する拡散層と、前記レジン層と前記拡散層との間に透光層及び遮光部とを含み、前記遮光部は、前記発光素子パッケージと垂直に重なることがある。前記遮光部は、前記発光素子パッケージの前方の上をカバーし、前記遮光部は、前記発光素子パッケージの胴体の第3及び第4側面部の上をカバーする第1及び第2サブ遮光部を含むことができる。前記第1及び第2サブ遮光部は、第1方向に互いに離隔し、前記発光素子パッケージの第3及び第4側面部よりも第1方向の両側及び第2方向の後方にさらに延びることがある。
本発明の実施例によれば、前記レジン層上に配置された拡散層と、前記レジン層と前記拡散層との間に光学パターン部を有する遮光部とを含み、前記遮光部の光学パターン部は、前記発光素子パッケージと垂直に重なる複数の凹部を有することができる。
本発明の実施例によれば、前記レジン層上に光を反射する第1反射層を含み、前記回路基板、前記レジン層、及び前記第1反射層は、前記発光素子パッケージの前面部上に凸状の曲面を有して突出した複数の凸面を含むことができる。
本発明の実施例によれば、前記リードフレームは、第1リードフレーム及び前記第1リードフレームの両側に第2及び第3リードフレームを含み、前記発光チップは、第1、第2、及び第3リードフレームのフレームのそれぞれにフリップ形状に搭載された複数の発光チップを含み、前記第1リードフレームのフレームは、前記複数の発光チップ間に最上層が除去された溝領域を含むことができる。
本発明の実施例に係る照明装置は、回路基板と、前記回路基板上に配置された複数の発光素子パッケージと、を含み、前記発光素子パッケージのそれぞれは、前記回路基板上に対面する第1側面部、前記第1側面部とは反対側の第2側面部、前記第1及び第2側面部の両側第3及び第4側面部、及び前面部の一部がオープンされたキャビティと、を有する胴体と、前記キャビティの底部に配置された複数のフレーム及び前記複数のフレームのそれぞれから第1側面部に折り曲げられた複数のボンディング部をそれぞれ有する複数のリードフレームと、前記キャビティの底部で前記複数のフレームと電気的に連結された複数の発光チップと、前記キャビティ内にモールディング部材と、を含み、前記胴体の第3側面部と前記第4側面部は、前記胴体の第1方向に配置され、前記胴体の前面部と後面部は、第1方向と直交する第2方向の両側に配置され、前記キャビティは、前記胴体の第1方向の長さと同じ長さを有し、前記モールディング部材の長さは、前記キャビティの第1方向の長さと同じであり得る。
本発明の実施例によれば、前記キャビティは、前記第3側面部に隣接するいずれか一つのフレーム上に配置された第1反射支持部及び前記第4側面部に隣接する他のいずれか一つのフレーム上に配置された第2反射支持部を含み、前記第1及び第2反射支持部は、前記キャビティの第1方向両側底部に前記前面部から凹状に配置され、前記モールディング部材と接触することがある。
本発明の実施例は、発光素子パッケージにおける光抽出効率及び放熱効率を改善させることができる。本発明の実施例は、発光素子パッケージから放出された光を用いて面光の均一性を改善させることができ、発光素子パッケージ及びこれを備えた照明装置の光束を改善させることができる。本発明の実施例は、発光素子パッケージ及びこれを備えた照明装置の信頼性を改善させることができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができる好ましい実施例を詳細に説明する。但し、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明の好ましい一実施例に過ぎず、本出願時点においてこれらを置き換えることができる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解すべきである。本発明の好ましい実施例の動作原理を詳細に説明するにおいて、関連する公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にし得ると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。後述される用語は、本発明の実施例での機能を考慮して定義された用語であって、各用語の意味は、本明細書全体にわたる内容に基づいて解釈されるべきである。図面全体にわたって類似の機能及び作用をする部分については、同じ図面番号を使用する。本明細書に記載された実施例及び図面に示される構成は、本発明の好ましい実施例であり、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点でこれらを置き換えることができる多様な均等物及び変形例があり得る。以下、実施例は、添付の図面及び実施例に対する説明を通して明らかになるであろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物が、基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンの「上/うえ(on)」に、または「下/した(under)」に形成されるものと記載される場合において、「上/うえ(on)」と「下/した(under)」は「直接(directly)」または「他の層を介在して(indirectly)」形成されるものをすべて含む。また、各層の上/うえ、または、下/したに対する基準は、図面を基準として説明する。本明細書全体にわたって、「前方」または「前面」と「後方」または「後面」は、Y方向からパッケージを見た方向を表し、「左側」及び「右側」は、X方向からパッケージを見た方向を表し、上方向及び下方向は、Z方向からパッケージを見た方向であり得る。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る発光素子パッケージ、これを有する照明モジュール及び照明装置について説明する。
図1は、本発明の第1実施例に係る発光素子パッケージを示す平面図であり、図2は、図1の発光素子パッケージのA-A側の断面図であり、図3は、図1の発光素子パッケージの底面図の例であり、図4は、図1の発光素子パッケージが回路基板に配置された照明モジュールの例であり、図5は、図4の照明モジュールの他の側面図である。
図1~図3を参照すると、本発明の実施例に係る発光素子パッケージ100は、キャビティ15Aを有する胴体10、前記キャビティ15Aの底部に複数のリードフレーム20、30、40、及び前記複数のリードフレーム20、30、40のうち少なくとも一つを含む。前記発光素子パッケージ100は、サイドビュータイプのパッケージで具現され得、携帯電話、携帯コンピュータ、各種照明分野、車両ランプ、または表示装置に適用され得る。説明の便宜上、発光素子パッケージ100において、第1方向は、X方向またはパッケージの長手方向であり、第2方向は、Y方向またはパッケージの幅方向であり、第3方向は、Z方向またはパッケージの厚さ方向であり得る。
前記発光素子パッケージ100において、一方向に他の方向よりも長い長さを有するパッケージであり、例えば胴体10の第1方向Xの長さは、第3方向Zの厚さT1よりも2倍以上、例えば2倍~4.5倍の範囲であり得る。前記胴体10の第1方向Xの長さは、第2及び第3方向のそれぞれの長さよりも2倍以上大きくてもよい。前記胴体10の第1方向Xの長さは、3mm以上、例えば3mm~7mmの範囲、または4.5mm~6mmの範囲であり得る。前記発光素子パッケージ100の厚さT1は、1.5mm以下、例えば0.6mm~1.5mmの範囲であり得る。前記発光素子パッケージ100は、厚さT1を相対的に薄く提供することができ、前記発光素子パッケージ100を有する照明モジュールやランプの厚さを減らすことができる。前記発光素子パッケージ100の厚さT1は、前記胴体10の厚さと同じでも大きくてもよい。
前記胴体10が第1方向Xの長さを長く提供するので、キャビティ15Aの出射側面積または発光面積は、第1方向Xが他の方向よりもさらに増加することがある。また、前記キャビティ15Aの発光面積が第1方向Xに大きくなるため、発光チップ71、72のそれぞれは、長さ(例えば、X方向の長さ)が幅(例えば、Z方向の長さ)よりも大きくてもよく、例えば長方形状に提供さら得る。前記発光チップ71、72のそれぞれは、長さが幅に比べて2倍以上、例えば2倍~3倍の範囲であり得る。前記発光素子パッケージ100は、胴体10の厚さが薄く、第1方向長さが長いパッケージで提供されるので、図5及び図6のような発光モジュールの厚さをさらに薄く提供することができ、第1方向Xの光指向角をさらに大きく提供することができる。前記発光素子パッケージ100は、第1方向Xの長さを長く提供することによって、第1方向に複数の発光チップ71、72を配列するとき、発光チップ71、72の配列数を増加させることができる。
前記胴体10は、複数のリードフレーム20、30、40と結合され得る。前記胴体10は、絶縁材質で形成され得る。前記胴体10は、反射材質で形成され得る。前記胴体10は、発光チップ71、72から放出された波長に対して、反射率が透過率よりもさらに高い物質で形成され得る。前記胴体10は、樹脂系の絶縁物質、例えばポリフタルアミドPPA(Polyphthalamide)、シリコン系、またはエポキシ系、またはプラスチック材質を含む熱硬化性樹脂、または高耐熱性、高耐光性材質で形成され得る。前記胴体10は、白色系列の樹脂を含む。前記胴体10は、反射物質を含むことができ、例えば、金属酸化物が添加された樹脂材質を含むことができ、前記金属酸化物は、TiO2、SiO2、Al2O3のうち少なくとも一つを含むことができる。このような胴体10は、入射した光を効果的に反射させることができる。他の例として、前記胴体10は、透光性の樹脂物質または入射光の波長を変換させる蛍光体を有する樹脂物質で形成され得る。
前記胴体10の側面を見ると、第3方向Zの両側に配置された第1側面部11及び第2側面部12、並びに第1方向Xの両側に配置された第3及び第4側面部13、14を含むことができる。前記第1側面部11及び第2側面部12は、前記胴体10の下面及び上面であり得る。前記第3及び第4側面部13、14は、前記第1側面部11及び第2側面部12のそれぞれに隣接し、前記胴体10の一側面及び他側面であり得る。前記胴体10は、第2方向Yの両側に前面部15及び後面部16を含むことができ、前記前面部15及び後面部16は、前記胴体10の前面(即ち、前面)及び後面(即ち、背面)であり得る。
前記第1及び第2側面部11、12は、胴体10の長さを有する長辺であり、前記第3及び第4側面部13、14は、胴体10の幅を有する短辺であり、前記前面部15及び後面部16は、胴体10の長さを有する長辺であり得る。前記胴体10の第1側面部11は、図4に開示された回路基板401に対面する側面であり得る。前記第3及び第4側面部13、14は、前記回路基板401の上面に対して垂直な側面であり得る。前記胴体10の第1方向Xの長さは、前記第3及び第4側面部13、14の間の間隔であり、前記第1及び第2側面部11、12の間隔(即ち、厚さ)よりも2倍以上大きくてもよい。前記胴体10において、前面部15は、前記キャビティ15Aが開方された面であり得、前記回路基板401の上面と垂直な面であり得る。前記前面部15の反対側の後面部16は、前記回路基板401に垂直な面であり、前面部15に向かって凹んだリセス16Bを含むことができる。
前記複数のリードフレーム20、30、40は、前記キャビティ15Aの底部から第1方向Xに離隔し得る。前記複数のリードフレーム20、30、40は、前記キャビティ15Aの底部に2つまたは3つが配置され得、発光チップ71、72と電気的に連結され得る。前記複数のリードフレーム20、30、40が3つの場合、いずれか一つは正極性であり、他の二つは負極性であり得る。前記複数のリードフレーム20、30、40は、3つのフレーム、例えば、第1リードフレーム20、第2リードフレーム30、及び第3リードフレーム40を含むことができる。
前記キャビティ15Aは、第1及び第2内側面11A、12Aを含むことができる。前記第1内側面11Aは、第1側面部11に隣接し、前記前面部15からキャビティ15Aの底部に向かって傾斜して、または曲面に形成され得る。前記第2内側面12Aは、第2側面部12に隣接し、前記前面部15からキャビティ15Aの底部に向かって傾斜するか、曲面に形成され得る。前記第1、2内側面11A、12Aは、互いに対面することができる。前記胴体10のキャビティ15Aは、前面部15が開放され、第1方向Xの両側が開放され得る。前記キャビティ15Aの前方出射面111は、発光チップ71、72から出射された光が放出され得る。前記キャビティ15Aの第1、2内側面11A、12Aのそれぞれの長さは、前記胴体10の第1方向Xの長さと同じであり得る。前記キャビティ15Aの底部の長さは、前記胴体10の第1方向Xの長さと同じであり得る。前記胴体10は、前記キャビティ15Aの底部の一側に配置され、前記リードフレーム20、30、40と第3側面部13との間に第1底部支持部13A、及び前記キャビティ15Aの底部の他側に配置され、前記リードフレーム20、30、40と第4側面部14との間に第2底部支持部14Aを含むことができる。
前記胴体10の第1底部支持部13Aは、前記第3側面部13に隣接するキャビティ15Aの底部の一側で第2リードフレーム30を支持し、第2底部支持部14Aは、前記第4側面部14に隣接するキャビティ15Aの底部の他側で第3リードフレーム40を支持する。前記第1底部支持部13Aまたは/及び前記第2底部支持部14Aは除去されることがあり、この場合、前記第2、3リードフレーム30、40の表面がキャビティ15Aの底部の一側及び他側に露出し得る。図2のように、第1、2底部支持部13A、14Aは、前記発光チップ71、72の上面よりも低く配置され得る。前記第1、2底部支持部13A、14Aの上面と前記発光チップ71、72の上面との間のギャップA2は、前記発光チップ71、72の厚さの30%以上、例えば30%~90%の範囲であり得る。前記キャビティ15Aは、第3、4側面部13、14の上部に開放されたサイド出射面112、113を含み、前記サイド出射面112、113は、前記第1、2底部支持部13A、14Aの開放領域であり、前記発光チップ71、72から放出された光が、両側方向に放出され得る。前記サイド出射面112、113は、第1及び第2出射面112、113として定義することができる。前記第1底部支持部13Aは、前記第2リードフレーム30の第2フレーム31の上面から第3側面部13まで延び、前記第2底部支持部14Aは、前記第3リードフレーム40の第3フレーム41の上面から第4側面部14まで延びることがある。前記第1、2底部支持部13A、14Aは、内側面が傾斜するか、全体上面が傾斜した面に提供され得る。
前記キャビティ15Aのサイド出射面112、113の高さA3は、前記第2、3フレーム31、41の上面からキャビティ15Aの上端、または胴体10の上端までの高さよりも小さくてもよく、前記発光チップ71、72の上面からキャビティ15Aの上端または胴体10の上端までの間隔よりも大きくてもよい。前記第3側面部13と第1発光チップ71との間及び前記第4側面部14と第2発光チップ72との間の距離A1は、第1、2前記発光チップ71、72間の距離よりも小さく、前記第1、2底部支持部13A、14Aの上面の長さよりも大きくてもよい。
前記キャビティ15Aの深さは、胴体10の前面部15からキャビティ15Aの底部までの距離であり、前記胴体10の第2方向Yの長さの1/3以下、例えば0.3mm±0.05mmの範囲であり得る。前記キャビティ15Aの深さが前記範囲未満の場合、光の指向角制御が困難であり、前記範囲を超える場合、胴体10の第2方向Yの長さが増加したり、光指向角が狭くなったりする問題がある。ここで、前記第1、2底部支持部13A、14Aの上面において、前記キャビティ15Aの深さは、最小であり得る。
前記複数のリードフレーム20、30、40は、前記キャビティ15Aの底部に配置され、一部が折り曲げられて前記胴体10の第1側面部11に延びることがある。前記複数のリードフレーム20、30、40は、第1リードフレーム20、前記第1リードフレーム20から離隔した第2及び第3リードフレーム30、40を含むことができる。前記第1リードフレーム20は、前記第2及び第3リードフレーム30、40の間に配置され得る。前記リードフレーム20、30、40は、Cu、Al、Ni、Au、Agのうち少なくとも一つを含み、単層または多層で形成され得る。前記リードフレーム20、30、40の表面には、ボンディングのためにAuが形成され得る。前記リードフレーム20、30、40の厚さは、0.08mm以上、例えば0.08mm~0.2mmの範囲であり得、前記範囲よりも小さいと、放熱効率や熱伝導効率が低下することがあり、前記範囲よりも大きいと、パッケージ厚さが増加することがある。
前記第1リードフレーム20は、前記キャビティ15Aの底部の中央に配置された第1フレーム21と、前記第1フレーム21から前記第1側面部11に折り曲げられた第1ボンディング部22とを含むことができる。前記第2リードフレーム30は、前記キャビティ15Aの底面の一側に配置された第2フレーム31と、前記第2フレーム31から前記第1側面部11に向かって折り曲げられた第2ボンディング部32とを含むことができる。前記第3リードフレーム40は、前記キャビティ15Aの底部の他側に配置された第3フレーム41と、前記第3フレーム41から前記第1側面部11に向かって折り曲げられた第2ボンディング部42とを含むことができる。
前記複数の発光チップ71、72は、前記第1フレーム21と第2フレーム31にボンディングされ、電気的に連結された第1発光チップ71と、前記第1フレーム21と第3フレーム41にボンディングされ、電気的に連結された第2発光チップ72とを含むことができる。前記第1、2前記発光チップ71、72は、フリップチップ方式で配置され得る。他の例として、前記第1、2前記発光チップ71、72は、ワイヤを用いて、第1、2、3フレーム21、31、41のうち少なくとも一つと選択的に連結され得る。ここで、第1、2、3フレーム21、31、41の表面(または、上面)には、発光チップ71、72のパッドと接合されるAu層または最上層が形成され得る。このようなAu層または最上層の面積を減らすために、前記第1フレーム21の表面(または、上面)の一部、即ちセンター領域には、Au層または最上層が除去された溝領域21Aが形成され得る。前記溝領域21Aは、前記第1フレーム21の表面(または、上面)よりも低く段差し、最上層下部の層、例えばCu、Al、またはAg層が露出し得る。これにより、Au層のめっき面積の減少によりリードフレームの間隔を減らすことができる。前記溝領域21Aの第1方向Xの長さは、前記発光チップ71、72のそれぞれの長さよりも長く形成され得、第3方向Zの幅は、前記キャビティ15Aの底部の幅であり得る。
前記胴体10は、キャビティ15Aの底部に配置された分離部18、19を含み、前記分離部18、19は、前記第1フレーム21と前記第2フレーム31との間、及び前記第1フレーム21と前記第3フレーム41との間にそれぞれ配置され得る。前記分離部18、19は、互いに平行であるか、斜線形状に配置され得る。前記分離部18、19と前記第1、2底部支持部13A、14Aは、互いに同じ材質であるか、または互いに異なる材質であり得る。
図1及び図3のように、前記第1リードフレーム20の第1ボンディング部22は、前記胴体10の第1側面部11の中心に配置され、後面部16に向かって折り曲げられ得る。前記第1リードフレーム20は、複数の連結部25、26、27と、前記複数の連結部25、26、27との間に配置された複数の結合孔H1、H2を含むことができる。前記複数の連結部25、26、27及び複数の結合孔H1、H2は、前記第1ボンディング部22の一部であり得る。前記複数の連結部25、26、27は、前記第1フレーム21から前記第1側面部11に折り曲げられ、第2ボンディング部32から第3ボンディング部42方向にそれぞれ配置され得る。前記複数の結合孔H1、H2は、前記複数の連結部25、26、27の間にそれぞれ配置され得る。例えば、前記連結部25、26、27の個数は、前記結合孔H1、H2の個数よりも多くてもよい。前記連結部25、26、27は、第1方向Xに離隔した第1連結部25、第2連結部26、及び第3連結部27を含み、前記結合孔H1、H2は、第1方向Xに離隔した第1結合孔H1及び第2結合孔H2を含むことができる。前記第2連結部26は、第1連結部25と第3連結部27との間に配置され得る。前記第2連結部26は、第1結合孔H1と第2結合孔H2との間に配置され得る。前記第1結合孔H1は、前記第1連結部25と前記第2連結部26との間に配置され得、前記第2結合孔H2は、前記第2連結部26と前記第3連結部27との間に配置され得る。
前記第2リードフレーム30の第2ボンディング部32は、前記胴体10の第1側面部11の一側に配置され、後面部方向に折り曲げられ得る。前記第3ボンディング部42は、前記胴体10の第1側面部11の他側に配置され、後面部方向に折り曲げられ得る。前記第2リードフレーム30の第2ボンディング部32は、放熱面積を増加させることができるように第1延長部33を含み、前記第1延長部33は、前記第2ボンディング部32の一部から前記胴体10の第3側面部13方向に延び、前記第1延長部33の一部33Aは、前記第3側面部13に対面するように折り曲げられ得る。前記第1延長部33の一部33Aは、第2胴体10Bの第3側面部13に対面または隣接して配置され得る。
前記第3リードフレーム40の第3ボンディング部42は、放熱面積を増加させることができるように第2延長部43を含み、前記第2延長部43は、前記第3ボンディング部42の一部から前記胴体10の第4側面部14方向に延び、前記第2延長部43の一部43Aは、前記第4側面部14に対面するように折り曲げられ得る。前記第2延長部43の一部43Aは、第2胴体10Bの第4側面部14に対面または隣接して配置され得る。このような第1及び第2延長部33,43により放熱面積は増加することがある。図1のように、前記第1延長部33の一部33Aと前記第3側面部13との間及び前記第2延長部43の一部43Aと第4側面部14との間にギャップ17A、17Bが形成され得る。即ち、前記第1延長部33の一部33Aは、前記第3側面部13から前記第2リードフレーム30の厚さ以上に離隔し、前記第2延長部43の一部43Aは、前記第4側面部14から前記第3リードフレーム40の厚さ以上に離隔し得る。これにより、前記第1延長部33の一部33Aと前記第2延長部43の一部43Aは、前記胴体10の両側の最外郭に配置され得る。図1及び図3のように、前記胴体10の第1側面部11は、第3、4側面部13、14に隣接する凹状領域11B、11Cを備え前記、凹状領域11B、11Cには、前記第2及び第3リードフレーム30、40の第2、3ボンディング部32、42が置かれ得る。
前記発光チップ71、72は、水平型チップまたはフリップチップ構造を含むことができる。前記発光チップ71、72は、紫外線乃至可視光線の波長範囲内で選択的に発光することができる。前記発光チップ71、72は、例えば、赤色LEDチップ、ブルーLEDチップ、グリーンLEDチップ、イエローグリーン(yellow green)LEDチップのうちから選択され得る。前記発光チップ71、72は、例えば赤色のピーク波長を発光することができる。前記発光チップ71、72は、II‐VI族化合物及びIII‐V族化合物のうち少なくとも一つを含むことができる。前記発光チップ71、72は、例えば、GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、GaP、AlN、GaAs、AlGaAs、InP及びこれらの混合物からなる群から選択される化合物で形成され得る。前記複数の発光チップ71、72は、互いに異なるフレーム21、31、41上に接合されるので、前記発光チップ71、72から発生した熱が効果的に放熱され得、光出力の低下を防止することができる。
前記胴体10の前記キャビティ15Aには、モールディング部材80が配置され、前記モールディング部材80は、シリコンまたはエポキシなどの透光性樹脂を含み、単層または多層で形成され得る。前記モールディング部材80内には、前記発光チップ71、72が赤色LEDチップである場合、蛍光体などの不純物を含まないことがある。前記モールディング部材80の上面及び両側面を前記胴体10から露出し得る。前記モールディング部材80の上面は、凹面、凸面、または平坦面であり得、両側面は、第3、4側面部13、14上に配置され得る。前記モールディング部材80の第1方向Xの長さは、前記キャビティ15Aの長さと同じであり得る。前記モールディング部材80の第1方向Xの長さは、前記胴体10の長さと同じであり得る。前記モールディング部材80または前記発光チップ71、72の表面には、放出される光の波長を変化させるための蛍光体を含むことができ、前記蛍光体は、前記発光チップ71、72から放出される光の一部を励起させて他の波長の光で放出する。前記蛍光体は、量子ドット、YAG、TAG、Silicate、Nitrid、Oxy-nitride系の物質から選択的に形成され得る。前記蛍光体は、赤色蛍光体、黄色蛍光体、緑色蛍光体のうち少なくとも一つを含むことができ、これに限定されない。他の例として、前記キャビティ15Aの上部またはパッケージに蛍光体を有する透光性フィルムまたは透明または赤色の光学プレートがさらに配置され得る。前記胴体10の上部には、レンズがさらに形成され得、前記レンズは、凹レンズまたは/及び凸レンズの構造を含むことができ、発光素子パッケージ100が放出する光の配光(light distribution)を調節することができる。前記胴体10またはいずれか一つのリードフレーム上には、受光素子、保護素子などの半導体素子が搭載され得、前記保護素子は、サイリスタ、ツェナーダイオード、またはTVS(Transient voltage suppression)で具現され得、前記ツェナーダイオードは、前記発光チップ71、72をESD(electro static discharge)から保護する。前記複数の発光チップ71、72は、前記第1~第3リードフレーム20、30、40によって並列に連結されるか、個別に駆動され得る。
図4及び図5は、図1の発光素子パッケージを有する発光モジュールを示す図である。図4及び図5を参照すると、発光モジュールは、回路基板401と、前記回路基板401上に一つまたは複数が配置された発光素子パッケージ100とを含む。前記回路基板401は、絶縁層上に回路パターンが印刷された基板を含み、例えば、樹脂系の印刷回路基板PCB(Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、軟性(Flexible)PCB、セラミックPCB、FR-4基板を含むことができる。前記回路基板401は,メタルコアPCBを含み、前記メタルコアPCBは、他の樹脂系の基板よりも放熱効率の良い金属層をさらに備える。例えば、メタルコアPCBは、金属層、前記金属層上に絶縁層、前記絶縁層上に前記配線層を有する積層構造を含み、前記金属層は、熱伝導性の良い金属の厚さを0.3mm以上厚く形成して放熱効率を増大させる。
前記発光素子パッケージ100の第1~第3リードフレーム20、30、40は、前記回路基板401のパッド部122、123、124に接合部材250で接合され得る。前記接合部材250は、ソルダーまたは導電性テープを含むことができる。前記発光素子パッケージ100の光出射面は、前記回路基板401の上面と直交する方向であり得る。前記発光素子パッケージ100の光出射面は、前面及び両側面であり得る。前記回路基板401の上部には、反射部材410が配置され、前記反射部材410は、ソルダーのオーバーフローを防止し、パッド部122、123、124のパターンを保護することができ、前記発光素子パッケージ100から放出された光を反射させることができる。前記発光素子パッケージ100は、前面部15のキャビティ15Aの前面及び両側面が開放されるので、放出される光の指向角が第1方向に160度以上、例えば、160度~220度の範囲であり得る。これにより、発光素子パッケージ100から出射された光が前方向及び両側方向を通って放出され、一部の光は、両側面を通って後方に向かって進行され得る。
図6は、図1の発光素子パッケージまたは図5の発光モジュールを有する照明装置を示す平面図であり、図7は、図6の遮光部の一例を示す図であり、図8は、図6の照明装置のC-C側の断面図である。
図6~図8を参照すると、本発明の実施例に係る照明装置400は、回路基板401、前記回路基板401上に配置された前記複数の発光素子パッケージ100、前記回路基板401上に配置された前記発光素子パッケージ100を覆うレジン層420、及び前記レジン層420上に拡散層430を含むことができる。前記照明装置400は、前記回路基板401上に配置された反射部材410を含むことができる。本発明の実施例に係る照明装置400は、前記発光素子パッケージ100から放出された光を面光源に放出することができる。前記複数の発光素子パッケージ100は、前記回路基板401上で一定の間隔G1で配置されか、互いに異なる間隔で配置され得る。
前記回路基板401は、前記発光素子パッケージ100と電気的に連結され得る。前記回路基板401は、上部に配線層(図示せず)を含み、前記配線層は、発光素子パッケージ100に電気的に連結され得る。複数の発光素子パッケージ100は、前記配線層によって直列、並列、または直-並列に連結され得る。前記回路基板401は、前記発光素子パッケージ100及びレジン層420の下部に配置されたベース部材または支持部材として機能することができる。前記回路基板401は、上面及び下面を介して光が透過する透光性材質を含むことができる。前記透光性材質は、PET(Polyethylene terephthalate)、PS(Polystyrene)、PI(Polyimide)のうち少なくとも一つを含むことができる。
前記発光素子パッケージ100は、前記回路基板401上に配置され、前面部及び第3、4側面部13、14(図1参照)に向かって光を放射する。即ち、図7のように、前記発光素子パッケージ100から出射された光は、メインビームF0と両側サイドビームF1、F2の分布で発光することができる。前記発光素子パッケージ100は、第2方向Yに強さが最も高いメインビームF0を放出する。前記発光素子パッケージ100は、前記回路基板401上で伝導性接合部材によって回路基板401のパッド部(例えば、123)と電気的に連結され得る。前記接合部材は、ソルダー材質または金属材質であり得る。
前記発光素子パッケージ100は、回路基板401の一端から第1発光素子パッケージ及び前記第1発光素子パッケージの出射方向に第2発光素子パッケージとして配置され得る。前記第1発光素子パッケージと第2発光素子パッケージは、前記回路基板401の他端方向または第2方向に光を照射する。即ち、第1発光素子パッケージは、第2発光素子パッケージ方向に光を照射し、前記第2発光素子パッケージは、回路基板401の他端方向または第1発光素子パッケージが配置された反対側方向に光を照射する。前記発光素子パッケージ100は、上記に開示されたパッケージを参照し、詳細な説明は省略する。
前記反射部材410は、前記回路基板401と前記レジン層420との間に配置され得る。前記反射部材410は、金属材質または非金属材質を有するフィルムの形態で提供され得る。前記反射部材410は、前記回路基板401の上面に接着することがある。前記反射部材410は、前記回路基板401の上面面積よりも小さい面積を有することができる。前記反射部材410は、前記回路基板401のエッジから離隔することがあり、前記離隔した領域にレジン層420を前記回路基板401に付着することができる。このとき、前記反射部材410のエッジ部分が剥がれることを防止することができる。前記反射部材410は、前記発光素子パッケージ100の下部が配置される開口部417を含むことができる。前記反射部材410の開口部417には、前記回路基板401の上面が露出し、前記発光素子パッケージ100の下部がボンディングされる部分が配置され得る。前記開口部417のサイズは、前記発光素子パッケージ100のサイズと同じかまたは大きく配置され得、これに限定されない。前記反射部材410は、前記回路基板401の上面に接触するか、または前記レジン層420と前記回路基板401との間により接着することがあり、これに限定されない。ここで、前記反射部材410は、前記回路基板401の上面に高反射材質がコーティングされた場合に除去され得る。前記反射部材410は、前記発光素子パッケージ100の厚さよりも薄い厚さで形成され得る。前記反射部材410の厚さは、0.2mm±0.02mmの範囲を含むことができる。このような反射部材410の開口部417を介して前記発光素子パッケージ100の下部が貫通され得、前記発光素子パッケージ100の上部は、突出することがある。前記発光素子パッケージ100の出射面111は、前記反射部材410の上面に対して垂直な方向に提供され得る。
前記反射部材410は、複数のオープン領域411、413を含むことができる。前記複数のオープン領域411、413は、複数の第1及び第2オープン領域411、413を含み、前記複数の第1オープン領域411は、第2方向Yに配列され得、前記複数の第2オープン領域413は、第2方向Yに配列され得る。前記第1及び第2オープン領域411、413は、第1方向Xに離隔し得る。前記第1オープン領域411及び前記第2オープン領域413は、前記回路基板401の両側面に隣接することがある。前記第1オープン領域411のそれぞれは、前記第2オープン領域413のそれぞれと第1方向Xに重なることがある。前記第1及び第2オープン領域411、413は、第1方向Xに前記発光素子パッケージ100と重ならないことがある。前記第1及び第2オープン領域411、413のそれぞれは、楕円形状であるか、円形状または多角形状であり得る。前記反射部材410の第1及び第2オープン領域411、413のそれぞれの長さが第2方向に長く配置されるので、前記回路基板401の長辺側エッジに隣接する領域の接着力低下を防止することができる。前記第1及び第2オープン領域411、413及び前記反射部材410上には、前記レジン層420が配置され得る。前記レジン層420は、前記第1及び第2オープン領域411、413を介して回路基板401の上面に接着して、前記反射部材410の外側部分を固定させることができる。
前記レジン層420は、前記回路基板401上に配置され得る。前記レジン層420は、前記回路基板401に対面することができる。前記レジン層420は、前記回路基板401の上面の全部または一部に配置され得る。前記レジン層420の下面面積は、前記回路基板401の上面面積と同じでも小さくてもよい。前記レジン層420は、透明な材質で形成され得る。前記レジン層420は、シリコン、またはエポキシなどの樹脂材質を含むことができる。前記レジン層420は、レジンに光をガイドする層として提供されるので、ガラスの場合に比べて薄い厚さで提供され得、軟性のプレートで提供され得る。前記レジン層420は、発光素子パッケージ100から放出された点光源を線光または面光の形態で放出することができる。前記レジン層420は、前記発光素子パッケージ100上に配置されるので、前記発光素子パッケージ100を保護することができ、前記発光素子パッケージ100から放出される光の損失を低減することができる。前記発光素子パッケージ100は、前記レジン層420の下部に埋め込まれ得る。
前記レジン層420は、前記発光素子パッケージ100の表面に接触することがあり、前記発光素子パッケージ100の出射面(図2の111、112、113)の表面と接触することがある。前記レジン層420の一部は、前記反射部材410の開口部417に配置され得る。前記レジン層420の一部は、前記反射部材410の開口部417を介して前記回路基板401の上面に接触することがある。これにより、前記レジン層420の一部が前記回路基板401と接触することにより、前記反射部材410を前記レジン層420と前記回路基板401との間に固定させることができる。前記レジン層420の厚さは、1.8mm以上、例えば1.8~2.5mmの範囲であり得る。前記レジン層420の厚さが前記範囲よりも厚い場合、光度が低下することがあり、モジュールの厚さの増加により、軟性モジュールとして提供することが困難であり得る。前記レジン層420の厚さが前記範囲よりも小さい場合、均一な光度の面光源を提供することが困難である。
前記レジン層420は、複数の発光素子パッケージ100をカバーするサイズで 提供されるか、互いに連結され得る。前記レジン層420は、各発光素子パッケージ100をカバーするサイズに分離され得、各発光素子パッケージ100/各レジン層420を有する発光セルに分離され得る。
前記レジン層420と前記拡散層430との間に透光層415が配置され得る。前記透光層415は、前記レジン層420上に前記拡散層430を付着させることができる。前記透光層415は、シリコンやエポキシなどの接着材料または拡散材料を含むことができる。前記拡散材料は、ポリエステル(PET)、PMMA(Poly Methyl Methacrylate)、またはPC(Poly Carbonate)のうち少なくとも一つを含むことができる。前記透光層415は、前記レジン層420の上面と接着する接着領域と、前記レジン層420の上面と非接着または離隔する非接着領域とを含むことができる。前記透光層415は、前記レジン層420の上面面積のうち60%以上、例えば80%以上で95%以下に配置されて、前記拡散層430を前記レジン層420または下部拡散層(図示せず)に密着させることができる。ここで、前記拡散層430が複数配置された場合、レジン層430に隣接する下部拡散層、その上に上部拡散層に区分することができる。前記レジン層420と前記拡散層430との間に遮光部425が配置され得る。前記遮光部425は、前記透光層415と接触することがある。前記遮光部425は、垂直方向または第3方向Zに前記発光素子パッケージ100と重なることがある。前記遮光部425は、前記レジン層420の上面に対面することができる。複数の前記遮光部425のそれぞれは、複数の発光素子パッケージ100のそれぞれに垂直方向に重なることがある。前記拡散層430が複数配置される場合、前記遮光部425は、複数の拡散層の間に配置され得る。
前記遮光部425は、前記透光層415内に配置され得る。前記遮光部425は、前記透光層415を貫通することができ、前記レジン層420または拡散層430の少なくとも一つに接触することがある。前記遮光部425は、前記透光層415の内側面または/及びレジン層420の上面から離隔したギャップ部427を含むことができる。前記ギャップ部427は、前記遮光部425の屈折率と異なる屈折率を提供することができ、光拡散効率を改善させることができる。前記遮光部425と他の発光素子パッケージ100との間の間隔Q2は、前記発光素子パッケージ100間の間隔Q1よりも小さくてもよい。前記遮光部425は、前記レジン層420の外側面から離隔し得る。複数の前記遮光部425は、発光素子パッケージ100に沿って配列され、互いに同じ形状を含むことができる。前記各遮光部425は、各発光素子パッケージ100の上面面積よりも大きい面積を有し、前記発光素子パッケージ100を通じて放出された光によるホットスポットを抑制させることができる。
前記遮光部425は、前記レジン層420の上面よりも高く配置され得る。前記遮光部425は、前記発光素子パッケージ100上で前記発光素子パッケージ100の上面面積の1倍以上であるか、または1倍~10倍の範囲の面積を有することができる。前記遮光部425は、白色材質で印刷された領域であり得る。前記遮光部425は、例えば、TiO2、Al2O3、CaCO3、BaSO4、Siliconのうちいずれか一つを含む反射インクを用いて印刷することができる。前記遮光部425は、前記発光素子パッケージ100の出射面を介して出射される光を反射させて、前記発光素子パッケージ100上でホットスポットの発生を減らすことができる。前記遮光部425は、遮光インクを用いて遮光パターンを印刷することができる。前記遮光部425は、前記拡散層430の下面に印刷される方式で形成され得る。前記遮光部425は、入射する光を100%遮断しない材質であり、透過率が反射率よりも低くてもよく、光を遮光及び拡散する機能を行うことができる。前記遮光部425は、単層または多層で形成され得、同じパターン形状または異なるパターン形状であり得る。前記遮光部425の厚さは、同じ厚さに形成され得る。前記遮光部425の厚さは、領域に応じて異なる厚さに形成され得る。前記遮光部425の厚さは、センター領域が最も厚く、エッジ領域がセンター領域よりもさらに薄くてもよい。前記遮光部425の厚さは、入射した光度に比例して厚くてもよい。
前記遮光部425のサイズは、前記発光素子パッケージ100の上面面積よりも大きく配置されるので、外部から発光素子パッケージ100が見える問題を低減し、前記発光素子パッケージ100の領域上におけるホットスポットを減らすことができるので、全領域に均一な光分布を提供することができる。
図7を参照すると、前記遮光部425の幅を見ると、前記発光素子パッケージ100の後方領域の第1方向Xの幅C1は小さく、前記遮光部425の中心部に行くほど徐々に増加し、前記中央部において第1方向Xの幅(例えば、C0)は、最大に大きくなることがある。前記遮光部425の中心部において前記発光素子パッケージ100から離れるほど、第2方向Yの幅が徐々に小さくなることがある。前記遮光部425の中心部において第2方向Yの最大幅C3は、最も大きく、前記遮光部425の中心部から第1方向Xに離れるほど、前記第1方向Xの幅は、徐々に狭くなることがある。前記遮光部425は、前記発光素子パッケージ100を基準に、第1方向Xに離隔した第1及び第2サブ遮光部425A、425Bを含むことができる。前記第1サブ遮光部425Aは、前記発光素子パッケージ100の側面の第1サブビームF1を遮光し、第2サブ遮光部425Bは、第2サブビームF2を遮光する。このために、前記第1サブ遮光部425Aは、前記発光素子パッケージ100の第3側面部(図1~13)上から外側及び後方に延び、前記第3側面部(図1~13)の上部及びその周辺領域をカバーする。前記第2サブ遮光部425Bは、前記発光素子パッケージ100の第4側面部(図1~14)上から外側及び後方に延び、前記第4側面部(図1~14)の上部及びその周辺領域をカバーする。前記第1及び第2サブ遮光部425A、425Bは、トップビュー形状が多角形状であるか、円形状または楕円形状であり得る。
第2方向Yに前記遮光部425の最大長さがB0であり、光源中心P0を基準に第1、2サブ遮光部425A、425Bの長さがB1であり、メインビームの遮光領域の長さがB2である場合、B1:B2の比率は1:2~1:10の範囲であり得る。ここで、発光素子パッケージ100の第2方向Yの幅がD2の場合、D2:B1の割合は1:1.5~1:3の範囲であり得る。このような第1、2サブ遮光部425A、425Bは、発光素子パッケージ100の側面後方をカバーして、第1、2前記サイド出射面(図2の112、113)及びその周辺領域の上部で光を効果的に遮断することができる。第1方向Xに前記遮光部425の後方領域の長さがC1であり、各サブ遮光部425A、425Bの幅がC2の場合 、C1:C2の割合は1:0.2~1:0.4の範囲であり得る。ここで、発光素子パッケージ100の第1方向Xの長さがD1の場合、D1:C2の割合は1:0.5~1:1.2の範囲であり得る。このような第1、2サブ遮光部425A、425Bは、発光素子パッケージ100の側面後方をカバーして、第1、2前記サイド出射面(図2の112、113)及びその周辺領域の上部で光を効果的に遮断することができる。ここで、前記遮光部420の第1方向Xの幅C0は、10mm以上、例えば10mm~20mmの範囲であり得、第2方向Yの最大長さB0は、前記幅C0以下であり得、9mm以上、例えば9mm~18mmの範囲であり得る。前記サブ遮光部425A、425Bの幅C2は、5mm以下、例えば2mm~5mmの範囲であり得る。前記第1、2サブ遮光部425A、425Bの長さB1は、5mm以下、例えば2mm~5mmの範囲であり得、幅C2よりも小さくてもよい。
前記遮光部425の厚さは、前記レジン層420の厚さの0.1倍以下、例えば0.05倍~0.1倍の範囲であり得る。前記遮光部425の厚さは、100μm以上、例えば100~200μmの範囲であり得る。前記遮光部425の厚さが前記範囲より小さい場合、ホットスポットを減らすのに限界があり、前記範囲よりも大きい場合、光均一度が低下することがある。前記発光素子パッケージ100の上面から前記遮光部425の下面間の距離は、0.4mm以上、例えば0.4mm~0.6mmの範囲であり得る。前記発光素子パッケージ100の上面と前記反射部材410の上面との間の距離は、0.8mm以上、例えば0.8mm~1.4mmの範囲であり得る。前記遮光部425の領域は、前記透光層415の領域と垂直方向に重ならないことがある。前記遮光部425は、前記各発光素子パッケージ100上で前記発光素子パッケージ100の出射方向及び側面方向に出射された光によるホットスポットを防止できる程度のサイズまたは面積で提供され得る。また、前記遮光部425は、サブ遮光部425A、425Bを用いて前記発光素子パッケージ100の両側方向、即ち第1方向Xと光源中心P0を基準に後方向に放出された光を遮光するので、拡散層430を介して放出される光の面光分布を改善させることができる。
前記拡散層430は、前記レジン層420上に配置され得る。前記拡散層430の下面は、前記透光層415及び前記遮光部425上に配置され得る。前記拡散層430の下面は、前記遮光部425が印刷され得、前記透光層415を介してレジン層420上に固定され得る。前記拡散層430は、ポリエステル(PET)フィルム、PMMA(Poly Methyl Methacrylate)素材やPC(Poly Carbonate)のうち少なくとも一つを含むことができる。前記拡散層430は、シリコンまたはエポキシなどの樹脂材質のフィルムで提供され得る。前記拡散層430は、単層または多層を含むことができる。前記拡散層430の厚さは、25マイクロメートル以上であり、例えば25~250マイクロメートルの範囲または100~250マイクロメートルの範囲であり得る。このような拡散層430は、前記厚さの範囲を有して入射した光を均一な面光源として提供することができる。前記拡散層430は、ビーズなどの拡散剤、蛍光体、及びインク粒子のうち少なくとも一つまたは2つ以上を含むことができる。前記蛍光体は、例えば、赤色蛍光体、琥珀色蛍光体、イエロー蛍光体、緑色蛍光体、または白色蛍光体のうち少なくとも一つを含むことができる。前記インク粒子は、金属インク、UVインク、または硬化インクのうち少なくとも一つを含むことができる。前記インク粒子のサイズは、前記蛍光体のサイズよりも小さくてもよい。前記インク粒子の表面色は、緑色、赤色、黄色、青色のうちいずれか一つであり得る。前記インクの種類は、PVC(Poly vinyl chloride)インク、PC(Polycarbonate)インク、ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)インク、UVレジンインク、エポキシインク、シリコーンインク、PP(polypropylene)インク、水性インク、プラスチックインク、PMMA(poly methyl methacrylate)インク、PS(Polystyrene)インクのうちから選択的に適用され得る。前記インク粒子は、金属インク、UVインク、または硬化インクのうち少なくとも一つを含むことができる。
本発明の実施例は、レジン層420によって拡散された光が透光層415を介して透過し、前記拡散層430を介して面光源に出射され得る。このとき、前記遮光部425は、入射した光によるホットスポットを防止することができる。本発明の他の例においては、前記レジン層420の上部には、反射材質の層または上部基板が配置され得る。前記反射材質の層または上部基板は、前記レジン層420の上面に対面することができ、前記発光素子パッケージ100は、少なくとも一つの行または列で配置され、前記発光素子パッケージ100の各出射面は、前記レジン層420の一側面と同じ間隔で配置され、前記レジン層420の一側面を介して光を放出することができる。他の例として、前記遮光部425は、図9のように、前記レジン層420の上面に凹凸パターンを有する光学パターン部で形成され得る。図9の遮光機能を有する光学パターン部600のトップビュー形状は、図7の形状と同一であり得、パターンの構造について説明する。
図9を参照すると、光学パターン部600は、レジン層420の上面に凹んだ複数の凹部Pa1、Pa2を含み、前記凹部Pa1、Pa2のトップビュー形状は、多角形状(例えば、三角形、四角形または五角形など)であるか、円形状または楕円形状であり得る。前記凹部Pa1、Pa2のそれぞれの上面面積は、互いに同じサイズまたは異なるサイズで提供され得る。前記凹部Pa1、Pa2のそれぞれの上面面積は、領域に応じて互いに同じサイズに配置され、互いに異なる領域で互いに異なるサイズで提供され得る。前記凹部Pa1、Pa2は、所定の間隔で離隔してもよく、前記間隔は、前記凹部Pa1、Pa2の第1及び第2方向X、Yの長さよりも小さくてもよい。前記凹部Pa1、Pa2間の間隔は、互いに同じでもよい。前記凹部Pa1、Pa2間の間隔は、一定の間隔を有する領域と、前記間隔よりも小さいまたは大きい間隔を有する領域とを含むことができる。前記凹部Pa1、Pa2は、第1方向Xの間隔と第2方向Yの間隔とが互いに同じでも異なってもよい。前記光学パターン部600は、前記凹部Pa1、Pa2と凸部Pb1、Pb2とが交互に配置され得る。前記凹部Pa1、Pa2は、第1方向Xまたは/及び第2方向Yの幅が深さh1よりも小さくてもよい。前記凹部Pa1、Pa2は、深さh1が深い柱形状であり得る。前記凹部Pa1、Pa2の幅w1は、上部幅と下部幅とが同じでもよい。前記凹部Pa1、Pa2の底部は、平面を含むことができる。前記凹部Pa1、Pa2間の凸部Pb1、Pb2の上面は、一定の幅を有してもよく、領域に応じて互い異なる幅w3を有してもよい。前記凸部Pb1、Pb2は、互いに連結され、前記凹部Pa1、Pa2は、前記凸部Pa1、Pa2の内側領域から下面方向に陥没した形状で提供され得る。前記凹部Pa1、Pa2は、入射した光を反射または屈折させ、拡散させることができる。前記凸部Pb1、Pb2は、入射した光を反射または屈折させるか、上方向にガイドして拡散させることができる。
前記光学パターン部600は、パターンサイズ(例えば、幅)に応じて互いに異なるパターン部610、620に区分することができる。光学パターン部600は、第1方向Xに配列された複数のパターン部610、620の幅w1が互いに異なっていてもよい。前記複数のパターン部610、620は、第2方向Yに延びることがある。例えば、前記複数のパターン部610、620は、互いに同じ深さh1で配置され得、第1及び第2方向X、Yに隣接する凹部Pa1、Pa2間のピッチP1は、同一または発光素子パッケージ100の出射面111から離れるほどさらに広くなることがある。前記複数のパターン部610、620の間の凸部Pb1の幅は、隣接する凹部Pa1、Pa2の幅w1よりも小さくてもよく、遠い領域の凸部Pb1の幅w3は、前記幅w1と同じでも小さくてもよい。例えば、前記前記凹部Pa1、Pa2の幅w1は、0.4mm以上、例えば0.4mm~0.6mmの範囲であり、前記幅w3は、0.3mm以下、例えば0.29mm~0.38mmの範囲であり得る。これにより、前記発光素子パッケージ100に隣接する領域には、第1パターン部610の凹部の面積が最も大きく、遠い領域であるほど凹部の面積を減らすことがあって、光強度に比例して光を拡散できるパターンを配置することができる。
図10~図12は、図1の発光素子パッケージを有する照明装置の他の例である。
図10及び図11を参照すると、照明装置400Aは、回路基板401、レジン層420、複数の反射層410、440、及び上記に開示された一つまたは複数の発光素子パッケージ100を含むことができる。前記照明装置400Aは、複数の発光素子パッケージ100を含み、前記複数の発光素子パッケージ100から放出された光をライン幅またはレジン厚さを有する面光に照射する。前記発光素子パッケージ100から放出された光は、ライン幅または薄い高さを有する面光に放出され得る。前記照明装置400Aは、軟性モジュールまたはリジッド(rigid)モジュールであり得る。前記照明装置400Aは、第1及び第2方向Y、Xのうち少なくとも一つに対して平坦または曲がることがある。前記照明装置400Aは、第1方向Xに互いに対応する両側面と、第2方向Yに互いに対応する両側面とを含むことができる。前記照明装置400Aおける光が放出されるライン幅は、垂直方向Zの高さであり、3mm以下、例えば2.4mm~3mmの範囲であり得る。このような照明装置400Aによる照明は、直線、曲線、または波形状などのモジュールで提供され得るので、照明設計の自由度が改善され得、ブラケットまたはハウジングのランプ位置に効果的に設置され得る。
図11のように、照明装置400Aの出射面が半球形状に提供され得る。照明装置400Aの各発光素子パッケージ100、101A、101Dをターゲット地点Taに集光できるように、各発光素子パッケージ100、101A、101Dと凸部P11の中心がターゲット地点Taに向かって配列され得る。即ち、それぞれのパッケージ100、101A、101Dは、ターゲット地点Taに垂直な発光素子パッケージ100を基準に離れた発光素子パッケージ101A、101Dほど傾斜した角度が大きくなることがある。各発光素子パッケージ100、101A、101Dに対応する凸部P11及び凸面S11の中心と各発光素子パッケージ100、101A、101Dの中心を通る直線は、ターゲット地点Taで交差されることがある。ターゲット地点Taと各凸部P11との間の距離は、ランプの種類によって変わることがある。
図12を参照すると、前記複数の反射層410、440は、前記レジン層420の上面に配置された第1反射層440と、前記レジン層420の下面に配置された第2反射層410とを含むことができる。前記レジン層420は、第2方向Yの両側に配置された第1面S1及び第2面S2を含むことができる。前記第1及び第2面S1、S2は、第2方向Yに対して互いに対応して配置されるか、複数の発光素子パッケージ100を連結した仮想ラインを基準に互いに対応して配置され得る。前記複数の発光素子パッケージ100のそれぞれの出射面111は、前記第1面S1に対応することができる。前記発光素子パッケージ100から放出された光は、第1面S1を介して放出され、一部の光は、前記他面を介して放出され得る。即ち、前記発光素子パッケージ100から放出された光の大部分は、第1面S1を介して放出され得る。前記レジン層420の第1面S1の厚さは、レジン層420の厚さとして3mm未満であり得る。
前記レジン層420において、第1面S1は、前記発光素子パッケージ100から放出される光が出射される出射面であり得る。前記第1面S1は、前面または出射面であり得、前記第2面S2は、後面または非出射面であり得る。前記第1面S1は、垂直な方向に平面が第1方向Xに沿って配列された複数の凸部P11が配置され得る。前記第1面S1は、規則的な凹凸形状や凹凸構造が配列される側面であり得る。前記第1面S1は、反対側の第2面S2の表面積よりもさらに広い表面積を有する領域であり得る。前記第1面S1は、各発光素子パッケージ100と対応する複数の凸面S11及び前記複数の凸面S11間にそれぞれ配置された複数の凹部を含むことができる。前記回路基板401、レジン層420、及び第1反射層440の側面、即ち凸部P11の垂直面は、同じ平面上に配置され得る。
前記レジン層420は、第1及び第2反射層440、410の間に配置され得る。前記第1及び第2反射層440、410は、互いに同じ面積を有し、前記レジン層420の上面と下面に対面することができる。前記第1及び第2反射層440、410は、互いに同じ材料であるか、または互いに異なる材質であり得る。これにより、前記レジン層420は、発光素子パッケージ100から放出された光と第1及び第2反射層440、410に反射された光とを拡散させて、第1面S1方向にガイドして出射することができる。
前記第2反射層410の厚さZcは、前記回路基板401の厚さZaよりも小さくてもよい。前記第2反射層410の厚さZcは、前記回路基板401の厚さZaの0.5倍以上1倍未満に配置され、入射する光の透過損失を低減することができる。前記第2反射層410の厚さZcは、0.2mm~0.4mmの範囲であり得、前記範囲よりも小さい場合は、光透過損失が発生することがあり、前記範囲よりも厚い場合は、照明装置400Aの厚さZ1が増加することがある。前記第1反射層440は、前記レジン層420の上面の全領域に配置されて、光の損失を低減することができる。前記レジン層420は、前記発光素子パッケージ100の厚さよりも厚い厚さZbで形成され得る。
前記レジン層420の厚さZbは、第1及び第2反射層440、410の間の距離であり、前記第1面S1と第2面S2との間の距離よりも小さくてもよい。このような第1及び第2反射層440、410間の距離を照明装置400Aの第1方向の長さまたは最小幅よりも小さく配置することによって、第1方向を通じてライン形状の面光源を提供し、光度改善及びホットスポットを防止することができる。また、照明装置は、一定の厚さを有し、第3方向Zに凸または 凹みがある軟性特性で提供され得る。前記レジン層420の厚さZbは、前記発光素子パッケージ100の厚さの2倍以下であり、例えば、前記発光素子パッケージ100の厚さの1倍超~2倍以下であり得る。前記レジン層420の厚さZbは、2mm以下、例えば1.5mm~1.9mmの範囲、または1.6mm~1.8mmの範囲であり得る。前記レジン層420と前記照明装置400Aとの厚さZ1の差が1.2mm以下に配置されるので、照明装置400Aにおける光効率の低下を防止することができ、軟性特性を強化させることができる。
前記レジン層420の第1面S1に配置された前記凸部P11または凸面S11は、第1曲率を有することができる。ここで、前記凸部P11の曲率半径は、5mm以上、例えば5mm~50mmの範囲、または8mm~30mmの範囲であり得る。前記各凸部P11の曲率半径が前記範囲よりも小さい場合、光度の改善が微小であり、前記範囲よりも大きい場合、暗部が発生することがある。前記レジン層420において前記凸部P11が形成された領域は、レンズ部として提供され得る。前記レジン層420のレンズ部は、凸状の凸面を有するレンズ形状に提供されており、トップビューから見ると、半球形状、半円形状、半楕円形状、または非球面形状を含むことができる。前記レンズは、コリメータ(collimator)レンズを含むことができる。前記レンズ部は、前記発光素子パッケージ100の中心に対応する頂点であるほど、前記発光素子パッケージ100との距離がさらに離隔し得る。したがって、前記レジン層420の凸面S11の各々は、前記各発光素子パッケージ100のそれぞれを介して放出された光を出射することができる。ここで、前記第1反射層440の厚さZdは0.2mm~0.4mmの範囲であり得、前記範囲よりも小さい場合は、光透過損失が発生することがあり、前記範囲よりも厚い場合は、照明装置400Aの厚さZ1が増加することがある。図10のように、照明装置400Aは、各凸部P11を介して光の指向角分布で出射されるので、ターゲット領域または光の進行方向により多くの光を集光させることができる。
図12のように、発光素子パッケージ100は、図1のように、前面及び両側面を介して光が放出されるので、凸面S11の形状は、楕円形状に提供され得る。前記楕円形状の凸面S11は、比較例の円形状の凸面S16よりも広い光分布で提供することができる。これにより、発光素子パッケージ100間の間隔をより広く提供することができ、発光素子パッケージ100間の領域における暗部の発生を最小限に抑えることができる。このとき、発光素子パッケージ100の光源中心P0から凸面S11までの距離は、発光素子パッケージ100の幅に比べて3倍以下であり、比較例の凸面S16までの距離は、3.3倍以上であり得る。これにより、発光素子パッケージ100から発光される面積が広く、第1方向に広い光を提供するので、凸面S11までの距離を減らして照明装置の長さを減らすことができ、放出される光度が改善され得る。
図13は、実施例に係る照明モジュールが適用された車両ランプが適用された車両の平面図であり、図14は、実施例に開示された照明モジュールまたは照明装置を有する車両ランプを示す図である。
図13及び図14を参照すると、車両900の後部灯800は、第1ランプユニット812、第2ランプユニット814、第3ランプユニット816、及びハウジング810を含むことができる。ここで、第1ランプユニット812は、方向指示灯の役割のための光源であり得、第2ランプユニット814は、車幅灯の役割のための光源であり得、第3ランプユニット816は、制動灯の役割のための光源であり得るが、これに限定されない。前記第1~第3ランプユニット812、814、816のうち少なくとも一つまたはすべては、実施例に開示された照明モジュールを含むことができる。前記ハウジング810は、第1~第3ランプユニット812、814、816を収納し、透光性材質からなることができる。このとき、ハウジング810は、車両本体のデザインに応じて屈曲を有することができ、第1~第3ランプユニット812、814、816は、ハウジング810の形状に応じて曲面を有することができる面光源を具現することができる。このような車両ランプは、前記ランプユニットが車両のテールランプ、制動灯や、ターンシグナルランプに適用される場合、車両のターンシグナルランプに適用され得る。
前記照明モジュールまたは前記照明装置は、照明が必要な多様なランプ、例えば車両用ランプ、家庭用照明装置、産業用照明装置に適用可能である。例えば、車両用ランプに適用される場合、ヘッドランプ、サイドミラー灯、車幅灯(side maker light)、フォグランプ、テールランプ(Tail lamp)、制動灯、昼間走行灯、車両室内照明、ドアースカーフ(door scarf)、リアコンビネーションランプ、バックアップランプなどに適用可能である。本発明の照明装置は、室内、屋外の広告装置、表示装置、及び各種の電気自動車分野にも適用可能であり、その他にも現在開発されて商用化されたまたは今後の技術発展に応じて実現可能なすべての照明関連分野や広告関連分野などに適用可能であると言える。
Claims (12)
- 回路基板と、
前記回路基板上に配置された複数の発光素子パッケージと、
前記複数の発光素子パッケージを覆うレジン層と、
前記レジン層上に光を拡散または反射する層と、を含み、
前記発光素子パッケージのそれぞれは、
前記回路基板上に対面する第1側面部、前記第1側面部とは反対側の第2側面部、前記第1及び第2側面部の両側の第3及び第4側面部、及び前面部の一部がオープンされたキャビティを有する胴体と、
前記キャビティの底部に配置された複数のフレーム及び前記複数のフレームのそれぞれから前記第1側面部に折り曲げられたボンディング部をそれぞれ有する複数のリードフレームと、
前記キャビティの底部で前記複数のフレームと電気的に連結された複数の発光チップと、を含み、
前記胴体の第3側面部と第4側面部は、前記胴体の第1方向の両側に配置され、
前記胴体の前面部と後面部は、第1方向と直交して前記胴体の第2方向の両側に配置され、
前記キャビティは、前記胴体の第1方向の長さと同じ長さを有する、照明装置。 - 前記キャビティは、 前記胴体の第3側面部に隣接するいずれか一つのフレーム上に配置された第1反射支持部及び前記胴体の第4側面部に隣接する他のいずれか一つのフレーム上に配置された第2反射支持部を含み、
前記第1及び第2反射支持部は、前記キャビティの第1方向の両側底部に前記前面部から凹状に配置される、請求項1に記載の照明装置。 - 前記キャビティ内にモールディング部材を含み、
前記モールディング部材の長さは、前記キャビティの第1方向の長さと同じである、請求項1に記載の照明装置。 - 前記モールディング部材は、前記胴体の前面部及び第3、4側面部にそれぞれ露出する、請求項3に記載の照明装置。
- 前記レジン層上に光を拡散する拡散層と、前記レジン層と前記拡散層との間に透光層及び遮光部とを含み、
前記遮光部は、前記発光素子パッケージと垂直に重なる、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記遮光部は、前記発光素子パッケージの前方の上をカバーし、
前記遮光部は、前記発光素子パッケージの胴体の第3及び第4側面部の上をカバーする第1及び第2サブ遮光部を含む、請求項5に記載の照明装置。 - 前記第1及び第2サブ遮光部は、第1方向に互いに離隔し、前記発光素子パッケージの第3及び第4側面部よりも第1方向の両側及び第2方向の後方にさらに延びる、請求項6に記載の照明装置。
- 前記レジン層上に配置された拡散層と、前記レジン層と前記拡散層との間に光学パターン部を有する遮光部とを含み、
前記遮光部の光学パターン部は、前記発光素子パッケージと垂直に重なる複数の凹部を有する、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記レジン層上に光を反射する第1反射層を含み、
前記回路基板、前記レジン層、及び前記第1反射層は、前記発光素子パッケージの前面部上に凸状の曲面を有して突出した複数の凸面を含む、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の照明装置。 - 前記リードフレームは、第1リードフレーム及び前記第1リードフレームの両側に第2及び第3リードフレームを含み、
前記発光チップは、第1、第2、及び第3リードフレームのフレームのそれぞれにフリップ形状に搭載された複数の発光チップを含み、
前記第1リードフレームのフレームは、前記複数の発光チップ間に最上層が除去された溝領域を含む、請求項1乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の照明装置。 - 回路基板と、
前記回路基板上に配置された複数の発光素子パッケージと、を含み、
前記発光素子パッケージのそれぞれは、
前記回路基板上に対面する第1側面部、前記第1側面部とは反対側の第2側面部、前記第1及び第2側面部の両側の第3及び第4側面部、及び前面部の一部がオープンされたキャビティを有する胴体と、
前記キャビティの底部に配置された複数のフレーム及び前記複数のフレームのそれぞれから第1側面部に折り曲げられた複数のボンディング部をそれぞれ有する複数のリードフレームと、
前記キャビティの底部で前記複数のフレームと電気的に連結された複数の発光チップと、
前記キャビティ内にモールディング部材と、を含み、
前記胴体の第3側面部と前記第4側面部は、前記胴体の第1方向に配置され、
前記胴体の前面部と後面部は、第1方向と直交する第2方向の両側に配置され、
前記キャビティは、前記胴体の第1方向の長さと同じ長さを有し、
前記モールディング部材の長さは、前記キャビティの第1方向の長さと同じである、照明装置。 - 前記キャビティは、前記第3側面部に隣接するいずれか一つのフレーム上に配置された第1反射支持部及び前記第4側面部に隣接する他のいずれか一つのフレーム上に配置された第2反射支持部を含み、
前記第1及び第2反射支持部は、前記キャビティの第1方向両側底部に前記前面部から凹状に配置され、前記モールディング部材と接触する、請求項11に記載の照明装置。
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