KR101646262B1 - 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광 소자; 및 상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층을 포함하며, 상기 렌즈층은 상기 기판의 제1방향을 따라 형성된 곡면부; 및 상기 곡면부 양측에 서로 대향되는 비 곡면 형상의 측면부를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광 소자; 및 상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층을 포함하며, 상기 렌즈층은 상기 기판의 제1방향을 따라 형성된 곡면부; 및 상기 곡면부 양측에 서로 대향되는 비 곡면 형상의 측면부를 포함한다.
Description
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 빛을 생성하는 광원을 구성할 수 있다.
이러한 발광다이오드는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광 소자로 이용되고 있으며, 상기 발광 소자는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 광원으로 사용되고 있다.
실시 예는 와이드 지향각을 갖는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 와이드 지향 분포를 갖는 렌즈층을 갖는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광 소자; 및 상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층을 포함하며, 상기 렌즈층은 상기 기판의 제1방향을 따라 형성된 곡면부; 및 상기 곡면부 양측에 서로 대향되는 비 곡면 형상의 측면부를 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 복수의 발광 소자 패키지; 상기 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 모듈 기판; 및 상기 복수의 발광 소자 패키지의 일측에 배치된 광학 부재를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지는 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광 소자; 및 상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층을 포함하며, 상기 렌즈층은 상기 기판의 제1방향을 따라 형성된 곡면부; 및 상기 곡면부 양측에 서로 대향되는 비 곡면 형상의 측면부를 포함한다.
실시 예는 와이드 지향각을 갖는 발광 소자 패키지를 제공할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지를 통해 와이드 지향 분포로 광이 조사함으로써, 라이트 유닛에서 발광 소자 패키지 사이의 암부를 제거할 수 있다.
실시 예는 균일한 분포를 갖는 광원을 제공할 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 사시도이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 4는 도 3의 사시도이다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 사시도이다.
도 7은 도 1 및 도 3의 패키지의 지향 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 9는 도 8의 측 단면도이다.
도 10은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 11은 도 10의 사시도이다.
도 12는 제6실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 13은 제7실시 예에 따른 라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 사시도이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 4는 도 3의 사시도이다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 사시도이다.
도 7은 도 1 및 도 3의 패키지의 지향 패턴을 나타낸 도면이다.
도 8은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 9는 도 8의 측 단면도이다.
도 10은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 11은 도 10의 사시도이다.
도 12는 제6실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 13은 제7실시 예에 따른 라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
이하, 실시 예를 설명함에 있어서, 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 참조하여 설명될 수 있으며, 또한 각 층의 두께는 일 예로 설명된 것이며, 도면의 두께로 한정되지는 않는다. 실시 예에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다.
이하, 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이고, 도 2는 도 1의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 기판(110), 제1 및 제2리드 전극(112,114), 제1 및 제2바텀 전극(113,115), 제1 및 제2쓰루 홀(116,117), 발광 소자(120), 및 렌즈층(130)을 포함한다.
상기 기판(110)은 세라믹 기판, 수지 기판 또는 금속 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판(110)은 수지 재료(예: PPA)와 같은 재료를 이용하여 사출 성형한 몸체 등을 포함할 수 있다. 이하 실시 예의 설명을 위해 상기 기판(110)은 세라믹 기판을 그 예로 설명하기로 한다.
상기 세라믹 기판의 재질은 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride), LTCC(low temperature co-fired ceramic) 등을 들 수 있다.
상기 기판(110)은 단면 동박층 또는 양면 동박층의 구조를 이용하여 단층 기판 또는 다층 기판으로 구현될 수 있다. 상기의 동박층은 Cu, Ag, Al, Ni, 또는 Au와 같은 전도성 금속을 선택적으로 이용한 금속 플레이트가 될 수 있으며, 에칭 공정을 통해 소정의 리드로 제공될 수 있다. 여기서, 상기 기판(110)의 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(110)의 두께는 0.6mm 이상을 포함할 수 있다.
상기 기판(110)의 위에는 제1리드 전극(112) 및 제2리드 전극(114)이 배치되며, 아래에는 제1바텀 전극(113) 및 제2바텀 전극(115)이 형성된다. 상기 기판(110) 내에는 적어도 하나의 제1 및 제2쓰루 홀(116,117)이 형성되며, 상기 제1쓰루 홀(116)은 상기 제1리드 전극(112)와 상기 제1바텀 전극(113)을 서로 연결해 주며, 상기 제2쓰루 홀(117)은 제2리드 전극(114) 및 상기 제2바텀 전극(115)을 서로 연결해 준다. 또한 상기 기판(110)의 하면에는 방열 프레임이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(110)의 외측 둘레에는 반사벽이 배치될 수 있으며, 상기 반사벽은 불연속적인 루프 형상 또는 연속적인 루프 형상(예: 고리 형상)으로 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(120)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사벽은 경사지거나 기판 상면에 대해 수직하게 형성될 수 있다.
상기 발광 소자(120)는 제1리드전극(112) 및 제2리드 전극(114)에 전기적으로 연결된다. 상기 발광 소자(120)는 어느 하나의 리드 전극(112) 위에 배치되며, 다른 제2리드 전극(114)과는 와이어(122)로 연결될 수 있다. 상기 발광 소자(120)의 탑재 방식은 다이 본딩, 와이어 본딩, 플립 본딩 등과 같은 본딩 방식을 선택적으로 이용할 수 있다.
상기 기판(110) 위에는 렌즈층(130)이 형성된다. 상기 렌즈층(130)은 기판(110) 상면 전체를 커버할 수 있으며, 그 재질은 실리콘, 에폭시와 같은 수지 재질이거나 유리 재질을 포함할 수 있다. 상기 렌즈층(130)에는 형광체를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 발광 소자(120) 위에 층 형태로 형성되거나 렌즈층(130) 내에 균일한 분포를 갖고 배치될 수 있으며, 이러한 형광체의 적용은 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
상기 렌즈층(130)은 상기 발광 소자(120)를 커버하며, 상기 발광 소자(120)로부터 방출된 광을 와이드 지향각 예컨대, 160°이상의 지향각으로 방출하게 된다.
상기 렌즈층(130)은 도 2와 같이, 볼록한 형상을 갖는 곡면부(131)와 비 곡면 형상을 갖는 측면부(136)를 포함한다. 상기 곡면부(131)는 상기 기판(110) 위에 볼록 렌즈 형상으로 형성되며, 그 중앙이 가장 고점이며 외측으로 소정의 곡률을 갖고 저점까지 연결된다. 상기 측면부(136)는 상기 기판(110)의 양 측면과 동일 평면으로 형성될 수 있으며, 평탄한 면이 서로 대향되는 구조로 형성될 수 있다.
상기 렌즈층(130)의 곡면부(131)는 상기 기판(110)의 제1방향(Y, 한 변의 길이 방향)을 따라 소정의 곡률을 갖고 배치된다. 상기 렌즈층(130)의 측면부(136)는 상기 기판(110)의 제1방향(Y)과 직교하는 제2방향(Z, 폭 방향)의 양 측면에 연장된 면으로서, 수직한 평면으로 형성된다.
상기 렌즈층(130)의 최대 두께(Y2, 기판과 렌즈층의 고점 사이의 거리)는 상기 기판 두께(Y1)의 3/2 이상으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈층(130)의 제1방향의 길이(X1, 렌즈층의 길이 또는 기판에서 한 변의 길이)는 상기 렌즈층(130)의 최대 두께(Y1)의 5배 이상으로 형성될 수 있다.
상기 기판(110)의 한 변의 길이 또는 렌즈층 길이(X1)는 상기 렌즈층(130)의 제2방향 길이(Z1)의 3배 이하로 형성될 수 있다.
상기와 같은 렌즈층(130)의 최대 두께(Y2) 및 폭(Z1)에 대한 비율은 발광 소자 패키지(100)의 길이 방향으로 와이드 지향각을 갖도록 설계한 구조이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이며, 도 4는 도 3의 사시도이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분에 대해서는 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(101)는 쌍곡면을 갖는 렌즈층(140)을 포함한다.
상기 렌즈층(140)은 제1곡면부(141), 제2곡면부(142), 홈(144), 및 측면부(146)를 포함한다. 상기 제1곡면부(141)는 상기 렌즈층(140)의 일측에 배치되며, 상기 제2곡면부(142)는 상기 렌즈층(140)의 타측에 배치된다. 상기 홈(144)은 상기 제1곡면부(141)와 상기 제2곡면부(142) 사이에 소정 깊이을 갖고 상기 제1곡면부(141)과 상기 제2곡면부(142)를 구분하게 된다.
상기 홈(144)의 외각(θ1)은 5~45°범위에 형성될 수 있다. 상기 홈(144)의 하단은 상기 렌즈층(140)의 고점보다 낮고 발광 소자(120)와는 소정 이격(D1)된다. 상기 렌즈층(140)의 홈(144)과 상기 기판(110) 사이의 간격(H1)이 가까울수록 광 지향 분포에서 사이드 빔이 더 커질 수 있다.
상기 제1곡면부(141)와 제2곡면부(142)는 상기 홈(144)에 의해 구조적으로 분리되며, 상기 홈(144)을 기준으로 선 대칭 구조를 갖는다. 또는 상기 제1곡면부(141)와 제3곡면부(142) 사이의 홈(144)은 상기 제1곡면부(141)와 제2곡면부(142)의 접선이 된다.
상기 렌즈층(140)의 제1 및 제2곡면부(141,142)는 상기 기판(110)의 제1방향(X3, 한 변의 길이 방향) 양측에 배치되며, 측면부(146)는 상기 기판(110)의 제1방향과 직교하는 제2방향의 양 측면과 동일한 평면으로 형성된다.
상기 렌즈층(140)의 최대 두께(Y4)(기판과 렌즈층의 고점 사이의 거리)는 상기 기판 두께(Y3)의 3/2 이상으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈층(140)의 제1방향 길이(X3, 렌즈층의 길이 또는 기판에서 한 변의 길이)는 상기 렌즈층(140)의 최대 두께(Y4)의 5배 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1곡면부 또는 상기 제2곡면부의 길이(X4)는 상기 렌즈층(140) 또는 기판(110)의 제1방향(X) 길이(X3)의 1/2 정도이며, 상기 렌즈층(140)의 폭(Z2)은 상기 렌즈층(140)의 길이(X3)의 1/3 이하로 형성될 수 있다.
도 5은 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이며, 도 6은 도 5의 사시도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예와 동일한 부분에 대해서는 상기에 개시된 실시 예를 참조하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발광 소자 패키지(102)는 기판(110) 위에 3개의 곡면부(151,152,153)을 갖는 렌즈층(150)과 복수의 발광 소자(120)를 포함한다.
상기 기판(110)의 상면에는 제1 내지 제3리드 전극(112,114,114A)이 배치되며, 하면에는 제1 및 제2바텀 전극(113,115), 그리고 방열 프레임(118)이 배치될 수 있다. 상기 제1리드 전극(112)과 제1바텀 전극(113)은 제1쓰루 홀(116)로 연결되며, 상기 제3리드 전극(114A)과 제2바텀 전극(115)은 제2쓰루 홀(117)로 연결된다. 상기 방열 프레임(118)은 상기 제1바텀 전극(113) 또는 제2바텀 전극(115)에 연결되거나, 독립된 구조로 방열 기능을 수행할 수 있다.
복수의 발광소자(120)는 제1 내지 제3리드 전극(112,114,114A)에 의해 직렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(120)는 상기 렌즈층(150)의 홈(154A,154B) 아래에 각각 배치될 수 있다.
상기 렌즈층(150)은 상기 기판(110)의 제1방향으로 3개의 곡면부(151,152,153) 및 상기 곡면부(151,152,153) 사이의 홈(154A,154B)을 포함한다.
상기 곡면부(151,152,153)는 상기 기판(110)의 제1방향(X)인 길이 방향의 일측에 제1곡면부(151), 길이 방향 타측에 제2곡면부(152), 상기 제1곡면부(151) 및 제2곡면부(152) 사이에 제3곡면부(153)를 포함한다.
상기 각 곡면부(151,152,153) 사이에 홈(154A,154B)이 배치되며, 상기 홈(154A,154B)은 상기 기판(110)의 상면으로부터 소정 거리(H2) 이격된다. 상기 거리 H2에 따라 상기 렌즈층(150)의 홈(154A,154B) 주변에서의 광 반사율이 달라질 수 있으며, 이러한 거리를 조절하여 각 곡면부(151,152,153)에서의 사이드 빔 분포를 조절할 수 있다.
상기 제1곡면부(151)와 상기 제2곡면부(152) 사이에 제3곡면부(153)가 배치되며, 상기 제3곡면부(153)는 양측 홈(154A,154B) 사이에 배치되며, 그 저점은 상기 홈(154A,154B)의 하단이 된다.
상기 제1곡면부(151)와 제3곡면부(153) 사이의 홈(154A)은 상기 제1곡면부(151)와 제3곡면부(153)의 접선이며, 상기 제3곡면부(153)와 상기 제2곡면부(152) 사이의 홈(154B)은 상기 제3곡면부(153)와 상기 제2곡면부(152) 사이의 접선이 된다.
도 6과 같이, 상기 렌즈층(150)의 측면부(157)는 상기 제1내지 제3곡면부(151,152,153)의 양 측면으로서, 수직한 평면으로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6과 같이, 상기 렌즈층(150)의 최대 두께(Y6)(기판과 렌즈층의 고점 사이의 거리)는 상기 기판 두께(Y5)의 3/2 이상으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈층(150)의 제1방향 길이(X5, 렌즈층의 길이 또는 기판에서 한 변의 길이)는 상기 렌즈층(150)의 최대 두께(Y6)의 5배 이상으로 형성될 수 있다.
상기 각 곡면부(151,152,153)의 길이(X6,X8,X7)는 상기 렌즈층(140) 또는 기판(110)의 한 변의 길이(X5)의 1/3 정도이며, 상기 렌즈층(150)의 폭(Z3)은 상기 렌즈층(150)의 길이(X5)의 1/3 이하로 형성될 수 있다.
도 7은 제2실시 예에 따른 패키지의 지향각 분포를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 3에 개시된 발광 소자 패키지는 그 지향각이 160°이상의 분포를 갖는다. 이러한 발광 소자 패키지의 지향각 분포는 인접한 발광 소자 패키지와의 이격에 따른 암부를 제거할 수 있으며, 발광 소자 패키지의 어레이 개수를 줄일 수 있다. 또한 전체 조사 영역에 균일한 분포로 광을 분포시켜 줄 수 있다.
도 8은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 측 단면도이다. 제4실시 예를 설명함에 있어서, 상기에 개시된 실시 예들과 동일한 부분에 대해서는 상기의 실시 예를 참조하기로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 제1곡면부(251)와 제2곡면부(252) 사이의 홈(254)에 반사층(260)이 형성된다. 상기 반사층(260)은 상기 제1곡면부(251) 및 제2곡면부(252) 사이에 형성되어, 상기 제1 및 제2곡면부(251,252)의 경계부분으로 입사되는 광을 대부분 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사층(260)은 TiO2, SiO2, 및 Al 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 반사층(260)의 상면은 상기 렌즈층(250)의 고점보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반사층(350)의 반사율은 60~95% 정도의 반사율을 가질 수 있다.
상기 반사층(260)의 상면 폭은 상기 렌즈층(250)의 폭과 동일하며, 길이(2*D2)는 상기 홈(254)의 깊이와 곡면부(251,252)의 곡률에 따라 달라질 수 있다.
상기 렌즈층(250)의 홈(254)과 상기 발광 소자(220)의 간격(D3)은 렌즈층(250)의 최고 두께 미만으로 형성될 수 있으며, 이러한 간격(D3)은 상기 반사층(260)에 의해 도 3의 실시 예보다 더 이격될 수 있다.
상기 렌즈층(250)의 곡면부(251,252)에 대한 구조는 홈(254)을 기준으로 동일한 거리(Xa=Xb)를 갖도록 선 대칭되게 배치되며, 이러한 렌즈층(250)에 대한 구체적인 설명은 제2실시 예를 참조하기로 한다.
여기서, 상기 기판(210)에는 제1리드 전극(212) 및 제2리드 전극(214)이 기판 측면을 따라 기판 하면까지 연장된 구조이다.
도 10은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이고, 도 11은 도 10의 사시도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 발광 소자 패키지(300)는 제1 내지 제3곡면부(351,352,353)를 포함하며, 상기 제1내지 제3곡면부(351,352,353)의 길이(Xc,Xe,Xd)는 동일할 수 있다.
상기 제1 내지 제3곡면부(351,352,353) 사이의 홈(354,355)에는 반사층(360)이 각각 형성된다. 상기 반사층(360)은 TiO2, SiO2, 및 Al 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 반사층(360)의 상면은 상기 렌즈층(350)의 고점보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 상기 반사층(360) 및 상기 홈(354,355)은 상기 렌즈층(360)의 곡면부(351,352,353) 사이에 배치되어, 상기 발광 소자(320)로부터 방출된 광을 각각 반사시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 반사층(360)의 반사율은 60~95% 정도의 반사율을 가질 수 있다.
여기서, 상기 기판(110)에는 제1리드 전극(312) 및 제2리드 전극(314)이 기판 측면을 따라 기판 하면까지 연장된 구조이다.
상기 제1 및 제2리드 전극(312,314) 사이에는 제3리드 전극(313)이 배치되며, 상기 제3리드 전극(313)은 상기 복수의 발광 소자(320)를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다.
상기 복수의 발광 소자(320)는 서로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 12는 제6실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 측 단면도이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(400)는 도 3에 개시된 발광 소자 패키지(101)가 어레이된 모듈 기판(411); 상기 모듈 기판(411) 위에 광학 시트(413), 상기 광학 시트(411) 위에 표시 패널(415)을 포함한다.
상기 복수의 발광 소자 패키지(101)는 모듈 기판(411) 위에 소정 간격(G1)으로 배치되며, 그 배열 방식은 적어도 1열 및 1행으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 패키지(101)는 도 3의 패키지를 적용한 예이며, 상기에 개시된 다른 패키지를 선택적으로 적용할 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자 패키지(101)은 상기 모듈 기판(411) 위에 렌즈층의 길이 방향으로 배열될 수 있다.
상기 모듈 기판(411)은 금속 기판, 세라믹 기판, 플렉시블 기판, 수지 기판 등을 포함하며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 시트(413)는 상기 모듈 기판(411) 위에 적어도 한 장으로 배치된다. 상기 광학 시트(413)는 광학 부재로서, 확산시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있으며, 상기 확산 시트는 상기 발광 소자 패키지에서 출사된 광을 확산시켜 주며, 상기 프리즘 시트는 상기 확산된 광을 발광 영역으로 가이드하게 된다. 여기서, 상기 휘도 강화 시트는 휘도를 강화시켜 주게 된다.
상기 모듈 기판(411) 및 광학 시트(413)는 샷시, 몰드 프레임 등과 같은 바텀 커버 등과 같은 수납부에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(101)를 갖는 모듈 기판(411) 및 광학 시트(413)는 라이트 유닛으로 기능할 수 있으며, 상기 라이트 유닛은 타켓 광 예컨대, 표시 패널(415)이 필요로 하는 광을 제공하게 된다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 패키지(101)의 구동 방식에 따라 로컬 디밍을 구현할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 시트(411) 위에는 표시 패널(415)(예: LCD Panel)이 위치하게 되며, 상기 광학 시트(411)로 출사된 광을 이용하여 정보를 표시하게 된다. 상기 표시 패널(415)은 예컨대, 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 투명 전극이 형성된 한 쌍의 기판을 대면 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)로 구현될 수 있으며, 상기 액정패널의 두 투명 전극 사이의 전기장 크기에 따라 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하여 빛의 투과율을 변화시킨다. 상기 표시 패널(415)은 그 일면 또는 양면에 편광판을 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 광학 시트(413)의 위 또는 아래에는 광 변환 형광 필름(PLF·Photo Luminescent Film)을 배치할 수 있으며, 상기 광 변환 형광 필름은 상기 발광 소자 패키지(101)로부터 방출된 일부 광을 다른 파장의 광으로 변환하게 된다.
도 13은 제7실시 예에 따른 라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 13을 참조하면, 라이트 유닛(400A)은 도 3에 개시된 발광 소자 패키지(101)가 어레이된 모듈 기판(410), 도광판(412), 반사 시트(414), 광학 시트(413)를 포함한다.
상기 발광 소자 패키지(101)는 도 3에 개시된 패키지 또는 다른 실시 예에 개시된 패키지가 선택적으로 배열되며, 상기 도광판(412)으로 광을 입사시켜 준다. 여기서, 상기 발광 소자 패키지(101)은 상기 모듈 기판(410) 위에 렌즈층의 길이 방향으로 배열될 수 있다.
상기 도광판(412)은 광학 부재로서, 상기 모듈 기판(410)의 일측에 배치되며, 그 재질은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 상면 및 하면 중 어느 하나에 패턴이 형성될 수 있다. 상기 도광판(410)의 하면은 반사 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 도광판의 재질에 대해 한정하지는 않는다. 상기 도광판(412)은 입사되는 광을 면 광원으로 변환하여 표시 패널 방향으로 가이드해 준다.
상기 도광판(412) 아래에는 반사 시트(414)가 배치되며, 상기 반사 시트(414)는 상기 복수의 발광 소자 패키지(101) 아래까지 연장될 수 있다. 상기 반사 시트(414)는 입사되는 광을 도광판 방향으로 반사시켜 주어, 광의 재 사용율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 도광판(412) 위에는 광학 시트(413)가 배치되며, 상기 광학 시트(412)는 확산 시트, 프리즘 시트, 휘도 강화 시트 등을 포함하며, 도 12의 설명을 참조하기로 한다. 상기 도광판(412)와 상기 광학 시트(413) 사이의 간격은 이격되며, 그 이격되는 거리에 대해 한정하지는 않는다.
상기와 같은 실시 예의 발광 소자 패키지를 적용한 라이트 유닛은 발광 소자 패키지의 광 분포가 와이드 지향각을 갖고 있어서, 인접한 발광 소자 패키지 사이에 발생되는 암부를 제거할 수 있으며, 상대적으로 발광 소자 패키지의 개수를 줄일 수 있다.
상기 실시 예(들)에 따른 발광소자 패키지는 지시 장치, 조명 장치, 표시 장치 등의 광원으로 사용될 수 있다. 상기 조명장치는 조명등, 신호등, 전조등, 전광판 등을 포함한다. 또한 상기 각 실시 예는 각 실시 예로 한정되지 않고, 상기에 개시된 다른 실시 예에 선택적으로 적용될 수 있으며, 각 실시 예로 한정하지는 않는다.
상기한 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,101,102,200,300 : 발광 소자 패키지
110,210,310 : 기판
112,114,113,114A,212,214,312,313,314 : 리드 전극
113,115 : 바텀 전극, 118 : 방열 프레임
130,140,150,250,350 : 렌즈층
260,360 : 반사층
110,210,310 : 기판
112,114,113,114A,212,214,312,313,314 : 리드 전극
113,115 : 바텀 전극, 118 : 방열 프레임
130,140,150,250,350 : 렌즈층
260,360 : 반사층
Claims (21)
- 기판;
상기 기판 위에 배치된 발광 소자;
상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층; 및
상기 렌즈층은 상기 기판의 제1방향을 따라 상기 렌즈층의 일측에 배치된 제1곡면부와 상기 렌즈층의 타측에 배치된 제2곡면부를 포함하고,
상기 기판의 양측면은 상기 기판의 상기 제1방향과 직교하는 제2방향과 동일한 평면으로 형성된 측면부를 포함하고,
상기 제1곡면부와 상기 제2곡면부 사이에 형성된 오목한 홈과 상기 홈에는 반사층이 배치되며,
상기 반사층은 상기 렌즈층의 최고점보다 낮게 배치되는 발광 소자 패키지. - 기판;
상기 기판 위에 배치된 발광 소자;
상기 기판 위에 상기 발광 소자를 커버하는 렌즈층; 및
상기 렌즈층의 일측에 배치된 제1곡면부와 상기 렌즈층의 타측에 배치된 제2곡면부와 상기 제1곡면부와 상기 제2곡면부 사이에 배치된 제3곡면부를 포함하고, 상기 기판의 양측면은 상기 기판의 제1방향과 직교하는 제2방향과 동일한 평면으로 형성된 측면부를 포함하며,
상기 인접한 곡면부들 사이에 오목한 홈이 형성되며, 상기 홈에는 반사층이 배치되고,
상기 반사층은 상기 렌즈층의 최고점의 높이보다 낮게 배치되는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1곡면부와 상기 제2곡면부는 상기 홈에 의해 구조적으로 분리되는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈층은 상기 기판 상면 전체를 커버하는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈층의 홈은 상기 기판의 제1방향과 직교하는 상기 렌즈층의 제2방향을 따라 형성되며, 그 중앙에 상기 발광 소자가 대응되게 배치되는 발광 소자 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 제3곡면부는 상기 인접한 홈 사이에 배치되는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈층의 최대 두께는 상기 기판 두께의 적어도 3/2 범위를 포함하는 발광 소자 패키지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈층의 제1방향의 길이는 상기 렌즈층의 최대 두께의 적어도 5배의 범위를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 렌즈층의 제1방향의 길이는 상기 렌즈층의 제1방향과 직교하는 제2방향 길이의 3배 이하의 범위를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1곡면부 및 상기 제2곡면부는 상기 렌즈층의 홈을 기준으로 선 대칭되는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반사층의 상면 폭은 상기 렌즈층의 폭과 동일한 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반사층은 TiO2, SiO2, 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판 위에 복수의 리드 전극을 포함하며,
상기 복수의 리드 전극에 상기 발광 소자가 전기적으로 연결되는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판 내에 복수의 쓰루 홀 및 상기 기판 아래에 복수의 바텀 전극을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 렌즈층 내에 형광체를 포함하는 발광 소자 패키지.
- 상기 제1항 또는 제2항 중 어느 하나인 복수의 발광 소자 패키지;
상기 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 모듈 기판; 및
상기 복수의 발광 소자 패키지의 일측에 배치된 광학 부재를 포함하는 라이트 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 렌즈층의 홈은 상기 기판의 제1방향과 직교하는 상기 렌즈층의 제2방향을 따라 형성되며, 그 중앙에 상기 발광 소자가 대응되게 배치되는 라이트 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 렌즈층의 홈과 상기 발광 소자의 간격은 상기 렌즈층의 최대 두께보다 작은 라이트 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 광학 부재는 광학 시트 및 도광판 중 적어도 하나를 포함하는 라이트 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 렌즈층의 최대 두께는 상기 기판 두께의 적어도 3/2 범위를 포함하는 라이트 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 반사층의 상면 폭은 상기 렌즈층의 폭과 동일한 라이트 유닛.
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