KR101709280B1 - 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛 - Google Patents

발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR101709280B1
KR101709280B1 KR1020150133146A KR20150133146A KR101709280B1 KR 101709280 B1 KR101709280 B1 KR 101709280B1 KR 1020150133146 A KR1020150133146 A KR 1020150133146A KR 20150133146 A KR20150133146 A KR 20150133146A KR 101709280 B1 KR101709280 B1 KR 101709280B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
light
substrate
discharge path
Prior art date
Application number
KR1020150133146A
Other languages
English (en)
Inventor
오승현
김평국
조성식
허민영
김윤호
Original Assignee
주식회사 루멘스
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 주식회사 루멘스 filed Critical 주식회사 루멘스
Priority to KR1020150133146A priority Critical patent/KR101709280B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101709280B1 publication Critical patent/KR101709280B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64Heat extraction or cooling elements
    • G02F2001/133628

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 전극 분리선을 기준으로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 기판; 상기 기판에 실장되는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 형성된 반사컵부와, 상기 반사컵부의 입구에 단턱이 형성되는 수용부와, 상기 발광 소자의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 몸체를 구비하는 반사 부재; 및 상기 발광 소자와 이격 공간을 사이에 두고 이격되도록 상기 수용부의 단턱에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재;를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 광변환 부재에 의해 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 공기 배출 경로부가 형성되고, 상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사 부재의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 방사선상으로 형성되는 오목홈부이며, 상기 오목홈부는, 상기 단턱 및 상기 몸체에 오목 형성되는 하부홈과, 상기 몸체에 오목 형성되며 상기 하부홈과 연통되는 상부홈을 포함하고, 상기 상부 홈의 폭의 평균값은 상기 하부 홈의 폭의 평균값보다 클 수 있다.

Description

발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛{Light emitting device package and backlight unit}
본 발명은 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 용도나 조명 용도로 사용할 수 있는 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 PN 다이오드 형성을 통해 발광원을 구성함으로써, 다양한 색의 광을 구현할 수 있는 일종의 반도체 소자를 말한다. 이러한 발광 소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 LED는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 기판이나 리드프레임에 실장한 후, 패키징할 수 있어서 여러 가지 용도로 모듈화하여 백라이트 유닛(backlight unit)이나 각종 조명 장치 등에 적용할 수 있다.
종래의 발광 소자 패키지는 열에 취약한 형광체 또는 양자점을 설치하기 위하여 고온의 열이 발생되는 발광 소자와 형광체 또는 양자점 사이에 이격 공간을 두어 서로 이격시키는 리모트 타입의 형광체 또는 양자점이 적용되었다.
즉, 종래의 LED와 같은 발광 소자는 그 표면의 온도가 120도 이상 올라갈 수 있고, 이러한 고온을 형광체나 양자점이 견디기 어렵기 때문에 발광 소자와 형광체 또는 양자점 사이에 공기층을 두어 열전달을 차단할 수 있었다.
그러나, 이러한 리모트 타입의 형광체나 양자점이라 하더라도 이격 공간 안에 공기층이 가열되고, 가열된 공기층이 다시 형광체나 양자점을 가열할 수 있기 때문에 열적으로 취약할 수 있었다.
또한, 이격 공간에서 가열된 공기층은 그 부피가 팽창되는 것으로서, 팽창된 공기의 압력에 의해서 부품들 간의 결속이 취약해지거나 파손되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 이격 공간의 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 공기 배출 경로부를 이용하여 형광체 또는 양자점 등 열에 민감한 광변환 부재로 전달되는 열을 최소화할 수 있고, 이격 공간 내부의 공기압 증가를 감소시켜서 내구성을 향상시키며, 광변환 부재를 유리 재질의 상판 및 하판으로 완전하게 밀봉하여 광변환 부재를 기계적, 열적으로 견실하게 보호할 수 있고, 이격 공간 내부의 공기는 배출하면서 동시에 발광 소자에서 발생되는 빛의 직접적인 외부 노출을 방지하여 빛샘현상을 방지하며, 색재현성을 향상시킬 수 있게 하는 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
삭제
삭제
삭제
삭제
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 발광 소자 패키지는, 전극 분리선을 기준으로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 기판; 상기 기판에 실장되는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 형성된 반사컵부와, 상기 반사컵부의 입구에 단턱이 형성되는 수용부와, 상기 발광 소자의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 몸체를 구비하는 반사 부재; 및 상기 발광 소자와 이격 공간을 사이에 두고 이격되도록 상기 수용부의 단턱에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재;를 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 광변환 부재에 의해 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 공기 배출 경로부가 형성되고, 상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사 부재의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 방사선상으로 형성되는 오목홈부이며, 상기 오목홈부는, 상기 단턱 및 상기 몸체에 오목 형성되는 하부홈과, 상기 몸체에 오목 형성되며 상기 하부홈과 연통되는 상부홈을 포함하고, 상기 상부 홈의 폭의 평균값은 상기 하부 홈의 폭의 평균값보다 클 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 제 1 방향 및 제 2 방향 또는 제 1 방향, 제 2 방향, 제 3 방향 및 제 4 방향으로 방사선상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기판으로부터 상기 오목홈부의 최저면의 높이는 상기 발광 소자에서 발생된 빛이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 기판으로부터 상기 발광 소자의 높이 보다 높고, 상기 기판으로부터 상기 수용부의 단턱의 높이 보다 낮을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 광변환 부재는, 투광성 재질인 하판과 상판 사이에 양자점이 밀봉되어 이루어지는 양자점 시트 또는 형광체를 포함하는 형광체 시트일 수 있다.
삭제
삭제
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기판은 리드 프레임이고, 상기 발광 소자는 플립칩 형태의 LED이고, 상기 반사 부재는 상기 기판에 사출 성형되는 화이트 EMC이며, 상기 오목홈부는 상기 반사 부재의 사출 성형시 성형되는 적어도 그 단면이 포물선형, 반원형, 삼각형인 것일 수 있다.
삭제
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 백라이트 유닛은, 전극 분리선을 기준으로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 기판; 상기 기판에 실장되는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 형성된 반사컵부와, 상기 반사컵부의 입구에 단턱이 형성되는 수용부와, 상기 발광 소자의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 몸체를 구비하는 반사 부재; 상기 발광 소자와 이격 공간을 사이에 두고 이격되도록 상기 수용부의 단턱에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재; 및 상기 발광 소자에서 발생된 빛의 경로에 설치되는 도광판;을 포함하고, 상기 발광 소자와 상기 광변환 부재에 의해 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 공기 배출 경로부가 형성되고, 상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사 부재의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 방사선상으로 형성되는 오목홈부이며, 상기 오목홈부는, 상기 단턱 및 상기 몸체에 오목 형성되는 하부홈과, 상기 몸체에 오목 형성되며 상기 하부홈과 연통되는 상부홈을 포함하고, 상기 상부 홈의 폭의 평균값은 상기 하부 홈의 폭의 평균값보다 큰 것일 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 광변환 부재로 전달되는 열을 최소화하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있고, 이격 공간 내부의 공기압 증가를 감소시켜서 내구성을 향상시키며, 광변환 부재를 유리 재질의 상판 및 하판으로 완전하게 밀봉하여 광변환 부재를 기계적, 열적으로 견실하게 보호할 수 있고, 이격 공간 내부의 공기는 배출하면서 동시에 발광 소자에서 발생되는 빛의 직접적인 외부 노출을 방지하여 빛샘현상을 방지하여 색재현성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 측면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 패키지의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 공기 배출 경로부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 1의 발광 소자 패키지의 공기 배출 경로부의 다양한 실시예들을 확대하여 나타내는 측면도들이다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지를 나타내는 상면 사시도이다.
도 9는 도 8의 발광 소자 패키지를 나타내는 저면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)를 나타내는 부품 분해 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 측면도이고, 도 3은 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 측단면도이고, 도 4는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 공기 배출 경로부(50)를 확대하여 나타내는 측면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)는, 기판(10)과, 발광 소자(20)와, 반사 부재(30) 및 광변환 부재(40)를 포함할 수 있고, 상기 반사 부재에 공기 배출 경로부(50)가 형성될 수 있다.
예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)은 전극 분리선(L)을 기준으로 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)으로 이루어지는 것으로서, 리드 프레임 또는 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)이 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 상기 기판(10)은 리드 프레임이나 인쇄 회로 기판에 반드시 국한되지 않고, 표면이 절연 처리되고, 배선층이 형성되는 금속 기판일 수 있다. 이외에도 상기 기판(10)은 매우 다양한 형태의 모든 기판이 적용될 수 있다.
또한, 상기 발광 소자(20)는, 상기 기판(10)에 실장될 수 있도록 제 1 패드(P1) 및 제 2 패드(P2)가 하방으로 노출되는 플립칩 형태의 LED일 수 있다.
예컨대, 상술된 상기 발광 소자(20)는, 바람직하게는 블루광을 발생시키는 블루 LED일 수 있다. 이외에도, 레드 LED 및 그린 LED 등 다양한 파장의 빛을 발생시키는 LED이거나, 자외선 LED일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고 각종 수평형 또는 수직형 LED이거나 각종 범프나 와이어나 솔더 등의 신호전달매체가 설치되는 다양한 형태의 발광 소자들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 발광 소자(20)는 반도체로 이루어질 수 있는 것으로서, 예를 들면, MOCVD법 등의 기상성장법에 의해, 성장용 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 상에 InN, AlN, InGaN, AlGaN, InGaAlN 등의 질화물 반도체를 에피택셜 성장시켜 구성할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(20)는, 질화물 반도체 이외에도 ZnO, ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlInGaP 등의 반도체를 이용해서 형성할 수 있다. 이들 반도체는, n형 반도체층, 발광층, p형 반도체층의 순으로 형성한 적층체를 이용할 수 있다. 상기 발광층(활성층)은, 다중 양자웰 구조나 단일 양자웰 구조를 포함한 적층 반도체 또는 더블 헤테로 구조의 적층 반도체를 이용할 수 있다. 이외에도 상기 발광 소자(20)는, 디스플레이 용도나 조명 용도 등 용도에 따라 임의의 파장의 것을 선택할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사 부재(30)는 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 몸체(33)의 중앙에 반사컵부(C)가 형성되고, 상기 발광 소자(20)의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 절연성 재질의 반사성이 우수한 화이트 EMC일 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않는다.
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광변환 부재(40)는, 상기 발광 소자(20)와 이격되도록 상기 반사 부재(30)에 설치되고, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 광변환하는 형광체 또는 양자점을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 형광체는 아래와 같은 조성식 및 컬러를 가질 수 있다.
산화물계: 옐로우색 및 그린색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 옐로우색 및 그린색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 옐로우색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 그린색 β-SiAlON:Eu, 옐로우색 L3Si6O11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 레드색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu
이러한, 상기 형광체의 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, Y은 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 부활성제등이 추가로 적용될 수 있다.
또한, 상기 양자점(Quantum Dot, QD)은 CdSe, InP 등의 코어(3 ~ 10nm)와 ZnS, ZnSe 등의 쉘(0.5 ~ 2nm)및 코어, 쉘의 안정화를 위한 리간드(Ligand)의 구조로 구성될 수 있으며, 크기에 따라 다양한 칼라를 구현할 수 있다.
이러한 상기 광변환 부재(40)는, 투광성 재질인 하판(41)과 상판(42) 사이에 양자점(43)이 밀봉되어 이루어지는 양자점 시트 또는 형광체를 포함하는 형광체 시트일 수 있다. 여기서, 상기 하판(41)과 상기 상판(42)은 유리 재질로 제작되고 접착제에 의해 밀봉되어 열과 수분에 민감한 상기 양자점(43)을 견고하게 보호할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공기 배출 경로부(50)는 상기 발광 소자(20)와 상기 광변환 부재(40) 사이의 이격 공간(A)에서 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재(30)의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 오목홈부(51)(52)(53)(54)일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 공기 배출 경로부(50)는, 상기 반사 부재(30)의 상면에 형성되고, 상기 반사컵부(C)를 중심으로 상기 반사컵부(C)로부터 제 1 방향, 제 2 방향, 제 3 방향 및 제 4 방향으로 방사선상으로 형성되는 오목홈부(51)(52)(53)(54)일 수 있다. 그러나, 상기 오목홈부(51)(52)(53)(54)는 적어도 하나 이상인 것으로 반드시 4개로 국한되지 않는다.
또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사 부재(30)는, 상기 광변환 부재(40)가 수용될 수 있도록 상기 반사컵부(C)의 입구에 상기 광변환 부재와 대응되는 형상으로 단턱(31)이 형성되는 수용부(32)가 형성되는 형상일 수 있다.
여기서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(10)으로부터 상기 오목홈부(52)의 최저면의 높이(H2)는 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 기판(10)으로부터 상기 발광 소자(20)의 높이(H1) 보다 높고, 상기 기판(10)으로부터 상기 수용부(32)의 단턱(31)의 높이(H3) 보다 낮을 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오목홈부(52)의 형상은 공기가 배출되도록 상기 이격 공간(A)과 연통되는 연통 구역(K)의 영역이 너무 크면 빛샘 현상이 증대되어 악영향을 미칠 수 있고, 상기 연통 구역(K)의 영역이 너무 작으면 공기 배출 효과가 줄어들어서 냉각 성능이 떨어질 수 있다.
따라서, 빛샘 현상을 줄이면서 냉각 성능을 최대화하기 위한 최적화 설계가 필요한 것으로서, 반복되는 실험 결과, 상기 오목홈부(52)의 내면의 단면은 포물선 형상으로 형성되고, 상기 오목홈부(52)의 깊이(L4)는 250 마이크로미터 내지 300 마이크로미터인 경우, 빛샘 현상을 줄이면서 냉각 성능을 최대화할 수 있었다.
또한, 이 때, 부피를 줄여서 패키지를 집적화하기 위하여 상기 광변환 부재(40)의 두께(L5)는 150 마이크로미터 내지 200 마이크로미터일 수 있다.
또한, 상기 오목홈부(52)는 상기 반사 부재(30)의 사출 성형시 성형되는 것으로서, 상기 오목홈부(52)의 입구 폭(L2)은 150 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, 상기 광변환 부재(40)의 하면에 인접하여 상기 이격 공간(A)과 연통되는 연통 구역(K)의 입구 폭(L1)은 20 내지 50 마이크로미터인 경우에도 빛샘 현상을 줄이면서 냉각 성능을 최대화할 수 있었다. 여기서, 오목홈부(52)는 단턱(31)과 몸체(33)에 오목 형성되는 하부 홈(52a)와, 몸체(33)에 오목 형성되며 하부 홈(52a)과 연통되는 상부 홈(52b)로 구성될 수 있다. 이때, 위의 입구 폭(L2) 및 입구 폭(L1)의 관계는, 상부 홈(52b)의 폭의 평균값이 하부 홈(52a)의 폭의 평균값 보다 큰 경우이다.
그러나, 이러한 상기 공기 배출 경로부(50)의 상기 오목홈부(51)(52)(53)(54)는 도 4에 도시된 포물선형에 반드시 국한되지 않는다.
도 5 내지 도 7은 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 공기 배출 경로부(50)의 다양한 실시예들을 확대하여 나타내는 측면도들이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공기 배출 경로부(50)의 오목홈부(55)는 반지름(R)을 갖는 반원형일 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기 배출 경로부(50)의 오목홈부(56)는 사잇각(K1)을 갖는 삼각형일 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 공기 배출 경로부(50)의 오목홈부(57)는 폭(M1)과 깊이(M2)를 갖는 사각형일 수 있다. 이외에도 다각형이나 타원형 등 다양한 형태의 오목홈부들이 적용될 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이격 공간(A)의 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 상기 공기 배출 경로부(50)를 이용하여 형광체 또는 양자점 등 열에 민감한 상기 광변환 부재(40)로 전달되는 열을 최소화할 수 있고, 상기 이격 공간(A) 내부의 공기압 증가를 감소시켜서 내구성을 향상시키며, 상기 광변환 부재(40)를 유리 재질의 상판(42) 및 하판(41)으로 완전하게 밀봉하여 광변환 부재를 기계적, 열적으로 견실하게 보호할 수 있고, 상기 이격 공간(A) 내부의 공기는 배출하면서 동시에 상기 발광 소자(20)에서 발생되는 빛의 직접적인 외부 노출을 방지하여 빛샘현상을 방지하며, 색재현성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)를 나타내는 상면 사시도이고, 도 9는 도 8의 발광 소자 패키지(200)를 나타내는 저면 사시도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(200)는, 상기 반사 부재(30)는 장축(S1) 방향으로 길고, 단축(S2) 방향으로 짧은 전체적으로 직육면체 형상이고, 상기 공기 배출 경로부(50)는 상기 반사 부재(30)의 상면에 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 단축 방향을 따라 제 1 방향 및 제 2 방향으로 각각 형성되는 2개의 오목홈부(58)이며, 상기 광변환 부재(40)는 상기 반사 부재(30)의 크기와 대응되도록 상기 반사 부재(30)의 상면에 접착되고, 상기 기판(10)의 상기 전극 분리선(L)은 적어도 일부분이 절곡되는 형상일 수 있다. 따라서, 상기 이격 공간 내부의 가열된 공기는 상기 단축(S2) 방향으로 신속하게 외부로 배출될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 일부 실시예들에 따른 백라이트 유닛(1000)은, 전극 분리선(L)을 기준으로 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)으로 이루어지는 기판(10)과, 상기 기판(10)에 실장되는 발광 소자(20)와, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 반사컵부(C)가 형성되고, 상기 발광 소자(20)의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 반사 부재(30)와, 상기 발광 소자(20)와 이격되도록 상기 반사 부재(30)에 설치되고, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재(40) 및 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛의 경로에 설치되는 도광판(110)을 포함하고, 상기 발광 소자(20)와 상기 광변환 부재(40) 사이의 이격 공간(A)에서 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재(30)의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간(A)과 연통되는 공기 배출 경로부(50)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 기판(10)과, 상기 발광 소자(20)와, 상기 반사 부재(30) 및 상기 공기 배출 경로부(50)는 도 1 내지 도 9에 도시된 본 발명의 여러 실시예들에 따른 발광 소자 패키지(100)(100)들의 구성 요소들과 그 구성 및 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 도광판(110)은, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 유도할 수 있도록 투광성 재질로 제작될 수 있는 광학 부재일 수 있다.
이러한, 상기 도광판(110)은, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛의 경로에 설치되어, 상기 발광 소자(20)에서 발생된 빛을 보다 넓은 면적으로 전달할 수 있다.
이러한, 상기 도광판(110)은, 그 재질이 폴리카보네이트 계열, 폴리술폰계열, 폴리아크릴레이트 계열, 폴리스틸렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨 계열, 폴리에스테르 등이 적용될 수 있고, 이외에도 각종 투광성 수지 계열의 재질이 적용될 수 있다. 또한, 상기 도광판(110)은, 표면에 미세 패턴이나 미세 돌기나 확산막등을 형성하거나, 내부에 미세 기포를 형성하는 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
여기서, 도시하지 않았지만, 상기 도광판(110)의 상방에는 각종 확산 시트, 프리즘 시트, 필터 등이 추가로 설치될 수 있다. 또한, 상기 도광판(110)의 상방에는 LCD 패널 등 각종 디스플레이 패널이 설치될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 전극 분리선을 기준으로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 기판;
    상기 기판에 실장되는 발광 소자;
    상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 형성된 반사컵부와, 상기 반사컵부의 입구에 단턱이 형성되는 수용부와, 상기 발광 소자의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 몸체를 구비하는 반사 부재; 및
    상기 발광 소자와 이격 공간을 사이에 두고 이격되도록 상기 수용부의 단턱에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재;를 포함하고,
    상기 발광 소자와 상기 광변환 부재에 의해 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 공기 배출 경로부가 형성되고,
    상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사 부재의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 방사선상으로 형성되는 오목홈부이며,
    상기 오목홈부는, 상기 단턱 및 상기 몸체에 오목 형성되는 하부홈과, 상기 몸체에 오목 형성되며 상기 하부홈과 연통되는 상부홈을 포함하고,
    상기 상부 홈의 폭의 평균값은 상기 하부 홈의 폭의 평균값보다 큰, 발광 소자 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 제 1 방향 및 제 2 방향 또는 제 1 방향, 제 2 방향, 제 3 방향 및 제 4 방향으로 방사선상으로 형성되는, 발광 소자 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판으로부터 상기 오목홈부의 최저면의 높이는 상기 발광 소자에서 발생된 빛이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 기판으로부터 상기 발광 소자의 높이 보다 높고, 상기 기판으로부터 상기 수용부의 단턱의 높이 보다 낮은, 발광 소자 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변환 부재는, 투광성 재질인 하판과 상판 사이에 양자점이 밀봉되어 이루어지는 양자점 시트 또는 형광체를 포함하는 형광체 시트인, 발광 소자 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 리드 프레임이고, 상기 발광 소자는 플립칩 형태의 LED이고, 상기 반사 부재는 상기 기판에 사출 성형되는 화이트 EMC이며, 상기 오목홈부는 상기 반사 부재의 사출 성형시 성형되는 적어도 그 단면이 포물선형, 반원형, 삼각형인 것인, 발광 소자 패키지.
  6. 삭제
  7. 전극 분리선을 기준으로 제 1 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 기판;
    상기 기판에 실장되는 발광 소자;
    상기 발광 소자에서 발생된 빛을 반사할 수 있도록 형성된 반사컵부와, 상기 반사컵부의 입구에 단턱이 형성되는 수용부와, 상기 발광 소자의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성되는 몸체를 구비하는 반사 부재;
    상기 발광 소자와 이격 공간을 사이에 두고 이격되도록 상기 수용부의 단턱에 설치되고, 상기 발광 소자에서 발생된 빛을 광변환하는 광변환 부재; 및
    상기 발광 소자에서 발생된 빛의 경로에 설치되는 도광판;을 포함하고,
    상기 발광 소자와 상기 광변환 부재에 의해 가열된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 상기 반사 부재의 적어도 일부분에 형성되고, 상기 이격 공간과 연통되는 공기 배출 경로부가 형성되고,
    상기 공기 배출 경로부는, 상기 반사 부재의 상면에 상방으로 개방되게 형성되고, 상기 반사컵부를 중심으로 상기 반사컵부로부터 방사선상으로 형성되는 오목홈부이며,
    상기 오목홈부는, 상기 단턱 및 상기 몸체에 오목 형성되는 하부홈과, 상기 몸체에 오목 형성되며 상기 하부홈과 연통되는 상부홈을 포함하고,
    상기 상부 홈의 폭의 평균값은 상기 하부 홈의 폭의 평균값보다 큰, 백라이트 유닛.
KR1020150133146A 2015-09-21 2015-09-21 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛 KR101709280B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150133146A KR101709280B1 (ko) 2015-09-21 2015-09-21 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150133146A KR101709280B1 (ko) 2015-09-21 2015-09-21 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101709280B1 true KR101709280B1 (ko) 2017-02-23

Family

ID=58315368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150133146A KR101709280B1 (ko) 2015-09-21 2015-09-21 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101709280B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116107119A (zh) * 2023-04-12 2023-05-12 永林电子股份有限公司 一种显示模组用led发光器件及显示模组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090121956A (ko) * 2008-05-23 2009-11-26 서울반도체 주식회사 Led 패키지
JP2015099813A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 シチズンホールディングス株式会社 Led素子を用いた発光装置
KR101553343B1 (ko) * 2014-12-15 2015-09-15 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090121956A (ko) * 2008-05-23 2009-11-26 서울반도체 주식회사 Led 패키지
JP2015099813A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 シチズンホールディングス株式会社 Led素子を用いた発光装置
KR101553343B1 (ko) * 2014-12-15 2015-09-15 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116107119A (zh) * 2023-04-12 2023-05-12 永林电子股份有限公司 一种显示模组用led发光器件及显示模组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103700750A (zh) 发光器件封装
KR101567927B1 (ko) 면광원 디스플레이 장치, 조명 장치 및 이를 갖는 백라이트 유닛
JP7335574B2 (ja) 発光素子パッケージ
KR101575655B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛
KR101504168B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR101709280B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 백라이트 유닛
KR101575653B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101469052B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이의 제작 방법
KR101690203B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR101504160B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제작 방법
KR101675904B1 (ko) 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지 모듈의 제조 방법
KR101504993B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR101501017B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 갖는 백라이트 유닛
KR101623558B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이의 제작 방법
KR102590034B1 (ko) 형광체 조성물, 이를 포함하는 발광소자 패키지 및 조명장치
KR101550778B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR101713683B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR20160003429A (ko) 발광 소자 패키지, 발광 소자 패키지 모듈, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101623042B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR20150141337A (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR101547548B1 (ko) 형광체 봉지형 발광 소자 패키지와, 백라이트 유닛과, 조명 장치 및 형광체 봉지형 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR102486040B1 (ko) 발광소자 패키지 및 광원 장치
KR20160061297A (ko) 발광 소자 패키지
KR101709321B1 (ko) 발광 기능을 갖는 안테나 모듈 패키지 및 이의 제조 방법
KR101607140B1 (ko) 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant