KR101803560B1 - 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템 - Google Patents

발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101803560B1
KR101803560B1 KR1020100136063A KR20100136063A KR101803560B1 KR 101803560 B1 KR101803560 B1 KR 101803560B1 KR 1020100136063 A KR1020100136063 A KR 1020100136063A KR 20100136063 A KR20100136063 A KR 20100136063A KR 101803560 B1 KR101803560 B1 KR 101803560B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
cavity
layer
emitting device
diffusion layer
Prior art date
Application number
KR1020100136063A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120074104A (ko
Inventor
송윤수
최광규
김낙훈
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100136063A priority Critical patent/KR101803560B1/ko
Publication of KR20120074104A publication Critical patent/KR20120074104A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101803560B1 publication Critical patent/KR101803560B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0091—Scattering means in or on the semiconductor body or semiconductor body package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/52—Encapsulations

Abstract

본 발명은 발광 장치에 대한 것으로, 이 장치는 캐비티가 형성되어 있는 몸체, 상기 캐비티 내에 형성되는 발광 소자, 상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층, 상기 반사층 위에 형성되어 있으며, 무기 산화물 분말이 분산되어 있는 확산층 및 상기 발광 소자를 덮고, 상기 캐비티 내를 채우는 수지물을 포함한다. 다라서, 캐비티 내의 측면 또는 바닥면에 티타늄 산화물 분말을 포함하는 분산층을 포함하여 난반사를 유도함으로써 광 효율을 높일 수 있다.

Description

발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템{The light emitting apparatus and the lighting system having the same}
본 발명은 발광 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구성할 수 있다.
이러한 발광 다이오드는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광 장치로 이용되고 있으며, 발광 장치는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 광원으로 사용되고 있다.
실시예는 새로운 구조를 가지는 발광 장치를 제공한다.
실시예는 광 효율이 향상된 발광 장치를 제공한다.
실시예는 캐비티가 형성되어 있는 몸체, 상기 캐비티 내에 형성되는 발광 소자, 상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층, 상기 반사층 위에 형성되어 있으며, 무기 산화물 분말이 분산되어 있는 확산층 및 상기 발광 소자를 덮고, 상기 캐비티 내를 채우는 수지물을 포함하는 발광 장치를 제공한다.
한편, 실시예는 도광판, 기판과 상기 기판 상에 배치되는 발광 장치로 구성되며, 상기 발광 장치에서방출된 빛이 상기 도광판의 일측면으로 조사되는 발광 모듈 및 상기 도광판 위에 배치되는 광학시트를 포함하고, 상기 발광 장치는 캐비티가 형성되어 있는 몸체, 상기 캐비티 내에 형성되는 발광 소자, 상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층, 상기 반사층 위에 형성되어 있으며, 무기 산화물 분말이 분산되어 있는 확산층 및 상기 발광 소자를 덮고, 상기 캐비티 내를 채우는 수지물을 포함하는 발광 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 캐비티 내의 측면 또는 바닥면에 티타늄 산화물 분말을 포함하는 분산층을 포함하여 난반사를 유도함으로써 광 효율을 높일 수 있다.
티타늄 산화물 분말을 포함하는 분산층을 발광 소자 위에 형성함으로써 난반사뿐만 아니라 발광 소자를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.
또한, 캐비티를 매립하는 수지층에 형광체를 더 포함하여 광효율 및 색보정이 가능한 발광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 발광 장치를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 발광 장치를 포함하는 조명 시스템을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 발광 소자의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 제1 실시예에 따른 발광 장치(100)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면 및 측면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 반사층(116) 위에 상기 캐비티(115)의 일부를 매립하며 확산층(125)이 형성된다.
몸체(110)는 실리콘 재료, 세라믹 재료, 수지 재료 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 예컨대, 실리콘(silicon), 실리콘 카바이드(silicon carbide: SiC), 질화 알루미늄(aluminum nitride; AlN), 폴리프탈아마이드(polyphthalamide : PPA), 고분자액정(Liquid Crystal Polymer : LCP) 중 적어도 한 재질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
또한, 몸체(110)는 단층 또는 다층 기판의 구조물로 형성되거나, 사출 성형될 수 있으며, 이러한 몸체(110)의 형상이나 구조물에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(110)의 상부에는 개구부를 갖는 캐비티(115)가 형성된다. 캐비티(115)의 표면 형상은 오목한 컵 형상 또는 소정 곡률을 갖는 오목 튜브 형상으로 형성될 수 있으며, 그 표면 형상은 원형 또는 다각형 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 형상은 변경될 수 있다.
캐비티(115)의 측면은 몸체(110) 바닥면에 대해 외측으로 경사지게 형성될 수 있으며, 입사되는 광을 개구 방향으로 반사시켜 준다.
캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 단일층으로 형성되거나, 씨드층 위에 형성되는 은 도금층일 수 있다.
몸체(110)에는 양측으로 관통하는 제1,2 도전 부재(132,134)가 배치되며, 제1,2 도전 부재(132,134)는 몸체(110)의 바닥면에 배치되어 외부 전극으로 이용될 수 있다. 제1,2 도전 부재(132,134)는 리드 프레임 형태, 금속 박막 형태, 인쇄회로기판의 회로패턴 형태와 같이 형성될 수 있다.
상기 반사층(116)은 상기 캐비티(115)의 바닥면에서 상기 도전 부재(132, 134) 위에 형성되며, 상기 도전 부재(132, 134)의 일부를 개방하여 와이어(122)와 상기 도전 부재(132, 134)의 접촉을 유도하고, 상기 도전 부재(132, 134) 사이를 개방하여 두 도전 부재(132, 134)를 전기적으로 절연한다.
또한, 상기 반사층(116)은 상기 발광 소자(120)를 상기 제1 도전 부재(132) 위에 부착하기 위해 상기 제1 도전 부재(132)를 노출하는 개구부를 포함한다.
발광 소자(120)는 제1 도전 부재(132)에 전도성 접착제로 부착되고, 와이어(122)로 제2 도전 부재(134)에 전기적으로 연결될 수 있다. 발광 소자(120)는 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 탑재할 수 있으며, 이러한 본딩 방식은 칩 종류 및 칩의 전극 위치에 따라 변경될 수 있다.
발광 소자(120)는 III족과 V족 원소의 화합물 반도체 예컨대 AlInGaN, InGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs 등의 계열의 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광소자를 선택적으로 포함할 수 있다.
또한, 각 발광 소자(120)는 청색 LED 칩, 황색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 적색 LED 칩, UV LED 칩, 호박색 LED 칩, 청-녹색 LED 칩 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 발광 소자(120)는 수직형 발광소자라 명명하며, 도 2와 같이 전도성 지지기판(121), 본딩층(123), 제2 도전형 반도체층(124), 활성층(127), 및 제1 도전형 반도체층(129)을 포함한다.
전도성 지지기판(121)은 금속 또는 전기 전도성 반도체 기판으로 형성될 수 있다.
기판(121) 위에는 III족-V족 질화물 반도체층이 형성되는 데, 반도체의 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다.
전도성 지지기판(121) 위에는 본딩층(123)이 형성될 수 있다. 본딩층(123)은 전도성 지지기판(121)과 질화물 반도체층을 접착되도록 한다. 또한, 전도성 지지기판(121)은 본딩 방식이 아닌 도금 방식으로 형성될 수도 있으며, 이 경우 본딩층(123)은 형성되지 않을 수도 있다.
본딩층(123) 위에는 제2 도전형 반도체층(124)이 형성되며, 제2 도전형 반도체층(124)은 제1 도전 부재(132)와 접촉하여 전기적으로 연결된다.
제2 도전형 반도체층(124)은 III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(124)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba를 포함한다.
제2 도전형 반도체층(124)은 예컨대, NH3, TMGa(또는 TEGa), 및 Mg와 같은 p형 도펀트를 포함한 가스를 공급하여 소정 두께의 p형 GaN층으로 형성될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(124)은 소정 영역에 전류 확산(current spreading) 구조를 포함한다. 전류 확산 구조는 수직 방향으로의 전류 확산 속도보다 수평 방향으로의 전류 확산 속도가 높은 반도체층들을 포함한다.
전류 확산 구조는 예컨대, 도펀트의 농도 또는 전도성의 차이를 가지는 반도체층들을 포함할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(124)은 그 위의 다른 층 예컨대, 활성층(127)에 균일한 분포로 확산된 캐리어를 공급될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(124) 위에는 활성층(127)이 형성된다. 활성층(127)은 단일 양자 우물 또는 다중 양자 우물(MQW) 구조로 형성될 수 있다. 활성층(127)의 한 주기는 InGaN/GaN의 주기, AlGaN/InGaN의 주기, InGaN/InGaN의 주기, 또는 AlGaN/GaN의 주기를 선택적으로 포함할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(124)과 활성층(127) 사이에는 제2 도전형 클래드층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 클래드층은 p형 GaN계 반도체로 형성될 수 있다. 제2 도전형 클래드층은 우물층의 에너지 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
활성층(127) 위에는 제1 도전형 반도체층(129)이 형성된다. 제1 도전형 반도체층(129)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. n형 반도체층은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te 등에서 적어도 하나를 첨가될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(129)은 예컨대, NH3, TMGa(또는 TEGa), 및 Si와 같은 n형 도펀트를 포함한 가스를 공급하여 소정 두께의 n형 GaN층을 형성할 수 있다.
또한, 제2 도전형 반도체층(124)은 p형 반도체층, 제1 도전형 반도체층(129)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 이하, 실시 예의 설명을 위해 반도체층의 최상층은 제1도전형 반도체층(129)을 그 예로 설명하기로 한다.
제1 도전형 반도체층(129) 위에는 제1 전극 또는/및 전극층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 전극층은 산화물 또는 질화물 계열의 투광층 예컨대, ITO(indium tin oxide), ITON(indium tin oxide nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(indium zinc oxide nitride), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, NiO의 물질 중에서 선택되어 형성될 수 있다. 전극층은 전류를 확산시켜 줄 수 있는 전류 확산층으로 기능할 수 있다.
또한, 전극층은 반사 전극층일 수 있으며, 반사 전극층은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 제1 전극은 단층 또는 다층 구조의 금속층을 포함할 수 있으며, 예컨대 금속층은 Ag, Ag alloy, Ni, Al, Al alloy, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나 또는 합금으로 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 상기 캐비티(115) 내에는 바닥면의 반사층(116) 위에 확산층(125)을 포함한다.
상기 확산층(125)은 상기 발광 소자(125)를 둘러싸며, 상기 발광 소자(120)의 높이에 대하여 상기 캐비티(115)의 바닥면으로부터 70 내지 90% 높이까지 형성될 수 있으며, 바람직하게는 80% 높이까지 형성될 수 있다.
상기 확산층(125)은 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
구체적으로, 상기 수지재는 투광성을 가지는 에폭시 수지 등일 수 있으며, 상기 무기 산화물 분말(126)은 SiOx, Al2O3 또는 TiO2 일 수 있으나, 바람직하게는 티타늄 산화물(TiO2)일 수 있으며, 티타늄 산화물 분말의 직경은 1 내지 2 μm일 수 있다.
상기 확산층(125)은 상기 무기 산화물 분말(126)이 수지재의 100 내지 120중량% 를 충족하도록 혼합되어 있으며, 상기 수지재 내에 상기 무기 산화물 분말(126)이 균일하게 분산될 수 있도록 분산재 등이 더 포함될 수 있다.
상기 캐비티(115) 바닥면의 반사층(116) 위에 상기 확산층(125)을 형성하는 경우, 반사층(116)으로부터 반사되어 상면으로 진입하는 빛이 상기 확산층(125) 내의 무기 산화물 분말(126)에 의해 난반사되어 산란된다.
따라서, 빛의 전반사가 감소하여 외부로 방출되는 빛의 양이 많아짐으로써 발광 효율이 향상된다.
캐비티(115) 내의 상기 확산층(125) 위에는 수지물(130)이 형성된다. 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재료를 이용할 수 있다. 또한, 수지물(130)의 표면은 플랫 형태를 형성하는 것이 일반적이나 오목하거나 볼록하게 형성할 수도있다.
수지물(130)에는 적어도 한 종류의 형광체가 첨가될 수도 있다. 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride 또는 Oxynitride계 형광체일 수 있다.
이하에서는 도 3을 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다.
도 3을 참고하면, 제2 실시예에 따른 발광 장치(100A)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면 및 측면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 반사층(116)의 측면, 즉, 캐비티의 측면에 확산층(125A)이 형성된다.
캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 단일층으로 형성되거나, 씨드층 위에 형성되는 은 도금층일 수 있다.
몸체(110)에는 양측으로 관통하는 제1,2 도전 부재(132,134)가 배치되며, 제1,2 도전 부재(132,134)는 몸체(110)의 바닥면에 배치되어 외부 전극으로 이용될 수 있다.
상기 반사층(116)은 상기 캐비티(115)의 바닥면에서 상기 도전 부재(132, 134) 위에 형성되며, 상기 도전 부재(132, 134)의 일부를 개방하여 와이어(122)와 상기 도전 부재(132, 134)의 접촉을 유도하고, 상기 도전 부재(132, 134) 사이를 개방하여 두 도전 부재(132, 134)를 전기적으로 절연한다.
발광 소자(120)는 제1 도전 부재(132)에 전도성 접착제로 부착되고, 와이어(122)로 제2 도전 부재(134)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결방법은 이에 한정되지 않는다
상기 발광 소자(120)의 구성은 도 2와 동일하다.
상기 캐비티(115)의 측면에는 반사층(116) 위에 확산층(125A)을 포함한다.
상기 확산층(125A)은 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
구체적으로, 상기 무기 산화물 분말(126)은 티타늄 산화물(TiO2)일 수 있으며, 티타늄 산화물 분말의 직경은 1 내지 2 μm일 수 있다.
상기 확산층(125A)은 상기 무기 산화물 분말(126)이 수지재의 100 내지 120중량% 를 충족하도록 혼합되어 있으며, 상기 수지재 내에 상기 무기 산화물 분말(126)이 균일하게 분산될 수 있도록 분산재 등이 더 포함될 수 있다.
상기 확산층(125A)은 캐비티(115) 측면을 따라 동일한 두께로 형성될 수 있으나, 아래로 갈수록 두께가 얇아질 수도 있다.
상기 확산층(125A)의 두께는 아래로 갈수록 일정하게 얇아질 수도 있고, 변곡을 가지며 두께가 변할 수도 있다.
상기 캐비티(115) 측면의 반사층(116) 위에 상기 확산층(125A)을 형성하는 경우, 반사층(116)으로부터 반사되어 상면으로 진입하는 빛이 상기 확산층(125A) 내의 무기 산화물 분말(126)에 의해 난반사되어 산란된다.
따라서, 빛의 전반사가 감소하여 외부로 방출되는 빛의 양이 많아짐으로써 발광 효율이 향상된다.
캐비티(115) 내의 상기 확산층(125) 위에는 수지물(130)이 형성된다. 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재료를 이용할 수 있다. 또한, 수지물(130)의 표면은 플랫 형태를 형성하는 것이 일반적이나, 오목하거나 볼록하게 형성할 수도 있다.
이하에서는 도 4를 참고하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다.
도 4를 참고하면, 제3 실시예에 따른 발광 장치(100B)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면 및 측면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 반사층(116)의 위에 확산층(125B)이 형성된다.
캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성되며, 반사율이 90 내지 95%를 충족할 수 있다.
몸체(110)에는 양측으로 관통하는 제1,2 도전 부재(132,134)가 배치되며, 제1,2 도전 부재(132,134)는 몸체(110)의 바닥면에 배치되어 외부 전극으로 이용될 수 있다.
상기 반사층(116)은 상기 캐비티(115)의 바닥면에서 상기 도전 부재(132, 134) 위에 형성되며, 도 1과 구성이 동일하다.
발광 소자(120)는 제1 도전 부재(132)에 전도성 접착제로 부착되고, 와이어(122)로 제2 도전 부재(134)에 전기적으로 연결될 수 있으나, 연결 방법은 이에 한정되지 않는다
상기 발광 소자(120)의 구성은 도 2와 동일하다.
상기 캐비티(115)의 측면 및 바닥면에는 반사층(116) 위에 확산층(125B)을 포함한다.
상기 확산층(125B)은 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
구체적으로, 상기 무기 산화물 분말(126)은 티타늄 산화물(TiO2)일 수 있으며, 티타늄 산화물 분말의 직경은 1 내지 2 μm일 수 있다.
상기 확산층(125B)은 상기 무기 산화물 분말(126)이 수지재의 100 내지 120중량% 를 충족하도록 혼합되어 있으며, 상기 수지재 내에 상기 무기 산화물 분말(126)이 균일하게 분산될 수 있도록 분산재 등이 더 포함될 수 있다.
상기 확산층(125B)은 캐비티(115) 측면 및 바닥면을 따라 동일한 두께로 형성될 수 있으나, 아래로 갈수록 두께가 얇아질 수도 있다.
캐비티(115) 바닥면에 형성되는 상기 확산층(125B)은 상기 발광 소자(120)의 높이의 80% 정도까지 매립하도록 형성되며, 상기 캐비티(115) 측면으로 갈수록 두꺼워질 수 있다.
상기 캐비티(115) 측면의 반사층(116) 위에 상기 확산층(125B)을 형성하는 경우, 반사층(116)으로부터 반사되어 상면으로 진입하는 빛이 상기 확산층(125B) 내의 무기 산화물 분말(126)에 의해 난반사되어 산란된다.
캐비티(115) 내의 상기 확산층(125) 위에는 수지물(130)이 형성된다. 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재료를 이용할 수 있다. 또한, 수지물(130)의 표면은 플랫 형태를 형성하는 것이 일반적이나, 오목하거나 볼록하게 형성할 수도 있다.
이하에서는 도 5를 참고하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 장치(100C)를 설명한다.
도 5를 참고하면, 제4 실시예에 따른 발광 장치(100C)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면, 측면 및 상기 몸체(110)의 상면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 반사층(116) 위에 확산층(125C)이 형성된다.
상기 몸체(110) 상면으로부터 캐비티(115)의 측면, 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성되며, 반사율이 90 내지 95%를 충족할 수 있다.
몸체(110)에는 양측으로 관통하는 제1,2 도전 부재(132,134)가 배치되며, 제1,2 도전 부재(132,134)는 몸체(110)의 바닥면에 배치되어 외부 전극으로 이용될 수 있다.
상기 반사층(116)은 상기 캐비티(115)의 바닥면에서 상기 도전 부재(132, 134) 위에 형성되며, 도 1과 구성이 동일하다.
발광 소자(120)는 제1 도전 부재(132)에 전도성 접착제로 부착되고, 와이어(122)로 제2 도전 부재(134)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결 방법은 이에 한정되지 않는다
상기 발광 소자(120)의 구성은 도 2와 동일하다.
상기 확산층(125C)은 상기 반사층(116) 위에 형성되어 상기 몸체(110) 상면, 캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되며, 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
구체적으로, 상기 무기 산화물 분말(126)은 티타늄 산화물(TiO2)일 수 있으며, 티타늄 산화물 분말의 직경은 1 내지 2 μm일 수 있다.
상기 확산층(125C)은 상기 무기 산화물 분말(126)이 수지재의 100 내지 120중량% 를 충족하도록 혼합되어 있으며, 상기 수지재 내에 상기 무기 산화물 분말(126)이 균일하게 분산될 수 있도록 분산재 등이 더 포함될 수 있다.
상기 확산층(125C)은 몸체(110) 상면으로부터 캐비티(115) 측면 및 바닥면을 따라 동일한 두께로 형성될 수 있으나, 아래로 갈수록 두께가 얇아질 수도 있다.
캐비티(115) 바닥면에 형성되는 상기 확산층(125C)은 상기 발광 소자(120)의 높이의 80% 정도까지 매립하도록 형성되며, 상기 캐비티(115) 측면으로 갈수록 두꺼워질 수 있다.
상기 캐비티(115) 내부 및 몸체(110) 상면의 반사층(116) 위에 상기 확산층(125C)을 형성하는 경우, 반사층(116)으로부터 반사되어 상면으로 진입하는 빛이 상기 확산층(125C) 내의 무기 산화물 분말(126)에 의해 난반사되어 산란된다.
캐비티(115) 내의 상기 확산층(125) 위에는 수지물(130)이 형성된다. 수지물(130)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재료를 이용할 수 있다. 또한, 수지물(130)의 표면은 플랫 형태를 형성한다.
이하에서는 도 6을 참고하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 장치(100D)를 설명한다.
도 6을 참고하면, 제5 실시예에 따른 발광 장치(100D)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 복수의 층을 가지는 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면 및 측면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 확산층(125D)이 형성된다.
캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성되며, 반사율이 90 내지 95%를 충족할 수 있다.
상기 캐비티(115)의 측면 및 바닥면에는 반사층(116) 위에 확산층(125D)을 포함한다.
상기 확산층(125D)은 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
제5 실시예에 따른 발광 장치(100D)는 확산층(125D) 위에 상기 캐비티(115)를 매립하기 위한 둘 이상의 수지물(131, 132, 133)을 포함한다.
도 6에서는 수지물(131, 132, 133)이 제1 수지층(131) 위에 제2 수지층(132), 상기 제2 수지층(132) 위에 제3 수지층(133)이 순차적으로 적층되어 상기 캐비티(115)를 매립한다.
이때, 상기 제1 내지 제3 수지층(131, 132, 133)은 공기층과 가까워질수록 굴절율이 낮아질 수 있으며, 최 상부의 제3 수지층(133)의 굴절율이 공기층보다 높다.
따라서, 상기 발광 소자(120)로부터의 빛이 상기 둘 이상의 수지층(131, 132, 133)의 경계에서 전반사되지 않고, 굴절되며 공기층으로 방출됨으로써 발광 효율이 높아진다.
이때, 제1 내지 제3 수지층(131, 132, 133) 중 어느 한 층에 형광체가 포함될 수 있으며, 최상부의 제3 수지층(133)은 플랫 형태를 가질 수 있으며, 오목하거나 볼록하게 형성될 수 도 있다.
상기에서는 수지물(131, 132, 133)이 3개의 층으로 형성되는 것으로 기재하였으나 수효는 이에 한정되지 않는다.
또한, 도 6에서는 제3 실시예와 동일한 발광 장치에 수지물(131, 132, 133)이 둘 이상의 층으로 형성되어 있는 것으로 기재하였으나, 이에 한정되지 않고, 제1 내지 제4 실시예 중 어느 한 발광 장치에 적용 가능하다.
이하에서는 도 7을 참고하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 장치(100E)를 설명한다.
도 7을 참고하면, 제6 실시예에 따른 발광 장치(100E)는 상부(112)가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,134), 제1,2 도전 부재(132,134)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115)에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
또한, 도 1과 같이 캐비티(115) 바닥면 및 측면에 반사층(116)이 형성되며, 상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 확산층(125E)이 형성된다.
캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 형성되어 있는 반사층(116)은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성되며, 반사율이 90 내지 95%를 충족할 수 있다.
상기 캐비티(115)의 측면 및 바닥면에는 반사층(116) 위에 확산층(125E)을 포함한다.
상기 확산층(125E)은 수지재 및 무기 산화물 분말(126)을 포함한다.
제6 실시예에 따른 발광 장치(100E)는 확산층(125E) 위에 상기 캐비티를 매립하기 위한 수지물(130)을 포함하며, 상기 수지물(130) 위에 상기 수지물(130)을 덮는 렌즈(140)를 포함한다.
상기 렌즈(140)는 도 7과 같이, 볼록형으로 형성될 수 있으며, 이와 달리 플랫형으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈(140)에는 형광체가 포함될 수 있다.
상기 몸체(110) 상면에는 상기 렌즈(140)를 고정하기 위한 고정 돌기(145)가 형성되어 있으며, 상기 고정 돌기(145)에 의해 상기 렌즈(140)로 밀봉되는 영역이 정의되며, 상기 고정 돌기(145)는 실리콘, 수지물, 잉크, 또는 세라믹 등일 수 있다.
또한, 도 7에서는 제3 실시예와 동일한 발광 장치에 렌즈(140)가 형성되어 있는 것으로 기재하였으나, 이에 한정되지 않고, 제1 내지 제5 실시예 중 어느 한 발광 장치에 적용 가능하다.
이하에서는 도 8을 참고하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다.
도 8에 도시되는 발광 장치(100F)는 도 1와 같이 캐비티(115)의 측면 및 바닥면에 반사층(116)이 형성되어 있으며, 발광 소자(120)의 상면 위에 확산층(125F)이 더 형성되어 있다.
상세히, 발광 장치(100)는 상부가 개방된 캐비티(115)를 갖는 몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,131), 제1,2 도전 부재(132,131)에 전기적으로 연결된 발광 소자(120), 캐비티(115) 측면에 형성되는 반사층(111,116) 및 캐비티(115) 내부에 형성된 수지물(130)을 포함한다.
몸체(110), 제1,2 도전 부재(132,131), 캐비티(115) 측면 및 수지물(130)에 대한 설명은 앞서 실시예와 동일하다.
도 8의 발광 소자(120)는 도전형 반도체층/전극층 위에 확산층(125F)을 더 포함한다.
이러한 확산층(125F)은 수지재와 무기 산화물 분말(126)의 혼합물로 형성되며, 상기 수지재는 투명한 수지물인 에폭시 수지 등일 수 있으며, 상기SiO2, 무기 산화물 분말(126)은 SiOx, Al2O3 또는 TiO2 일 수 있으며, 바람직하게는 티타늄 산화물 분말일 수 있다.
상기 무기 산화물 분말(126)의 직경은 1 내지 2 μm일 수 있으며, 상기 수지재의 100 내지 120 중량%의 무기 산화물 분말(126)이 확산층(125F) 내에 혼합되어 있다.
상기 확산층(125F)은 투명 절연막으로서 발광 소자(120)를 외부로부터 보호할 수 있으며, 상기 발광 소자(120)로부터 방출되는 빛을 상기 무기 산화물 분말(126)에 난반사함으로써 빛을 산란한다.
이와 같은 확산층(125F)의 형성은 제1 내지 제6 실시예와 같이 확산층(125F)이 캐비티(115)의 측면 또는 바닥면에 형성되어 있는 구조에도 적용 가능하다.
이하에서는 도 9를 참고하여 본 발명의 제8 실시예에 따른 발광 장치를 설명한다.
도 9를 참고하면, 발광 장치(200)는 캐비티(215)를 포함하는 몸체(210), 발광 소자(220), 수지물(230), 제1,2 도전 부재(232,234) 및 상기 캐비티(215) 내벽에 형성되어 있는 반사층(216)을 포함한다.
상기 몸체(210)는 폴리프탈아미드(PPA), 액정폴리머(LCP), 신지오택틱폴리스티렌(SPS) 또는 세라믹(ceramics) 중 어느 하나의 재질을 포함하여 소정형상으로 사출 성형될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 상기 몸체(210)의 상부(212)에는 컵 형상의 캐비티(215)가 일정 깊이로 형성된다. 캐비티(215)의 측면은 바닥면에 수직한 축을 기준으로 소정 각도만큼 경사지게 형성될 수 있다.
상기 몸체(210)에는 수평하게 배치되는 복수개의 제1,2 도전 부재(232,234)가 형성된다.
상기 제1,2 도전 부재(232,234)는 상기 캐비티(215) 내부에 노출되며 서로 전기적으로 분리된다. 제1,2 도전 부재(232,134)의 양 끝단은 몸체(210)의 외부로 노출되어 전극으로 이용된다. 제1,2 도전 부재(232,134)의 표면에는 반사 물질이 코팅될 수도 있다.
제 1 도전 부재(232)에는 발광 소자(220)가 다이 본딩될 수 있다. 발광 소자(220)는 적어도 하나의 와이어(221, 222)를 통해 제1,2 도전 부재(232,234)에 연결될 수도 있다.
도 9의 발광 소자(220)는 도 1 내지 도 8의 발광 소자(120)와 달리 수평형 발광소자라 명명하며, 상기 제1 도전 부재(232)와 절연성 접착부재로 부착되어 있으며, 상기 발광 소자(220)의 제1 도전형 반도체층(129) 위에 형성되는 제1 전극과 제2 도전형 반도체층(124) 위에 형성되는 제2 전극이 각각의 와이어(221, 222)를 통해 각각의 도전 부재(232, 234)와 연결된다.
이러한 발광 소자(220)는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 등과 같은 유색의 발광 다이오드 중 적어도 하나를 포함하며, 적어도 하나의 자외선(UV) 발광 다이오드일 수 있다.
한편, 캐비티(215)의 측면에는 반사층(216)이 형성되어 있다.
이러한 반사층(216)은 구리 또는 니켈 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 씨드층 위에 형성되어 있는 은도금층일 수 있다.
상기 반사층(216)의 바닥면 또는 측면 위에 확산층(225)이 형성되어 있다.
상기 확산층(225)은 수지재와 무기 산화물 분말(226)이 혼합되어 형성되며, 상기 무기 산화물 분말(226)에 상기 반사층(216)으로부터 반사되는 빛이 난반사된다.
도 9의 확산층(225)은 상기 반사층(216) 위의 상기 캐비티(215)의 측면 및 바닥면 모두에 형성되는 것으로 도시하였으나, 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 확산층(225)의 구성이 모두 적용 가능하다.
캐비티(215)의 영역에는 수지물(230)이 형성된다. 수지물(230)은 투명한 실리콘 또는 에폭시 재질을 포함하며, 형광체를 포함할 수도 있다.
이상에서는 와이어(221, 222)를 통해 각각의 도전 부재(232, 234)와 연결되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 도전 부재(232, 234)와 다이 본딩, 플립칩 본딩하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 실시예에 따른 발광 장치는 백라이트 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등과 같은 조명 시스템으로 기능할 수 있다.
이하에서는 도 10 및 도 11을 참고하여 본 발명의 적용예를 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 발광 장치를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 사시도이다.
다만, 도 10의 백라이트 유닛(1100)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 한정되지 않는다.
도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(1100)은, 바텀 커버(1140), 이 바텀 커버(1140) 내에 배치된 광 가이드 부재(1120), 이 광가이드 부재(1120)의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 발광 모듈(1110)을 포함할 수 있다. 또한, 광가이드 부재(1120) 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다.
바텀 커버(1140)는 광가이드 부재(1120), 발광 모듈(1110) 및 반사 시트(1130)가 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 또는 수지로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 모듈(1110)은, 기판(700)에 탑재된 복수의 발광 장치(600)를 포함할 수 있다. 복수의 발광 장치(600)는 광가이드 부재(1120)에 빛을 제공한다.
도시된 것처럼, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140)의 내측면들 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있으며, 이에 따라 광가이드 부재(1120)의 적어도 하나의 측면으로 빛을 제공할 수 있다.
다만, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140) 내에서 광가이드 부재(1120)의 아래에 배치되어, 광가이드 부재(1120)의 밑면을 향해 빛을 제공할 수도 있다. 이는 백라이트 유닛(1100)의 설계에 따라 다양하게 변형 가능하다.
광가이드 부재(1120)는 바텀 커버(1140) 내에 배치될 수 있다. 광가이드 부재(1120)는 발광 모듈(1110)으로부터 제공받은 빛을 면광원화하여, 표시 패널(도시하지 않음)로 가이드할 수 있다.
이러한 광가이드 부재(1120)는, 예를 들어, 도광판(light guide panel, LGP) 일 수 있다. 이 도광판을 예를 들어, 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl metaacrylate, PMMA)와 같은 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나로 형성될 수 있다.
이 광가이드 부재(1120)의 상측에 광학 시트(1150)이 배치될 수 있다.
이 광학 시트(1150)는, 예를 들어, 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(1150)이 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트, 형광 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 이 경우, 확산 시트(1150)는 발광 모듈(1110)에서 출사된 광을 고르게 확산시켜주고, 이 확산된 광이 집광 시트에 의해 표시 패널(도시하지 않음)로 집광될 수 있다. 이때, 집광 시트로부터 출사되는 광은 랜덤하게 편광된 광이다. 휘도 상승 시트는 집광 시트로부터 출사된 광의 편광도를 증가시킬 수 있다. 집광 시트는, 예를 들어, 수평 또는/및 수직 프리즘 시트일 수 있다. 그리고 휘도 상승 시트는, 예를 들어, 조도 강화 필름(dual brightness enhancement film) 일 수 있다. 또한, 형광 시트는 형광체가 푸함된 투광성 플레이트 또는 필름일 수 있다.
광가이드 부재(1120)의 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다. 반사 시트(1130)는 광가이드 부재(1120)의 하면을 통해 방출되는 빛을 광가이드 부재(1120)의 출사면을 향해 반사할 수 있다. 이 반사 시트(1130)는 반사율이 좋은 수지, 예를 들어, PET, PC, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명에 따른 발광 장치를 포함하는 조명 시스템을 설명하는 도면이다. 다만, 도 11의 조명 시스템(1200)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 11을 참조하면, 조명 시스템(1200)은, 케이스 몸체(1210), 이 케이스 몸체(1210)에 설치된 발광 모듈(1230), 케이스 몸체(1210)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1220)를 포함할 수 있다.
케이스 몸체(1210)는 방열 특성이 양호한 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 또는 수지로 형성될 수 있다.
발광 모듈(1230)은, 기판(700) 및 이 기판(700)에 탑재되는 적어도 하나의 발광 장치(600)를 포함할 수 있다.
상기 기판(700)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 메탈 코아(metal core) PCB, 연성(flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.
또한, 기판(700)은 빛을 효율적으로 반사하는 물질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
기판(700) 상에는 적어도 하나의 발광 장치(600)가 탑재될 수 있다.
발광 장치(600)는 각각 적어도 하나의 발광 소자(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 발광 소자는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 소자 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 소자를 포함할 수 있다.
발광 모듈(1230)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 조합하여 배치할 수 있다. 또한, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 진행 경로 상에는 형광 시트가 더 배치될 수 있으며, 형광 시트는 상기 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 파장을 변화시킨다. 예를 들어, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광이 청색 파장대를 갖는 경우 형광 시트에는 황색 형광체가 포함될 수 있으며, 발광 모듈(1230)에서 방출된 광은 상기 형광 시트를 지나 최종적으로 백색광으로 보여지게 된다.
연결 단자(1220)는 발광 모듈(1230)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 11에 도시된 것에 따르면, 연결 단자(1220)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 연결 단자(1220)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
상술한 바와 같은 조명 시스템은 상기 발광 모듈에서 방출되는 광의 진행 경로 상에 광가이드 부재, 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 어느 하나가 배치되어, 원하는 광학적 효과를 얻을 수 있다.
도 10 및 도 11에서 설명하는 백라이트 유닛(1100) 및 조명 시스템(1200)은 본 발명의 도 1 내지 도 9에서 설명하고 있는 발광 장치(100,200)를 포함함으로써 우수한 광 효율을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
발광 장치 100, 200
발광 소자 120, 220
몸체 110, 210
캐비티 115, 215
확산층 125, 225

Claims (18)

  1. 캐비티를 포함하는 몸체;
    상기 캐비티 내에 배치되는 발광 소자;
    상기 캐비티의 측면 및 바닥면에 배치되는 반사층;
    상기 반사층 위에 배치되어 있으며, 무기 산화물 분말이 분산되어 있는 확산층; 및
    상기 발광 소자와 상기 확산층의 일부를 덮고, 상기 캐비티 내를 채우는 수지물을 포함하고,
    상기 수지물은 적어도 2개 이상의 수지층을 포함하며,
    상기 수지층은 공기층을 향할수록 굴절율이 작아지는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기 산화물 분말은 티타늄 산화물 분말이며,
    상기 반사층은 은(Ag)을 포함하는 합금으로 형성되어 있는 발광 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 상기 캐비티의 바닥면의 상기 반사층 위에 배치되어 있는 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 상기 캐비티 측면의 상기 반사층 위에 배치되어 있는 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 상기 발광 소자 높이의 70 내지 90%의 두께를 가지는 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 수지재에 상기 무기 산화물 분말이 분산되어 있고,
    상기 무기 산화물 분말은 상기 수지재에 대하여 100 내지 120중량%만큼 혼합되어 있는 발광 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무기 산화물 분말의 직경이 1 내지 2 μm를 충족하는 발광 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 캐비티의 하부로 갈수록 두께가 얇아지는 발광 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 확산층은 상기 무기 산화물 분말을 분산시키는 분산재를 더 포함하고,
    상기 수지물 위에 상기 캐비티를 덮는 렌즈를 더 포함하는 발광 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 도광판;
    기판과 상기 기판 상에 배치되는 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항, 제9항, 제10항, 제13항 중 어느 한 항의 발광 장치로 구성되며, 상기 발광 장치에서 방출된 빛이 상기 도광판의 일측면으로 조사되는 발광 모듈; 및
    상기 도광판 위에 배치되는 광학시트를 포함하는 발광 시스템.
  18. 삭제
KR1020100136063A 2010-12-27 2010-12-27 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템 KR101803560B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136063A KR101803560B1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136063A KR101803560B1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120074104A KR20120074104A (ko) 2012-07-05
KR101803560B1 true KR101803560B1 (ko) 2017-11-30

Family

ID=46708370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100136063A KR101803560B1 (ko) 2010-12-27 2010-12-27 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101803560B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102146481B1 (ko) * 2014-01-28 2020-08-21 엘지이노텍 주식회사 임베디드 인쇄회로기판
KR102344533B1 (ko) * 2015-02-12 2021-12-29 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
KR101645327B1 (ko) * 2015-04-27 2016-08-04 루미마이크로 주식회사 색 편차가 감소되는 발광다이오드 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007173373A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2007227791A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置の製造方法および発光装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007173373A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2007227791A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置の製造方法および発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120074104A (ko) 2012-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8624283B2 (en) Light emitting device, manufacturing method thereof, light emitting device package, and lighting system
US8421110B2 (en) Light emitting device and light emitting device package
TWI545802B (zh) 發光器具及其製造方法
KR101799451B1 (ko) 발광 소자
EP2312631B1 (en) Light emitting device and light emitting device package having the same
JP5416149B2 (ja) 発光素子パッケージ及び照明システム
KR102080778B1 (ko) 발광 소자 패키지
US8791495B2 (en) Light emitting device package and lighting system
US8053805B2 (en) Light emitting device, light emitting device and package, and lighting system
US8878212B2 (en) Light emitting device, method of manufacturing the light emitting device, light emitting device package, and lighting system
JP2011139063A (ja) 発光素子、発光素子パッケージ
US8809884B2 (en) Light emitting device including an electrode on a textured surface, light emitting device package and lighting system
CN109390451B (zh) 发光器件封装件
US20130049023A1 (en) Light emitting device package and lighting system
KR101803560B1 (ko) 발광 장치 및 이를 포함하는 조명 시스템
KR101693859B1 (ko) 발광 장치, 그의 제조 방법 및 조명 시스템
JP2011146707A (ja) 発光素子チップ、発光素子パッケージ
KR20130046286A (ko) 발광 소자 패키지 및 라이트 유닛
KR20130054866A (ko) 발광소자 패키지 및 조명 장치
KR101039979B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 조명 시스템
KR101977279B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR20130057903A (ko) 발광소자 패키지
KR101905543B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101830953B1 (ko) 발광소자 패키지, 그의 제조 방법 및 조명 장치
KR102087937B1 (ko) 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant