KR101873998B1 - 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명시스템 - Google Patents

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Abstract

실시예는 캐비티를 가지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥면에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임에 전기적으로 연결되는 적어도 2개의 발광소자; 상기 각각의 발광소자와 접촉하며 배치되는 형광체층; 및 상기 캐비티 내에 배치되고, 상기 발광소자와 형광체층을 둘러싸며, 광확산 부재가 분산되어 배치된 수지층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명시스템{Light emitting device package and lighting system including the same}
실시예는 발광소자 패키지와 이를 포함하는 조명시스템에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하다.
이러한 기술의 발달로 디스플레이 소자뿐만 아니라 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL : Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
여기서, LED의 구조는 기판 상에 P 전극, 활성층, N 전극이 순차적으로 적층되고, 기판과 N 전극이 와이어 본딩되어 있으므로 전류가 상호 통전될 수 있다.
이때, 기판에 전류를 인가하면, 전류가 P전극과 N전극에 공급되기 때문에, P전극으로부터 활성층으로 정공(+)이 방출되고, N 전극으로부터 활성층으로 전자(-)가 방출된다. 따라서, 활성층에서 정공과 전자가 결합하면서 에너지 준위가 낮아지게 되고, 에너지 준위가 낮아짐과 동시에 방출되는 에너지가 빛의 형태로 발산된다.
조명장치나 백라이트 유닛에 발광 다이오드(LED)가 사용될 때 백색광을 방출하는 백색 발광 다이오드를 사용할 수 있다. 백색광을 방출하는 발광 다이오드를 구현하는 방법으로 청색광을 방출하는 발광 다이오드에 형광 물질을 결합하는 방법과, 서로 보색 관계에 있는 2개 이상의 발광 다이오드를 결합하는 방법 등이 있다.
그러나, 하나의 발광소자 패키지 내에 2개 이상의 발광 소자가 배치될 때, 이들 발광소자가 서로 보색 관계에 있다고 하더라도 각각의 발광소자에서 방출되는 빛이 충분히 혼합되지 않아서 백색광을 구현하기 어렵다.
실시예는 복수 개의 발광소자가 배치된 발광소자 패키지 내에서 백색광을 구현하고자 한다.
실시예는 캐비티를 가지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥면에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임에 전기적으로 연결되는 적어도 2개의 발광소자; 상기 각각의 발광소자와 접촉하며 배치되는 형광체층; 및 상기 캐비티 내에 배치되고, 상기 발광소자와 형광체층을 둘러싸며, 광확산 부재가 분산되어 배치된 수지층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
형광체층은 컨포멀 코팅으로 배치될 수 있다.
광확산 부재는 TiO2 또는 Y2O3를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 캐비티를 가지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥면에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임에 전기적으로 연결되는 적어도 2개의 발광소자; 상기 각각의 발광소자와 접촉하며 배치되는 형광체층; 및 상기 형광체층 위에 배치되는 광확산 부재층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
캐비티 내에 배치되고, 상기 발광소자와 형광체층와 광확산 부재층을 둘러싸는 수지층을 더 포함할 수 있다.
광확산 부재층과 형광체층은 하나의 광학층을 이룰 수 있다.
다른 실시예는 상술한 발광소자 패키지를 포함하는 조명 시스템을 제공한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 하나의 캐비티 내의 복수 개의 발광소자로부터 방출된 빛을 광확산 부재에서 확산시켜서 고르게 혼합하여, 발광소자 패키지 전체에서 백색광을 구현할 수 있다.
도 1은 발광소자의 일실시예의 단면도이고,
도 2는 발광소자 패키지의 다른 실시예의 단면도이고,
도 3은 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이고,
도 4는 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이고,
도 5는 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이고,
도 6은 발광소자 모듈이 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 7은 발광소자 모듈이 배치된 영상표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
상기의 실시예들의 설명에 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 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 발광소자의 일실시예의 단면도이다.
실시예에 따른 발광소자(100)는 도전성 지지기판(metal support, 160) 상에 접합층(150)과 반사층(140)과 오믹층(130)과 발광 구조물(120)을 포함하여 이루어진다.
도전성 지지기판(160)은 제2 전극의 역할을 할 수 있으므로 전기 전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 발광소자 작동시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열전도도가 높은 금속을 사용할 수 있다.
상기 도전성 지지기판(160)은 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 지지기판(160)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.
접합층(150)은 상기 반사층(140)과 상기 도전성 지지기판(160)을 결합하며, 상기 반사층(140)이 결합층(adhesion layer)의 기능을 수행할 수도 있다. 상기 접합층은(150) 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다
상기 반사층(140)은 약 2500 옹스르통의 두께일 수 있다. 상기 반사층(140)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층(124)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.
상기 발광 구조물(120), 특히 상기 제2 도전형 반도체층(126)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 이러한 오믹 특성을 개선하기 위해 오믹층(130)으로 투명 전극 등을 형성할 수 있다.
상기 오믹층(130)은 약 200 옹스트롱의 두께일 수 있다. 상기 오믹층(130)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
상기 발광 구조물(120)은 제1 도전형 반도체층(122)과 상기 제1 도전형 반도체층(122) 상에 형성되고 광을 방출하는 활성층(124)과 상기 활성층(124) 상에 형성된 제2 도전형 반도체층(126)을 포함한다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(122)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 발광 구조물(120)의 표면, 즉 제1 도전형 반도체층(122)의 표면에는 요철이 형성될 수 있다.
상기 활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.
상기 활성층(124)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(120)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(124)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(124)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(124)의 밴드 갭보다는 높은 밴드 갭을 갖을 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(126)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(124)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 도전형 반도체층(122) 상에는 제1 전극이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 발광 구조물(120)의 측면에는 패시베이션층(passivation layer, 180)이 형성될 수 있다.
상기 패시베이션층(180)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 패시베이션층(180)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 P형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(126)은 N형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(126) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 상기 제 2도전형 반도체층이 P형 반도체층일 경우 N형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 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.
상술한 발광소자는 발광 구조물의 조성에 따라 청색광이나 기타 다른 파장 영역의 광을 방출할 수 있는데, 백색광을 구현하기 위하여 2개 이상의 발광소자가 하나의 발광소자 패키지 내에 배치될 수 있다. 이하에서, 이러한 발광소자 패키지의 일실시예들을 설명한다.
도 2는 발광소자 패키지의 다른 실시예의 단면도이다.
실시예에 따른 발광소자 패키지(200)는 패키지 몸체(210)에 리드 프레임이 배치될 수 있는데, 리드 프레임은 서로 전기적으로 분리된 제1 리드 프레임(221)과 제2 리드 프레임(222) 및 제3 리드 프레임(223)으로 이루어질 수 있다.
그리고, 2개의 발광소자(100a, 100b)가 상기 패키지 몸체(210)에 배치되어 상기 제1 리드 프레임(221) 및 제2 리드 프레임(222) 및 제3 리드 프레임(223)과 각각 와이어(240a, 240b, 240c, 240d)로 본딩될 수 있다.
발광소자(100a, 100b)는 도전성 접착층(230a, 230b)를 통하여 패키지 몸체(210)에 고정될 수 있다. 2개의 발광소자(100a, 100b)는 각각 청색 파장 영역의 광과 적색 파장 영역의 광을 방출할 수 있다.
상기 패키지 몸체(210)에는 캐비티(cavity)가 형성되는데, 상기 발광소자(100a, 100b)는 상기 캐비티의 바닥면에 배치된다. 구체적으로, 상기 몸체(210)의 상부가 개방되어 측면과 바닥면이 캐비티를 이룰 수 있는데, 상기 캐비티는 2개 이상이 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 발광소자(100a, 100b) 주변의 패키지 몸체(210)는 경사면을 이루어 광추출 효율을 높일 수 있다. 그리고, 발광소자(100a, 100b)의 상부에는 형광체층(260a, 260b)이 배치되는데, 컨포멀 코팅으로 배치되어 기설정된 두께를 가지고 상기 발광소자(100a, 100b)와 접촉할 수 있다. 각각의 형광체층(260a, 260b)은 황색 형광체층과 녹색 형광체층일 수 있거나, 두 개의 형광체층(260a, 260b)이 모두 적색 형광체층일 수 있다.
그리고, 상기 캐비티 내에는 수지층(250)이 채워지는데, 수지층(250) 내에는 광확산 부재(diffuser, 270)와 필러(미도시)가 포함된다. 도면에서 수지층(250)의 표면이 평탄하게 도시되어 있으나, 가운데가 볼록하거나 오목하게 배치될 수도 있다.
상기 광확산 부재(270)로는 디퓨저(diffuser)가 사용될 수 있으며, TiO2 또는 Y2O3를 포함할 수 있는데, 발광소자(100a, 100b)에서 방출된 빛이 형광체층(260a, 260b)에 의하여 파장이 변화된 후, 수지층(250) 내의 광확산 부재(270)에 의하여 확산되어 고루 혼합될 수 있다.
도 3은 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이다.
본 실시예는 2의 실시예와 유사하나, 광확산 부재가 수지층(250) 내에 포함되지 않고, TiO2 또는 Y2O3를 포함하는 2개의 광확산 부재층(270a, 270b)이 2개의 발광소자(100a, 100b) 위에 배치되고 있다. 상기 광확산 부재층(270a, 270b)도 컨포멀 코팅으로 배치되어 기설정된 두께를 가질 수 있다. 상기 광확산 부재층(270a, 270b)가 디퓨저(diffuser)층일 수 있음은 상술한 바와 같다.
이러한 광확산 부재층(270a, 270b)의 배치는 발광소자(100a, 100b)에서 방출된 빛이 형광체층(260a, 260b)에 의하여 파장이 변화된 후, 2개의 광확산 부재층(270a, 270b)에서 확산되어 고루 혼합될 수 있으므로, 빛이 고르게 혼합되어 수지층(250)의 전영역으로 진행할 수 있다.
도 4는 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이다.
본 실시예는 하나의 캐비티 내에 3개의 발광소자(100a, 100b, 100c)가 배치되고 있는데, 각각의 발광소자(100a, 100b, 100c)는 청색광과 적색광 및 녹색광을 방출할 수 있으며, 캐비티 내에서 배치순서는 도시된 것과 다를 수 있다.
그리고, 각각의 발광소자(100a, 100b, 100c)에는 광확산 부재층(270a, 270b, 270c)이 배치되어 있다. 각각의 발광소자(100a, 100b, 100c)에서 방출된 빛은 광확산 부재층(270a, 270b, 270c)에서 확산되어 수지층(250)으로 전달된다. 그리고, 수지층(250) 내에서 청색광과 적색광 및 녹색광이 고르게 혼합되어 발광소자 패키지(200) 외부에서는 백색광을 구현할 수 있다.
도 5는 발광소자 패키지의 또 다른 실시예의 단면도이다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)는 도 3에 도시된 실시예와 유사하나, 광확산 부재와 형광체가 하나의 광학층(265a, 265b) 내에 포함되어 있다. 각각의 광학층(265a, 265b)은 발광소자(100a, 100b) 위에 컨포멀 코팅되어 기설정된 두게를 가지고 배치될 수 있는데, 발광소자(100a, 100b)에서 방출된 빛이 광학층(265a, 265b) 내에서 파장 변화 및 확산이 진행된다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 회로 기판 등에 배치되고, 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또한, 실시예들에 기재된 발광소자 모듈은 영상표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로 등을 포함할 수 있다.
도 6은 발광소자 모듈이 배치된 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 조명장치는 광을 투사하는 광원(600)과 상기 광원(600)이 내장되는 하우징(400)과 상기 광원(600)의 열을 방출하는 방열부(500) 및 상기 광원(600)과 방열부(500)를 상기 하우징(400)에 결합하는 홀더(700)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(400)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(410)와, 상기 소켓결합부(410)와 연결되고 광원(600)이 내장되는 몸체부(420)를 포함한다. 몸체부(420)에는 하나의 공기유동구(430)가 관통하여 형성될 수 있다.
상기 하우징(400)의 몸체부(420) 상에 복수 개의 공기유동구(430)가 구비되어 있는데, 상기 공기유동구(430)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
상기 광원(600)은 회로 기판(610) 상에 복수 개의 상술한 발광소자 패키지(650)가 구비되어 발광 소자 모듈을 이루며, 발광소자 패키지는 상술한 실시예들과 같다.
상기 광원의 하부에는 홀더(700)가 구비되는데 상기 홀더(700)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 광원(100)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 상기 광원(100)의 발광소자 패키지(150)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 7은 발광소자 패키지가 배치된 영상표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(800)는 광원 모듈과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.
광원 모듈은 회로 기판(830) 상의 상술한 발광소자 패키지(835)를 포함하며, 발광소자 패키지(835)는 상술한 실시예들과 동일하다.
상기 바텀 커버(810)는 영상표시장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(840)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(840)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 도광판이 생략되어 반사시트(820) 위의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 방식도 가능하다.
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
영상표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
이상에서 실시예를 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, 140 : 발광소자 120 : 발광구조물
122, 126 : 제1,2 도전형 반도체층 124 : 활성층
130 : 오믹층 140 : 반사층
150 : 결합층 160 : 도전성 지지기판
180 : 패시베이션층 190 : 제1 전극
200 : 발광소자 패키지 210 : 패키지 몸체
221, 222, 223 : 제1,2,3 리드 프레임
230 : 도전성 접착층 240a~240d : 와이어
250 : 수지층 260a, 260b : 형광체층
265 : 광학층 270 : 광확산 부재
270a~270c : 광확산 부재층
400 : 하우징 500 : 방열부
600 : 광원 700 : 홀더
800 : 표시장치 810 : 바텀 커버
820 : 반사판 830 : 회로 기판 모듈
840 : 도광판 850,860 : 제1,2 프리즘 시트
870 : 패널 880 : 컬러필터

Claims (12)

  1. 삭제
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  3. 삭제
  4. 캐비티를 가지는 패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임;
    상기 캐비티의 바닥면에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임과 제3 리드 프레임에 전기적으로 연결되며, 서로 다른 파장대의 광을 방출하는 복수의 발광소자;
    상기 복수의 발광소자 각각과 접촉하여 배치되고, 상기 복수의 발광소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하는 복수의 형광체층;
    상기 복수의 형광체층 위에 각각 배치되는 복수의 광확산 부재층; 및
    상기 캐비티 내에 배치되고, 상기 복수의 발광소자와 상기 복수의 형광체층과 상기 복수의 광확산 부재층을 둘러싸는 하나의 수지층을 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 형광체층 각각은 컨포멀 코팅으로 배치되고,
    상기 복수의 광확산 부재층 각각은 TiO2 또는 Y2O3를 포함하고,
    상기 복수의 광확산 부재층 각각과 상기 복수의 형광체층 각각은 하나의 광학층을 이루는 발광소자 패키지.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자는 청색 발광소자와 적색 발광소자를 포함하고,
    상기 복수의 형광체층은 상기 청색 발광소자 상의 황색 형광체층과 상기 적색 발광소자 상의 녹색 형광체층을 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자는 청색 발광소자와 녹색 발광소자를 포함하고,
    상기 복수의 형광체층 각각은 적색 형광체층을 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 삭제
  12. 삭제
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