KR101875435B1 - 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1금속층 및 제2금속층을 갖는 지지부재; 상기 지지부재의 제1금속층 및 제2금속층과 전기적으로 연결되며, 상기 제1금속층 및 상기 제2금속층 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 지지부재의 위에 형성되고 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재; 상기 몰딩부재 내에 형성되며 상기 몰딩 부재의 측면과 상기 발광 칩 사이의 영역에 배치된 제1홈; 상기 형광체 필름의 외측에 배치된 반사층; 및 상기 제1홈 내에 배치된 형광체 필름을 포함한다.
Description
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 지지부재 상에 발광 칩을 배치하고, 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재 내에 형광체 필름 및 반사층을 둘레에 배치한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 몰딩부재 내의 형광체 필름을 지지부재의 상면에 대해 수직하거나 경사지게 배치한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 몰딩부재의 측면 또는 내부에 배치된 반사층을 형광체 필름의 외측에 배치한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1금속층 및 제2금속층을 갖는 지지부재; 상기 지지부재의 제1금속층 및 제2금속층과 전기적으로 연결되며, 상기 제1금속층 및 상기 제2금속층 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 지지부재의 위에 형성되고 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재; 상기 몰딩부재 내에 형성되며 상기 몰딩 부재의 측면과 상기 발광 칩 사이의 영역에 배치된 제1홈; 상기 형광체 필름의 외측에 배치된 반사층; 및 상기 제1홈 내에 배치된 형광체 필름을 포함한다.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 지지부재 상에 배치된 발광 칩의 둘레에 삽입되는 형광체 필름을 포함하는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 제조 공정을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 형광체 필름의 삽입 위치나 크기를 조절할 수 있어, 색 분포의 조절이 가능한 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 패키지의 형광체 필름의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 형광체 필름의 또 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 제6실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 10은 제7실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 칩을 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 칩의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 패키지의 형광체 필름의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 형광체 필름의 또 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 제6실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 10은 제7실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 칩을 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 칩의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자 패키지(11)는 지지부재(12); 상기 지지부재(12) 위에 배치된 발광 칩(18); 상기 지지부재(12) 상에 배치된 몰딩부재(21); 상기 몰딩부재(21) 내에 배치된 형광체 필름(23,24); 및 상기 몰딩부재(21)의 측면에 배치된 반사층(25)을 포함한다.
상기 지지부재(12)는 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 실리콘(silicon) 또는 실리콘 카바이드(silicon carbide: SiC)와 같은 실리콘 계열, 질화 알루미늄(aluminum nitride; AlN)과 같은 세라믹 계열, 폴리프탈아마이드(polyphthalamide: PPA)와 같은 수지 계열, 고분자액정(Liquid Crystal Polymer), 바닥에 금속층을 갖는 PCB(MCPCB: Metal core PCB) 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이러한 재질로 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(12)는 제1금속층(12-1), 제2금속층(12-2), 제1연결 부재(12-3), 제2연결 부재(12-4), 제1리드부(12-5) 및 제2리드부(12-6)를 포함한다. 상기 제1금속층(12-1) 및 제2금속층(12-2)은 상기 지지부재(12)의 상부에 서로 이격되게 배치된다. 상기 제1리드부(12-5) 및 제2리드부(12-6)는 상기 지지부재(12)의 하부에 서로 이격되게 배치된다. 상기 제1연결 부재(12-3)는 상기 지지부재(12)의 내부 또는 제1측면에 배치될 수 있으며, 상기 제1금속층(12-1)과 상기 제1리드부(12-5)를 서로 연결해 준다. 상기 제2연결 부재(12-4)는 상기 지지부재(12)의 내부 또는 제2측면에 배치될 수 있으며, 상기 제2금속층(12-2) 및 상기 제2리드부(12-6)를 서로 연결해 준다.
상기 제1금속층(12-1), 제2금속층(12-2), 제1리드부(12-5) 및 제2리드부(12-6)는 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선태적 합금으로 형성될 수 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다.
상기 제1연결 부재(12-3) 및 상기 제2연결 부재(12-4)는 전도성 물질 예컨대, 금속을 이용하여 비아, 비아 홀, 쓰루 홀 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 발광 칩(18)은 상기 지지부재(12)의 제1금속층(12-1) 상에 배치되고, 상기 제1금속층(12-1) 및 상기 제2금속층(12-2)과 전기적으로 연결된다. 상기 발광 칩(18)은 상기 제1금속층(12-1) 상에 본딩되고, 제2금속층(12-2)과 와이어(19)로 연결될 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 칩(18)은 상기 제1금속층(12-1)과 상기 제2금속층(12-2)에 와이어(19)로 연결되거나, 플립 방식으로 본딩될 수 있다. 상기 발광 칩(18)은 상기 지지부재(12) 상에 하나 또는 복수개가 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(18)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 UV(Ultraviolet) LED칩, 적색 LED 칩, 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩과 같은 유색 LED 칩을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(18)은 상기 지지부재(12)의 상면에 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 칩(18)으로부터 발생된 열은 상기 지지부재(12)를 통해 전도될 수 있다. 상기 발광 칩(18)의 표면에 형광체가 도포될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩부재(21)는 상기 지지부재(12)의 상부에 미리 설정된 제1두께(D1)로 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재(21)는 도 2와 같이 다각형 형상이거나, 원형 또는 타원형 형상을 포함할 수 있다. 이러한 몰딩부재(21)는 미리 설정된 틀을 이용하여 트랜스퍼 몰딩 방식으로 제조될 수 있다.
상기 몰딩부재(21)는 투광성 재질일 수 있으며, 그 굴절률은 2 미만의 물질로 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재(21)는 투광성 수지물로서, 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물로 형성될 수 있다.
상기 몰딩부재(21)의 상면은 플랫한 면이거나, 중심부가 외측보다 더 오목한 면으로 형성되거나, 중심부가 외측보다 더 볼록한 면으로 형성될 수 있다. 또한 상기 몰딩부재(21)의 상면은 러프한 요철 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩부재(21)의 상부에 렌즈가 더 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 볼록한 렌즈, 중심부가 오목한 오목부를 갖는 볼록한 렌즈, 오목한 렌즈 중에서 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 몰딩부재(21)의 너비는 상기 지지부재(12)의 너비와 동일하거나, 더 좁게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩부재(21) 내에는 적어도 하나의 홈(22-1,22-2)이 형성될 수 있다. 상기 홈(22-1,22-2)은 상기 지지부재(12)의 상면에 대해 수직한 축을 기준으로 경사지게 형성될 수 있으며, 그 깊이는 상기 몰딩부재(21)의 상면으로부터 미리 설정된 깊이로 형성될 수 있다. 상기 홈(22-1,22-2)의 깊이는 상기 지지부재(12)의 상면과 이격되거나 상기 지지부재(12)의 상면이 노출되는 깊이로 형성될 수 있다. 상기 홈(22-1,22-2)는 오목부이거나 구멍일 수 있다. 상기 홈(22-1,22-2)은 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제1측면(S1) 사이에 배치되는 제1홈(22-1)과, 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제2측면(S2) 사이에 배치된 제2홈(22-2)을 포함할 수 있다.
상기 형광체 필름(23,24)은 상기 홈(22-1,22-2)에 삽입된다. 상기 삽입된 형광체 필름(23,34)의 적어도 한 측면은 상기 몰딩부재(21)의 내부 면에 접착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 형광체 필름(23,24)의 하면은 상기 지지부재(12)의 상면에 접촉되거나, 이격될 수 있다. 상기 형광체 필름(23,24)의 상면은 상기 몰딩부재(21)의 상면과 동일 평면 상에 배치되거나, 상기 몰딩부재(21)의 상면보다 더 낮거나 더 돌출되는 구조로 배치될 수 있다.
상기 형광체 필름(23,24)은 제1홈(22-1)에 배치된 제1형광체 필름(23)과 제2홈(22-2)에 배치된 제2형광체 필름(24)을 포함한다. 상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 도 2와 같이 상기 발광 칩(18)으로부터 이격되며 서로 대향되게 배치된다. 상기 제1형광체 필름(23)은 제1홈(22-1)의 경사 구조를 따라 경사지게 배치될 수 있으며, 상기 제2형광체 필름(24)은 상기 제2홈(22-2)의 경사 구조를 따라 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제2형광체 필름(24)의 경사 각도(θ1)는 상기 지지부재(12)의 상면을 기준으로 90도 초과 180도 미만으로서, 예컨대 91°~150°의 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1형광체 필름(23)의 경사 각도도 상기 제2형광체 필름(24)의 경사 각도의 범위로 형성될 수 있다. 상기 형광체 필름(23,24)은 상기 발광 칩(28)과의 간격보다는 상기 몰딩 부재(21)의 측면(S1,S2)과의 간격이 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1형광체 필름(23)은 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제1측면(S1) 사이에 배치되며, 상기 제2형광체 필름(24)은 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제2측면(S2) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)의 두께는 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)의 길이(L1)는 도 2와 같이 상기 몰딩부재(21)의 제3측면(S3)과 제4측면(S4) 사이의 너비로서, 서로 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 동일한 종류의 형광체이거나, 서로 다른 종류의 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 제1형광체 필름(23)은 내부에 황색 형광체가 첨가되고, 상기 제2형광체 필름(24)은 내부에 청색 형광체 또는/및 적색 형광체가 첨가될 수 있다. 또한 상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 적어도 한 종류의 이상의 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예컨대, YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층 내에 첨가되어 제조된 후, 미리 설정된 필름 두께로 커팅하여 제공될 수 있다. 이러한 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 상기 몰딩부재(21)의 제1홈(22-1)과 제2홈(22-2)에 슬라이드식으로 삽입되고, 필요시 교체될 수 있다. 상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 결합 또는 분리가 가능함으로써, 형광체 함량이 다른 필름이나, 형광체 종류가 다른 필름을 교체하여 사용할 수 있다. 이는 발광 칩(18)을 몰딩부재(21)로 몰딩한 다음, 최종 패키지 단에서 제1 및 제2형광체 필름(23,24)을 교체하여 색좌표 분포를 조절할 수 있다.
상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 발열원인 상기 발광 칩(18)으로부터 이격됨으로써, 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)이 변색되거나, 형광체가 몰딩부재(21)의 바닥면에 가라앉는 문제를 해결할 수 있다.
상기 몰딩부재(21)에는 제1형광체 필름(23) 및 상기 제2형광체 필름(24)과 동일한 종류의 형광체 또는 다른 종류의 형광체가 첨가될 수 있다. 예컨대, 상기 몰딩부재(21)의 형광체는 황색 형광체일 수 있으며, 상기 제1 및 제2형광체 필름(23,24)은 청색 형광체와 적색 형광체 중 적어도 하나가 첨가될 수 있다. 형광체 함량은 황색 형광체가 청색 형광체나 적색 형광체 보다는 많이 첨가될 수 있다.
상기 몰딩부재(21)의 적어도 한 측면(S1-S4)에는 반사층(25)이 형성될 수 있다. 상기 반사층(25)은 상기 몰딩부재(21)의 2측면 또는 전 측면에 형성될 수 있다. 상기 몰딩부재(21)의 2측면에 형성된 반사층(25)은 서로 대향되거나, 서로 인접한 측면에 배치될 수 있다. 상기 몰딩부재(21)의 전 측면(S1-S4)에 형성된 반사층(25)은 위에서 볼 때, 도 2와 같이 프레임 형상, 링 형상, 다각통 형상을 포함한다.
상기 반사층(25)과 상기 형광체 필름(23,24)과의 최소 간격(T1)은 적어도 10㎛ 이상 이격될 수 있으며, 이러한 간격(T1)은 상기 형광체 필름(23,24)을 통과한 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 형광체 필름(23,24)은 상기 발광 칩(18)과의 간격보다 상기 반사층(25)과의 간격이 더 가깝게 배치될 수 있다. 상기 반사층(25)과 상기 형광체 필름(23,24)은 상기 몰딩 부재(21)의 두께(D1) 이상의 깊이로 각각 형성될 수 있다.
상기 반사층(25)의 재질은 반사 시트이거나, 금속층일 수 있다. 상기 반사층(25)은 Ag, Ag alloy, Ni, Al, Al alloy, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사층(25)의 높이는 상기 몰딩부재(21)의 제1두께(D1)와 동일하거나, 더 낮거나 높게 형성될 수 있다. 상기 반사층(25)은 높이에 따라 광 반사율이 달라질 수 있으므로, 배광 분포를 고려하여 높이를 조절할 수 있다.
상기 몰딩부재(21)의 상면과, 상기 제1형광체 필름(23)의 상면, 상기 제2형광체 필름(24)의 상면, 상기 반사층(25)의 상면은 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제1형광체 필름(23)의 상면과 상기 제2형광체 필름(24)의 상면 중 적어도 하나는 상기 몰딩부재(21)의 상면보다 더 돌출될 수 있으며, 형광체 필름의 교체를 용이하게 할 수 있다.
도 3은 도 1의 형광체 필름을 변형한 예이다.
도 3을 참조하면, 몰딩부재(21) 내에 배치된 형광체 필름은 제 1내지 제4형광체 필름(23,24,23A,24A)을 포함한다. 제1형광체 필름(23)은 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제1측면(S1) 사이에 배치되며, 제2형광체 필름(24)은 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제2측면(S2) 사이에 배치되며, 제3형광체 필름(23A)은 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제3측면(S3) 사이에 배치되며, 제4형광체 필름(24A)은 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제4측면(S4) 사이에 배치된다.
상기 제1내지 제4형광체 필름(23,24,23A,24A)은 물리적으로 서로 분리되어, 개별적으로 홈(22-3) 내에 삽입될 수 있다. 상기 홈(22-3)은 다각형 또는 원 형상의 구멍일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1형광체 필름(23)과 상기 제2형광체 필름(24)은 서로 대향되며, 상기 제3형광체 필름(23A)과 상기 제4형광체 필름(24A)은 서로 대향되게 배치된다.
상기 제1내지 제4형광체 필름(23,24,23A,24A)은 상기 발광 칩(18)의 측면을 커버하게 되며, 반사층(25)은 상기 제1 내지 제4형광체 필름(23,24,23A,24A)의 외측을 커버하게 된다.
상기 몰딩부재(21)의 상면에서 상기 제1내지 제4형광체 필름(23,24,23A,24A)과 상기 반사층(25) 간의 간격은 동일할 수 있다.
도 4는 도 1의 형광체 필름의 다른 예이다.
도 4를 참조하면, 형광체 필름은 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제3측면(S3) 사이에 배치된 홈(22-4,22-5)에 삽입된 제3형광체 필름(23A)과, 발광 칩(18)과 몰딩부재(21)의 제4측면(S4) 사이에 형성된 홈(22-5)에 삽입된 배치된 제4형광체 필름(S4)을 포함한다. 여기서, 몰딩부재(21)의 상기 제3측면(S3)과 제4측면(S4)의 길이는 제1측면(S1)과 제2측면(S2)의 길이보다 길게 배치될 수 있다.
상기 제3형광체 필름(23A)과 상기 제4형광체 필름(24A)은 서로 대향되게 배치되며, 지지부재(12)의 제1전극층(21-1)의 너비와 동일하거나 더 넓은 간격(T2)으로 이격될 수 있다. 상기 제3형광체 필름(23A)과 상기 제4형광체 필름(24A)의 길이(L2)는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 상기 제3형광체 필름(23A)과 상기 제4형광체 필름(24A) 사이의 중앙에는 발광 칩(18)이 배치될 수 있다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지이다.
도 5를 참조하면, 발광소자 패키지(11A)는 지지부재(12), 발광 칩(18), 몰딩부재(21) 내에 복수의 홈(32-1,32-2) 및 복수의 형광체 필름(33,34)을 포함한다. 상기 복수의 홈(32-1,32-2)은 제1홈(32-1)과 제2홈(32-2)을 포함하며, 상기 복수의 형광체 필름(33,34)은 상기 제1홈(32-1)에 배치된 제1형광체 필름(33)과, 제2홈(32-2)에 배치된 제2형광체 필름(34)을 포함한다. 상기 제1홈(32-1)은 측 단면에서 볼 때 곡선형 구조로 형성되며, 상기 제2홈(32-2)은 측 단면에서 볼 때 곡선형 구조로 형성된다. 상기 제1홈(32-1)과 제2홈(32-2) 사이의 간격은 하부보다 상부가 더 이격되게 배치된다. 상기 곡선형 구조는 상기 홈(32-1,32-2)의 중심부가 몰딩부재(21)의 측면 방향으로 볼록한 구조로 정의할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1홈(32-1)과 제2홈(32-2)의 상면에서 볼 때, 곡선형 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1홈(32-1)과 제2홈(32-2)은 곡선형 구조이기 때문에, 그 깊이는 상기 몰딩부재(21)의 두께 이상의 깊이로 형성될 수 있다.
상기 제1홈(32-1)에 삽입된 제1형광체 필름(33)은 곡선형 형태로 배치되며, 상기 제2홈(32-2)에 삽입된 제2형광체 필름(34)은 곡선형 형태로 배치된다. 상기 제1 및 제2형광체 필름(33,34)의 외 측면은 내 측면보다 더 넓은 면적을 갖고 곡면으로 배치되므로, 입사되거나 투과되는 광을 굴절시켜 줄 수 있다.
상기 형광체 필름(33,34)은 발광 칩(18)의 양 측 방향 또는 모든 측 방향에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
반사층(35)은 상기 형광체 필름(33,34)의 외측에서 상기 형광체 필름(33,34)을 투과한 광을 반사하게 된다.
도 6은 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 6을 참조하면, 발광 소자 패키지는 지지부재(12), 발광 칩(18), 몰딩부재(21) 내에 복수의 형광체 필름(43,44)과 반사층(45,46)을 포함한다.
상기 복수의 형광체 필름(43,44)은 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제1측면(S1) 사이에 배치된 제1형광체 필름(43)과, 상기 발광 칩(18)과 상기 몰딩부재(21)의 제2측면(S2) 사이에 배치된 제2형광체 필름(44)을 포함한다. 상기 제1형광체 필름(43)과 상기 제2형광체 필름(44)은 상기 지지부재(12)의 상면에 대해 수직한 구조로 배치된다.
여기서, 상기 제1형광체 필름(43)이 배치된 제1홈(42-1)은 수직한 형태로 형성되며, 상기 제2형광체 필름(44)이 배치된 제2홈(42-2)은 수직한 형태로 형성된다.
반사층(45,46)은 상기 몰딩부재(21)의 각 측면(S1,S2)으로부터 소정 간격(T3)으로 이격되게 배치되며, 경사진 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사층(45,46)은 상기 제1형광체 필름(43)과 상기 몰딩부재(21)의 제1측면(S1) 사이에 배치된 제1반사층(45), 상기 제2형광체 필름(44)과 상기 몰딩부재(21)의 제2측면(S2) 사이에 배치된 제2반사층(46)을 포함한다.
상기 제1반사층(45)은 경사진 제3홈(42-3) 내에 형성되며, 상기 제2반사층(46)은 경사진 제4홈(42-4) 내에 형성된다. 상기 제3홈(42-3)과 상기 제4홈(42-4)은 경사진 구조로 형성될 수 있으며, 그 깊이는 상기 몰딩 부재(21)의 두께 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1반사층(45)과 상기 제1형광체 필름(43) 사이의 간격은 하부 영역이 상부 영역보다 더 좁게 배치되며, 상기 제2반사층(46)과 상기 제2형광체 필름(44) 사이의 간격은 하부 영역이 상부 영역보다 더 좁게 배치될 수 있다. 상기 제1반사층(45)과 상기 제2반사층(46)이 경사진 구조로 배치됨으로써, 광 반사 효율과 지향각을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1 및 제2반사층(46)의 경사 각도(θ2)는 상기 지지부재(12)의 상면을 기준으로 30도 이상 90도 미만의 각도로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 형광체 필름(43,44)은 상기 발광 칩(18)의 둘레에 배치될 수 있으며, 상기 반사층(45,46)은 상기 발광 칩(18)의 둘레에 배치된 형광체 필름(43,44)의 외 측을 커버할 수 있도록 경사진 구조로 배치될 수 있다.
도 7은 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 7을 참조하면, 발광 소자 패키지는 지지부재(12), 발광 칩(18), 몰딩부재(21) 내에 복수의 형광체 필름(43,44) 및 반사층(45A,46A)을 포함한다.
상기 복수의 형광체 필름(43,44)은 수직한 홈(42-1,42-2)에 배치된 제1형광체 필름(43)과 제2형광체 필름(44)을 포함한다. 상기 제1형광체 필름(43)과 상기 제2형광체 필름(44) 사이의 간격을 보면, 상부 영역 간의 간격과 하부 영역 간의 간격이 서로 동일할 수 있다.
상기 반사층(45A,46A)은 곡선형 구조를 갖는 홈(42-5,42-6) 내에 배치된 제1반사층(45A)과 제2반사층(46A)을 포함한다. 상기 제1반사층(45A)과 상기 제2반사층(46A) 사이의 간격은 하부 영역이 상부 영역보다 더 좁게 배치될 수 있다.
도 8은 제5실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 8을 참조하면, 발광 소자 패키지는 지지부재(13), 발광 칩(18), 몰딩부재(21) 내에 적어도 하나의 홈(52-1,52-2), 상기 홈(52-1,52-2) 내에 수평 방향으로 중첩된 형광체 필름(53,54)과 반사층(55,56)을 포함한다.
상기 홈(52-1,52-2)은 도 2와 같이 서로 이격되게 배치되거나, 도 3과 같이 서로 연결된 구조로 형성될 수 있다.
상기 형광체 필름(53,54)의 외 측면에 반사층(55,56)이 접촉되게 배치된다.
상기 형광체 필름(53,54)과 상기 반사층(55,56)의 높이는 동일한 높이이거나, 상기 반사층(55,56)이 상기 형광체 필름(53,54)의 높이보다 더 높게 배치될 수 있다.
상기 형광체 필름(53,54)과 반사층(55,56)이 각각의 홈(52-1,52-2)에 수평 방향으로 겹쳐 각각 배치됨으로써, 상기 반사층(55,56)을 별도로 삽입하는 문제를 해결할 수 있다. 상기 형광체 필름(53,54)과 반사층(55,56)을 미리 일체로 제조한 후, 상기 홈(52-1,52-2)에 삽입하거나 제거할 수 있어, 교체가 간편하다.
상기 반사층(55,56)은 별도의 시트로 제공되거나, 상기 형광체 필름(53,54)에 코팅된 반사 코팅층일 수 있다.
여기서, 지지부재(13)는 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 실리콘(silicon) 또는 실리콘 카바이드(silicon carbide: SiC)와 같은 실리콘 계열, 질화 알루미늄(aluminum nitride; AlN)과 같은 세라믹 계열, 폴리프탈아마이드(polyphthalamide: PPA)와 같은 수지 계열, 고분자액정(Liquid Crystal Polymer), 바닥에 금속층을 갖는 PCB(MCPCB: Metal core PCB) 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이러한 재질로 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(13)는 제1금속층(13-1)과 제2리드부(13-3)가 상기 지지부재(13)의 제1측면을 통해 서로 연결될 수 있으며, 제2금속층(13-2)과 제2리드부(13-4)가 상기 지지부재(13)의 제2측면을 통해 서로 연결될 수 있다.
도 9는 제6실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지는 지지부재(13), 발광 칩(18), 지지부재(12) 위에 배치된 몰딩부재(21) 내에 형광체 필름(63,64)과 반사층(65,66)을 포함한다. 상기 형광체 필름(63,64)과 반사층(65,66)은 하나의 페어 구조로 밀착되어 배치되고, 상기 형광체 필름(63,64)과 상기 반사층(65,66)의 구조를 경사진 홈(62-1,62-2)에 배치한다. 이에 따라 상기 형광체 필름(63,64)과 상기 반사층(65,66)이 경사진 구조로 제공됨으로써, 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
또한 상기 반사층(65,66)의 일면 상에 형광체 필름(63,64)이 배치됨으로써, 파장 변환된 광을 반사를 효과적으로 수행할 수 있다.
상기 형광체 필름(63,64)과 상기 반사층(65,66)은 도 5와 같이, 측 단면에서 볼 때 또는 상면에서 볼 때 곡선형 구조로 형성될 수 있다.
도 10은 제7실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 발광 소자 패키지는 지지부재(12), 발광 칩(18), 지지부재(12) 상에 제1몰딩부재(21-1)와 제2몰딩부재(21-2)를 포함하는 몰딩부재(21), 반사층(75,76)을 포함한다.
상기 지지부재(12) 상에 상기 제1몰딩부재(21-1)를 형성된 다음, 제1홈(72-1) 및 제2홈(72-1)을 형성하고, 상기 제1홈(72-1) 및 제2홈(72-1) 내에 제1형광체 필름(73) 및 제2형광체 필름(74)을 각각 삽입하게 된다. 그리고, 상기 제1몰딩부재(21-1) 위에 제2몰딩부재(22-2)를 형성한 다음, 제3홈(72-3) 및 제4홈(72-4)을 각각 형성하게 된다. 상기 제3홈(72-3) 및 제4홈(72-4) 내에 반사층(75,76)을 각각 형성하게 된다. 상기 제1홈(72-1) 및 제2홈(72-1)의 깊이는 상기 발광 칩(18)보다 적어도 두꺼운 깊이를 갖고, 상기 제1몰딩부재(21-1)의 두께와 동일하거나 상기 제1몰딩부재(21-1)의 두께 이상의 깊이로 형성될 수 있다.
상기 제1몰딩부재(21-1) 내의 제1 및 제2홈(72-1,72-2) 각각에는 형광체 필름(73,74)이 상기 발광 칩(18)의 적어도 양 측과 대응되게 배치되며, 상기 반사층(75,76)은 상기 제1 및 제2몰딩부재(21-1,21-2) 내에서 상기 형광체 필름(73,74)의 외측을 커버하게 된다.
상기 형광체 필름(73,74)의 높이는 상기 몰딩부재(21)의 제1두께보다 낮고 상기 제1몰딩부재(21-1)의 두께(T4)와 동일한 두께로 형성될 수 있다. 상기 형광체 필름(73,74)은 수직하거나 경사지게 배치되며, 상기 반사층(75,76)은 경사지거나 곡선형 구조로 형성될 수 있다.
다른 예로서, 반사층은 상기 몰딩부재(21)의 적어도 2측면 또는 전 측면에 상기 형광체 필름(73,74)의 외 측면을 커버하기 위해 형성될 수 있다.
실시 예(들)에 따른 상기 몰딩부재 내에는 산란제가 배치될 수 있으며, 상기의 산란되는 산화물 재지로서, 상기 몰딩부재의 굴절률보다 더 높은 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩부재의 표면에 형광체층이 더 도포될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
<발광 칩>
실시 예에 따른 발광 칩은 도 11 및 도 12를 예를 참조하여, 설명하기로 한다.
도 11를 참조하면, 발광 칩(18)은 발광 구조물(110) 아래에 오믹층(121)이 형성되며, 상기 오믹층(121) 아래에 반사층(124)이 형성되며, 상기 반사층(124) 아래에 지지부재(125)가 형성되며, 상기 반사층(124)과 상기 발광 구조물(110)의 둘레에 보호층(123)이 형성될 수 있다.
이러한 발광 칩(18)는 제2도전형 반도체층(115) 아래에 오믹층(121) 및 채널층(123), 반사층(125) 및 지지부재(125)를 형성한 다음, 성장 기판을 제거하여 형성될 수 있다.
상기 오믹층(121)은 발광 구조물(110)의 하층 예컨대 제2도전형 반도체층(115)에 오믹 접촉되며, 그 재료는 금속 산화물, 금속 질화물, 절연물질, 전도성 물질 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 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), Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질 중에서 형성될 수 있다. 또한 상기 금속 물질과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예컨대, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다. 상기 오믹층(121) 내부는 전극(116)과 대응되도록 전류를 블록킹하는 층이 더 형성될 수 있다.
상기 보호층(123)은 금속 산화물 또는 절연 물질 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 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), SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 보호층(123)은 스퍼터링 방법 또는 증착 방법 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 반사층(124)와 같은 금속이 발광 구조물(110)의 층들을 쇼트시키는 것을 방지할 수 있다.
상기 반사층(124)은 금속 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들의 선택적인 조합으로 구성된 물질로 형성될 수 있다. 상기 반사층(124)은 상기 발광 구조물(110)의 폭보다 크게 형성될 수 있으며, 이는 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 지지부재(125)는 베이스 기판으로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W)와 같은 금속이거나 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC)으로 구현될 수 있다. 상기 지지부재(125)와 상기 반사층(124) 사이에는 접합층이 더 형성될 수 있으며, 상기 접합층은 두 층을 서로 접합시켜 줄 수 있다. 상기의 개시된 발광 칩은 일 예이며, 상기에 개시된 특징으로 한정하지는 않는다. 상기의 발광 칩은 상기의 발광 소자의 실시 예에 선택적으로 적용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 12의 발광 칩은 도 11과 다른 구조를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 발광 칩(28)은 기판(111), 버퍼층(112), 제1도전형 반도체층(113), 활성층(114), 제2도전형 반도체층(115), 제1 전극(116), 및 제2전극(117)을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(113), 활성층(114) 및 제2도전형 반도체층(115)은 발광 구조물(110)로 정의될 수 있다.
상기 기판(111)은 투광성, 절연성 기판, 또는 전도성 기판일 수 있으며, 예컨대 사파이어 기판(Al2O3), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga2O3, 그리고 GaAs으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 기판(111)은 성장 기판일 수 있으며, 상기 성장 기판 위에는 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체로 성장될 수 있다.
상기 버퍼층(112)은 상기 기판(111)과 반도체와의 격자 상수 차이를 완화시켜 주기 위한 층으로서, 2족 내지 6족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(112)위에는 언도핑된 3족-5족 화합물 반도체층이 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 버퍼층(112) 위에는 제1도전형 반도체층(113)이 형성되고, 상기 제1도전형 반도체층(113) 위에는 활성층(124)이 형성되며, 상기 활성층(124) 위에는 제2도전형 반도체층(115)이 형성된다.
상기 제1도전형 반도체층(113)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형이 N형 반도체인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 N형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(114)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 활성층(114)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조, 양자 선 구조, 양자 점 구조로 형성될 수 있다. 상기 활성층(114)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층의 주기, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층 또는 InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기로 형성될 수 있다.
상기 활성층(114)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층이 형성될 수 있으며, 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있다.
상기 활성층(114) 위에는 상기 제2도전형 반도체층(115)이 형성되며, 상기 제 2도전형 반도체층(115)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2도전형이 P형 반도체인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 Mg, Ze 등과 같은 P형 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(115)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 제2도전형 반도체층(115) 위에는 제3도전형 반도체층 예컨대, N형 반도체층이 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(135)은 N-P 접합, P-N 접합, N-P-N 접합, P-N-P 접합 구조 중 적어도 하나가 형성될 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(115) 위에는 전류 확산층이 형성될 수 있으며, 상기 전류 확산층은 투광성 전도층일 수 있으며, 예컨대 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) 등에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(113) 위에는 제1전극(116)이 형성되며, 제2도전형 반도체층(115) 위에는 제2전극(117)이 형성될 수 있다. 상기 제1전극(116) 및 제2전극(117)은 와이어를 통해 다른 지지부재의 금속층에 연결될 수 있다.
<조명 시스템>
상기에 개시된 실시 예(들)의 발광 소자는 발광 칩을 패키징한 구조로서, 보드 상에 복수개 배치하여 발광 모듈이나 라이트 유닛 등과 같은 조명 시스템에 제공될 수 있다. 상기의 실시 예 중 선택된 발광 소자를 조명 시스템에 적용될 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 13 및 도 14에 도시된 표시 장치, 도 15에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사부재(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 바텀커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(11)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광 소자 패키지(11)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 14는 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(11)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(11)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 15는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 15를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(11)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(11)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(11) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(11)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 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.
또한, 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.
11,11A: 발광 소자 패키지 12,13: 지지부재
21: 몰딩부재 18: 발광 칩
23,23A,24,24A,33,34,43,44,53,54,63,64,73,74: 형광체 필름
25,35,45,45A,46A,55,56,65,66,75,76: 반사층
21: 몰딩부재 18: 발광 칩
23,23A,24,24A,33,34,43,44,53,54,63,64,73,74: 형광체 필름
25,35,45,45A,46A,55,56,65,66,75,76: 반사층
Claims (18)
- 제1금속층 및 제2금속층을 갖는 지지부재;
상기 지지부재의 제1금속층 및 제2금속층과 전기적으로 연결되며, 상기 제1금속층 및 상기 제2금속층 중에서 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
상기 지지부재의 위에 형성되고 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재;
상기 몰딩부재 내에 형성되며 상기 몰딩 부재의 측면과 상기 발광 칩 사이의 영역에 배치된 제1홈;
상기 제1홈 내에 배치된 형광체 필름; 및
상기 형광체 필름의 외측에 배치된 반사층을 포함하고,
상기 제1홈과 상기 몰딩부재의 측면들 중 적어도 한 측면 사이에 배치된 제3홈을 포함하고,
상기 반사층은 상기 제3홈 내에 배치되는 발광 소자 패키지. - 제1금속층 및 제2금속층을 갖는 지지부재;
상기 지지부재의 제1금속층 및 제2금속층과 전기적으로 연결되며, 상기 제1금속층 및 상기 제2금속층 중에서 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
상기 지지부재의 위에 형성되고 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재;
상기 몰딩부재 내에 형성되며 상기 몰딩 부재의 측면과 상기 발광 칩 사이의 영역에 배치된 제1홈;
상기 제1홈 내에 배치된 형광체 필름; 및
상기 형광체 필름의 외측에 배치된 반사층을 포함하고,
상기 제1홈은 상기 지지부재의 상면에 대해 수직하거나 경사지게 배치되며,
상기 반사층은 상기 제1홈 내에서 상기 형광체 필름의 외측에 배치되는 발광 소자 패키지. - 제1금속층 및 제2금속층을 갖는 지지부재;
상기 지지부재의 제1금속층 및 제2금속층과 전기적으로 연결되며, 상기 제1금속층 및 상기 제2금속층 중에서 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
상기 지지부재의 위에 형성되고 상기 발광 칩을 덮는 몰딩부재;
상기 몰딩부재 내에 형성되며 상기 몰딩 부재의 측면과 상기 발광 칩 사이의 영역에 배치된 제1홈;
상기 제1홈 내에 배치된 형광체 필름; 및
상기 형광체 필름의 외측에 배치된 반사층을 포함하고,
상기 제1홈은 측 단면에서 볼 때, 곡선형 구조로 형성되며,
상기 반사층은 상기 제1홈 내에서 상기 형광체 필름의 외측에 배치되는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 몰딩 부재는 상기 지지부재 상에 배치된 제1몰딩 부재; 및 상기 제1몰딩 부재 상에 배치된 제2몰딩 부재를 포함하며,
상기 제1홈은 상기 제1몰딩부재에 형성되며,
상기 제3홈은 상기 제1몰딩 부재와 상기 제2몰딩 부재에 형성되는 발광 소자 패키지. - 제4항에 있어서,
상기 형광체 필름의 높이는 상기 제1몰딩부재의 높이와 동일한 발광 소자 패키지. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 반사층의 높이는 상기 형광체 필름의 높이과 같거나 높은 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,
상기 지지부재의 바닥에 배치된 제1리드부 및 제2리드부를 포함하고,
상기 제1금속층과 상기 제1리드부는 상기 지지부재의 내부 또는 측면을 통해 서로 연결되며,
상기 제2금속층과 상기 제2리드부는 상기 지지부재의 내부 또는 측면을 통해 서로 연결되는 발광 소자 패키지. - 제4항에 있어서,
상기 몰딩 부재 내에 상기 몰딩부재의 굴절률보다 높은 굴절률을 가지는 산란제를 포함하는 발광 소자 패키지.
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| KR20130037044A KR20130037044A (ko) | 2013-04-15 |
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|---|---|---|---|---|
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