KR101926531B1 - 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제2리드 프레임; 상기 캐비티 바닥에 배치된 상기 제1 및 제2리드 프레임 상에 상기 몸체의 재질로 형성된 반사층; 상기 반사층에 제1개구부; 상기 제1개구부를 통해 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함한다.

Description

발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE, MANUFACTURED METHOD OF THE LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}
본 발명은 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명장치에 관한 것이다.
발광소자, 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 발생하는 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 실내 및 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시예는 새로운 구조의 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 캐비티 바닥에 상기 몸체와 동일한 재질의 반사층이 배치된 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티 내에 리드 프레임과 상기 리드 프레임 위에 실리콘 재질의 반사층을 배치한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티 바닥의 반사층의 영역 중에서 발광 칩과 연결 부재의 본딩을 위해 복수의 개구부를 구비한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 캐비티의 바닥 깊이를 낮추고 에폭시 재질의 반사층에 의한 확산 반사를 개선시켜 줄 수 있도록 한 발광 소자 및 그 제조방법을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제2리드 프레임; 상기 캐비티 바닥에 배치된 상기 제1 및 제2리드 프레임 상에 상기 몸체의 재질로 형성된 반사층; 상기 반사층에 배치된 제1개구부; 상기 제1개구부에 배치되고, 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함한다.
실시 예에 따른 조명 시스템은 상기의 발광 소자를 포함한다.
실시 예는 발광 소자 내에서의 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 내에서의 광 손실을 줄일 수 있다.
실시 예는 발광 소자 내에서의 광 효율을 개선하여 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 리드 프레임들의 평면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 4는 도 3의 발광 소자에서의 반사층의 개구부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 6은 도 5의 발광 소자의 부분 확대도이다.
도 7은 도 5의 발광 소자에 있어서, 반사층 측면의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5의 발광 소자에 있어서, 반사층 측면의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5의 발광 소자에 있어서, 캐비티의 측면의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10내지 도 12는 도 1의 발광 소자의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 13은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 도 13의 발광 소자에 있어서, 리드 프레임을 나타낸 도면이다.
도 15는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 16은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 17은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 18은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 19는 비교 예(A)(B)(C)와 실시 예(D)의 반사층 물질의 반사 특성을 나타낸 도면이다.
도 20은 실시 예의 발광 소자에 있어서, 반사층과 발광 칩 사이의 간격에 따른 광 효율을 나타낸 그래프이다.
도 21은 실시예의 발광 소자에 있어서, 반사층의 두께에 따른 광 효율을 나타낸 도면이다.
도 22는 비교예와 실시 예의 반사층 물질의 파장과 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 23은 비교예와 실시예의 반사층 표면에서의 각도에 따른 반사 분포도를 나타낸 그래프이다.
도 24 및 도 25는 미러 반사와 램버시안(lamberatian) 반사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 26는 반사층 표면에서의 미러 반사와 확산 반사를 나타낸 도면이다.
도 27은 실시 예에 따른 발광 소자의 발광 칩의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 실시 예에 따른 발광 소자의 발광 칩의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 29은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 30은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 31은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 분해 사시도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상/위(on)"에 또는 "아래/하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"과 "아래/하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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 예에 따른 발광소자를 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 리드 프레임들의 평면도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 발광 소자의 평면도이고, 도 5는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이며, 도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 1내지 도 5를 참조하면, 발광소자(100)는, 캐비티(15) 및 반사층(51)을 갖는 몸체(10), 복수의 리드 프레임(21,31,41), 발광 칩들(71,72), 연결부재들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(91)를 포함한다.
상기 몸체(10)는 절연 재질, 또는 전도성 재질을 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(PCT: Polycyclohexylene Terephthallate)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(10)는 발광 소자를 트랜스퍼(transfer) 몰딩 방식으로 사출 성형하여 제조할 수 있는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다. 또한 상기의 PPA와 PCT와 같은 재질로 몸체를 성형할 경우, 트랜스퍼 몰딩 방식으로 제조할 수 없어, 대량 생산에 어려움이 있다.
상기 몸체(10)는 에폭시를 갖는 EMC(epoxy molding compound) 재질을 포함하며, 상기 EMC 재질은 성형성, 내습성, 접착성이 개선되고, 절연성 재질이다. 상기 몸체(10) 내에는 반사 효율을 높이기 위해 TiO2, SiO2와 같은 금속 산화물인 필러가 첨가될 수 있다. 상기 필러의 함유 비율은 상기 몸체 내에 50wt% 이상 예컨대, 70wt% 이상의 범위로서 80-85wt% 범위로 첨가될 수 있다.
상기 몸체(10)의 형상은 위에서 볼 때, 삼각형, 사각형, 오각형과 같은 다각형 구조로 형성되거나, 원형, 곡면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 몸체(10)는 소정 깊이(H1)를 갖고 상부가 개방되고, 측면(16)과 바닥으로 이루어진 캐비티(15)를 포함한다. 상기 캐비티(15)는 상기 몸체(10)의 상부로부터 오목한 컵 구조, 리세스 구조, 또는 오목한 구조와 같은 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(15)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형), 모서리가 곡면인 다각형 형상일 수 있다. 상기 캐비티(15)의 깊이(H1)는 상기 몸체(10)의 상면부터 반사층(51)의 상면까지의 깊이로서, 0.4mm 이상 예컨대, 0.4mm-0.6mm 범위로 형성될 수 있다. 이는 발광 칩(71,72)을 개구부(52,53) 내에 배치하고, 반사층(51)으로 캐비티(15)의 전 바닥을 커버하게 됨으로써, 캐비티(15)의 깊이(H1)를 낮출 수 있다. 이러한 캐비티(15)의 깊이(H1)의 낮추어 줌으로써, 광 효율은 개선될 수 있다. 상기 개구부(52,53)의 중심은 Y축 상에서 같은 중심 선상에 배치될 수 있다.
도 6과 같이, 상기 캐비티(15)의 측면(16)은 그 바닥에 대해 소정 각도(θ0)로 경사지게 배치될 수 있으며, 상기 각도(θ0)는 91도 내지 170도 범위 내에 있으며, 예컨대 130도 이상 150도 이하의 범위로 형성될 수 있다. 또한 상기 캐비티(15)의 측면(16)에서 상대적으로 긴 장 측면과 상기 장 측면보다 짧은 단 측면의 경사 각도는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 캐비티(15)의 측면(16)과 상기 반사층(51)의 상면은 각진 면으로 연결될 수 있다.
상기 몸체(10)는 복수의 측면부 예컨대, 적어도 4개의 측면부(11-14)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 측면부(11-14) 중 적어도 하나는 상기 몸체(10)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 몸체(10)의 측면부(11-14)가 경사지게 형성된 경우, 몸체의 사출 성형 후의 틀의 분리가 용이한 효과가 있다.
상기 몸체(10)는 제1 내지 제4측면부(11~14)를 그 예로 설명하며, 제1측면부(11)와 제2측면부(12)는 서로 반대측 면이며, 상기 제3측면부(13)와 상기 제4측면부(14)는 서로 반대측 면이다. 상기 제1측면부(11) 및 제2측면부(12) 각각의 길이는 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면부(11)와 상기 제2측면부(12)의 길이는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 상기 제1측면부(11) 또는 제2측면부(12)의 길이는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14) 사이의 간격일 수 있다. 상기의 몸체(10)의 길이 방향은 제1축(Y) 방향으로서, 제1 및 제2발광 칩(71,72)의 중심을 지나는 방향이거나, 제3 및 제4측면부(13,14) 사이의 간격일 수 있다. 상기 몸체(10)의 너비 방향은 제2축(X) 방향으로서, 제1축 방향에 직교하는 방향이며 상기 몸체(10)의 너비 방향이거나, 제1 및 제2측면부(11,12) 사이의 간격일 수 있다.
상기 몸체(10)의 길이는 너비에 비해 1배 이상 예컨대, 2배 이상 길게 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)의 길이가 길기 때문에, 사출 성형시 몸체(10)의 중간 부분이 휘어지거나 파손되는 문제를 방지하기 위한 일 구조로서, 중간 프레임을 배치할 수 있다. 이에 따라 몸체(10)의 길이로 인한 발광 소자의 수율 저하를 방지할 수 있다.
도 1 및 도 3과 같이, 상기 캐비티(15)의 바닥에는 반사층(51)이 배치되며, 상기 반사층(51)은 상기 몸체(10)의 재질로 상기 몸체(10)와 사출 성형된다. 상기 캐비티(15)의 바닥에 반사층(51)이 상기 리드 프레임(21,31,41) 상에 형성됨으로써, 습기 침투를 억제할 수 있으며, 광의 확산 특성을 통해 광 반사 효율을 개선시킬 수 있다.
상기 반사층(51)은 복수의 개구부(52,53,54,555,56,52-1,53-1)를 포함한다. 상기 개구부(52,53,54,555,56,52-1,53-1)에는 상기 제1 내지 제3리드 프레임21,31,41)의 일부가 노출될 수 있으며, 그 내부에는 발광 칩(71,72), 보호 소자(81), 연결 부재(73-76, 82)의 일부가 배치될 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(21,31,41)은 2개 이상으로 배치될 수 있으며, 3개인 경우 제1 내지 제3리드 프레임(21,31,41)으로 정의될 수 있다.
도 1 및 도 2와 같이, 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 캐비티(15) 바닥의 제1영역에 배치되며, 제1단부는 상기 몸체(10)의 제3측면부(13)아래에서 상기 몸체(10)의 제3측면부(13)보다 더 돌출될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부에는 하나 이상의 돌기(22)가 배치되어, 솔더와의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 제1리드 프레임(21)은 제1 및 제2측면부(11,12)의 아래에 하나 또는 복수의 돌기(23,24)가 배치될 수 있으며, 상기 복수의 돌기(23,24) 사이의 영역(23-1,24-1)은 상기 몸체(10)와의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)은 상기 캐비티(15) 바닥의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 제1단부는 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)보다 더 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제1단부에는 복수의 돌기(32)가 배치되어, 솔더와의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다. 또한 제2리드 프레임(31)은 제1 및 제2측면부(11,12)의 아래에 하나 또는 복수의 돌기(33,34)가 노출될 수 있으며, 상기 복수의 돌기(33,34) 사이의 영역(33-1,34-1)은 상기 몸체(10)과의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제3리드 프레임(41)은 상기 캐비티(15) 바닥의 제1영역과 제2영역 사이의 영역 중에서 제2측면부(12)에 인접하게 배치된다. 상기 제3리드 프레임(41)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 사이에서 중간 연결 단자로 사용될 수 있다. 상기 제3리드 프레임(41)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제3리드 프레임(41)은 상기 캐비티 바닥에서 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 사이의 영역에 배치된 제1지지부(45), 상기 몸체(10)의 아래에서 상기 제1지지부(45)를 중심으로 서로 반대측으로 연장된 제2지지부(47) 및 제3지지부(48)를 포함한다. 상기 제2 및 제3지지부(47,48)에는 돌기(49)들이 상기 제2측면부(12)로 노출되고, 상기 돌기(49)들 사이에는 홈(49-1)이 형성된다. 이러한 제3리드 프레임(41)의 돌기(49) 및 홈(49-1)에 의해 몸체(10)와의 결합력이 개선될 수 있다.
도 2 및 도 5와 같이, 또한 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면에 노출될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)은 회로기판 상에 탑재될 수 있다. 상기 제3리드 프레임(41)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면에 노출되거나, 상기 몸체(10)의 하면으로부터 이격될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 내지 제3리드 프레임(21,31,41)의 두께(T1)는 0.15mm 이상 예컨대, 0.18mm-0.35mm 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 전원을 공급하는 리드 단자로 기능하게 된다. 상기 제1 내지 제3리드 프레임(21,31,41)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 내지 제3리드 프레임(21,31,41)은 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 하나를 포함할 수 있으며, 단일 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3리드 프레임(21,31,41)의 표면에는 은(Ag)와 같은 층을 형성하여, 반사 효율을 극대화할 수 있다.
상기 리드 프레임들(21,31,41) 사이에는 간극부(18)가 배치되며, 상기 간극부(18)는 리드 프레임들(21,31,41) 사이를 이격시켜 준다. 상기 간극부(18)는 상기 반사층(51)의 아래에 배치되고, 상기 반사층(51)과 일체로 연결될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)은 서로 대응되는 단부(2A,3A)가 스텝 구조로 형성되어 있어서, 간극부(18)와의 접촉 면적이 증대될 수 있다. 또한 상기 간극부(18)는 하부는 좁고 상부가 넓게 형성될 수 있으며, 반대로 상부가 좁고 하부가 넓게 형성될 수 있으며, 이러한 너비 차이는 습기 침투를 억제시켜 줄 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 캐비티(15) 내에는 하나 이상의 발광 칩(71,72)이 배치될 수 있으며, 예컨대 복수의 발광 칩(71,72)이 배치된 예로 설명하기로 한다. 상기 발광 칩(71,72)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체와 II족-VI족 원소의 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 LED 칩을 포함한다.
제1발광 칩(71)은 상기 캐비티(15) 내에 배치된 반사층(51)의 제1개구부(52) 내에 배치되며, 상기 제1개구부(52)에 노출된 상기 제1리드 프레임(21) 상에 제1접착 부재(71-1)로 접착된다. 제2발광 칩(72)은 상기 캐비티(15) 내에 배치된 반사층(51)의 제2개구부(52) 내에 배치되며, 상기 제2개구부(52)에 노출된 상기 제2리드 프레임(31) 상에 제2접착 부재(72-1)로 접착된다. 상기 제 1 및 제2접착 부재(71-1,72-1)는 절연성 접착제 또는 전도성 접착제일 수 있다. 상기 절연성 접착제는 에폭시 또는 실리콘과 같은 재질을 포함할 수 있으며, 상기 전도성 접착제는 솔더와 같은 본딩 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2접착 부재(71-1,72-1)는 열 전도율을 개선시켜 주기 위해 금속 산화물을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2 및 도 5와 같이, 상기 제1발광 칩(71)은 제1연결 부재(73)로 반사층(51)의 제3개구부(54)에 노출된 제1리드 프레임(21)과 연결되며, 제2연결 부재(74)로 반사층(51)의 제5개구부(56)에 노출된 제3리드 프레임(41)에 연결될 수 있다. 상기 제3개구부(54)는 상기 제1발광 칩(71)과 제3측면부(13) 사이에 배치되며, 상기 제5개구부(56)은 상기 발광 칩들(71,72)보다 제2측면부(12)에 인접하게 배치된다.
상기 제2발광 칩(72)은 제3연결 부재(75)로 반사층(51)의 제4개구부(55)에 노출된 제2리드 프레임(31)과 연결되며, 제4연결 부재(76)로 반사층(51)의 제5개구부(56)에 노출된 제3리드 프레임(41)에 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제4연결 부재(73-76)는 와이어일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제3리드 프레임(41)은 상기 제1발광 칩(71)과 제2발광 칩(72)을 연결시켜 준다. 상기 제4개구부(55)는 제2발광 칩(72)과 제4측면부(14) 사이에 배치된다.
보호 소자(81)는 상기 제1리드 프레임(21)의 일부 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자(81)는 상기 반사층(51)의 제6개구부(52-1)에 노출된 상기 제1리드 프레임(21)에 배치되며, 제5연결 부재(82)로 제7개구부(53-1)에 노출된 제2리드 프레임(31)에 연결된다. 상기 제6개구부(52-1)는 상기 제1개구부(52)에 연결될 수 있고, 상기 제7개구부(53-1)은 상기 제2개구부(53)에 연결될 수 있다. 상기 제6 및 제7개구부(52-1,53-1)는 상기 발광 칩들(71,72)보다 제1측면부(11)에 인접하게 배치된다.
상기 보호 소자(81)는 제1리드 프레임(21) 상에 전도성 접착제로 접착될 수 있다. 상기 보호 소자(81)는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression) 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩(71,72)을 ESD(electro static discharge)로부터 보호하게 된다. 상기 보호 소자(81)는 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)의 연결 회로에 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩들(71,72)을 보호할 수 있다. 상기 반사층(51)이 개방된 제6개구부(52-1) 내에 상기 보호 소자(81)가 배치됨으로써, 상기 발광 칩(71,72)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2개구부(52,53)의 형상은 위에서 볼 때, 다각형 예컨대, 사각형 형상으로 형성되거나, 상기 발광 칩(71,72)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2개구부(52,53)의 길이(D1)는 상기 발광 칩(71,72)의 길이(X2)보다 길게 형성되며, 상기 너비(D2)는 상기 발광 칩(71,72)의 너비(Y2)보다 넓게 형성된다. 상기 제1 및 제2개구부(52,53)의 면적은 상기 발광 칩(71,72)의 하면 면적보다 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 제3 및 제4개구부(54,55)의 형상은 원 형상 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제3 및 제4개구부(54,55)의 너비(D3)는 200㎛ 이상 예컨대, 300㎛-600㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 제5개구부(56)는 다각형 형상, 타원 형상, 원형상 중 어느 한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제5개구부(56)는 길이(D5)는 200㎛ 이상 예컨대, 300㎛-600㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 너비(D6)는 300㎛ 이상 예컨대, 400㎛-700㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제5개구부(56)의 너비(D6)는 상기 D3보다 1.5배 이상 넓게 형성될 수 있다.
상기 제6 및 제7개구부(52-1,53-1)는 다각형 형상 또는 원 형상일 수 있으며, 그 한 변의 너비(D6)는 300㎛ 이상 예컨대, 300㎛-600㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제7개구부(53-1)는 상기 제6개구부(53-1)와 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2개구부(52,53) 사이의 간격(D9)은 상기 제6 및 제7개구부(52-1,53-1) 사이의 간격(D8)보다 넓을 수 있으며, 상기 D8는 D9의 1/2~1/4 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1 또는 제2개구부(52,53)는 제3 또는 제4개구부(54,55)와의 간격(D7)이 10㎛ 이상 이격될 수 있다.
상기 캐비티(15)에는 몰딩 부재(91)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(91)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한 상기 몰딩 부재(91)는 상기 발광 칩(71,72) 상으로 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(91)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩 부재(91)의 표면은 광 출사면이 될 수 있다. 상기 몰딩 부재(91)의 상부에는 렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 발광 칩(71,72)에 대해 볼록한 렌즈, 오목한 렌즈, 중심부에 전반사면을 갖는 볼록 렌즈를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 3, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 캐비티(15) 바닥에 배치된 반사층(51)은 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)은 상기 몸체(10)와 동일한 수지 재질 예컨대, 에폭시 재질 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)은 상기 몸체(10)의 사출 성형시 하나의 몸체로 형성된다.
상기 반사층(51)은 상기 몸체(10)로부터 상기 캐비티(15) 바닥에 연장된 구조로서, 미리 설정된 두께(T2)로 형성된다. 상기 반사층(51)의 두께(T2)는 상기 발광 칩(71,72)의 두께(T4)의 10% 이하이거나, 15㎛ 이하로 형성될 수 있으며, 예컨대 3㎛-15㎛ 범위로 형성될 수 있다. 또한 상기 반사층(51)은 상기 발광 칩(71,72)의 기판 두께의 10% 이하로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)의 두께(T2)는 도 21과 같이, 20㎛ 이상일 때 98.5% 이하로 급격하게 감소됨을 알 수 있다. 상기 반사층(51)이 15㎛ 이하의 두께에서는 99% 이상의 광 효율을 나타내게 된다.
상기 제1발광 칩(71) 또는 제2발광 칩(72)과 상기 반사층(51) 간의 간격(G2)은 40㎛ 이상 예컨대, 60㎛-80㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 간격(G2)은 도 20과 같이, 상기 발광 칩과 반사층 간의 간격이 40㎛ 이상일 때 광 효율은 99.5% 이상 증가되고, 60㎛-80㎛의 범위일 때 광 효율은 99.9% 이상이 된다. 이는 발광 칩(71,72)과 반사층(51) 사이의 간격(G2)에 의해 광 손실을 방지하기 위해, 40㎛ 이상으로 이격시켜 줄 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 반사층(51)의 내 측면(51-1)은 상기 발광 칩(71,72)의 측면과 대면하게 배치될 수 있다. 상기 반사층(51)의 내 측면(51-1)은 상기 리드 프레임(21,31)의 상면에 대해 거의 수직하게 예컨대, 90도의 각도(θ1)로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 오목부(25)에는 상기 몸체(10)의 하부 돌기(8)가 결합된다. 상기 리드 프레임(21,31)의 오목부(25)의 깊이(T3)는 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께(T1)보다 얇은 깊이로 형성되며, 예컨대 0.1mm-0.2mm 범위로 형성될 수 있다.
도 7은 도 6의 다른 예로서, 상기 반사층(51)의 내 측면(51-2)은 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 상기 반사층(51)의 내 측면(51-2)이 곡면 형상을 갖고 있으므로, 도 1에 도시된 각 개구부(52,53,54,55,56,52-1,53-1)의 너비가 위로 갈수록 더 넓어질 수 있다. 상기 반사층(51)의 내 측면(51-2)이 곡면 형상으로 형성되므로, 상기 발광 칩(71,72) 또는 연결부재(73-76,82)의 삽입을 용이하게 할 수 있고, 또한 곡면에서의 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 8은 도 6의 또 다른 예로서, 상기 반사층(51)의 내 측면(51-3)은 상기 리드 프레임(21,31,41)의 상면에 대해 소정 각도(θ2)로 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 경사진 면은 10도 내지 60도의 범위의 각도(θ2)로 경사질 수 있으며, 상기 발광 칩(71,72)으로부터 방출된 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다.
도 9는 몸체의 캐비티의 측면의 변형 예이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(10)에서 캐비티(15)의 측면(16A)은 굽은 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 캐비티(15)의 측면(16A)과 상기 반사층(51)의 상면은 곡면으로 연결됨으로써, 캐비티(15) 바닥의 모서리에서의 광 손실을 줄여줄 수 있다.
도 10 내지 도 12는 제1실시 예에 따른 발광 소자의 제조 공정을 나타낸 도면이다. 제조 공정을 설명함에 있어서, 제3리드 프레임(41)과 보호 소자와 같은 일부 구성 요소를 제외하고 간략한 구조로 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 리드 프레임(21,31) 상에 몸체(10)를 사출 성형하여, 캐비티(15)를 형성하게 된다. 상기 캐비티(15)의 바닥은 반사층(51)이 상기 리드 프레임(21,31) 위에 형성되며, 상기 반사층(51)은 상기 몸체(10)의 사출 성형시 상기 리드 프레임(21,31)의 상면으로부터 미리 설정된 두께로 형성된다. 상기 반사층(51)에는 복수의 개구부(52,53,54,55)가 형성되며, 상기 개구부(52,53,54,55)는 발광 칩, 보호 소자, 그리고 연결부재가 삽입될 정도의 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 캐비티(15)의 깊이(H1)를 낮추어 줄 수 있으며, 상기 발광 칩이 배치될 개구부(52,53)까지의 캐비티 깊이는 H1보다 더 깊은 깊이로 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 반사층(51)의 제1개구부(52)에는 제1리드 프레임(21) 상에 제1발광 칩(71)을 제1접착 부재(71-1)로 접착하고, 제2개구부(53)에는 제2리드 프레임(31) 상에 제2발광 칩(72)을 제2접착 부재(72-1)로 접착하게 된다. 그리고, 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)은 연결부재(73-76)로 리드 프레임들(21,31)과 연결된다. 상기 반사층(51)의 제3 및 제4개구부(54,55)에는 연결부재(73,77)가 본딩된다. 그리고, 보호 소자는 도 1과 같이 반사층(51)의 제6개구부(52-1)에 전도성 접착제로 본딩되며, 연결부재(82)로 제2리드 프레임(31)과 전기적으로 연결된다.
도 12를 참조하면, 상기 캐비티(15) 상에는 몰딩 부재(91)가 형성된다. 상기 몰딩 부재(91)는 디스펜서를 이용하여 에폭시 또는 실리콘과 같은 재료를 디스펜싱하게 된다. 상기 몰딩 부재(91)는 형광체를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(91)의 일부는 상기 반사층(51)의 개구부(52-55)에 삽입되고, 상기 리드 프레임(21,31)의 상면에 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 13은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 14는 도 13의 발광 소자의 리드 프레임의 예를 나타낸 도면이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 발광 소자(100A)는 캐비티(15) 및 반사층(51A)을 갖는 몸체(10), 리세스부(26,36)를 갖는 제1 및 제2리드 프레임(21,31), 제3리드 프레임(41), 발광 칩들(71,72), 연결부재들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(91)를 포함한다.
상기 캐비티(15)의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임(21)은 제1리세스부 (26)가 형성되며, 상기 제1리세스부(26)에는 상기 제1리세스부(26)의 상면보다 돌출된 돌출부(27,28,27-1)가 배치되며, 상기 제2리세스부(36)에는 상기 제2리세스부(36)의 상면보다 돌출된 돌출부(37,38,37-1)가 배치된다. 상기 돌출부(27,28,27-1,37,38,37-1)의 상면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면과 동일 평면 상에 위치하게 된다. 상기 돌출부(27,28,27-1,37,38,37-1)는 상기 제1 및 제2리세스부(26,36)의 개구부에 대응되는 영역에 돌출된다. 이때 상기 반사층(51A)의 상면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면과 동일 평면 상에 배치되거나, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면보다 더 돌출될 수 있다.
제3리드 프레임(41)은 제5돌출부(46)가 형성되며, 상기 제5돌출부(46)는 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면과 동일 평면 상에 위치하게 된다. 상기 제3리드 프레임(41)의 제5돌출부(46)는 제1리드 프레임(21)의 제1돌출부(27) 및 제2리드 프레임(31)의 제2돌출부(37) 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)에 연결된 연결 부재(74,76)의 길이를 줄여 줄 수 있다.
상기 제1리세스부(26) 및 제2리세스부(36) 상에는 반사층(51A)이 배치되며, 상기 반사층(51A)은 상기 몸체(10)로부터 연장된다. 상기 반사층(51A)은 상기 몸체(10)의 재질 예컨대, 에폭시(EMC) 재질 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 상기 리드 프레임들(21,31) 사이의 간극부(18)는 반사층(51A)의 재질로 형성된다.
상기 제1 및 제2리세스부(26,36)의 깊이(T4)는 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께보다 얇은 깊이로 형성되며, 예컨대 0.1mm-0.2mm 범위로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(15)의 깊이(H2)는 상기 몸체(10)의 상면부터 리드 프레임(21,31)의 상면 및 반사층(51A)의 상면까지의 깊이로서, 0.4mm 이상 예컨대, 0.4mm-0.6mm 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1발광 칩(71)은 상기 제1리드 프레임(21)의 제1돌출부(27) 위에 접착되며, 제1연결 부재(73)로 제3돌출부(28)와 연결된다. 상기 제2발광 칩(72)은 상기 제2리드 프레임(31)의 제2돌출부(37) 위에 접착되며 제2연결 부재(75)로 제4돌출부(38)와 연결된다.
상기 보호 소자(81)는 상기 제1리드 프레임(21)의 제6돌출부(27-1) 상에 전도성 접착제로 접착되며, 제5연결 부재(82)로 상기 제2리드 프레임(31)의 제7돌출부(37-1)에 연결된다. 상기 제6돌출부(27-1)는 상기 제1돌출부(27)에 연결될 수 있으며, 상기 제7돌출부(37-1)는 상기 제2돌출부(37)에 연결될 수 있다.
도 15는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분에 대해서는 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 15를 참조하면, 발광 소자(100B)는 캐비티(15)를 갖는 몸체(10), 제1리드 프레임(21), 발광 칩들(71,72), 보호 소자(81A), 연결부재들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(91)를 포함한다.
보호 소자(81A)는 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 상에 플립 본딩되고, 간극부(18) 내에 배치된다. 상기 간극부(18)의 상부(18A)는 보호층의 일부로서, 상기 보호 소자(81A)의 상면을 커버하게 된다. 이에 따라 상기 보호 소자(81A)는 상기 간극부(18) 내에 임베디드되며, 반사층의 재질로 커버하기 때문에, 상기 보호 소자(81A)에 의해 발광 소자(71,72)로부터 방출되는 광 손실을 줄일 수 있다. 또한 도 1과 같이, 보호 소자 및 이에 연결된 연결부재의 본딩을 위한 개구부를 형성하지 않아도 됨으로써, 반사층(51) 면적을 극대화하여 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
제1발광 칩(71)과 제2발광 칩(72)은 연결부재(74)로 직접 직접 연결될 수 있으며, 이러한 발광 칩들(71,72)을 연결부재(74)로 직접 연결함으로써, 도 1과 같은 별도의 제3리드 프레임(41)을 배치하지 않아도 되는 효과가 있다. 또한 반사층(51)의 면적을 더 증가시켜 줄 수 있어, 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 16은 제4실시 예에 따른 발광 소자의 사시도이다.
도 16을 참조하면, 발광 소자(100C)는 캐비티(15) 및 반사층(51)를 갖는 몸체(10), 제1리드 프레임(21), 제2리드 프레임(31), 발광 칩들(71,72), 보호 소자(81), 연결부재들(73 내지 76, 82) 및 몰딩 부재(91)를 포함한다.
발광 소자(100C)는 도 2와 같이 3개의 리드 프레임이 아닌, 2개의 리드 프레임(21,31)을 서로 대응되게 배치하고, 상기 몸체(10)의 캐비티 바닥에 배치된 반사층(51)의 개구부의 개수 및 형상을 변형한 구조이다.
상기 반사층(51)의 제1개구부(52)에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제1개구부(52)에는 제6 및 제7개구부(52-1,52-2)가 연결된다. 제2개구부(53)에는 제2발광 칩(72)가 배치되며, 상기 제2개구부(53)에는 제8 및 제9개구부(53-1,53-2)가 연결된다. 상기 제6 및 제7개구부(52-1,52-2) 각각은 제8 및 제9개구부(53-1,53-2)와 각각 대응되게 배치된다.
상기 제6개구부(52-1)에는 보호 소자(81)가 배치되며, 상기 보호 소자(81)는 제8개구부(53-1)에 노출된 제2리드 프레임(31)과 제5연결부재(82)가 본딩된다.
상기 제1발광 칩(71)은 제3개구부(54)에 노출된 제1리드 프레임(21)과 제1연결 부재(73)로 연결되고, 제8개구부(53-1)에 노출된 제2리드 프레임(31)과 제2연결 부재(74)로 본딩된다.
상기 제2발광 칩(72)은 제4개구부(55)에 노출된 제2리드 프레임(31)과 제3연결 부재(75)로 연결되고, 제7개구부(53-1)에 노출된 제1리드 프레임(21)과 제4연결 부재(76)로 연결된다.
상기 제9개구부(54-2)는 더미 영역이 될 수 있다. 이는 보호 소자(81)의 위치를 변경할 수 있도록 복수의 개구부를 배치한 구조이며, 상기 제6내지 제9개구부(52-1,52-2,53-1,53-2) 중 어느 하나는 더미 영역으로 사용될 수 있다.
도 17은 제5실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 17을 참조하면, 발광 소자(100D)는 몸체(10)의 캐비티(15) 내에 적어도 1개의 발광 칩(71-1)이 배치되고, 다른 영역은 반사층(51)이 형성될 수 있다. 상기 캐비티(15) 바닥에는 상기 몸체(10)의 반사층(51)에 개구부(61,62,63)가 배치되며, 상기 개구부(61,62,63) 중 센터측 제1개구부(61)는 발광 칩(71-1)이 배치되며, 제2 및 제3개구부(62,63)에는 연결부재들(73,74)이 리드 프레임(21,31)에 본딩된다. 상기 제1개구부(61)에는 1개 또는 복수의 발광 칩이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 18은 제6실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 18을 참조하면, 발광 소자(100E)는 캐비티(15) 및 반사층(51)을 갖는 몸체(10), 제1리드 프레임(21), 제2리드 프레임(31), 발광 칩(71B), 및 몰딩 부재(91)를 포함한다.
상기 몸체(10)의 반사층(51)은 상기 캐비티(15)의 바닥 전체에 형성되며, 상기 반사층(51)의 중심부에는 개구부(61)가 형성된다. 상기 개구부(61)에는 제1 및 제2리드 프레임(21,31)이 노출되며, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 상에 발광 칩(71B)이 탑재된다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 상에 배치된 발광 칩(71B)은 접합 부재(71-3,71-4)를 이용하여 플립 방식으로 탑재되며, 별도의 연결부재를 구비하지 않아도 된다. 이에 따라 와이어와 같은 연결 부재의 본딩을 위한 개구부를 형성하지 않아도 되므로, 캐비티 내에서의 광 효율은 증가될 수 있다.
또한 상기의 보호 소자(미도시)는 캐비티(15) 바닥의 리드 프레임들 사이의 경계부 상에 배치될 수 있다. 이때 상기 보호 소자는 상기 발광 칩(71B)으로부터 이격시켜 배치할 수 있으며, 상기 발광 칩(71B)과 병렬로 연결될 수 있다.
이하, 반층의 재질인 EMC 재질과 다른 비교 예의 재질을 비교하여 상기 EMC 재질의 광학적 특성을 설명하기로 한다. 도 19, 22 내지 도 26은 비교 예와 실시 예의 반사층(51)의 재질에 따른 광학적 특성을 비교한 도면이다. 상기 비교 예의 재질로서, Ag, PPA, PCT 재질인 구조이며, 실시 예는 EMC 재질인 경우를 비교한 것이다.
도 19의 (A)는 비교 예로서, 리드 프레임의 Ag 도금층의 반사 특성을 나타낸 도면이며, (B)는 비교 예로서, PPA 수지의 경우 반사 특성을 나타낸 도면이며, (C)는 PCT 재질의 반사 특성을 나타내고 있으며, (D)는 EMC 재질의 반사 특성을 나타낸 도면이다. (A)-(D)를 보면, Ag는 근거리 반사(Near specular) 타입이며, PPA, PCT, EMC 재질은 확산(diffuse) 반사 성분(component)을 갖는다. 이에 따라 확산 반사 성분을 갖는 PPA, PCT, EMC 중에서 EMC 성분이 가장 낮은 확산 반사를 갖는다.
도 22는 비교 예의 물질들과 반사층(51)의 물질인 EMC 물질의 반사 특성을 나타낸 도면이다. 도 22의 그래프는 아래의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
material Ag PPA PCT EMC
Reflectance (%) 450nm 92.83% 93.5% 92.8% 91.7%
540nm 97.15% 95.2% 94.2% 93.5%
620nm 99.1% 95.4% 94.6% 94.0%
상기의 반사도를 보면, EMC 재질은 PPA와 PCT 재질과 거의 유사한 반사 특성을 갖고 있다.
도 23은 비교 예와 실시 예의 반사층 물질들의 입사각에 따른 반사 분포를 나타낸 도면이다.
도 23을 참조하면, Ag는 근거리 미러 반사(Near specular) 성분만 존재하며, PPA, PCT, EMC는 확산(diffuse) 성분이 존재하게 된다. 여기서, 확산 성분은 PPA>PCT>EMC 순으로 나타낼 수 있고, 상기의 EMC 성분은 PPA와 PCT의 확산 성분과 유사하게 나타나는 특성을 갖고 있어, 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기의 반사 분포는 CCBRDF(Cosine corrected bi-directional reflectance distribution function)를 나타낸 도면이다.
도 24는 비교 예 중에서 Ag 면(S1)에서의 미러 반사에 의한 반사 패턴을 나타낸 것이며, 도 25는 PPA, PCT, EMC의 표면(S2)에서의 램버시안 반사 패턴을 나타낸 도면이다. 도 26은 입사광에 따른 미러 반사와 확산 성분에 광 분포 패턴을 나타낸 도면이다. 도 24 및 도 26과 같이, 미러 반사는 입사각과 같은 반사각으로 재 반사되기 때문에, 몰드 부재의 표면에서 재 반사되는 빛이 다수 존재하게 된다. 그러나 도 25 및 도 26과 같이, 램버시안 반사는 광의 입사각과 상관없이 랜덤 반사를 수행하므로, 바닥에서 반사되는 광의 대부분은 몰드 부재를 통해 공기 중으로 방출될 수 있다.
상기의 확산 반사 물질 중에서 PPA와 PCT는 트랜스퍼(Transfer) 몰딩 방식과 같은 방식으로 몸체 및 반사층과 같은 구조를 대량으로 사출 성형할 수 없다. 이에 따라 실시 예는 EMC와 같은 에폭시나 실리콘과 같은 물질로 몸체(10) 및 반사층을 사출 성형하여, 상기의 PPA와 PCT와 유사한 광학 특성을 낼 수 있도록 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 칩은 도 27 및 도 28을 예를 참조하여, 설명하기로 한다.
도 27은 실시 예에 따른 발광 칩을 나타낸 도면이다.
도 27을 참조하면, 발광 칩(71)은 기판(311), 버퍼층(312), 발광 구조물(310), 제1전극(316) 및 제2전극(317)을 포함한다. 상기 기판(311)은 투광성 또는 비 투광성 재질의 기판을 포함하며, 또한 전도성 또는 절연성 기판을 포함한다.
상기 버퍼층(312)은 기판(311)과 상기 발광 구조물(310)의 물질과의 격자 상수 차이를 줄여주게 되며, 질화물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(312)과 상기 발광 구조물(310)사이에는 도펀트가 도핑되지 않는 질화물 반도체층을 더 형성하여 결정 품질을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 발광 구조물(310)은 제1도전형 반도체층(313), 활성층(314) 및 제2도전형 반도체층(315)를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(313)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체로 구현되며, 상기 제1도전형 반도체층(313)은 n형 반도체층이며, 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(313)과 상기 활성층(314) 사이에는 제1클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(314)의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1클래드층은 제1도전형으로 형성되며, 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다.
상기 활성층(314)은 상기 제1도전형 반도체층(313) 위에 배치되며, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함한다. 상기 활성층(314)은 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 1주기 이상으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(314) 위에는 제2도전형 반도체층(315)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(315)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(315)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층(314)을 보호할 수 있다.
또한 상기 발광 구조물(310)의 도전형을 반대로 배치할 수 있으며, 예컨대 제1도전형 반도체층(313)은 P형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(315)은 n형 반도체층으로 배치할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(315) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형의 반도체층이 더 배치될 수도 있다.
상기 발광 구조물(310)은 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. 여기서, 상기 p는 p형 반도체층이며, 상기 n은 n형 반도체층이며, 상기 -은 p형 반도체층과 n형 반도체층이 직접 접촉되거나 간접 접촉된 구조를 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 발광 구조물(310)의 최 상층은 제2도전형 반도체층(315)으로 설명하기로 한다.
상기 제1도전형 반도체층(313) 상에는 제1전극(316)이 배치되고, 상기 제2도전형 반도체층(315) 상에는 전류 확산층을 갖는 제2전극(317)을 포함한다.
도 28은 실시 예에 따른 발광 칩의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 28을 설명함에 있어서, 도 27과 동일한 부분은 생략하며 간략하게 설명하기로 한다.
도 28을 참조하면, 발광 칩(71A)은 발광 구조물(310) 아래에 오믹 접촉층(321)이 형성되며, 상기 오믹 접촉층(321) 아래에 반사층(324)이 형성되며, 상기 반사층(324) 아래에 지지부재(325)가 형성되며, 상기 반사층(324)과 상기 발광 구조물(310)의 둘레에 보호층(323)이 형성될 수 있다.
이러한 발광 칩(3102)는 제2도전형 반도체층(315) 아래에 오믹 접촉층(321) 및 보호층(323), 반사층(324) 및 지지부재(325)를 형성한 다음, 성장 기판을 제거하여 형성될 수 있다.
상기 오믹 접촉층(321)은 발광 구조물(310)의 하층 예컨대 제2도전형 반도체층(315)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 오믹 접촉층(321) 내부는 전극(316)과 대응되도록 전류를 블록킹하는 층이 더 형성될 수 있다.
상기 보호층(323)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(323)은 스퍼터링 방법 또는 증착 방법 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 반사층(324)과 같은 금속이 발광 구조물(310)의 층들을 쇼트시키는 것을 방지할 수 있다.
상기 반사층(324)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(324)은 상기 발광 구조물(310)의 폭보다 크게 형성될 수 있으며, 이는 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기의 반사층(324)과 상기 지지부재(325) 사이에 접합을 위한 금속층과, 열 확산을 위한 금속층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(325)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(325)와 상기 반사층(324) 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.
실시예에 따른 발광소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 29 및 도 30에 도시된 표시 장치, 도 31에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 29는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 29를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 회로 기판(1033)와 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광소자(100)를 포함하며, 상기 발광소자(100)는 상기 회로 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 회로 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 회로 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 회로 기판(1033)는 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광소자(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광소자(100)는 상기 회로 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자(100)는 상기 도광판(1041)의 일 측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(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 커버(미도시)와 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 상기 광원 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 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 상기 표시 패널(1061)로 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.
상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 30은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 30을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 실시 예의 발광소자(100)가 어레이된 회로 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 회로 기판(1120)와 상기 발광소자(100)는 광원 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 31은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 31을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 몸체 11-14: 측면부
15: 캐비티 21,31,41: 리드 프레임
51,51A: 반사층 54,55,56,52-1,53-1,61-63: 개구부 71,72,71A,71B: 발광 칩 72-76,82: 연결 부재
81,81A: 보호 소자 91: 몰딩 부재
100,100A,100B,100C,100D,100E: 발광 소자

Claims (22)

  1. 캐비티를 갖는 몸체;
    상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1리드 프레임;
    상기 캐비티의 바닥에 배치된 제2리드 프레임;
    상기 캐비티 바닥에 배치된 상기 제1 및 제2리드 프레임 상에 상기 몸체의 재질로 형성된 반사층;
    상기 반사층에 배치된 제1 및 제2개구부;
    상기 제1개구부에 배치되고, 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1발광 칩; 및
    상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하고,
    상기 제1 및 제2리드 프레임은 상면으로부터 미리 설정된 깊이로 오목한 리세스부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2리드 프레임은 상기 리세스부 내에 상기 제1 및 제2개구부에 대응되는 영역으로 돌출된 제1 및 제2돌출부를 포함하는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2개구부는 상기 제2 리드 프레임 상에 배치되고, 상기 제2개구부에는 제2발광 칩이 배치되는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제1리드 프레임의 일부를 노출하는 제3개구부 및 상기 제2리드 프레임의 일부를 노출하는 제4개구부를 포함하며,
    상기 제1발광 칩과 상기 제3개구부에 노출된 상기 제1리드 프레임의 일부를 연결해 주는 제1연결 부재; 및 상기 제2발광 칩과 상기 제4개구부에 노출된 상기 제2리드 프레임의 일부를 연결해 주는 제2연결 부재를 포함하는 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제1리드 프레임을 노출시키는 제5개구부 및 상기 제2리드 프레임을 노출시키는 제6개구부를 포함하며,
    상기 제5개구부에 노출된 상기 제1리드 프레임 상에 배치되며 상기 제6개구부에 노출된 제2리드 프레임과 전기적으로 연결되는 보호 소자를 포함하는 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제5개구부는 상기 제6개구부와 동일한 형상을 가지며 상기 제1개구부에 연결되는 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 제3리드 프레임을 포함하며, 상기 제3리드 프레임은 상기 반사층 아래에 배치되며, 상기 제1 및 제2리드 프레임과 전기적으로 연결되는 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제3리드 프레임을 노출시키는 제7개구부를 포함하며, 상기 제7개구부에 노출된 상기 제3리드 프레임은 상기 제1 및 제2발광 칩에 연결된 제3 및 제4연결 부재와 연결되는 발광 소자.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반사층의 제1개구부에는 상기 몰딩 부재의 일부가 배치되는 발광 소자.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제1발광 칩의 두께의 10% 이하로 배치되는 발광 소자.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은 3㎛-15㎛ 범위의 두께로 형성되는 발광 소자.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1개구부와 상기 제1발광 칩 간의 간격은 60㎛-80㎛ 범위로 형성되는 발광 소자.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티의 측면과 상기 반사층의 상면은 곡면 또는 각진 면으로 연결되는 발광 소자.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층의 내 측면은 경사진 면 또는 곡면을 포함하는 발광 소자.
  14. 캐비티를 갖는 몸체;
    상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1리드 프레임;
    상기 캐비티의 바닥에 배치된 제2리드 프레임;
    상기 캐비티 바닥에 배치된 상기 제1 및 제2리드 프레임 상에 상기 몸체의 재질로 형성된 반사층;
    상기 반사층에 배치된 제1개구부;
    상기 제1개구부에 배치되고, 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1발광 칩; 및
    상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하고,
    상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 간극부를 포함하며, 상기 간극부 내에 임베디드된 보호 소자를 포함하는 발광 소자.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제1 및 제2리드 프레임의 상면과 동일 평면으로 형성되는 발광 소자.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 반사층은 에폭시 또는 실리콘 재질로 형성되는 발광 소자.
  18. 제1항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 반사층에 첨가된 금속 산화물을 포함하는 발광 소자.
  19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 발광 소자를 갖는 조명 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 상기 보호 소자는, 상기 제1 및 제2리드 프레임 상에 배치되고,
    상기 간극부의 상부는 상기 보호 소자의 상면을 커버하고,
    상기 간극부는 상기 반사층과 동일한 물질을 포함하는 발광 소자.
  21. 제14항에 있어서, 상기 반사층의 내측면은, 상기 제1 및 제2리드 프레임의 상면에 대해 수직인 발광 소자.
  22. 제14항에 있어서, 상기 보호 소자는 상기 제1 및 제2 리드 프레임 상에 플립 본딩되는 발광 소자.
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