KR102045409B1 - 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 제1몸체; 상기 캐비티의 바닥에 서로 분리되고 상기 제1몸체와 결합된 제1 및 제2리드 프레임; 상기 제1몸체의 제1외측벽보다 외측에 배치된 제2몸체; 상기 제1몸체의 제2외측벽보다 외측에 배치된 제3몸체; 상기 캐비티 내에서 상기 제1 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 캐비티 내에 배치된 수지층; 상기 제1몸체와 상기 제2몸체 사이에 배치되는 제1리세스; 및 상기 제1몸체와 상기 제3몸체 사이에 배치되는 제2리세스를 포함하며, 상기 제1리세스 및 상기 제2리세스 중 적어도 하나는 상기 제1몸체의 상면보다 낮은 저면을 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT APPARATUS HAVING THEREOF}
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치에 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 몸체 구조를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티의 둘레에 수지 넘침을 위한 리세스 및 외부 몸체를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티를 갖는 몸체와 외부 몸체의 결합 구조를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 제1몸체; 상기 캐비티의 바닥에 서로 분리되고 상기 제1몸체와 결합된 제1 및 제2리드 프레임; 상기 제1몸체의 제1외측벽보다 외측에 배치된 제2몸체; 상기 제1몸체의 제2외측벽보다 외측에 배치된 제3몸체; 상기 캐비티 내에서 상기 제1 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 캐비티 내에 배치된 수지층; 상기 제1몸체와 상기 제2몸체 사이에 배치되는 제1리세스; 및 상기 제1몸체와 상기 제3몸체 사이에 배치되는 제2리세스를 포함하며, 상기 제1리세스 및 상기 제2리세스 중 적어도 하나는 상기 제1몸체의 상면보다 낮은 저면을 포함한다.
실시 예는 발광 소자의 표면에 이물질이 묻는 것을 억제할 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 표면에서 이물질을 제거함으로써, 이물질에 의한 광량 감소를 줄일 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자와 이를 구비한 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다
도 4는 제3실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 5는 제4실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 6은 제5실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 7은 제6실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 8은 제7실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 9는 제8실시 에에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 10은 제9실시 예에 다른 발광 소자의 평면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
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 예에 따른 발광 소자를 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이고, 도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자(10)는 캐비티(13)을 갖는 제1몸체(11)와, 상기 제1몸체(11)에 결합되며 상기 캐비티(13)의 바닥에 배치된 복수의 리드 프레임(81,91)과, 상기 복수의 리드 프레임(81,91) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(71)과, 상기 캐비티(13) 내에 배치된 수지층(75)과, 상기 제1몸체(11)의 제1외측벽(4)보다 외측에 배치된 제2몸체(41)와, 상기 제1몸체(11)의 제2외측벽(5)보다 외측에 배치된 제3몸체(43)와, 상기 제1몸체(11)와 제2몸체(41) 사이에 배치된 제1리세스(51)와, 상기 제1몸체(11)와 제3몸체(43) 사이에 제2리세스(53)를 포함한다.
발광 소자(10)에서 제1방향(X축)은 길이 방향이고 제2방향(Y축)은 너비 방향일 수 있으며, 상기 발광 소자(10)의 길이와 너비는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 다른 경우 상기 발광 소자(10)의 길이가 너비보다 더 길게 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2방향은 서로 직교하는 방향이 될 수 있다. 상기 제1방향(X축)의 길이는 제1리드 프레임(81)과 제2리드 프레임(91)의 양 끝 간의 간격과 같거나 작을 수 있으며, 또는 제1몸체(11)의 길이(X1)보다는 길게 형성될 수 있다. 상기 제2방향(Y축)의 너비는 상기 제1 또는 제2리드 프레임(81,91)의 너비와 동일하거나, 상기 제1몸체(11)의 너비(Y1)와 같거나 넓을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 여기서, 상기 발광 칩(71)의 상면에 수직한 방향은 법선 방향(Z)으로 설명될 수 있다.
상기 제1몸체(11)는 소정 두께(T1)를 가지고, 상기 제1리드 프레임(81)과 상기 제2리드 프레임(91)과 물리적으로 결합되며, 상기 제1리드 프레임(81)과 상기 제2리드 프레임(91)을 지지하게 된다. 상기 제1몸체(11)의 하부는 상기 제1리드 프레임(81)과 상기 제2리드 프레임(91)의 하면과 동일 수평 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1몸체(11)는 상기 발광 칩(71)으로부터 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1몸체(11)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질로 정의될 수 있다. 상기 제1몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 실리콘 계 또는 에폭시 계 수지를 포함할 수 있으며, 예컨대 백색의 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1몸체(11) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 제1몸체(11)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 제1몸체(11) 내에 차광성 물질 또는 확산제를 혼합하여 투과하는 광을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 제1몸체(11)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 제1몸체(11)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질에 금속 산화물이 첨가될 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함하며, 상기 몸체(11) 내에 5wt% 이상의 비율로 첨가될 수 있다. 이에 따라 상기 제1몸체(11)는 반사성 재질로 제공될 수 있다.
상기 제1몸체(11)는 캐비티(13)를 포함하며, 상기 캐비티(13)는 광 출사 영역이 개방된 구조로서, 상기 제1몸체(11)의 상면(8)보다 낮게 리세스된다. 상기 캐비티(13)의 바닥에는 복수의 리드 프레임(81,91)의 일부가 서로 분리되어 배치된다. 상기 캐비티(13)의 둘레 면(14,15,16,17)은 상기 캐비티(13)의 바닥 또는 상기 리드 프레임(81,91)의 상면에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(13)는 탑뷰 형상이 원 형상이거나, 타원 형상이거나, 다각 형의 형상을 포함하거나, 일부가 곡면을 형상을 포함할 수 있다.
상기 캐비티(13)는 제1면(14)와 제2면(15)이 서로 대응되며, 제3면(16) 및 제4면(17)이 서로 대응된다.
상기 제1몸체(11)는 복수의 외측벽(4,5,6,7)을 포함하며, 예컨대 적어도 4개의 외측벽(4,5,6,7)을 포함한다. 상기 외측벽(4,5,6,7)은 상기 캐비티(13)의 제1면(14)에 대응되는 제1외측벽(4), 상기 캐비티(13)의 제1외측벽(4)의 반대측 제2외측벽(5), 상기 제1외측벽(4)과 제2외측벽(5)에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4외측벽(6,7)을 포함한다. 상기 제1 내지 제4외측벽(4,5,6,7)은 상기 복수의 리드 프레임(81,91)의 하면에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2외측벽(4,5)의 윤곽선은 제2방향의 따라 곡선이거나 직선일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
간극부(12)는 제1리드 프레임(81)과 제2리드 프레임(91) 사이에 배치되며, 상기 캐비티(13)의 바닥에 노출될 수 있다. 상기 간극부(12)는 하부가 상부보다 넓거나, 반대로 상부가 하부보다 넓을 수 있으며, 이러한 구조 변경을 통해 습기 침투를 차단할 수 있다. 상기 간극부(12)는 상기 제1몸체(11)의 재질로 형성되거나, 다른 반사성 절연 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(81)은 상기 제1리드 프레임(81)의 상면보다 낮게 리세스된 홈 또는 홀을 포함하는 제1결합부(82)를 포함하며, 상기 제2리드 프레임(91)은 상기 제2리드 프레임(91)의 상면보다 낮게 리세스된 홈 또는 홀을 포함하는 제2결합부(92)를 포함한다. 상기 제1 및 제2결합부(82,92)에는 몸체(11)의 일부(21,23)가 결합된다. 이에 따라 상기 발광 소자(10) 내에서 몸체(11)의 결합력은 증가될 수 있고, 습기 침투 억제 효과도 있다.
상기 발광 칩(71)은 제1 및 제2리드 프레임(81,91) 중 적어도 하나의 위에 배치되고 제1 및 제2리드 프레임(81,91)과 전기적으로 연결된다. 예를 들면, 상기 발광 칩(71)은 제1와이어(72)로 제1리드 프레임(81)과 연결되며, 제2와이어(73)로 제2리드 프레임(91)로 연결된다.
상기 제1리드 프레임(81)과 제2리드 프레임(91)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 하나 또는 2이상의 합금을 포함하며, 또한 단층 또는 서로 다른 금속층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2 리드 프레임(81,91)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 하나 또는 2물질의 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)은 어느 한 층이 합금인 경우, 구리(Cu)와 적어도 한 종류의 금속 합금으로서, 예컨대 구리-아연 합금, 구리-철 합금, 구리- 크롬 합금, 구리-은-철과 같은 합금을 포함한다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 두께는 0.23mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.25mm~0.5mm 범위를 포함한다.
상기 발광 칩(71)은 반도체 화합물을 이용한 LED 칩 예컨대, UV(Ultraviolet) LED 칩, 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 백색 LED 칩, 적색 LED 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71)은 III족-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, 내부의 활성층은 이중 접합 구조, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선, 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층은 우물층/장벽층이 교대로 배치되며, 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, GaN/AlGaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, 또는 InAlGaN/InAlGaN의 적층 구조를 이용하여 2~30주기로 형성될 수 있다. 또한 상기 활성층은 ZnS, ZnSe, SiC, GaP, GaAlAs, AlN, InN, AlInGaP과 같은 계열의 반도체를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 활성층의 발광 파장은 자외선 대역의 광부터 가시광선 대역의 광 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
수지층(75)은 캐비티(13)에 채워지며, 상기 발광 칩(71)를 커버하게 된다. 상기 수지층(75)의 상면은 반구형 형상으로 돌출될 수 있으며, 예컨대 상기 수지층(75)은 디스펜싱 과정에서 상기 몸체(11)의 상면(8)보다 돌출될 수 있다. 상기 수지층(75)의 고점은 상기 몸체(11)의 상면(8)보다 높게 위치하며, 예컨대 상기 몸체(11)의 상면(8)로부터 30㎛ 내지 70㎛ 범위의 간격(D2)으로 돌출된다.
상기 수지층(75)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성의 수지 재질로 형성될 수 있으며, 상기 발광 칩(71)에서 방출된 파장(예: 청색 파장)에 대해 투과율이 70% 이상 예컨대, 90% 이상의 재질로 형성된다. 상기 수지층(75)은 굴절률이 1.8 이하의 재질로 형성될 수 있다. 상기 수지층(75) 내에는 필러, 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 수지층(75)에 혼합되는 형광 물질은 상기 발광 칩(71)으로부터 방출된 광을 흡수하여 서로 다른 파장의 광으로 파장 변환하게 된다. 상기 형광 물질은 황색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면, Eu, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 질화물계 형광체·산질화물계 형광체·사이어론계 형광체, Eu 등의 란타노이드계, Mn 등의 천이금속계의 원소에 의해 주로 활성화되는 알칼리 토류 할로겐 아파타이트 형광체, 알칼리 토류 금속 붕산 할로겐 형광체, 알칼리 토류 금속 알루민산염 형광체, 알칼리 토류 규산염, 알칼리 토류 황화물, 알칼리 토류 티오갈레이트, 알칼리 토류 질화규소, 게르마늄산염, 또는, Ce 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 희토류 알루민산염, 희토류 규산염 또는 Eu 등의 란타노이드계 원소에 의해 주로 활성화되는 유기 및 유기 착체 등으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기의 형광체를 사용할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
상기 수지층(75)의 디스펜싱 과정에서 상기 캐비티(13)를 넘치는 경우가 발생되며, 상기 캐비티(13)를 넘치는 경우 상기 제1몸체(11)의 상면(8) 상에 남아있을 수 있다. 이에 따라 제1몸체(11)의 상면(8)에 존재하는 수지층(75)에 의해 각 종 이물질이 묻을 수 있고, 이러한 이물질들은 발광 소자(10)의 광량을 감소 예컨대, 3~4% 감소시키는 원인이 된다. 실시 예는 제1몸체(11)의 외측 둘레에 넘치는 수지를 담는 리세스를 배치하여, 광량이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
제2몸체(41)는 상기 제1몸체(11)의 제1외측벽(4)보다 외측에 배치되고, 상기 제1몸체(11)와 제2몸체(41) 사이에 제1리세스(51)가 형성된다. 상기 제1리세스(51)의 바닥 또는 저면은 상기 제1몸체(11)의 상면보다 낮은 깊이를 갖고, 상기 캐비티(13)를 넘치는 수지물을 받아 담는 기능을 할 수 있다.
상기 제2몸체(41)는 상기 제1몸체(11)의 너비(Y1)와 동일한 너비로 형성될 수 있고, 상기 제1리드 프레임(81) 상에서 상기 제1몸체(11)와 접촉될 수 있다. 또한 상기 제1몸체(11)의 연장부(42)는 상기 제1리세스(51)의 아래에 배치되고 상기 제1몸체(11)의 제1외측벽(4)과 접촉된다. 또한 상기 제2몸체(41)는 상기 제1리세스(51)의 길이(Y2)보다 길게 배치됨으로써, 상기 제2몸체(41)의 외곽부(61,62)가 상기 제1리세스(51)의 둘레에서 상기 제1몸체(11)의 제1외측벽(4)과 접촉될 수 있다.
제3몸체(43)는 상기 제1몸체(11)의 제2외측벽(5)보다 외측에 배치되고, 상기 제1몸체(11)와 제3몸체(43) 사이에 제2리세스(53)가 형성된다. 상기 제2리세스(53)의 바닥 또는 저면은 상기 제1몸체(11)의 상면(8)보다 낮은 깊이를 갖고, 상기 캐비티(13)를 넘치는 수지물을 받아 담는 기능을 할 수 있다. 상기 제1 및 제2리세스(51,53) 중 적어도 하나의 저면은 상기 제1몸체(11)의 상면(8)보다 낮은 깊이에 위치한다.
상기 제3몸체(43)는 상기 제1몸체(11)의 너비(Y1)와 동일한 너비로 형성될 수 있고, 상기 제2리드 프레임(91) 상에서 상기 제1몸체(11)와 접촉될 수 있다. 또한 상기 제2몸체(41)의 연장부(44)는 상기 제2리세스(53)의 아래에 배치되고 상기 제1몸체(11)의 제2외측벽(5)과 접촉된다. 또한 상기 제3몸체(43)는 상기 제2리세스(53)의 길이(Y2)보다 길게 배치됨으로써, 상기 제3몸체(43)의 외곽부(63,64)가 상기 제2리세스(53)의 둘레에서 상기 제1몸체(11)의 제2외측벽(5)과 접촉될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 상면 폭 즉, 각 리세스(51,53)과 외측벽(4A,5A) 사이의 간격은 200㎛ 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 상기 제1몸체(11)에 접촉됨으로써, 상기 제2 및 제3몸체(41,43)와 상기 제1몸체(11) 사이의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 제1 및 제2리세스(51,53)는 상기 캐비티(13)의 길이 방향에 각각 배치될 수 있으며, 이는 캐비티(13)의 길이가 너비(Y3)보다 긴 경우, 디스펜싱되는 수지층(75)은 캐비티(13)의 제3 및 제4면(16,17)을 넘치는 것보다는 제1면(14) 및 제2면(15)을 통해 넘치게 된다. 이에 따라 상기 수지층(75)이 넘치는 방향에 제1 및 제2리세스(51,53)를 각각 배치함으로써, 제1 및 제2리세스(51,53)가 넘치는 수지물을 담을 수 있게 된다. 즉, 제1 및 제2리세스(51,53) 중 적어도 하나에는 상기 수지층(75)의 일부가 형성될 수 있다.
상기 각 제1 및 제2리세스(51,53)의 길이(Y2)는 상기 캐비티(13)의 너비(Y3) 보다 길게 형성되어, 상기 캐비티(13)로부터 넘치는 수지물을 효과적으로 담을 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2리세스(51,53) 사이의 간격(X2)은 상기 캐비티(13)의 길이보다 더 이격될 수 있다.
상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 상면은 상기 제1몸체(11)의 상면(8)보다 높게 예컨대, 70㎛ 이상의 차이(D1)로 높게 형성될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 상면을 높게 형성함으로써, 상기 수지층(75)이 발광 소자(10)의 외측으로 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2리세스(51,53)의 깊이(D3)는 상기 제1몸체(11)의 두께(T1) 보다 낮게 예컨대, 300㎛ 이하 예컨대, 30㎛ 내지 300㎛ 범위로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2리세스(51,53)의 바닥 또는 저면은 상기 와이어(72,73)의 고점보다 낮거나 높게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2리세스(51,53)의 바닥과 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 상면 사이에는 제2 및 제3몸체(41,43)의 연장부(42,44)가 연장되며, 상기 연장부(42,44)의 두께(T2)는 30㎛ 이상 예컨대, 30㎛~200㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 연장부(42,44)가 제1몸체(11)와 접촉됨으로써, 상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 상기 제1몸체(11)와 접촉 면적이 증가될 수 있다.
상기 제2몸체(41)의 외측벽(4A) 및 내측벽(4B) 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 하면에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제3몸체(43)의 외측벽(5A) 및 내측벽(5B) 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 하면에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 상부 너비보다 하부 너비가 넓게 형성되므로, 사출 후 성형 틀로부터 분리가 용이할 수 있다.
상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 동일한 재질로 동일 공정으로 형성될 수 있으며, 또한 상기 제1몸체(11)의 제조 후 형성할 수 있다. 상기 제1몸체(11)가 상기 제2 및 제3몸체(41,43)에 비해 먼저 제조되므로, 상기 제1몸체(11)의 재질은 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 재질보다 고열에 강한 재질, 예컨대 재질의 녹는 점이 더 높을 수 있다.
상기 제1몸체(11)는 상기 제2 및 제3몸체(41,43)와 동일한 재질 또는 다른 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1몸체(11)와 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 동일한 재질인 경우, 에폭시 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제1몸체(11)와 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 반사율 또는 투과율은 다르게 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 제1몸체(11)는 상기 제2 및 제3몸체(41,43) 내에 첨가된 불순물의 함량보다 높게 하여, 반사율을 높여 줄 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제3몸체(11,41,43)가 에폭시 재질인 경우, 제1몸체(11) 내에는 금속 산화물(예, TiO2, SiO2)의 3% 이상의 함량으로 첨가하고, 제2 및 제3몸체(41,43) 내에는 상기 금속 산화물을 첨가하지 않거나 3% 미만의 함량으로 첨가할 수 있다. 이에 따라 제1몸체(11)의 반사율은 제2 및 제3몸체(41,43)의 반사율보다 높을 수 있고, 투과율은 더 낮을 수 있다. 상기 제 1내지 제3몸체(11,42,43) 내에는 형광체나 금속 산화물과 같은 불순물이 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 재질은 상기 제1몸체(11)와 다른 재질일 수 있으며, 예컨대 폴리프탈아미드(PPA) 수지 또는 폴리에스테르(polyester)계 수지를 포함할 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 서로 분리될 수 도 있고, 도 10과 같이 서로 연결될 수 있다.
이하 다른 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 3을 참조하면, 발광 소자는 제1몸체(11)의 외측에 제2 및 제3몸체(41,43)가 형성되며, 상기 제1몸체(11)의 일부(21,23)는 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 제1 및 제2결합부(82,92)에 결합된다.
상기 제2몸체(41)의 하면 일부(4C)는 상기 제1결합부(82)에 결합된 상기 재1몸체(11)의 일부(21)에 접촉될 수 있다. 상기 제3몸체(43)의 하면 일부(5C)는 상기 제2결합부(92)에 결합된 상기 제1몸체(11)의 일부(23)에 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 제1몸체(11)와의 접착력이 강화될 수 있다.
또한 상기 제1리드 프레임(81)의 외곽부는 상기 제2몸체(41)의 외측벽(4A)보다 더 외측으로 돌출될 수 있으며, 상기 제2리드 프레임(91)의 외곽부는 상기 제3몸체(43)의 외측벽(5A)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다. 이러한 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 외곽부(4A,5A)가 발광 소자의 외측에 노출됨으로써, 보드(PCB)와의 접합이 용이하고, 방열 효율이 개선될 수 있다.
도 4은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 4를 참조하면, 발광 소자는 제1리드 프레임(81) 의 제1결합부(82)에 제2몸체(41)의 일부(45)가 결합되며, 상기 제2몸체(41)의 일부(45)는 상기 제1몸체(11)의 하면보다 아래로 연장된다. 상기 제2몸체(41)의 일부(45)는 상기 제1몸체(11)의 하면에 접촉될 수 있다.
제2리드 프레임(91) 의 제2결합부(92)에 제3몸체(43)의 일부(46)가 결합되며, 상기 제3몸체(43)의 일부(46)는 상기 제1몸체(11)의 하면보다 아래로 연장된다. 상기 제3몸체(43)의 일부(46)는 상기 제2몸체(41)의 하면에 접촉될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 일부(35,36)가 상기 제1몸체(11)의 아래에서 제1 및 제2리드 프레임(81,91)에 결합될 수 있다.
상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 상기 제1몸체(11)보다 먼저 제조 제조될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 내지 제3몸체(11,41,43)는 동일한 재질 예컨대, 실리콘 또는 에폭시 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1몸체(11)는 상기 제2 및 제3몸체(41,43)보다 먼저 제조될 수 있으며, 이는 제조 후 리드 프레임의 결합부(82,92)를 형성할 수 있다. 이러한 제1 내지 제3몸체(11,41,43)의 제조 순서는 변경될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 서로 분리되어 있으나, 도 10과 같은 리세스에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 5은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제1리드 프레임(81) 에는 홈 또는 홀과 같은 제1 및 제2결합부(83,84)가 형성되고, 상기 제1결합부(83)에는 제1몸체(11)의 일부(22)가 결합되며, 제2결합부(84)에는 제2몸체(41)의 일부(47)가 결합된다. 상기 제1 및 제2결합부(83,84)는 하부 너비를 상부 너비보다 넓게 형성해 주어, 상기 제1 및 제2몸체(11,41)와의 결합력은 증가될 수 있다. 상기 제1결합부(83)는 상기 제1몸체(11)의 아래에 형성되고, 상기 제2결합부(84)는 상기 제2몸체(41)의 아래에 형성되며 상기 제1결합부(83)로부터 분리되거나 연결되게 배치될 수 있다.
제2리드 프레임(91) 에는 홈 또는 홀과 같은 제3및 제4결합부(93,94)가 형성되고, 상기 제3결합부(93)에는 제1몸체(11)의 일부(24)가 결합되며, 제4결합부(94)에는 제3몸체(43)의 일부(48)가 결합된다. 상기 제3 및 제4결합부(93,94)는 하부 너비를 상부 너비보다 넓게 형성해 주어, 상기 제1 및 제3몸체(11,41)와의 결합력은 증가될 수 있다. 상기 제3결합부(93)는 상기 제1몸체(11)의 아래에 형성되고, 상기 제4결합부(94)는 상기 제3몸체(43)의 아래에 형성될 수 있으며, 상기 제3결합부(93)로부터 분리되거나 연결되게 배치될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 서로 분리되어 있으나, 도 10과 같은 리세스에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 6은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 6을 참조하면, 제1몸체(11)는 제2몸체(41)의 아래로 연장된 제1지지부(22A)와, 제3몸체(43)의 아래로 연장된 제2지지부(24A)를 포함하며, 상기 제1지지부(22A)는 상기 제1리드 프레임(81)과 상기 제2몸체(41) 사이에 결합된다. 상기 제1지지부(22A)의 상면은 단차 구조(25)를 포함하며, 상기 단차 구조(25)에 의해 상기 제2몸체(41)와의 접착 면적은 증가될 수 있다.
상기 제2지지부(24A)는 상기 제2리드 프레임(91)과 상기 제3몸체(43) 사이에 결합된다. 상기 제2지지부(24A)의 상면은 단차 구조(26)를 포함하며, 상기 단차 구조(26)에 의해 상기 제2몸체(41)와의 접착 면적은 증가될 수 있다.
상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 상면으로부터 이격되고, 상기 제1몸체(11)의 제1 및 제2지지부(22A,24A) 상에 결합된다. 이에 따라 상기 제2 및 제3몸체(41,43)는 상기 제1몸체(11)의 제1 및 제2외측벽(4,5)과의 이격될 수 있고, 제1 및 제2리세스(51,53)는 제1몸체(11)와 제2 및 제3몸체(41,43) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 서로 분리되어 있으나, 도 10과 같은 리세스에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 7은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 7을 참조하면, 제1몸체(11)의 상면에 제4몸체(49)가 더 형성될 수 있으며, 상기 제4몸체(49)는 상기 제2 및 제3몸체(41,43)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제4몸체(49)는 상기 제2 및 제3몸체(41,43)와 동일한 공정으로 형성될 수 있다.
상기 제4몸체(49)는 상기 수지층(75)의 고점보다 낮은 상면을 갖고, 제2 및 제3몸체(41,43)와 이격되며, 제1 및 제2리세스(51,53)를 형성할 수 있다.
상기 제4몸체(49)는 상기 제1몸체(11)의 반사율보다 반사율이 낮거나 상기 제1몸체(11)의 투과율보다 높은 투과율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제4몸체(49)는 상기 제2몸체(41) 또는/및 제3몸체(43)에 연결될 수 있다. 상기 제4몸체(49)를 배치함으로써, 광 지향각 분포는 넓어질 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 서로 분리되어 있으나, 도 10과 같은 리세스에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 8은 제7실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 8을 참조하면, 발광 소자는 제1몸체(11)의 제1 및 제2외측벽(4,5)에 요철 구조를 포함하며, 상기 제2 및 제3몸체(41,43)의 내측벽(4B,5B)은 요철 구조로 형성될 수 있다. 상기 요철 구조(4,5,4B,5B) 각각은 요부와 철부가 교대로 배치되거나 러프한 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2 및 제3몸체(41,43)가 서로 분리되어 있으나, 도 10과 같은 리세스에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 9는 제8실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 9를 참조하면, 발광 소자의 제1몸체(11)는 제2몸체(41A) 및 제3몸체(43A)의 외측을 커버할 수 있다. 상기 제2 및 제3몸체(41A,43A)의 너비(Y4)는 상기 제1몸체(11)의 너비(Y1)보다 좁게 형성되고, 상기 캐비티(13)의 너비(Y3)보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 제1몸체(11)의 외곽부(111,112,113,114)는 제1 및 제2리세스(51,53)의 외측과, 상기 제2 및 제3몸체(41A,43A)의 외측에 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 제2몸체(41A)는 캐비티(13)의 제1면(14)에 인접한 제1몸체(11) 내에 임베디드(Embedded)되는 구조로 결합되고, 상기 제3몸체(43A)는 캐비티(13)의 제2면(15)에 인접한 제2몸체(41) 내에 임베디드되는 구조로 결합된다. 이에 따라 제2 및 제3몸체(41A,43A)는 상기 제1몸체(11)의 접착 면적이 증가될 수 있다. 또한 상기 제 2및 제3몸체(41A,43A)의 너비(Y4)는 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 너비보다 좁게 형성되어, 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 상면이나 결합부에 결합될 수 있다. 또는 상기 제 2및 제3몸체(41A,43A)의 너비(Y4)가 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 너비보다 넓게 형성되어, 상기 제1 및 제2리드 프레임(81,91)의 외측 단부에 결합될 수 있다.
도 10은 제9실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 발광 소자는 제1몸체(11)의 캐비티(13)의 둘레에 리세스(50)가 연속적인 루프 형상으로 형성되며, 상기 리세스(50)는 제1몸체(11)와 제2몸체(40)의 사이에 배치된다. 다른 예로서, 상기 리세스(50)는 상기 캐비티(13)의 둘레에 불 연속적인 루프 형상을 갖고, 복수개가 배치될 수 있다.
상기 리세스(50)는 상기 캐비티(13)의 둘레를 따라 상기 제1몸체(11)의 상면보다 낮게 리세스되며, 서로 동일한 폭으로 형성되거나, 영역에 따라 다른 폭으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 캐비티(13)의 제1면(14)와 제2면(15)에 대응되는 리세스(50)의 영역의 폭은 다른 영역보다 넓을 수 있다.
상기 캐비티(13)의 탑뷰 형상은 타원형, 원형 또는 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1몸체(11)의 외측벽(13B)은 상기 리세스(50)를 따라 형성되므로, 캐비티(13)의 제1 내지 제4면(141,5,16,17)에 대응될 수 있다.
상기 제2몸체(40)는 상기 제1몸체(11)와 상기의 실시 예와 같이, 동일한 재질이거나 다른 재질일 수 있다. 상기 제2몸체(40)의 외측벽(4A,5A,6A,7A)은 경사지거나 수직하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 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 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 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다. 상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)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(1035)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 복수의 발광 소자(1035)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(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 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 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)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 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 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 12는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1020)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 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. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1020) 및 상기 기판(1020) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.
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 methyl 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 광원 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 13은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 13을 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 발광소자를 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 결합되고, 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 확산재를 갖는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 이러한 유백색 재료를 이용하여 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛을 산란 및 확산되어 외부로 방출시킬 수 있다.
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 발광 소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 조명소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 조명소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
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, 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)는 전선을 통해 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 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, 실시 예에 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.
10: 발광 소자 11: 제1몸체
40,41,41A: 제2몸체 43,43A: 제3몸체
49: 제4몸체 50,51,53: 리세스
71: 발광 칩 75: 수지층
81,91: 리드 프레임 82,83,84,92,93,94: 결합부

Claims (13)

  1. 캐비티를 갖는 제1몸체;
    상기 캐비티의 바닥에 서로 분리되고 상기 제1몸체와 결합된 제1 및 제2리드 프레임;
    상기 제1몸체의 제1외측벽보다 외측에 배치된 제2몸체;
    상기 제1몸체의 제2외측벽보다 외측에 배치된 제3몸체;
    상기 캐비티 내에서 상기 제1 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
    상기 캐비티 내에 배치된 수지층;
    상기 제1몸체와 상기 제2몸체 사이에 배치되는 제1리세스; 및
    상기 제1몸체와 상기 제3몸체 사이에 배치되는 제2리세스를 포함하며,
    상기 제1리세스 및 상기 제2리세스 중 적어도 하나는 상기 제1몸체의 상면보다 낮은 저면을 포함하고,
    상기 제1리드 프레임의 상면과 상기 제2몸체 사이에 상기 제1몸체로부터 연장된 제1지지부 및, 상기 제2리드 프레임의 상면과 상기 제3몸체 사이에 상기 제1몸체로부터 연장된 제2지지부를 포함하는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3몸체는 상기 제1몸체의 상면보다 높게 돌출되며, 상기 제1 및 제2리세스 사이의 간격은 상기 캐비티의 길이보다 이격된 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2몸체의 외측벽 및 내측벽 중 적어도 하나는 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 하면에 대해 경사지게 형성되고,
    상기 제3몸체의 외측벽 및 내측벽 중 적어도 하나는 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 하면에 대해 경사지게 형성되는 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1리세스 아래에 상기 제2몸체로부터 연장되어 상기 제1몸체에 접촉된 제1연장부; 및 상기 제2리세스 아래에 상기 제3몸체로부터 연장되어 상기 제1몸체에 접촉된 제2연장부를 포함하는 발광 소자.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2몸체 및 상기 제3몸체의 상면은 상기 제1몸체의 상면보다 높은 위치에 배치된 발광 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1연장부는 상기 제1몸체의 제1외측벽과 접촉되고,
    상기 제2연장부는 상기 제1몸체의 제2외측벽과 접촉하는 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부 및 상기 제2지지부의 상면은 단차 구조를 포함하고,
    상기 제2몸체 및 상기 제3몸체는 각각 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 상면으로부터 이격되고 상기 제1지지부 및 상기 제2지지부 상에 결합되는 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1몸체의 상면에 배치되는 제4몸체를 포함하고,
    상기 제4몸체는 상기 수지층의 고점보다 낮은 상면을 갖는 발광 소자.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2리세스는 상기 캐비티의 둘레를 따라 배치되고 서로 연결되는 발광 소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1리드 프레임에 상기 제1리드 프레임의 상면보다 낮게 리세스된 제1결합부 및 상기 제2리드 프레임에 상기 제2리드 프레임의 상면보다 낮게 리세스된 제2결합부를 포함하며,
    상기 제1결합부에는 상기 제2몸체의 일부가 결합되며,
    상기 제2결합부에는 상기 제3몸체의 일부가 결합되는 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 및 제3몸체의 일부 위에 상기 제1몸체가 접촉되는 발광 소자.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1리드 프레임에 상기 제1리드 프레임의 상면보다 낮게 리세스된 제1결합부 및 상기 제2리드 프레임에 상기 제2리드 프레임의 상면보다 낮게 리세스된 제2결합부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2결합부에는 상기 제1몸체의 일부가 결합되며,
    상기 제1몸체의 일부는 상기 제2 및 제3몸체의 아래로 배치되는 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3몸체의 너비는 상기 제1몸체의 너비보다 작게 배치되며, 상기 제1몸체 내에 임베디드된 발광 소자.
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