KR102063508B1 - 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 발광소자에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 제2도전형 반도체층; 및 상기 제1도전형 반도체층 위에 배치된 제1패드를 포함하는 발광 칩; 상기 제1패드 상에 본딩된 볼 형태의 제1돌기를 갖는 제1와이어; 및 상기 제1패드 및 상기 제1돌기의 표면에 접착된 제1접착 부재를 포함하며, 상기 제1접착 부재의 상면은 상기 제1와이어의 고점 높이보다 낮게 배치된다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 와이어의 볼 형태의 돌기를 패드에 접착시키는 접착 부재를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 와이어의 볼 형태의 돌기를 절연성의 접착 부재로 패드에 접착시킨 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 와이어의 볼 형태의 돌기를 전도성의 접착 부재로 패드에 접착시킨 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자는, 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 제2도전형 반도체층; 및 상기 제1도전형 반도체층 위에 배치된 제1패드를 포함하는 발광 칩; 상기 제1패드 상에 본딩된 볼 형태의 제1돌기를 갖는 제1와이어; 및 상기 제1패드 및 상기 제1돌기의 표면에 접착된 제1접착 부재를 포함하며, 상기 제1접착 부재의 상면은 상기 제1와이어의 고점 높이보다 낮게 배치된다.
실시 예는 와이어가 본딩된 돌기가 오픈되는 불량을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 칩에 본딩된 와이어의 불량을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 칩 및 와이어를 갖는 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 제1와이어의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1의 제2와이어의 상세 구성도이다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 실시 예에 따른 제1와이어의 돌기와 접착 부재의 너비를 비교한 평면도이다.
도 10은 도 1의 발광 소자의 접착 부재의 제1변형 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1의 발광 소자의 접착 부재의 제2변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 1의 발광 소자의 접착 부재의 제3변형 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 발광 소자의 접착 부재의 제4변형 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
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 층 또는 각 구조물의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층 또는 각 구조물의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자에 대해 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자는 발광 칩(101), 상기 발광 칩(101)에 연결된 제1 및 제2와이어, 상기 제1 및 제2와이어(11,21)의 돌기(15,25) 상에 제1 및 제2접착 부재(31,33)를 포함한다.
상기 발광 칩(101)은 기판(111), 버퍼층(112), 발광 구조물(110), 제1패드(116) 및 제2패드(117)을 포함한다. 상기 기판(111)은 투광성 또는 비 투광성 재질을 포함하며, 또한 전도성 또는 절연성을 포함한다.
상기 버퍼층(112)은 기판(111)과 상기 발광 구조물(110)의 물질과의 격자 상수 차이를 줄여주게 되며, 질화물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(112)과 상기 발광 구조물(110)사이에는 도펀트가 도핑되지 않는 질화물 반도체층을 더 형성하여 결정 품질을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 질화물 반도체는 III족-V족 또는 II족-VI족의 화합물 반도체일 수 있다.
상기 발광 구조물(110)은 제1도전형 반도체층(113), 활성층(114) 및 제2도전형 반도체층(115)를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(113)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체로 구현되며, 상기 제1도전형 반도체층(113)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(113)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 층들의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(113)은 n형 반도체층이며, 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(113)과 상기 활성층(114) 사이에는 제1클래드층이 형성될 수 있다. 상기 제1클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(114)의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1클래드층은 제1도전형으로 형성되며, 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다.
상기 활성층(114)은 상기 제1도전형 반도체층(113) 위에 배치되며, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함한다. 상기 활성층(114)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(114) 위에는 제2도전형 반도체층(115)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(115)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(115)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(115)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다.
상기 제2도전형 반도체층(115)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(115)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층(114)을 보호할 수 있다.
또한 상기 발광 구조물(110)의 도전형을 반대로 배치할 수 있으며, 예컨대 제1도전형 반도체층(113)은 P형 반도체층, 상기 제2도전형 반도체층(115)은 n형 반도체층으로 배치할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(115) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제1도전형의 반도체층이 더 배치될 수도 있다.
상기 발광 구조물(110)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(110)의 최 상층은 제2도전형 반도체층(115)으로 설명하기로 한다.
상기 제1도전형 반도체층(113) 상에는 제1패드(116)이 배치되고, 상기 제2도전형 반도체층(115) 상에는 제2패드(117)가 배치된다.
상기 제2도전형 반도체층(115)과 상기 제2패드(117) 사이에는 전극층(118)이 배치될 수 있으며, 상기 전극층(118)은 투광성 물질이거나 반사성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전극층(118)은 상기 제2도전형 반도체층(115)의 상면의 일부 영역 또는 전 영역에 배치되거나, 암(arm) 패턴을 가질 수 있다.
상기 제1패드(116)에는 제1와이어(11)의 제1돌기(15)가 부착되며, 상기 제2패드(117)에는 제2와이어(21)의 제2돌기(25)가 부착된다. 상기 제1 및 제2와이어(11,21)는 볼 본딩(ball bonding) 과정으로 부착되며, 와이어 본딩 장치의 캐필러리(capillary)를 이용하여 와이어(11,21)의 끝단에 볼 형태의 돌기(15,25)를 형성하여 각 패드(116,117)에 부착시켜 준다. 이러한 부착 과정에서 돌기(15,25)는 눌려져 변형된 형태가 되어 각 패드(116,117)에 본딩 부착된다. 이후 캐필러리는 도전성 물질을 제공하여 이동함으로써 와이어(11,21)가 상기 돌기(15,25)로부터 연장되게 된다. 이러한 와이어(11,21)는 다른 패드, 예컨대 발광 칩(101)이 실장되는 리드 전극에 스티치 본딩(stitch bonding)로 본딩될 수 있다.
상기 제1와이어(11) 및 상기 제2와이어(21)의 재질은 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 칼슘(Ca) 중 적어도 하나의 금속 또는 이들의 선택적인 합금으로 형성될 수 있다. 상기 제1와이어(11) 및 상기 제2와이어(21)의 재질은 단일 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 복수의 층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 상기 제1와이어(11)의 표면에는 금 또는 은 재질이 형성될 수 있고, 또는 산화 방지층 예컨대, 동(Cu) 또는 동 합금으로서, 예컨대 benzotriozole계(1.2.3-Benzotriazole, BTA) 동 또는 동 합금을 포함할 수 있다.
상기 제1와이어(11) 및 상기 제2와이어(21)의 주 성분은 와이어 조성비가 5wt% 이상인 금속으로서, 은(Ag), 금(Au), 팔리듐(Pd) 중 적어도 하나 또는 모든 금속을 포함할 수 있다. 또한 각 와이어(11,21)의 조성비가 80wt% 이상인 금속은 금(Au) 또는 은(Ag)일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1돌기(15) 및 제2돌기(25)의 하부 너비(D1)는 상기 각 와이어(11,21)의 직경보다는 넓게 형성되며, 상기 각 패드(116,117)의 상면 너비보다는 좁게 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2와이어(11,21)는 외부 영향에 의해 돌기(15,25)나 상기 돌기(15,25)와 와이어(11,21)의 연결부분인 연결부(14,24)가 끓어지는 문제가 발생될 수 있다. 상기 외부 충격은 몰딩 부재의 팽창 또는 수축과 같은 충격을 포함한다.
상기 제1돌기(15) 상에는 제1접착부재(31) 및 상기 제2돌기(25) 상에는 제2접착부재(33)가 형성된다. 상기 제1접착부재(31)는 상기 제1돌기(15)의 표면과 상기 제1패드(116)의 상면에 배치되고, 상기 제1돌기(15)를 상기 제1패드(116) 상에 접착시켜 준다. 또한 상기 제1접착부재(31)는 상기 제1와이어(11)의 연결부(14)보다 높게 형성되어, 상기 제1와이어(11)와 상기 제1돌기(15)의 사이의 연결부(14) 예컨대, 넥(neck) 부분을 보호할 수 있다.
상기 제2접착부재(33)는 상기 제2돌기(25)의 표면과 상기 제2패드(117)의 상면에 배치되고, 상기 제2돌기(25)를 상기 제2패드(117) 상에 접착시켜 준다. 또한 상기 제2접착부재(33)는 상기 제2와이어(21)의 연결부(24)보다 높게 형성되어, 상기 제2와이어(21)와 상기 제2돌기(25)의 사이의 연결부(24) 예컨대, 넥(neck) 부분을 보호할 수 있다.
상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)의 하부 너비(D2)는 상기 너비(D1)보다는 넓게 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 너비(D1)의 1.5배 이상 넓게 형성될 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)의 하부 너비(D2)는 상기 제1 및 제2패드(116,117)의 상면 너비보다는 좁게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)의 하부 너비(D2)가 너무 넓은 경우 광 추출에 영향을 줄 수 있으며, 너무 좁은 경우 접착력이 약해질 수 있다.
상기 제1 및 제2접착부재(31,33)의 두께(T2)는 상기 제1 및 제2돌기(15,25)의 높이(T1)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 이는 각 와이어(11,21)의 연결부(14,24)를 덮을 수 있는 두께로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 상기 제1 및 제2와이어(11,21)의 고점 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 전도성 재질 또는 절연성 재질을 포함할 수 있으며, 전도성 재질인 경우 금속 또는 합금으로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 와이어(11,21)에 포함된 금속으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 칼슘(Ca) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함한다. 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 상기 금속을 페이스트(paste)로 제조한 후 도팅하여 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 동(Cu) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적인 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)가 상기 와이어(11,21)의 일부 금속과 동일한 금속으로 형성됨으로써, 상기 와이어(11,21)의 돌기(15,25)가 상기 각 패드(116,117)의 상면으로부터 분리되는 것을 방지하고, 또한 각 연결부(14,24)가 끓어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 절연성 재질, 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다. 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 상기 발광 칩(101)을 몰딩하는 몰딩 부재의 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이러한 제1 및 제2접착 부재(31,33)가 상기 몰딩 부재의 재질과 동일한 재질로 형성된 경우, 상기 몰딩 부재와의 접착성이 증가될 수 있다.
또한 상기 제1 및 제2접착 부재(31,33)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질 내에 금속 또는 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 금속은 금(Au), 은(Ag), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 칼슘(Ca) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 금속 산화물은 SiO2, TiO2, Al2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 4를 참조하면, 발광 소자(51)는 캐비티(55)를 갖는 몸체(52)와, 상기 캐비티(55) 내에 배치된 복수의 리드 전극(53,54)과, 상기 복수의 리드 전극(53,54) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(101)과, 상기 캐비티(55) 내에 배치된 몰딩 부재(56)를 포함한다.
상기 몸체(52)는 상기 발광 칩(101)에 의해 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(52)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(52)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(52)는 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 또한 상기 몸체(52) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(52)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 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 몸체(52)는 차광성 물질 또는 확산제이 첨가될 수 있으며, 이러한 물질은 광 투과율을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(52)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성 수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(52)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질에 금속 산화물이 첨가될 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함하며, 상기 몸체(52) 내에 5wt% 이상의 비율로 첨가될 수 있다.
상기 몸체(52)의 소정 영역에는 캐쏘드 마크(cathode mark)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 복수의 리드 전극(53,54)의 극성 정보를 표시해 준다.
상기 몸체(52) 내에는 캐비티(55)가 형성되며, 상기 캐비티(55)는 상부가 개방되며 몸체(52)의 상면으로부터 오목하게 리세스된 형상을 포함한다. 상기 캐비티(55)는 소자 탑 측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(55)의 바닥에는 복수의 리드 전극(53,54)이 배치되며, 상기 복수의 리드 전극(53,54)은 전기적으로 이격되게 배치된다. 상기 캐비티(55)의 측벽은 그 바닥에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
상기 복수의 리드 전극(53,54)은 서로 이격된 제1 및 제2리드 전극(53,54)을 포함하며, 그 재질은, 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 제2 리드 전극(53,54)의 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. 또한, 상기 제1 및 제2리드 전극(53,54)은 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 두께는 0.15mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.5mm~1mm를 포함한다.
상기 발광 칩(101)은 자외선, 적색, 녹색, 청색, 백색 중 적어도 하나의 빛을 방출할 수 있으며, 예컨대 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 실시 예에 따른 발광 칩(101)은 하나 또는 복수개가 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(101)은 제1리드 전극(53) 상에 접착제(57)로 접착되고, 제1리드 전극(53)과 제2와이어(21)로 연결되고, 제2리드 전극(54)과 제1와이어(11)로 연결된다.
여기서, 상기 제1와이어(11)는 상기 제2리드 전극(54)에 본딩된다. 상기 제1와이어(11)는 상기 제2리드 전극(54) 상에 제3돌기(17)로 본딩 부착될 수 있다. 상기 제3돌기(17)는 형성되지 않거나 상기 제1돌기(15)의 크기보다 작을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1와이어(11)가 상기 제2리드 전극(54)에 본딩되는 부분에 접착 부재(34)가 더 형성될 수 있으며, 상기 접착 부재(34)는 상기 제3돌기(17)를 덮을 수 있고, 그 재질은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
상기 제2와이어(21)는 상기 제1리드 전극(53)에 본딩된다. 상기 제2와이어(21)는 상기 제1리드 전극(53) 상에 제4돌기(27)로 본딩 부착될 수 있다. 상기 제4돌기(27)는 형성되지 않거나 상기 제2돌기(25)의 너비보다 작을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2와이어(21)가 상기 제1리드 전극(53)에 본딩되는 부분에 접착 부재(32)가 더 형성될 수 있으며, 상기 접착 부재(32)는 제4돌기(27)를 덮을 수 있고, 그 재질은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
상기 캐비티(15)에는 몰딩 부재(56)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(56)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(56)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(56) 위에는 광학렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 광학렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(101)의 동작에 따라 열이 발생되고, 상기 열은 제1 및 제2리드 전극(53,55)를 통해 방열될 수 있다. 또한 상기 열은 몰딩 부재(56)에 전도 전도되므로, 상기 몰딩 부재(56)는 상기 발광 칩(101)의 동작 여부에 따라 팽창 또는 수축을 하게 되며, 이러한 팽창 또는 수축 방향에 따라 상기 제1 및 제2와이어(11,21)에 영향을 준다. 실시 예는 상기 접착 부재(31,32,33,34)는 상기 제1 및 제2와이어(11,21)가 상기 몰딩 부재(56)가 팽창 또는 수축되더라도 상기 돌기들(15,17,25,27))을 지지하게 된다. 이에 따라 와이어(11,21)에서 취약한 돌기 부분이 떨어지는 불량을 방지할 수 있다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다. 도 6을 설명함에 있어서, 도 1과 동일한 부분은 도 1의 설명을 참조하기로 한다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 발광 칩(102), 상기 발광 칩(102)에 연결된 와이어(11A)를 포함한다.
상기 발광 칩(102)은 발광 구조물(110) 아래에 접촉층(121), 상기 접촉층(121) 아래에 반사층(124), 상기 반사층(124) 아래에 지지부재(125), 상기 반사층(124)과 상기 발광 구조물(110)의 둘레에 보호층(123) 및 패드(119)을 포함한다. 이러한 발광 칩(102)은 제2도전형 반도체층(115) 아래에 접촉층(121) 및 보호층(123), 반사층(124) 및 지지부재(125)를 형성한 다음, 성장 기판을 제거하여 형성될 수 있다.
상기 접촉층(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 접촉층(121) 내부는 패드(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)과 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. 상기의 반사층(124)과 상기 지지부재(125) 사이에 접합을 위한 금속층과, 열 확산을 위한 금속층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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.
상기 제1도전형 반도체층(115) 상에 패드(119)가 배치되며, 상기 와이어(11A)는 상기 패드(119) 상에 돌기(15)로 본딩 접착된다. 상기 접착 부재(35)는 상기 와이어(11A)의 돌기(15) 및 상기 패드(119) 상에 접착된다. 상기 접착 부재(35)는 상기 와이어(11A)의 돌기(15)의 너비보다 넓은 너비를 갖고 상기 돌기(15)의 둘레 및 상부에 접착된다. 또한 상기 접착 부재(35)는 와이어(11A)의 고점 보다 낮은 두께로 형성됨으로써, 상기 와이어(11A)와 돌기(15)의 연결부를 보호할 수 있다. 상기 접착 부재(35)의 재질은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 6은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다. 도 6의 발광 소자는 도 1 또는 도 5의 발광 칩을 포함할 수 있고, 설명의 편의를 위해 도 5의 발광 칩을 배치한 구조로 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 발광 소자(61)는 모듈 기판(62)과, 상기 모듈 기판(62) 상에 전도성 재질의 접착제(67)로 접착된 발광 칩(102)을 포함한다. 상기 모듈 기판(62)은 제1리드 전극(63) 및 제2리드 전극(65)을 포함하며, 상기 발광 칩(102)은 상기 제2리드 전극(65)과 와이어(11A)로 본딩 접착되며, 여기서 상기 와이어(11A)가 본딩될 때 제3돌기(17)가 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 상기 와이어(11A)가 제2리드 전극(65)에 본딩되는 부분은 접착 부재(36)가 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 모들 기판(62) 상에는 몰딩 부재(68)가 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 와이어(11A)가 연장되는 방향은 제1돌기(15)와 제3돌기(17)를 연결한 직선 방향이 될 수 있다. 이러한 와이어의 연장 방향에 따라 외부 충격이 와이어의 영역에 따라 다르게 전달될 수 있다. 이에 따라 후술되는 예와 같이, 와이어의 돌기 둘레를 동일한 너비 또는 서로 다른 너비를 갖는 접착 부재로 지지할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 실시 예에 따른 제1와이어의 돌기와 접착 부재의 너비를 비교한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1접착부재(31)는 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 둘레로부터 실질적으로 동일한 너비(D3)를 갖고 형성되어, 상기 제1돌기(15)의 둘레를 균일한 힘으로 지지하게 된다.
도 8을 참조하면, 제1접착부재(31)는 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 둘레로부터 서로 다른 너비(D4,D5)로 형성될 수 있으며, 상기 제1접착부재(31)는 상기 제1와이어(11)가 연장되는 방향에 배치된 제1영역의 너비(D4)가 제1영역의 반대측 제2영역의 너비(D5)보다 더 넓을 수 있다. 이는 제1와이어(11)가 연장되는 방향에 위치한 영역에 더 충격이 전달될 수 있으므로, 상기 제1와이어(11)를 연장 방향에 따라 상이하게 전달되는 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.
도 9을 참조하면, 제1접착부재(31)는 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 둘레로부터 서로 다른 너비(D6,D7)로 형성될 수 있으며, 상기 제1접착부재(31)는 상기 제1와이어(11)가 연장되는 방향에 배치된 제1영역의 너비(D6)가 제1영역의 반대측 제2영역의 너비(D7)보다 더 좁게 형성될 수 있다. 이는 제1와이어(11)가 연장되는 방향에 위치한 영역에 더 충격이 전달될 수 있으므로, 상기 제1접착 부재(31)에 의해 반대측 제2영역에서 제1돌기(15)를 지지할 수 있도록 배치한 것이다.
도 10 내지 도 13은 도 1의 발광 소자의 접착 부재의 변형 예들를 나타낸 도면이다. 이하 설명의 편의를 위해, 제1와이어 및 제1패드에 대해 설명하며, 제2와이어 및 제2패드는 제1와이어 및 제1패드의 설명을 참조하기로 한다.
도 10을 참조하면, 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 둘레에 제1접착부재(41)로 제1패드(116) 상에 부착시키고, 상기 제1접착부재(31) 상에 제2접착부재(42)가 접착된다.
상기 제2접착부재(42)는 상기 제1와이어(11)의 고점 보다 낮은 높이로 배치되고, 상기 제1돌기(15)의 상부를 덮고 상기 제1와이어(11)의 연결부(14)를 보호하게 된다. 상기 제1접착부재(31)의 하부 너비는 상기 제2접착부재(42)의 하부 너비보다 넓게 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 제1접착부재(41)의 하부 둘레는 외부에 노출될 수 있다.
상기 제1 및 제2접착 부재(41,42)의 재질은 제1실시 예에 개시된 재질 중에서 서로 동일한 재질이거나 다른 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2접착 부재(41,42)의 재질이 동일한 경우, 금속 재질이거나 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2접착 부재(41,42)의 재질이 서로 다른 경우, 상기 제1접착부재(41)는 금속 재질로 형성하여 상기 돌기와 함께 전류 주입 효율이 증가될 있으며, 상기 제2접착 부재(42)는 수지 재질로 형성되어 몰딩 부재와의 접착성이 개선될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1와이어(11)의 제1돌기(15)를 제1접착부재(43)로 제1패드(116) 상에 부착시키고, 상기 제1접착부재(41) 상에 제2접착부재(44)가 접착된다. 상기 제1접착부재(43)는 금속 재질이고, 상기 제2접착부재(44)는 상기 제1접착부재(43)를 덮고 수지 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1접착부재(43)의 체적은 상기 제2접착부재(44)의 체적보다 작을 수 있으며, 이는 제1접착부재(43)는 제1돌기(15) 및 연결부를 제1패드(116)에 접착시키며, 상기 제2접착부재(44)는 상기 제1접착부재(43)와 제1와이어(11)에 접착된다.
도 12를 참조하면, 제1와이어(11)의 제1돌기(15)를 접착 부재(45)로 제1패드(116) 상에 부착시키고, 상기 접착 부재(45) 상에 반사층(46)이 도포될 수 있다. 상기 반사층(46)은 금속 재질의 반사체이거나 비 금속 재질의 반사체를 이용할 수 있으며, 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1와이어(11)의 제1돌기(15)를 접착 부재(47)로 제1패드(116) 상에 부착시켜 준다. 상기 제1패드(116)에는 하나 또는 복수의 홈(116A)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(116A)에는 접착 부재(47)가 배치되어, 접착력이 강화될 수 있다. 또한 상기 접착 부재(47)의 하부 너비는 상기 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 하부 너비의 2배 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 홈(116A)의 위치는 상기 제1와이어(11)의 제1돌기(15)의 하부 에지로부터 50㎛ 이상 이격된 위치에 형성되어, 본딩 공간을 제공해 줄 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 14 및 도 15에 도시된 표시 장치, 도 16에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 14를 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 또는 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자 또는 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 15는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 15를 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 16은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 16을 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, 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, 21: 와이어 15, 17, 25, 27: 돌기
31,32,33,34,35,41,42,43,4445,47: 접착 부재
46: 반사층 52: 몸체
53, 54, 63, 65: 리드 전극 56,68: 몰딩 부재
101, 102: 발광 칩 110: 발광 구조물
111: 기판 112: 버퍼층
116,117,119: 패드 118: 전극층

Claims (12)

  1. 제1도전형 반도체층; 상기 제1도전형 반도체층 위에 활성층; 상기 활성층 위에 제2도전형 반도체층; 및 상기 제1도전형 반도체층 위에 배치된 제1패드를 포함하는 발광 칩;
    상기 제1패드 상에 본딩된 볼 형태의 제1돌기를 갖는 제1와이어; 및
    상기 제1패드 및 상기 제1돌기의 표면에 접착된 제1접착 부재를 포함하며,
    상기 제1접착 부재는, 상기 제1패드의 상면, 상기 제1돌기의 상면, 상기 제1와이어와 상기 제1돌기 사이의 제1연결부, 상기 제1와이어의 일부를 감싸며 직접 접촉하고,
    상기 제1접착 부재의 상면은, 상기 제1와이어의 고점 높이보다 낮게 배치되며 상기 제1연결부의 고점 높이보다 높게 배치되고,
    상기 제1접착 부재는 상기 제1와이어의 제1돌기 둘레로 서로 다른 제1 및 제2너비를 가질 수 있고,
    상기 제1너비는 상기 제1와이어가 연장되는 방향에 배치된 영역의 너비이고,
    상기 제2너비는 상기 제1너비의 반대측 영역의 너비이고,
    상기 제1너비는 상기 제2너비보다 넓은 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2도전형 반도체층 위에 제2패드; 및 상기 제2패드 상에 본딩된 볼 형태의 제2돌기를 갖는 제2와이어; 상기 제2패드 및 제2돌기의 표면에 접착된 제2접착 부재를 포함하고,
    상기 제2접착 부재는, 상기 제2패드의 상면, 상기 제2돌기의 상면, 상기 제2와이어와 상기 제2돌기 사이의 제2연결부, 상기 제2와이어의 일부를 감싸며 직접 접촉하고,
    상기 제2접착 부재의 상면은, 상기 제2와이어의 고점 높이보다 낮게 배치되며 상기 제2연결부의 고점 높이보다 높이 배치되는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2접착 부재는 상기 제1 및 제2와이어에 포함된 적어도 한 금속을 갖는 발광 소자.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2접착 부재 중 적어도 하나는 절연성으로 형성되는 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1접착 부재의 하부 너비는 상기 제1돌기의 하부 너비보다 넓으며, 상기 제1패드의 상면 너비보다 좁은 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1접착 부재는,
    상기 제1패드의 상면, 상기 제1돌기의 상면, 상기 제1연결부와 접하는 제1서브 접착 부재; 및
    상기 제1서브 접착 부재 상에 배치되며 상기 제1돌기 및 상기 제1연결부와 이격되는 제2서브 접착 부재를 포함하고,
    상기 제1서브 접착부재는 금속 재질을 포함하고 상기 제2서브 접착부재는 수지 재질을 포함하는 발광 소자.
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