KR102075080B1 - 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치 - Google Patents

발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체;상기 몸체에 결합되며 제1캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 몸체에 결합되며 상기 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임; 및 상기 제1캐비티 내에 배치된 제1발광 칩을 포함하며, 상기 제1캐비티는 상기 제1캐비티의 바닥의 수직한 축에 대해 경사진 측벽; 및 상기 측벽 내에 상기 측벽보다 플랫한 제1중간부를 포함한다.

Description

발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치{LIGHT EMITTING DEVICE, MANUFACTURED METHOD OF THE LIGHT EMITTING DEVICEAND LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치에 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 구조를 갖는 리드 프레임을 포함하는 발광 소자를제공한다.
실시 예는 리드 프레임의 캐비티의 측벽에 상기 측벽과 다른 각도의 중간부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 리드 프레임의 캐비티의 측벽과 상기 측벽 내에 수평한중간부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체;상기 몸체에 결합되며 제1캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 몸체에 결합되며 상기 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임; 및 상기 제1캐비티 내에 배치된 제1발광 칩을 포함하며, 상기 제1캐비티는 상기 제1캐비티의 바닥의 수직한 축에 대해 경사진 측벽; 및 상기 측벽 내에 상기 측벽보다 플랫한 제1중간부를 포함한다.
실시 예는 발광 소자의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자의사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자의 B-B측 단면도이다.
도 5는 도 2의 발광 소자의 C-C측 단면도이다.
도 6은 도 2의 발광 소자의 리드 프레임의 캐비티의 확대도이다.
도 7은 도 6의 리드 프레임의 캐비티의 측 단면도이다.
도 8은 제2실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 제3실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 도 10의 리드 프레임의 캐비티의 측 단면도이다.
도 12는 제5실시 예에 따른 발광 소자에 있어서 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 15는실시 예에 따른발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 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, 실시예들은 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 실시예에 따른 발광소자를 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 사시도를나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이며, 도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이고, 도 4는 도 2의 발광 소자의 B-B측 단면도이며, 도 5는 도 1의 발광 소자의 C-C측 단면도이며, 도 6은 도 2의 발광 소자의 리드 프레임의 캐비티를확대도이고, 도 7은 도 6의 리드 프레임의 캐비티의 측 단면도이다.
도 1내지 도 7을 참조하면, 발광소자(100)는, 오목부(16)를 갖는 몸체(10), 제1리드 프레임(21), 제2캐비티(35)를 갖는 제2리드 프레임(31), 연결 프레임(46), 발광 칩들(71,72), 와이어들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(40)를 포함한다. 상기 오목부(16)의 아래에는 제1캐비티(25) 및 제2캐비티(35)가 배치된다.
상기 몸체(10)는 절연 재질, 또는 전도성 재질을 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)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 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide), 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(10)로 사용되는 에폭시 또는 실리콘 재질 내에는 반사 효율을 높이기 위해 TiO2, SiO2와 같은 금속 산화물인 필러가 첨가될 수 있다.
상기 몸체(10)는 소정 깊이를 갖도록개방되며, 측벽(16-1)과 바닥(16-2)으로 이루어진 오목부(16)를 포함한다. 상기 오목부(16)는 상기 몸체(10)의 상면(15)으로부터 오목한 컵 구조, 캐비티 구조, 또는 리세스 구조와 같은 형태로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 오목부(16)의측벽(16-1)은 바닥에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
상기 몸체(10)의 형상은 위에서 볼 때, 삼각형, 사각형, 오각형과 같은 다각형 구조로 형성되거나, 원형, 곡면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.상기 오목부(16)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형), 모서리가 곡면인 다각형 형상일 수 있다.
상기 몸체(10)는 복수의 측면부 예컨대, 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. 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 길이(X1)는 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이(Y1)와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면부(11)와 상기 제2측면부(12)의 길이(X1)는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이(Y1)보다 짧게 형성될 수 있다. 상기 제1측면부(11) 또는 제2측면부(12)의 길이(X1)는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14) 사이의 간격일 수 있으며, 상기의 몸체(10)의 길이 방향은 제1축(X) 방향으로서, 너비 방향은 제2축(Y)축 방향으로서, 제1축(X) 방향에 직교하는 방향이 된다.
상기 몸체(10)의 길이(X1)는길이(Y1)에 비해 2배 이상 예컨대, 3배 이상 길게 형성될 수 있다. 이러한 몸체(10)의 길이(X1)가 길기 때문에, 사출 성형시 몸체(10)의 중간 부분이 휘어지거나 파손되는 문제가 발생될 수 있다. 이를 위해 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 사이에 보강을 위한 금속 프레임이 더 배치될 수 있다.
상기 몸체(10)에는 제1 및 제2리드 프레임(21,31)이 결합된다. 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)보다 더 낮은 깊이를 갖는제1캐비티(25)가 배치된다. 상기 제1캐비티(25)는 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다.
상기 제1캐비티(25)의 측벽(50) 및 바닥은 상기 제1리드 프레임(21)에 의해 형성되며, 상기 제1캐비티(25)의 둘레 측벽(50)은 상기 제1캐비티(25)의 바닥으로부터 수직한 축에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제1캐비티(25)의 측벽(50) 중에서 대향되는두 측벽은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)은 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)보다 더 낮은 깊이를 갖는 오목한 제2캐비티(35)가 형성된다. 상기 제2캐비티(35)는 상기 제2리드 프레임(31)의 상면 또는 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)으로부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제2캐비티(35)의 바닥 및 측벽(60)은 상기 제2리드 프레임(31)에 의해 형성되며, 상기 제2캐비티(35)의 측벽(60)은 상기 제2캐비티(35)의 바닥으로부터 수직한 축에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2캐비티(35)의 측벽(60) 중에서 대응되는 두 측벽은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제1캐비티(25)와 상기 제2캐비티(35)는 위에서 볼 때, 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)의 바닥 형상은 도 2와 같이 직사각형, 정 사각형 또는, 일부가곡면을 갖는 형상이거나, 원 또는 타원 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 하면은 상기 몸체(10)의 하부로 노출되며, 상기 몸체(10)의 하면과동일 평면 또는 다른 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 하면은 상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 바닥의 반대측 면을 포함한다.
도 2 및 도 3과 같이 상기 제1리드 프레임(21)은 제1리드부(23)를 포함하며, 상기 제1리드부(23)는 상기 몸체(10)의제3측면부(13)로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)은 제2리드부(33)를 포함하며, 상기 제2리드부(33)는 상기 몸체(10)의 제4측면부(14)로 돌출될 수 있다.
연결 프레임(46)은 상기 오목부(16)의 바닥(16-2) 중에서 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 사이의 영역으로부터 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)에 인접하게 배치되며, 중간 연결 단자로 사용된다. 상기 연결 프레임(46)의 일부는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11) 상에 노출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 연결 프레임(46)은 제거될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21), 제2리드 프레임(31) 및 연결 프레임(46)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 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31) 및 연결 프레임(46)의 두께는 0.15mm 이상 예컨대, 0.18mm~1.5mm 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31) 및 연결 프레임(46)의 두께가 0.15mm 미만인 경우, 사출 성형에 어려움이 있다. 또한 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31) 및 연결 프레임(46)의 두께가 최대 1.5mm 이상인경우, 상기 발광 소자(100)의 두께가 증가하게 되고, 이러한 발광 소자의두께가 증가하게 되면 표시 장치와 같은 적용 제품의 두께를 증가시키는 원인이 된다. 또한 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31) 및 연결 프레임(46)의 두께가 최대 1.5mm인 경우, 전기적인 간섭을 고려하여 인접한 리드 프레임 간의 간격을 증가시켜 주게 되고 발광 소자의 사이즈가 증가하는 요인이 된다.
상기 제1, 제2리드 프레임(21,31) 및 연결 프레임(46)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 전원을 공급하는 리드 프레임으로 기능하게 된다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25) 내에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제1발광 칩(71)은 제1접합 부재(81)로 제1캐비티(25) 상에 접착된다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제2캐비티(35) 내에는 제2발광 칩(72)이 배치되며, 상기 제2발광 칩(72)은 제2접합 부재(82)로 제2캐비티(35) 상에 접착된다. 상기 제 1 및 제2접합 부재(81,82)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 제2접합 부재(81,82)는 열 전도율을 개선시켜 주기 위해 금속 산화물을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 자외선 LED 칩, 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩, 백색 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.
상기 제1발광 칩(71)은 제1와이어(73)로 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)에 배치된 제1리드 프레임(21)과 연결되며, 제2와이어(74)로 상기 연결 프레임(46)과 연결된다. 상기 제2발광 칩(72)은 제3와이어(75)로 상기 연결 프레임(46)과 연결되며, 제4와이어(76)로 상기 오목부(16)의 바닥(16-2)에 배치된 제2리드 프레임(31)과 연결된다. 상기 연결 프레임(46)은 상기 제1발광 칩(71)과 상기 제2발광 칩(72)을 전기적으로 연결해 준다. 상기 연결 프레임(46)은 제거될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
보호 소자(미도시)는 상기 제1리드 프레임(21) 또는 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩(71,72)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다. 상기 보호 소자는 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)의 연결 회로에 병렬로 연결될 수 있다.
상기 오목부(16), 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)에는 몰딩 부재(40)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(40)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한 상기 몰딩 부재(40)는 상기 발광 칩들(71,72)로부터 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35) 중 적어도 한 영역에 형성된 몰딩 부재(40)에 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 발광 칩들(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride계물질 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(40)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩 부재(40)의 표면은 광 출사면이 될 수 있다. 상기 몰딩 부재(40)의 상부에는 렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 발광 칩들(71,72)에 대해 볼록한 렌즈, 오목한 렌즈, 중심부에 전반사면을 갖는 볼록 렌즈를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이하, 실시 예에 따른 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 3, 도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)은 제1캐비티(25)의 측벽(50)이 제1캐비티(25)의 바닥(51)의수직한 축에 대해 경사지게 형성되며, 상기 제1캐비티(25)의 측벽(50)에는 상기 측벽(50)의 경사진 면보다 플랫한중간부(54)를포함한다. 상기 중간부(54)는 상기 측벽(50) 내에서의 단차진 면일 수 있으며, 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)과 평행한 중간면, 단차진 평면 또는 중간 플랫면으로 정의될 수 있다.상기 중간부(54)는 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51) 또는 상기 제1리드 프레임(21)의 상면(55)의 수평 선상에 대해 ±5º이내의 범위에 있는 면으로서, 실질적으로 수평한 면을 포함할 수 있다.
상기 제1캐비티(25)의 측벽(50)에 배치된 중간부(54)는 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)에 인접한 제1경사면(52)과 상기 상면(55)에 인접한 제2경사면(53) 사이에 소정 폭을 갖고 형성된다.
도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제2리드 프레임(31)은 제2캐비티(35)의 측벽(60)이 바닥(61)의 수직한 축에 대해 경사지게 형성되며, 상기 제2캐비티(35)의 측벽(60)에는 상기 측벽(60)의 경사진 각도와 다른 각도를 갖는 중간부(64)를 포함한다. 상기 중간부(64)는 상기 측벽(60)의 단차진 면일 수 있으며, 상기 제2캐비티(35)의 바닥(61)과 평행한 중간면, 단차진 평면 또는 중간 플랫면으로 정의될 수 있다. 상기 중간부(64)는 상기 바닥(61) 또는 상기 제2리드 프레임(31)의 상면(65)의 수평 선상에 대해 ±5º 이내의 범위에 있는 면으로서, 실질적으로 수평한 면을 포함할 수 있다.상기 제2캐비티(35)의 측벽(60)에 배치된 중간부(64)는 상기 제2캐비티(35)의 바닥(61)에 인접한 제1경사면(62)과 상기 상면(65)에 인접한 제2경사면(63) 사이에 소정 폭을 갖고 형성된다.
상기 중간부(64)는 상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 측벽(30,60)을 따라 루프 형상 또는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 위에서 바라본 형상은 다각형 형상 또는 모서리 부분이 곡면인 다각형 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 측벽(50,60)은 바닥(51,61)에 인접한 제1경사면(52,62), 제 1및 제2리드 프레임(21,31)의 상면(55,65)에 인접한 제2경사면(53,63), 상기 제1경사면(52,62)과 제2경사면(53,63) 사이에 단차진 구조의 중간부(54,64)를 포함하며, 상기 중간부(54,64)는 소정 폭을 갖고 수평한 평면으로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 측벽(50,60)의 경사진 면(52,53,62,63)과 중간부(54,64)에 의해 상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 측벽(50,60)의 면적이 증가됨으로써, 광 반사 효율이 개선될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2캐비티(2,35) 내에서의 상기 몰딩 부재(40)와의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 또한 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 제1 및 제2캐비티(25,35)의 측벽(50,60)의 강성이 보강될 수 있다.
상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 바닥 영역인 제1 및 제2너비(D1,D3)는 상기 제1 및 제2캐비티(25,35)의 상부 에지 영역에 대응되는 제1 및 제2너비(D2,D4)보다는 좁게 형성될 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 제1리드 프레임의 제1캐비티(25)의 구조에 대해 상세하게 설명하기로 하며, 상기 제2캐비티(35)의 구조는 제1캐비티(25)의 설명을 참조하기로 한다.
상기 제1캐비티(25)의 깊이(E1)는 상기 제1발광 칩(71)의 두께보다 깊게 형성될 수 있으며, 예컨대 0.15mm~0.25mm 범위로 형성될 수 있으며, 이러한 깊이(E1)에 의해 제1발광 칩(71)의 둘레에 상기 제1캐비티(25)의 측벽(50)이 배치됨으로써, 상기 제1캐비티(25)의 측벽(50)에서의 광 반사 효율은 증가될 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 광의 추출 효율은 개선될 수 있다. 상기 제1캐비티(25)의 깊이(E1)는 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)보다 얇거나 두꺼울 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1캐비티(25)의 측벽(50)을 보면, 제1경사 면(52)은 제1캐비티(25)의 바닥(51)의 수직한 축(ZO)에 대해 제1각도(θ1)로 경사지며, 상기 제2경사 면(53)은 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)의 수직한 축(ZO)에 대해 제2각도(θ2)로 경사진다. 상기 제1 및 제2각도(θ1, θ2)는 42º~62º도의 범위로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 각도일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 및 제2각도(θ1, θ2)가 서로 다른 각도인 경우 상기 제1각도(θ1)가 제2각도(θ2)보다 더 크거나 작을 수 있다. 상기 제1 및 제2각도(θ1, θ2)의 범위는 상기 제1리드 프레임(21)의 표면 물질에 의해 상기 제1발광 칩(71)로부터 방출된 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있는 범위이다. 또한 상기 제1 및 제2각도(θ1, θ2)가 동일하거나 상이한 것은 상기 중간부(54)의 폭(B2)에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 중간부(54)는 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)의 수직한 축(ZO)에 대해 85도 내지 95도 범위 예컨대, 90도로 형성될 수 있다.또한 상기 중간부(54)의 각도 범위는 상기 제1리드 프레임(21)을 에칭한 후 절곡함으로써, 상기의 각도 범위로 형성될 수 있다. 상기 중간부(54)의 폭(B2)은 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)보다 좁은 폭으로 형성될 수 있으며, 예컨대 0.06mm~0.08mm 범위를 포함하며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 중간부(54)의 폭(B2)은 상기 제1리드 프레임(21)의 상부를 에칭하여 형성하기 때문에, 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)보다 좁게 형성될 수 있다. 또한 상기 중간부(54)의 폭(B2)이 상기 범위보다 두꺼울 경우 상기 제1리드 프레임(21)의 강성에 영향을 줄 수 있으며, 너무 좁을 경우 상기 제1캐비티(25) 내에서의 광 반사율 개선이 미미할 수 있다.
또한 상기 중간부(54)과 상기 제2경사면(53) 사이의 외각은 90도 이상이며, 상기 중간부(54)와 상기 제1경사면(53) 사이의 내각은 외각은 180도 이상이 될 수 있다. 여기서, 상기 외각 방향은 제1캐비티(25)의 내측 방향이 된다.
또한 상기 중간부(54)와 상기 제2경사면(53) 사이의 경계 라인과 상기 측벽(50)의 반대측 외벽(57) 사이의 직선 거리는 상기 제1리드 프레임(25)의 두께(T1)보다 짧게 형성된다. 이는 상기 중간부(54)에 의해 상기 측벽(50)과 외벽(57) 사이의 거리가 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)과 동일한 두께로 형성되지 않게 된다.
상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)과 측벽(50)의 제1경계 라인(P1)과 상기 측벽(50)과 상면(55) 사이의 제3경계 라인(P3) 간의 수평 간격(B1)은 0.21mm 이하 예컨대, 0.17mm~0.21mm 범위로 형성될 수 있으며, 이러한 간격(B1)은 상기 제1 및 제2각도(θ1, θ2)에 따라 달라질 수 있다. 상기 간격(B1)은 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)의 ±20% 이내의 범위로 형성될 수 있으며, 상기 간격(B1)이 너무 넓을 경우 제1발광 칩(71)에 의한 광도 저하가 저하될 수 있고, 또 광의 지향각 분포를 설정하는 데 어려움이 있다. 또한 상기 간격(B1)이 너무 좁은 경우, 광 추출 효율이 저하될 수 있다.
상기 제1캐비티(25)의 제1경계 라인(P1)은 수직 방향으로 대응되는 제2경계 라인(P2)과 같은 선상에 배치되거나, 다른 선상에 배치될 수 있다. 상기 제2경계 라인(P2)은 상기 제1리드 프레임(21)의 하면(56)과 절곡된 외벽(57) 사이의 경계 부분이다.상기의 외벽(57)은 평탄한 면으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 중간 면(54)과 대응되는 외벽(57)의 영역도 평탄한 면으로 형성된다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제3경계 라인(P3)과 수직 방향으로 대응되는 제4경계 라인(P4)은 서로 어긋나게 배치될 수 있으며, 예컨대 제3경계 라인(P3)이 제4경계 라인(P4)보다 제1캐비티(25)에 소정 간격(B3)만큼 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제4경계 라인(P4)은 상기 상면(55)에 대응되는 하면(58)과 절곡된 외벽(57) 사이의 경계 부분이 된다. 상기 제1캐비티(25)의 중간부(54)의 폭(B2)에 의해 제3경계 라인(P3)이 제4경계 라인(P4)보다 제1캐비티(25)에 더 인접하게 배치되어, 측벽(50)의 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 간격(B3)은 0.06mm~0.08mm 범위를 포함한다. 상기 간격(B3)은 상기 중간부(54)에 의해 서로 대응되는 두 면(55,58)의 경계 부분이 서로 어긋나 형성될 수 있으며, 상기 중간부(54)의 폭(B2)과 상기 간격(B3)은 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 중간부(54)의 높이(T3)는 상기 중간부(54)의 깊이(T4)와 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 상기 중간부(54)의 높이(T3)는 상기 중간부(54)의 깊이(T4)보다 더 클 수 있다. 상기 중간부(54)의 높이(T3)는 상기 제1캐비티(25)의 바닥(51)으로부터의 수직한 높이이며, 상기 중간부(54)의 깊이(T4)는 제1리드 프레임(21)의 상면(55)로부터의 수직한 깊이를 나타낸다. 또한 상기 중간부(54)의 위치는 상기 제1발광 칩(71)의 상면보다 낮은 깊이 예컨대, 상기 제1발광 칩(71)내에 배치된 활성층의 위치보다 낮게 배치될 수 있으며, 상기 중간부(54)가 상기 활성층보다 낮게 배치된 경우, 상기 중간부(54)에서의 광의 반사 광량이 증가될 수 있으며, 상기 활성층보다 높게 배치된 경우 간접적으로 반사된 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 8은 제2실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다. 도 8의 제1리드 프레임의 캐비티 구조에 대해 설명함에 있어서, 다른 구성은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 8을 참조하면, 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25)에는 측벽(50)의 서로 반대측에 배치된 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)를 포함하며, 상기 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)는 상기 제1캐비티(25)의 제1너비(D1)보다는 긴 길이(D11)를 갖고 소정 폭으로 형성될 수 있으며, 이러한 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)에 의해 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2중간부(54-1,54-2) 간의 간격(D12)은 상기 제1캐비티(25)의 너비(D3)보다는 넓게 형성될 수 있다.상기 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)는 상기 제1캐비티(25)의 바닥으로부터 동일한 높이로 형성되거나, 서로 다른 높이로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)를 측벽(50)의 서로 다른 영역에 형성해 줌으로써, 측벽(50)의 강성을 보강할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 및 제2중간부(54-1,54-2)는 측벽(50)이 장변과단변으로 구분된 경우, 장변에 형성된 예로 설명하였으나, 단변에 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 설명된 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25) 구조는 제2리드 프레임의 제2캐비티에 적용될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 9는 제3실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다. 도 9의 제1리드 프레임의 캐비티 구조에 대해 설명함에 있어서, 다른 구성은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 9를 참조하면, 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25)에는 측벽(50)의 모서리 부분에 각각 배치된 복수의 중간부(54-3)를 포함하며, 상기 복수의 중간부(54-3) 각각은 모서리 부분에 인접한 두 측면으로 소정 길이로 연장될 수 있다. 이러한 복수의 중간부(54-3)가 제1캐비티(25)의 측벽(50)의 모서리 부분에 배치됨으로써, 모서리 부분의 강성을 강화시키고, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 10은 제4실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이며, 도 11은 도 10의 도 10의 리드 프레임의 캐비티의 측 단면도이다. 제4실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하며, 제2리드 프레임의 제2캐비티 구조는 후술되는 제1리드 프레임의 제1캐비티의 설명을 참조하기로 한다.
도 10 및 도 11에 도시된제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(50A)의 측벽을 보면, 제1캐비티(50)의 측벽(50A)에 서로 다른 높이로 형성된 제1중간부(54-4)과 제2중간부(54-5)를 포함한다.
상기 제1중간부(54-4)는 제1경사면(52-1)과 제2경사면(52-2) 사이에 배치되며, 제2중간부(54-5)는 제2경사면(52-2)과 제3경사면(53-1) 사이에 배치될 수 있다. 이는 제1캐비티(25)의 깊이가 0.2mm 이상의 깊이로 형성될 때, 제1캐비티(25)의 측벽(50A)에 제1 및 제2중간부(54-4,54-5)를 배치할 수 있다. 상기 제1 및 제2중간부(54-4,54-5)의 형상은 루프 형상으로 각각 형성될 수 있으며, 다른 예로서 도 8 또는 도 9와 같은 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 제1캐비티(25)는 경사진 측벽(50A)에 제1중간부(54-4) 및 제2중간부(54-5)를 서로 다른 높이로 배치함으로써, 제1발광 칩(71)로부터 방출된 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있으며, 제1캐비티(25)의 강성을 보강할 수 있으며, 몰딩 부재와의 접착 면적을 증가시켜 줄 수 있다.
도 12는 제5실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 리드 프레임의 캐비티의 예를 나타낸 도면이다. 제5실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하며, 제2리드 프레임의 제2캐비티 구조는 후술되는 제1리드 프레임의 제1캐비티의 설명을 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25)의 측벽(50B)에는 수직한 측면(52-3), 제1 및 제2경사면(52,53), 상기 제1 및 제2경사면(52,53) 사이에 중간부(54)를 포함한다. 상기 측벽(50B)에는 제1캐비티(25)의 바닥(51)과의 경계 부분에 상기 바닥(51)에 대해 수직한 측면(52-3)을 포함하며, 상기 수직한 측면(52-3)의 높이(C1)는 0.03mm~0.05mm 범위를 포함하며, 상기 제1발광 칩(71)의 하면보다 낮은 높이로 형성되어, 상기 제1발광 칩(71)으로부터 방출된 광의 손실을 억제시켜 줄 수 있다.
또한 제1리드 프레임(21)의 하부 중에서 경사진 외벽(57-1,57-2)은 상기 제1캐비티(25)의 측벽(50B)과 대응되는 영역으로서, 단차진 면(59)을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 단차진 면(59)은 몸체와의 접착력을 개선시켜 줄 수 있다. 상기의 단차진 면(59)는 수평한 평면 또는 하부 중간 플랫면으로 정의될 수 있다. 또한 상기 단차진 면(59)은 수직 방향으로 중간부(54)와 오버랩되게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 13은 제6실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 13을 참조하면, 발광 소자는 몸체(111)의 오목부(116) 아래에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(121,131), 상기 제1리드 프레임(121) 내에 상기 오목부(116)에 연결된 캐비티(125)를 포함한다. 상기 오목부(116)의 측벽(116-1)은 경사지게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(125)의 측벽(150)은 경사진 영역의 일부에 단차진 중간부(154)를 포함하며, 상기 중간부(154)는 수평한 면으로 형성될 수 있다. 상기 중간부(154)는 실시 예에 개시된 루프 형상이거나, 서로 이격되어 배치되거나, 모서리 부분에 배치되거나, 복수개가 서로 다른 높이로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(125)에는 접착 부재(181)에 접착된 발광 칩(171)을 포함하며, 상기 발광 칩(171)은 와이어(173,174)에 의해 제 1 및 제2리드 프레임(121,131)과 연결될 수 있다.
실시예에 따른 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 라이트유닛(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(polymethylmethacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 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 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 라이트유닛(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(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)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 라이트유닛(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(1120) 및 상기 기판(1120) 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(polymethyl 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(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 16은실시 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 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, 폴리카보네이트는내광성, 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), 돌출부(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 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(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. 몰딩부는몰딩 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.
10,111: 몸체
11~14: 측면부
21,31,121,131: 리드 프레임
16,116: 오목부
25,35,125: 캐비티
54,54-1,54-2,54-3,54-4,54-5,64,154: 중간부
71,72,171: 발광 칩
40: 몰딩 부재

Claims (16)

  1. 몸체;
    상기 몸체와 결합되는 제1리드 프레임 및 상기 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임;
    상기 제1리드 프레임에 배치되는 캐비티; 및
    상기 캐비티 내에 배치된 발광 칩을 포함하며,
    상기 캐비티의 측벽은 상기 캐비티의 바닥으로부터 서로 다른 각도를 가지는 제1경사면 및 제2경사면을 포함하고,
    상기 캐비티의 측벽은 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면 사이에 소정 폭을 가지고 형성되어 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면을 연결하는 제1중간부를 포함하고,
    상기 제1경사면 및 상기 제2경사면의 수직 깊이가 서로 다르며,
    상기 캐비티의 측벽은 상기 캐비티의 바닥과 상기 제1경사면을 연결하는 수직한 측면을 포함하고, 상기 수직한 측면은 상기 발광 칩의 하면보다 낮은 높이로 형성되는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1중간부는 플랫하게 형성되며 상기 캐비티의 바닥과 평행하고,상기 제1경사면은 상기 캐비티의 바닥에 대해 제1각도로 경사지고,
    상기 제2경사면은 상기 캐비티의 바닥에 대해 제2각도로 경사지며,
    상기 제1각도는 상기 제2각도보다 크거나 작은 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 제1중간부의 반대측에 형성되어 상기 제1경사면과 상기 제2경사면을 연결하는 제2중간부를 포함하며,상기 제1중간부 및 상기 제2중간부 간의 간격은 상기 캐비티의 상기 제1중간부에서 상기 제2중간부 방향의 최소너비보다 넓은 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1중간부 및 상기 제2중간부는 상기 캐비티의 바닥으로부터 서로 다른 높이로 형성되는 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1중간부는 상기 캐비티 측벽의 모서리 부분에 복수개가 배치되는 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1리드 프레임의 하면 일부는 상기 캐비티의 측벽과 대응되는 영역에 경사진 외벽을 포함하고,
    상기 경사진 외벽은 단차진 면을 포함하는 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 경사진 외벽의 단차진 면은 수직방향으로 상기 제1중간부와 오버랩되게 배치되는 발광 소자.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1중간부의 위치는 상기 발광 칩의 상면보다 낮고 상기 발광 칩 내에 배치된 활성층의 위치보다 낮게 배치되는 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2리드 프레임에 배치된 제2캐비티 및 상기 제2캐비티 내에 배치된 제2발광 칩을 포함하고,
    상기 제2캐비티 측벽은 바닥으로부터 서로 다른 각도를 가지는 제3경사면 및 제4경사면을 포함하며,
    상기 제2캐비티의 측벽은 상기 제3경사면 및 상기 제4경사면 사이에 소정 폭을 가지고 형성되어 상기 제3경사면 및 상기 제4경사면을 연결하는 평탄한 제3중간부를 포함하고,
    상기 제3경사면과 상기 제4경사면의 수직 깊이가 서로 다른 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3중간부는 플랫하게 형성되어 상기 제2캐비티의 바닥과 평행하고,
    상기 제3경사면은 상기 제2캐비티의 바닥에 대해 제3각도로 경사지고,
    상기 제4경사면은 상기 제2캐비티의 바닥에 대해 제4각도로 경사지며,
    상기 제3각도는 상기 제4각도보다 크거나 작은 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2캐비티는 상기 제3중간부의 반대측에 형성되며 상기 제3경사면과 상기 제4경사면을 연결하는 제4중간부를 포함하며,
    상기 제3중간부 및 상기 제4중간부 간의 간격은 상기 제2캐비티의 상기 제3중간부에서 상기 제4중간부 방향의 최소 너비보다 넓은 발광 소자.
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