KR102341358B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 바닥 및 측면을 포함하는 캐비티를 가지며, 상기 캐비티의 측면은 제1면, 상기 제1면과 접하고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면, 및 상기 제2면과 접하고 상기 제2면으로부터 절곡되는 제3면을 포함하는 패키지 바디, 상기 캐비티 내에 배치되고, 자외선을 발생하는 발광 소자, 상기 캐비티의 측면의 제2면 상에 배치되는 자외선 차단 부재, 상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제2면 사이, 및 상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제3면 사이에 배치되는 접착 부재, 및 상기 자외선 차단 부재와 융착 결합하고, 상기 발광 소자로부터 조사되는 자외선을 투과하는 광학 부재를 포함한다.
Description
실시 예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN), 질화인듐갈륨(InGaN) 등과 같은 3족 질화물 반도체는 열적 안정성이 우수하고, 직접 천이형 에너지 밴드 구조를 가지기 때문에 발광 다이오드에서 주로 사용된다.
3족 질화물 반도체는 청색 발광 다이오드(Blue LED)뿐만 아니라, 자외선 발광 다이오드(UV LED)에서 많이 사용되고 있다.
UV LED 패키지에서 UV LED는 패키지 바디에 패키징되어 제작된다. 여기서, UV LED에서 방출되는 자외선이 패키지 바디를 비롯한 다른 부품들을 변색 또는 변질시킬 수 있다. 자외선에 의한 패키지 바디 또는 다른 부품들의 변색 또는 변질은 UV LED를 포함하는 발광 소자 패키지의 신뢰성이나 내구성에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
실시 예는 자외선에 의한 접착 부재의 변색 또는 파손을 방지하여 신뢰성 저하 및 수명 저하를 방지할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 바닥 및 측면을 포함하는 캐비티(cavity)를 가지며, 상기 캐비티의 측면은 제1면, 상기 제1면과 접하고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면, 및 상기 제2면과 접하고 상기 제2면으로부터 절곡되는 제3면을 포함하는 패키지 바디(package body); 상기 캐비티 내에 배치되고, 자외선을 발생하는 발광 소자; 상기 캐비티의 측면의 제2면 상에 배치되는 자외선 차단 부재; 상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제2면 사이, 및 상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제3면 사이에 배치되는 접착 부재; 및 상기 자외선 차단 부재와 융착 결합하고, 상기 발광 소자로부터 조사되는 자외선을 투과하는 광학 부재를 포함한다.
상기 광학 부재 하면과 상기 자외선 차단 부재의 상면은 융착 결합될 수 있다.
상기 광학 부재의 측면은 상기 캐비티의 측면의 제3면과 접하고, 상기 접착 부재는 상기 자외선 차단 부재의 하면에 접할 수 있다.
상기 캐비티의 측면의 제2 면의 폭은 상기 자외선 차단 부재의 폭과 상기 접착 부재의 두께를 합한 것보다 크거나 동일하고, 상기 제2면의 폭은 상기 제1면과 접하는 상기 제2면의 일단으로부터 상기 제3면과 접하는 상기 제2면의 타단까지의 거리일 수 있다.
상기 캐비티의 측면의 제3면의 폭은 상기 접착 부재의 두께, 상기 자외선 차단 부재의 두께, 및 상기 광학 부재의 두께를 합한 것보다 크거나 동일하고, 상기 제3면의 폭은 상기 제2면과 접하는 상기 제3면의 일단으로부터 상기 패키지 바디의 상면과 접하는 상기 제3면의 타단까지의 거리일 수 있다.
상기 자외선 차단 부재의 일 측면과 상기 광학 부재의 측면은 융착 결합될 수 있다.
상기 자외선 차단 부재의 일 측면은 상기 캐비티의 측면의 상기 제1 면을 기준으로 측 방향으로 돌출될 수 있다.
상기 자외선 차단 부재의 폭과 상기 접착 부재의 두께의 합은 상기 캐비티의 측면의 상기 제2 면의 폭보다 클 수 있다.
상기 패키지 바디는 상기 제2면으로부터 상측 방향으로 돌출되고, 상기 제1면과 상기 제2면의 경계선에 인접하여 배치되며, 상기 접착 부재의 일단과 접하는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 자외선 차단 부재는 자외선을 통과시키지 않는 글라스(glass) 또는 무기물로 이루어질 수 있다.
실시 예는 자외선에 의한 접착 부재의 변색 또는 파손을 방지할 수 있고, 신뢰성 저하 및 수명 저하를 방지할 수 있다..
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지를 AB 방향으로 절단한 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 3에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재 간의 융착 결합을 나타낸다.
도 9a는 도 7에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재 간의 융착 결합을 나타낸다.
도 9b는 도 9a에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 10은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예를 나타낸다.
도 11은 도 1에 도시된 발광 소자가 발생하는 빛의 파장의 범위를 나타낸다.
도 12는 용융실리카로 이루어진 광학 부재의 파장별 광 투과율을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지를 AB 방향으로 절단한 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 3에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재 간의 융착 결합을 나타낸다.
도 9a는 도 7에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재 간의 융착 결합을 나타낸다.
도 9b는 도 9a에 도시된 광학 부재와 자외선 차단 부재의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 10은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예를 나타낸다.
도 11은 도 1에 도시된 발광 소자가 발생하는 빛의 파장의 범위를 나타낸다.
도 12는 용융실리카로 이루어진 광학 부재의 파장별 광 투과율을 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 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.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 평면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)를 AB 방향으로 절단한 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 패키지 바디(110), 제1 및 제2 도전층들(122,124), 발광 소자(130), 자외선 차단 부재(140), 접착 부재(150), 광학 부재(160), 및 와이어(170)를 포함한다.
패키지 바디(110)는 제1 및 제2 도전층들(122,124), 발광 소자(130), 자외선 차단 부재(140), 접착 부재(150), 광학 부재(160), 및 와이어(170)를 지지 수용한다.
패키지 바디(110)는 자외선에 의하여 변색 또는 파손되지 않는 물질, 예컨대, 단일 층 또는 다층의 세라믹으로 이루어질 수 있다.
고온 동시 소성 세라믹(high temperature co-fired ceramic: HTCC) 또는 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Cofired Ceramics: LTCC)을 이용하여 패키지 바디(110)가 구현될 수 있다.
패키지 바디(110)가 다층의 세라믹 기판들로 이루어진 경우, 각 층의 두께는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있으며, 이에 대해 제한을 두지 않는다.
또는 패키지 바디(110)는 질화물 또는 산화물의 절연성 재질, 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SiOxNy, Al2O3, 또는 AlN을 포함할 수 있다.
패키지 바디(110)는 측면(101)과 바닥(103)으로 이루어지는 캐비티(cavity, 101)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 도전층들(122,124)은 패키지 바디(110)에 서로 이격하여 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 도전층들(122,124) 사이에는 패키지 바디(110)의 일부가 배치될 수 있다. 제1 및 제2 도전층들(122,124)은 제1 및 제2 리드 프레임들(lead frame)으로 용어 변경되어 사용될 수 있다.
제1 및 제2 도전층들(122,124) 각각의 상부면은 캐비티(101)에 의하여 노출될 수 있다.
제1 및 제2 도전층들(122,124) 각각의 상부면은 캐비티(101)의 바닥과 평행하고 동일한 평면 상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에서는 캐비티(101)의 측면(102)과 캐비티(101)의 바닥(103) 또는 제1 및 제2 도전층들(122,124)의 상부면 사이에 이루는 각도가 수직인 것으로 표현되지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 둔각일 수도 있다.
패키지 바디(110)의 캐비티(101)의 측면(102)은 절곡될 수 있다.
패키지 바디(110)의 캐비티(101)의 측면(102)은 아래에서부터 위 방향으로 순차적으로 배치되는 제1면(102a), 제2면(102b), 및 제3면(102c)을 포함할 수 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제1 면(102a)은 제1 및 제2 도전층들(122,124) 및/또는 캐비티(101)의 바닥(103)과 접할 수 있으며, 제1면(102a)과 캐비티(101)의 바닥(103)이 이루는 각도는 수직 또는 둔각일 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시하지 않았지만, 다른 실시 예에서는 캐비티(101)의 측면(102)의 제1 면(102a)에는 발광 소자(130)로부터 조사되는 빛을 반사할 수 있는 반사 부재가 추가로 배치될 수도 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)은 제1 면(102a)과 접하고, 제1 면(102a)으로부터 절곡될 수 있다. 예컨대, 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)은 패키지 바디(110)의 캐비티(101)의 바닥(103) 또는 패키지 바디(110)의 상부면(110a)과 평행할 수 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)은 제2 면(102b)과 접하고, 제2 면(102b)으로부터 절곡될 수 있다. 예컨대, 캐비티(101)의 측면(102)의 제3 면(102c)은 제2면(102b)과 수직일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)과 제2면(102b)이 이루는 각도는 둔각일 수 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 형상은 링(ring) 형상일 수 있다. 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 링 형상은 캐비티(101)의 형상과 일치할 수 있다. 예컨대, 위에서 본 캐비티(101)의 형상은 원형, 다각형, 또는 타원형일 수 있으며, 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 링 형상은 원형, 다각형, 또는 타원형일 수 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 폭(W)은 자외선 차단 부재(140)의 폭(W1)보다 클 수 있다(W>W1). 이때 제2 면(102b)의 폭(W)은 제1면(102a)과 접하는 제2면(102b)의 일단으로부터 제3면(102c)과 접하는 제2면(102b)의 타단까지의 거리일 수 있다.
예컨대, 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 폭(W)은 자외선 차단 부재(140)의 폭(W1)과 접착 부재(150)의 두께(t)를 합한 것과 동일할 수 있으나(W = W1 + t), 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 W > W1 + t일 수도 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)의 폭(K)은 자외선 차단 부재(140)의 두께(t1)보다 클 수 있다. 이때 제3면(102c)의 폭(K)은 제2면(102b)과 접하는 제3면(102c)의 일단으로부터 패키지 바디(110)의 상면(110a)과 접하는 제3면(102c)의 타단까지의 거리일 수 있다.
예컨대, 캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)의 폭(K)은 접착 부재(150)의 두께(t), 자외선 차단 부재(140)의 두께(t1), 및 광학 부재(160)의 두께(t2)를 합한 것과 동일할 수 있으나(K = t + t1 + t2), 이에 한정되는 것은 아니며. 다른 실시 예에서는 K > t + t1 + t2일 수도 있다.
제1 도전층(122), 및 제2 도전층(124)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격하여 패키지 바디(110) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(122), 및 제2 도전층(124)은 서로 이격하도록 캐비티(105) 바닥(101) 아래의 패키지 바디(110) 내에 배치될 수 있다.
패키지 바디(110)는 하단부(112), 벽부(114), 및 상단부(116)를 포함할 수 있다. 여기서 하단부(112), 벽부(114) 및 상단부(116)는 동일한 재질로서 일체로 형성된 것일 수도 있고, 동일 또는 서로 다른 재질로 각각 별개로 제작되어 결합된 것일 수도 있다.
패키지 바디(110)의 하단부(112)의 상에 제1 및 제2 도전층들(122,124)이 배치될 수 있고, 제1 및 제2 도전층들(122,124)의 가장 자리 영역 상에 벽부(114)가 배치될 수 있다.
패키지 바디(110)의 벽부(114)는 제1 도전층(122) 상에 배치되는 발광 소자(130) 주위를 둘러싸도록 하단부(112)의 상면의 가장 자리에 배치될 수 있다.
벽부(114)는 발광 소자(130)로부터 소정 간격 이격될 수 있고, 하단부(112)의 상면의 가장 자리 상에 원형 또는 다각형 등의 형상으로 발광 소자(130)의 주위를 둘러싸거나 포위하도록 배치될 수 있으며 그 형상에 대해서는 이에 한정하지 않는다.
상단부(116)는 벽부(114) 상면 상에 배치되며, 광학 부재(160)를 가이드(guide)한다. 예컨대, 상단부(116)는 벽부(114) 상면의 외측부 상에 배치될 수 있으며, 광학 부재(160)의 측면들을 둘러쌈으로써 광학 부재(160)를 가이드할 수 있다. 상단부(116)의 형상은 벽부(114)의 형상과 일치할 수 있으며, 원형 또는 다각형 등의 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
벽부(114)의 상면은 자외선 차단 부재(140)를 지지할 수 있다. 예컨대, 자외선 차단 부재(140)는 벽부(114)의 상면 상에 배치될 수 있다. 또한 접착 부재(150)는 벽부(114)의 상면과 자외선 차단 부재(140)의 하면 사이, 및 상단부(116)의 일 측면과 자외선 차단 부재(140)의 일 측면 사이에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 도전층들(122, 124) 각각은 캐비티(101)에 의하여 일부가 노출될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 도전층들(122, 124) 각각의 상부면은 캐비티(101)에 의하여 노출될 수 있다. 또한 제1 도전층(122)의 일단은 패키지 바디(110)를 통과하여 밖으로 노출될 수 있다.
예컨대, 제1 도전층(122)의 일단은 패키지 바디(110)의 하부면(110b) 및 제1 측면(110c) 밖으로 노출될 수 있고, 제2 도전층(124)의 일단은 패키지 바디(110)의 하부면(110b) 및 제2 측면(110d) 밖으로 노출될 수 있다. 제1 측면(110c)과 제2 측면(110d)은 서로 마주보는 측면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2 도전층들(122, 124)은 금속과 같은 전도성 재질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 어느 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1 및 제2 도전층들(122,124)의 상부면에는 별도의 반사 부재(미도시)가 추가로 배치되어 발광 소자(130)로부터 나오는 광을 반사시켜 발광 효율을 향상시킬 수도 있다.
발광 소자(130)는 패키지 바디(110)의 캐비티(101) 내에 배치된다.
발광 소자(130)는 제1 및 제2 도전층들(122, 124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 발광 소자(130)는 캐비티(101)에 의하여 노출되는 제1 도전층(122)의 상부면 상에 배치될 수 있다.
예컨대, 발광 소자(130)는 칩 타입의 발광 다이오드(light emitting diode, LED)일 수 있으며, 다이 본딩(die bonding)에 의하여 제1 도전층(122)의 상부면에 본딩될 수 있다. 다이 본딩은 접착제(예컨내, Ag paste, silicone)를 이용하여 기판에 칩을 부착시키는 페이스트 본딩(paste bonding), 칩 패드에 금속(예컨대, Au/Sn)을 형성하고 금속(예컨대, Au/Sn)을 고온으로 기판에 부착하는 유테틱 본딩(eutetic bonding), 및 솔더(solder)를 이용하여 칩 패드와 기판을 직접 연결하는 플립 칩 본딩(flip chip bonding)을 포함할 수 있다.
와이어(170)는 발광 소자(130)를 제1 및 제2 도전층들(122,124) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결한다. 다른 실시 예에서는 페이스트 본딩, 플립 칩(flip chip) 본딩, 및 유테틱 본딩(eutectic bonding)과 같은 다이 본딩(die bonding)을 통하여 발광 소자(130)가 제1 및 제2 도전층들(122, 124)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
발광 소자(130)는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)로 구현될 수 있으며, 자외선을 발생할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 발광 소자(130)가 발생하는 빛의 파장의 범위를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 발광 소자(130)는 200nm ~ 400nm의 파장 범위(710)를 갖는 자외선을 발생할 수 있다.
예컨대, 발광 소자(130)는 200nm ~ 280nm의 파장 범위를 갖는 UVC(ultraviolet-C)를 발생할 수 있다.
자외선 차단 부재(140)는 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b) 상에 배치되며, 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선을 차단한다. 자외선 차단 부재(140)의 형상은 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 형상과 일치할 수 있다. 예컨대, 자외선 차단 부재(140)의 형상은 링(ring) 형상일 수 있다.
자외선 차단 부재(140)는 UV를 통과시키지 않는 글라스(glass)로 이루어질 수 있다. 또한 자외선 차단 부재(140)는 UV를 통과시키지 않는 무기물, 예컨대, 알루미늄, 구리, 알루미늄 합금, 또는 구리 합금 등으로 이루어질 수 있다.
접착 부재(150)는 자외선 차단 부재(140)와 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b) 사이, 및 자외선 차단 부재(140)와 캐비티(101)의 측면(102)의 제3 면(102c) 사이에 배치될 수 있다.
접착 부재(150)는 자외선 차단 부재(140)와 패키지 바디(110)를 접착시킬 수 있는 접착 물질, 예컨대, 유기물로 이루어질 수 있다.
예컨대, 접착 부재(150)는 자외선 경화 접착제인 UV 본드(bond)일 수 있다. 여기서 UV 본드는 액상의 접착제에 자외선을 조사하면, 액상의 접착제에 포함된 광 반응 개시제가 자외선에 반응하여 액상의 접착제가 단시간 내에 고체의 접착제로 고형화되는 것을 말한다.
접착 부재(150)는 자외선 차단 부재(140)를 캐비티(101)의 측면(102)의 제2면(102b)과 제3면(102c)에 부착시키는 역할을 할 수 있다.
광학 부재(160)는 자외선 차단 부재(140) 상에 배치되며, 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선을 투과시킨다.
예컨대, 광학 부재(160)의 일부는 수직 방향으로 자외선 차단 부재(140)와 오버랩될 수 있다.
예컨대, 광학 부재(160)는 200nm ~ 280nm의 파장 범위를 갖는 UVC를 통과시키기 위하여 플레이트(plate) 또는 시트(sheet) 형상일 수 있다. 이는 광학 부재(160)가 돔(dome) 형상일 경우, UVC는 투과하지 못하기 때문이다.
광학 부재(160)의 측면은 캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)과 접할 수 있고, 광학 부재(160) 하면은 자외선 차단 부재(140)와 접할 수 있으며, 광학 부재(160) 하면과 자외선 차단 부재(140)의 상면은 융착 결합될 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 광학 부재(160)와 자외선 차단 부재(140) 간의 융착 결합을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 광학 부재(160)의 하면의 일 영역과 자외선 차단 부재(140)의 상면은 서로 융착될 수 있고, 융착된 부분(301)에 의하여 광학 부재(160)의 하면과 자외선 차단 부재(140)의 상면은 서로 결합 또는 부착될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 접착 부재(150)는 광학 부재(160)의 하면과 접할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광학 부재(160)는 발광 소자(130)가 발생하는 200nm ~ 280nm의 파장 범위를 갖는 UVC를 통과시킬 수 있는 재질, 예컨대, 용융실리카(fused silica)로 이루어질 수 있다.
도 12는 용융실리카로 이루어진 광학 부재(160)의 파장별 광 투과율을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 용융실리카로 이루어진 광학 부재(160)는 200nm ~ 280nm의 파장 범위를 갖는 UVC에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 갖는 것을 알 수 있다.
광학 부재(160)와 발광 소자(130) 사이의 캐비티(101) 내의 공간은 공기(air)로 채워질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
접착 부재로 사용되는 유기물은 200nm ~ 400nm의 파장 범위를 갖는 자외선에 의하여 변색 또는 파손될 수 있으며, 이러한 접착 부재의 변색 및 파손으로 인하여 접착 부재의 접착력이 떨어질 수 있고, 발광 소자 패키지의 수명 및 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
실시 예는 발광 소자(130)로부터 발생하는 자외선이 접착 부재(150)에 조사되는 것을 차단하는 자외선 차단 부재(140)를 구비함으로써, 자외선에 의한 접착 부재(150)의 변색 및 파손을 방지하고, 발광 소자 패키지의 수명 및 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한 실시 예는 별도의 접착 부재(150)를 사용하지 않고, 광학 부재(160)와 자외선 차단 부재(140)를 직접 융착 결합시킴으로써, 자외선에 의한 접착 부재(150)의 변색 및 파손을 방지하고, 발광 소자 패키지의 수명 및 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)의 AB 방향의 단면 사시도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지(200)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다. 발광 소자 패키지(200)의 평면도는 도 1과 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 3과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 도 1 내지 도 3에 도시된 발광 소자 패키지(100)에 돌출부(156)를 더 포함한다.
패키지 바디(110)의 제2면(102b)에는 접착 부재(150)의 일단과 접하는 돌출부(156)가 마련될 수 있다. 돌출부(156)는 패키지 바디(110)의 제2면(102b)으로부터 상측 방향으로 돌출될 수 있으며, 패키지 바디(110)의 제1면(102a)과 제2면(102b)의 경계선에 인접하여 마련될 수 있다.
도 3에 도시된 접착 부재(150)의 일단은 캐비티(101)로 노출되기 때문에, 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선에 의하여 접착 부재(150)의 일단이 변색 또는 파손될 수 있다. 반면에 도 4 및 도 5에 도시된 접착 부재(150)의 일단은 돌출부(156)에 의하여 둘러싸이기 때문에, 캐비티(101)로 노출되지 않는다.
돌출부(156)에 의하여 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선이 접착 부재(150)의 일단으로 조사되는 것이 차단되기 때문에, 실시 예(200)는 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선에 의하여 접착 부재(150)의 일단이 변색 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(300)의 평면도를 나타내고, 도 7은 도 6에 도시된 발광 소자 패키지(300)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다. 도 1 내지 도 3과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 소자 패키지(300)는 패키지 바디(110), 제1 및 제2 도전층들(122,124), 발광 소자(130), 자외선 차단 부재(140a), 접착 부재(150a), 광학 부재(160a), 및 와이어(170)를 포함한다.
자외선 차단 부재(140a)는 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b) 상에 배치되며, 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선을 차단한다.
자외선 차단 부재(140a)의 일단은 광학 부재(160a)의 측면과 융착 결합하기 위하여 캐비티(101)의 측면(102)의 제1 면(102a)을 기준으로 측 방향으로 돌출될 수 있다.
접착 부재(150a)는 자외선 차단 부재(140a)와 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b) 사이, 및 자외선 차단 부재(140a)와 캐비티(101)의 측면(102)의 제3 면(102c) 사이에 배치될 수 있다.
광학 부재(160a)는 발광 소자(130)의 상부에 배치되며, 광학 부재(160a)의 측면은 캐비티(101)로 노출되는 자외선 차단 부재(140a)의 일단에 융착 결합된다.
도 9a는 도 7에 도시된 광학 부재(160a)와 자외선 차단 부재(140a) 간의 융착 결합을 나타내고, 도 9b는 도 9a에 도시된 광학 부재(160a)와 자외선 차단 부재(140a)의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 광학 부재(160a)의 측면과 자외선 차단 부재(140a)의 안쪽 측면은 서로 융착될 수 있고, 융착된 부분(302)에 의하여 광학 부재(160a)의 하면과 자외선 차단 부재(140a)의 상면은 서로 결합 또는 부착될 수 있다.
도 3의 접착 부재(150)는 광학 부재(160)의 하면과 접하지만, 도 7의 접착 부재(150a)는 광학 부재(160a)와 접하지 않고, 이격하여 위치할 수 있다.
다른 실시 예에서는 자외선 차단 부재의 일단은 캐비티(101)의 측면(102)의 제1 면(102a)을 기준으로 측 방향으로 돌출되지 않을 수 있으며, 접착 부재는 광학 부재의 하면과 접할 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 자외선 차단 부재(140a)의 폭(W2)과 접착 부재(150a)의 두께(t)의 합(W2+t)은 캐비티(101)의 측면(102)의 제2 면(102b)의 폭(W')보다 클 수 있다(W2 + t > W'). 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 W2 + t = W'일 수도 있다.
캐비티(101)의 측면(102)의 제3면(102c)의 폭(K')은 자외선 차단 부재(140a)의 두께(t3)와 접착 부재(150a)의 두께(t)의 합과 동일할 수 있다(K'= t3 + t). 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 K'> t3 + t일 수도 있다.
도 7에 도시된 자외선 차단 부재(140a), 접착 부재(150a), 및 광학 부재(160a)의 기능 및 재질은 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
자외선 차단 부재(140a)가 캐비티(101)의 측면(102)의 제1 면(102a)을 기준으로 측 방향으로 돌출되는 구조이기 때문에, 자외선 차단 부재(140a)는 발광 소자(130)로부터 발생하는 자외선이 접착 부재(150a)로 조사되는 것을 차단할 수 있다. 이로 인하여 실시 예(300)는 자외선에 의한 접착 부재(150a)의 변색 및 파손을 방지하고, 발광 소자 패키지의 수명 및 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예(400)를 나타낸다. 도 7과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 10을 참조하면, 패키지 바디(110)의 제2면(102b)에는 접착 부재(150a)의 일단과 접하는 돌출부(156)가 마련될 수 있다. 돌출부(156)는 패키지 바디(110)의 제2면(102b)으로부터 상측 방향으로 돌출될 수 있으며, 패키지 바디(110)의 제1면(102a)과 제2면(102b)의 경계선에 인접하여 마련될 수 있다.
도 7에 도시된 접착 부재(150a)의 일단은 캐비티(101)로 노출되기 때문에, 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선에 의하여 접착 부재(150a)의 일단이 변색 또는 파손될 수 있다. 반면에 도 10에 도시된 접착 부재(150a)의 일단은 돌출부(156)에 의하여 둘러싸이기 때문에, 캐비티(101)로 노출되지 않는다.
돌출부(156)에 의하여 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선이 접착 부재(150a)의 일단으로 조사되는 것이 차단되기 때문에, 실시 예(400)는 발광 소자(130)로부터 조사되는 자외선에 의하여 접착 부재(150a)의 일단이 변색 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 패키지 바디 122: 제1 도전층
124: 제2 도전층 130: 발광 소자
140: 자외선 차단 부재 150: 접착 부재
160: 광학 부재 170: 와이어.
124: 제2 도전층 130: 발광 소자
140: 자외선 차단 부재 150: 접착 부재
160: 광학 부재 170: 와이어.
Claims (10)
- 바닥 및 측면을 포함하는 캐비티(cavity)를 가지며, 상기 캐비티의 측면은 상기 캐비티의 바닥과 접하는 제1면, 상기 제1면과 접하고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면, 및 상기 제2면과 접하고 상기 제2면으로부터 절곡되는 제3면을 포함하는 패키지 바디(package body);
상기 캐비티 내에 배치되고, 자외선을 발생하는 발광 소자;
상기 캐비티의 측면의 제2면 상에 배치되는 자외선 차단 부재;
상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제2면 사이에 배치되는 제1 부분, 및 상기 자외선 차단 부재와 상기 캐비티의 측면의 제3면 사이에 배치되는 제2 부분을 포함하는 접착 부재; 및
상기 자외선 차단 부재와 결합하고, 상기 발광 소자로부터 조사되는 자외선을 투과하는 광학 부재를 포함하고,
상기 자외선 차단 부재는 상기 접착 부재에 의하여 상기 캐비티의 측면의 제2면 및 제3면에 부착되고, 상기 자외선 차단 부재의 상면은 상기 패키지 바디의 상면보다 아래에 위치하고,
상기 접착 부재는 상기 자외선 차단 부재의 측면에 접촉하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 광학 부재 하면과 상기 자외선 차단 부재의 상면은 융착 결합되고,
상기 광학 부재의 측면은 상기 캐비티의 측면의 제3면과 접하고, 상기 접착 부재의 제1 부분은 상기 자외선 차단 부재의 하면에 접하고, 상기 접착 부재의 제2 부분은 상기 광학 부재의 하면에 접하는 발광 소자 패키지. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 자외선 차단 부재의 일 측면과 상기 광학 부재의 측면은 융착 결합되는 발광 소자 패키지. - 제6항에 있어서,
상기 자외선 차단 부재의 일 측면은 상기 캐비티의 측면의 상기 제1 면을 기준으로 측 방향으로 돌출되는 발광 소자 패키지. - 삭제
- 제1항, 제2항, 제6항, 또는 제7항에 있어서,
상기 패키지 바디는 상기 제2면으로부터 상측 방향으로 돌출되고, 상기 제1면과 상기 제2면의 경계선에 인접하여 배치되며, 상기 접착 부재의 일단과 접하는 돌출부를 더 포함하고,
상기 자외선 차단 부재는 자외선을 통과시키지 않는 글라스(glass) 또는 무기물로 이루어지는 발광 소자 패키지. - 삭제
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