KR20110111941A - 발광 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 발광 소자는 몸체; 상기 몸체에 형성된 복수의 전극; 상기 몸체 또는 상기 복수의 전극 상에 지지부재; 상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되는 발광 구조물; 및 상기 몸체 상에 형성되어 상기 발광 구조물을 밀봉하며, 상기 발광 구조물에서 방출되는 빛의 배광을 조절하는 렌즈와, 상기 렌즈 하부의 둘레 영역에 형성되는 둘레층을 포함하는 몰딩부재를 포함하며, 상기 지지부재의 높이는 상기 둘레층의 두께보다 두껍거나 같다.

Description

발광 소자 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
실시예는 발광 소자 및 그 제조방법에 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.
실시예는 새로운 구조를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시예는 안정된 배광 분포를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자는 몸체; 상기 몸체에 형성된 복수의 전극; 상기 몸체 또는 상기 복수의 전극 상에 지지부재; 상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되는 발광 구조물; 및 상기 몸체 상에 형성되어 상기 발광 구조물을 밀봉하며, 상기 발광 구조물에서 방출되는 빛의 배광을 조절하는 렌즈와, 상기 렌즈 하부의 둘레 영역에 형성되는 둘레층을 포함하는 몰딩부재를 포함하며, 상기 지지부재의 높이는 상기 둘레층의 두께보다 두껍거나 같다.
실시예는 새로운 구조를 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.
실시예는 안정된 배광 분포를 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
도 2는 도 1의 발광 소자의 상면도
도 3은 다른 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
도 4 내지 도 9는 제1 실시예에 따른 발광 소자의 제조방법을 설명하는 도면
도 10은 제2 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
도 11은 제3 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
도 12은 제4 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
도 13은 제5 실시예에 따른 발광 소자의 측단면도
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 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 실시예에 따른 발광 소자에 대해 설명한다.
<제1 실시예>
도 1은 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 발광 소자(1)의 상면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)과, 상기 복수의 전극(30a,30b) 또는 상기 몸체(10) 상에 형성된 지지부재(40)와, 상기 지지부재(40) 상에 설치되며, 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되는 발광 구조물(20)과, 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하는 몰딩부재(50)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(50)는 상기 발광 구조물(20)에서 방출되는 빛의 배광을 조절하는 렌즈(51)와, 상기 렌즈(51) 하부의 둘레 영역에 형성되는 둘레층(52)을 포함할 수 있다.
상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 세라믹 재질, 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
실시예에서는 상기 몸체(10)가 세라믹 재질로 형성된 것을 중심으로 설명한다. 세라믹 재질은 내열성이 좋고, 열에 대한 변색 저항성이 우수한 특징을 갖는데, 세라믹 재질의 종류로는 예를 들어, 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 질화알루미늄(aluminum nitride), LTCC(low temperature co-fired ceramic) 등을 들 수 있다.
상기 몸체(10)는 단면 동박층 또는 양면 동박층의 구조를 이용하여 단층 기판 또는 다층 기판으로 구현될 수 있다. 상기의 동박층은 Cu, Ag, Al, Ni, 또는 Au와 같은 전도성 금속을 선택적으로 이용한 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 에칭 공정을 통해 소정의 패턴 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체(10)는 상면이 편평하게 형성될 수 있다. 다만, 상기 몸체(10)는 상면이 편평하지 않고, 움푹 패인 캐비티(cavity)를 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)에는 상기 복수의 전극(30a,30b)이 형성된다.
상기 복수의 전극(30a,30b)은 상기 몸체(10)의 상면에 형성된 상부 전극(31,32), 상기 몸체(10)의 배면에 형성된 하부 전극(35,36) 및 상기 몸체(10)를 관통하여 상기 상부 전극(31,32) 및 하부 전극(35,36)을 전기적으로 연결하는 관통 전극(33,34)을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자(1)를 조명 장치나 라이트 유닛 등에 탑재될 때, 상기 발광 소자(1)는 상기 하부 전극(35,36)이 조명 장치나 라이트 유닛 등의 전극과 대응되도록 탑재될 수 있다. 이에 따라, 외부의 전원은 상기 하부 전극(35,36), 상기 관통 전극(33,34) 및 상기 상부 전극(31,32)을 통해 상기 발광 구조물(20)에 제공되게 된다.
상기 복수의 전극(30a,30b)은 상기 관통 전극(33,34)을 형성하기 위한 관통홀을 레이저 드릴링, 다이아몬드 드릴링, 에칭 등을 이용하여 형성하고, 상기 몸체(10)의 상면, 배면 및 상기 관통홀에 금속층을 도금 등을 이용하여 형성하고, 상기 금속층을 포토리소그래피 공정 등을 이용하여 선택적으로 제거함으로써 형성할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 상기 복수의 전극(30a,30b)의 형태는 상기 발광 소자(1)의 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 몸체(10)가 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board) 인 경우, 상기 복수의 전극을 별도로 형성하지 않고, 상기 인쇄회로기판에 미리 형성된 회로 패턴을 사용할 수 있다. 또한, 상기 몸체(10)가 수지 재질인 경우, 복수의 전극은 리드 프레임 형태로 형성될 수 있다.
상기 복수의 전극(30a,30b)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 있다. 또한, 상기 복수의 전극(30a,30b)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10) 및 상기 복수의 전극(30a,30b) 중 어느 하나 위에는 상기 지지부재(40)가 형성될 수 있다. 상기 지지부재(40)는 수지 재질, 실리콘(Si), 세라믹 재질, 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
즉, 상기 지지부재(40)는 상기 몸체(10) 또는 상기 복수의 전극(30a,30b)과 동일한 재질로 일체로 형성되거나, 별도로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 지지부재(40)는 상기 발광 구조물(20)을 상기 몸체(10)의 상면과 상기 지지부재(40)의 두께(h)만큼 이격시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 지지부재(40)의 두께(h)에 따라 상기 발광 구조물(20)의 설치 위치가 상이해지게 되는데, 이에 따라 결과적으로는 상기 발광 소자(1)의 배광이 변화되게 된다.
예를 들어, 상기 지지부재(40)의 두께(h)가 두꺼울수록 상기 발광 소자(1)의 배광은 지향각이 좁게 나타나게 되고, 반대로 상기 지지부재(40)의 두께가 얇을수록 상기 발광 소자(1)의 배광의 지향각이 넓게 나타날 수 있다.
또한, 상기 지지부재(40)는 상기 몰딩부재(50)의 둘레층(52)에 의해 상기 발광 소자(1)의 배광 분포가 기형적으로 변화하는 것을 방지할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 몰딩부재(50)의 둘레층(52)은 0μm 내지 100μm의 두께로 형성될 수 있는데, 상기 지지부재(40)가 형성되지 않으면 상기 발광 구조물(20)에서 방출되는 빛의 상당량이 상기 둘레층(52)으로 입사되게 된다. 이 경우, 상기 둘레층(52)에 입사된 빛은 발광 소자의 배광 분포를 기형적으로 변화시키는 원인이 될 수 있다.
따라서, 실시예에서는 상기 발광 구조물(20)을 상기 지지부재(40) 상에 형성함으로써, 상기 몰딩부재(50)의 둘레층(52)으로 입사되는 빛의 양을 최소화시켜 상기 발광 소자(1)의 의도된 배광 분포가 안정적으로 구현될 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 지지부재(40)의 두께(h)는 상기 몰딩부재(50)의 둘레층(52)의 두께보다 두껍거나 같도록 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 지지부재(40)의 두께(h)는 적어도 50μm 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지부재(40)의 두께(h)는 안정적인 배광 및 광 효율을 위해 상기 몰딩부재(50)의 렌즈(51)의 최상면으로부터 적어도 200μm 이상 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부재(40)의 상면에는 상기 발광 구조물(20)이 설치되어야 하므로, 상기 지지부재(40)의 상면의 면적은 상기 발광 구조물(20)의 면적보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부재(40)의 측면은 상기 몸체(10)의 상면에 대해 수직하게 형성되거나, 도 3에 도시된 것과 같이 경사지도록 형성될 수 있다. 다만, 상기 지지부재(40)의 형태는 실시예에 따른 발광 소자(1) 제조 공정 및 설계에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
상기 발광 구조물(20)은 예를 들어, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 포함할 수 있으며, 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 구조물(20)은 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되어 빛을 생성할 수 있다. 상기 발광 구조물(20)은 상기 복수의 전극(30a,30b)과 도 1에 도시된 것과 같은 와이어 본딩 방식에 의해 연결되거나, 후술할 플립 칩 방식, 다이 본딩 방식 등에 의해 연결될 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 상기 발광 구조물(20)을 상기 지지부재(40) 상에 견고히 고정 및 설치하기 위해, 상기 발광 구조물(20) 및 상기 지지부재(40) 사이에는 접착층(22)이 형성될 수 있다. 상기 접착층(22)은 에폭시 수지와 같은 접착력이 높은 수지 재질, AuSn(골드틴)과 같은 접착력이 높은 금속 재질 또는 수지 재질에 도전성 필러가 포함된 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩부재(60)는 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(60)는 상기 렌즈(51)와, 상기 렌즈(51)의 하부의 둘레 영역에 형성된 둘레층(52)을 포함하는데, 상기 렌즈(51)는 상기 발광 구조물(20)으로부터 방출되는 빛의 배광을 조절할 수 있으며, 상기 둘레층(52)은 아래에 형성된 복수의 전극(30a,30b) 또는 몸체(10) 등을 보호하는 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 둘레층(52)은 복수개의 발광 소자에 대응하는 복수의 몰딩부재(60)를 사출 공정에 의해 한꺼번에 형성하는 경우에 형성될 수 있으나, 다른 제조 공정에 의해 상기 몰딩부재(60)를 형성하는 경우, 상기 둘레층(52)은 형성되지 않을 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩부재(60)는 투광성을 갖는 실리콘(Si) 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(60) 내부 또는 상기 몰딩부재(60) 상에는 상기 발광 구조물(20)으로부터 방출되는 빛의 파장을 변화시키기 위한 형광체가 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 형광체가 황색 형광체이고, 상기 발광 구조물(20)이 청색 LED인 경우, 상기 발광 구조물(20)에서 방출되는 청색 빛과, 상기 청색 빛에 의해 여기된 상기 황색 형광체의 황색 빛이 혼색되어 백색 빛이 방출될 수 있다.
한편, 상기 발광 소자(1)의 상기 몸체(10)에는 내전압 향상을 위해 제너 다이오드(zener diode) 등이 더 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(10)에는 캐쏘드 마크(cathode mark)(60)가 형성되어, 사용자가 상기 복수의 전극(30a,30b)의 극성을 혼동하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 다만, 앞에서 설명한 것과 중복되는 내용에 대해서는 생략하거나 간략히 설명한다.
도 4 내지 도 9는 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 몸체(10)를 준비하고, 상기 몸체(10)에 복수의 전극(30a,30b)을 형성할 수 있다.
상기 복수의 전극(30a,30b)은 상기 몸체(10)의 상면에 형성된 상부 전극(31,32), 상기 몸체(10)의 배면에 형성된 하부 전극(35,36) 및 상기 몸체(10)를 관통하여 상기 상부 전극(31,32) 및 하부 전극(35,36)을 전기적으로 연결하는 관통 전극(33,34)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 전극(30a,30b)은 상기 관통 전극(33,34)을 형성하기 위한 관통홀을 레이저 드릴링, 다이아몬드 드릴링, 에칭 등을 이용하여 형성하고, 상기 몸체(10)의 상면, 배면 및 상기 관통홀에 금속층을 도금 등을 이용하여 형성하고, 상기 금속층을 포토리소그래피 공정 등을 이용하여 선택적으로 제거함으로써 형성할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 5를 참조하면, 상기 복수의 전극(30a,30b) 또는 상기 몸체(10) 상에 지지부재(40)를 형성할 수 있다.
상기 지지부재(40)는 상기 복수의 전극(30a,30b) 또는 상기 몸체(10)와 동일한 재질로 형성되거나, 상이한 재질로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(40)는 패터닝 공정, 도금 공정 또는 본딩 공정 중 어느 하나를 사용해 형성될 수 있다.
상기 지지부재(40)의 두께(h)는 실시예에 따른 발광 소자의 설계에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 지지부재(40) 상에 발광 구조물(20)을 설치할 수 있다. 이때, 상기 발광 구조물(20)과 상기 지지부재(40) 사이에는 접착층(20)이 형성되어 둘 사이를 견고히 결합할 수 있다. 또한, 상기 발광 구조물(20)은 상기 복수의 전극(30a,30b)과 와이어 등에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 6의 발광 소자 상에 틀(80)을 준비할 수 있다. 상기 틀(80)은 상기 몸체(10) 상에 형성될 몰딩부재의 형상에 대응하는 렌즈홈(81)을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 틀(80)에 형성된 주입홀(미도시)을 통하여 상기 몰딩부재(50)를 구성하는 실리콘 또는 수지 재질을 주입함으로써, 상기 몰딩부재(50)를 형성할 수 있다.
이때, 복수 개의 발광 소자에 대응하는 복수개의 렌즈(51)를 한꺼번에 형성하게 되므로, 상기 몰딩부재(50)는 상기 렌즈(51) 및 상기 렌즈(51)의 하부의 둘레 영역에 둘레층(52)을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 복수 개의 발광 소자를 개별 발광 소자 단위로 분리하는 다이싱(dicing) 공정이 실시되어 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)가 제공될 수 있다.
상기 다이싱 공정은 커터(cutter)나 레이저(laser) 등을 이용한 물리적 방법 및 에칭을 이용한 화학적 방법 중 적어도 하나를 사용하여 실시될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
이하, 제2 실시예에 따른 발광 소자(2)에 대해 상세히 설명한다. 다만, 제2 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 중복되는 내용에 대해서는 생략하거나 간략히 설명한다.
도 10은 제2 실시예에 따른 발광 소자(2)의 측단면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 발광 소자(2)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)과, 상기 복수의 전극(30a,30b) 상에 형성되며 전기 전도성을 갖는 재질로 형성된 지지부재(40)와, 상기 지지부재(40) 상에 설치되며, 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되는 발광 구조물(20)과, 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하는 몰딩부재(50)를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 발광 소자(2)는 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)와 발광 구조물(20)의 설치 방법을 제외하고는 동일하다.
상기 발광 구조물(20)은 하부 영역에 전극층을 포함할 수 있으며, 상기 전극층이 상기 지지부재(40) 상에 본딩되는 다이 본딩 방식에 의해 설치될 수 있다.
상기 지지부재(40)는 전기 전도성을 가지므로, 상기 발광 구조물(20)은 상기 복수의 전극 중 제1 전극(30a)과 상기 지지부재(40)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 발광 구조물(20)과 상기 지지부재(40) 사이의 접착층(22)도 전기 전도성을 갖는 재질로 형성되어야 한다.
또한, 상기 발광 구조물(20)의 다른 전극은 상기 복수의 전극 중 제2 전극(30b)과 와이어 본딩에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이하, 제3 실시예에 따른 발광 소자(3)에 대해 상세히 설명한다. 다만, 제3 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 중복되는 내용에 대해서는 생략하거나 간략히 설명한다.
도 11은 제3 실시예에 따른 발광 소자(3)의 측단면도이다.
도 11을 참조하면, 상기 발광 소자(3)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)과, 상기 복수의 전극(30a,30b) 상에 형성되며 전극 패턴(41)을 포함하는 지지부재(40)와, 상기 지지부재(40) 상에 설치되어 상기 전극 패턴(41)을 통해 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되는 발광 구조물(20)과, 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하는 몰딩부재(50)를 포함할 수 있다.
제3 실시예에 따른 발광 소자(3)는 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)와 발광 구조물(20)의 형상 및 설치 방법과, 지지부재(40)의 형상을 제외하고는 동일하다.
상기 발광 구조물(20)은 하부 영역에 전극을 포함하며, 상기 지지부재(40) 상에 플립 칩 방식으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 지지부재(40)는 표면에 전극 패턴(41)을 포함할 수 있으며, 상기 전극 패턴(41)은 상기 발광 구조물(20)의 하부 영역에 형성된 전극과, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
이하, 제4 실시예에 따른 발광 소자(4)에 대해 상세히 설명한다. 다만, 제4 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 중복되는 내용에 대해서는 생략하거나 간략히 설명한다.
도 12는 제4 실시예에 따른 발광 소자(4)의 측단면도이다.
도 12를 참조하면, 상기 발광 소자(4)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)과, 상기 몸체(10) 상에 형성된 지지부재(40)와, 상기 몸체(10)의 배면에 형성된 방열층(44)과, 상기 지지부재(40) 및 상기 방열층(44)을 열적으로 연결하는 방열비아(43)와, 상기 지지부재(40) 상에 설치되며 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되는 발광 구조물(20)과, 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하는 몰딩부재(50)를 포함할 수 있다.
제4 실시예에 따른 발광 소자(4)는 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)와 지지부재(40)의 형상을 제외하고는 동일하다.
제4 실시예에 따른 발광 소자(4)는 상기 발광 구조물(20)이 설치되는 상기 지지부재(40)와, 상기 몸체(10)의 배면에 형성된 상기 방열층(44)과, 상기 지지부재(40) 및 상기 방열층(44)을 열적(thermally)으로 연결하는 상기 방열비아(43)를 포함한다. 즉, 상기 발광 구조물(20)으로부터 발생한 열은 상기 지지부재(40), 상기 방열비아(43) 및 상기 방열층(44)을 통해 외부로 효과적으로 방출될 수 있다.
이하, 제5 실시예에 따른 발광 소자(5)에 대해 상세히 설명한다. 다만, 제5 실시예를 설명함에 있어서, 제1 실시예와 중복되는 내용에 대해서는 생략하거나 간략히 설명한다.
도 13은 제5 실시예에 따른 발광 소자(5)의 측단면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 발광 소자(5)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 복수의 전극(30a,30b)과, 상기 몸체(10) 상에 형성된 지지부재(40)와, 상기 지지부재(40) 상에 설치되며 상기 복수의 전극(30a,30b)과 전기적으로 연결되는 발광 구조물(20)과, 상기 몸체(10) 상에 형성되어 상기 발광 구조물(20)을 밀봉하며, 렌즈(41)와 상기 렌즈(41) 하부의 둘레 영역에 형성되는 둘레층(52)을 포함하는 몰딩부재(50)와, 상기 둘레층(52)의 측면에 반사부재(70)를 포함할 수 있다.
제5 실시예에 따른 발광 소자(5)는 제1 실시예에 따른 발광 소자(1)에 비해 상기 반사부재(70)의 존부를 제외하고는 동일하다.
상기 반사부재(70)는 상기 둘레층(52)으로 입사되는 빛을 반사시켜줌으로써, 상기 둘레층(52)으로 인하여 기형적인 배광 분포가 발생하는 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 도 13에 도시된 것처럼, 상기 반사부재(70)는 상기 몸체(10)의 측면 및 배면과, 상기 둘레층(52)의 측면 및 상면을 감싸도록 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 반사부재(70)는 상기 몰딩부재(50)와 상기 몸체(10) 사이의 틈에 수분이나 오물 등이 침투되는 것을 방지할 수 있으며, 장기적인 사용 또는 충격에 의해 상기 틈이 벌어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 반사부재(70)는 예를 들어, 반사율이 높은 은(Ag), 알루미늄(Al), PSR(Photo Solder Resist) 등을 코팅, 도금 또는 증착 중 어느 하나의 방법에 의해 형성할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 실시 예(들)에 따른 발광소자는 기판 상에 하나 또는 복수개의 단위로 어레이되어 발광 모듈로 구성될 수 있으며, 상기 발광 모듈은 지시 장치(예: 신호등), 조명 장치(예: 전조등, 가로등, 형광등), 표시 장치(예: LCD 패널) 등의 광원이나 유닛으로 사용될 수 있다. 상기 발광 모듈의 광 출사 경로에는 면광원화하는 도광판, 반사하는 반사판, 광의 확산이나 편광을 조절하는 확산 시트 또는 프리즘 시트 등의 광학 시트, 렌즈 등을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.또한 상기 각 실시 예는 각 실시 예로 한정되지 않고, 상기에 개시된 다른 실시 예에 선택적으로 적용될 수 있으며, 각 실시 예로 한정하지는 않는다.
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.
1~5:발광 소자, 10:몸체, 30a,30b: 전극, 40: 지지부재, 20:발광 구조물, 50:몰딩 부재, 51:렌즈, 52:둘레층

Claims (19)

  1. 몸체;
    상기 몸체에 형성된 복수의 전극;
    상기 몸체 또는 상기 복수의 전극 상에 지지부재;
    상기 지지부재 상에 형성되며, 상기 복수의 전극과 전기적으로 연결되는 발광 구조물; 및
    상기 몸체 상에 형성되어 상기 발광 구조물을 밀봉하며, 상기 발광 구조물에서 방출되는 빛의 배광을 조절하는 렌즈와, 상기 렌즈 하부의 둘레 영역에 형성되는 둘레층을 포함하는 몰딩부재를 포함하며,
    상기 지지부재의 높이는 상기 둘레층의 두께보다 두껍거나 같은 발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재의 높이는 적어도 50μm인 발광 소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재의 상면은 상기 몰딩부재의 최상면으로부터 적어도 200μm 이격되는 발광 소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 둘레층의 두께는 0μm 내지 100μm인 발광 소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재는 수지, 세라믹, 금속, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 또는 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 발광 소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 몸체와 동일한 재질로 형성된 발광 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 복수의 전극과 동일한 재질이거나 전도성 특성을 갖는 재질로 형성된 발광 소자.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재의 측면은 상기 몸체의 상면에 대해 수직한 발광 소자.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재의 측면은 상기 몸체의 상면에 대해 경사지도록 형성된 발광 소자.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체는 수지, 세라믹, 금속, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 또는 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 발광 소자.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체의 상면은 편평한 발광 소자.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 상기 몸체의 상면에 형성된 상부 전극, 상기 몸체의 배면에 형성된 하부 전극 및 상기 몸체를 관통하여 상기 상부 전극 및 하부 전극을 전기적으로 연결하는 관통 전극을 포함하는 발광 소자.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 구조물은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함하는 발광 소자.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 구조물은 상기 복수의 전극과 와이어 본딩 방식, 플립 칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결된 발광 소자.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 발광 구조물이 플립 칩 방식에 의해 상기 지지부재 상에 탑재된 경우, 상기 지지부재는 표면에 전극 패턴이 형성된 발광 소자.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 몰딩부재의 둘레층의 측면에 반사부재를 포함하는 발광 소자.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 몰딩부재의 둘레층의 상면 및 측면과, 상기 몸체의 측면을 감싸도록 형성된 반사부재를 포함하는 발광 소자.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 몸체 상에 형성되며, 상기 몸체의 배면에 방열층과, 상기 지지부재와 상기 방열층을 열적으로 연결하는 방열비아를 포함하는 발광 소자.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 구조물과 상기 지지부재 사이에 접착층을 포함하는 발광 소자.
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