KR20120006370A - 발광 소자 패키지 - Google Patents

발광 소자 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR20120006370A
KR20120006370A KR1020100067062A KR20100067062A KR20120006370A KR 20120006370 A KR20120006370 A KR 20120006370A KR 1020100067062 A KR1020100067062 A KR 1020100067062A KR 20100067062 A KR20100067062 A KR 20100067062A KR 20120006370 A KR20120006370 A KR 20120006370A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
light
device package
fused silica
Prior art date
Application number
KR1020100067062A
Other languages
English (en)
Inventor
김현민
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100067062A priority Critical patent/KR20120006370A/ko
Publication of KR20120006370A publication Critical patent/KR20120006370A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

실시예에 따른 발광소자패키지는 캐비티가 형성된 몸체, 몸체의 바닥면에 실장된 광원부 및 캐비티에 충진된 봉지재를 포함하고, 봉지재는 용융 실리카를 포함하고, 용융 실리카의 평균 입자 크기는 1 내지 30㎛일 수 있다. 이에 의해, 발광소자패키지의 휘도가 향상될 수 있다.

Description

발광 소자 패키지{Light emitting device}
실시예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 광의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모컨, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 점차 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도가 높이지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다. 또한, 발광 다이오드를 이용하는 발광 소자의 연색성, 및 확산성을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
실시예는 휘도가 향상된 발광 소자 패키지를 제공함에 있다.
실시예에 따른 발광소자패키지는 캐비티가 형성된 몸체, 몸체의 바닥면에 실장된 광원부 및 캐비티에 충진된 봉지재를 포함하고, 봉지재는 용융 실리카를 포함하고, 용융 실리카의 평균 입자 크기는 1 내지 30㎛일 수 있다.
또한, 봉지재는 투명 실리콘이며, 용융 실리카는 실리콘 대비 5 내지 15wt% 포함될 수 있다.
또한, 캐비티의 깊이는 0.4 내지 0.8mm일 수 있다.
또한, 용융 실리카는 소수성일 수 있다.
실시예에 따르면, 발광소자패키지의 휘도가 향상될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 발광소자패키지의 용융 실리카의 함량에 따른 휘도를 나타낸 도,
도 3은 도 1의 발광소자패키지의 시야각을 도시한 도,
도 4a 및 도 4b는 도 1의 발광소자패키지의 봉지재에 포함된 용융 실리카의 크기에 따른 분산상태를 도시한 도,
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 평면도,
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도,
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 평면도,
도 8a 및 도 8b는 도 6의 발광소재키지의 시야각을 도시한 도,
도 9는 실시예에 따른 어레이를 도시한 도,
도 10a는 실시예에 조명장치를 도시한 사시도, 도 10b는 도 10a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도,
도 11은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 도, 그리고
도 12는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 도이다.
이하의 도면에서, 각 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도, 도 2는 도 1의 발광소자패키지의 용융 실리카의 함량에 따른 휘도를 나타낸 도, 도 1의 발광소자패키지의 시야각을 도시한 도, 도 4a 및 도 4b는 도 1의 발광소자패키지의 봉지재에 포함된 용융 실리카의 크기에 따른 분산상태를 도시한 도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자패키지(100)는 캐비티가 형성된 몸체(110), 몸체(110)의 바닥면에 실장된 광원부(120) 및 캐비티에 충진되는 봉지재(130)를 포함할 수 있고, 봉지재(130)는 용융 실리카(Fused silica, 140)를 포함할 수 있다.
몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board), 세라믹 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(110)의 내측면은 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 광원부(120)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. 광의 지향각이 줄어들수록 광원부(120)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 광원부(120)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
몸체(110)에 형성되는 캐비티를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
광원부(120)는 몸체(110)의 바닥면에 실장되며, 일 예로 광원부(120)는 발광 다이오드일 수 있다. 발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 발광 다이오드는 도 6에서 후술하는 바와 같이 한 개 이상 실장될 수 있다.
발광 다이오드는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두가 적용 가능하다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 몸체(110)는 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 전극(미도시)은 광원부(120)와 전기적으로 연결되어 광원부(120)에 전원을 공급할 수 있다.
전극(미도시)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), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 전극(미도시)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
봉지재(130)는 캐비티에 충진될 수 있으며, 용융 실리카(140)를 포함할 수 있다.
봉지재(130)는 투명한 실리콘, 에폭시, 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있으며, 캐비티 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
용융 실리카(140)는 비결정체 상태의 실리카로, 빛 에너지 흡수율과 고유한 빛 분산률이 매우 낮기 때문에 광전송률이 매우 뛰어난 특성이 있다. 한편, 봉지재(130)에 포함되는 용융 실리카(140)는 소수성인 것이 균일한 분산 및 수분침투의 방지 등의 면에서 유리하다.
용융 실리카(140)는 봉지재(130) 대비 5 내지 15wt% 포함될 수 있다. 도 2는 용융 실리카(140)의 함량에 따른 휘도를 나타낸 도로, 도 2를 참조하면, 용융 실리카(140)가 봉지재(130) 대비 5 내지 15wt% 포함된 경우 발광소자패키지(100)의 휘도가 향상되는 것을 알 수 있다.
용융 실리카(140)가 봉지재(130)에 포함됨으로써 휘도가 향상되는 이유는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 용융 실리카(140)가 봉지재(130)에 포함되는 경우, 발광소자패키지(100)의 지향각이 줄어드는 대신 휘도가 상승하기 때문이다.
도 3의 (A)는 용융 실리카(140)가 포함되지 않은 경우로, 발광소자패키지의 지향각이 대략 130°임에 비해, (B)는 실시예에 따라 봉지재(130)에 용융 실리카(140)를 분산시킨 경우로, 지향각이 (A)에 비해 대략 10°가량 줄어든 120°인 것을 알 수 있다.
이는 후술하는 바와 같이, 봉지재의 평균 입자 크기(D50)가 1 내지 30㎛이므로 용융 실리카(140)가 5 내지 15wt%로 포함될 때 차지하는 부피가 작고, 용융 실리카(140)는 분산률이 매우 낮고, 광전송률이 뛰어나기 때문에 광원부(120)에서 발생한 광을 균일한 성질을 가지도록 모아줄 수 있기 때문이다.
한편, 용융 실리카(140)가 봉지재(130) 대비 5wt% 미만으로 포함되는 경우는 발광소자패키지(100)의 지향각을 줄이기 어려우며, 반면에 15wt%보다 크게 포함되는 경우는 오히려 광의 진행을 방해하기 때문에 발광소자패키지(100)의 휘도가 저하되므로, 용융 실리카(140)는 봉지재(130) 대비 5 내지 15wt% 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 용융 실리카(140)의 평균 입자 크기(D50)는 1 내지 30㎛일 수 있다. 이와 같은 사이즈를 가질 때 용융 실리카(140)는 도 4a에서 도시하고 있는 바와 같이 균일하게 봉지재(130)내에 분산될 수 있다.
용융 실리카(140)의 평균 입자 크기(D50)가 1㎛보다 작은 경우는 입자 사이즈가 작아져 입자 사이 공기층이 형성될 수 있어 부피가 증가할 수 있다. 따라서 균일하게 분산되기 어려우며, 반면에 용융 실리카(140)의 평균 입자 크기(D50)가 30㎛보다 큰 경우는 도 4b에서 도시하고 있는 바와 같이 무게에 의한 침강이 발생할 수 있다. 따라서, 용융 실리카(140)의 평균 입자 크기(D50)는 1 내지 30㎛인 것이 바람직하다.
한편, 실시예에 따른 발광소자패키지(100)의 캐비티는 깊이(T1)가 0.4 내지 0.8mm일 수 있다. 하기의 표 1은 캐비티의 깊이(T1)에 따른 발광소자패키지(100)의 휘도변화를 나타낸다. 여기서, 발광소자패키지(100)의 봉지재(130)는 투명실리콘으로 하였으며, 용융 실리카(140)은 7.5wt% 포함시켰다.
T1 (mm) Lm Cd
0.4 0.685 0.218
0.5 0.683 0.217
0.6 0.666 0.216
0.7 0.651 0.213
0.8 0.643 0.210
0.9 0.631 0.199
1.0 0.623 0.196
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 캐비티의 깊이(T1)가 0.8mm보다 커지게 되는 경우는 휘도(Cd)가 급격히 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 캐비티가 깊어짐에 따라 광원(120)에서 발생한 광의 이동경로가 길어져 손실되는 광이 증가하기 때문이다. 다만, 캐비티의 깊이(T1)가 0.4mm보다 작은 경우는 광원부(120)가 발광다이오드일 경우, 광원부(120)와 전극을 와이어를 이용하여 본딩시키기 곤란할 수 있기에, 캐비티의 깊이(T1)는 0.4 내지 0.8mm인 것이 바람직하다.
한편, 봉지재(130)는 형광체를 포함할 수 있다. 형광체는 광원부(120)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(100)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
봉지재(130)에 포함되어 있는 형광체는 광원부(120)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체중 하나가 적용될 수 있다.
즉, 형광체는 광원부(120)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 광원부(120)가 청색 발광 다이오드이고 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
이와 유사하게, 광원부(120)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 광원부(120)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하는 경우를 예로 들 수 있다.
이러한 형광체는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 형광체일 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 평면도,
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자패키지(200)는, 캐비티가 형성된 몸체(210), 몸체(210)의 바닥면에 실장된 광원부(220) 및 캐비티에 충진되는 봉지재(230)를 포함할 수 있고, 봉지재(230)는 용융 실리카(240)를 포함할 수 있다. 몸체(210), 광원부(220), 봉지재(230) 및 용융 실리카(240)는 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
도 5의 발광소자패키지(200)는 봉지재(230) 상면에 광여기필름(250)을 포함할 수 있다. 광 여기 필름(250)은 광원부(220)에서 방출되는 광의 파장에 따라 선택되는 형광체를 포함할 수 있어, 발광소자패키지(100)는 백색광을 구현할 수 있게 된다. 광의 파장에 따라 선택되는 형광체는 도 1에서 설명한 바와 동일하다.
광여기필름(250)은 매트릭스 형태의 수지층으로 형성될 수 있는데, 매트릭스 형태의 수지층은 광투과성, 내열성 등이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 및 실리콘 수지 등과 같은 열경화성 수지로 형성될 수 있다. 이와 같은 수지에 형광체의 입자를 골고루 분산시킨 후 UV경화 또는 열경화를 함으로써 광여기필름(250)을 제조할 수 있다.
상술한 수지층 내에는 경화제, 분산제 등이 더 포함될 수 있는바, 경화제는 액상의 열경화성 수지를 경화하는 용도로 사용되며, 분산제는 상술한 이산화티탄(TiO2)등의 입자를 액상의 열경화성 수지 내부에 고르게 분산하기 위하여 사용된다.
이와 같이, 광여기필름(250)이 포함되는 경우, 봉지재(230)는 형광체를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 봉지재(230)가 형광체를 포함하더라도, 광여기필름(250)은 봉지재(230)가 포함하는 형광체와 다른 이종의 형광체를 포함할 수도 있다.
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도,
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자패키지(300)는, 캐비티가 형성된 몸체(310), 몸체(310)의 바닥면에 실장된 광원부(320) 및 캐비티에 충진되는 봉지재(330)를 포함할 수 있고, 봉지재(330)는 용융 실리카(340)를 포함할 수 있다. 몸체(310), 광원부(320), 봉지재(330) 및 용융 실리카(340)는 도 1에서 설명한 바와 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
도 6에 도시된 발광소자패키지(300)는 몸체(310)의 바닥에 형성된 홀(360)을 포함할 수 있으며, 홀(360)은 광원부(320)의 하부에 위치할 수 있다.
광원부(320)는 발광 다이오드 일 수 있으며, 발광 다이오드는 몸체(310)에 포함되는 전극(미도시)과 전기적으로 접속될 수 있다. 이때, 광원부(320)와 전극(미도시)은 홀(360)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
홀(360)은 상술한 전기적 접속뿐만 아니라, 광원부(320)에서 발생된 열을 외부로 방열하기 위한 히트 싱크로의 기능을 아울러 수행할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 홀(360)은 하부에서 금속재질의 방열판(미도시)과 연결되어 형성될 수 있다. 이와 같이 홀(360)에 방열특성이 우수한 금속재질의 방열판이 연결됨으로써 방열특성은 더욱 우수해질 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지의 평면을 도시한 평면도, 도 8a 및 도 8b는 도 7의 발광소재키지의 시야각을 도시한 도이다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자패키지(400)는 몸체(410), 다수의 광원부(422, 424, 426) 및 캐비티에 충진되는 봉지재(430)를 포함할 수 있고, 봉지재(430)는 용융 실리카(440)를 포함할 수 있다. 몸체(410), 봉지재(430) 및 용융 실리카(440)는 상술한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
실시예에 따른 발광소자패키지(400)는 적어도 두 개 이상의 광원부를 포함할 수 있으며, 도 7은 일 예로 3개의 광원부(422, 424, 426)를 포함하는 것을 도시한다. 3개의 광원부(422, 424, 426)는 필요에 따라 동일한 색을 발광하는 것일 수도 있고, 서로 다른 색을 가지는 것일 수도 있다. 특히, 3개의 광원부(422, 424, 426)는 각각 적색, 녹색 및 청색을 발생할 수 있으며, 이 3가지의 색의 혼합에 의해 백색광의 구현이 가능할 수 있다.
한편, 도 1에서 설명한 바와 마찬가지로, 봉지재(430)는 용융 실리카(440)를 5 내지 15wt%포함할 수 있으며, 이에 의해 휘도가 상승할 수 있다.
하기의 표 2는 용융 실리카(440)의 함량에 따른 휘도(Cd) 및 지향각의 변화를 나타내며, 도 8a는 도 7과 같은 발광소자패키지(400)에서 용융 실리카(440)를 포함하지 않은 경우의 지향각을 도시하며, 도 8b는 용융 실리카(440)를 7.5wt% 포함한 경우의 지향각을 도시한다.
광원부 용융 실리카
포함량(wt%)		 Lm(%) Cd(%) 시야각(°)
제1 광원부
(청색, 422)		 0 100 100 131.93
5 100.27 107.41 122.78
7.5 100.37 110.36 121.97
10 100.32 112.27 120.36
제2 광원부
(적색, 424)		 0 100 100 127.43
5 101.81 107.23 122.47
7.5 101.88 110.14 120.09
10 99.43 107.77 119.74
제3 광원부
(녹색, 426)		 0 100 100 132.19
5 100.11 109.27 122.33
7.5 101.13 115.67 121.84
10 100.71 116.14 116.17
상기 표 2를 참조하면, 용융 실리카의 함량이 증가할수록 휘도(Cd)가 증가하는 것을 알 수 있으며, 반면에 지향각은 도 1에서 설명한 바와 같이 작아지는 것을 알 수 있다. 지향각의 변화는 도 8a 및 도 8b에서도 알 수 있는데, 제1 광원부(422), 제2 광원부(424) 및 제3 광원부(426) 모두에서 지향각이 줄어듦을 알 수 있다.
한편, 도 8a를 다시 참조하면, 도 8a의 청색광은 제1 광원부(422)에 해당하고, 적색광은 제3 광원부(426)에 해당하는 것으로, 제1 광원부(422)와 제3 광원부(426)의 위치에 따라 한쪽으로 치우쳐 있음을 알 수 있다.
반면에, 도 8b는 모든 광원부(422, 424, 426)의 광이 center-off 현상이 감소되며, 이에 따라 혼색이 우수하여 백색광을 우수하게 구현할 수 있다.
도 7은 일 예로 3개의 광원부(422, 424, 426)를 삼각형의 형태로 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니하고 일렬로 배치하는 등 여러 방식으로 배치할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 어레이를 도시한 도이다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 어레이(500)는 기판(510)과 기판(510) 상에 실장되는 다수의 발과소자패키지(501~503)를 포함할 수 있다.
발광소자패키지(501~503)는 도 1 내지 도 8에서 상술한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
기판(510)은 회로패턴이 인쇄된 PCB일 수 있으며, PCB는 방열특성을 향상시키기 위해 금속재질로 이루어진 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등 일 수 있다.
기판(510) 상에는 제1 발광소자패키지(501), 제2 발광소자패키지(502) 및 제3 발광소자패키지(503)가 반복되어 실장될 수 있으며, 제1 내지 제3 발광소자패키지(501~503)는 동일한 색을 발광하거나, 또는 다른 색을 발광할 수 있다.
특히, 제1 발광소자패키지(501), 제2 발광소자패키지(502) 및 제3 발광소자패키지(503)가 순차적으로 배열되어 있고, 각각 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 경우, 실시 예에 따른 발광소자패키지(501~503)는 도 8에서 설명한 바와 같이 혼색이 우수할 수 있으므로, 고품질의 백색광을 구현할 수 있다.
도 10a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 10b는 도 10a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 조명장치(600)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(600)의 길이방향(Z)과, 길이방향(Z)과 수직인 수평방향(Y), 그리고 길이방향(Z) 및 수평방향(Y)과 수직인 높이방향(X)으로 설명하기로 한다.
즉, 도 10b는 도 10a의 조명장치(600)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 조명장치(600)는 몸체(610), 몸체(610)와 체결되는 커버(630) 및 몸체(610)의 양단에 위치하는 마감캡(650)을 포함할 수 있다.
몸체(610)의 하부면에는 발광소자모듈(640)이 체결되며, 몸체(610)는 발광소자패키지(644)에서 발생된 열이 몸체(610)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자패키지는(644)는 PCB(642) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB (642)로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
발광소자패키지(644)는 평균 입자 크기(D50)는 1 내지 30㎛인 용융 실리카가 봉지재 대비 5wt% 내지 15wt% 포함됨에 따라, 휘도가 향상될 수 있다.
커버(630)는 몸체(610)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
커버(630)는 내부의 발광소자모듈(640)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(630)는 발광소자패키지(644)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(630)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(630)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광소자패키지(644)에서 발생한 광은 커버(630)를 통해 외부로 방출되므로 커버(630)는 광투과율이 우수하여야하며, 발광소자패키지(644)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(630)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(650)은 몸체(610)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(650)에는 전원핀(652)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(600)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 11는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 11은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(700)는 액정표시패널(710)과 액정표시패널(710)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(770)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(710)은 백라이트 유닛(770)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(710)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(712) 및 박막 트랜지스터 기판(714)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(712)은 액정표시패널(710)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(714)은 구동 필름(717)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(718)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(714)은 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(714)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(770)은 빛을 출력하는 발광소자모듈(720), 발광소자모듈(720)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(710)로 제공하는 도광판(730), 도광판(730)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(750, 766, 764) 및 도광판(730)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(730)으로 반사시키는 반사 시트(740)로 구성된다.
발광소자모듈(720)은 복수의 발광소자패키지(724)와 복수의 발광소자패키지(724)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(722)을 포함할 수 있다.
특히, 발광소자패키지(724)는 평균 입자 크기(D50)는 1 내지 30㎛인 용융 실리카가 봉지재 대비 5wt% 내지 15wt% 포함됨에 따라, 휘도가 향상되고, 광의 center-off 효과를 방지함으로써 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 색 혼합효과를 향상시킬 수 있다.
한편, 백라이트유닛(770)은 도광판(730)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(710) 방향으로 확산시키는 확산필름(766)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(750)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(750)를 보호하기 위한 보호필름(764)을 포함할 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 11에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 12은 직하 방식으로, 액정 표시 장치(800)는 액정표시패널(810)과 액정표시패널(810)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(870)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(810)은 도 11에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(870)은 복수의 발광소자모듈(823), 반사시트(824), 발광소자모듈(823)과 반사시트(824)가 수납되는 하부 섀시(830), 발광소자모듈(823)의 상부에 배치되는 확산판(840) 및 다수의 광학필름(860)을 포함할 수 있다.
발광소자모듈(823) 복수의 발광소자패키지(822)와 복수의 발광소자패키지(822)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(821)을 포함할 수 있다.
특히, 발광소자패키지(824)는 평균 입자 크기(D50)는 1 내지 30㎛인 용융 실리카가 봉지재 대비 5wt% 내지 15wt% 포함됨에 따라, 휘도가 향상되고, 광의 center-off 효과를 방지함으로써 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 색 혼합효과를 향상시킬 수 있다.
반사 시트(824)는 발광소자패키지(822)에서 발생한 빛을 액정표시패널(810)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자모듈(823)에서 발생한 빛은 확산판(840)에 입사하며, 확산판(840)의 상부에는 광학 필름(860)이 배치된다. 광학 필름(860)은 확산 필름(866), 프리즘필름(850) 및 보호필름(864)를 포함하여 구성된다.
실시예에 따른 발광소자패키지는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100, 200, 300, 400: 발광소자패키지 110, 210, 310, 410: 몸체
120, 220, 320, 420: 광원부 130, 230, 330, 430: 봉지재
140, 240, 340, 440: 용융 실리카 250: 광여기필름

Claims (9)

  1. 캐비티가 형성된 몸체;
    상기 몸체의 바닥면에 실장된 광원부; 및
    상기 캐비티에 충진된 봉지재;를 포함하고,
    상기 봉지재는 용융 실리카를 포함하고, 상기 용융 실리카의 평균 입자 크기는 1 내지 30㎛인 발광소자패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재는 투명 실리콘이며, 상기 용융 실리카는 상기 실리콘 대비 5 내지 15wt% 포함된 발광소자패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티의 깊이는 0.4 내지 0.8mm인 발광소자패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용융 실리카는 소수성인 발광소자패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재는 형광체를 더 포함하는 발광소자패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재 상면에 광 여기 필름을 포함하는 발광소자패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 적어도 1개 이상의 LED를 포함하는 발광소자패키지.
  8. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항의 발광소자패키지를 포함하는 조명장치.
  9. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항의 발광소자패키지를 포함하는 백라이트유닛.
KR1020100067062A 2010-07-12 2010-07-12 발광 소자 패키지 KR20120006370A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100067062A KR20120006370A (ko) 2010-07-12 2010-07-12 발광 소자 패키지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100067062A KR20120006370A (ko) 2010-07-12 2010-07-12 발광 소자 패키지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120006370A true KR20120006370A (ko) 2012-01-18

Family

ID=45612126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100067062A KR20120006370A (ko) 2010-07-12 2010-07-12 발광 소자 패키지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120006370A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101885511B1 (ko) * 2017-04-28 2018-08-06 엑센도 주식회사 광소자 어셈블리 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101885511B1 (ko) * 2017-04-28 2018-08-06 엑센도 주식회사 광소자 어셈블리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101208174B1 (ko) 광학시트 및 이를 포함하는 발광소자패키지
KR101659357B1 (ko) 발광소자패키지
KR20120118686A (ko) 발광소자 모듈
KR20120131712A (ko) 발광소자 패키지
KR20120045539A (ko) 발광소자 패키지
EP2458655A2 (en) Light emitting device package
KR20130032095A (ko) 발광소자 패키지
KR101797968B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20120006370A (ko) 발광 소자 패키지
KR101818752B1 (ko) 발광소자 어레이
KR101781047B1 (ko) 발광 소자 패키지
KR101764108B1 (ko) 발광소자 패키지 및 조명시스템
KR101904263B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20120073931A (ko) 발광소자 어레이
KR20120128884A (ko) 발광소자 모듈
KR101883344B1 (ko) 발광소자 어레이
KR101722622B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101735310B1 (ko) 발광소자 패키지
KR20120034484A (ko) 발광소자 패키지
KR20120072737A (ko) 발광 소자 패키지
KR101843734B1 (ko) 발광소자 어레이
KR20120073929A (ko) 발광소자 패키지
KR20130014899A (ko) 발광소자 패키지
KR101894933B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101778151B1 (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application