KR20120011252A - 광학시트 및 이를 포함하는 발광소자패키지 - Google Patents

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KR20120011252A
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Abstract

실시예에 따른 발광소자패키지는 캐비티를 구비하는 몸체, 몸체의 바닥에 실장되는 광원부, 캐비티에 충진된 투광성 봉지재 및 캐비티를 커버하도록 몸체 상에 위치하는 광학시트를 포함하고, 광학시트는 베이스부 및 베이스부 상의 프리즘패턴을 포함하며, 봉지재와 베이스부의 굴절율은 동일하거나, 봉지재의 굴절율이 베이스부의 굴절율보다 작다. 이에 의해, 발광소자패키지의 광효율이 향상되고 발생하는 광의 분포가 균일할 수 있다.

Description

광학시트 및 이를 포함하는 발광소자패키지{Optical sheet and light emitting device comprising the same}
실시예는 형광체를 포함하는 광학시트 및 이를 포함하는 발광소자패키지에 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.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
한편, 발광 다이오드를 구비하는 발광소자패키지는 백색광을 구현하기 위해 발광 다이오드에 따른 형광체를 함께 사용하나, 형광체의 가라앉음으로 인해 광분포 및 색좌표 균일도가 저할될 수 있고, 형광체가 발광 다이오드에서 발생하는 열에 의해 변형이 발생할 수 있다.
광효율이 향상되고 발생하는 광의 분포가 균일한 발광 소자 패키지를 제공함에 있다.
실시예에 따른 발광소자패키지는 캐비티를 구비하는 몸체, 몸체의 바닥에 실장되는 광원부, 캐비티에 충진된 투광성 봉지재 및 캐비티를 커버하도록 몸체 상에 위치하는 광학시트를 포함하고, 광학시트는 베이스부 및 베이스부 상의 프리즘패턴을 포함하며, 봉지재와 베이스부의 굴절율은 동일하거나, 봉지재의 굴절율이 베이스부의 굴절율보다 작다.
또한, 베이스부 저면에 코팅층을 포함한다.
또한, 베이스부, 프리즘패턴 및 코팅층 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 광학시트는, 베이스부 및 베이스부 상의 프리즘패턴을 포함하며, 베이스부 및 프리즘패턴 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 광학시트는, 베이스부, 베이스부 일면상의 프리즘패턴 및 베이스부 타면의 코팅층을 포함하며, 베이스부, 프리즘패턴 및 코팅층 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함한다.
실시예의 발광소자패키지는 형광체를 포함하는 광학시트를 구비함으로써, 광효율이 향상되고 발생하는 광의 분포가 균일할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자패키지의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 실시예에 따른 광학시트의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 제조방법을 도시한 도이다.
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 8a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 8b는 도 8a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 도이다.
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. 또한, 동일한 구성에 대하여서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 발광소자패키지(100)는 캐비티(120)를 구비하는 몸체(110), 몸체(110)의 바닥에 실장되는 광원부(130) 및 캐비티(120)를 커버하도록 몸체(110) 상에 위치하는 광학시트(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) 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 내면은 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 광원부(130)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.
광의 지향각이 줄어들수록 광원부(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 광원부(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
한편, 몸체(110)에 형성되는 캐비티(120)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
광원부(130)는 몸체(110)의 바닥에 실장되며, 일 예로 광원부(130)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 한 개 이상 실장될 수 있다.
또한, 발광 다이오드는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두에 적용 가능하다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 몸체(110)는 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 전극(미도시)은 광원부(130)와 전기적으로 연결되어 광원부(130)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.
광학시트(140)는 형광체를 포함할 수 있으며, 형광체는 광원부(130)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(100)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
이러한 형광체에는 광원부(130)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(130)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 광원부(130)가 청색 발광 다이오드이고 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색 됨에 따라 발광소자패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
이와 유사하게, 광원부(130)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 광원부(130)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.
한편, 광학시트(140)는 베이스부(142) 및 베이스부(142)상에 형성된 프리즘패턴(144)을 포함할 수 있으며, 형광체는 도 2 내지 도 4에서 후술하는 바와 같이 베이스부(142), 프리즘패턴(144) 및 코팅층(미도시) 중 적어도 어느 하나에 분포할 수 있다.
이와 같이, 광학시트(140)가 형광체를 포함하는 경우는, 형광체의 분포가 균일할 수 있기 때문에 발광소자패키지(100)에서 발생하는 광의 균일도 및 광 분포가 향상되고, 형광체 입자가 광원부(130)에서 발생하는 열에 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광학시트(140)의 프리즘패턴(144)은 광원부(130)에서 발생한 광의 직진성을 향상시키기 때문에 발광소자패키지(100)의 휘도가 향상될 수 있다.
이러한 광학시트(140)의 구조에 대하여서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 캐비티(120)는 투명한 봉지재로 충진될 수 있다. 캐비티(120)에 투명한 봉지재가 충진되는 경우는 외부의 이물질이나 습기 등에 의해 광원부(130)의 단락 등을 방지할 수 있다.
이때, 캐비티(120)에 충진되는 봉지재와 광학시트(140)의 베이스부(142)의 굴절율은 동일하거나, 봉지재의 굴절율이 베이스부의 굴절율보다 작다.
스넬의 법칙에 의하면, 전반사는 굴절율이 큰 물질로부터 굴절율이 작은 물질로 광이 진행할 때, 입사되는 광의 각도가 임계각보다 큰 경우, 굴절율이 서로 다른 두 물질의 계면에서 전부 반사되는 현상을 의미한다.
따라서, 봉지재의 굴절율이 베이스부(142)의 굴절율보다 큰 경우는 봉지재와 베이스부(142)의 계면에서 전반사가 발생할 수 있으며, 광이 캐비티(120)에 갖힐 수 있기 때문에 발광소자패키지(100)의 광추출효율이 저하될 수 있다.
한편, 봉지재는 실리콘, 에폭시, 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있으며, 캐비티(120) 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 실시예에 따른 광학시트의 구조를 도시한 단면도이다.
우선, 도 2를 참조하면 상술한 바와 같이 일 실시예에 따른 광학시트(140)는 베이스부(142) 및 베이스부(142) 상에 형성되는 프리즘패턴(144)을 포함할 수 있다.
베이스부(142)는 프리즘패턴(144)을 형성하기 위한 지지체로서 열적 안정성이 우수하고 투명한 재질로 이루어진 것으로, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 베이스부(142)는 형광체(150)를 포함할 수 있다. 일 예로 베이스부(142)를 형성하는 재질에 형광체(150)를 골고루 분산시킨 상태에서 이를 경화하여 베이스부(142)를 형성할 수 있다. 이와 같이 베이스부(142)를 형성하는 경우는 형광체(150)는 베이스부(142) 전체에 균일하게 분포될 수 있다.
따라서, 도 1에서 도시하고 설명한 바와 같이 발광소자패키지(100)에 형광체를 포함하는 광학시트(140)를 부착하는 경우는, 형광체(150)의 분포가 균일하기 때문에 발광소자패키지(100)의 광의 균일도 및 분포도가 향상될 수 있다.
한편, 베이스부(142) 상에는 광을 굴절하고, 집광하는 입체 형상의 프리즘패턴(144)이 형성될 수 있다. 프리즘패턴(144)을 구성하는 물질로는 아크릴 레진일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프리즘패턴(144)은 베이스부(142)의 일면에서 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하며, 선형 프리즘의 축 방향에 대한 수직 단면은 삼각형일 수 있다.
프리즘패턴(144)은 광을 집광하는 효과가 있기 때문에, 도 1의 발광소자패키지(100)에 광학시트(140)를 부착하는 경우는 광의 직진성이 향상되어 발광소자패키지(100)의 광의 휘도가 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 프리즘패턴(144)에 형광체(150)가 포함될 수 있다.
형광체(150)는 분산된 상태로 프리즘패턴(144)을 형성하는, 예를 들면 아크릴 레진과 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만든 후, 프리즘패턴(144)을 형성함으로써 프리즘패턴(144) 내에 균일하게 포함될 수 있다.
이와 같이 프리즘패턴(144)에 형광체(150)가 포함되는 경우는 발광소자패키지(100)의 광의 균일도 및 분포도가 향상됨은 물론, 프리즘패턴(144)에 의한 광의 집광효과 외에 형광체(150)에 의한 광의 분산효과가 있기 때문에 발광소자패키지(100)의 지향각을 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 광학시트(140)는 베이스부(142)의 저면에 코팅층(146)을 포함할 수 있으며, 형광체(150)는 코팅층(146)에 포함될 수 있다.
코팅층(146)은 광학시트(140)의 내열 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 보다 상세하게는, 코팅층(146)은 형광체(150)가 골고루 분산된 레진을 베이스부(142)의 저면에 도포하고 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
한편, 레진은 형광체(150)를 베이스부(142)의 저면에 부착할 수 있도록 하며, 투명하고 내열성과 기계적 특성이 우수한 아크릴계 수지를 사용할 수 있다. 아크릴계 수지로는 예를 들어, 폴리아크릴레이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 경우, 형광체(150)의 분포가 균일하기 때문에 발광소자패키지(100)의 광의 균일도 및 분포도를 향상시킬 수 있으며, 프리즘패턴(144)에 의해 발광소자패키지(100)의 광의 휘도가 향상될 수 있다.
또한, 코팅층(146)은 도 1의 광원부(130)에서 발생하는 열에 의해 광학시트(140)가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 고온에서 광학시트(140)가 변형되더라도 상온 상태에서 다시 원상태의 형상으로 돌아오는 복원력이 우수하다.
또한, 코팅층(146)은 외부의 충격이나 기타 물리적인 힘에 의해 광학시트(140)에 흠집이 생기는 것을 막아주는 역할도 할 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 4에서는 베이스부(142), 프리즘패턴(144) 및 코팅층(146) 중 어느 하나에 형광체(150)가 포함되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 아니함은 물론이며, 베이스부(142), 프리즘패턴(144) 및 코팅층(146) 중 어느 두 개 이상에 형광체(150)가 포함될 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지를 형성하는 방법을 간략히 도시한 도이다.
도 5는 일 예로 웨이퍼 레벨 패키지를 이용하여, 도 1에서 도시한 발광소자패키지(100)를 형성하는 방법을 도시하나, 이에 한정되는 것은 아니며 단일패키지에 상술한 광학시트(140)를 개별적으로 부착할 수도 있음은 물론이다.
도 5는 실리콘 웨이퍼(200)에 광학시트(140)를 접착하는 방법을 도시하는데, 여기서 실리콘 웨이퍼(200)는, 다수의 몸체(110)를 실리콘의 이방성 식각 특성을 이용해 에칭하여 형성한 후, 몸체(110)의 캐비티 내에 광원부를 실장하고, 봉지재를 충진한 상태이다.
광학시트(140)는 프리즘 패턴(144)이 상부를 향하도록 하여 실리콘 웨이퍼(200)에 부착되는데, 이때 실리콘 웨이퍼(200)와 얼라인을 맞추기 위해 광학시트(140)에는 제1 얼라인 마크(146)가 표시되며, 제1 얼라인 마크(146)와 대응하는 위치에 실리콘 웨이퍼(200) 상에도 제2 얼라인 마크(202)가 표시된다
광학시트(140)의 제1 얼라인 마크(146)와 실리콘 웨이퍼(200)의 제2 얼라인 마크(202)를 일치시킨 후에는 광학시트(140)를 실리콘 웨이퍼(200)상에 부착한다.
광학시트(140)를 실리콘 웨이퍼(200)에 부착하는 방법으로는, 접착제를 실리콘 웨이퍼(200)에 형성된 다수의 몸체(110)상에 코팅한 후, 광학시트(140)를 부착하고 열처리를 하는 방법, 실리콘 웨이퍼(200)에 광학시트(140)를 위치시킨 후, 열을 가하면서 일정 압력을 가하는 방법, 광학시트(140)의 뒷면에 실리콘 웨이퍼(200)에 형성된 다수의 몸체(110)에 맞도록 접착제를 패터닝한 후, 광학시트(140)를 부착하고 열처리를 하는 방법 등이 있다.
이와 같이, 광학시트(140)를 실리콘 웨이퍼(200)에 부착한 후에는 실리콘 웨이퍼(200)의 다수의 몸체(110)를 따라 자름으로써, 도 1의 발광소자패지키(100)를 보다 용이하게 제조할 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 발광소자패키지(400)는 캐비티(420)를 구비하는 몸체(410), 몸체(410)의 바닥에 실장되는 광원부(430) 및 캐비티(420)를 커버하도록 몸체(410) 상에 위치하는 광학시트(440)를 포함할 수 있다. 몸체(410), 광원부(430) 및 광학시트(440)는 도 1 내지 도 4에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 이하에서는 차이점만을 설명하기로 한다.
도 6의 발광소자패키지(400)는 광원부(430)가 실장되는 몸체(410)의 바닥에 형성된 돌기(450)를 더 포함한다.
돌기(450)는 균일한 형태 및 일정한 패턴을 가지고 형성될 수도 있으며, 불규칙적으로 형성될 수도 있다.
형성된 돌기(450)는 발광부(430)로부터 출사된 광을 산란시켜, 발광소자패키지(400)가 넓은 시야 각을 갖도록 할 수 있으며, 색 혼합을 용이하게 하므로, 수 개의 발광소자패키지(400)가 연결되어 어레이 등을 형성할 때, 각 발광소자패키지(400)에서 발생하는 색이 자연스럽게 혼합되도록 하며, 따라서 색의 연색성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 오목부가 형성될 수도 있으며, 돌기(450)와 오목부가 동시에 형성될 수도 있다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지의 구조를 도시한 단면도이다.
도 7에 도시된 발광소자패키지(500)는, 몸체(510)의 바닥이 홀(540)을 포함할 수 있고, 홀(540)은 광원부(530)의 하부에 위치할 수 있다. 몸체(510), 캐비티(520) 및 광원부(530)는 도 1에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 광원부(530)는 발광 다이오드 일 수 있으며, 발광 다이오드는 몸체(510)에 형성되는 전극(미도시)과 전기적으로 접속될 수 있다.
이때, 광원부(530)와 전극(미도시)은 홀(540)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다.
뿐만 아니라, 홀(540)은 상술한 전기적 접속뿐만 아니라, 광원부(530)에서 발생된 열을 외부로 방열하기 위한 히트 싱크로의 기능을 아울러 수행할 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 홀(540)은 하부에서 금속재질의 방열판(미도시)과 연결되어 형성될 수 있다. 이와 같이 홀(540)에 방열특성이 우수한 금속재질의 방열판이 연결됨으로써 방열특성은 더욱 우수해질 수 있다.
광학시트(540)는 적어도 베이스부(542) 및 프리즘패턴(544)를 포함할 수 있으며, 베이스부(542)의 저면에 형성되는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 광학시트(540)는 균일하게 분포된 형광체를 포함할 수 있어서, 발광소자패키지(500)의 광효율을 향상시키고, 발생하는 광의 분포를 균일하게 할 수 있다.
한편, 형광체는 베이스부(542), 프리즘패턴(544) 및 코팅층(미도시) 중 적어도 어느 하나 이상에 포함될 수 있다.
도 8a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 8b는 도 8a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
한편, 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 8b는 도 8a의 조명장치(600)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 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 실장될 수 있어 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.
한편, 발광소자패키지(644)는 형광체를 포함하는 광학시트가 체결될 수 있다. 이와 같이 광학시트에 형광체가 포함되는 경우는, 형광체의 분포가 균일할 수 있기 때문에 발광소자패키지(644)에서 발생하는 광의 균일도 및 광 분포가 향상될 수 있다. 또한, 광학시트는 프리즘패턴을 포함하기 때문에, 광의 직진성을 향상시킬 수 있어, 발광소자패키지(644)의 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 9는 실시예에 따른 광학시트를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 9는 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 형광체를 포함한 광학시트(미도시)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 발광소자패키지(724)에서 발생하는 광의 균일도 및 휘도가 향상될 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 10은 실시예에 따른 광학시트를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 9에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 10은 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 9에서 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(822)는 형광체를 포함한 광학시트를 포함할 수 있으며, 이에 따라 발광소자패키지(822)에서 발생하는 광의 균일도 및 휘도가 향상될 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.
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.
110, 510 : 몸체 130, 530 : 광원부
140, 540 : 광학시트 142, 542 : 베이스부
144, 544 : 프리즘패턴

Claims (8)

  1. 캐비티를 구비하는 몸체;
    상기 몸체의 바닥에 실장되는 광원부;
    상기 캐비티에 충진된 투광성 봉지재; 및
    상기 캐비티를 커버하도록 상기 몸체 상에 위치하는 광학시트를 포함하고,
    상기 광학시트는 베이스부 및 상기 베이스부 상의 프리즘패턴을 포함하며,
    상기 봉지재와 상기 베이스부의 굴절율은 동일하거나, 상기 봉지재의 굴절율이 상기 베이스부의 굴절율보다 작은 발광소자패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부 저면에 코팅층을 포함하는 발광소자패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부 및 상기 프리즘패턴 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함하는 발광소자패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 베이스부, 상기 프리즘패턴 및 상기 코팅층 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함하는 발광소자패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 바닥은 홀을 포함하고, 상기 홀은 상기 광원부의 하부에 위치하는 발광소자패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 바닥은 돌기 및 오목부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자패키지.
  7. 베이스부; 및
    상기 베이스부 상의 프리즘패턴을 포함하며,
    상기 베이스부 및 상기 프리즘패턴 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함하는 광학시트.
  8. 베이스부;
    상기 베이스부 일면상의 프리즘패턴; 및
    상기 베이스부 타면의 코팅층을 포함하며,
    상기 베이스부, 상기 프리즘패턴 및 상기 코팅층 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함하는 광학시트.
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