KR20120133069A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR20120133069A
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Abstract

실시예는 몸체 및 상기 몸체에 고정되는 제1전극과 제2전극을 포함하며, 상기 제1전극과 상기 제2전극은, 주변부의 두께가 중심부보다 얇고, 상기 주변부의 표면은 요철 구조로 형성되는 발광소자 패키지.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PAKAGE}
실시예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL:Cold Cathode Fluorescenece Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
조명 장치나 표시 장치에는 발광소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 발광소자 패키지가 널리 사용되고 있다.
실시예는 발광소자 패키지를 구성하는 몸체와 전극 사이의 결합력을 증대시키고자 한다.
본 실시예의 발광소자 패키지는 몸체 및 상기 몸체에 고정되는 제1전극과 제2전극을 포함하며, 상기 제1전극과 상기 제2전극은, 주변부의 두께가 중심부보다 얇고, 상기 주변부의 표면은 요철 구조로 형성된다.
주변부는 상기 중심부의 주변에 폐곡선을 이룰 수 있다.
주변부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 가장 자리로부터 적어도 40 마이크로 미터의 폭을 가질 수 있다.
중심부의 상면의 높이는 상기 주변부의 상면의 높이보다 높을 수 있다.
주변부의 높이와 상기 중심부의 높이의 비는 1대3 내지 3대4일 수 있다.
요철 구조는 곡면형, 삼각형, 사각형 및 다각형의 형상 구조 중 하나일 수 있다.
제1 전극 및 제2 전극의 마주보는 모서리 영역에는 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 전극의 모서리 영역의 함몰부와 대응될 수 있다.
제1 전극 및 제2 전극의 마주보는 모서리 영역에는 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 전극의 모서리 영역의 함몰부와 대응될 수 있다.
제1 돌출부는 상기 제1 전극의 모서리에서 상기 제2 전극방향으로 돌출되고, 상기 제2 돌출부는 상기 제2 전극의 모서리에서 상기 제1 전극방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제1 및 제2 돌출부는 상기 제1 및 제2 전극 각각에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
다른 실시예는 상술한 발광소자 패키지를 포함하는 조명시스템을 제공한다.
실시예에 따르면, 발광소자 패키지를 구성하는 몸체와 전극의 결합력이 향상되어 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 전극의 구조 변경을 최소화하면서도 몸체와 전극의 결합력을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 실시예의 발광소자 패키지의 상측 및 하측의 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지의 상면도이고,
도 4는 도 1의 발광소자 패지키에 대한 단면도이고,
도 5 및 도 6은 제1 또는 제2 전극의 상면도이고,
도 7은 제1 및 제2 전극의 상면도이고,
도 8은 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 9는 발광소자 모듈을 포함하는 표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에, "아래(under)"에, 상측(upper)에, 또는 하측(lower)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)", "아래(under)", 상측(upper), 및 하측(lower)은 "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 발광소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광소자 패키지(1)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광소자 패키지(1)를 밑에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 발광소자 패키지(1)의 상면도이며, 도 4는 도 1의 발광소자 패지키(1)에 대한 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(1)는 몸체(20), 몸체(20)에 설치된 제1전극(31) 및 제2전극(32), 제1전극(31) 및 제2전극(32) 중 어느 하나 위에 설치되며, 제1전극(31) 및 제2전극(32)과 전기적으로 연결되어 빛을 방출하는 발광소자(10)를 포함할 수 있다.
몸체(20)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
몸체(20)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수 있다. 몸체(20)가 전기 전도성을 갖는 재질로 형성되는 경우, 몸체(20)의 표면에는 절연막(미도시)이 더 형성되어 몸체(20)가 제1전극(31), 및 제2전극(32)과 전기적으로 쇼트(short) 되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
몸체(20)의 상면 형상은 발광소자 패키지(1)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 도시된 것과 같은 직사각형 형상의 발광소자 패키지(1)는 엣지(edge) 타입의 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit)에 사용되고, 휴대형 손전등이나 가정용 조명에 적용되는 경우, 몸체(20)는 휴대용 손전등이나 가정용 조명에 내장하기 용이한 크기와 형태로 변경될 수 있다.
몸체(20)에는 상부가 개방되도록 캐비티(cavity)(15)가 형성될 수 있다. 캐비티(15)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(15)의 내측면은 바닥에 대해 수직한 측면이거나 경사진 측면이 될 수 있다.
캐비티(15)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있다. 또는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 캐비티(15)를 위에서 바라본 형상은 사각형의 모서리가 곡선인 형상일 수도 있다.
또한, 몸체(20)의 상측에는 캐소드 마크(cathode mark)(22)가 형성될 수 있다. 캐소드 마크(22)는 발광소자 패키지(1)의 제1전극(31) 및 제2전극(32)의 극성을 구분하여, 제1,2 전극(31,32)을 전기적으로 연결할 때, 혼동을 방지하는데 이용된다.
제1전극(31) 및 제2전극(32)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격되어 몸체(20)에 설치된다. 제1전극(31) 및 제2전극(32)은 발광소자(10)에 전기적으로 연결되며, 외부 전원(미도시)의 양(+)극과 음(-)극에 각각 연결될 때, 발광 칩(10)에 전원을 공급할 수 있다.
만일, 발광 칩(10)이 직류 전원이 아닌 교류 전원에 의해 구동되는 경우, 제1전극(31)과 제2전극(32)은 교류의 양단 전압을 인가받아 발광소자(10)에 제공할 수도 있다.
제1전극(31), 및 제2전극(32)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 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
제1전극(31)과 제2전극(32)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 몸체(20)의 재질이 전도성 금속 재질일 경우, 전기적인 쇼트를 방지하기 위해, 일부 영역이 비 전도성 재질(예컨대, 합성 수지, PPE, 및 실리콘 등)로 코팅 처리될 수 있다.
제1전극(31) 및 제2전극(32)은 몸체(20)의 바닥을 관통하도록 형성되어 발광 소자(1)의 바닥을 이루며, 제1전극(31) 및 제2전극(32)의 말단은 몸체(20)의 외측에 노출될 수 있다.
여기서, 제1전극(31) 및 제2전극(32)이 몸체(20)를 관통하도록 형성되므로, 제1전극(31) 및 제2전극(32) 중 어느 하나에 얹어지는 발광소자(10)에서 발생하는 열이 제1전극(31), 및 제2전극(32)를 통해 효율적으로 방열될 수 있다.
또한, 몸체(20)의 외측으로 노출되는 제1전극(31) 및 제2전극(32)의 말단에는 솔더링(Soldering) 등이 실시되어, 발광소자(1)를 기판(미도시) 등의 외부 설치 부재에 용이하게 실장할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 각각 전극(제1전극, 또는 제2전극, 이하 생략함)의 실시예에 대한 참조도면을 도시한다.
여기서, 도 4 내지 도 7의 참조도면에서 언급하는 전극은 도 1 내지 도 7을 통해 설명된 제1전극(31), 또는 제2전극(32) 중 하나일 수 있으며, 따로 구분하여 설명하지 않는다.
만일, 도 4 내지 도 7에 도시된 제1전극(31)과 제2전극(32)의 형태가 본 실시예의 것을 따를 때, 한 쌍의 전극은 일측의 모서리 영역이 상호 마주보는 형태로 몸체(20)에 배치되며, 두 전극 사이에는 몸체(20)를 이루는 몰딩 재질이 충진되어 두 개의 전극 사이를 이격된 상태로 고정시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 전극(40)은 중심부(42)와 주변부(44)로 나뉘고, 전극(40)의 주변부(44)의 두께가 중심부(42)의 두께보다 얇게 형성된다. 즉, 전극(40)은 중심부(42)와 주변부(44)간의 두께의 차이에 의한 단차를 갖는 구조로 형성되고, 예를 들어, 주변부(44)와 중심부(42)의 높이는 3:4 내지 1:3으로 형성된다. 주변부(44)는 중심부(42)의 주변에 폐곡선을 이룬다.
몸체(20)를 이루는 몰딩 재질이 전극(40)의 주변부(44)에 중심부(42)와의 단차를 매우는만큼 더 충진되고, 몰딩 재질이 경화된 후, 전극(40)이 몸체(20)에 의해 지지되게 된다.
주변부(44)는 전극(40)의 방향과 평행한 수평부(45)와 단차로 인해 형성되어 단차의 높이와 동일하게 전극(40)의 방향에 수직하는 수직부(46)로 나뉜다.
주변부(44)의 수평부(45)와 수직부(46)는 표면이 요철 형태로 형성된다. 도면에서는 사각 구조의 요철을 예시하고 있으나, 요철은 곡면형, 삼각형, 사각형 및 기타 다각형의 형상으로 구현될 수 있고, 주변부(44)의 요철 사이에 결합되는 몸체(20)와의 결합력을 증대시키기 위해 주변부(44)에 형성된 요철의 길이를 최소한 40㎛ 이상으로 형성한다. 몸체(20)를 구성하는 재질이 요철의 외주면을 따라 충진되어 경화되고, 전극의 일부인 요철은 경화되는 몸체(20)의 재질에 삽입되므로 제1전극(31) 및 제2 전극(32)은 몸체(20)에 매우 견고하게 결합될 수 있다.
따라서, 본 실시예는 전극(40)을 중심부(42)와 주변부(44)간에 단차를 갖는 구조로 형성하고, 주변부(44)의 표면을 요철 형태로 형상함으로써, 전극(40)이 몸체(20)를 이루는 몰딩 재질에 의해 지지되어 몸체(20)와 더욱 견고히 결합되어 고정되는 효과를 갖는다.
도 7은 본 발명에 따른 전극(제1전극 및 제2전극)의 모서리 영역에 대한 실시예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 한 쌍의 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)이 마주보는 모서리 영역에 각각 제1 돌출부(52) 및 제2 돌출부(54)를 형성한다. 이때, 제1 돌출부(52) 및 제2 돌출부(54)는 전극에 평행하는 방향으로 서로 대응되고, 서로 간의 굴곡은 소정 간격 이격되어 서로 대칭되게 형성된다.
그리고, 상기 제1 전극(31)과 제2 전극(32)의 모서리 영역에서 상기 제1 돌출부(52)와 제2 돌출부(54)가 형성되지 않은 영역은 상대적으로 함몰부를 이룰 수 있다.
제1 돌출부(52)와 제2 돌출부(54)는 서로 대응하지 않고 비중첩되어 형성될 수 있으므로, 상기 제1 돌출부(52)는 상기 제2 전극(32)의 모서리 영역의 함몰부와 대응되어 배치되고, 상기 제2 돌출부(54)는 상기 제1 전극(31)의 모서리 영역의 함몰부와 대응되어 배치될 수 있다.
본 실시예는 제1 및 제2 돌출부(52, 54)를 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)에 각각 한 군데씩 형성하였지만, 이에 한정되지 않고 적어도 한 군데 이상 형성할 수 있다.
제1 및 제2 전극(31, 32)의 모서리 영역의 제1 및 제2 돌출부(52, 54)에 의해 모서리 영역의 면적이 증가하는 만큼, 몰딩 재질로 패키징을 수행할 때, 몰딩 재질과의 접촉 면적이 증가한다.
접촉 면적이 증가할수록 전극(31, 32)의 모서리 영역과 몰딩 재질의 마찰력이 증가하므로 몰딩 재질이 전극을 고정시킨 이후, 전극(31, 32)은 몰딩 재질에 견고히 결합될 수 있다.
본 실시예에 따른 전극(40)은 몸체(20)와의 결합을 위한 구조가 매우 간결하게 형성 가능한 장점이 있으며, 구조적 단순함에 의한 신뢰성과 안정성을 얻을 수 있다.
발광소자(10)는 제1전극(31) 및 제2전극(32) 중 어느 하나에 마운트될 수 있으며, 제1전극(31)과 제2전극(32)에 전기적으로 연결되어 외부 전원을 공급받는다. 발광소자(10)는 제1전극(31)과 제2전극(32)을 통해 외부 전원을 공급받을 때, 빛을 생성한다.
이때, 발광소자(10)에서 생성되는 열은 전도성인 제1전극(31), 또는 제2전극(32)으로 전달되어 효과적으로 외부로 방열될 수 있다.
발광소자(10)는, 예컨대, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 구성될 수 있으며, 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.
발광소자(10)는 도시된 것과 같이 와이어 본딩(wire bonding) 방식에 의해 제1전극(31), 및 제2전극(32)과 전기적으로 연결되거나, 플립 칩(flip chip), 다이 본딩(die bonding) 방식 등으로 제1전극(31), 및 제2전극(32)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
몸체(20)의 캐비티(15) 내에는 발광소자(10)를 밀봉하여 보호하도록 도 3과 같이 봉지재(40)가 충진될 수 있다. 봉지재(40)는 캐비티(15) 내부를 외부와 격리하기 위해 충진되며, 발광소자(10)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체가 더 포함될 수 있다.
봉지재(50)는 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 봉지재(50)는 캐비티(15) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
봉지재(50)에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 형광체에 의해 발광소자(10)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다. 예컨대, 발광소자(10)가 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광소자(10)가 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 봉지재(50)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다.
한편, 봉지재(50) 상에는 렌즈(미도시)가 더 형성되어, 발광소자 패키지(1)가 방출하는 빛의 배광을 조절할 수 있다. 또한, 발광소자 패키지(1)의 몸체(20)에는 내전압 향상을 위해 제너 다이오드(zener diode) 등이 더 설치될 수도 있다.
여기서, 제너 다이오드(미도시)가 더 포함될 경우, 제1전극(31)과 제2전극(32) 중 어느 하나에는 발광소자(10)가 마운트되고, 다른 하나에는 제너 다이오드가 마운트하여 상호 간섭을 일으키지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하여 발광소자 패키지의 치수에 대한 일 예를 제시한다. 발광 소자의 몸체(20)에 매설되는 제1전극(31)과 제2전극(32)의 너비 방향을 AA - AA" 선을 따라 절단할 때, ㅗ자 형상을 갖는다. ㅗ자 형상의 단면, 및 정면 사시도의 치수는 아래와 같다.
D1은 주변부(44)를 이루는 제1전극(31), 또는 제2전극(32)의 상측과 하측 사이의 길이를 나타내고, 1.0mm ~ 1.5mm의 범위를 가질 수 있고,
D2는 평면부(45)를 이루는 제1전극(31), 또는 제2전극(32)의 길이를 나타내고, 1.0mm ~ 1.5mm의 범위를 가질 수 있고,
D3 및 D7은 각각 제1전극(31) 및 제2전극(32)의 단축 길이를 나타내고, 1.7mm ~ 1.8mm의 범위를 가질 수 있고,
D4는 제1전극(31), 또는 제2전극(32)의 중심부(42)의 두께를 나타내며, 2mm ~ 3mm의 범위를 가질 수 있고,
D5 및 D6는 각각 제1전극(31) 및 제2전극(32)의 장축 길이를 나타내고, 2.6mm ~ 2.7mm의 범위를 가질 수 있다.
여기서, D1 ? D7에 기재된 치수는 본 발명에서 언급되는 발광 소자의 일 예일 뿐, 본 발명의 발광 소자의 치수가 이에 한정되지 않음을 미리 밝혀둔다. 본 발명에 따른 발광 소자의 치수는 사용 용도, 발광 소자의 모델, 및 생산 공정의 용이함과 신뢰도 향상을 위해 제시된 치수는 언제든 변경될 수 있다.
본 참조도면에서 제1전극(31)의 길이방향 폭(D5)은 제2전극(32)에 비해 더 길게 형성된다. 이에 따라, 본 참조도면에서 발광 칩(10)은 방열 면적이 확보되는 제1전극(31)에 마운트됨이 바람직하다. 이때, 제1전극(31)과 제2전극(32)을 통해 외부 전원이 인가될 경우, 외부 전원의 전압 안정을 위해 제너 다이오드(미도시)를 추가하는 경우, 제너 다이오드(미도시)는 제2전극(32)에 마운트됨이 바람직하다.
상기 언급한 실시예의 조명장치는 전극의 구조 변경을 최소화하면서도 몸체와 전극의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 조명장치와 백라이트 유닛을 설명한다. 도 8은 실시예들에 따른 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치의 일실시예의 분해 사시도이다.
실시예에 따른 조명 장치는 광을 투사하는 광원(600)과 상기 광원(600)이 내장되는 하우징(400)과 상기 광원(600)의 열을 방출하는 방열부(500) 및 상기 광원(600)과 방열부(500)를 상기 하우징(400)에 결합하는 홀더(700)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(400)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(410)와, 상기 소켓결합부(410)와 연결되고 광원(600)이 내장되는 몸체부(420)를 포함한다. 몸체부(420)에는 하나의 공기유동구(430)가 관통하여 형성될 수 있다.
상기 하우징(400)의 몸체부(420) 상에 복수 개의 공기유동구(430)가 구비되어 있는데, 상기 공기유동구(430)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
상기 광원(600)은 회로 기판(610) 상에 복수 개의 발광소자 패키지(650)가 구비된다. 여기서, 상기 회로 기판(610)은 상기 하우징(400)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(500)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
상기 광원의 하부에는 홀더(700)가 구비되는데 상기 홀더(700)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 광원(100)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 상기 광원(100)의 발광소자 패키지(150)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 9는 실시예들에 따른 발광소자 모듈을 포함하는 백라이트를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 표시장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.
광원 모듈은 회로 기판(830) 상의 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(835)는 상술한 바와 같다.
상기 바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다.상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(840)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(840)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 도광판(840)이 생략되고 상기 반사판(820)과 제1 프리즘 시트(850) 사이의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 형태의 백라이트 유닛도 가능하다.
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
도시되지는 않았으나 상기 각각의 프리즘 시트 상에는 보호 시트가 구비될 수 있는데, 지지필름의 양면에 광확산성 입자와 바인더를 포함하는 보호층이 구비될 수 있다.
또한, 상기 프리즘층은 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 엘라스토머, 폴리이소프렌, 폴리실리콘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산시트가 배치될 수 있다. 상기 확산시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다.
상기 확산시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
상기 지지층은 메타크릴산-스틸렌 공중합체와 메타크릴산 메틸-스틸렌 공중합체가 혼합된 수지 100 중량부에 대하여, 1~10 마이크로 미터의 평균입경을 가진 실록산계 광확산제 0.1~10중량부, 1~10 마이크로 미터의 평균입경을 가진 아크릴계 광확산제 0.1~10중량부가 포함될 수 있다.
상기 제1 레이어와 제2 레이어는 메타크릴산 메틸-스틸렌 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 자외선 흡수제 0.01 ~ 1 중량부, 대전 방지제 0.001 ~ 10중량부로 포함될 수 있다.
상기 확산시트에서 상기 지지층의 두께는 100~10000 마이크로 미터이고, 상기 각각의 레이어의 두께는 10~1000 마이크로 미터일 수 있다.
본 실시예에서 상기 확산시트와 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
상술한 발광소자 패키지는 전극 구조 변경을 최소화하면서도 몸체와 전극의 결합력을 향상시킴으로써 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
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.
10 : 발광 칩 15 : 캐비티
20 : 몸체 22 : 캐소드 마크
27 : 보호 캡 31 : 제1전극
32 : 제2전극 40 : 제1 전극 또는 제2 전극
42 : 중심부 44: 주변부
45 : 평면부 46: 수직부
50 : 충진재 52, 54 : 돌출부

Claims (11)

  1. 몸체; 및
    상기 몸체에 고정되는 제1전극과 제2전극;을 포함하며,
    상기 제1전극과 상기 제2전극은,
    주변부의 두께가 중심부보다 얇고, 상기 주변부의 표면은 요철 구조로 형성되는 발광소자 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변부는 상기 중심부의 주변에 폐곡선을 이루는 발광소자 패키지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변부는 상기 제1 전극 또는 제2 전극의 가장 자리로부터 적어도 40 마이크로 미터의 폭을 갖는 발광소자 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심부의 상면의 높이는 상기 주변부의 상면의 높이보다 높은 발광소자 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변부의 높이와 상기 중심부의 높이의 비는 1대3 내지 3대4인 발광소자 패키지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 요철 구조는 곡면형, 삼각형, 사각형 및 다각형의 형상 구조 중 하나인 발광소자 패키지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 마주보는 모서리 영역에는 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 전극의 모서리 영역의 함몰부와 대응되는 발광소자 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 마주보는 모서리 영역에는 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 전극의 모서리 영역의 함몰부와 대응되는 발광소자 패키지.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 돌출부는 상기 제1 전극의 모서리에서 상기 제2 전극방향으로 돌출되고, 상기 제2 돌출부는 상기 제2 전극의 모서리에서 상기 제1 전극방향으로 돌출되게 형성된 발광소자 패키지.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부는 상기 제1 및 제2 전극 각각에 적어도 하나 이상 형성된 발광소자 패키지.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항의 발광소자 패키지를 포함하는 조명 시스템.
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