KR20130014263A - 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 소자에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제1리드 프레임; 상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 측면부는 복수의 홈들이 배열된 격자 패턴을 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제1리드 프레임; 상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 측면부는 복수의 홈들이 배열된 격자 패턴을 포함한다.
Description
실시 예는 발광소자에 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.
실시 예는 새로운 방습 구조를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체와의 접촉 영역에 방습 구조로서 노치 형상의 홈들이 배열된 격자 패턴을 갖는 리드 프레임을 포함하는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 리드 프레임의 방습 구조로서 단차 구조와 노치 형상의 홈들이 배열된 격자 패턴을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제1리드 프레임; 상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 측면부는 복수의 홈들이 배열된 격자 패턴을 포함한다.
실시 예는 발광 소자의 몸체와 리드 프레임의 접촉 면의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 칩으로 유입되는 습기 침투를 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 칩의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 B-B 측 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 제1 및 제2리드 프레임의 사시도이다.
도 5는 4의 제1 및 제2리드 프레임의 배면도이다.
도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 리드 프레임의 격자 패턴의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 리드 프레임의 격자 패턴의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1의 발광 칩을 나타낸 사시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 B-B 측 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 제1 및 제2리드 프레임의 사시도이다.
도 5는 4의 제1 및 제2리드 프레임의 배면도이다.
도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 리드 프레임의 격자 패턴의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 실시 예에 따른 리드 프레임의 격자 패턴의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1의 발광 칩을 나타낸 사시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
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 발광소자에 대해 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A측 단면도이며, 도 3은 도 1의 발광 소자의 B-B 측 단면도이고, 도 4는 도 1의 발광 소자의 제1 및 제2리드 프레임의 사시도이며, 도 5는 4의 제1 및 제2리드 프레임의 배 면도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 발광 소자(100)는 몸체(110), 제1 및 제2리드 프레임(120,130), 발광 칩(150), 몰딩 부재(160) 및 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130) 중 적어도 하나의 측면에 격자 패턴(25,35)을 포함한다.
상기 몸체(110)는 절연 재질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T)와 같은 수지 재질, 금속을 포함하는 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(110)는 리드 프레임(120,130)과의 사출 성형되는 수지 재질(예; PPA)을 그 예로 설명하기로 한다.
상기 몸체(110)의 상측에는 캐쏘드 마크(cathode mark)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광 소자(100)의 제1 리드 프레임(120) 또는 제2 리드 프레임(130)을 구분하여, 상기 제1,2 리드 프레임(120,130)의 극성의 방향에 대한 혼동을 방지할 수 있다.
상기 몸체(110) 내에는 캐비티(115)가 형성되며, 상기 캐비티(115)는 상부가 개방된 오목한 형상을 포함한다. 상기 캐비티(115)는 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(115)의 바닥부에는 복수의 리드 프레임(120,130)이 배치되며, 상기 복수의 리드 프레임(120,130)은 전기적으로 이격되게 배치된다.
상기 캐비티(115)의 제1측면(101)과 제2측면(102)은 서로 대향되며, 제3측면(103)과 제4측면(104)는 서로 대향된다. 상기 제1측면(101)과 상기 제2측면(102)의 면적은 상기 제3측면(103)과 제4측면(104)의 면적보다 작게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(115)의 제1내지 제4측면(101,102,103,104)은 캐비티 바닥면에 대해 소정 각도로 경사지게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(115)의 제1측면(101)과 제2측면(102)의 경사 각도는 상기 제3측면(103)과 제4측면(104)의 경사 각도와 동일하거나 더 넓을 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(120,130)은 적어도 2개가 전기적으로 분리되며, 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(120,130)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 제1, 2리드 프레임(120,130)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 두께는 0.3mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.3mm~0.8mm를 포함한다.
상기 복수의 리드 프레임(120,130)의 적어도 일부는 캐비티(115)의 바닥부에 배치되며, 상기 몸체(110)의 하부에 노출될 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(120,130)은 전극 단자로 사용된다.
상기 캐비티(115) 내에는 발광 칩(150)이 배치되며, 상기 발광 칩(150)은 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(150)은 칩 내의 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 칩, 또는 칩 내의 두 전극이 서로 반대 측면에 배치된 수직형 칩으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수평형 칩은 적어도 2개의 와이어에 연결될 수 있고, 수직형 칩은 적어도 1개의 와이어에 연결될 수 있다. 또는 상기 발광 칩(150)은 플립 방식으로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(150)은 도시된 것과 같이, 제1리드 프레임(120) 위에 탑재되고, 제1리드 프레임(120)과 제1와이어(151)로 연결되고, 상기 제2 리드 프레임(130)과 제2와이어(152)로 연결된다.
상기 캐비티(115)에는 몰딩 부재(160)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(160)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(160)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(160) 위에는 렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1리드 프레임(120)은 상기 캐비티(115)의 제1영역에서 상기 몸체(110)의 제1측면(106) 방향으로 연장된다. 상기 제2리드 프레임(130)은 캐비티(115)의 제2영역에서 상기 몸체(110)의 제2측면(107) 방향으로 연장된다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 상면 너비는 상기 몸체(110)의 한 측면(106,107)의 너비(L1)보다 작을 수 있으며, 상기 몸체(110)의 다른 측면(108,109)의 너비(L2)는 상기 너비 L1보다 넓거나 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(120)의 상면부(127)는 플랫한 형상 또는 굴곡진 형상을 포함하며, 상기 제2리드 프레임(130)의 상면부(137)는 플랫한 형상 또는 굴곡진 형상을 포함한다.
상기 제1리드 프레임(120)은 제1측벽부(125) 및 제2측벽부(126)를 포함하며, 상기 제1측벽부(125) 및 제2측벽부(126)는 상기 제1리드 프레임(120)으로부터 상기 캐비티(115)의 바닥면보다 더 돌출되며 서로 마주보게 배치된다. 상기 제1측벽부(125)는 상기 캐비티(115)의 제3측면(101)에 배치되고, 그 내측면(S1)은 상기 제3측면(103)의 표면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제2측벽부(126)는 상기 캐비티(115)의 제4측면(104)에 배치되고, 그 내측면(S2)은 상기 제4측면(104)의 표면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(130)은 제3측벽부(135) 및 제4측벽부(136)를 포함하며, 상기 제3측벽부(135) 및 제4측벽부(136)는 상기 제2리드 프레임(130)으로부터 상기 캐비티(115)의 바닥면보다 더 돌출되며 서로 마주보게 배치된다. 상기 제3측벽부(135)는 상기 캐비티(115)의 제3측면(101)에 배치되고, 그 내측면(S3)은 상기 제3측면(103)의 표면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 제4측벽부(136)는 상기 캐비티(115)의 제4측면(104)에 배치되고, 그 내측면(S4)은 상기 제4측면(104)의 표면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
도 3과 같이, 상기 제1 및 제2측벽부(125,126)의 높이(T5)는 상기 캐비티(115)의 깊이(T4)보다 낮은 높이로 형성될 수 있으며, 상기 발광 칩(150)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 3및 제4측벽부(135,136)는 상기 제1 및 제2측벽부(125,126)의 높이(T5)와 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1 내지 제4측벽부(125,126,135,136)는 상기 캐비티(115)의 바닥면에 대해 소정 각도로 경사질 수 있으며, 그 경사 각도는 상기 캐비티(115)의 제3 및 제4측면(103,104)과 동일한 각도로 경사질 수 있다.
상기 캐비티(115)의 측면(101,102,103,104) 중 적어도 하나와 상기 각 리드 프레임(120,130)의 측벽부(125,126,135,136)의 내 측면(S1,S2,S3,S4)에는 반사 물질이 선택적으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 하면(128)은 발광 소자의 하면과 동일한 평면 상에 배치되어, 보드 상에 탑재될 때, 발광 칩(150)으로부터 발생된 열을 효과적으로 방열하게 된다. 그러나, 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 대부분은 발광 소자의 하부에 노출됨으로써, 습기 침투 경로가 짧아 내습성이 떨어지는 문제가 있다. 실시 예는 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 표면 중 상기 몸체(110)과 접촉되는 거의 모든 영역에 격자 패턴(25,35)을 형성하여, 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)과 상기 몸체(110) 사이의 접착 면적을 증대시켜 주고, 습기 침투 경로를 길게 해 주어 내습성을 갖는 발광 소자(100)를 제공할 수 있다.
상기 격자 패턴(25,35)은 서로 다른 방향의 노치 형상의 홈들이 소정 간격을 갖고 서로 교차되어 배열된다. 상기 노치 형상의 홈들의 깊이는 예컨대, 리드 프레임 두께의 10%~50%로 형성될 수 있으며, 예컨대 0.003~0.75mm로 형성될 수 있다. 상기 노치 형상의 홈들의 간격은 상기 리드 프레임의 두께의 2/4 이하 예컨대, 상기 리드 프레임 두께의 1/4 ~ 2/4의 범위로 형성될 수 있다. 상기 노치 형상의 홈들의 교차 방향은 소정 각도로 엇갈린 방향으로 형성될 수 있으며, 예컨대 90°±20° 방향으로 엇갈리게 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4 와 같이, 제1리드 프레임(120)은 제1격자 패턴(25)을 포함하고, 제2리드 프레임(130)은 제2격자 패턴(35)을 포함한다. 상기 제1격자 패턴(25) 및 제2격자 패턴(35)은 스템퍼(stemper)를 이용하여 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1격자 패턴(25)은 상기 제1리드 프레임(120)의 제1측면부(121), 제3측면부(123) 및 제4측면부(124) 상에 형성된다. 상기 제2격자 패턴(35)은 상기 제2리드 프레임(130)의 제1측면부(131), 제3측면부(133) 및 제4측면부(134) 상에 형성된다. 상기 제1격자 패턴(25)와 상기 제2격자 패턴(35)은 방습 구조로 사용될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(120)의 제1측면부(121)와 상기 제2리드 프레임(130)의 제1측면부(131)는 서로 대응되며, 몸체(110)의 분리부(110A)에 소정 간격(T1)으로 이격되며, 상기 몸체(110)의 분리부(110A)와 접촉된다.
상기 제1리드 프레임(120)의 제1 내지 제4측면부(121,122,123,124)는 상부(21)가 하부(22)보다 외부로 더 돌출된 단차 구조로 형성되며, 상기 단차 구조는 도 3과 같이, 상기 상부(21)의 측면과 하부(22)의 측면이 소정 두께 차이(T3=T2-T1)를 가지며, 상기 두께 차이(T3)는 0.1mm 이상을 포함하며, 이는 습기 침투 경로를 증가시켜 줄 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 5와 같이, 제1격자 패턴(25)은 상기 제1리드 프레임(120)의 상부(21)의 측면과 하부(22)의 측면, 상기 상부(21) 측면과 하부(22) 측면 사이의 연결 면(23)에 형성된다. 상기 연결 면(23)은 수평한 면이거나 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(120)의 측면부(121,123,124)에는 제1격자 패턴(25)과 상기 단차 구조에 의해 습기 침투 경로가 더 길게 형성될 수 있다.
상기 제2격자 패턴(35)은 상기 제2리드 프레임(130)의 상부(31)의 측면, 하부(32) 측면, 상기 상부(31) 및 하부(32)의 측면 사이의 연결 면(33)에 형성된다. 상기 연결 면(33)은 수평한 면이거나 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(130)의 측면부(131,133,134)에는 제2격자 패턴(35)과 상기 단차 구조에 의해 습기 침투 경로가 더 길게 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 제1리드 프레임(120)의 제2측면부(122)의 영역(A1)과 상기 제2리드 프레임(130)의 제2측면부(132)의 영역(A2)는 상기 몸체(110)와의 접촉되지 않을 수 있고, 습기 침투 경로가 다른 부분보다는 상대적으로 길어, 상기 격자 패턴을 형성하지 않을 수 있다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 제1리드 프레임(120)의 제1 및 제2장벽부(125,126)의 측면 중에서 상면(S11,S12)과 내 측면(S1,S2)을 제외한 영역에는 제1격자 패턴(25)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2장벽부(125,126)의 측면 중에서 상면(S11,S12)과 내 측면(S1,S2)은 상기 캐비티(115)의 바닥보다 더 높은 영역으로서, 습기 침투 경로 상에서 이격되어 있다.
상기의 상기 제2리드 프레임(130)의 제3 및 제4장벽부(135,136)의 측면 중에서 상면(S13,S14)과 내 측면(S3,S4)을 제외한 영역에는 상기의 제2격자 패턴(35)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제3 및 제4장벽부(135,136)의 측면 중에서 상면(S13,S14)과 내 측면(S3,S4)은 상기 캐비티(115)의 바닥보다 더 높은 영역으로서, 습기 침투 경로 상에서 이격되어 있다.
여기서, 상기 제1리드 프레임(120)의 하부(22) 너비(L3)는 상기 몸체(110)의 제3 및 제4측면(108,109) 사이의 간격인 L1보다는 짧기 때문에, 상기 제1리드 프레임(120)의 하부(22) 중 적어도 3측면은 상기 몸체(110) 내에 접촉된다. 마찬가지로, 상기 제2리드 프레임(130)의 하부(32) 중 적어도 3측면도 상기 몸체(110) 내에 접촉된다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 제1리드 프레임(120)의 측면부(121,122,123,124)와 제2리드 프레임(130)의 측면부(131,132,133,134)가 단차 구조로 형성됨으로써, 습기 침투 경로가 더 길어질 수 있다. 여기서, 상기 습기 침투 경로는 발광 칩(150)과의 실제 거리일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2리드 프레임(120,130)에는 구멍(129,139)이 형성될 수 있으며, 상기 구멍(129,139)에는 몸체(110)의 일부가 채워진다. 이에 따라 상기 각 리드 프레임(120,130)과 몸체(110) 사이의 접착력은 증가될 수 있다.
도 6은 격자 패턴의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 6의 격자 패턴의 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 격자 패턴(25,35)은 제1방향(X) 및 제2방향(Y)으로 서로 평행한 복수의 홈(25A)과, 상기 제1방향(X)과 제2방향(Y)의 홈(25A) 사이에 돌출부(25B)가 배치된다.
상기 홈(25A)들은 제1방향(X)으로 서로 평행하게 배열되고, 제2방향(Y)으로 서로 평행하게 배열된다. 상기 제1방향(X)과 제2방향(Y)은 서로 직교하는 방향으로서, 예컨대 90°±20° 방향으로 엇갈리게 배치될 수 있다.
상기 홈(25A)은 예컨대, 노치 형상의 패턴으로서, 그 단면은 삼각 형상 또는 뿔 형상을 포함할 수 있으며, 그 깊이는 리드 프레임(120,130)의 두께(T8)의 10%~50% 사이의 깊이로 형성될 수 있으며, 예컨대, 0.003~0.75mm로 형성될 수 있다. 상기 홈(25A)들의 간격(T6)은 상기 리드 프레임(120,130)의 두께(T8)의 1/4~2/4의 간격으로 이격될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 돌출부(25C)는 외 형상이 피라미드 형상 또는 다면체 형상을 포함하며, 제1방향(X)과 제2방향(Y)의 홈(25A)들 사이에 각각 배치될 수 있다.
도 8은 격자 패턴의 다른 예를 나타낸 도면이며, 도 9는 도 8의 격자 패턴의 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 격자 패턴(25,35)의 제1방향(X) 및 제2방향(Y)으로 서로 평행한 복수의 홈(25C)과, 상기 제1방향(X)과 제2방향(Y)의 홈(25C) 사이에 돌출부(25D)가 배치된다. 상기 홈(25C)은 노치 형상의 홈으로서, 상부 너비가 하부 너비보다 더 넓은 형상으로서, 그 단면 형상이 뿔 형상 또는 삼각 형상을 포함한다. 또한 상기 돌출부(25D)는 다면체 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 사다리꼴 형상을 포함할 수 있다. 상기 홈(25C)의 깊이는 상기 리드 프레임(120,130)의 두께(T8)의 10~50% 사이로 형성될 수 있다. 상기 홈(25C)들의 간격(T7)은 상기 리드 프레임(120,130)의 두께(T8)의 1/4~2/4의 간격으로 이격될 수 있으며, 이러한 노치 형상의 홈 깊이 및 간격은 상기 각 프레임의 표면적과 상기 몸체와의 기밀성을 증가시켜 줄 수 있어, 방습 효과를 개선시켜 줄 수 있는 수치이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 발광 소자는 몸체(110), 제1 및 제2리드 프레임(120,130), 방열 프레임(140), 발광 칩(150), 몰딩 부재(160) 및 상기 제1, 제2리드 프레임 및 방열 프레임(120,130,140) 중 적어도 하나의 측면에 격자 패턴(25,35,45)을 포함한다.
상기 방열 프레임(140)은 상기 제1 리드 프레임(120)과 상기 제2리드 프레임(130) 사이에 배치되며, 전기적으로 무 극성일 수 있다. 상기 발광 칩(150)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)과 전기적으로 연결되며, 상기 방열 프레임(140) 상에 탑재된다. 상기 제1리드 프레임(120), 상기 제2리드 프레임(130) 및 상기 방열 프레임(140)의 하면은 상기 몸체(110)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 방열 프레임(140)의 재질은 상기 리드 프레임(120,130)의 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 방열 프레임(140)은 도 3 및 도 4에 도시된 노치 패턴을 갖는 장벽부를 더 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 격자 패턴(25,35)은 몸체(110)과의 접촉되는 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 측면부에 각각 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(120,130)의 측면부는 도 2내지 도 4와 같이 단차 구조을 갖고, 상기 단차 구조 상의 표면에 격자 패턴(25,35)이 각각 형성될 수 있다.
상기 방열 프레임(140)의 격자 패턴(45)은 상기 제1리드 프레임(120)의 측면부와 대응되는 측면부와 상기 제2리드 프레임(130)의 측면부와 대응되는 측면부에 각각 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(120)과 방열 프레임(140) 사이에는 몸체(110)의 제1분리부(110B)가 배치되고, 상기 제2리드 프레임(130)과 방열 프레임(140) 사이에는 몸체(110)의 제2분리부(110A)가 배치된다. 상기 리드 프레임(120,130)과 방열 프레임(140) 사이의 격자 패턴(25,35,45)은 제1 및 제2분리부(110A, 110B)에 접촉되어, 습기 침투 경로를 증가시켜 줄 수 있어, 방습 구조로 사용될 수 있다.
실시 예는 방습 구조로서, 각 리드 프레임 또는/및 방열 프레임에 노치 형상의 홈을 갖는 격자 패턴을 형성해 주어, 몸체와의 접착력 및 기밀성을 증가시켜 주고, 습기 침투 경로를 더 길게 하여, 습기 침투를 억제할 수 있다.
실시 예는 방열 구조로서, 상기의 노치 형상의 홈을 갖는 격자 패턴을 이용할 수 있다. 상기의 격자 패턴은 상기의 개시된 실시 예의 구조로 형성되어, 리드 프레임이나 방열 프레임의 표면적을 증가시켜 주어, 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 11은 도 1의 발광 소자의 발광 칩의 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 발광 칩(200)는 기판(211), 버퍼층(213), 제1도전형 반도체층(215), 활성층(217), 제2도전형 반도체층(219), 전극층(231), 제1전극 패드(241), 및 제2전극 패드(251)를 포함한다.
상기 기판(211)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3, LiGaO3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(211)의 상면에는 복수의 돌출부가 형성될 수 있으며, 상기의 복수의 돌출부는 상기 기판(211)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 광 추출 구조로 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 스트라이프 형상, 반구형상, 또는 돔(dome) 형상을 포함할 수 있다. 상기 기판(211)의 두께는 30㎛~300㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(211) 위에는 버퍼층(213)이 형성되며, 상기 버퍼층(213)은 2족 내지 6족 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(213)은 III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체층을 포함하며, 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체로서, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 버퍼층(213)은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 초 격자 구조로 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(213)은 상기 기판(211)과 질화물 계열의 반도체층과의 격자 상수의 차이를 완화시켜 주기 위해 형성될 수 있으며, 결함 제어층으로 정의될 수 있다. 상기 버퍼층(213)은 상기 기판(211)과 질화물 계열의 반도체층 사이의 격자 상수 사이의 값을 가질 수 있다. 상기 버퍼층(213)은 ZnO 층과 같은 산화물로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 버퍼층(213)은 30~500nm 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 버퍼층(213) 위에는 저 전도층이 형성되며, 상기 저 전도층은 언도프드 반도체층으로서, 제1도전형 반도체층의 전도성 보다 낮은 전도성을 가진다. 상기 저 전도층은 3족-5족 화합물 반도체를 이용한 GaN계 반도체로 구현될 수 있으며, 이러한 언도프드 반도체층은 의도적으로 도전형 도펀트를 도핑하지 않더라도 제1도전형 특성을 가지게 된다. 상기 언도프드 반도체층은 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 버퍼층(213) 위에는 제1도전형 반도체층(215)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(215)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현되며, 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(215)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형의 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다.
상기 버퍼층(213)과 상기 제1도전형 반도체층(215) 사이에는 반도체층이 형성되며, 상기 반도체층은 서로 다른 제1층과 제2층이 교대로 배치된 초격자 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층과 제2층의 두께는 수 A 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(215)과 상기 활성층(217) 사이에는 제1도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(217)의 장벽층의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다.
상기 제1도전형 반도체층(215) 위에는 활성층(217)이 형성된다. 상기 활성층(217)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선, 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(217)은 우물층/장벽층이 교대로 배치되며, 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, AlGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN의 적층 구조를 이용하여 2~30주기로 형성될 수 있다.
상기 활성층(217) 위에는 제2도전형 클래드층이 형성되며, 상기 제2도전형 클래드층은 상기 활성층(217)의 장벽층의 밴드 갭보다 더 높은 밴드 갭을 가지며, III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN 계 반도체로 형성될 수 있다.
상기 제2도전형 클래드층 위에는 제2도전형 반도체층(219)이 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(219)은 제2도전형의 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(219)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(219)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
발광 구조물(220) 내에서 상기 제1도전형과 상기 제2도전형의 전도성 타입은 상기의 구조와 반대로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 제2도전형의 반도체층(219)은 n형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층(215)은 p형 반도체층으로 구현될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(219) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층인 n형 반도체층이 더 형성할 수도 있다. 발광소자(200)는 상기 제1도전형 반도체층(215), 활성층(217) 및 상기 제2도전형 반도체층(219)을 발광 구조물(220)로 정의될 수 있으며, 상기 발광 구조물(220)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 상기 n-p 및 p-n 접합은 2개의 층 사이에 활성층이 배치되며, n-p-n 접합 또는 p-n-p 접합은 3개의 층 사이에 적어도 하나의 활성층을 포함하게 된다.
상기 제1도전형 반도체층(215) 위에 제1전극 패드(241)가 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(219) 위에 전극층(231) 및 제2전극 패드(251)가 형성된다.
상기 전극층(231)은 전류 확산층으로서, 투과성 및 전기 전도성을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 상기 전극층(231)은 화합물 반도체층의 굴절률보다 낮은 굴절률로 형성될 수 있다.
상기 전극층(231)은 상기 제2도전형 반도체층(219)의 상면에 형성되며, 그 물질은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 등 중에서 선택되며, 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 전극층(231)은 다른 예로서, 반사 전극층으로 형성될 수 있으며, 그 물질은 예컨대, Al, Ag, Pd, Rh, Pt, Ir와 같은 금속 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제1전극 패드(241)와 상기 제2전극 패드(251)는 Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광 소자의 표면에 절연층이 더 형성될 수 있으며, 상기 절연층은 발광 구조물(220)의 층간 쇼트(short)를 방지하고, 습기 침투를 방지할 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자의 표면에 형광체층이 더 배치될 수 있으며, 상기 형광체층은 발광 소자의 활성층으로부터 방출된 빛의 파장을 변환시켜 줄 수 있다.
상기 제2전극패드(251)는 상기 제2도전형 반도체층(219) 및/또는 상기 전극층(231) 위에 형성될 수 있으며, 제2전극 패턴(253)을 포함할 수 있다.
상기 제2전극 패턴(253)은 상기 제2전극 패드(251)로부터 분기된 암(arm) 구조 또는 핑거(finger) 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2전극 패드(251)는 오믹 접촉, 접착층, 본딩층의 특성을 갖는 금속층들을 포함하며, 비 투광성으로 이루어질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2전극 패드(251)는 발광 칩 위에서 볼 때, 상기 제1전극 패드(241)와 발광칩의 어느 한 변 너비의 1/2 이상 이격되며, 상기 제2전극 패턴(253)은 상기 전극층(231) 위에 상기 발광 칩의 어느 한 변 너비의 1/2 이상의 길이로 형성될 수 있다.
상기 제2전극 패드(251) 및 상기 제2전극 패턴(253) 중 적어도 하나의 일부는 상기 제2도전형 반도체층(219)의 상면에 오믹 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1전극 패드(241)는 상기 제1도전형 반도체층(215)의 상면 중에서 제1영역(A1)에 형성되며, 상기 제1영역(A1)은 상기 제1도전형 반도체층(215)의 일부 영역으로서, 상기 제2도전형 반도체층(219) 및 상기 활성층(217)의 일부가 에칭되고 상기 제1도전형 반도체층(215)의 상면 일부가 노출되는 영역이다. 여기서, 상기 제1도전형 반도체층(215)의 상면은 상기 활성층(217)의 측면으로부터 단차진 영역이며, 상기 활성층(217)의 하면보다 낮은 위치에 형성된다.
상기 발광 구조물(220)에는 홈(225)이 형성되며, 상기 홈(225)은 상기 발광 구조물(220)의 상면으로부터 상기 제1도전형 반도체층(215)이 노출되는 깊이로 형성된다. 상기 제1도전형 반도체층(215)의 제1영역(A1)과 상기 홈(225)의 깊이는 상기 발광 구조물(220)의 상면으로부터 동일한 깊이이거나 서로 다른 깊이로 형성될 수 있다. 상기 홈(225)은 형성하지 않을 수 있다.
상기 제1전극 패드(241)에는 제1전극 패턴이 연결될 수 있으며, 상기 제1전극 패턴은 상기 제1전극 패드(241)에 적어도 하나가 연결되며, 발광 칩 위에서 볼 때 상기 제2전극 패턴(253)의 일측 또는 상기 제2전극 패턴(253) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1전극 패턴은 상기 발광 구조물(220)의 홈(225) 내에 배치되며, 상기 제1도전형 반도체층(215)의 상면과 접촉된다. 상기 제1전극 패턴은 상기 제1전극 패드(241)로부터 상기 제2전극 패드(251)에 더 가깝게 연장되며, 상기 제2전극 패턴은 상기 제2전극 패드(251)로부터 상기 제1전극 패드(241)에 더 가깝게 연장될 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 12 및 도 13에 도시된 표시 장치, 도 14에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(100)를 포함하며, 상기 발광 소자(100)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자(100)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1061)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(100)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(100)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 14를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자(100)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자(100) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자(100)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
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.
100: 발광 소자, 110: 몸체, 115: 캐비티, 150: 발광칩, 160: 몰딩 부재, 120,130: 리드 프레임, 24,35,45: 격자 패턴, 140: 방열 프레임
Claims (17)
- 캐비티를 갖는 몸체;
상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제1리드 프레임;
상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치되며, 상기 몸체 내에 접촉된 복수의 측면부를 갖는 제2리드 프레임;
상기 캐비티 내에 발광 칩; 및
상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하며,
상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 측면부는 복수의 홈들이 배열된 격자 패턴을 포함하는 발광 소자. - 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임 위에 상기 발광 칩이 탑재되는 발광 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 방열 프레임이 배치되며, 상기 발광 칩은 상기 방열 프레임 위에 탑재되는 발광 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자 패턴은 제1방향 및 상기 제1방향과 어긋난 제2방향으로 배열된 노치 형상의 홈들과, 상기 노치 형상의 홈들 사이에 볼록부를 포함하는 발광 소자.
- 제4항에 있어서, 상기 제1방향과 상기 제2방향은 서로 직교하는 방향을 포함하는 발광 소자.
- 제4항에 있어서, 상기 홈들은 상부 너비보다 하부 너비가 좁은 형상을 포함하는 발광 소자.
- 제4항에 있어서, 상기 볼록부는 피라미드 형상 및 사다리꼴 형상 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격자 패턴은 상기 제1리드 프레임의 측면부들 중 상기 몸체와 접촉되는 측면부들에 형성되는 발광 소자.
- 제8항에 있어서, 상기 격자 패턴은 상기 제2리드 프레임의 측면부들 중 상기 몸체와 접촉되는 측면부들에 형성되는 발광 소자.
- 제9항에 있어서, 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 측면부는 상부가 하부보다 더 돌출된 단차 구조를 포함하며,
상기 단차 구조의 표면에 상기 격자 패턴이 더 형성되는 발광 소자. - 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥보다 더 돌출되어 상기 캐비티의 제1측면에 형성된 제1측벽부; 및 상기 캐비티의 바닥보다 더 돌출되어 상기 캐비티의 제1측면의 반대측 제2측면에 상기 제1측벽부와 대응되게 형성된 제2측벽부를 포함하는 발광 소자.
- 제1항 또는 제11항에 있어서, 상기 제2리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥보다 더 돌출되어 상기 캐비티의 제1측면에 형성된 제3측벽부; 및 상기 캐비티의 바닥보다 더 돌출되어 상기 캐비티의 제1측면의 반대측 제2측면에 상기 제3측벽부와 대응되게 형성된 제4측벽부를 포함하는 발광 소자.
- 제11항에 있어서, 상기 제1측벽부 및 상기 제2측벽부의 표면 중 상기 몸체와 접촉되는 면에 상기 격자 패턴이 더 형성되는 발광 소자.
- 제12항에 있어서, 상기 제3측벽부 및 상기 제4측벽부의 측면 중 상기 몸체와 접촉되는 면에 상기 격자 패턴이 더 형성되는 발광 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 격자 패턴의 홈 깊이는 상기 제1리드 프레임 두께의 10%~50% 범위의 깊이로 형성되는 발광 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 격자 패턴의 홈들 간의 간격은 상기 제1리드 프레임 두께의 1/4~2/4 범위의 간격으로 형성되는 발광 소자.
- 제3항에 있어서, 상기 제1리드 프레임, 상기 제2리드 프레임 및 상기 방열 프레임의 하면은 상기 몸체의 하면과 동일 평면 상에 배치되는 발광 소자.
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