KR20130021293A - Light emitting device package and lighting system having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 소자 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device package.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.A light emitting device, such as a light emitting device, is a kind of semiconductor device that converts electrical energy into light, and has been spotlighted as a next-generation light source by replacing a conventional fluorescent lamp and an incandescent lamp.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.Since the light emitting diode generates light by using a semiconductor element, the light emitting diode consumes very low power as compared with an incandescent lamp that generates light by heating tungsten, or a fluorescent lamp that generates ultraviolet light by impinging ultraviolet rays generated through high-pressure discharge on a phosphor .
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.In addition, since the light emitting diode generates light using the potential gap of the semiconductor device, it has a longer lifetime, faster response characteristics, and an environment-friendly characteristic as compared with the conventional light source.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다. Accordingly, many researches are being conducted to replace the existing light sources with light emitting diodes, and the light emitting diodes have been increasingly used as light sources for lighting devices such as various lamps, liquid crystal displays, electronic displays, and street lamps that are used indoors and outdoors.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device package having a new structure.
실시 예는 복수의 캐비티에 단일 프레임이 배치된 발광 소자 패키지를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device package in which a single frame is disposed in a plurality of cavities.
실시 예는 하나의 리드 프레임과 다른 금속층을 갖는 발광 소자 패키지를 제공한다. The embodiment provides a light emitting device package having one lead frame and another metal layer.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 몸체; 상기 몸체의 제1영역에 배치되는 제1캐비티; 상기 제1캐비티와 이격되고, 상기 몸체의 제2영역에 배치되는 제2캐비티; 상기 제1캐비티 및 제2캐비티 내에 배치된 리드 프레임; 상기 제1캐비티에 배치되는 제1발광 소자; 상기 제2캐비티에 배치되는 제2발광 소자; 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티와 다른 영역에 배치된 절연 필름; 상기 절연 필름 상에 배치되며 상기 제1발광 소자와 상기 제2발광 소자가 전기적으로 연결된 금속층; 및 상기 제1캐비티 및 상기 제2캐비티에 몰딩 부재를 포함한다. The light emitting device package according to the embodiment includes a body; A first cavity disposed in the first region of the body; A second cavity spaced apart from the first cavity and disposed in a second area of the body; A lead frame disposed in the first cavity and the second cavity; A first light emitting device disposed in the first cavity; A second light emitting device disposed in the second cavity; An insulation film disposed in an area different from the first cavity and the second cavity; A metal layer disposed on the insulating film and electrically connected to the first light emitting device and the second light emitting device; And a molding member in the first cavity and the second cavity.
실시 예는 복수의 캐비티를 갖는 발광 소자 패키지에서 방열 효율이 개선될 수 있다. The embodiment may improve heat dissipation efficiency in a light emitting device package having a plurality of cavities.
실시 예는 발광 소자 패키지와 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. The embodiment can improve the reliability of the light emitting device package and the light unit having the same.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 배면도이다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 예를 나타낸 도면이다.
1 is a perspective view of a light emitting device package according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the light emitting device package shown in FIG. 1.
3 is a rear view of the light emitting device package shown in FIG. 1.
4 is a side cross-sectional view of a light emitting device package according to the second embodiment.
5 is a diagram illustrating a display device including a light emitting device package according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram illustrating another example of a display device including a light emitting device package according to an exemplary embodiment.
7 is a view showing an example of a lighting device including a light emitting device package according to the embodiment.
이하, 본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.Hereinafter, in the description of the embodiment according to the present invention, when described as being formed on the "on or under" of each element, the (up) or down (bottom) (on or under) includes both the two elements are in direct contact with each other (directly) or one or more other elements are formed indirectly formed (indirectly) between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element. In addition, the criteria for above or below each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.In the drawings, dimensions are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of illustration. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size. The same reference numerals denote the same elements throughout the description of the drawings. Hereinafter, a light emitting device package according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이며, 도 3의 도 1의 발광 소자 패키지의 배면도이다. 1 is a perspective view of a light emitting device package according to an embodiment, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the light emitting device of FIG. 1, and is a rear view of the light emitting device package of FIG. 1.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 몸체(110), 상기 몸체(110)의 제1영역에 제1 캐비티(135), 상기 몸체(110)의 제2영역에 제2캐비티(136), 상기 몸체(110) 내에 리드 프레임(121), 절연필름(131), 금속층(140), 제1 발광 소자(151) 및 제2 발광 소자(152)를 포함한다.1 to 3, the light
상기 몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si) 계열, 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 몸체(110)는 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.The
상기 몸체(110)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수도 있다. 몸체(110)가 전기 전도성을 갖는 재질인 경우, 몸체(110)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어 몸체(110)가 리드 프레임(121)과 전기적으로 쇼트(short)되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 위에서 바라본 몸체(110)의 둘레 형상은 발광 소자 패키지(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.The
상기 몸체(110)는 복수의 측면(S1~S4)을 포함하며, 상기 복수의 측면(S1~S4) 중 적어도 하나는 상기 몸체(110)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 몸체(110)의 외형은 다면체로서, 예컨대 육면체를 포함하며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
상기 몸체(110)의 상부(116)에는 상기 제1캐비티(135)의 상부가 개방된 제1영역과, 상기 제2캐비티(136)의 상부가 개방된 제2영역을 포함하며, 광이 방출되는 영역이다. The
상기 제1캐비티(135) 및 상기 제2캐비티(136)는 상기 몸체(110)의 상면과 하면 사이에 배치된다.The
상기 제1캐비티(135) 및 제2캐비티(136)는 상기 몸체(110)의 서로 다른 영역에 배치되며, 상기 몸체(110)의 상부로부터 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제1캐비티(135)의 측면은 상기 제1캐비티(135)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제1캐비티(135)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다. 상기 제1캐비티(135) 및 제2캐비티(136)는 발광 소자 패키지의 길이 방향에 대해 같은 중심부 상에 배치될 수 있다.
The
도 1 및 도 2와 같이, 리드 프레임(121)은 제1프레임부(122), 연결 프레임부(123), 제2프레임부(124)를 포함하며, 일체로 형성된다. 상기 제1프레임부(122)는 제1캐비티(135)의 구조로 형성되며, 상기 제2프레임부(124)는 제2캐비티(136)의 구조로 형성된다. 상기 연결 프레임부(123)는 상기 제1프레임부(122)와 제2프레임부(124)를 서로 연결해 준다. 상기 리드 프레임(121,131,141)은 Al, Ag, Cu, Ni의 금속 또는 합금을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 그 두께는 0.15mm ~ 0.3mm일 수 있다.1 and 2, the
상기 제1프레임부(122)의 상측 둘레(122A)는 상기 몸체(110)의 상면과 하면 사이에 접촉되어 배치될 수 있으며, 상기 제2프레임부(124)의 상측 둘레(124A)는 상기 몸체(110)의 상면과 하면 사이에 접촉되어 배치될 수 있다.The
상기 연결 프레임부(123)의 상면은 상기 제1캐비티(135) 및 제2캐비티(136)의 바닥보다 상기 몸체(110)의 상면에 더 가깝게 배치될 수 있다. 상기 연결 프레임부(123)는 상기 제1캐비티(135)와 제2캐비티(136) 사이에 배치된다. The top surface of the
상기 리드 프레임(121)은 상기 제1캐비티(135) 및 상기 제2캐비티(136)을 형성하며, 상기 제1프레임부(122) 상에 제1발광 소자(151)가 탑재되고, 제2프레임부(124) 상에 제2발광 소자(152)가 탑재된다. 상기 제1 및 제2발광 소자(151,152)는 하나의 리드 프레임(121) 상에 탑재되며, 상기 리드 프레임(121)의 면적이 각 캐비티에 분리된 리드 프레임의 면적보다 더 넓게 배치될 수 있어, 방열 효율은 개선될 수 있다. The
상기 제1발광 소자(151)는 제1프레임부(122)에 본딩되고, 금속층(140)의 본딩부(141)과 제1와이어(155)로 연결된다. 제2발광 소자(152)는 제2프레임부(124)에 본딩되고, 금속층(140)의 본딩부(141)과 제2와이어(155)로 연결된다. 상기 발광 소자(151,152)는 각 캐비티(135,136)의 중심부에 배치될 수 있으며, 서로 병렬로 연결될 수 있다. The first
상기 제1발광 소자(151) 및 제2발광 소자(152)는 자외선 대역부터 가시광선 대역의 파장 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 동일한 피크 파장의 광을 방출하거나, 서로 다른 피크 파장의 광을 방출할 수 있다. 상기 제1발광 소자(151) 및 제2발광 소자(152)는 3족-5족 화합물 반도체를 이용한 LED 칩 예컨대, UV(Ultraviolet) LED 칩, 청색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 백색 LED 칩, 적색 LED 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
The first
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1프레임부(122)의 하면은 몸체(110)의 하면(S5)과 동일 평면 상에 배치되며, 상기 제2프레임부(124)의 하면은 상기 몸체(110)의 하면(S5)과 동일 평면 상에 배치되며, 상기 제1프레임부(122) 및 제2프레임부(124)의 하면은 서로 이격되어 서로 다른 영역에서 솔더로 본딩된다.
2 and 3, the bottom surface of the
상기 리드 프레임(121)의 연결 프레임부(123) 상에는 절연필름(131)이 배치되며, 상기 절연 필름(131)은 예컨대 PI(폴리 이미드) 필름, PET(폴리에틸렌텔레프탈레이트) 필름, EVA(에틸렌비닐아세테이트)필름, PEN(폴리에틸렌나프탈레이트) 필름, TAC(트라아세틸셀룰로오스)필름, PAI(폴리아마이드-이미드), PEEK(폴리에테리-에테르-케톤), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 수지 필름(PE, PP, PET) 등을 포함할 수 있다. 상기 절연 필름(131)은 상기 연결 프레임부(123) 상에 부착될 수 있다. An
상기 절연 필름(131)의 영역은 다른 예로서, 몸체의 재질 예컨대, PPA와 같은 재질로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 절연 필름(131)은 형성하지 않을 수 있다. As another example, the region of the insulating
상기 절연 필름(131) 위에는 금속층(140)의 본딩부(141)가 배치되며, 상기 금속층(140)의 본딩부(141)는 상기 절연 필름(131)의 면적보다 작은 면적으로 형성될 수 있다. 상기 금속층(140)의 본딩부(141)는 상기 리드 프레임(121)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 금속층(140)의 재질은 Cu, Al, Ag, Ni 등과 같은 금속 재질로 선택적으로 형성될 수 있으며, 그 형성 방법은 도금 방식, 스퍼터 또는 증착 방식을 이용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 금속층(140)의 본딩부(141)는 상기 제1캐비티(135)와 상기 제2캐비티(136) 사이의 영역에 배치되거나, 다른 영역에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 금속층(140)은 본딩부(141), 제1연결부(143), 제2연결부(145) 및 리드부(147)를 포함한다. 상기 금소층(140)의 패턴은 하나 또는 복수개일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 본딩부(141)의 위치는 상기 제1 및 제2캐비티(135,136) 사이의 영역에 배치되거나, 와이어(155,156)와의 거리를 고려하여 배치될 수 있다. 상기 제1연결부(143)는 상기 본딩부(141)와 제2연결부(145) 사이를 연결해 주며 상기 몸체(110)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 제2연결부(145)는 상기 몸체(110)의 제1측면(S1)에 배치되며 상기 제1연결부(143)와 상기 리드부(147)를 서로 연결해 준다. 상기 리드부(147)는 상기 몸체(110)의 하면(S5))에 배치되거나, 형성되지 않을 수 있다. 여기서, 상기 제2연결부(145)는 상기 몸체(110)의 다른 측면 에컨대, 제2측면(S2) 상에 배치될 수 있다. 이는 리드 프레임(121)이 몸체(110)의 하면에 배치됨으로써, 금속층(140)의 리드부(147)의 위치를 자유롭게 배치할 수 있다. The
여기서, 제너 다이오드와 같은 보호 소자는 상기 금속층(140) 또는 연결 프레임(123) 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Here, a protection element such as a zener diode may be disposed on the
도 2를 참조하면, 제1 및 제2캐비티(135,136)에는 몰딩 부재(161)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(161)는 각 캐비티(135,136)에 각각 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Referring to FIG. 2,
상기 몰딩 부재(161)는 투광성 수지층으로 형성될 수 있으며, 상기 몸체(110)의 상부 영역까지 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(161)에는 제1 발광 소자(151) 및 제2 발광 소자(152)에서 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 소자들(151,152)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. The
예컨대, 발광 소자들(151,152)이 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광 소자들(151,152)이 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, Red, Green, Blue 삼색의 형광체가 각 캐비티(135,136)에 배치된 몰딩 부재(161)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다. For example, when the
상기 몸체(110)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
A lens may be further formed on the
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.4 is a side cross-sectional view illustrating a light emitting device package according to a second embodiment.
도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지는 절연 필름(131)의 제1영역(132)은 상기 제1캐비티(135)의 바닥에 배치되며, 제2영역(133)은 제2캐비티(136)의 바닥에 배치된다.Referring to FIG. 4, in the light emitting device package, the
상기 금속층(140)의 본딩부(141)은 상기 절연 필름(131)의 제1영역(132) 및 제2영역(133) 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 금속층(140)의 본딩부(141)은 상기 제1캐비티(135) 및 제2캐비티(136)에 배치된다.The
상기 제1발광 소자(151)는 제1캐비티(135) 내에 배치된 상기 금속층(140)의 본딩부(141)과 제1와이어(155)로 연결되고, 제2발광 소자(152)는 제2캐비티(136)에 배치된 상기 금속층(140)의 본딩부(141)과 제2와이어(156)로 연결된다.The first
이와 같이, 제1와이어(155) 및 제2와이어(156)를 각 캐비티(135,136) 내에 배치함으로써, 발광 소자 패키지의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 또한 와이어 길이를 짧게 할 수 있어, 와이어 본딩 부분의 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
As such, by disposing the
도 5은 실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.5 is a side cross-sectional view showing a light emitting device according to the embodiment.
도 5를 참조하면, 발광 소자(151,152)는 제1전극(281), 제1도전형 반도체층(217), 활성층(219), 제2도전형 클래드층(221), 및 제2도전형 반도체층(223), 제2도전형 반도체층(223) 아래에 전류 블록킹층(261), 채널층(263) 및 제2전극(270)을 포함한다. Referring to FIG. 5, the
상기 제1도전형 반도체층(217)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(217)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형의 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. The first
상기 제1도전형 반도체층(217)과 상기 활성층(219) 사이에는 제1도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(219)의 장벽층의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다. A first conductive clad layer (not shown) may be formed between the first
상기 제1도전형 반도체층(217) 아래에는 활성층(219)이 형성된다. 상기 활성층(219)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선, 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(219)은 양자 우물층과 양자 장벽층이 교대로 배치되며, 상기 양자 우물층과 상기 양자 장벽층의 페어는 2~30주기로 형성될 수 있다. 상기 양자 우물층은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 양자 장벽층은 상기 양자 우물층의 밴드 갭보다 더 넓은 밴드 갭을 갖는 반도체층으로 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 양자 우물층과 양자 장벽층의 페어는 예컨대, InGaN/GaN, AlGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN 중 적어도 하나를 포함한다. An
상기 양자 우물층의 두께는 1.5~5nm 범위 내에 형성될 수 있으며, 예컨대 2~4nm 범위 내에서 형성될 수 있다. 상기 양자 장벽층의 두께는 상기 양자 우물층의 두께보다 더 두껍고 5~30nm의 범위 내에 형성될 수 있으며, 예컨대 5~7nm 범위 내에서 형성될 수 있다. 상기 양자 장벽층 내에는 n형 도펀트를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The quantum well layer may have a thickness in the range of 1.5-5 nm, for example, in the range of 2-4 nm. The thickness of the quantum barrier layer may be thicker than the thickness of the quantum well layer and may be formed in the range of 5 to 30 nm, for example, in the range of 5 to 7 nm. The quantum barrier layer may include an n-type dopant, but is not limited thereto.
상기 활성층(219) 아래에는 제2도전형 클래드층(221)이 형성되며, 상기 제2도전형 클래드층(221)은 상기 활성층(219)의 양자 장벽층의 밴드 갭보다 더 높은 밴드 갭을 가지며, III-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN 계 반도체로 형성될 수 있다.A second conductive clad
상기 제2도전형 클래드층(221) 아래에는 제2도전형 반도체층(223)이 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(223)은 제2도전형의 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(223)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(223)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다. A second
발광 구조물(250)의 층들의 전도성 타입은 반대로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 제2도전형의 반도체층들(221,223)은 N형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층(217)은 P형 반도체층으로 구현될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(223) 아래에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층인 n형 반도체층이 더 형성할 수도 있다. 상기 반도체 발광소자(151,152)는 상기 제1도전형 반도체층(217), 활성층(219) 및 상기 제2도전형 반도체층(223)을 발광 구조물(250)로 정의될 수 있으며, 상기 발광 구조물(250)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.The conductive types of the layers of the
상기 전류 블록킹층(261)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 채널층(263) 사이에 적어도 하나가 형성될 수 있다.The
상기 전류 블록킹층(261)은 상기 발광 구조물(217) 위에 배치된 제1전극(281)과 상기 발광 구조물(250)의 두께 방향으로 대응되게 배치된다. 상기 전류 블록킹층(261)은 상기 제2전극(270)으로부터 공급되는 전류를 차단하여, 다른 경로로 확산시켜 줄 수 있다. The
상기 채널층(263)은 상기 제2도전형 반도체층(223)의 하면 에지를 따라 형성되며, 링 형상, 루프 형상 또는 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 상기 채널층(263)은 ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 채널층(263)의 내측부는 상기 제2도전형 반도체층(223) 아래에 배치되고, 외측부는 상기 발광 구조물(250)의 측면보다 더 외측에 배치된다. The
상기 제2도전형 반도체층(223) 아래에 제2전극(270)이 형성될 수 있다. 상기 제2전극(270)은 복수의 전도층(265,267,269)을 포함할 수 있다.A
상기 제2전극(270)은 오믹 접촉층(265), 반사층(267), 및 접합층(269)을 포함한다. 상기 오믹 접촉층(265)은 ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등과 같은 저 전도성 물질이거나 Ni, Ag의 금속을 이용할 수 있다. 상기 오믹 접촉층(265) 아래에 반사층(267)이 형성되며, 상기 반사층(267)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 적어도 하나의 층을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사층(267)은 상기 제2도전형 반도체층(223) 아래에 접촉될 수 있으며, 금속으로 오믹 접촉하거나 ITO와 같은 저 전도 물질로 오믹 접촉할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 반사층(267) 아래에는 접합층(269)이 형성되며, 상기 접합층(269)은 베리어 금속 또는 본딩 금속으로 사용될 수 있으며, 그 물질은 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 및 Ta와 선택적인 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. A
상기 접합층(269) 아래에는 지지 부재(273)가 형성되며, 상기 지지 부재(273)는 전도성 부재로 형성될 수 있으며, 그 물질은 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등)와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(273)는 다른 예로서, 전도성 시트로 구현될 수 있다.A
상기 제1도전형 반도체층(217)의 상면에는 러프니스와 같은 광 추출 구조(217A)로 형성될 수 있다. 상기 발광 구조물(250)의 측벽보다 외측에는 상기 채널층(263)의 외측부가 노출되며, 상기 채널층(263)의 내측부는 상기 제2도전형 반도체층(223)의 하면에 접촉될 수 있다. The upper surface of the first
이에 따라 발광 구조물(250) 위에 제1전극(281) 및 아래에 지지 부재(273)를 갖는 수직형 전극 구조를 갖는 발광 소자(15,152)가 제조될 수 있다.
Accordingly, the
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자 또는 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 6 및 도 7에 도시된 표시 장치, 도 8에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.The light emitting device or the light emitting device package according to the embodiment can be applied to the illumination system. The lighting system includes a structure in which a plurality of light emitting devices or light emitting device packages are arranged, and includes a display device shown in FIGS. 6 and 7 and a lighting device shown in FIG. Etc. may be included.
도 6은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment.
도 6을 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.Referring to FIG. 6, the
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.The
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. The
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.The
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 패키지(200)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(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 패키지(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 패키지(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.The
상기 복수의 발광 소자 패키지(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 패키지(30)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The plurality of light emitting device packages 100 may be mounted on the
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.The
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.The
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.The
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. The
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.The
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.The
도 7은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a display device having a light emitting device package according to an exemplary embodiment.
도 7을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(100)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. Referring to FIG. 7, the
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(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. The
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
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. The
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.The
도 8은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.8 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment.
도 8을 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.Referring to FIG. 8, the
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(30)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(100)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다. The
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. The substrate 1532 may be a circuit pattern printed on an insulator. For example, a general printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, a ceramic PCB, FR-4 substrates and the like.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.In addition, the substrate 1532 may be formed of a material that reflects light efficiently, or a surface may be coated with a color, for example, white or silver, in which the light is efficiently reflected.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(100)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(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.At least one light emitting
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(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.The
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.The
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.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 발광 소자 패키지 110: 몸체
135,136: 캐비티 121: 리드 프레임,
122,124: 프레임부 123: 연결 프레임부
131: 절연 필름 140: 금속층
141:본딩부 143,145:연결부
147:리드부 151,152: 발광 소자100: light emitting device package 110: body
135,136: cavity 121: lead frame,
122, 124: frame portion 123: connecting frame portion
131: insulating film 140: metal layer
141: bonding
147:
Claims (15)
상기 몸체의 제1영역에 배치되는 제1캐비티;
상기 제1캐비티와 이격되고, 상기 몸체의 제2영역에 배치되는 제2캐비티;
상기 제1캐비티 및 제2캐비티 내에 배치된 리드 프레임;
상기 제1캐비티에 배치되는 제1발광 소자;
상기 제2캐비티에 배치되는 제2발광 소자;
상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티와 다른 영역에 배치된 절연 필름;
상기 절연 필름 상에 배치되며 상기 제1발광 소자와 상기 제2발광 소자가 전기적으로 연결된 금속층; 및
상기 제1캐비티 및 상기 제2캐비티에 몰딩 부재를 포함하는 발광 소자 패키지. Body;
A first cavity disposed in the first region of the body;
A second cavity spaced apart from the first cavity and disposed in a second area of the body;
A lead frame disposed in the first cavity and the second cavity;
A first light emitting device disposed in the first cavity;
A second light emitting device disposed in the second cavity;
An insulation film disposed in an area different from the first cavity and the second cavity;
A metal layer disposed on the insulating film and electrically connected to the first light emitting device and the second light emitting device; And
The light emitting device package including a molding member in the first cavity and the second cavity.
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