KR20130024511A - 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1캐비티 및 상기 제1캐비티에 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 몸체; 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩의 둘레에 형성된 형광체층; 상기 몸체 상에 배치되며, 상기 발광 칩과 대응되는 렌즈; 및 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 금속 산화물을 갖는 반사층을 포함하고, 상기 렌즈는 상기 형광체층의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 포함한다.

Description

발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIGHTING SYSTEM}
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
정보처리 기술이 발달함에 따라서, LCD, PDP 및 AMOLED 등과 같은 표시장치들이 널리 사용되고 있다. 이러한 표시장치들 중 LCD는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 한다.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생생하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공한다.
실시 예는 몸체의 상면 또는/및 리드 프레임의 상면에 반사층이 코팅된 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공한다.
실시 예는 발광 칩에 대응되는 영역에 오목부를 갖는 렌즈를 통해 방출된 광의 색좌표 변화를 줄일 수 있도록 한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템을 제공한다.
제1캐비티 및 상기 제1캐비티에 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 몸체; 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩의 둘레에 형성된 형광체층; 상기 몸체 상에 배치되며, 상기 발광 칩과 대응되는 렌즈; 및 상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 금속 산화물을 갖는 반사층을 포함하고, 상기 렌즈는 상기 형광체층의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 포함한다.
실시 예는 오목부를 갖는 렌즈를 이용한 발광 소자 패키지에서의 색좌표 변화를 줄일 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지에 렌즈가 결합된 측 단면도이다.
도 3은 제2실시 예에 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 4는 제3의 발광 소자 패키지에 렌즈가 결합된 측 단면도이다.
도 5 및 도 6은 제1 및 제2실시 예와 비교 예의 색 좌표를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치의 사시도를 나타낸다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상/위(on)"에 또는 "아래/하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"과 "아래/하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 실시 예를 설명함에 있어서, 각 도면의 구성 요소에 대한 크기, 두께 등은 일 예이며, 각 도면으로 한정하지는 않는다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지에 렌즈가 결합된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 리드 프레임(111,113), 몸체(120), 제1캐비티(122), 제2캐비티(125), 발광 칩(130), 형광체층(131), 보호소자(135), 투광성 수지층(140), 반사층(141) 및 렌즈(151)를 포함한다.
상기 몸체(120)는 상부가 개방된 형태의 제1캐비티(122)가 형성되고, 상기 제1캐비티(122)의 아래에는 상기 제1캐비티(122)보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티(125)가 형성된다. 상기 제2캐비티(125)는 오목한 리세스 구조 또는 컵 구조를 포함한다. 상기 제2캐비티(125)의 측면은 그 바닥에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 제1캐비티(122)는 상기 몸체(120)의 상면보다 낮은 깊이를 갖고 상기 제2캐비티(125)의 측면으로부터 절곡된 구조로 배치된다. 상기 제2캐비티(125)는 상기 제1캐비티(122)의 중심부에 배치될 수 있다. 상기 제2캐비티(125)는 본 실시예에서는 1개로 되어 있으나, 이에 한정하지 않고 여러 개로 형성할 수 있다. 또한 상기 제1캐비티(122) 및 제2캐비티(125) 중 적어도 하나는 둘레의 격벽들 중 적어도 하나가 변곡점이 둘 이상인 구조로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 몸체(120)는 사출이 용이한 폴리머(Polymer)계 수지를 이용하여 형성될 수 있으며, 폴리머계 수지로는 예를 들어, PPA(Polyphthal amide) 또는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 등과 같이 고온에서 열변형성이 우수한 재질이 이용될 수 있다. 물론, 이와 같은 수지 재질에 한정되는 것은 아니며 다양한 수지재가 소재로 이용될 수 있다.
상기 몸체(120)에는 복수의 리드 프레임(111,113)이 배치되며, 상기 복수의 리드 프레임(111,113)은 분리부(127)에 의해 물리적으로 분리되며, 그 내측부는 상기 제2캐비티(125)의 바닥에 배치되며, 외측부는 상기 몸체(120)의 측면으로 노출될 수 있다. 상기 리드 프레임(111,113)의 단부는 한 개 또는 복수로 분기될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 분리부(127)는 상기 몸체(120)의 재질과 동일한 재질이거나, 별도의 절연층으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(111,113)은 상기 몸체(120)의 하면에 배치되어, 효과적으로 방열할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 리드 프레임(111,113) 중 적어도 하나는 컵 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(111,113)은 PCB 타입, 세라믹 타입, 리드 프레임 타입 중에서 어느 한 타입으로 형성될 수 있다. 이하 실시 예는 설명의 편의를 위해 리드 프레임 타입으로 설명한다. 상기 리드 프레임 타입은 단층 또는 다층의 금속층으로 형성될 수 있다.
상기 제1캐비티(122) 및 상기 제2캐비티(125)는 원 형태 또는 다각형 형태를 포함한다. 상기 제1캐비티(122) 및 상기 제2캐비티(125)의 둘레면은 광의 방출이 용이하도록 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. 상기 제1캐비티(122)는 상기 제2캐비티(125)에 배치된 발광 칩(130)로부터 방출된 광이 산란이나 굴절로 인해 입사될 때, 그 둘레에서 광을 소정 방향으로 반사시켜 줌으로써 지향특성을 조절할 수 있다.
상기 발광 칩(130)은 제1리드 프레임(111)의 위에 배치되며 상기 제1리드 프레임(111) 및 제2리드 프레임(113)에 와이어(132)로 연결된다. 상기 발광 칩(130)은 다이 본딩, 와이어 본딩, 플립 본딩 방식 등을 이용하여 본딩될 수 있으며, 이러한 본딩 방식은 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다. 상기 보호 소자(135)는 제1리드 프레임(111) 위에 배치되며 제2리드 프레임(113)과 와이어(137)로 연결된다. 상기 보호 소자(135)는 제1캐비티(122)의 바닥 내에 배치될 수 있으며 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩(101)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
상기 발광 칩(130)은 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 유색의 LED 칩이거나 UV LED 칩일 수 있으며, 이러한 칩 종류는 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
상기 발광 칩(130)의 표면에는 형광체층(131)이 형성되며, 상기 형광체층(131)는 상기 발광 칩(130)의 표면에 소정의 두께로 형성되거나, 상기 발광 칩(130)의 둘레에 반구형 형상으로 형성될 수 있다.
상기 형광체층(131)에는 적어도 한 종류의 형광체가 첨가될 수 있으며, 상기 발광 칩(130)으로부터 방출된 광의 파장을 변화시켜 줄 수 있다. 상기 발광 칩(130)로부터 방출된 광과 상기 형광체층(131)에 의해 방출된 광이 혼색되어 백색 광이 될 수 있다.
상기 제2캐비티(125)에는 투광성 수지층(140)이 형성되며, 상기 제1캐비티(122) 상에는 렌즈(151)가 형성될 수 있다. 상기 투광성 수지층(140)은 투명한 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성된다. 여기서, 상기 투광성 수지층(140)은 투명한 수지재 또는 형광체가 첨가된 수지재를 이용할 수 있으며, 그 표면은 플랫한 형태, 오목한 형태, 볼록한 형태 중 어느 한 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 투광성 수지층(140)에 형광체가 첨가될 경우, 상기 형광체층(131)은 제거될 수 있다.
상기 렌즈(151)는 도 2에 도시된 바와 같이, 수지 재질이거나 유리일 수 있으며, 에컨대 렌즈 형상을 갖는 사출 구조물을 통해 수지 재를 주입하여 형성될 수 있다. 상기 렌즈(151)는 별도로 부착할 수 있다. 상기 렌즈(151)는 실시 예의 기술적 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 렌즈(151)의 중심부에는 상기 발광 칩(130)에 대응되게 배치되며 상기 발광 칩(130) 방향으로 오목한 오목부(155)가 형성되며, 상기 오목부(155)는 상기 발광 칩(130)으로부터 입사된 광을 사이드 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 렌즈(151)의 상면은 플랫(Flat)한 면으로 형성될 수 있다. 상기 렌즈(151)는 상기 렌즈(151)의 너비보다 작은 두께로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 렌즈(151)의 굴절률은 상기 투광성 수지층(140) 또는 상기 형광체층(131)의 굴절률 보다 낮은 예컨대 1.4 정도이며, 상기 투광성 수지층(140) 및 상기 형광체층(131)의 굴절률은 1.8 정도이다.
상기 몸체(120)의 상면(126) 및 제2캐비티(125)의 바닥에 배치된 리드 프레임(111,113)의 상면에는 반사층(141)이 형성되며, 상기 반사층(141)은 TIO2를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 몸체(120)의 상면(126)은 상기 몸체(120)의 상측 표면을 모두 포함하는 것으로, 상기 제2캐비티(125)의 측면도 포함한다.
상기 반사층(141)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지층 내에 금속 산화물 예컨대, TIO2가 첨가된 구성이다. 상기 반사층(141)은 고 굴절률의 금속 산화물을 구비하여, 상기 몸체(120)와 리드 프레임(111,113)의 상면 전체에 도포되어, 입사된 광을 효율적으로 굴절시키거나 반사시켜 줄 수 있다. 실시 예는 상기 반사층(141) 내에 TIO2, Al2O3 , SiO2 중 적어도 하나의 금속 산화물이 배치될 수 있다. 상기 반사층(141)의 두께는 상기 발광 칩(130)의 두께보다 더 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(130)으로부터 방출된 광은 전 방향으로 방출된다. 상기 발광 칩(130) 위에 배치된 렌즈(151)의 오목부(155)는 상기 발광 칩(130)로부터 입사된 광의 일부를 굴절이나 반사시켜 주어 상기 몸체(120)의 상면(126)이나 상기 제2캐비티(125)에 배치된 리드 프레임(111,113)의 상면으로 입사시켜 준다. 이때 상기 반사층(141)은 상기 렌즈(151)에 의해 재 입사된 광이나 다른 경로로 입사된 광을 굴절이나 반사시켜 주어, 균일한 광 분포를 가지게 된다.
도 3 및 도 4는 제2실시 예이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 발광 소자는 제2캐비티(125)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(111)과 제2리드 프레임(113)의 상면에 반사층(142)이 형성한다. 상기 반사층(142)은 상기 제2캐비티(125)의 바닥에 배치된 분리부(127)의 상면도 커버하게 된다. 상기 반사층(142)은 발광 칩(130)으로부터 방출된 광을 산란시켜 줄 수 있다. 상기 반사층(142)은 금속 산화물 예컨대, TIO2이거나 수지 물에 TIO2가 첨가된 층일 수 있다.
도 5 및 도 6의 그래프에서, 비교 예(CIE X_Ref, CIE Y_Ref)는 도 2의 패키지에서 반사층이 없는 구조이며, 반사층이 없는 경우 광 분포의 센터 부분이 렌즈의 오목부에 의해 감소되는 문제가 발생된다. 제1실시 예(CIE X_M1, CIE Y_M1)는 도 2와 같이, 상기 몸체(120)의 상면(126)과 상기 리드 프레임(111,113)의 상면에 반사층(141)이 형성되어, 상기 렌즈의 오목부에 의해 감소된 중심부의 광 분포를 더 개선시켜 줄 수 있다. 배광 분포를 보면, 제1실시 예는 비교 예에 비해 -60도~ +60도까지 5/% 이상 예컨대, 약 10% 정도 개선됨을 알 수 있다.
또한 제2실시 예(CIE X_M2, CIE Y_M2)는 도 4와 같이, 상기 제2캐비티(125)의 바닥에 배치된 리드 프레임(111,113)의 상면에 반사층(142)이 형성되어, 상기 렌즈의 오목부에 의해 감소된 중심부의 광 분포를 더 개선시켜 줄 수 있다. 배광 분포를 보면, 제2실시 예는 비교 예에 비해 -60도~ +60도까지 5% 이상 예컨대, 약 10% 정도 개선됨을 알 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 7 및 도 8에 도시된 표시 장치, 도 9에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 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 상기 바텀 커버 내에 적어도 하나가 배치되며, 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(100)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.
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(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 8을 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 8을 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.
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.
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 9는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 9를 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 패키지(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(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 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.
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.
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.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등에 어레이 형태로 배치되어 라이트 유닛으로 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 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.
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 111,113: 리드 프레임
120: 몸체 130: 발광 칩
131: 형광체층 140: 투광성 수지층
141,142: 반사층 151: 렌즈
155:오목부

Claims (15)

  1. 제1캐비티 및 상기 제1캐비티에 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 몸체;
    상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 복수의 리드 프레임;
    상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
    상기 발광 칩의 둘레에 형성된 형광체층;
    상기 몸체 상에 배치되며, 상기 발광 칩과 대응되는 렌즈; 및
    상기 제2캐비티의 바닥에 배치된 금속 산화물을 갖는 반사층을 포함하고,
    상기 렌즈는 상기 형광체층의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물은 TIO2인 발광 소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 리드 프레임은 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임을 포함하며, 상기 제1 리드프레임과 제2 리드 프레임 사이에 배치된 분리부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제2캐비티 바닥에 배치된 복수의 리드 프레임 상에 형성되는 발광 소자 패키지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반사층은 상기 제2캐비티의 측면 및 상기 몸체의 상면에 더 형성되는 발광 소자 패키지.
  6. 제3항에 있어서, 상기 반사층은 상기 분리부의 상면에 더 형성되는 발광 소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 몸체의 제1캐비티 상에 더 형성되는 발광 소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 상기 제2캐비티 상에 더 형성되는 발광 소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 오목부를 포함하고. 상기 렌즈의 오목부는 상기 발광 칩 위에 형성된 방광소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 렌즈의 상면은 플랫(flat)한 면을 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서, 상기 렌즈의 두께는 상기 렌즈의 너비보다 적은 발광소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 렌즈와 상기 형광체층 사이에 투광성 수지층을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 캐비티의 격벽은 변곡점이 둘 이상인 발광소자 패키지.
  14. 제12항에 있어서, 투광성 수지층의 표면은 플랫한 형태, 오목한 형태, 볼록한 형태 중 어느 한 형태로 형성된 발광소자 패키지.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지를 포함하는 조명시스템.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9784892B2 (en) 2013-11-13 2017-10-10 Samsung Display Co., Ltd. Display devices and methods of manufacturing display devices
US9929320B2 (en) 2014-12-18 2018-03-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Wavelength conversion film and light emitting device package including the same
KR20180044041A (ko) * 2016-10-21 2018-05-02 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자
CN113299813A (zh) * 2021-05-13 2021-08-24 Tcl华星光电技术有限公司 Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9784892B2 (en) 2013-11-13 2017-10-10 Samsung Display Co., Ltd. Display devices and methods of manufacturing display devices
US9929320B2 (en) 2014-12-18 2018-03-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Wavelength conversion film and light emitting device package including the same
KR20180044041A (ko) * 2016-10-21 2018-05-02 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자
CN113299813A (zh) * 2021-05-13 2021-08-24 Tcl华星光电技术有限公司 Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组
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