KR20130062771A - 발광소자 어레이 - Google Patents

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Abstract

실시 예는, 제1, 2 전극패턴을 포함하는 기판, 상기 제1, 2 전극패턴 각각에 연결되는 제1, 2 전극을 포함하는 발광소자 및 상기 발광소자를 감싸는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는, 제1 방향으로 제1 폭을 가지며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제1 폭과 다른 제2 폭을 가지는 발광소자 어레이를 제공한다.

Description

발광소자 어레이{Light emitting device array}
실시 예는 발광소자 어레이에 관한 것이다.
발광소자의 대표적인 예로, LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 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.
최근들어, 표면실장소자형의 LED를 기판에 실장하는 경우, 지향각을 넓히기 위한 연구가 진행중에 있다.
실시 예는, 기판에 표면실장소자형의 발광소자 실장시 지향각을 확보하기 용이한 발광소자 어레이를 제공한다.
실시 예에 따른 발광소자 어레이는, 제1, 2 전극패턴을 포함하는 기판, 상기 제1, 2 전극패턴 각각에 연결되는 제1, 2 전극을 포함하는 발광소자 및 상기 발광소자를 감싸는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는, 제1 방향으로 제1 폭을 가지며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제1 폭과 다른 제2 폭을 가질 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 어레이는, 기판에 실장되는 플립 타입의 발광소자를 감싸는 렌즈를 제1, 2 방향으로 서로 다른 폭을 가지도록 하며, 제2 방향으로 복수의 발광소자가 기판에 배치되는 경우 서로 이웃한 발광소자들 사이에 이격거리를 확보하기 위하여 지향각을 넓히기 용이하며, 어레이로 배열된 복수의 발광소자의 개수를 줄일 수 있어, 제조 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 발광소자 어레이를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 발광소자에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 'P' 부분을 확대한 확대도이다.
도 6은 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 조명장치의 A-A' 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 제1 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 9는 제2 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
본 실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 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 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서, 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의, 및 명확성을 위하여 과장되거나, 생략되거나, 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 발광소자 패키지의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자 패키지를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 발광소자 어레이(100)는 복수의 발광소자(10) 및 복수의 발광소자(10)가 배치된 기판(20)을 포함할 수 있다.
복수의 발광소자(10)는 복수의 그룹(미도시)으로 나누어질 수 있으며, 이때 상기 복수의 그룹에 배치된 발광소자(10)는 직렬 연결될 수 있다.
실시 예에서, 복수의 발광소자(10)는 하나의 그룹으로 나타내며, 플립 타입인 것으로 나타내었으나, 이에 한정을 두지 않는다.
복수의 발광소자(10)는 각각 서로 다른 색상을 갖는 적어도 두 개 이상의 발광소자(10)가 서로 교대로 실장될 수 있으며, 사이즈에 따라 그룹을 이루어 실장될 수 있으며, 단일 색상을 갖는 발광소자(10)로 실장될 수 있을 것이다. 또한, 이에 한정을 두지 않는다.
예를 들어, 발광소자 어레이(100)에서 백색 광을 발광시키는 경우, 복수의 발광소자(10)는 적색 광을 발광하는 발광소자와 청색 광을 발광하는 발광소자를 사용함으로써 구현할 수 있다. 따라서, 적색 광과 청색 광으로 발광하는 발광소자 패키지가 서로 교대로 실장될 수 있으며, 적색 광, 청색 광 및 녹색 광으로 형성될 수 있다.
기판(20)은 인쇄회로기판(printed circuit board), 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board) 또는 MCPCB(Metal Core PCB)일 수 있으며, 상기 인쇄회로기판인 경우 단면 PCB(Print circuit Board), 양면 PCB(Print circuit Board) 또는 복수 층으로 이루어진 PCB(Print circuit Board) 등을 사용할 수 있으며, 실시 예에서는 인쇄회로기판(printed circuit board)인 것으로 설명하며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 기판(20)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
기판(20) 상에는 발광소자(10)을 감싸는 렌즈(30)가 배치될 수 있다.
렌즈(30)는 발광소자(10)에서 방출되는 광의 지향각을 제1 방향(미도시)으로 넓히며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 지향각을 좁힐 수 있도록, 렌즈(30)의 하부를 타원형으로 형성되도록 할 수 있다.
즉, 렌즈(30)는 하부가 타원형으로 형성됨에 따라, 인접한 발광소자(10)의 측면방향으로 광을 확산시킬 수 있음으로써, 어레이 배열된 발광소자(10)들 사이의 이격거리를 넓힐 수 있으며, 발광소자(10)의 개수를 줄일 수 있는 이점이 있다.
렌즈(30)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 도 1에 나타낸 발광소자 어레이를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 발광소자에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 발광소자 어레이(100)는 복수의 발광소자(10), 복수의 발광소자(10)가 배치된 기판(20) 및 기판(20) 상에 배치되며 복수의 발광소자(10) 각각을 감싸는 렌즈(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 발광소자(10)는 동일 사이즈 및 동일 색상의 광을 방출하는 것으로 설명한다.
도 3 및 도 4에 나타낸 발광소자(10)는 지지부재(1) 및 지지부재(1) 상에 발광구조물(6)을 포함할 수 있다.
지지부재(1)은 전도성 기판 또는 절연성 기판으로 이루어질 수 있으며, 예를들어, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 지지부재(1)은 사파이어(Al2O3)인 것으로 설명하며, 이에 한정을 두지 않는다.
이러한, 지지부재(1)은 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있고, 지지부재(1)은 광 추출 효과를 향상시키기 위해 표면에 광추출 패턴(Patterned SubStrate, PSS) 이 패터닝 될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
또한, 지지부재(1)은 열의 방출을 용이하게 하여 열적 안정성을 향상시킬 수 있는 재질을 사용할 수 있다.
한편, 지지부재(1) 상에는 광추출 효율을 향상시키는 반사 방지층(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 반사 방지층은 AR 코팅층(Anti-Reflective Coating Layer)이라고 불리는 것으로, 기본적으로 복수의 계면으로부터의 반사광끼리의 간섭 현상을 이용한다. 즉, 다른 계면으로부터 반사되어 오는 광의 위상을 180도 어긋나도록 해서, 서로 상쇄되도록 하여, 반사광의 강도를 약하게 하고자 하는 것이다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 지지부재(1) 상에는 지지부재(1)과 발광구조물(6) 간의 격자 부정합을 완화하고 복수의 반도체층이 용이하게 성장될 수 있도록 버퍼층(2)이 배치될 수 있다.
또한, 버퍼층(2)은 AlN, GaN를 포함하여 AlInN/GaN 적층 구조, InGaN/GaN 적층 구조, AlInGaN/InGaN/GaN의 적층 구조 등의 구조로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 반도체층(3)은 지지부재(1) 또는 버퍼층(2) 상에 배치될 수 있으며, n형 반도체층으로 구현되는 경우, 예건데, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 예를 들어, Si, Ge, Sn, Se, Te 와 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 반도체층(3)은 제1, 2 영역(미도시)을 포함하며, 상기 제2 영역의 제1 반도체층(3) 상에는 활성층(4)이 배치될 수 있으며, 활성층(4)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.
활성층(4)은 양자우물구조로 형성된 경우 예컨데, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 우물층과 InaAlbGa1 -a- bN (0≤a≤1, 0 ≤b≤1, 0≤a+b≤1)의 조성식을 갖는 장벽층을 갖는 단일 또는 양자우물구조를 갖을 수 있다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
또한, 활성층(4)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 활성층(4)의 밴드 갭 보다는 큰 밴드 갭을 가질 수 있다.
활성층(4) 상에는 제2 반도체층(5)가 배치될 수 있으며, 제2 반도체층(5)은 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, p형 반도체층으로 구현되는 경우, 예컨데 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상술한 제1 반도체층(3), 활성층(4) 및 제2 반도체층(5)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 제1 반도체층(3) 및 제2 반도체층(5)에 도핑되는 n형 및 p형 도펀트의 도핑 농도는 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 반도체층의 구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 제1 반도체층(3)은 p형 반도체층이고, 제2 반도체층(5)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 이에 따라 발광구조물(6)은 N-P 접합, P-N 접합, N-P-N 접합 및 P-N-P 접합 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 제1 반도체층(3)의 상기 제1, 2 영역은 발광구조물(6)이 성장된 후, 메사 식각에 의해 형성될 수 있으며, 상기 제1 영역은 상기 메사 식각 이후 노출된 제1 반도체층(3) 일 수 있다.
이때, 상기 제1 영역의 제1 반도체층(3) 상에는 제1 반도체층(3)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(7)이 배치될 수 있으며, 제2 반도체층(5) 상에는 제2 반도체층(5)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(8)이 배치될 수 있다.
제1, 2 전극(7, 8)은 기판(20) 상에 실장될 수 있도록, 범프(bump)가 연결될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 전극(7, 8) 중 적어도 하나는 인듐(In), 토발트(Co), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 금(Au), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 레늄(Re), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 탄탈(Ta), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 나이오븀(Nb), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 티타늄 텅스텐 합금(WTi) 중 적어도 하나를 포함하거나, 이를 포함하는 합금일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이때, 제1, 2 전극(7, 8)은 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 발광구조물(6)과 제2 전극(8) 사이 및 제1 반도체층(3) 및 제1 전극(7) 사이에는 투광성 전극층(미도시) 및 반사층(미도시) 중 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 도 4에 나타낸 발광소자(10)는 지지부재(1) 상에 형광체(미도시) 및 광확산재(미도시) 중 적어도 하나를 포함하는 형광층(9)이 형성될 수 있다.
형광층(9)은 활성층(4)에서 방출되는 광을 흡수하여 파장이 다른 광으로 방출할 수 있다.
실시 예에서 형광층(9)은 지지부재(1) 상에 형성된 것으로 나타내었으나, 제2 반도체층(5) 상에도 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 기판(20)은 베이스층(20a), 동박층(20b) 및 절연층(20c)을 포함할 수 있다.
여기서, 베이스층(20a)의 상면에 배치되는 동박층(20b) 및 절연층(20c)을 나타낼 수 있다. 실시 예에 나타낸 기판(20)은 단면만 사용하는 것으로 나타내었으나, 양면 기판을 사용하는 경우 기판의 배면에 동박층(미도시)이 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
베이스층(20a)은 FR4 재질일 수 있으며, 이외에 다른 절연 재질이 적용될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
동박층(20b)은 베이스층(20a)의 상면에 배치되며, 도 3 및 도 4에 나타낸 발광소자(10)의 제1, 2 전극(7, 8)과 전기적으로 접촉되는 제1, 2 전극패턴(22a, 22b) 및 커넥터(미도시)가 배치되는 커넥터패턴(22c)을 포함할 수 있다.
동박층(20b)은 제1, 2 전극패턴(22a, 22b) 및 커넥터패턴(22c) 사이를 연결하는 연결패턴(미도시)을 포함할 수 있다.
절연층(20c)은 동박층(20b) 및 베이스층(20a) 상에 배치될 수 있으며, 제1, 2 전극패턴(22a, 22b) 및 커넥터패턴(22c)이 외부에 노출되어, 발광소자(10) 및 상기 커넥터가 배치되도록 오픈된 제1, 2 전극오픈영역(23a, 23b) 및 커넥터오픈영역(23c)이 형성될 수 있다.
여기서, 절연층(20c)은 판 형상으로 식각 공정에 의하여 제1, 2 전극오픈영역(23a, 23b) 및 커넥터오픈영역(23c)이 형성될 수 있다.
절연층(20c)은 PSR 잉크 및 절연성 필름 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 절연층(20c)은 발광소자(10)에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있는 반사도가 높은 재질일 수 있다.
렌즈(30)는 발광소자(10)가 기판(20)의 제1, 2 전극패턴(22a, 23b)에 실장된 후 몰딩(molding)에 의해 형성될 수 있다.
이때, 렌즈(30)는 도 3에 나타낸 발광소자(10)가 기판(20)에 배치되는 경우 형광체(미도시) 및 광확산재(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 도 4에 나타낸 발광소자(10)가 기판(20)에 배치되는 경우 투광성 재질을 사용할 수 있다.
도 5는 도 1에 나타낸 'P' 부분을 확대한 확대도이다.
도 5를 참조하면, 렌즈(30)는 하부가 타원형 형상으로 형성되며, 중심에서의 최고 높이(d1)를 가질 수 있다.
이때, 렌즈(30)는 제1 방향(X)으로 제1 폭(w1)을 가지며, 제1 방향(X)과 직교하는 제2 방향(Y)으로 제1 폭(w1)과 다른 제2 폭(w2)을 가질 수 있다.
즉, 렌즈(30)는 제1 방향(X)의 제1 폭(w1)이 제2 방향(Y)의 제2 폭(w2)보다 넓게 형성될 수 있으며, 발광소자(10)에서 방출되는 광의 확산에 대한 지향각을 인접한 발광소자(10) 방향으로 확장할 수 있도록 하여, 인접한 발광소자(10)와의 이격거리를 넓힐 수 있도록 할 수 있다.
이때, 제1 폭(w1)은 제2 폭(w2) 대비 1.1배 내지 2배일 수 있으며, 제2 폭(w2) 대비 1.1배 미만인 경우 렌즈(30)에서 방출되는 광의 지향각이 제1, 2 방향(X, Y)으로 동일하게 되어 불필요한 광의 손실이 유발될 수 있으며, 제2 폭(w2) 대비 2배 보다 큰 경우 인접한 발광소자(10)가 배치된 제1 방향(X)으로 지향각이 넓힐 수는 있으나 인접한 발광소자(10)와의 이격거리가 크게 됨으로써 암부가 발생될 수 있다.
또한, 제2 폭(w2)은 렌즈(30)의 높이(d1) 대비 0.5배 내지 1배일 수 있으며, 높이(d1) 대비 0.5배 미만인 경우 발광소자(10)가 렌즈(30)의 외부로 노출될 수 있으며, 높이(d1) 대비 1배 보다 큰 경우 발광소자(10)의 상부와 렌즈(30) 사이의 거리가 길어져 광 효율이 낮아질 수 있다.
이때, 높이(d1)은 발광소자(10)의 두께(b1) 대비 1.2 배 내지 3배이며, 발광소자(10)의 두께(b1) 대비 1.2배 미만인 경우 발광소자(10)의 일측면 에지가 노출될 수 있으며, 발광소자(10)의 두께(b1) 대비 3배 보다 큰 경우 광 효율이 낮아질 수 있다.
또한, 제1 방향(X)으로의 발광소자(10)의 폭(a1)은 제2 방향(Y)으로의 발광소자(10)의 폭(a2) 대비 1.2 배지 3배일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 발광소자(10)는 제1, 2 방향(X, Y)으로 폭(a1, a2)을 가지며, 이에 대응하여 렌즈(30)의 하부편이 타원형으로 형성될 수 있다.
다시 말하면, 렌즈(30)은 발광소자(10)의 제1, 2 방향(X, Y)의 폭(a1, a2)에 대응하여 하부가 타원형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 6는 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 7은 도 6에 나타낸 조명장치의 A-A' 단면을 나타낸 단면도이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 조명장치(300)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(300)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 7은 도 6의 조명장치(300)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 조명장치(300)는 몸체(310), 몸체(310)와 체결되는 커버(330) 및 몸체(310)의 양단에 위치하는 마감캡(350)을 포함할 수 있다.
몸체(310)의 하부면에는 발광소자 어레이(340)가 체결되며, 몸체(310)는 발광소자 패키지(344)에서 발생된 열이 몸체(310)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자 어레이(340)는 발광소자패키지(344) 및 기판(342)을 포함할 수 있다.
발광소자패키지(344)는 기판(342) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 기판(342)으로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
커버(330)는 몸체(310)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
여기서, 커버(330)는 내부의 발광소자 어레이(340)를 외부의 이물질 등으로부터 보호할 수 있다.
또한, 커버(330)는 발광소자 패키지(344)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 커버(330)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(330)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광소자 패키지(344)에서 발생한 광은 커버(330)를 통해 외부로 방출되므로 커버(330)는 광투과율이 우수하여야하며, 발광소자패키지(344)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(330)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(350)은 몸체(310)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(350)에는 전원핀(352)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(300)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 8은 제1 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 8은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(400)는 액정표시패널(410)과 액정표시패널(410)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(470)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(410)은 백라이트유닛(470)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(410)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(412) 및 박막 트랜지스터 기판(414)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(412)은 액정표시패널(410)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 구동 필름(417)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(418)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(414)은 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(470)은 빛을 출력하는 발광소자어레이(420), 발광소자어레이(420)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(410)로 제공하는 도광판(430), 도광판(430)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(450, 466, 464) 및 도광판(430)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(430)으로 반사시키는 반사 시트(440)로 구성된다.
발광소자어레이(420)는 복수의 발광소자패키지(424)와 복수의 발광소자패키지(424)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(422)을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트유닛(470)은 도광판(430)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(410) 방향으로 확산시키는 확산필름(466)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(450)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(450)을 보호하기 위한 보호필름(464)을 포함할 수 있다.
도 9는 제2 실시 예에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
다만, 도 8에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 9는 직하 방식으로, 액정 표시 장치(500)는 액정표시패널(510)과 액정표시패널(510)로 빛을 제공하기 위한 백라이트유닛(570)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(510)은 도 8에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트유닛(570)은 복수의 발광소자어레이(523), 반사시트(524), 발광소자어레이(523)과 반사시트(524)가 수납되는 하부 섀시(530), 발광소자어레이(523)의 상부에 배치되는 확산판(540) 및 다수의 광학필름(560)을 포함할 수 있다.
발광소자 어레이(523)는 복수의 발광소자패키지(522)와 복수의 발광소자패키지(522)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(521)을 포함할 수 있다.
반사시트(524)는 발광소자패키지(522)에서 발생한 빛을 액정표시패널(510)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자어레이(523)에서 발생한 빛은 확산판(540)에 입사하며, 확산판(540)의 상부에는 광학필름(560)이 배치된다. 광학필름(560)은 확산필름(566), 프리즘필름(550) 및 보호필름(564)를 포함할 수 있다.
여기서, 조명장치(300) 및 액정표시장치(400, 500)는 조명시스템에 포함될 수 있으며, 이 외에도 발광소자 패키지를 포함하며 조명을 목적으로 하는 장치 등도 조명시스템에 포함될 수 있다.
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 여러가지의 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.

Claims (12)

  1. 제1, 2 전극패턴을 포함하는 기판;
    상기 제1, 2 전극패턴 각각에 연결되는 제1, 2 전극을 포함하는 발광소자; 및
    상기 발광소자를 감싸는 렌즈;를 포함하고,
    상기 렌즈는,
    제1 방향으로 제1 폭을 가지며, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 상기 제1 폭과 다른 제2 폭을 가지는 발광소자 어레이.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광소자는,
    상기 제1, 2 방향으로 서로 다른 길이를 가지는 발광소자 어레이.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광소자는,
    제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조물;을 포함하고,
    상기 제1, 2 전극 각각은,
    상기 제1, 2 반도체층에 전기적으로 연결된 발광소자 어레이.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 발광소자는,
    상기 제2 반도체층 상에 형광체를 포함하는 형광층;을 포함하는 발광소자 어레이.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    투광성 재질인 발광소자 어레이.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    형광체 및 광확산재 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자 어레이.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 폭은,
    상기 제2 폭보다 넓은 발광소자 어레이.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 폭은,
    상기 제2 폭 대비 1.1배 내지 2배인 발광소자 어레이.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 폭은,
    상기 렌즈의 높이 대비 0.5배 내지 1배인 발광소자 어레이.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    하부가 타원형 형상인 발광소자 어레이.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    중심부가 최고 높이를 갖는 발광소자 어레이.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 발광소자 어레이를 포함하는 조명 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016010378A1 (ko) * 2014-07-18 2016-01-21 서울바이오시스 주식회사 웨이퍼 레벨 패키지 공정을 이용한 발광 소자 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 발광 소자
KR20190061781A (ko) * 2017-11-28 2019-06-05 엘지이노텍 주식회사 반도체소자패키지 어레이
KR20200134305A (ko) * 2018-06-11 2020-12-01 샤먼 산안 옵토일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드 발광 어셈블리

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