KR20140057089A - 발광 소자 패키지 - Google Patents

발광 소자 패키지 Download PDF

Info

Publication number
KR20140057089A
KR20140057089A KR1020120123757A KR20120123757A KR20140057089A KR 20140057089 A KR20140057089 A KR 20140057089A KR 1020120123757 A KR1020120123757 A KR 1020120123757A KR 20120123757 A KR20120123757 A KR 20120123757A KR 20140057089 A KR20140057089 A KR 20140057089A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
device package
emitting elements
lighting
Prior art date
Application number
KR1020120123757A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102007403B1 (ko
Inventor
강일영
최태영
주근탁
권기수
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020120123757A priority Critical patent/KR102007403B1/ko
Priority to US14/060,904 priority patent/US9089015B2/en
Priority to EP13190912.9A priority patent/EP2728970B1/en
Priority to CN201310537772.4A priority patent/CN103807640A/zh
Priority to JP2013229125A priority patent/JP6266307B2/ja
Publication of KR20140057089A publication Critical patent/KR20140057089A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102007403B1 publication Critical patent/KR102007403B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

실시예의 발광 소자는 패키지 몸체와, 패키지 몸체 상에 배치된 복수의 발광 소자 및 복수의 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어부를 포함하고, 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리가 일정하지 않다.

Description

발광 소자 패키지{Light emitting device package}
실시예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(LD:Laser Diode)와 같은 발광소자는 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 저소비전력, 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 Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호 등에까지 그의 응용이 확대되고 있다.
도 1은 일반적인 발광 소자 패키지의 평면도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1의 발광 소자 패키지는 패키지 몸체(10) 상에 배치된 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)로 이루어진다. 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 패키지 몸체(10)에 실장되며, 서로 일정한 간격으로 이격되어 배치된다.
이때, 외부로부터 인가되는 전원의 레벨에 따라 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등 개수가 점차 증가한다고 가정한다. 예를 들어, 구동 전압이 제1 레벨로 인가될 때 D11과 D14가 점등되고, 구동 전압이 제1 레벨보다 큰 제2 레벨로 인가될 때 D11, D12, D21, D22가 점등되고, 구동 전압이 제2 레벨보다 큰 제3 레벨로 인가될 때 D11 ~ D13 및 D21 ~ D23가 점등되고, 구동 전압이 제3 레벨보다 큰 제4 레벨로 인가될 때 D11 ~ D14 및 D21 ~ D24가 점등될 수 있다. 이때, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 소비 전력 즉, 조도가 다름으로 인해, 발광 소자 패키지의 상부로부터 광이 한쪽으로 치우쳐져 방출됨으로 인해, 불균일한 발광이 야기될 수 있다.
실시예는 균일하게 발광할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시예의 발광 소자 패키지는, 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체 상에 배치된 복수의 발광 소자; 및 상기 복수의 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어부를 포함하고, 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리가 일정하지 않다.
상기 복수의 발광 소자는 한 점을 중심으로 방사 방향으로 등거리에 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 소자는 서로 다른 그룹으로 그룹핑되고, 상기 그룹 간의 이격 거리는 상기 그룹 중 어느 한 그룹 내의 이웃하는 발광 소자 간의 이격 거리보다 클 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 중 적어도 일부는 점등 빈도의 순위에 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 상기 발광 소자의 배치 밀도는 상기 패키지 몸체 상에서 위치에 따라 서로 다를 수 있다.
기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자의 점등 빈도의 순위의 합은 동일할 수 있다. 상기 복수의 그룹은 서로 등간격으로 이격될 수 있다. 상기 발광 소자의 배치 밀도는 상기 패키지 몸체 상에서 균일할 수 있다.
상기 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 속하는 발광 소자의 점등 순위는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 복수의 발광 소자는 상기 패키지 몸체의 상면을 지나는 어느 한 선을 중심으로 대칭 형상으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 중에서, 상기 한 선을 중심으로 한 쪽에 배치된 발광 소자는 서로 직렬 연결되어 제1 발광 어레이를 이루고, 상기 한 선을 중심으로 다른 쪽에 배치된 발광 소자는 서로 직렬 연결되어 제2 발광 어레이를 이루고, 상기 점등 제어부는 외부로부터 인가되는 전원의 레벨에 비례하여 상기 제1 및 제2 발광 어레이의 발광 소자를 순차적으로 점등시킬 수 있다.
발광 소자 패키지는, 상기 복수의 발광 소자 각각과 상기 패키지 몸체 사이에 배치되며, 서로 전기적으로 이격된 제n1 및 제n2 (여기서, 1 ≤ n ≤ N)리드 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 그룹 중 이웃하는 그룹 간의 이격 거리는 상기 한 점을 중심으로 40° 내지 90°의 각도 범위 내에 있을 수 있고, 상기 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹에 속하는 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리는 상기 한 점을 중심으로 30° 내지 80°의 각도 범위 내에 있을 수 있다. 상기 복수의 그룹 각각은 한 쌍의 발광 소자로 이루어질 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 발광 소자의 소비 전력의 편차를 고려하여 발광 소자가 배치되기 때문에 균제도가 개선되어 광이 전체적으로 균일하게 출사될 수 있다.
도 1은 일반적인 발광 소자 패키지의 평면도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예에 의한 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다.
도 4는 실시예에 의한 발광 소자 패키지의 회로도를 나타낸다.
도 5는 도 4의 점등 제어부가 제1 및 제2 발광 어레이를 제어하는 동작을 설명하기 위한 맥류 전압 및 맥류 전류의 파형도이다.
도 6은 다른 실시예에 의한 발광 소자 패키지의 단면도를 나타낸다.
도 7은 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
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)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 2는 실시예에 의한 발광 소자 패키지(100A)의 평면도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100A)는 패키지 몸체(110), 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134) 및 점등 제어부(120)를 포함한다. 여기서, N은 2 이상의 자연수이다.
편의상, 도 2에 예시된 바와 같이 N=8인 것으로 설명하지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 8보다 더 많거나 더 적은 복수의 발광 소자를 발광 소자 패키지가 포함할 경우에도 아래의 설명은 동일하게 적용될 수 있다.
발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 각각은 예를 들면 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
패키지 몸체(110)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 몸체(110)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 몸체(110)의 표면에 절연층이 코팅되어 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134) 간의 전기적 단락이 방지될 수 있다.
도 3은 도 2의 3-3'선을 따라 절취한 단면도를 나타낸다. 여기서, 참조부호 184는 도 2에 예시된 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 각각에 해당한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134)은 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 각각과 패키지 몸체(110) 사이에 배치되며, 서로 전기적으로 이격된다. 여기서, 1 ≤ n ≤ N 이다. 제1 리드 프레임(132) 및 제2 리드 프레임(134)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)와 전기적으로 연결되어 전류를 공급한다. 또한, 제1 리드 프레임(132) 및 제2 리드 프레임(134)은 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.
설명의 편의상, 도 2에 예시된 평면도는 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)가 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134)에 실장되기 이전의 모습을 나타내며, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134)과 도 3에 예시된 바와 같이 연결될 수 있다. 즉, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 각각은 도 3에 예시된 바와 같이 제1 리드 프레임(132)에 실장될 수 있다.
도 3의 경우, 제1 리드 프레임(132)과 발광 소자(184)는 와이어(182)에 의해 연결되고, 제2 리드 프레임(134)과 발광 소자(184)는 와이어(184)를 통하여 연결된다. 또는, 도 3에 예시된 바와 달리, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 각각은 제1 리드 프레임(132)이 아닌 제2 리드 프레임(134) 상에 실장되거나, 패키지 몸체(110) 상에 직접 실장될 수도 있다. 또는, 발광 소자(184)는 와이어 본딩 방식 외에 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 등에 의하여 제1 및 제2 리드 프레임(132, 134)과 연결될 수도 있다.
몰딩부(186)는 발광 소자(184)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 몰딩부(186) 내에는 형광체(미도시)가 포함되어, 발광 소자(184)로부터 방출되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있다. 형광체는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3+) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2+일 수 있고, 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2+일 수 있고, 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6-xAlxOxN8-x:Eu2+ (0<x<6)일 수 있다.
발광 소자(184)에서 방출된 제1 파장 영역의 광이 형광체에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 광으로 변환되고, 제2 파장 영역의 광은 렌즈(미도시)를 통과하면서 광 경로가 변경될 수 있다.
한편, 점등 제어부(120)는 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등과 소등을 제어한다. 복수의 발광 소자(D11 ~ D14)의 순서로 점등 빈도가 높고 복수의 발광 소자(D21 ~ D24)의 순서로 점등 빈도가 높도록, 점등 제어부(120)는 외부로부터 인가되는 전원의 레벨에 상응하여 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등과 소등을 제어한다. 즉, 점등 빈도의 순위는 D11 > D12 > D13 > D14이고, D21 > D22 > D23 > D24일 수 있다.
한편, 점등 제어부(120)는 전술한 점등 빈도에 의거하여 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등과 소등을 다양하게 제어할 수 있다.
도 4는 실시예에 의한 발광 소자 패키지의 회로도를 나타낸다.
도 4의 발광 소자 패키지는 점등 제어부(120), 제1 및 제2 발광 어레이(124, 126), 교류 전원(160), 퓨즈(162) 및 정류부(164)를 포함한다.
교류 전원(110)은 교류 신호를 공급한다. 이때, 교류 신호는 실효치가 100 또는 200 볼트(V)이고, 50㎐ 내지 60㎐의 주파수를 갖는 교류 전압(Vac)일 수 있다.
퓨즈(162)는 순간적으로 높은 교류 신호로부터 도 2의 발광 소자 패키지(100A)를 보호하는 역할을 한다. 즉, 순간적으로 높은 교류 신호가 들어올 때, 오픈되어 발광 소자 패키지(100A)를 보호한다. 이를 위해, 퓨즈(162)는 교류 전원(110)과 정류부(164) 사이에 배치될 수 있다.
정류부(164)는 교류 전원(110)으로부터 제공되는 교류 신호를 정류하여 맥류 신호로 변환하는 전파 다이오드 브릿지(bridge) 회로에 의해 구현될 수 있다. 전파 다이오드 브릿지 회로는 4개의 브릿지 다이오드(BD1, BD2, BD3, BD4)를 포함할 수 있다. 전파 다이오드 브릿지 회로는 일반적인 내용이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이때, 발광 소자 패키지(100A)는 정류부(164)로부터 출력되는 맥류 신호를 평활화시켜 직류 신호로 변환하고, 변환된 직류 신호를 출력하는 평활부(미도시)를 더 포함할 수 도 있다. 평활부는 정류부(164)와 점등 제어부(120) 사이, 정류부(164)와 제1 발광 어레이(124) 사이 및 정류부(164)와 제2 발광 어레이(126) 사이에 배치될 수도 있다.
점등 제어부(120)는 맥류 신호의 레벨이 낮은 값으로부터 높은 값으로 증가하는 위상 범위에서, 맥류 신호의 레벨 증가에 따라 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등 개수를 증가시킨다. 또한, 점등 제어부(120)는 맥류 신호의 레벨이 높은 값으로부터 낮은 값으로 감소하는 위상 범위에서, 맥류 신호의 레벨 감소에 따라 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등 개수를 감소시킨다.
이를 위해, 점등 제어부(120)는 N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 및 스위칭 제어부(122)를 포함한다. 도 4의 점등 제어부(120)는 일 실시예에 불과하며, 점등 제어부(120)가 전술한 바와 같이 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등과 소등을 맥류 전압의 레벨 변화에 따라 제어할 수만 있다면, 점등 제어부(120)는 다양한 회로 구성을 가질 수 있다.
N-2개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S13, S21 ~ S23) 각각은 해당하는 연결 저항과 해당하는 발광 소자 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, N/2번째 스위치(예를 들면 S14)는 N/2 번째 발광 소자(예를 들어, D14)와 기준 전위 사이에 배치되고, N번째 스위치(예를 들면 S24)는 N 번째 발광 소자(예를 들어, D24)와 기준 전위 사이에 배치된다.
만일, N=4인 경우, 제1 스위치(S11)는 제1 연결 저항(R11)과 제1 발광 소자(D11)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제2 스위치(S12)는 제2 연결 저항(R12)과 제2 발광 소자(D12)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제3 스위치(S13)는 제3 연결 저항(R13)과 제3 발광 소자(D13)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제4 스위치(S14)는 제4 발광 소자(D14)의 음극과 기준 전위 사이에 배치된다.
또한, 제5 스위치(S21)는 제4 연결 저항(R21)과 제5 발광 소자(D21)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제6 스위치(S22)는 제5 연결 저항(R22)과 제6 발광 소자(D22)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제7 스위치(S23)는 제6 연결 저항(R23)과 제7 발광 소자(D23)의 음극 사이의 접점과 기준 전위 사이에 배치되고, 제8 스위치(S24)는 제8 발광 소자(D24)의 음극 사이과 기준 전위 사이에 배치된다.
이를 위해, N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 각각은 바이폴라 트랜지스터나 전계 효과 트랜지스터 등으로 구현될 수 있다. 만일, N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 각각이 바이폴라 트랜지스터의 형태로 구현될 경우, 바이폴라 트랜지스터의 베이스는 스위칭 제어부(122)로부터 출력되는 스위칭 제어 신호에 연결될 수 있다. 또는, N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 각각이 전계 효과 트랜지스터의 형태로 구현될 경우, 전계 효과 트랜지스터의 게이트는 스위칭 제어부(122)로부터 출력되는 스위칭 제어 신호에 연결될 수 있다.
스위칭 제어부(122)는 맥류 신호의 레벨에 따라 N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24)의 개폐를 제어하는 스위칭 제어 신호를 발생한다.
비록 도시되지는 않았지만, 발광 소자 패키지(100A, 100B)는 전류 제한 저항, 전압 조정부, 클럭 발생부, 리셋부, 카운터 등을 더 포함할 수도 있다.
전류 제한 저항은 스위칭 제어부(122)와 각 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 사이에 배치될 수 있고, 전압 조정부는 맥류 신호의 레벨을 조정하여 스위칭 제어부(122)로 출력하며 정류부(164)와 스위칭 제어부(122) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 클럭 발생부는 스위칭 제어부(122)에 클럭 신호를 공급하고, 리셋부는 전원 차단시나 전원 입력시 등에 스위칭 제어부(122)의 동작을 리셋시키는 역할을 한다. 카운터는 클럭 발생부에서 생성되는 클럭의 개수를 카운팅한다. 카운터에서 카운팅된 클럭 개수와 맥류 전압의 순간 값은 매칭되어 스위칭 제어부(122) 내에 포함된 저장부(미도시)에 룩 업 테이블 형식으로 저장될 수 있다. 전압 조정부에서 조정된 전압의 순간 값이 최소 레벨(MIN)이 되는 시점을 카운터가 카운팅 동작을 개시하는 시점으로 하도록 한다. 이는, 스위칭 제어부(122)가 카운터에서 카운팅된 클럭 개수에 따라 N개의 스위치(예를 들어, S11 ~ S14, S21 ~ S24) 중 해당하는 스위치를 턴 오프하는 신호를 발생할 수 있도록 하기 위함이다.
이하, N=4라고 가정할 때, 도 4에 예시된 구성을 갖는 발광 소자 패키지(100A)에서, 점등 제어부(120)의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 이때, 전술한 맥류 신호는 맥류 전압인 것으로 기술하지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다.
도 5는 도 4의 점등 제어부(120)가 제1 및 제2 발광 어레이(124, 126)를 제어하는 동작을 설명하기 위한 맥류 전압(V) 및 맥류 전류(I)의 파형도이다. 여기서, 맥류 전압과 전류 하부에 도시된 파형도는 스위칭 제어부(122)로부터 해당하는 스위치로 출력되는 스위칭 제어 신호를 나타낸다. 즉, 스위칭 제어 신호가 "ON"이면 해당하는 스위치는 턴 온되고, "OFF"이면 해당하는 스위치는 턴 오프된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 맥류 전압이 V1 내지 V2 미만인 경우에는 발광 소자(D11, D21)가 점등되고, 맥류 전압이 V2 내지 V3 미만인 경우에는 발광 소자(D11, D12, D21, D22)가 점등되고, 맥류 전압이 V3 내지 V4 미만인 경우에는 발광 소자(D11 ~ D13, D21 ~ D23)가 점등되고, 맥류 전압이 V4이상인 경우에는 모든 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)가 점등되도록 설정될 수 있다.
이와 같이, 스위칭 제어부(122)는 맥류 전압이 낮은 레벨로부터 높은 레벨로 증가하는 위상 범위에서 맥류 전압의 해당하는 레벨 변화에 대응하여 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등 개수가 증가하도록, 스위칭 제어 신호에 의해 스위치(S11 ~ S14, S21 ~ S24)를 스위칭시킨다.
또한, 스위칭 제어부(122)는 맥류 전압이 높은 레벨로부터 낮은 레벨로 감소하는 위상 범위에서 맥류 전압의 해당하는 레벨 변화에 대응하여 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 점등 개수가 감소하도록, 스위칭 제어 신호에 의해 스위치(S11 ~ S14, S21 ~ S24)를 스위칭시킨다.
먼저, 스위칭 제어부(122)가 리셋부에 의해 리셋된 상태에서, 정류부(164)로부터 출력되는 맥류 전압은 스위칭 제어부(122)와 제1 및 제2 발광 어레이(124, 126)로 각각 출력된다. 이러한 리셋 기간에서 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 모두 소등되어 있다. 스위칭 제어부(122)가 맥류 전압의 레벨에 따라 스위치(S11 ~ S14, S21 ~ S24)를 스위칭시키는 동작은 다음과 같다.
리셋 이후, 맥류 전압이 구동 개시 값(시간 t1)에 도달할 때, 점등 제어부(120)의 스위칭 제어부(122)는 N개의 스위치(S11 ~ S14, S21 ~ S24)를 모두 턴 온시킨다.
이후, 맥류 전압이 V1에 도달할 때(시간 t2), 발광 소자(D11, D21)의 점등이 개시된다. 이때, N개의 스위치(S11 ~ S14, S21 ~ S24)가 모두 턴 온되어 있지만, 발광 소자(D11, D21)만이 점등된다.
이후, 맥류 전압이 V2에 도달할 때(시간 t3), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S11, S21)만을 턴 오프시킨다. 따라서, 발광 소자(D11, D12, D21, D22)에 맥류 전압이 공급되어, 발광 소자(D11, D12, D21, D22)가 모두 점등된다. 이때, 스위치(S12 ~ S14, S22 ~ S24)가 모두 턴 온되어 있지만, 발광 소자(D11, D12, D21, D22)만이 점등된다.
이후, 맥류 전압이 V3에 도달할 때(시간 t4), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S12, S22)도 턴 오프시킨다. 따라서, 스위치(S11, S12, S21, S22)가 턴 오프되어 있는 상태에서 발광 소자(D11 ~ D13, D21 ~ D23) 모두에 맥류 전압이 공급되어, 발광 소자(D11 ~ D13, D21 ~ D23)가 모두 점등된다. 이때, 스위치(S13, S23, S14, S24)가 모두 턴 온되어 있지만, 발광 소자(D11 ~ D13, D21 ~ D23)만이 점등된다.
이후, 맥류 전압이 V4에 도달할 때(시간 t5), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S13, S23)도 턴 오프시킨다. 따라서, 스위치(S11 ~ S13, S21 ~ S23)가 모두 턴 오프되고 스위치(S14, S24)만이 턴 온 상태에서, 모든 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 모두 맥류 전압을 공급받아 점등된다.
이후, 맥류 전압이 최대 레벨(MAX)에 도달한 후 다시 V4로 낮아질 때(시간 t6), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S13, S23)를 턴 온시킨다. 맥류 전압의 레벨이 V4보다 낮기 때문에 발광 소자(D14, D24)는 소등되고, 발광 소자(D11 ~ D13, D21 ~ D23)만이 점등 상태를 유지하게 된다.
이후, 맥류 전압이 V3에 다시 도달할 때(시간 t7), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S12, S22)를 턴 온시킨다. 맥류 전압의 레벨이 V3보다 낮기 때문에 발광 소자(D13, D23)는 소등되고, 발광 소자(D11, D12, D21, D22)만이 점등 상태를 유지하게 된다.
이후, 맥류 전압이 V2에 다시 도달할 때(시간 t8), 스위칭 제어부(122)는 스위치(S11, S21)를 다시 턴 온시킨다. 맥류 전압의 레벨이 V2보다 낮기 때문에 발광 소자(D12, D22)는 소등되고, 발광 소자(D11, D21)만이 점등 상태를 유지하게 된다.
이후, 맥류 전압이 V1에 다시 도달할 때(시간 t9), 맥류 전압의 레벨이 V1보다 낮기 때문에, 모든 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 소등된다.
이하, 발광 소자의 점등 빈도의 순위가 D11은 1위이고, D12은 2위이고, D13은 3위이고, D14은 4위이고, 점등 빈도의 순위가 D21은 1위이고, D22는 2위이고, D23은 3위이고, D24은 4위일 때, 발광 소자 패키지(100A)에서 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 공간적 배치를 다음과 같이 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)중 발광 소자(D11, D21)의 점등 빈도는 동일하고, 발광 소자(D12, D22)의 점등 빈도는 동일하고, 발광 소자(D13, D23)의 점등 빈도는 동일하고, 발광 소자(D14, D24)의 점등 빈도는 동일하다고 가정하지만 실시예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 이웃하는 발광 소자의 이격 거리란, 각 발광 소자의 중심 간 거리를 의미하지만, 이에 국한되지 않는다.
복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 패키지 몸체(110)의 상면을 지나는 어느 한 선(140A)을 중심으로 대칭 형상으로 배치될 수 있다. 이 경우, 발광 소자(D22, D23) 간의 이격 거리는 발광 소자(D12, D13) 간의 이격 거리(θ3)와 동일하고, 발광 소자(D23, D24) 간의 이격 거리는 발광 소자(D13, D14) 간의 이격 거리(θ4)와 동일하다.
복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 중에서, 한 선(140A)을 중심으로 한 쪽에 배치된 발광 소자(D11 ~ D14)는 서로 직렬 연결되어 제1 발광 어레이(D11 ~ D14)를 이루고, 한 선(140A)을 중심으로 다른 쪽에 배치된 발광 소자(D21 ~ D24)는 서로 직렬 연결되어 제2 발광 어레이를 이룰 수 있다. 이때, 도 4 및 도 5에서 전술한 바와 같이, 점등 제어부(120)는 외부로부터 인가되는 전원의 레벨에 비례하여, 제1 및 제2 발광 어레이(124, 126)의 발광 소자를 순차적으로 점등시키거나 순차적으로 소등시킬 수 있다.
도 1에 예시된 기존의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)에서 이웃하는 발광 소자[(D11, D12), (D12, D13), (D13, D14), (D14, D24), (D24, D23), (D23, D22) 그리고 (D22, D21)]는 서로 등간격으로 이격되어 배치되어 있다. 반면에, 실시예의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)에서 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리는 일정하지 않다. 즉, 이웃하는 발광 소자(D11, D12) 간 이격 거리, 이웃하는 발광 소자(D11, D12) 간 이격 거리, 이웃하는 발광 소자(D12, D13) 간 이격 거리, 이웃하는 발광 소자(D13, D14) 간 이격 거리, 및 이웃하는 발광 소자(D14, D24) 간 이격 거리는 서로 다를 수 있다.
실시예에 의하면, 발광 소자((D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 소비 전력이 서로 다를 경우에도, 발광 소자 패키지(100A)로부터 방출되는 광의 균제도가 향상되도록, 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 간 이격 거리는 결정될 수 있다.
한편, 도 2에 예시된 발광 소자 패키지(100A)에서, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 한 점(112)을 중심으로 방사 방향으로 등거리에 배치될 수 있다.
또한, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)는 서로 다른 그룹으로 그룹핑될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 발광 소자 패키지(100A)에서 발광 소자(D11, D21)는 제1 그룹(G1A)으로 그룹핑되고, 발광 소자(D12, D13, D14)는 제2 그룹(G2A)으로 그룹핑되고, 발광 소자(D22, D23, D24)는 제3 그룹(G3A)으로 그룹핑될 수 있다.
이때, 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 속하는 발광 소자의 점등 순위는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(예컨대, G1A)에 속하는 발광 소자(D11, D21)의 점등 순위는 서로 동일할 수 있다. 또는, 그룹(G1A, G2A, G3A) 중 적어도 하나의 그룹에 속하는 발광 소자의 점등 순위는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 그룹(G2A)에 속하는 발광 소자(D12, D13, D14)의 점등 순위는 서로 다르고, 제3 그룹(G3A)에 속하는 발광 소자(D22, D23, D24)의 점등 순위는 서로 다를 수 있다.
또한, 그룹 간의 이격 거리는 그룹(G1A, G2A, G3A) 중 어느 한 그룹 내의 이웃하는 발광 소자 간의 이격 거리보다 클 수 있다. 즉, 제1 그룹(G1A)과 제2 그룹(G2A) 간의 이격 거리를 θ2라 하고, 제2 그룹(G2A)과 제3 그룹(G3A) 간의 이격 거리를 θ5라 하고, 제3 그룹(G3A)과 제1 그룹(G1A) 간의 이격 거리를 θ6이라 하자. 또한, 제1 그룹(G1A) 내의 이웃하는 발광 소자(D11, D21) 간의 이격 거리를 θ1이라 하고, 제2 그룹(G2A) 내의 이웃하는 발광 소자(D12, D13) 간의 이격 거리를 θ3이라 하고, 제2 그룹(G2A) 내의 이웃하는 발광 소자(D13, D14) 간의 이격 거리를 θ4라 하자. 이때, θ2, θ5, θ6 각각은 θ1, θ3 또는 θ4보다 클 수 있다.
복수의 그룹(G1A, G2A, G3A) 중 이웃하는 그룹[(G1A, G2A), (G2A, G3A), 또는 (G3A, G1A)] 간의 이격 거리(θ2, θ5, θ6) 각각은 한 점(112)을 중심으로 40° 내지 90°의 각도 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 이격 거리(θ2, θ5, θ6) 각각은 70°일 수 있다.
또한, 복수의 그룹(G1A, G2A, G3A) 중 어느 하나의 그룹(G1A, G2A, G3A)에 속하는 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리는 한 점(112)을 중심으로 30° 내지 80°의 각도 범위 내에 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 그룹(G1A) 내에서 이웃하는 발광 소자(D11, D21) 간의 이격 거리(θ1)는 40°일 수 있고, 제2 그룹(G2A) 내에서 이웃하는 발광 소자(D12, D13) 간의 이격 거리(θ3)는 30°일 수 있고, 제2 그룹(G3A) 내에서 이웃하는 발광 소자(D13, D14) 간의 이격 거리(θ4)는 60°일 수 있다.
또한, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 중 적어도 일부는 점등 빈도의 순위에 따라 순차적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24) 중 가장 높은 점등 빈도의 순위를 갖는 발광 소자(D11, D21)부터 가장 낮은 점등 빈도의 순위를 갖는 발광 소자(D14, D24)까지, 점등 빈도의 순위에 따라 반시계 방향 또는 도 2에 예시된 바와 같이 시계 방향으로 순차적으로 배열될 수 있다.
또한, 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 배치 밀도는 패키지 몸체(110) 상에서 위치에 따라 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 1사분면, 2사분면, 3사분면 및 4사분면에서 복수의 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 배치밀도는 서로 다를 수 있다. 즉, 2사분면과 3사분면에 걸쳐서 위치한 제1 그룹(G1A)의 배치 밀도는 1사분면과 2사분면에 걸쳐서 위치한 제2 그룹(G2A)의 배치 밀도보다 작을 수 있다. 또한, 2사분면과 3사분면에 걸쳐서 위치한 제1 그룹(G1A)의 배치 밀도는 3사분면과 4사분면에 걸쳐서 위치한 제3 그룹(G3A)의 배치 밀도보다 작을 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 의한 발광 소자 패키지(100B)의 단면도를 나타낸다.
도 6에 예시된 발광 소자 패키지(100B)에서 복수의 제1 내지 제4 그룹(G1B ~ G4B) 각각에 포함된 발광 소자의 점등 빈도의 순위의 합은 동일하다. 즉, 전술한 바와 같이, D11, D12, D13 및 D14의 순서로 발광 소자의 점등 빈도가 감소하고, D21, D22, D33 및 D24의 순서로 발광 소자의 점등 빈도가 감소하므로, D11, D12, D13 및 D14 각각의 점등 빈도의 순위는 1, 2, 3 및 4이고, D21, D22, D23 및 D14 각각의 점등 빈도의 순위는 1, 2, 3 및 4이다. 제1 그룹(G1B)에 포함된 발광 소자(D11, D14) 각각의 점등 빈도의 순위인 1과 4의 합은 5이고, 제2 그룹(G2B)에 포함된 발광 소자(D12, D13) 각각의 점등 빈도의 순위인 2와 3의 합은 5이고, 제3 그룹(G3B)에 포함된 발광 소자(D21, D24) 각각의 점등 빈도의 순위인 1과 4의 합은 5이고, 제4 그룹(G4B)에 포함된 발광 소자(D22, D23) 각각의 점등 빈도의 순위인 2와 3의 합은 5로서 모두 동일하다.
도 2에 예시된 발광 소자 패키지(100A)와 달리, 도 6에 예시된 발광 소자 패키지(100B)에서 복수의 그룹(G1B, G2B, G3B, G4B)은 서로 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 그룹(G1B)과 제2 그룹(G2B) 간의 이격 거리(θ8)와, 제2 그룹(G2B)과 제3 그룹(G3B) 간의 이격 거리(θ10)와, 제1 그룹(G1B)과 제3 그룹(G3B) 간의 이격 거리(θ11)와, 제3 그룹(G3B)과 제4 그룹(G4B) 간의 이격 거리(θ12)는 서로 동일할 수 있다.
또한, 도 2에 예시된 발광 소자 패키지(100A)와 달리, 도 6에 예시된 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)의 배치 밀도는 패키지 몸체(110) 상에서 균일한다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 패키지 몸체(110)의 상면을 지나는 한 선(140B)을 중심으로 발광 소자(D11 ~ D14, D21 ~ D24)가 대칭 형상으로 이루어질 때, 한 선(140B)을 중심으로 한 쪽에 배치된 발광 소자(D11 ~ D14)의 배치 밀도와 한 선(140B)을 중심으로 다른 쪽에 배치된 발광 소자(D21 ~ D24)의 배치 밀도는 동일하다. 또한, 이러한 대칭 형상으로 인해, 발광 소자(D22, D23) 간의 이격 거리는 발광 소자(D12, D13) 간의 이격 거리(θ9)와 동일하고, 발광 소자(D21, D24) 간의 이격 거리는 발광 소자(D11, D14) 간의 이격 거리(θ7)와 동일하다.
또한, 복수의 그룹 각각은 한 쌍의 발광 소자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 제1 그룹(G1B)은 한 쌍의 발광 소자(D11, D14)로 이루어지고, 제2 그룹(G2B)은 한 쌍의 발광 소자(D12, D13)로 이루어지고, 제3 그룹(G3B)은 한 쌍의 발광 소자(D21, D24)로 이루어지고, 제4 그룹(G4B)은 한 쌍의 발광 소자(D22, D23)로 이루어진다.
전술한 차이점을 제외하면, 도 6에 예시된 발광 소자 패키지(100B)는 도 2에 예시된 발광 소자 패키지(100A)와 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 도 1에 도시된 기존의 발광 소자 패키지와 도 2 및 도 6에 예시된 실시예의 발광 소자 패키지(100A, 100B) 간의 균제도를 비교하면 다음과 같다. 이를 위해, 발광 소자(D11, D12, D13, D14)의 소비 전력은 각각 1.37, 1.01, 1.00 및 0.79이고, 발광 소자(D21, D22, D23, D24)의 소비 전력은 각각 1.37, 1.01, 1.00 및 0.79이며, θ1=θ5=40°, θ2=θ6=70°, θ3=30°, θ4=60°, θ7=30°, θ8=θ12=60°, θ9=30°이고, θ10=θ11=60°이며, 도 2 및 도 6에 예시된 원반 평면 형상의 패키지 몸체(110)의 반지름은 16이라고 가정한다.
균제도를 측정하기 위해, 도 1, 도 2 및 도 6에 예시된 원형 패키지 몸체(110)를 1, 2, 3 및 4사분면으로 나누고, 각 사분면의 조도를 산출하였다. 일반적으로, 소비 전력과 광속은 비례하므로 소비 전력에 상수(F)를 승산하여 각 사분면의 조도를 구할 수 있다. 도 1에 도시된 기존의 발광 소자 패키지에서 1 내지 4 사분면의 조도는 다음 수학식 1과 같고, 도 2에 도시된 기존의 발광 소자 패키지(100A)에서 1 내지 4 사분면의 조도는 다음 수학식 2와 같고, 도 6에 도시된 기존의 발광 소자 패키지(100B)에서 1 내지 4 사분면의 평균 조도는 다음 수학식 3과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
다음 수학식 4와 같은 균제도 산출 공식을 이용하여 도 1, 도 2 및 도 6의 발광 소자 패키지의 균제도를 산출한다.
여기서, Max는 1사분면 ~ 4사분면의 평균 조도 값중 최대값을 나타내고, Min은 1사분면 ~ 4사분면의 평균 조도 값중 최소값을 나타낸다.
도 1의 발광 소자 패키지의 균제도는 다음 수학식 5와 같고, 도 2의 발광 소자 패키지(100A)의 균제도는 다음 수학식 6과 같고, 도 6의 발광 소자 패키지(100B)의 균제도는 다음 수학식 7과 같다.
Figure pat00006
Figure pat00007
수학식 5 내지 7을 비교하면, 기존의 균제도 19.8%보다 도 2 및 도 6에 예시된 발광 소자 패키지(100A, 100B)의 균제도가 각각 9.8% 및 11.6%로서 더 낮음을 알 수 있다. 이와 같이 균제도가 기존보다 작기 때문에, 본 실시예의 발광 소자 패키지(100A, 100B)에서 방출되는 광은 기존보다 더 균일해질 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능할 수 있으며, 예를 들어, 조명시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 조명 유닛(400)의 사시도이다. 다만, 도 7의 조명 유닛(400)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 조명 유닛(400)은 케이스 몸체(410)와, 케이스 몸체(410)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(420)와, 케이스 몸체(410)에 설치된 발광 모듈부(430)를 포함할 수 있다.
케이스 몸체(410)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되며, 금속 또는 수지로 형성될 수 있다.
발광 모듈부(430)는 기판(432)과, 기판(432)에 탑재되는 적어도 하나의 발광소자 패키지(300)를 포함할 수 있다.
기판(432)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 등을 포함할 수 있다.
또한, 기판(432)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
기판(432) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(300)가 탑재될 수 있다. 발광 소자 패키지(300)는 도 1 또는 도 6에 예시된 발광 소자 패키지(100A, 100B)에 각각 해당할 수 있다.
발광 모듈부(430)는 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(300)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.
연결 단자(420)는 발광 모듈부(430)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 실시예에서 연결 단자(420)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 연결 단자(420)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 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.
100A, 100B, 300: 발광 소자 패키지 110: 패키지 몸체
120: 점등 제어부 122: 스위칭 제어부
124, 126: 발광 어레이 132, 134: 리드 프레임
160: 교류 전원 162: 퓨즈
164: 정류부 180, 182: 와이어
184: 발광 소자 400: 조명 유닛
410: 케이스 몸체 420: 연결 단자
430: 발광 모듈부 432: 기판

Claims (16)

  1. 패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체 상에 배치된 복수의 발광 소자; 및
    상기 복수의 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 제어부를 포함하고,
    이웃하는 발광 소자 간 이격 거리가 일정하지 않은 발광 소자 패키지.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 한 점을 중심으로 방사 방향으로 등거리에 배치된 발광 소자 패키지.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 서로 다른 그룹으로 그룹핑되고, 상기 그룹 간의 이격 거리는 상기 그룹 중 어느 한 그룹 내의 이웃하는 발광 소자 간의 이격 거리보다 큰 발광 소자 패키지.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자 중 적어도 일부는 점등 빈도의 순위에 따라 순차적으로 배열된 발광 소자 패키지.
  5. 제1 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 발광 소자의 배치 밀도는 상기 패키지 몸체 상에서 위치에 따라 서로 다른 발광 소자 패키지.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 복수의 그룹 각각에 포함된 발광 소자의 점등 빈도의 순위의 합은 동일한 발광 소자 패키지.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 복수의 그룹은 서로 등간격으로 이격된 발광 소자 패키지.
  8. 제1 항 또는 제6 항에 있어서, 상기 발광 소자의 배치 밀도는 상기 패키지 몸체 상에서 균일한 발광 소자 패키지.
  9. 제3 항에 있어서, 상기 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 속하는 발광 소자의 점등 순위는 서로 동일한 발광 소자 패키지.
  10. 제3 항에 있어서, 상기 그룹 중 적어도 하나의 그룹에 속하는 발광 소자의 점등 순위는 서로 다른 발광 소자 패키지.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자는 상기 패키지 몸체의 상면을 지나는 어느 한 선을 중심으로 대칭 형상으로 배치된 발광 소자 패키지.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자 중에서, 상기 한 선을 중심으로 한 쪽에 배치된 발광 소자는 서로 직렬 연결되어 제1 발광 어레이를 이루고,
    상기 한 선을 중심으로 다른 쪽에 배치된 발광 소자는 서로 직렬 연결되어 제2 발광 어레이를 이루고,
    상기 점등 제어부는 외부로부터 인가되는 전원의 레벨에 비례하여 상기 제1 및 제2 발광 어레이의 발광 소자를 순차적으로 점등시키는 발광 소자 패키지.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 발광 소자 각각과 상기 패키지 몸체 사이에 배치되며, 서로 전기적으로 이격된 제n1 및 제n2 (여기서, 1 ≤ n ≤ N)리드 프레임을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  14. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 그룹 중 이웃하는 그룹 간의 이격 거리는 상기 한 점을 중심으로 40° 내지 90°의 각도 범위 내에 있는 발광 소자 패키지.
  15. 제6 항 또는 제7 항에 있어서, 상기 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹에 속하는 이웃하는 발광 소자 간 이격 거리는 상기 한 점을 중심으로 30° 내지 80°의 각도 범위 내에 있는 발광 소자 패키지.
  16. 제6 항 또는 제7 항에 있어서, 상기 복수의 그룹 각각은 한 쌍의 발광 소자로 이루어진 발광 소자 패키지.
KR1020120123757A 2012-11-02 2012-11-02 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 조명 유닛 KR102007403B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120123757A KR102007403B1 (ko) 2012-11-02 2012-11-02 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 조명 유닛
US14/060,904 US9089015B2 (en) 2012-11-02 2013-10-23 Light emitting module
EP13190912.9A EP2728970B1 (en) 2012-11-02 2013-10-30 Light emitting module
CN201310537772.4A CN103807640A (zh) 2012-11-02 2013-11-04 发光模块
JP2013229125A JP6266307B2 (ja) 2012-11-02 2013-11-05 発光モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120123757A KR102007403B1 (ko) 2012-11-02 2012-11-02 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 조명 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140057089A true KR20140057089A (ko) 2014-05-12
KR102007403B1 KR102007403B1 (ko) 2019-08-05

Family

ID=49513810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120123757A KR102007403B1 (ko) 2012-11-02 2012-11-02 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 조명 유닛

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9089015B2 (ko)
EP (1) EP2728970B1 (ko)
JP (1) JP6266307B2 (ko)
KR (1) KR102007403B1 (ko)
CN (1) CN103807640A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190076661A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102024295B1 (ko) 2013-02-05 2019-09-23 엘지이노텍 주식회사 발광 모듈

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068105A (ja) * 2001-08-28 2003-03-07 Patoraito:Kk 点滅警告表示器
JP2007109692A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Sharp Corp Ｌｅｄバックライト装置及び画像表示装置
JP2008147575A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Pearl Denkyu Seisakusho:Kk 発光ダイオード
US20090101922A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Chu-Hsien Lin Led arrangement for producing pure monochomatic light

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPQ818100A0 (en) * 2000-06-15 2000-07-06 Arlec Australia Limited Led lamp
US20050169006A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-04 Harvatek Corporation Led chip lamp apparatus
CN100353240C (zh) * 2005-07-25 2007-12-05 友达光电股份有限公司 直下式背光源
CN102186697A (zh) * 2008-10-20 2011-09-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 Led灯
KR20120023619A (ko) * 2009-03-26 2012-03-13 융 푼 쳉 Ｌｅｄ 조명등
US8529103B2 (en) * 2009-06-16 2013-09-10 Koninklijke Philips N. V. Illumination system for spot illumination
US8947014B2 (en) * 2010-08-12 2015-02-03 Huizhou Light Engine Ltd. LED switch circuitry for varying input voltage source
TW201233244A (en) * 2011-01-31 2012-08-01 Luxul Technology Inc High brightness LED driving circuit
US8721097B2 (en) * 2011-05-19 2014-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. LED lamp with improved light output

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068105A (ja) * 2001-08-28 2003-03-07 Patoraito:Kk 点滅警告表示器
JP2007109692A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Sharp Corp Ｌｅｄバックライト装置及び画像表示装置
JP2008147575A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Pearl Denkyu Seisakusho:Kk 発光ダイオード
US20090101922A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 Chu-Hsien Lin Led arrangement for producing pure monochomatic light

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190076661A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102007403B1 (ko) 2019-08-05
CN103807640A (zh) 2014-05-21
EP2728970B1 (en) 2020-04-29
US9089015B2 (en) 2015-07-21
JP2014093301A (ja) 2014-05-19
EP2728970A2 (en) 2014-05-07
EP2728970A3 (en) 2016-09-21
JP6266307B2 (ja) 2018-01-24
US20140125226A1 (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2753149B1 (en) Light emitting module and lighting unit including the same
US9046228B2 (en) Light-emitting device for emitting light of multiple color temperatures
EP3226313B1 (en) Light emitting device and lighting device including the same
US8820960B2 (en) Light emitting device
KR20160138814A (ko) 발광 장치 및 이를 포함하는 차량용 램프
US9653434B2 (en) LED module
EP1889302B1 (en) Illumination system with leds
US10490721B2 (en) Light-emitting device and illuminating apparatus
US8492981B2 (en) Lighting apparatus using PN junction light-emitting element
KR20160109335A (ko) 발광 모듈 및 이를 구비한 조명 장치
JP6266307B2 (ja) 発光モジュール
KR100712880B1 (ko) 색온도 편차를 줄일 수 있는 백색 발광 다이오드
US20120086341A1 (en) Alternating current led illumination apparatus
KR20150083248A (ko) 발광 소자 패키지
JP2013134933A (ja) 交流発光ダイオード照明装置
KR100866881B1 (ko) 발광 다이오드 패키지
KR102532362B1 (ko) 발광소자 패키지
JP2018120962A (ja) 発光装置、及び、照明装置
KR102558584B1 (ko) 발광소자 패키지
KR102451722B1 (ko) Mjt led를 이용한 백라이트 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20120048996A (ko) 발광장치
KR20140055823A (ko) 발광 장치
KR20110052973A (ko) 발광다이오드 장치
KR20140069906A (ko) 발광 모듈
KR20120084526A (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant