KR20140057805A - 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 패키지 몸체, 상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임, 상기 패키지 몸체 상에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임으로부터 입력되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 출력하는 교류-직류 컨버터, 및 상기 교류-직류 컨버터의 상부면 상에 배치되고, 상기 교류-직류 컨버터로부터 직류 전류를 공급받는 발광 소자를 포함한다.

Description

발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈{A LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND A LIGHT EMITTING MODULE INCLUDING THE SAME}
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광 모듈에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 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 가능하다.
또한 백열 전구, 형광등, 네온등과 비교할 때, LED는 전력 소비가 적고, 높은 색온도로 인하여 시인성이 우수하고 눈부심이 적은 장점이 있다. LED가 사용되는 램프는 그 용도에 따라 백라이트(backlight), 표시 장치, 조명등, 차량용 표시등, 또는 해드 램프(head lamp) 등에 사용될 수 있다.
발광 다이오드, 또는 이를 포함하는 발광 소자 패키지는 직류, 및 정전류 환경에서 구동하는 것이 일반적이다. 이러한 발광 다이오드 및 발광 소자 패키지를 직류의 정전류 환경에서 구동하기 위해서는 별도의 전원 장치, 또는 구동 드라이버를 필요로 한다. 따라서, 상용 교류에 직접 접속하여 구동 가능한 발광 소자, 발광 소자 패키지, 및 이를 포함하는 발광 모듈이 요구되고 있다.
실시 예는 교류 구동 가능하며, 크기를 줄일 수 있고, 디자인 자유도를 향상시킬 수 있으며, 열 발산이 용이한 발광 소자 패키지 및 발광 모듈을 제공한다.
실시 예는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임; 상기 패키지 몸체 상에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임으로부터 입력되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 출력하는 교류-직류 컨버터; 및 상기 교류-직류 컨버터의 상부면 상에 배치되고, 상기 교류-직류 컨버터로부터 직류 전류를 공급받는 발광 소자를 포함한다.
상기 교류-직류 컨버터는 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드; 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제2 전극 패드; 및 상기 직류 전류를 출력하는 제3 전극 패드 및 제4 전극 패드를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제1 전극 패드를 연결하는 제1 와이어; 및 상기 제2 리드 프레임과 상기 제2 전극 패드를 연결하는 제2 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 제3 전극 패드와 상기 발광 소자를 연결하는 제3 와이어; 및 상기 제4 전극 패드와 상기 발광 소자를 연결하는 제4 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 순차로 적층되는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하고, 상기 제1 반도체층의 일부가 노출되는 발광 구조물; 상기 제1 반도체층의 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극; 및 상기 제2 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있으며, 상기 발광 소자 패키지는 상기 제3 전극 패드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극을 연결하는 제3 와이어; 및 상기 제4 전극 패드와 상기 발광 소자의 상기 제2 전극을 연결하는 제4 와이어를 더 포함할 수 있다.
또는 상기 발광 소자는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제1 반도체층 상에 배치되는 제1 전극부; 및 상기 제2 반도체층 아래에 위치하고, 상기 제4 전극 패드에 본딩되는 제2 전극부를 포함할 수 있으며, 상기 발광 소자 패키지는 상기 제3 전극 패드와 상기 제1 전극부를 연결하는 제3 와이어를 더 포함할 수 있다.
또는 상기 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 순차로 적층되는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하고, 상기 제1 반도체층의 일부가 노출되는 발광 구조물; 상기 제1 반도체층의 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극; 및 상기 제2 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있으며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 제3 전극 패드 및 상기 제4 전극 패드와 플립 칩 본딩될 수 있다.
상기 패키지 몸체는 상기 교류-직류 컨버터 및 상기 발광 소자를 노출하는 캐비티를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제3 전극 패드와 전기적으로 연결되는 제3 리드 프레임; 및 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제4 전극 패드와 전기적으로 연결되는 제4 리드 프레임을 더 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지는 상기 제3 전극 패드와 상기 제3 리드 프레임을 연결하는 제5 와이어; 및 상기 제4 전극 패드와 상기 제4 리드 프레임을 연결하는 제6 와이어를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 발광 모듈은 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1 발광 소자 패키지; 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제2 발광 소자 패키지들; 및 교류 전류 입력을 위하여 상기 인쇄회로기판에 마련되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하며, 상기 제1 발광 소자 패키지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제1 입력 단자와 연결되는 제1 리드 프레임; 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제2 입력 단자와 연결되는 제2 리드 프레임; 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임으로부터 입력되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 출력하는 교류-직류 컨버터; 및 상기 교류-직류 컨버터의 상부면 상에 배치되고, 상기 교류-직류 컨버터로부터 직류 전류를 공급받는 발광 소자를 포함할 수 있으며, 상기 교류-직류 컨버터로부터 출력되는 직류 전류는 상기 제2 발광 소자 패키지들에 공급될 수 있다.
상기 교류 직류 컨버터는 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드; 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제2 전극 패드; 및 상기 직류 전류를 출력하는 제3 전극 패드 및 제4 전극 패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 발광 소자 패키지는 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제3 전극 패드와 연결되는 제3 리드 프레임; 및 상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제4 전극 패드와 연결되는 제4 리드 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 발광 소자 패키지들은 상기 제3 리드 프레임과 상기 제4 리드 프레임과 직렬 연결될 수 있다. 상기 제2 발광 소자 패키지들은 상기 제3 리드 프레임과 상기 제4 리드 프레임과 병렬 연결될 수 있다.
실시 예는 교류 구동 가능하며, 크기를 줄일 수 있고, 디자인 자유도를 향상시킬 수 있으며, 열 발산이 용이할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자의 일 실시 예를 나타낸다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 발광 소자의 일 실시 예를 나타낸다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 발광 소자의 일 실시 예를 나타낸다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 9는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타낸다.
도 10은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예를 나타낸다.
도 11은 도 10에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타낸다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸다.
도 14은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
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 패키지 및 발광 모듈을 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1)를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 발광 소자 패키지(100-1)는 패키지 몸체(110), 리드 프레임들(예컨대, 121,122), 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter, 130), 제1 접착 부재(135), 절연 부재(140), 제2 접착 부재(145), 발광 소자(150), 와이어(171,172,174,176), 렌즈(160), 하부 전극(181, 182), 및 비아(191, 192)를 포함한다.
패키지 몸체(110)는 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN), 또는 세라믹 기판(예컨대, Al2O3) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판일 수 있다. 또한 패키지 몸체(110)은 반사도가 높은 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 또한 패키지 몸체(110)은 단층 구조 또는 복수 개의 층들이 적층되는 구조일 수 있다.
리드 프레임들(121,122)은 패키지 몸체(110) 상에 배치되며, 도전성 물질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임들(121, 122)은 패키지 몸체(110) 상에 서로 전기적으로 분리되도록 이격하여 배치될 수 있다. 제1 및 제2 리드 프레임들(121, 122)은 발광 소자(150)에서 방출된 빛을 반사시킬 수도 있다.
교류-직류 컨버터(130)는 패키지 몸체(110) 상에 배치되며, 와이어(171, 172)를 통하여 패키지 몸체(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
교류-직류 컨버터(130)는 와이어(171, 172)를 통하여 패키지 몸체(110)으로부터 공급되는 교류 전류(Alternating Current)를 직류 전류(Direct Current)로 변환하고, 변환된 직류를 와이어(174,176)를 통하여 발광 소자(150)로 공급할 수 있다.
교류-직류 컨버터(130)는 패키지 몸체(110)으로부터 공급되는 교류가 입력되는 제1 전극 패드(201)와 제2 전극 패드(202), 및 발광 소자(150)로 직류를 공급하기 위한 제3 전극 패드(211) 및 제4 전극 패드(212)를 포함할 수 있다. 즉 교류-직류 컨버터(130)의 제1 전극 패드(201) 및 제2 전극 패드(202)는 패키지 몸체(110)으로부터 교류가 입력되는 교류 전류 입력을 위한 입력단일 수 있고, 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211) 및 제4 전극 패드(212)는 직류 전류 출력을 위한 출력단일 수 있다.
제1 와이어(171)는 제1 전극 패드(201)와 제1 리드 프레임(121)을 연결하고, 제2 와이어(172)는 제2 전극 패드(202)와 제2 리드 프레임(122)을 연결할 수 있다.
제1 접착 부재(135)는 패키지 몸체(110)과 교류-직류 컨버터(130) 사이에 위치하고, 교류-직류 컨버터(130)를 패키지 몸체(110)에 부착시킬 수 있다.
발광 소자(150)는 교류-직류 컨버터(130) 상에 배치되고, 와이어(174,176)를 통하여 교류-직류 컨버터(130)와 전기적으로 연결된다. 제3 와이어(174)는 제3 전극 패드(211)와 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하고, 제4 와이어(176)는 제4 전극 패드(212)와 발광 소자(150)를 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 발광 소자(150)는 교류-직류 컨버터(130)의 상부면 상에 적층될 수 있다. 발광 소자(150)과 교류-직류 컨버터(130)는 칩(chip) 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연 부재(140)는 교류-직류 컨버터(130)와 발광 소자(150) 사이에 위치하고, 양자를 전기적으로 절연시킨다. 예컨대, 절연 부재(140)는 교류-직류 컨버터(130)의 상부면의 적어도 일부를 덮을 수 있으며, 발광 소자(150)는 절연 부재(140) 상에 위치할 수 있다. 절연 부재(140)는 절연성 물질, 예컨대, ZnO, SiO2, Si3N4, TiOx(x는 양의 실수), 또는 Al2O3 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 접착 부재(145)는 절연 부재(140)와 발광 소자(150) 사이에 위치하고, 발광 소자(150)를 절연 부재(140)에 부착시킬 수 있다. 즉 발광 소자(150)는 제2 접착 부재(145)에 의하여 절연 부재(140)에 부착 또는 고정될 수 있다.
제1 접착 부재(135) 및 제2 접착 부재(145)는 절연성 접착 부재(예컨대, 실리콘) 또는 도전성 접착 부재(예컨대, Ag paste)일 수 있다. 예컨대, 제1 접착 부재(135) 및 제2 접착 부재(145)는 양면 테이프 또는 도전성 접착 물질(예컨대, Ag paste)일 수 있다. 다른 실시 예에서는 절연 부재(140)와 제2 접착 부재(145)는 절연성 및 접착성을 갖는 하나의 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자의 일 실시 예를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 발광 소자(150)는 기판(310), 발광 구조물(320), 전도층(330), 제1 전극(342), 및 제2 전극(344)을 포함할 수 있다.
기판(310)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 또한 기판(310)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예를 들어 기판(310)은 사파이어(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, GaAs 중 적어도 하나를 포함하는 물질일 수 있다. 이러한 기판(310)의 상면에는 요철 패턴이 형성될 수 있다.
또한 기판(310) 위에는 2족 내지 6족 원소의 화합물 반도체를 이용한 층 또는 패턴, 예컨대, ZnO층(미도시), 버퍼층(미도시), 언도프드 반도체층(미도시) 중 적어도 한 층이 형성될 수 있다. 버퍼층 또는 언도프드 반도체층은 3족-5족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있으며, 버퍼층은 기판과의 격자 상수의 차이를 줄여주게 되며, 언도프드 반도체층은 도핑하지 않는 GaN계 반도체로 형성될 수 있다.
발광 구조물(320)은 빛을 발생하는 반도체층일 수 있으며, 제1 반도체층(322), 활성층(324), 및 제2 반도체층(326)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(322)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제1 반도체층(322)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체일 수 있으며, n형 도펀트(예: Si, Ge, Sn 등)가 도핑될 수 있다.
활성층(324)은 제1 반도체층(322) 및 제2 반도체층(326)으로부터 제공되는 전자(electron)와 정공(hole)의 재결합(recombination) 과정에서 발생하는 에너지에 의해 광을 생성할 수 있다.
활성층(324)은 반도체 화합물, 예컨대, 3족-5족, 2족-6족의 화합물 반도체일 수 있으며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다. 활성층(324)이 양자우물구조인 경우에는 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 가질 수 있다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질일 수 있다.
제2 반도체층(326)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대, 제2 반도체층(326)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체일 수 있으며, p형 도펀트(예컨대, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba)가 도핑될 수 있다.
발광 구조물(320)는 제2 반도체층(326), 활성층(324) 및 제1 반도체층(322)의 일부가 제거되어 제1 반도체층(322)의 일부를 노출할 수 있다.
전도층(330)은 제2 반도체층(326) 상에 배치될 수 있다. 전도층(330)은 전반사를 감소시킬 뿐만 아니라, 투광성이 좋기 때문에 활성층(324)으로부터 제2 반도체층(326)으로 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시킬 수 있다.
전도층(330)은 투명 전도성 산화물, 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide), TO(Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Antimony tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IrOx, RuOx,RuOx/ITO, Ni, Ag, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(342)은 노출되는 제1 반도체층(322) 상에 배치되며, 제2 전극(344)은 전도층(330) 상에 배치될 수 있다.
제3 와이어(174)에 의하여 발광 소자(150)의 제1 전극(342)은 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)와 연결될 수 있고, 제4 와이어(176)에 의하여 발광 소자(150)의 제2 전극(344)은 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212)와 연결될 수 있다.
렌즈(160)는 패키지 몸체(110) 상에 위치하며, 교류-직류 컨버터(130), 발광 소자(150), 및 와이어(171 내지 176)를 밀봉하도록 감쌀 수 있다. 렌즈(160)는 발광 소자(150)로부터 방출된 빛의 경로를 변경하는 역할을 할 수 있다. 렌즈(160)는 돔 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
렌즈(160)는 발광 소자(150)로부터 발생하는 열에 강한 수지, 예컨대, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 글래스(glass), 글래스 세라믹(glass ceramic), 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 나일론 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 테프론 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리올레핀 수지 등으로 이루어질 수 있다.
렌즈(160)는 수지와 확산제(예컨대, SiO2, Al2O3, Y2O3,BaSO4, TiO2, BN)가 혼합된 형태일 수 있다. 또한 렌즈(160)는 발광 소자(150)로부터 발생하는 빛의 파장을 변환할 수 있는 형광체를 포함할 수 있다. 이때 렌즈(160)는 적색, 녹색, 및 황색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예컨대, 형광체는 실리케이트(silicate)계 형광체, YAG계 형광체 또는 나이트라이드(Nitride)계 형광체일 수 있다. 예컨대, 실리케이트계 형광체는 Ca2SiO4:Eu, Sr2SiO4:Eu, Sr3SiO5:Eu, Ba2SiO4:Eu, 및 (Ca, Sr, Ba)2SiO4:Eu)일 수 있고, YAG계 형광체는 Y3Al5O12:Ce, (Y,Gd)3Al5O12:Ce)일 수 있고, 나이트라이드계 형광체는 Ca2Si5N8:Eu, CaAlSiN2:Eu, (Sr, Ca)AlSiN2:Eu, α,β-SiAlON:Eu일 수 있다.
하부 전극(181,182)은 패키지 몸체(110)의 뒷면(112)에 배치될 수 있다. 하부 전극(181,182)은 열전도성이 우수한 물질로 이루어지고, 발광 소자 패키지(100-1)로부터 발생하는 열을 방출시키는 경로로 작용할 수 있다.
하부 전극(181, 182)의 수는 복수 개일 수 있고, 복수의 하부 전극들(예컨대, 181, 182)은 패키지 몸체(110)의 뒷면(112)에 서로 이격하여 배치될 수 있다.
비아(191, 192)는 패키지 몸체(110)을 관통하여 리드 프레임(121, 122)과 하부 전극(181, 182)을 연결할 수 있다. 비아(191, 192)는 패키지 몸체(110)에 마련되는 비아 홀(미도시) 내에 도전 물질이 채워진 관통 전극일 수 있다.
예컨대, 제1 비아(191)는 제1 리드 프레임(121)과 제1 하부 전극(181)을 연결할 수 있고, 제2 비아(192)는 제2 리드 프레임(122)과 제2 하부 전극(182)을 연결할 수 있다.
실시 예(100-1)는 교류-직류 컨버터(130) 및 발광 소자(150)가 하나의 패키지 내에 실장되기 때문에 교류 구동 가능할 수 있다. 또한 실시 예는 교류-직류 컨버터(130) 및 발광 소자(150)가 수직 적층되기 때문에 패키지의 크기를 줄일 수 있다. 또한 발광 소자(150)가 교류-직류 컨버터(130) 상에 위치하기 때문에 발광 소자(150)로부터 발생하는 열을 렌즈(160)를 통하여 외부로 발산하기 용이할 수 있다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-2)를 나타낸다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 3을 참조하면, 발광 소자 패키지(100-2)는 패키지 몸체(110), 리드 프레임들(예컨대, 121,122), 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter, 130), 제1 접착 부재(135), 제2 접착 부재(145), 발광 소자(150-1), 와이어(171,172, 174), 렌즈(160), 하부 전극(181, 182), 및 비아(191, 192)를 포함한다.
실시 예(100-2)에서는 도 1에 도시된 절연 부재(140) 및 와이어(176)가 생략될 수 있다. 발광 소자(150-1)는 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter, 130)의 제4 전극 패드(212) 상에 실장될 수 있다. 제2 접착 부재(145)는 도전성 접착 물질로 발광 소자(150-1)를 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter, 130)의 제4 전극 패드(212) 상에 부착시키고, 양자를 전기적으로 연결할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 발광 소자의 일 실시 예(150-1)를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 발광 소자(150-1)는 제2 전극부(405), 보호층(440), 전류 차단층(Current Blocking Layer; 445), 발광 구조물(450), 패시베이션층(465), 및 제1 전극부(470)를 포함한다.
제2 전극부(405)는 제1 전극부(470)와 함께 발광 구조물(450)에 전원을 제공한다. 제2 전극부(405)는 지지층(support, 410), 접합층(bonding layer, 415), 배리어층(barrier layer, 420), 반사층(reflective layer, 425), 및 오믹 영역(ohmic layer, 430)을 포함할 수 있다.
지지층(410)는 발광 구조물(450)을 지지한다. 지지층(210)은 금속 또는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 또한 지지층(410)은 전기 전도성과 열 전도성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 지지층(410)는 구리(Cu), 구리 합금(Cu alloy), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 및 구리-텅스텐(Cu-W) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 물질이거나, 또는 Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 중 적어도 하나를 포함하는 반도체일 수 있다.
접합층(415)은 지지층(410)와 배리어층(420) 사이에 배치될 수 있으며, 지지층(410)과 배리어층(420)을 접합시키는 본딩층(bonding layer)의 역할을 할 수 있다. 접합층(415)은 금속 물질, 예를 들어, In,Sn, Ag, Nb, Pd, Ni, Au, Cu 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 접합층(415)은 지지층(410)을 본딩 방식으로 접합하기 위해 형성하는 것이므로 지지층(410)을 도금이나 증착 방법으로 형성하는 경우에는 접합층(215)은 생략될 수 있다.
배리어층(420)은 반사층(425), 오믹 영역(430), 및 보호층(440)의 아래에 배치되며, 접합층(415) 및 지지층(410)의 금속 이온이 반사층(425), 및 오믹 영역(430)을 통과하여 발광 구조물(450)로 확산하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 배리어층(420)은 Ni, Pt, Ti,W,V, Fe, Mo 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.
반사층(425)은 배리어층(420) 상에 배치될 수 있으며, 발광 구조물(450)로부터 입사되는 광을 반사시켜 주어, 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 반사층(425)은 광 반사 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.
반사층(425)은 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 형성할 수 있다.
오믹 영역(430)은 반사층(425)과 제2 반도체층(452) 사이에 배치될 수 있으며,제2 반도체층(452)에 오믹 접촉(ohmic contact)되어 발광 구조물(450)에 전원이 원활히 공급되도록 할 수 있다.
투광성 전도층과 금속을 선택적으로 사용하여 오믹 영역(430)을 형성할 수 있다. 예컨대 오믹 영역(430)은 제2 반도체층(452)과 오믹 접촉하는 금속 물질, 예컨대, Ag, Ni,Cr,Ti,Pd,Ir, Sn, Ru, Pt, Au, Hf 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
보호층(440)은 제2 전극층(405)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 보호층(440)은 오믹 영역(430)의 가장 자리 영역, 또는 반사층(425)의 가장 자리 영역, 또는 배리어층(420)의 가장 자리 영역, 또는 지지층(410)의 가장 자리 영역 상에 배치될 수 있다.
보호층(440)은 발광 구조물(450)과 제2 전극층(405) 사이의 계면이 박리되어 발광 소자(300-2)의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(440)은 전기 절연성 물질, 예를 들어, ZnO, SiO2, Si3N4, TiOx(x는 양의 실수), 또는 Al2O3 등으로 형성될 수 있다.
전류 차단층(445)은 오믹 영역(430)과 발광 구조물(450) 사이에 배치될 수 있다. 전류 차단층(445)의 상면은 제2 반도체층(452)과 접촉하고, 전류 차단층(445)의 하면, 또는 하면과 측면은 오믹 영역(430)과 접촉할 수 있다. 전류 차단층(445)은 수직 방향으로 제1 전극부(470)와 적어도 일부가 오버랩되도록 배치될 수 있다.
전류 차단층(445)은 오믹 영역(430)과 제2 반도체층(452) 사이에 형성되거나, 반사층(425)과 오믹 영역(430) 사이에 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 구조물(450)은 오믹 영역(430) 및 보호층(440) 상에 배치될 수 있다. 발광 구조물(450)의 측면은 단위 칩으로 구분하는 아이솔레이션(isolation) 에칭 과정에서 경사면이 될 수 있다.
발광 구조물(450)은 제2 반도체층(452), 활성층(454), 및 제1 반도체층(456)을 포함할 수 있다. 발광 구조물(450)은 도 2에서 설명한 바와 동일할 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
패시베이션층(465)은 발광 구조물(450)을 전기적으로 보호하기 위하여 발광 구조물(450)의 측면에 배치될 수 있다. 패시베이션층(465)은 제1 반도체층(456)의 상면 일부 또는 보호층(440)의 상면에도 배치될 수 있다. 패시베이션층(465)은 절연 물질, 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, 또는 Al2O3 로 형성될 수 있다.
제1 전극부(470)는 제1 반도체층(456) 상에 배치될 수 있고, 소정의 패턴 형상일 수 있다. 제1 반도체층(456)의 상면은 광 추출 효율을 증가시키기 위해 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 또한 광 추출 효율을 증가시키기 위하여 제1 전극부(470)의 상면에도 러프니스 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
제2 전극부(405)는 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212)에 본딩(bonding)될 수 있다. 예컨대, 제2 접착 부재(145)에 의하여 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter, 130)의 제4 전극 패드(212)에 본딩(예컨대, 다이 본딩(die bonding))될 수 있다.
제3 와이어(174)는 제1 전극부(470)와 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)를 서로 연결할 수 있다.
실시 예(100-2)는 상술한 바와 같이, 교류 구동 가능하며, 패키지의 크기를 줄일 수 있고, 열 발산이 용이할 수 있다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-3)를 나타낸다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 5를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-3)는 패키지 몸체(110), 리드 프레임들(예컨대, 121,122), 교류-직류 컨버터(130), 제1 접착 부재(135), 발광 소자(150-2), 제2 접착 부재(145), 와이어(171,172), 렌즈(160), 하부 전극(181, 182), 비아(191, 192), 및 반사층(501)을 포함한다.
발광 소자(150-2)는 도 6에 도시된 바와 같은 플립 칩(flip chip)일 수 있고, 플립 칩 본딩에 의하여 교류-직류 컨버터(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 발광 소자(150-2)는 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)와 제4 전극 패드(212)에 다이 본딩(die bonding)될 수 있다. 예컨대, 은(Ag) 또는 실리콘과 같은 다이 접착제(die adhesive)를 이용하는 다이 패이스트(die paste) 본딩, 금속을 고온으로 압착하는 유테틱 본딩(Eutectic bonding) 및 플립 칩 본딩(flip chip bonding) 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 발광 소자의 일 실시 예(150-2)를 나타낸다. 도 2와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 6을 참조하면, 발광 소자(150-2)는 기판(310), 발광 구조물(320), 전도층(330), 제1 전극(342), 제2 전극(344), 및 절연층(360)을 포함한다.
절연층(360)은 발광 구조물(320)의 표면, 예컨대, 측면 및 노출되는 제1 반도체층(322) 표면 상에 위치할 수 있다. 절연층(360)은 투광성 절연 물질, 예컨대, ZnO, SiO2, Si3N4, TiOx(x는 양의 실수), 또는 Al2O3 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
절연층(160)은 굴절률이 서로 다른 적어도 두 개의 층을 적어도 1회 이상 교대로 적층한 복층 구조를 가지는 분산 브래그 반사층(Distributed Bragg Reflective layer)일 수 있다. 즉 절연층(160)은 굴절률이 상대적으로 큰 제1층 및 굴절률이 상대적으로 낮은 제2층이 교대로 적어도 1회 이상 적층된 구조일 수 있다. 제1층은 TiO2와 같은 제1 유전체층을 포함할 수 있으며, 제2층은 SiO2와 같은 제2 유전체층을 포함할 수 있다.
예컨대, 반사층(160)은 TiO2/SiO2층이 적어도 1회 이상 적층된 구조일 수 있다. 그리고 제1층 및 제2층 각각의 두께는 λ/4이고, λ은 발광 구조물(320)에서 발생하는 광의 파장을 의미할 수 있다.
반사층(501)은 교류-직류 컨버터(130)의 상부면 상에 위치할 수 있으며, 반사 금속 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또한 반사층(501)은 상술한 분산 브래그 반사층일 수 있다.
제2 접착 부재(145)에 의하여 발광 소자(150-2)는 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)와 제4 전극 패드(212)에 플립 칩 본딩(flip chip bonding)될 수 있다.
접착 부재(145)는 제1 범프부(145-1) 및 제2 범프부(145-2)를 포함할 수 있다. 제1 범프부(145-1)는 발광 소자(150-2)의 제1 전극(342)과 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211) 사이에 위치하고, 양자를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 범프부(145-2)는 발광 소자(150-2)의 제2 전극(344)과 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212) 사이에 위치하고, 양자를 전기적으로 연결할 수 있다.
제1 범프부(145-1)는 발광 소자(150-2)의 제1 전극(342)과 접촉하는 제1 확산 방지 접착층(532), 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)와 접촉하는 제2 확산 방지 접착층(536), 및 제1 확산 방지 접착층(532)과 제2 확산 방지 접착층(536) 사이에 배치되는 제1 범퍼(534)를 포함할 수 있다.
제1 확산 방지 접착층(532)은 제1 범퍼(534)와 발광 소자(150-2)의 제1 전극(342) 사이의 접착력을 향상시키고, 제1 범퍼(534)에 포함된 이온이 제1 전극(342)을 통하여 발광 구조물(320)로 침투 또는 확산하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제2 확산 방지 접착층(536)은 제1 범퍼(534)와 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211) 사이의 접착력을 향상시키고, 제1 범퍼(534)에 포함된 이온이 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)를 통하여 교류-직류 컨버터(130)로 침투 또는 확산하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제2 범프부(145-2)는 발광 소자(150-2)의 제2 전극(344)과 접촉하는 제3 확산 방지 접착층(542), 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212)와 접촉하는 제4 확산 방지 접착층(546), 및 제3 확산 방지 접착층(542)과 제4 확산 방지 접착층(546) 사이에 배치되는 제2 범퍼(544)를 포함할 수 있다.
제3 확산 방지 접착층(542)은 제2 범퍼(544)와 제2 전극(344) 사이의 접착력을 향상시키고, 제2 범퍼(544)에 포함된 이온이 제2 전극(344)을 통하여 발광 구조물(130)로 침투 또는 확산하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제4 확산 방지 접착층(546)은 제2 범퍼(544)와 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212) 사이의 접착력을 향상시키고, 제2 범퍼(544)에 포함된 이온이 제4 전극 패드(212)를 통하여 교류-직류 컨버터(130)로 침투 또는 확산하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
제1 내지 제4 확산 방지 접착층(532,536,542,546)은 Pt, Ti, W/Ti, Au 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 이들의 합금일 수 있다. 제1 및 제2 범프(534,544)는 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 및 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 이들의 합금일 수 있다.
실시 예(100-3)는 교류-직류 컨버터(130)의 상부면 상에 배치되는 반사층(501)을 더 포함할 수 있다. 반사층(501)은 발광 소자(150-2)로부터 조사되는 빛을 반사시킬 수 있다. 반사층(501)는 반사 금속 물질, 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 또는 반사층(501)은 상술한 분산 브래그 반사층일 수 있다.
실시 예(100-3)는 교류 구동 가능하며, 패키지의 크기를 줄일 수 있고, 열 발산이 용이할 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-4)의 사시도를 나타내고, 도 8은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)의 AB 방향의 단면도를 나타내고, 도 9는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)의 저면도를 나타낸다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-4)는 패키지 몸체(610), 리드 프레임(612, 614), 교류-직류 컨버터(130), 제1 접착 부재(135), 발광 소자(620), 제2 접착 부재(630), 와이어(271, 272,274,276), 및 수지층(640)을 포함한다.
패키지 몸체(610)는 바닥(101)과 측벽(102)을 포함하는 캐비티(cavity, 103)를 가질 수 있다. 캐비티(103)의 측벽(102)은 바닥에 대하여 경사면일 수 있다.
패키지 몸체(610)는 실리콘 기반의 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package), 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판으로 형성될 수 있으며, 복수 개의 기판이 적층되는 구조일 수 있으나, 패키지 몸체(610)는 상술한 재질, 구조 및 형상으로 한정되지 않는다.
리드 프레임(612, 614)은 열 배출이나 발광 소자(620)의 장착을 고려하여 서로 전기적으로 분리되도록 패키지 몸체(610)에 배치될 수 있다.
캐비티(103)의 바닥(101) 내에는 또 다른 하나의 캐비티(103-1)가 마련될 수 있으며, 제1 리드 프레임(612)의 일부분은 캐비티(103-1) 내에 위치하는 컵(cup, 612), 또는 용기 형상일 수 있으나, 캐비티(103,103-1) 및 제1 리드 프레임(612)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
교류-직류 컨버터(130)는 캐비티(103)에 의하여 노출되는 제1 리드 프레임(612)의 상부면 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 교류-직류 컨버터(130)는 제1 리드 프레임(612)의 컵(612) 내부에 위치할 수 있다. 제1 접착 부재(135)는 교류-직류 컨버터(130)를 제1 리드 프레임(612)의 노출되는 상부면에 부착시킬 수 있다.
제1 리드 프레임(612)과 제2 리드 프레임(614) 각각의 일단은 패키지 몸체(610) 밖으로 노출될 수 있다. 예컨대, 제1 리드 프레임(612)의 일단은 패키지 몸체(610)의 일 측면으로 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(614)의 일단은 패키지 몸체(610)의 다른 일 측면으로 노출될 수 있다.
또한 제1 리드 프레임(612) 및 제2 리드 프레임(614) 각각의 일부분은 패키지 몸체(610)의 뒷면(603)으로부터 노출될 수 있다. 예컨대, 제1 리드 프레임(612)은 일단, 및 컵(612-1)의 뒷면(292)은 패키지 몸체(610)의 뒷면(603)으로부터 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(614)의 일단은 패키지 몸체(610)의 뒷면(603)으로부터 노출될 수 있다. 제1 리드 프레임(612)과 제2 리드 프레임(614) 각각은 캐비티(103)에 의하여 상부면이 노출될 수 있다.
발광 소자(620)는 교류-직류 컨버터(130)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 제2 접착 부재(135)는 발광 소자(620)를 교류-직류 컨버터(130)의 상부면에 부착 또는 고정시킬 수 있다. 제2 접착 부재(135)는 절연성 또는 도전성 물질일 수 있다.
발광 소자(620)는 도 2에 도시된 발광 소자(150)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
교류-직류 컨버터(130)의 제1 전극 패드(201)는 제1 와이어(271)에 의하여 제1 리드 프레임(612)과 전기적으로 연결되고, 교류-직류 컨버터(130)의 제2 전극 패드(202)는 제2 와이어(272)에 의하여 제2 리드 프레임(614)과 전기적으로 연결될 수 있다.
교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)는 제3 와이어(276)에 의하여 발광 소자(620)와 연결되고, 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212)는 제4 와이어(278)에 의하여 발광 소자(620)와 연결될 수 있다.
또한 다른 실시 예에서는 발광 소자(620)는 도 3에 도시된 발광 소자(150-1)일 수 있으며, 제2 전극부(405)가 제3 전극 패드(211)에 직접 본딩될 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 발광 소자(620)는 도 6에 도시된 발광 소자(150-2)일 수 있으며, 발광 소자(150-2)의 제1 전극(342) 및 제2 전극(344)이 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211) 및 제4 전극 패드(212)에 플립 칩 본딩될 수도 있다.
도 7에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)는 발광 소자(620)에서 방출된 빛을 소정의 방향으로 지향시키도록 패키지 몸체(610)의 캐비티(103) 측벽(102)에 배치되는 반사판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 이때 반사판은 광반사 물질로 이루어지며, 예컨대, 금속 코팅이거나 금속 박편일 수 있다.
수지층(640)은 패키지 몸체(610)의 캐비티(103) 내에 위치하는 발광 소자(620)를 포위하여 발광 소자(620)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 수지층(640)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 무색 투명한 고분자 수지 재질로 이루어질 수 있다. 또한 수지층(640)은 발광 소자(620)로부터 발생한 빛의 파장을 변환할 수 있는 형광체를 포함할 수 있다.
실시 예(100-4)는 교류 구동 가능하며, 패키지의 크기를 줄일 수 있고, 열 발산이 용이할 수 있다.
도 10은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 변형 예(100-5)를 나타내고, 도 11은 도 10에 도시된 발광 소자 패키지(100-5)의 저면도를 나타낸다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도 7에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)와 비교할 때, 발광 소자 패키지(100-5)는 제3 리드 프레임(616), 제4 리드 프레임(618), 제5 와이어(282), 및 제6 와이어(284)를 더 포함할 수 있다.
제3 리드 프레임(616) 및 제4 리드 프레임(618)은 제1 및 제2 리드 프레임들(612, 614)과 이격하여 패키지 몸체(610) 내에 배치될 수 있다. 제3 리드 프레임(616) 및 제4 리드 프레임(618) 각각의 일부는 캐비티(103)에 의하여 노출될 수 있다.
제3 리드 프레임(612) 및 제4 리드 프레임(614)은 교류-직류 컨버터(130)로부터 직류를 공급받기 위한 것일 수 있다. 제5 와이어(282)는 교류-직류 컨버터(130)의 제3 전극 패드(211)와 캐비티(103)에 의하여 노출되는 제3 리드 프레임(612)의 일부를 연결할 수 있고, 제6 와이어(284)는 교류-직류 컨버터(130)의 제4 전극 패드(212)와 캐비티(103)에 의하여 노출되는 제4 리드 프레임(618)을 연결할 수 있다.
발광 소자 패키지(100-5)는 교류-직류 컨버터(130)로부터 직류를 공급받기 위한 제3 리드 프레임(612) 및 제4 리드 프레임(614)을 구비함으로써, 외부로 직류를 공급할 수 있으며, 후술하는 발광 모듈(200)에 직류 공급용 소자로 사용될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 모듈(200-1)을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 발광 모듈(200-1)은 기판(10), 제1 발광 소자 패키지(100-5), 및 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)을 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 발광 소자 패키지(100-5)는 교류 전원으로 구동 가능한 발광 소자 패키지로서, 도 10에 도시된 실시 예일 수 있다. 기판(10)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB), 또는 연성 기판(flexible PCB)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(10)은 배선 라인(40-1 내지 40-4, 41-1 내지 41-n, n>1인 자연수), 및 외부로부터 교류 전원이 입력되는 입력 단자(32, 34)을 포함할 수 있다.
제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수) 각각은 직류 전원으로 구동 가능한 일반적인 발광 소자 패키지일 수 있다.
제1 발광 소자 패키지(100-5)는 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)과 이격하여 기판(10) 상에 실장될 수 있다. 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)은 서로 이격하여 기판(10) 상에 실장될 수 있다. 도 12에서는 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)이 일렬로 배치되었지만, 이는 하나의 실시 예일 뿐이며, 발광 소자 패키지들은 원형, 방사형, 또는 다각형 등과 같이 다양한 형태로 배치될 수 있다.
제1 발광 소자 패키지(100-5)의 제1 리드 프레임(612)과 제2 리드 프레임(614)은 기판(10)의 교류 입력 단자(32, 34)와 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(612)은 배선 라인(40-1)에 의하여 제1 교류 입력 단자(32)와 연결될 수 있고, 제2 리드 프레임(614)은 배선 라인(40-2)에 의하여 제2 교류 입력 단자(34)와 연결될 수 있다.
제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)은 배선 라인(41-1 내지 41-n, n>1인 자연수)에 의하여 직렬 연결될 수 있다.
제1 발광 소자 패키지(100-5)의 제3 리드 프레임(616)과 제4 리드 프레임(618)은 배선 라인(40-3, 40-4)에 의하여 직렬 연결된 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)과 직렬 연결될 수 있다.
예컨대, 직렬 연결된 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)의 첫 번째 단(20-1)은 배선 라인(40-3)에 의하여 제4 리드 프레임(618)과 전기적으로 연결될 수 있고, 마지막 번째 단(20-n)은 배선 라인(40-4)에 의하여 제3 리드 프레임(616)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 발광 소자 패키지(100-5)의 제3 리드 프레임(616)과 제4 리드 프레임(618)은 직렬 연결된 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)에 직류를 공급하는 역할을 할 수 있다.
실시 예(200-1)는 별도의 교류-직류 변환기를 기판(10)에 구비하지 않더라도, 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)이 직류 구동 가능하다. 이로 인하여 실시 예는 디자인의 자유도가 향상될 수 있고, 사이즈를 감소시킬 수 있다.
일반적으로 발광 모듈에 별도의 교류-직류 변환기를 구비할 경우 교류 직류 변환기에 의하여 발광 소자 패키지로부터 발생하는 광이 흡수될 수 있어 광 추출 효율이 감소할 수 있다. 그러나 실시 예(200)는 광을 흡수하는 교류-직류 변환기를 별도로 기판에 구비하지 않기 때문에 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.;
도 13은 도 12에 도시된 발광 모듈의 변형 예(200-1)를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 발광 모듈(200-2)의 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)은 배선 라인(41-1 내지 41-n, n>1인 자연수)에 의하여 병렬 연결될 수 있다.
제1 발광 소자 패키지(100-5)의 제3 리드 프레임(616)과 제4 리드 프레임(618)은 배선 라인(40-3, 40-4)에 의하여 병렬 연결된 제2 발광 소자 패키지들(20-1 내지 20-n, n>1인 자연수)과 병렬 연결될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다. 도 14를 참조하면, 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과, 광원의 열을 방출하는 방열부(740)와, 광원(750)과 방열부(740)를 수납하는 하우징(700)과, 광원(750)과 방열부(740)를 하우징(700)에 결합하는 홀더(760)를 포함한다.
하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함할 수 있다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비될 수 있으며, 공기 유동구(720)는 하나이거나, 복수 개일 수 있다. 공기 유동구(720)는 몸체부(730)에 방사상으로 배치되거나 다양한 형태로 배치될 수 있다.
광원(750)은 기판(754) 상에 실장되는 복수 개의 발광 소자 패키지(752)를 포함할 수 있다. 기판(754)은 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 발광 소자 패키지(752)는 실시 예들(100-1 내지 100-5) 중 어느 하나일 수 있다.
또는 광원(750)은 도 12 또는 도 13에 도시된 발광 모듈(200, 200-1)일 수 있다.
광원(750)의 하부에는 홀더(760)가 구비되며, 홀더(760)는 프레임 및 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다. 도 15를 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있으며, 발광 소자 패키지(835)는 실시 예들(100-1 내지 100-5) 중 어느 하나일 수 있다.
또는 발광 모듈은 도 12 또는 도 13에 도시된 발광 모듈(200, 200-1)일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(1870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다. 도 16을 참조하면, 해드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903), 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지들 중 어느 하나(100-1 내지 100-5)를 포함할 수 있다. 또는 발광 모듈(901)은 도 12 또는 도 13에 도시된 발광 모듈(200, 200-1)일 수 있다. 리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킬 수 있다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 패키지 몸체 121,122: 리드 프레임들
130: 교류-직류 컨버터 135: 제1 접착 부재
140: 절연 부재 145: 제2 접착 부재
150: 발광 소자 171 내지 176: 와이어
160: 렌즈 181, 182: 하부 전극
191, 192: 비아

Claims (15)

  1. 패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체 상에 배치되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임;
    상기 패키지 몸체 상에 배치되고, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임으로부터 입력되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 출력하는 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter); 및
    상기 교류-직류 컨버터의 상부면 상에 배치되고, 상기 교류-직류 컨버터로부터 직류 전류를 공급받는 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교류-직류 컨버터는,
    상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드;
    상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제2 전극 패드; 및
    상기 직류 전류를 출력하는 제3 전극 패드 및 제4 전극 패드를 포함하는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임과 상기 제1 전극 패드를 연결하는 제1 와이어; 및
    상기 제2 리드 프레임과 상기 제2 전극 패드를 연결하는 제2 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 전극 패드와 상기 발광 소자를 연결하는 제3 와이어; 및
    상기 제4 전극 패드와 상기 발광 소자를 연결하는 제4 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    기판;
    상기 기판 상에 순차로 적층되는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하고, 상기 제1 반도체층의 일부가 노출되는 발광 구조물;
    상기 제1 반도체층의 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극; 및
    상기 제2 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 제3 전극 패드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극을 연결하는 제3 와이어; 및
    상기 제4 전극 패드와 상기 발광 소자의 상기 제2 전극을 연결하는 제4 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제1 반도체층 상에 배치되는 제1 전극부; 및
    상기 제2 반도체층 아래에 위치하고, 상기 제4 전극 패드에 본딩되는 제2 전극부를 포함하며,
    상기 제3 전극 패드와 상기 제1 전극부를 연결하는 제3 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    기판;
    상기 기판 상에 순차로 적층되는 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 포함하고, 상기 제1 반도체층의 일부가 노출되는 발광 구조물;
    상기 제1 반도체층의 노출되는 일부 상에 배치되는 제1 전극; 및
    상기 제2 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 포함하며,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 상기 제3 전극 패드 및 상기 제4 전극 패드와 플립 칩 본딩되는 발광 소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패키지 몸체는 상기 교류-직류 컨버터 및 상기 발광 소자를 노출하는 캐비티(cavity)를 포함하는 발광 소자 패키지.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제3 전극 패드와 전기적으로 연결되는 제3 리드 프레임; 및
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제4 전극 패드와 전기적으로 연결되는 제4 리드 프레임을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 전극 패드와 상기 제3 리드 프레임을 연결하는 제5 와이어; 및
    상기 제4 전극 패드와 상기 제4 리드 프레임을 연결하는 제6 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  11. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1 발광 소자 패키지;
    상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제2 발광 소자 패키지들; 및
    교류 전류 입력을 위하여 상기 인쇄회로기판에 마련되는 제1 입력 단자 및 제2 입력 단자를 포함하며,
    상기 제1 발광 소자 패키지는,
    패키지 몸체;
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제1 입력 단자와 연결되는 제1 리드 프레임;
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제2 입력 단자와 연결되는 제2 리드 프레임;
    상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임으로부터 입력되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 출력하는 교류-직류 컨버터(AC-DC Converter); 및
    상기 교류-직류 컨버터의 상부면 상에 배치되고, 상기 교류-직류 컨버터로부터 직류 전류를 공급받는 발광 소자를 포함하며,
    상기 교류-직류 컨버터로부터 출력되는 직류 전류는 상기 제2 발광 소자 패키지들에 공급되는 발광 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 상기 교류 직류 컨버터는,
    상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드;
    상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 제2 전극 패드; 및
    상기 직류 전류를 출력하는 제3 전극 패드 및 제4 전극 패드를 포함하는 발광 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 발광 소자 패키지는,
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제3 전극 패드와 연결되는 제3 리드 프레임; 및
    상기 패키지 몸체에 배치되고, 상기 제4 전극 패드와 연결되는 제4 리드 프레임을 더 포함하는 발광 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 발광 소자 패키지들은 상기 제3 리드 프레임과 상기 제4 리드 프레임과 직렬 연결되는 발광 모듈.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 발광 소자 패키지들은 상기 제3 리드 프레임과 상기 제4 리드 프레임과 병렬 연결되는 발광 모듈.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150140027A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
WO2015194779A1 (ko) * 2014-06-18 2015-12-23 엘지이노텍(주) 발광 소자 패키지
WO2018186655A1 (ko) * 2017-04-03 2018-10-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
KR20180112317A (ko) * 2017-04-03 2018-10-12 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
WO2019125032A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11408589B2 (en) * 2019-12-05 2022-08-09 Optiz, Inc. Monolithic multi-focus light source device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054329A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Seiko Epson Corp 光源装置、プロジェクタ
JP2007188942A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Tyntek Corp 整流回路を副キャリアに結合した発光ダイオードの発光装置及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006054329A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Seiko Epson Corp 光源装置、プロジェクタ
JP2007188942A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Tyntek Corp 整流回路を副キャリアに結合した発光ダイオードの発光装置及びその製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150140027A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
WO2015194779A1 (ko) * 2014-06-18 2015-12-23 엘지이노텍(주) 발광 소자 패키지
US10396247B2 (en) 2014-06-18 2019-08-27 Lg Innotek Co., Ltd. Light-emitting device package
WO2018186655A1 (ko) * 2017-04-03 2018-10-11 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
KR20180112317A (ko) * 2017-04-03 2018-10-12 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
US11011675B2 (en) 2017-04-03 2021-05-18 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package including same
WO2019125032A1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-27 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지
US11355674B2 (en) 2017-12-22 2022-06-07 Suzhou Lekin Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor device package

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