KR20140057930A - 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템 Download PDF

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Abstract

실시 예는 발광 소자에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는 서로 대응되는 제1 및 제2외측면, 상기 제1 및 제2외측면에 인접하며 서로 대응되는 제3 및 제4외측면, 상기 제1 내지 제4외측면에 대응되는 측벽을 갖는 캐비티를 포함하는 몸체; 상기 캐비티 내에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 캐비티에 배치된 수지층; 상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 캐비티의 측벽 상부에 형성된 제1홈부; 및 상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 제1 내지 제4외측면 중 적어도 하나의 상부에 형성된 제2홈부를 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTME HAVING THEREOF}
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 캐비티의 측벽에 제1홈부와 몸체의 외측면에 제2홈부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체에 수지 넘침을 받기 위한 이중 구조의 홈부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 상면으로부터 캐비티의 측벽과 외측면으로 단차진 이중 구조의 홈부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는 서로 대응되는 제1 및 제2외측면, 상기 제1 및 제2외측면에 인접하며 서로 대응되는 제3 및 제4외측면, 상기 제1 내지 제4외측면에 대응되는 측벽을 갖는 캐비티를 포함하는 몸체; 상기 캐비티 내에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 캐비티에 배치된 수지층; 상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 캐비티의 측벽 상부에 형성된 제1홈부; 및 상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 제1 내지 제4외측면 중 적어도 하나의 상부에 형성된 제2홈부를 포함하며,
상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부의 바닥 너비는 상기 몸체의 상면의 너비의 70%-80% 범위를 포함한다.
실시 예는 이중 홈부를 갖는 몸체에 의해 수지층의 넘침을 받아줄 수 있다.
실시 예는 캐비티의 체적 확장에 따른 수지 넘침 방지 구조를 갖는 발광 소자를 제공할 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 외관에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 2의 몸체의 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 B-B측 단면도이다.
도 5는 제1실시 예의 발광 소자에서 수지층이 넘치는 예를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 11은 제1실시 예에 따른 수지 넘침 방지 구조의 변형 예들을 나타낸 도면이다.
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 13은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 14는 제4실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 15는 실시 예에 따른 표시장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 16은 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 17은 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
실시 예들의 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 층 또는 각 구조물의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층 또는 각 구조물의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 제1실시 예에 따른 발광 소자에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이고, 도 2는 도 1의 발광 소자의 A-A측 단면도이며, 도 3은 도 2의 몸체의 부분 확대도이고, 도 4는 도 1의 발광 소자의 B-B측 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 소자(1)는 캐비티(12)를 갖는 몸체(11), 상기 몸체(11)의 상부에 이중의 홈부(32,33)를 갖는 수지 넘침 방지 구조, 발광 칩(51), 및 수지층(55), 제1 및 제2리드 프레임(21,23)을 포함한다.
상기 몸체(11)는 상기 발광 칩(51)에 의해 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 또한 상기 몸체(11) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(11)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 몸체(11) 내에 차광성 물질 또는 확산제를 혼합하여 투과하는 광을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(11)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(11)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질에 금속 산화물이 첨가될 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함하며, 상기 몸체(11) 내에 3wt% 이상의 비율로 첨가될 수 있다. 이에 따라 상기 몸체(11)는 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 몸체(11) 내에 첨가된 금속 산화물의 함량이 3wt% 이하인 경우, 반사 효율이 저하될 수 있으며, 이러한 반사 효율이 저하되면 광 지향각 분포가 달라질 수 있다.
다른 예로서, 상기 몸체(11)는 투광성의 수지 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 형광체를 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다.
상기 몸체(11)는 복수의 외측면 예컨대, 적어도 4개의 외측면(61-64)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 외측면(61-64) 중 적어도 하나는 상기 몸체(11)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 몸체(11)는 제1 내지 제4외측면(61~64)을 그 예로 설명하며, 상기 제1외측면(61)과 제2외측면(62)은 서로 반대측 면이며, 상기 제3외측면(63)과 제4외측면부(64)은 서로 반대측 면이 된다.
도 3과 같이, 상기 제1 및 제2외측면(61,62)은 리드 프레임(21,23)의 상면 또는 몸체(11)의 하면에 대해 90도 이상의 각도(θ1)로 형성될 수 있다. 도 4와 같이, 상기 제3 및 제4외측면(63,64)은 리드 프레임(21,23)의 하면 또는 몸체(11)의 하면에 대해 90도 이상의 각도(θ3)로 형성될 수 있다. 상기 각도(θ1)과 각도(θ3)는 동일하거나 다를 수 있다.
발광 소자의 길이(X1)는 너비(Y1)보다 길게 형성될 수 있으며, 예컨대 1.5배 이상 길게 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)에서 제3외측면(63) 또는 제4외측면(64)의 길이는 상기 길이(X1)보다는 짧거나 같을 수 있으며, 제1외측면(61) 또는 제2외측면(62)의 너비는 상기 발광 소자의 너비(Y1)와 같은 너비로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(111)의 제1 및 제2외측면(61,62)의 너비는 상기 제3 및 제4외측면(63,64)의 길이와 동일할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(11)의 상측에는 캐쏘드 마크(cathode mark)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광 소자(1)의 제1 리드 프레임(21) 또는 제2 리드 프레임(23)을 구분하여, 상기 제1,2 리드 프레임(21,23)의 극성의 방향에 대한 혼동을 방지할 수 있다.
상기 몸체(11) 내에는 캐비티(12)가 형성되며, 상기 캐비티(12)는 상기 몸체(11)의 상면(31)으로부터 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)이 노출되는 깊이로 리세스된 오목한 형상 또는 컵(cup) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 캐비티(12)는 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(12)의 둘레 측벽(13)은 곡면 또는/및 각진 면으로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(12)의 바닥에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
도 3과 같이, 상기 캐비티(12)의 측벽(13) 중 상기 제1 및 제2외측면(61,62)에 대응되는 단변측 측벽의 경사진 각도(θ2)는 리드 프레임(21,23)의 하면 또는 몸체(11)의 하면에 대해 91도 이상 예컨대, 91-150도 범위로 형성될 수 있다.
도 4와 같이, 상기 캐비티(12)의 측벽(13) 중 상기 제3 및 제4외측면(63,64)에 대응되는 장변측 측벽의 경사진 각도(θ4)는 리드 프레임(21,23)의 하면 또는 몸체(11)의 하면에 대해 91도 이상 예컨대, 91-150도 범위로 형성될 수 있다. 상기 각도(θ2)는 상기 각도(θ4)과 같거나 작을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(12)의 바닥에는 제1 및 제2리드 프레임(21,23)이 배치되고, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23) 사이에는 간극부(15)가 배치된다. 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 간극부(15)로부터 몸체(11)의 제1외측면(61) 아래로 연장된다. 상기 제2리드 프레임(32)은 상기 간극부(15)로부터 상기 몸체(11)의 제2외측면(62) 아래로 연장된다.
상기 캐비티(12)의 바닥에 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(23)이 배치됨으로써, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)은 상기 캐비티(12)의 바닥의 연장 선 아래에 배치된 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)은 플랫한 프레임 형상으로 형성된 예로 설명하였으나, 오목한 컵(cup) 형상을 갖는 구조 또는 절곡 구조를 갖는 프레임으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)은 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1, 2리드 프레임(21,23)은 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)의 두께는 0.25mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.3mm~0.8mm를 포함한다.
상기 간극부(15)는 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(23)을 물리적으로 분리시켜 주게 된다. 상기 간극부(15)는 상기 몸체(11)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)의 하면, 상기 간극부(15)의 하면, 및 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)의 하면은 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 4와 같이, 제2리드 프레임(23)의 외측 하부에는 리세스 영역(23-1,23-2)이 형성되어, 몸체(11)와의 접착력을 개선시켜 주게 된다.
상기 캐비티(12)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(23) 중 적어도 하나의 위에는 발광 칩(51)이 배치되며, 상기 발광 칩(51)은 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(51)은 도시된 것과 같이, 제2리드 프레임(23) 위에 탑재되고, 제2리드 프레임(23)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1리드 프레임(21)과 연결 부재(53)로 연결된다. 상기 연결 부재(53)는 와이어를 포함한다.
상기 발광 칩(51)은 칩 내의 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 칩, 또는 칩 내의 두 전극이 서로 반대 측면에 배치된 수직형 칩으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수평형 칩은 적어도 2개의 와이어에 연결될 수 있고, 수직형 칩은 적어도 1개의 와이어에 연결될 수 있다. 또는 상기 발광 칩(51)은 플립 방식으로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(12)에는 수지층(55)이 형성되며, 상기 수지층(55)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 수지층(55)에는 형광체 또는/및 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다. 상기 수지층(55) 위에는 광학 렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 광학 렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 발광 칩(51)의 상면에 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 상기 발광 칩(51)에 인접한 층으로서, 상기 수지층(55)의 상면보다 낮은 높이를 갖고 형성될 수 있다. 상기 수지층(55)은 다중 구조의 층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 수지층(55)의 상면은 플랫한 면이거나, 오목한 면 또는 볼록한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2 및 도 4와 같이, 상기 캐비티(12)는 제1방향(X)의 상부 너비(A1)는 제1방향(X)의 하부 너비보다 더 넓게 형성되고, 제2방향(Y)의 상부 너비(A3)는 제2방향(Y)의 하부 너비보다 더 넓게 형성될 수 있다. 이러한 캐비티(12)의 상부가 하부보다 더 넓게 형성됨으로써, 광 추출 효율은 개선될 수 있다. 상기 제1방향(X)의 상부 너비(A1)는 상기 제2방향(Y)의 상부 너비(A3)보다는 넓게 형성될 수 있으며, 예컨대 1.5배 이상 넓게 형성될 수 있고, 5mm 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, 제1방향(X)은 상기 발광 소자의 길이 방향으로서, 제2방향(Y)에 대해 직교하는 방향이 될 수 있다.
또한 상기 캐비티(12)의 측벽(13)과 상기 제1외측면(61) (또는 제2외측면(62)) 사이의 간격(A2)은 최소 간격으로서, 상기 제3외측면(63) (또는 제4외측면(64)) 사이의 간격(A4)과 동일하거나 더 넓게 형성될 수 있다. 상기 간격(A2)은 0.1mm-0.2mm 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 발광 소자(1)는 광 추출 효율을 증대시켜 주기 위한 한 방법으로서, 캐비티(12)의 너비(A1,A3)를 확장시켜 주기 위해, 상기의 간격(A2,A4)을 더 좁게 변경하게 된다. 예를 들면, 상기 캐비티(12)의 제1 및 제2방향의 너비(A1,A3)는 상기 발광 소자의 길이(X1) 및 너비(Y1)의 70% 이상 예컨대, 70%-85% 범위로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 최소 간격(A2,A4)을 좁게 할 경우, 캐비티(12) 내에 채워지는 수지층(55)이 디스펜싱 오차에 따라 넘치는 경우가 발생될 수 있다. 또한 상기 간격(A2,A4)가 좁아지게 됨으로써, 요 형상(예: U)과 같은 구조를 형성할 수 없게 된다.
또한 캐비티(12)의 구조를 보면, 제1방향(X)의 너비(A1)보다는 제2방향(Y)의 너비(A3)가 좁게 되며, 이러한 구조적인 특성에 의해 상기 캐비티(12)의 중심(Zo)에서 디스펜서의 위치 오차가 발생되면, 상기 디스펜싱된 수지층(55)은 상기 제1 및 제2외측면(61,62)에 인접한 캐비티(12)의 측벽(13)보다는 제3 및 제4외측면(61,6)에 인접한 캐비티(12)의 측벽(13)으로 넘치게 된다.
실시 예는 몸체(11)의 상부에 이중 홈부(32,33)를 갖는 수지 넘침 방지 구조를 제공할 수 있다. 상기 몸체(11)는 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)를 포함하며, 상기 제1홈부(32)는 상기 캐비티(12)의 측벽(13)의 상부에 상기 몸체(11)의 상면(31)보다 낮은 깊이(D4)로 단차지게 형성된다. 상기 제1홈부(32)는 도 1과 같이, 상기 몸체(11)의 상면(31) 내측에 배치되고, 상기 캐비티(12)의 상부 둘레를 따라 형성되며, 루프(Loop) 형상 또는 프레임(frame) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32)의 바닥과 상기 캐비티(12)의 측벽(13) 사이의 각도(θ21)는 90도 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제2홈부(33)는 상기 몸체(11)의 외측면(61-64)의 상부에 상기 몸체(11)의 상면(31)보다 낮은 깊이(D5)로 단차지게 형성된다. 상기 제2홈부(33)는 상기 몸체(11)의 상면(31)의 외측에 배치되고, 상기 외측면(61-64)을 따라 형성되며, 루프(Loop) 형상 또는 프레임(frame) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2홈부(33)의 바닥과 상기 외측면(61-64) 사이의 각도(θ11)는 90도 이상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 몸체(11)의 상면(31)은 수지 넘침을 방지하기 위한 턱으로 기능하게 된다. 상기 제1 및 제2홈부(32,33)의 바닥은 평탄한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1홈부(32) 및 상기 제2홈부(33)의 측면은 상기 몸체(11)의 상면(31)으로부터 수직한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1홈부(32)의 바닥은 상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)보다는 좁은 너비(D2)로 형성될 수 있고, 예컨대, 상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)의 70%-80% 범위의 너비(D2)로 형성될 수 있다. 상기 제2홈부(33)의 바닥은 상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)보다는 좁은 너비(D3)로 형성될 수 있고, 예컨대 상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)의 70%-80% 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1홈부(32)와 상기 제2홈부(33)의 너비(D2,D3)는 0.03mm-0.06mm 범위로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 너비로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1홈부(32)와 상기 제2홈부(33)의 너비(D2,D3)가 다른 경우, 그 차이는 0.02mm 이하로 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)의 너비(D2,D3)가 상기 범위를 초과할 경우 몸체(11) 상부의 강성 확보에 어려움이 있고, 상기 범위 미만인 경우 수지층(55)의 넘치는 부분을 담아줄 수 없는 문제가 있다.
상기 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)의 깊이(D4,D5)는 상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)와 같은 깊이이거나 너비(D1)보다 깊은 깊이로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2홈부(32,33)의 깊이(D4,D5)는 상기 몸체 상면(31) 너비보다 0.01mm~0.12mm 만큼 더 깊게 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)의 깊이(D4,D5)는 상면(31)으로부터 0.1mm 이하의 깊이로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)의 깊이(D4,D5)가 서로 다른 깊이인 경우 그 차이가 0.02mm 이하로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1홈부(32) 및 상기 제2홈부(33)의 깊이(D4,D5)는 0.05mm-0.1mm 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32) 및 상기 제2홈부(33)의 깊이(D4,D5)가 상기 범위 미만 경우 상기 수지층(55)의 넘침을 방지하는 효과가 없으며, 상기 범위를 초과한 경우 캐비티(12)의 측벽(13)에서의 광 반사 효율이 변경될 수 있거나, 몸체(11)의 강성 확보가 어려운 문제가 될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1홈부(32)의 깊이(D4)는 상기 제2홈부(33)의 깊이(D5)보다 낮거나 높을 수 있으며, 그 너비(D2)는 상기 제2홈부(33)의 너비(D3)보다 넓거나 좁을 수 있다. 이러한 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)의 구조는 발광 소자의 사이즈 변경과 캐비티(12)의 사이즈 변경에 따라 달라질 수 있다.
상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)는 0.04mm-0.08mm 범위로 형성될 수 있으며, 이러한 범위를 초과할 경우 상기 캐비티(12)가 너비(A1,A3)가 감소되어 광 추출 효율의 개선 효과가 거의 없어지며, 상기 범위 미만인 경우 상기 몸체(11)의 강성을 확보하는 데 어려움이 있다.
상기 몸체 상면(31)의 너비(D1)는 캐비티(12)와 상기 몸체(11)의 외측면(61-64) 간의 간격이 가장 좁은 영역의 너비로서, 상기 몸체(11)의 모서리 부분은 상기의 너비보다는 더 넓게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1홈부(32)는 상기 캐비티(12)에 채워지는 수지층(55)이 형성될 수 있고, 상기 수지층(55)의 일부가 넘치는 경우 도 5와 같이, 상기 수지층(55)의 일부(52)는 제2홈부(33)에 배치된다. 이에 따라 상기 수지층(55)의 일부(52)가 상기 몸체 상면(31)을 넘치더라도, 상기 제2홈부(33)로 받쳐줌으로써, 상기 몸체(11)의 외측면(61-64)을 따라 흘러 내리는 문제를 방지할 수 있어, 발광 소자의 외관에 손해를 가하는 문제를 해결할 수 있다.
실시 예는 제1홈부(32) 및 제2홈부(33)에 의해 몸체의 상부가 방지 턱 구조로 형성되므로써, 수지 넘침을 방지할 수 있고, 또는 넘치는 수지를 담아줄 수 있다.
도 6 내지 도 11은 제1실시 예의 수지 넘침 방지 구조를 변형한 예이다. 도 6 내지 도 11을 설명함에 있어서, 상기의 실시 예에 개시된 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 몸체(11)는 제1홈부(32), 제2홈부(33), 상기 제1홈부(32)와 제2홈부(33) 사이에 경사진 상면(31A)을 갖는 수지 넘침 방지 구조를 포함한다.
상기 몸체(11)의 상면(31A)은 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 예컨대 캐비티(12)에 인접한 부분이 몸체(11)의 외측면(61-64)에 인접한 부분보다 높은 높이로 형성될 수 있다.
상기 제1홈부(32)는 상기 몸체(11)의 상면(31A)으로부터 제1깊이(D6)로 형성되고, 상기 제2홈부(33)의 제2깊이(D7)보다는 더 깊게 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32) 및 상기 제2홈부(33)의 바닥은 평탄한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1깊이(D6)는 0.07mm-0.1mm 범위로 형성되고, 제2깊이(D7)는 0.05mm-0.08mm 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1홈부(32)의 측면(34)은 상기 몸체 상면(31A)에 대해 경사진 면으로 상기 상면(31A)에 연결됨으로써, 상기 캐비티(12)의 상부 너비를 극대화하여 상기 수지층(55)의 넘침을 최대한 방지할 수 있다.
또한 상기 몸체(11)의 경사진 상면(31A)은 넘치는 수지층(55)의 일부가 제2홈부(33)로의 유동을 용이하게 할 수 있고, 상기 몸체(11)의 상면(31A)에 수지층(55)이 남아있는 것을 줄일 수 있다. 또한 몸체(11)의 제2홈부(33)는 상기 몸체(11)의 상면(31A)으로부터 수직한 측면을 포함하며, 넘치는 수지층(55)의 일부를 담을 수 있다.
도 7을 참조하면, 몸체(11)는 제1홈부(32), 제2홈부(33), 상기 제1홈부(32)와 제2홈부(33) 사이에 경사진 상면(31B)을 갖는 수지 넘침 방지 구조를 포함한다.
상기 몸체(11)의 상면(31B)은 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 예컨대 제1홈부(32)의 제1깊이(D8)가 제2홈부(33)의 제2깊이(D9)보다 더 낮게 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)의 상면(31B)은 캐비티(12)에 인접한 부분의 높이가 몸체(11)의 외측면(61-64)에 인접한 부분의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 제1홈부(32)는 상기 몸체(11)의 상면(31B)으로부터 제1깊이(D8)로 형성되고, 상기 제2홈부(33)의 제2깊이(D9)보다는 더 깊게 형성될 수 있다. 상기 제1홈부(32) 및 상기 제2홈부(33)의 바닥은 평탄한 면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1깊이(D8)는 0.05mm-0.08mm 범위로 형성되고, 제2깊이(D9)는 0.07mm-0.12mm 범위로 형성될 수 있다.
상기 제2홈부(33)의 측면(35)은 상기 몸체(11)의 상면(31B)에 대해 경사진 면으로 형성됨으로써, 상기 몸체 상면(31B)와 함께 수지층(55)이 넘치는 것을 방지하는 턱으로 기능하게 된다.
또한 상기 몸체(11)의 경사진 상면(31B)은 수지층(55)의 넘침을 최대한 방지할 수 있다. 또한 상기 몸체(11)의 제1홈부(32)는 상기 몸체(11)의 상면(31B)으로부터 수직한 측면을 포함하며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 8을 참조하면, 발광 소자의 몸체(11)는 제1홈부(32), 제2홈부(33), 상기 제1홈부(32)와 제2홈부(33) 사이에 경사진 상면(31)을 갖는 수지 넘침 방지 구조를 포함한다.
상기 몸체(11)의 상부는 제1홈부(32)의 바닥과 측면의 모서리 부분(36)이 곡면으로 형성되며, 제2홈부(33)의 바닥과 측면의 모서리 부분(37)이 곡면으로 형성될 수 있다. 또한 상기 몸체(11)의 상면(31)의 모서리 부분이 곡면 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2홈부(33)의 바닥 외측에는 돌기(38)를 포함하며, 상기 돌기(38)는 상기 제2홈부(33)의 바닥으로부터 돌출되어 상기 수지층(55)이 넘치는 경우 댐 역할을 한다. 상기 돌기(38)의 돌출 높이(T1)는 상기 제2홈부(33)의 깊이(D5)보다 낮을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 9를 참조하면, 발광 소자의 몸체(11)는 제1홈부(42), 제2홈부(43), 상기 제1홈부(42)와 제2홈부(43) 사이에 상면(41)을 갖는 수지 넘침 방지 구조를 포함한다.
상기 제1홈부(42)는 바닥과 측면의 모서리 부분(46)이 곡면으로 형성되며, 제2홈부(43)는 바닥과 측면의 모서리 부분(47)이 곡면으로 형성될 수 있다. 또한 상기 몸체(11)의 상면(41)은 제1 및 제2홈부(41,42)와의 경계 부분인 모서리 부분(48,49)이 곡면으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1홈부(42)는 상기 캐비티(12)의 측벽(13)과 연결되는 부분(R1)이 곡면으로 형성될 수 있고, 상기 제2홈부(43)는 상기 몸체(11)의 외측면(61-64)과 연결되는 부분(R2)이 곡면으로 형성될 수 있다.
상기와 같이, 캐비티(12)의 측벽(13), 제1홈부(42), 몸체(11)의 상면(41), 제2홈부(43), 몸체(11)의 외측면(61-64)을 연결하는 모서리 부분(R1,R2,46-49)이 곡면으로 형성됨으로써, 모서리 부분이 파손되는 문제를 해결하고 미 성형되는 것을 방지할 수 있다. 또한 이중 홈부(42,43)에 의해 수지층(55)이 넘치더라도 몸체(11)의 외측면(61-64)으로 넘치는 문제를 방지할 수 있다.
도 10을 참조하면, 발광 소자의 몸체(11)는 제1홈부(72), 몸체(11)의 상면(71), 제2홈부(73)을 갖는 수지 넘침 방지 구조를 포함하며, 상기 제1홈부(72)와 제2홈부(73)는 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1홈부(72)는 바닥과 측면 사이의 각도(θ5)가 90도 이상으로 형성되므로, 상기 제1홈부(72)에 의한 수지층(55)의 넘침을 최대한 억제할 수 있다.
또한 제2홈부(73)는 상기 몸체(11)의 상면(71)과 상기 몸체(11)의 외측면 사이에 오목한 곡면으로 형성되며, 상기 오목한 곡면으로 상기 몸체(11)의 상부를 보강해 주면서, 넘치는 수지층(55)을 담을 수 있다.
도 11을 참조하면, 발광 소자의 몸체(11)는 제1홈부(82), 몸체(11)의 상면(81) 및 제2홈부(83)를 갖는 이중 넘침 방지 구조를 포함한다.
상기 제1홈부(82)는 몸체(11)의 상면(81)과 경사진 측면(84)으로 연결되고, 상기 제2홈부(83)는 몸체(11)의 상면(81)과 경사진 측면(85)으로 연결된다. 이에 따라 상기 제1홈부(82)와 상기 제2홈부(83) 사이의 방지 턱은 하부로 갈수록 점차 넓어지게 된다. 이러한 제1홈부(82) 및 제2홈부(83)의 경사진 측면(84,85)에 의해 수지층 중 넘치는 부분을 효과적으로 담을 수 있다.
도 12는 제2실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 12를 참조하면, 발광 소자는 캐비티(12)를 갖는 몸체(11), 상기 몸체(11)의 상부에 이중의 수지 넘침 방지 구조, 발광 칩(51), 및 수지층(55), 제1 및 제2리드 프레임(21,23)을 포함한다.
상기 수지 넘침 방지 구조는 제1홈부(92), 제2홈부(93) 및 제3홈부(92A)를 포함하며, 상기 제1홈부(92) 및 제3홈부(92A)는 상기 수지층(55)의 넘침이 주로 발생되는 몸체(11)의 제3 및 제4외측면(63,64)에 대응되는 캐비티(12)의 측벽(13)에 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제3홈부(92,93)는 직선 길이(A4)가 상기 캐비티(12)의 제1방향의 너비(A1)보다 짧게 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(12)의 측벽(13)을 따라 직선 구간(A5)과 곡선 구간(A6)을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 제1 및 제3홈부(92,93)는 캐비티(12)에 디스펜싱된 수지층(55)이 넘치는 경우, 1차적으로 담는 역할을 하게 된다. 이때 디스펜서의 위치 오차에 따른 수지층(55)의 넘침을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제3홈부(92,93)를 갖는 넘침 방지 구조는 실시 예 및 변형 예에 개시된 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2홈부(93)는 상기 몸체(11)의 제1 내지 제4외측면(61-64)의 상부를 따라 형성되거나, 상기 제3 및 제4외측면(63,64)에만 형성될 수 있다.
도 13은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이다.
도 13을 참조하면, 발광 소자는 캐비티(12)를 갖는 몸체(11), 상기 몸체(11)의 상부에 이중의 수지 넘침 방지 구조, 발광 칩(51), 및 수지층(55), 제1 및 제2리드 프레임(21,23)을 포함한다.
상기 넘침 방지 구조는 제1홈부(94), 제2홈부(95) 및 제3홈부(94A)를 포함하며, 상기 제1홈부(94) 및 제3홈부(94A)는 상기 수지층(55)의 넘침이 주로 발생되는 몸체(11)의 제3 및 제4외측면(63,64)에 대응되는 캐비티(12)의 측벽(13)에 형성될 수 있다.
상기 제1홈부 및 제3홈부(94,94A)의 길이(A6)는 상기 캐비티(12)의 제1방향의 너비(A1)보다는 짧게 형성될 수 있다. 이러한 상기 제1홈부 및 제3홈부(94,94A)의 위치는 디스펜서의 위치 오차에 대응되는 최소한의 영역이 될 수 있다.
도 14는 제4실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 14를 참조하면, 발광 소자는 제1캐비티(112)를 갖는 몸체(111), 제1리드 프레임(121), 제2리드 프레임(123), 이중 수지 넘침 방지 구조(131,132,133), 발광 칩들(151,152), 연결 부재들(153 내지 156) 및 수지층(161)를 포함한다.
상기 몸체(111)는 제1캐비티(cavity)(112)를 구비하며, 상기 제1캐비티(112)의 아래에 제2캐비티(125) 및 제3캐비티(126)을 포함한다.
상기 제1캐비티(112)은 상기 몸체(111)의 상면(131)으로부터 오목한 컵 구조 또는 리세스 구조를 포함할 수 있으며, 그 측벽(113)은 바닥에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)은 상기 제1캐비티(112)의 제1영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(112)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖는 오목한 제2캐비티(125)를 포함한다. 상기 제2캐비티(125)는 상기 제1리드 프레임(121)의 상면으로부터 상기 몸체(111)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(1Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다.
상기 제2캐비티(125)의 측벽은 상기 제1리드 프레임(121)이 절곡되어 형성되고, 상기 제2캐비티(125)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(125)의 측벽 중에서 대향되는 두 측벽은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2리드 프레임(123)은 상기 제1캐비티(112)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖는 오목한 제3캐비티(126)를 포함한다. 상기 제3캐비티(126)는 상기 제2리드 프레임(123)의 상면으로부터 상기 몸체(111)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(1Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제3캐비티(126)의 측벽은 상기 제2리드 프레임(123)이 절곡되어 형성되며, 상기 제3캐비티(126)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제3캐비티(126)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2캐비티(125) 및 상기 제3캐비티(126)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는 곡면을 갖는 원 또는 타원 형상일 수 있다. 상기 제2캐비티(125)와 상기 제3캐비티(126)는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(121)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(123)의 하면은 상기 몸체(111)의 하면으로 노출되거나, 상기 몸체(111)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)의 제1리드부(122)는 상기 몸체(111)의 외측면(61)으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(123)의 제2리드부(124)는 상기 몸체(111)의 외측면(62)으로 돌출될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)의 제2캐비티(125) 내에는 제1발광 칩(151)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(123)의 제3캐비티(126) 내에는 제2발광 칩(152)이 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(151,152)는 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(1yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(151,152)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 제1발광 칩(151)은 제1연결부재(153)로 제2리드 프레임(123)과 연결되고, 제2연결 부재(154)로 제1리드 프레임(121)과 연결된다. 상기 제2발광 칩(152)은 제3연결 부재(155)로 제1리드 프레임(121)과 연결되며, 제4연결 부재(156)로 제2리드 프레임(123)과 연결된다. 상기 연결부재(153-156)는 와이어를 포함하며, 상기 제1발광 칩(151)과 상기 제2발광 칩(152)을 전기적으로 연결해 준다. 상기 캐비티(112)의 바닥에는 제3리드 프레임이 더 배치되어, 상기 제1 및 제2리드 프레임(121,123)의 중간 연결 단자로 기능할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1캐비티(112), 상기 제2캐비티(125) 및 제3캐비티(126) 중 적어도 한 영역에는 수지층(161)가 배치되며, 상기 수지층(161)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 재질을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 수지층(161)는 상기 발광 칩(151,152) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(151,152)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수지층(161)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(111)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자로부터 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
보호 소자는 몸체(111) 중에서 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(123) 중 적어도 하나에 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(1Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(1electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
상기 몸체(111)의 상부에는 제1홈부(132) 및 제2홈부(133)를 포함하며, 상기 제1홈부(132)는 상기 캐비티(111)의 측벽(113)에 상기 몸체(111)의 상면(131)로부터 단차지게 배치되며, 상기 제2홈부(133)는 상기 몸체(111)의 외측면(61,62)에 상기 몸체(111)의 상면으로부터 단차지게 배치된다.
상기 제1홈부(132) 및 제2홈부(133)는 실시 예 또는 변형 예의 구조가 적용될 수 있으며, 이중의 수지 넘침 방지 구조로 기능하게 된다. 이러한 구체적인 설명은 상기의 실시 예들을 참조하기로 한다.
실시 예에 개시된 이중의 홈부들은 수지 넘치 방지 구조로 설명하였으나, 몸체의 강성을 보강하는 구조로 정의될 수 있으며, 수지 넘침 방지 구조로 한정하지는 않는다.
실시 예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 15 및 도 16에 도시된 표시 장치, 도 17에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 15를 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 광원 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 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 발광 소자(1035)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(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 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 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)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), 광원 모듈(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 커버와 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 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 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 표시 영역으로 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.
여기서, 상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.
여기서, 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 methyl 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 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 17은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 17을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 돌출부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예 들에 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.
1: 발광 소자
11,111: 몸체
12,112: 캐비티
21,23,121,123: 리드 프레임
31,31A,31B,41,71,81,91: 상면
32,42,72,82,92,94: 제1홈부
33,43,73,83,93: 제2홈부
51,151,152: 발광 칩
55,161: 수지층

Claims (14)

  1. 서로 대응되는 제1 및 제2외측면, 상기 제1 및 제2외측면에 인접하며 서로 대응되는 제3 및 제4외측면, 상기 제1 내지 제4외측면에 대응되는 측벽을 갖는 캐비티를 포함하는 몸체;
    상기 캐비티 내에 배치된 복수의 리드 프레임;
    상기 복수의 리드 프레임 사이에 배치된 간극부;
    상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
    상기 캐비티에 배치된 수지층;
    상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 캐비티의 측벽 상부에 형성된 제1홈부; 및
    상기 몸체의 상면보다 낮은 깊이로 상기 제1 내지 제4외측면 중 적어도 하나의 상부에 형성된 제2홈부를 포함하며,
    상기 제1홈부 또는 상기 제2홈부의 바닥 너비는 상기 몸체의 상면의 너비의 70%-80% 범위를 포함하는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1홈부는 상기 캐비티의 측벽을 따라 형성되는 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2홈부는 상기 제1내지 제4외측면을 따라 형성되는 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1홈부와 상기 제2홈부의 바닥 너비는 서로 동일한 너비를 갖는 발광 소자.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1홈부와 상기 제2홈부의 깊이는 서로 동일한 깊이를 갖는 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1홈부 및 제2홈부의 깊이는 상기 몸체의 상면으로부터 0.1mm 이하의 깊이로 형성되는 발광 소자.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티의 측벽과 상기 몸체의 제1내지 제4외측면 사이의 최소 간격은 0.1~0.2mm 범위를 포함하는 발광 소자.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체의 상면은 경사진 면을 포함하는 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2홈부는 바닥 외측에 돌출된 돌기를 포함하는 발광 소자.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1홈부 및 제2홈부 중 적어도 하나의 측면은 상기 몸체 상면에 대해 경사진 면으로 형성되는 발광 소자.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 및 제4외측면은 상기 제1 및 제2외측면의 너비보다 긴 길이로 형성되며,
    상기 제1홈부는 상기 제3 및 제4외측면에 대응되는 캐비티의 측벽 상부에 각각 형성되는 발광 소자.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 및 제4외측면은 상기 제1 및 제2외측면의 너비보다 긴 길이로 형성되며,
    상기 제1홈부의 길이는 상기 캐비티의 너비보다 짧은 발광 소자.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티의 측벽과 상기 몸체의 제1 내지 제4외측면은 상기 복수의 리드 프레임의 상면에 대해 경사진 발광 소자.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 발광 소자를 포함하는 조명 시스템.
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