KR20140096651A - 발광소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 형성하는 몸체; 몸체의 일 영역에 배치되는 리드프레임; 리드프레임과 전기적으로 연결되는 발광소자; 리드프레임 상에 배치되며, 발광소자가 방출한 광을 반사시키는 반사층; 반사층 상에 배치되며, 알루미늄이 도핑된 산화물을 포함하는 산화막;을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 광의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모컨, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 점차 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
발광소자는 순방향전압 인가시 n층의 전자(electron)와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 LED가 되는 것이다.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
발광소자 패키지는 발광소자를 기판 상에 제작하고, 절단(sawing)공정인 다이 분리(dieseparation)를 통해 발광소자 칩을 분리한 후, 발광소자 칩을 패키지 몸체(package body)에 다이 본딩(diebonding)하고 와이어 본딩(wire bonding), 몰딩(molding)을 진행 후 테스트를 진행할 수 있다.
발광소자 칩의 제조공정과 패키징 공정이 별도로 진행됨에 따라 여러 복잡한 공정 및 여러 기판 등이 소요되는 문제가 발생할 수 있다.
발광소자 패키지는 발광소자에서 방출하는 빛을 반사시켜 효율적으로 외부로 방출하는 것이 중요한 문제일 수 있다. 따라서, 발광소자에서 발생된 광의 대부분을 외부로 방출하기 위한 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 발광소자가 방출한 빛을 효율적으로 반사시키기 위하여 리드프레임을 반사도를 유지하는 것이 중요한 이슈가 되고 있다.
본 발명의 실시예는 리드프레임을 보호하여 광 반사효율이 높은 발광소자 패키지를 제공한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티를 형성하는 몸체; 몸체의 일 영역에 배치되는 리드프레임; 리드프레임과 전기적으로 연결되는 발광소자; 리드프레임 상에 배치되며, 발광소자가 방출한 광을 반사시키는 반사층; 반사층 상에 배치되며, 알루미늄이 도핑된 산화물을 포함하는 산화막;을 포함한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 리드프레임을 이물질로부터 보호하여 전기적 또는 광적인 신뢰성을 확보할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 리드프레임 상의 산화물막이 반사효율을 상승시킬 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광소자와 리드프레임을 전기적으로 연결되는 와이어에 인접하는 영역에는 산화물막을 제거하여, 전기적 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1 은 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타낸 단면도,
도 2 는 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 사시도,
도 3 및 도 5 는 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타낸 단면도,
도 6a 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도,
도 6b 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 단면도,
도 7 은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함한 액정표시장치를 나타낸 개념도,
도 8 은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함한 액정표시장치를 나타낸 개념도이다.
도 2 는 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 사시도,
도 3 및 도 5 는 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타낸 단면도,
도 6a 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도,
도 6b 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 단면도,
도 7 은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함한 액정표시장치를 나타낸 개념도,
도 8 은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함한 액정표시장치를 나타낸 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 2 는 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는 캐비티를 형성하는 몸체(110), 몸체(110)의 일 영역에 배치되는 리드프레임(130) 리드프레임(130)과 전기적으로 연결되는 발광소자(120), 리드프레임(130) 상에 배치되며, 발광소자(120)가 방출한 광을 반사시키는 반사층, 반사층 상에 배치되며, 알루미늄이 도핑된 산화물을 포함하는 산화막(140)을 포함할 수 있다.
몸체(110)는 내열성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 세라믹 또는 에폭시 수지(EMC, Epoxy Molding Compounds)중 적어도 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
몸체(110)는 상면이 함몰되어 캐비티를 형성할 수 있다. 몸체(110)는 캐비티를 형성하는 내측면이 경사면을 가질 수 있다. 몸체(110)는 캐비티를 형성하는 내측면의 경사각에 따라 발광소자(120)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. 몸체(110)는 리드프레임을 고정시킬 수 있다.
몸체(110)를 위에서 바라보면 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상으로 상면이 함몰될 수 있으며, 함몰된 형상은 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
몸체(110)는 캐비티를 형성하는 내측면에 반사층(미도시)을 구비할 수 있다. 몸체(110)는 캐비티를 형성하는 내측면 또는 바닥면이 반사도 높은 물질로 도포될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
상기 반사층(미도시)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 또는 알루미늄(Al) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 그 물질에 한정하지 아니한다. 반사층(미도시)은 발광소자(120)에서 발생된 빛을 반사시켜 발광소자 패키지(100)의 외부로 방출시킬 수 있다.
리드프레임(130)은 몸체(110)의 일 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 몸체(110)는 리드프레임(130)의 일 영역을 감싸듯 형성되어 리드프레임(130)을 고정할 수 있다.
리드프레임(130)는 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임를 포함할 수 있다. 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임은 전기적인 극성이 서로 다를 수 있다. 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임은 발광소자(120)의 복수의 전극과 각각 연결될 수 있다. 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임은 발광소자(120)에 전원을 공급할 수 있다. 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
리드프레임(130)은 발광소자(120)에서 발생된 빛을 반사시켜 광효율을 증가시킬 수 있다. 리드프레임(130)은 발광소자(120)에서 발생된 열을 흡수할 수 있다.
리드프레임(130)은 전기전도성이 있는 물질을 포함할 수 있다. 리드프레임(130)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), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 리드프레임(130)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광소자(120)는 몸체(110)가 형성하는 캐비티 내에 배치되어 리드프레임(130)과 연결될 수 있다. 발광소자(120)는 제1 리드프레임 및 제2 리드프레임과 와이어 본딩(wire bonding) 방식, 플립 칩(flip chip) 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
발광소자(120)는 리드프레임(130) 상에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 발광 소자 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 소자일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광소자(120)는 빛을 발생시킬 수 있다. 발광소자(120)는 빛을 몸체(110)의 캐비티를 형성하는 내측면 또는 바닥면에 조사(照射)할 수 있다. 발광소자(120)는 빛을 전후좌우로 발산시킬 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 발광소자(120)는 빛을 캐비티를 형성하는 내측면과 리드프레임(130)에 조사하고, 그 반사된 광은 발광소자 패키지(100)의 상부로 방출될 수 있다.
발광소자(120)는 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형 타입(Horizontal type), 상하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type), 또는 플립 칩 중의 하나일 수 있다.
발광소자(120)은 제1 반도체층(미도시), 활성층(미도시) 및 제2 반도체층(미도시)을 포함할 수 있고, 제1 반도체층(미도시)과 제2 반도체층(미도시) 사이에 활성층(미도시)이 개재되어 형성될 수 있다.
제1 반도체층(미도시) 및 제2 반도체층(미도시) 중 적어도 하나는 p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 다른 하나는 n 형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. 제1 반도체층(미도시)이 p 형 반도체층일 경우 제2 반도체층(미도시)은 n 형 반도체층일 수 있으며, 그 역도 가능하다.
p형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN(Gallium nitride), AlN(Aluminium nitride), AlGaN(Aluminium gallium nitride), InGaN(Indium gallium nitride), InN(Indium nitride), InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
n형 반도체층은 예컨데, InxAlyGa1 -x- yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN(Gallium nitride), AlN(Aluminium nitride), AlGaN(Aluminium gallium nitride), InGaN(Indium gallium nitride), InN(Indium nitride), InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 예를 들어, 규소(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 셀레늄(Se), 텔루늄(Te)과 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 반도체층(미도시)과 제2 반도체층(미도시) 사이에는 활성층(미도시)이 개재될 수 있다. 활성층(미도시)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조, 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 등으로 형성될 수 있다.
활성층(미도시)이 양자우물구조로 형성된 경우, 예컨데, InxAlyGa1 -x- yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 우물층과 InaAlbGa1 -a- bN (0=a=1, 0=b=1, 0=a+b=1)의 조성식을 갖는 장벽층을 갖는 단일 또는 양자우물구조를 갖을 수 있다. 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
활성층(미도시)의 위 또는/및 아래에는 도전성 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전성 클래드층(미도시)은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(미도시)의 밴드 갭보다는 큰 밴드 갭을 가질 수 있다.
리드프레임(130)의 상에는 산화막(140)이 배치될 수 있다. 산화막(140)은 절연물질을 포함할 수 있다. 산화막(140)은 복수개의 산화물을 포함할 수 있다. 산화막(140)은 세 개의 층을 포함할 수 있다.
산화막(140)은 규소(Si), 티타늄(Ti) 또는 아연(Zn)을 포함할 수 있다. 산화막(140)은 리드프레임(130)의 상면을 도포하여, 리드프레임(130)의 산화를 방지할 수 있다. 산화막(140)은 발광소자(120)에서 방출된 빛을 상부로 반사시킬 수 있다. 산화막(140)은 리드프레임(130)과 접하는 면에 계면접착력이 우수한 물질을 배치할 수 있다.
산화막(140)은 알루미늄(Al)으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 산화막(140)이 산화아연(ZnO)을 포함하는 경우, 산화되는 아연자리에 알루미늄(Al)이 들어갈 수 있다. 산화막은 산화알루미늄을 포함할 수 있다.
산화막(140)은 산화아연(ZnO)을 포함할 수 있다. 산화막(140)은 산화아연을 포함하여, 높은 전도성과 우수한 광학 투과도를 가질 수 있다. 산화막(140)은 발광소자(120)가 방출한 광을 투과시켜, 리드프레임(130) 또는 반사층(미도시)이 광을 효율적으로 반사하도록 할 수 있다.
산화막(140)은 알루미늄으로 도핑됨으로써, 전도도가 높아질 수 있다. 산화막(140)은 알루미늄을 도핑하여, 발광소자(120)와 직접 와이어로 연결되는 경우에도 리드프레임(130)과의 전기적 연결의 신뢰성을 확보할 수 있다.
산화막(140)은 원자층 증착법, 스퍼터링법, 또는 LBL 멀티레이어링법 으로 형성될 수 있다.
원자층 증착법(Atomic Layer Deposition:ALD)은 증착 챔버에 화학반응물질을 기체 형태로 공급할 수 있다. 원자층 증착법은 화학반응물질을 펄스형태로 공급하며, 유동상태에서 정화기체에 의하여 화학반응물질을 서로 격리할 수 있다. 이 때, 각 화학반응물질의 펄스가 웨이퍼 표면과 화학적 반응을 일으키며, 정밀한 단층 막성장을 구현할 수 있다. 원자층 증착법에 의하여 형성된 막은 비정질(amorphous), 에피택셜(epitaxial), 복합다결정구조를 가질 수 있고, 균일하고 고품위의 등방 특성을 가질 수 있다.
LBL 멀티레이어링법(Layer By Layer multilayering)기술은 전하를 띠는 기질에 상반되는 전하의 고분자 전해질을 정전기적 인력을 이용하여 번갈아 흡착시키는 기술이다. LBL 멀티레이어링법은 상기 산화물층을 균일하고 결함이 적게 형성할 수 있다.
봉지재(150)는 발광소자(120)를 감싸도록 몸체(110)가 형성하는 캐비티에 충진될 수 있다. 봉지재(150)는 광투과 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 요소수지, 아크릴 수지 또는 광투과 실리콘 수지 중에서 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 봉지재(150)는 캐비티 내에 충진된 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다. 봉지재(150)는 형광체를 포함할 수 있다.
형광체(미도시)는 발광소자(120)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자 패키지가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
봉지재(150)에 포함되어 있는 형광체(미도시)는 발광소자(120)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체 중 하나 이상일 수 있다.
형광체(미도시)는 발광소자(120)가 발출하는 제1 빛에 여기되어, 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(120)가 발생시킨 빛이 형광체의 색과 혼색됨에 따라 발광소자 패키지는 백색 빛을 제공할 수 있다.
발광소자(120)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체(미도시)를 혼용하고, 발광소자(120)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan 형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하여, 발광소자 패키지가 백색빛을 방출하도록 할 수 있다.
형광체(미도시)는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 것일 수 있다.
도 3 내지 5 는 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3 을 참조하면, 일 실시예의 발광소자 패키지는 산화막(140)과 리드프레임(130) 사이에 배치되는 반사층(160)을 더 포함할 수 있다.
반사층(160)은 광반사도가 높을 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(160)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
반사층(160)은 두께(T1)가 0.5㎛ 내지 4㎛일 수 있다.
반사층(160)은 두께(T1)가 0.5㎛ 미만인 경우, 광반사도가 너무 떨어져 광에너지가 열에너지로 과도하게 변환되어, 발광소자 패키지에 결함을 발생시킬 확률이 높아질 수 있고, 두께가 4㎛ 초과인 경우에는 과도하게 두꺼워져, 발광소자(120)의 몸체(110)가 형성하는 캐비티 내부에서 높이가 높아져, 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 측벽으로 반사시키는 효과가 둔감되어, 발광소자 패키지는 지향각을 원하는대로 설계하기 어려워질 수 있다.
산화막(140)은 두께(T2)가 10nm 내지 3㎛ 일 수 있다.
산화막(140)은 두께(T2)가 10nm 미만인 경우, 외부의 이물질이 반사층(160) 또는 리드프레임(130)에 침입하는 것을 차단하는 효과가 적어지고, 두께가 3㎛ 초과인 경우, 광을 흡수하는 정도가 과도하게 높아져, 발광소자 패키지의 광추출효율에 악영향을 미칠 수 있다.
산화막(140)의 두께(T2)는 반사층(160)의 두께(T1)보다 작거나 같거나 클 수 도 있다.
산화막(140)은 단일 층으로 구성될 수도 있고, 알루미늄의 도핑정도가 상이한 복수개의 층을 포함할 수 있다. 산화막(140)은 산소의 함유량이 상이한 복수의 분자를 포함할 수 있다. 산화막(140)은 알루미늄이 도핑된 아연산화물(ZnOx)을 포함할 수 있다.
도 4 를 참조하면, 반사층(160)은 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면으로 연장될 수 있다. 반사층(160)은 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면에 배치된 부분의 상면에 산화막(140)을 구비할 수 있다.
산화막(140)은 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면의 경사면 위로 연장될 수 있다. 산화막(140)은 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면의 경사면 위에 배치된 부분이, 리드프레임(130) 상에 배치된 부분보다 두께가 얇을 수 있다.
산화막(140)은 반사층(160)의 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면으로 연장된 부분의 상부로 연장될 수 있다. 산화막(140)은 반사층(160)을 감싸도록 배치되어, 반사층(160)의 산화를 방지할 수 있다.
산화막(140)은 몸체(110)의 상부로 연장될 수 있다. 예를 들어, 산화막(140)은 몸체(110)의 캐비티를 형성하는 측벽의 상면으로 연장될 수 있다. 산화막(140)은 반사층(160)의 캐비티를 형성하는 몸체(110)의 내측면으로 연장된 부분의 상부 및 몸체(110)의 측벽의 상단으로 연장되어, 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 5 를 참조하면, 발광소자(120)는 와이어(170)로 리드프레임(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
발광소자 패키지(100)는 발광소자(120)와 리드프레임(130)을 전기적으로 연결하는 와이어(170)를 더 포함할 수 있다.
산화막(140)은 일 영역(142)이 제거될 수 있다. 예를 들어, 산화막(140) 의 일 영역(142)에는 와이어(170)가 리드프레임과 전기적으로 연결될 수 있다. 와이어(170)은 반사층(160)과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 산화막(140)의 일 영역은 일정거리의 반지름으로 가지는 원형이거나, 사각형을 포함하는 다각형으로 구성할 수 있으나, 그 형태에는 한정하지 아니한다.
도 6a는 일 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 조명 시스템(400)을 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 조명 시스템의 D-D'단면을 도시한 단면도이다.
즉, 도 6b 는 도 6a의 조명 시스템(400)을 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 조명 시스템(400)은 몸체(410), 몸체(410)와 체결되는 커버(430) 및 몸체(410)의 양단에 위치하는 마감캡(450)을 포함할 수 있다.
몸체(410)의 하부면에는 발광소자 모듈(443)이 체결되며, 몸체(410)는 발광소자 패키지(444)에서 발생한 열이 몸체(410)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열 발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
발광소자 패키지(444)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
발광소자 패키지(444)는 기판(442) 상에 다색, 다열로 실장되어 모듈을 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라서 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 기판(442)으로 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 를 사용할 수 있다.
커버(430)는 몸체(410)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
커버(430)는 내부의 발광소자 모듈(443)을 외부의 이물질 등으로부터 보호할 수 있다. 커버(430)는 발광소자 패키지(444)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(430)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
발광소자 패키지(444)에서 발생하는 광은 커버(430)를 통해 외부로 방출되므로, 커버(430)는 광투과율이 우수하여야 하며, 발광소자 패키지(444)에서 발생하는 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(430)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethylen?Terephthalate;?PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;?PC), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
마감캡(450)은 몸체(410)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 마감캡(450)에는 전원 핀(452)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명 시스템(400)은 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 7 은 일 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 7 은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(500)는 액정표시패널(510)과 액정표시패널(510)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(570)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(510)은 백라이트 유닛(570)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(510)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(512) 및 박막 트랜지스터 기판(514)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(512)은 액정표시패널(510)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(514)은 구동 필름(517)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(518)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(514)은 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(518)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(514)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(570)은 빛을 출력하는 발광소자 모듈(520), 발광소자 모듈(520)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(510)로 제공하는 도광판(530), 도광판(530)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(550, 560, 564) 및 도광판(530)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(530)으로 반사시키는 반사 시트(540)로 구성된다.
발광소자 모듈(520)은 복수의 발광소자 패키지(524)와 복수의 발광소자 패키지(524)가 실장되어 모듈을 이룰 수 있도록 PCB기판(522)을 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(524)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
백라이트유닛(570)은 도광판(530)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(510) 방향으로 확산시키는 확산필름(566)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(550)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(550)를 보호하기 위한 보호필름(564)을 포함할 수 있다.
도 8 은 실시예에 따른 발광소자를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 7 에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 8 은 실시예에 따른 직하 방식의 액정 표시 장치(600)이다. 액정 표시 장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다. 액정표시패널(610)은 도 7 에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(670)은 복수의 발광소자 모듈(623), 반사시트(624), 발광소자 모듈(623)과 반사시트(624)가 수납되는 하부 섀시(630), 발광소자 모듈(623)의 상부에 배치되는 확산판(640) 및 다수의 광학필름(660)을 포함할 수 있다.
발광소자 모듈(623)은 복수의 발광소자 패키지(622)와 복수의 발광소자 패키지(622)가 실장되어 모듈을 이룰 수 있도록 PCB기판(621)을 포함할 수 있다.
발광소자 패키지(622)는 발광소자(미도시)를 포함한다.
반사 시트(624)는 발광소자 패키지(622)에서 발생한 빛을 액정표시패널(610)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
발광소자 모듈(623)에서 발생한 빛은 확산판(640)에 입사하며, 확산판(640)의 상부에는 광학 필름(660)이 배치된다. 광학 필름(660)은 확산 필름(666), 프리즘필름(650) 및 보호필름(664)를 포함하여 구성된다.
실시예에 따른 발광소자는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다
110 : 몸체
120 : 발광소자
130 : 리드프레임
140 : 산화막
150 : 봉지재
120 : 발광소자
130 : 리드프레임
140 : 산화막
150 : 봉지재
Claims (12)
- 캐비티를 형성하는 몸체;
상기 몸체의 일 영역에 배치되는 리드프레임;
상기 리드프레임과 전기적으로 연결되는 발광소자;
상기 리드프레임 상에 배치되며, 상기 발광소자가 방출한 광을 반사시키는 반사층;
상기 반사층 상에 배치되며, 알루미늄이 도핑된 산화물을 포함하는 산화막;을 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 반사층은 상기 캐비티를 형성하는 상기 몸체의 내측면으로 연장되는 발광소자 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 산화막은 상기 캐비티를 형성하는 상기 몸체의 내측면의 상부로 연장되는 발광소자 패키지. - 제3항에 있어서,
상기 산화막은 상기 리드프레임과 수직적으로 중첩되는 영역이 두께가,
상기 몸체의 내측면의 경사면 위로 연장된 부분의 두께보다 두꺼운 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 반사층은 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)을 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 발광소자를 상기 리드프레임과 전기적으로 연결하는 와이어;를 더 포함하여,
상기 산화막은 상기 와이어와 인접하는 영역에서 함몰되어,
상기 반사층의 상면이 노출되는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 산화막은 두께가 10nm 내지 3㎛인 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 반사층은 두께가 0.5㎛ 내지 4㎛ 인 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 산화물막은 아연(Zn)을 포함하는 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 산화막은 원자층 증착법, 스퍼터링법, 또는 LBL 멀티레이어링법 으로 형성된 발광소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 산화막은 상기 몸체의 상면으로 연장되는 발광소자 패키지. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130009465A KR20140096651A (ko) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | 발광소자 패키지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020130009465A KR20140096651A (ko) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | 발광소자 패키지 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140096651A true KR20140096651A (ko) | 2014-08-06 |
Family
ID=51744459
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| KR1020130009465A KR20140096651A (ko) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | 발광소자 패키지 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140096651A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109192842A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-11 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种紫外线发光二极管封装结构 |
-
2013
- 2013-01-28 KR KR1020130009465A patent/KR20140096651A/ko not_active Application Discontinuation
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