KR20140098523A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR20140098523A
KR20140098523A KR1020130011290A KR20130011290A KR20140098523A KR 20140098523 A KR20140098523 A KR 20140098523A KR 1020130011290 A KR1020130011290 A KR 1020130011290A KR 20130011290 A KR20130011290 A KR 20130011290A KR 20140098523 A KR20140098523 A KR 20140098523A
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light
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이선균
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티가 형성된 패키지 몸체, 상기 캐비티에 실장되는 발광소자, 상기 발광소자 상에, 발광소자와 소정거리로 이격되어 배치되는 투명시트 및 상기 투명시트의 적어도 일면에 배치되는 무반사 코팅층을 포함할 수 있다.

Description

발광소자 패키지{Light-emitting device}
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.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도 및 신뢰성이 높아지는 바, LED의 발광휘도 및 신뢰성을 증가시키는 것이 중요하다.
한편, 발광소자 패키지는 발광소자가 배치되는 캐비티 내부를 수지물로 몰딩하게 되는데, 발광소자 패키지를 구동하는 경우, 외부 수분이나 이물질이 흡습될 수 있다. 이에 따라, 저전류 손실이 발생할 수 있으며, 광추출 효율이 저하될 수 있다.
한국 공개특허 10-2010-0056297에서는 리드프레임과 패키지 본체 사이에 발생하는 미세 틈새를 통해 외부이물이 내부로 침투하는 것을 방지하여 휘도저하 및 신뢰성 저하를 개선할 수 있는 발광소자 패키지를 개시하고 있다.
실시예는 무반사 코팅층이 배치된 투명 시트를 포함하여, 외부 수분이나 이물질이 발광소자 패키지 내부로 침투하는 것을 방지하여, 신뢰성을 개선할 수 있으며, 무반사 코팅층에 의해 광추출효율을 향상시킬 수 있는 발광소자패키지를 제공함에 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 캐비티가 형성된 패키지 몸체, 상기 캐비티에 실장되는 발광소자, 상기 발광소자 상에, 발광소자와 소정거리로 이격되어 배치되는 투명시트 및 상기 투명시트의 적어도 일면에 배치되는 무반사 코팅층을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 무반사 코팅층이 배치된 투명시트에 의하여, 발광소자 패키지의 신뢰성 및 광추출효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 6a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 조명장치의 C-C'를 도시한 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
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 동작 시 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.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 캐비티가 형성된 패키지 몸체(110), 리드프레임(120), 캐비티에 실장되는 발광소자(130), 발광소자(130) 상에 발광소자(130)와 소정거리로 이격되어 배치된 투명시트(140) 및 투명시트(140)의 적어도 일면에 배치된 무반사 코팅층(150)을 포함할 수 있다. 또한, 투명시트(140) 하부영역은 공기 또는 제1 수지물(160)로 충진될 수 있다.
패키지몸체(110)는 하우징 역할을 수행하는데, 중앙부에 캐비티가 형성되어 상기 캐비티 내부에 발광소자(130)가 실장될 수 있다.
또한, 패키지몸체(110)는 리드프레임(120)을 감싸 지지하며, 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), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 패키지몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
패키지몸체(110)에는 발광소자(130)가 외부로 노출되도록 상부쪽이 개방된 캐비티가 형성될 수 있으며, 캐비티는 패키지몸체(110) 내부를 경사지게 형성할 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 발광소자(130)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.
광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
한편, 패키지몸체(110)에 형성되는 캐비티를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이 때, 캐비티의 내벽을 이루는 캐비티의 측면 및 바닥면에 반사코팅막(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 반사코팅막(미도시)이 형성되는 패키지몸체(110)의 표면은 매끄럽거나 소정의 거칠기(roughness)를 가지도록 형성될 수 있으며, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등으로 이루어질 수 있다.
리드프레임(120)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. 또한, 리드프레임(120)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 리드프레임(120)은 서로 다른 전원을 인가하도록 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122)으로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122)은 소정 간격으로 서로 이격되어 형성되며 패키지몸체(110)에 의해 일부가 감싸질 수 있다.
발광소자(130)는 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122) 중 어느 하나의 상면에 실장될 수 있으며, 이하에서는 제1 리드프레임(121)에 실장되는 것으로 설명하기로 한다.
발광소자(130)는 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정파장의 빛을 출사하는 반도체소자의 일종이며, GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐), GaAs(갈륨 비소) 등의 3족 및 5족 화합물을 기반으로 하여 구현될 수 있다. 일 예로 발광소자(130)는 발광 다이오드일 수 있다.
발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 실시예에서는 단일의 발광다이오드가 중심부에 구비되는 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 복수개의 발광다이오드를 구비하는 것 또한 가능하다.
또한, 발광 다이오드는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두에 적용 가능하다.
한편, 도 1을 참조하면, 투명시트(140)는 발광소자(130) 상에, 발광소자(130)와 소정거리로 이격되어, 배치될 수 있다.
또한, 패키지 몸체(110) 내부 경사면에 단차부(170)를 형성하여, 투명시트(140)가 단차부(170)에 접하도록 배치될 수 있다. 이때, 도시하지는 않았지만, 단차부(170)와 투명시트(140) 사이에 접착물질을 포함할 수 있다.
투명시트(140)의 적어도 일면에는 무반사 코팅층(150)이 배치될 수 있다. 도 1에서는 투명시트(140)의 하부면에 무반사 코팅층(150)이 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않고, 투명시트(140)의 상부면에 배치되거나, 투명시트(140)의 양면에 배치될 수 있다.
투명시트(140)의 하부 영역은 공기로 충진되거나 제1 수지물(160)로 충진될 수 있다.
이때, 제1 수지물(160)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재료로 형성될 수 있다. 제1 수지물(160)은 상기 재료를 캐비티 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
한편, 제1 수지물(160)에는 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, 형광체는 발광소자(130)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(100)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
즉, 형광체는 발광소자(130)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있는바, 예를 들어, 발광소자(130)가 청색 발광 다이오드이고 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
이와 유사하게, 발광소자(130)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 발광소자(130)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하는 경우를 예로 들 수 있다.
이러한 형광체는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 형광체일 수 있다.
도 2를 참조하면, 투명시트(140)의 하부 영역이 제1 수지물(160)로 충진된 경우, 무반사 코팅층(150)의 굴절율은 투명시트(140)의 굴절율보다 작고크작고, 제1 수지물(160)의 굴절율보다 클 수 있다.
상기와 같이 형성되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 발광소자에서 발생한 광이 발광소자 패키지의 상부로 향하는 경우, 굴절율이 커지는 방향으로 진행하게 되고, 입사각(A1, A2, A3)이 점점 작아지게 된다. 이에 따라, 투명 시트의 상면(투명 시트와 외부 공기가 접하는 계면)에 광이 입사하는 각(A3)이 작아지고, 이에 따라 전반사가 일어나지 않게 된다. 따라서, 발광소자 패키지(100)의 광추출 효율이 향상될 수 있다.
투명시트(140) 및 무반사 코팅층(150)은 Mg, Quartz, SiO2, MgO, Al2O3, Na2CO3, CaO, Na2O, PbO, K2O, ZnO, B2O3, BaO 및 GeO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
무반사 코팅층(150)의 굴절율 및 두께는 다음 수학식 1 및 2에 의하여, 결정될 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, nc는 무반사 코팅층(150)의 굴절율이며, na는 공기 또는 제1 수지층(160)의 굴절율이며, nb는 투명시트(140)의 굴절율을 나타내며, λ는 발광소자에서 방출되는 광의 파장을 나타내며, d는 무반사 코팅층(150)의 두께를 나타낸다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)는 패키지 몸체(210), 리드프레임(220), 발광소자(230), 투명시트(240)를 포함하고, 투명시트(240) 하부영역은 공기 또는 제1 수지물(260)로 충진될 수 있다. 다만, 도 1의 발광소자 패키지(100)와 비교하여, 도 3의 발광소자 패키지(200)는 무반사 코팅층(251, 252)이 투명시트(240)의 양면에 배치된다. 이하, 도 1과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 무반사 코팅층은 제1 무반사 코팅층(252) 및 제2 무반사 코팅층(251)을 포함하며, 각각, 투명시트(240)의 상면 및 하면에 배치될 수 있다. 이때, 제2 무반사 코팅층(252)의 굴절율은 투명시트(240)의 굴절율보다 크게 형성되어, 전반사를 방지할 수 있다. 제1 무반사 코팅층(252)의 굴절율이 투명시트(240)의 굴절율보다 작은 경우, 제1 무반사 코팅층(252)의 두께는, 상술했던 수학식 1에 따라, 발광소자에서 방출된 빛의 파장과 굴절율에 의해 결정할 수 있다. 또한, 제2 무반사 코팅층(251)의 굴절율은 투명시트(240)의 굴절율보다 작고, 공기 또는 제1 수지물(260)보다 클 수 있다.
상기와 같이 형성하면, 투명시트(240) 상면에 배치된 제1 무반사 코팅층(252)에 의해, 광이 제1 무반사 코팅층(252)에서 외부로 진행할 때, 제1 무반사 코팅층(252) 및 외부 공기와의 계면에서 전반사되는 임계각을 크게하여, 전반사를 감소시킬 수 있어, 광추출효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다. 도 1의 발광소자 패키지와 비교하여, 도 4의 발광소자 패키지(300)는 무반사 코팅층이 제1 무반사 코팅층(351) 및 제2 무반사 코팅층(352)을 포함하는 복수의 층으로 형성된다. 이하, 도 1과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 제1 무반사 코팅층(351)의 굴절율은 공기 또는 제1 수지물(360)의 굴절율보다 크고, 제2 무반사 코팅층(352)의 굴절율보다 작으며, 제2 무반사 코팅층(352)의 굴절율은 제1 무반사 코팅층(351)의 굴절율보다 크고, 투명시트(340)의 굴절율보다 작을 수 있다.
상기와 같이 형성하면, 도 2에서 설명한 바와 같이, 입사각이 감소하여, 전반사를 감소시킬 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(400)는 패키지 몸체(410), 리드프레임(420), 발광소자(430), 무반사 코팅층(450) 및 투명시트(440)를 포함하고, 투명시트(440) 하부영역은 공기 또는 제1 수지물(460)로 충진될 수 있으며, 투명시트(440)의 상부영역은 제2 수지물(480)로 충진될 수 있다. 이하, 도 1과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
무반사 코팅층(450)은 도 5와 같이, 투명시트(440)의 하면에 배치될 수 있다. 다만, 도시하지는 않았지만, 투명시트(440)의 상면 또는 투명시트(440)의 양면에 배치될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
무반사 코팅층(450)이 투명시트(440)의 하면에 배치된 경우, 도 2에서 설명한 바와 같이, 무반사 코팅층(450)의 굴절율은 공기 또는 제1 수지물(460)의 굴절율보다 크고, 투명시트(440)의 굴절율보다 작을 수 있다.
또한, 제2 수지물(480)의 굴절율은 투명시트(440)의 굴절율보다 작게크게 하여, 투명시트(440)와 제2 수지물(480)의 경계면에서 전반사가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제1 수지물(460)과 제2 수지물(480)은 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 제1 수지물(460) 및 제2 수지물(480) 중 적어도 어느 하나에 형광체가 포함될 수 있다.
또한, 무반사 코팅층(450)와 투명시트(440)를 배치하기 위해 패기지 몸체(410)의 내측면에 단차(미도시)를 형성할 수 있다. 무반사 코팅층(450)와 투명시트(440) 각각의 단차를 두거나 하나의 단차에 배치할 수 있다. 이에 한정하지는 않는다.
도 6a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 조명장치의 C-C'를 도시한 단면도이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 조명장치(500)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(500)의 길이방향(Z)과, 길이방향(Z)과 수직인 수평방향(Y), 그리고 길이방향(Z) 및 수평방향(Y)과 수직인 높이방향(X)으로 설명하기로 한다.
즉, 도 6b는 도 6a의 조명장치(500)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 조명장치(500)는 몸체(510), 몸체(510)와 체결되는 커버(530) 및 몸체(510)의 양단에 위치하는 마감캡(550)을 포함할 수 있다.
몸체(510)의 하부면에는 발광소자모듈(540)이 체결되며, 몸체(510)는 발광소자패키지(544)에서 발생된 열이 몸체(510)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자패키지는(544)는 PCB(542) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB (542)로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
한편, 발광소자패키지(544)는 다수의 홀이 형성되고, 전도성 물질로 이루어진 필름을 포함할 수 있다.
금속 등의 전도성 물질로 형성된 필름은 광의 간섭현상을 많이 일으키기 때문에, 광파의 상호 작용에 의해 광파의 강도가 강해질 수 있어 광을 효과적으로 추출 및 확산시킬 수 있으며, 필름에 형성된 다수의 홀은 광원부에서 발생한 광의 간섭과 회절을 통해 효과적으로 광을 추출할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 조명장치(500)의 효율이 향상될 수 있다. 이때, 필름에 형성되는 다수의 홀의 크기는 광원부에서 발생하는 광의 파장보다 작은 것이 바람직하다.
커버(530)는 몸체(510)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
커버(530)는 내부의 발광소자모듈(540)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(530)는 발광소자패키지(544)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(530)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(530)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광소자패키지(544)에서 발생한 광은 커버(530)를 통해 외부로 방출되므로 커버(530)는 광투과율이 우수하여야하며, 발광소자패키지(544)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(530)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(550)은 몸체(510)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(550)에는 전원핀(552)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(500)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(610)은 백라이트 유닛(670)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(610)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(612) 및 박막 트랜지스터 기판(614)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(612)은 액정표시패널(610)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 구동 필름(617)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(618)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(614)은 인쇄회로기판(618)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(618)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(670)은 빛을 출력하는 발광소자모듈(620), 발광소자모듈(620)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(610)로 제공하는 도광판(630), 도광판(630)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(650, 660, 664) 및 도광판(630)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(630)으로 반사시키는 반사 시트(640)로 구성된다.
발광소자모듈(620)은 복수의 발광소자패키지(624)와 복수의 발광소자패키지(624)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(622)을 포함할 수 있다.
특히, 발광소자패키지(624)는 다수의 홀이 형성된 필름을 발광면에 포함함으로써, 렌즈를 생략할 수 있어 슬림한 발광소자패키지를 구현할 수 있고, 동시에 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 보다 박형화한 백라이트유닛(670)의 구현이 가능해진다.
한편, 백라이트유닛(670)은 도광판(630)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(610) 방향으로 확산시키는 확산필름(660)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(650)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(650)을 보호하기 위한 보호필름(664)을 포함할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
다만, 도 7에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 8은 직하 방식으로, 액정 표시 장치(700)는 액정표시패널(710)과 액정표시패널(710)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(770)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(710)은 도 7에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(770)은 복수의 발광소자모듈(723), 반사시트(724), 발광소자모듈(723)과 반사시트(724)가 수납되는 하부 섀시(730), 발광소자모듈(723)의 상부에 배치되는 확산판(740) 및 다수의 광학필름(760)을 포함할 수 있다.
발광소자모듈(723) 복수의 발광소자패키지(722)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(721)을 포함할 수 있다.
특히, 발광소자패키지(722)는 전도성 물질로 형성되고, 다수의 홀을 포함하는 필름을 발광면에 구비함으로써, 렌즈를 생략할 수 있게되어 슬림한 발광소자패키지를 구현할 수 있고, 동시에 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 보다 박형화한 백라이트유닛(770)의 구현이 가능해진다.
반사 시트(724)는 발광소자패키지(722)에서 발생한 빛을 액정표시패널(710)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자모듈(723)에서 발생한 빛은 확산판(740)에 입사하며, 확산판(740)의 상부에는 광학 필름(760)이 배치된다. 광학 필름(760)은 확산 필름(766), 프리즘필름(750) 및 보호필름(764)를 포함하여 구성된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100, 200, 300, 400: 발광소자패키지 110, 210, 310, 410: 패키지몸체
120, 220, 320, 420: 리드프레임 130, 230, 330, 430: 발광소자
140, 240, 340, 440: 투명시트 150, 250, 350, 450: 무반사 코팅층

Claims (13)

  1. 캐비티가 형성된 패키지 몸체;
    상기 캐비티에 실장되는 발광소자;
    상기 발광소자 상에, 발광소자와 소정거리로 이격되어 배치되는 투명시트; 및
    상기 투명시트의 적어도 일면에 접촉되어 배치되는 무반사 코팅층을 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자가 위치하는 투명시트 하부영역에는 공기 및 제1 수지물 중 어느 하나가 충진되는 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무반사 코팅층이 상기 유리시트의 하부면에 배치되고, 상기 유리시트의하부 영역에 공기가 충진된 경우, 상기 무반사코팅층의 굴절율은 상기 유리시트의 굴절율보다 작고, 상기 공기의 굴절율보다 큰 발광소자 패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무반사 코팅층이 상기 유리시트의 하부면에 배치되고, 상기 유리시트의하부 영역에 제1 수지물이 충진된 경우, 상기 무반사코팅층의 굴절율은 상기 유리시트의 굴절율보다 작고, 상기 제1 수지물의 굴절율보다 큰 발광소자 패키지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 수지물은 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 투명시트 상부영역에는 제2 수지물이 충진되는 발광소자 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 수지층은 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 수지물 제2 수지물은 동일한 물질인 발광소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유리시트 및 무반사코팅층은 Mg, Quartz, SiO2, MgO, Al2O3, Na2CO3, CaO, Na2O, PbO, K2O, ZnO, B2O3, BaO 및 GeO2 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무반사코팅층의 굴절율 및 두께는 투명시트의 굴절율, 제1 수지물의 굴절율 및 상기 발광소자에서 방출되는 광의 파장에 의해 결정되는 발광소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 무반사 코팅층의 굴절율은 상기 투명시트의 굴절율보다 작은 발광소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 무반사코팅층은 복수의 층을 포함하는 발광소자 패키지.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지를 포함하는 조명시스템.
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CN112086549A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 光宝光电(常州)有限公司 发光二极管封装结构

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