KR20150097057A - 발광 장치 - Google Patents

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KR20150097057A
KR20150097057A KR1020140018140A KR20140018140A KR20150097057A KR 20150097057 A KR20150097057 A KR 20150097057A KR 1020140018140 A KR1020140018140 A KR 1020140018140A KR 20140018140 A KR20140018140 A KR 20140018140A KR 20150097057 A KR20150097057 A KR 20150097057A
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Abstract

실시 예에 따른 발광 장치는, 적어도 하나의 발광 소자; 상기 발광 소자 아래에 기판; 상기 발광 소자와 상기 기판 사이에 본딩 부재; 상기 기판 아래에 배치된 지지부재; 및 상기 기판과 상기 지지 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함하며, 상기 접착 부재는 벤조트리아졸 또는 하이드록시 그룹을 포함한다.

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING APPARATUS}
실시 예는 발광 장치에 관한 것이다.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 소자이다. 발광소자는 LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode)를 포함한다. 예를 들어, 발광소자는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.
발광소자는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구현할 수 있다.
이러한 발광소자는 몰딩 부재에 의해 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광소자 패키지로 구현될 수 있으며, 발광소자 패키지는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기, 조명 장치 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.
상기 몰딩 부재는 가스 투과성이 있으므로, 외부에서 침입하는 가스를 완벽하게 차단할 수 없어, 발광 소자 패키지 내부의 금속은 외부 가스에 노출될 수 있다. 이러한 외부 가스에 노출된 금속은 부식될 경우, 광도를 저하시키는 원인이 된다. 또한 발광 소자는 온도 및 습도가 다른 다양한 환경에 노출되거나, 사용된 자재에서 나오는 가스에 의한 영향에 의해 상기의 금속이 부식될 수 있는 문제가 있다.
실시 예는 발광 소자에 인접한 하이드록시 그룹(hydrox group)(-OH) 또는 벤조트리아졸(BTA)을 갖는 접착 부재를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 장치는, 적어도 하나의 발광 소자; 상기 발광 소자 아래에 기판; 상기 발광 소자와 상기 기판 사이에 본딩 부재; 상기 기판 아래에 배치된 지지부재; 및 상기 기판과 상기 지지 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함하며, 상기 접착 부재는 벤조트리아졸 또는 하이드록시 그룹을 포함한다.
실시 예는 발광 소자 내의 금속의 변색을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 장치 내에서 발생된 아크릴산(acrylic acid) 가스에 의한 발광 소자를 구성하는 물질의 변색을 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시 예는 발광 소자의 광도를 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 광학적 신뢰성을 개선시켜 주 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 장치의 접착 부재의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 발광 소자 및 기판을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 발광 장치에서의 아크릴 산과 벤조트리아졸 반응물의 형성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 발광 장치에서의 산 프리 물질인 하이드록시 그룹 반응물의 형성을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 실시 예에 있어서 산 타입과 산 프리(Acid free) 물질 간의 금속 변색 정도를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 장치의 접착 부재에 첨가된 시료의 제1실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 장치의 접착 부재에 첨가된 시료의 제2실시 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7 및 도 8의 점착 테이프의 시료에 따른 가스 양을 나타낸 도면이다.
도 10은 비교 예에 따른 발광 장치에서 써멀 테이프에 의한 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 11은 비교 예에 따른 점착 테이프가 없는 발광 장치에서의 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 장치의 접착 부재에 첨가된 벤조트리아졸 반응물에 의한 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 발광 장치의 접착 부재에 첨가된 산 프리 물질에 의한 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
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 각층의 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 실시 예에 따른 발광 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 발광 장치의 점착 테이프를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 발광 장치의 발광 소자 및 기판을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 장치는, 기판(12), 상기 기판(12) 아래에 지지 부재(14), 상기 기판(12)과 지지 부재(14) 사이에 접착 부재(13), 상기 기판(12) 상에 복수의 발광 소자(15)를 포함한다.
상기 기판(12)은 상기 발광 소자(15)와 본딩 부재(61,62)에 의해 전기적으로 연결된다.
도 3과 같이, 기판(12)는 지지층(41), 절연층(42), 회로 패턴(44) 및 보호층(43)을 포함한다. 상기 지지층(41)은 금속 층으로 형성될 수 있으며, 상기 금속층은 상기 기판(12) 두께의 60% 이상의 두께를 갖고, 열 전도율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 상기 절연층(42)은 상기 회로 패턴(44)과 상기 지지층(41) 사이를 절연시켜 줄 수 있으며, SiO2, TiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3 와 같은 물질을 포함한다. 상기 회로 패턴(44)은 상기 발광 소자(15)에 연결된 복수의 패드를 포함하며, 상기 본딩 부재(61,62)과 연결된다. 상기 회로 패턴(44)은 상기 복수의 발광 소자(15)를 직렬 및 병렬 중 적어도 하나로 연결될 수 있다. 상기 보호층(43)은 상기 회로 패턴(44)을 보호하는 층으로서, 솔더 레지스트층으로 정의될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(12)은 수지 계열의 PCB, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 기판(12)은 지지 부재(14)와 접착 부재(13)에 의해 접착될 수 있다. 상기 접착 부재(13)는 접착 테이프 또는 점착 테이프를 포함하며, 열 전도성이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 상기 접착 부재(13)는 도 2와 같이, 베이스층(31) 및 점착층(32,33)을 포함한다. 상기 베이스층(31)은 접착 부재(13)을 지지하는 층으로서, 수지 재질 또는 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 상기 점착층(32,33)은 상기 베이스층(31)의 어느 한 측면 또는 양 측면에 배치되어, 기판(12)과 지지 부재(14) 사이에 접착된다. 상기 점착층(32,33) 및 상기 베이스층(31) 중 적어도 하나는 실시 예에 따른 산 캡쳐(Acid capture) 물질 또는 산 프리(acid free) 물질을 포함할 수 있다. 상기 산 캡쳐(acid capture) 물질은 벤조트리아졸((benzotriazole: BTA)을 포함할 수 있으며, 상기 벤조트리아졸은 산 성분과 벤조트리아졸 성분이 반응되어 형성될 수 있다. 상기 산 프리 물질은 아크릴 산(acrylic acied) 대신 ?OOH를 ?H로 대체된 물질 예컨대, 하이드록시 그룹이 첨가될 수 있다. 상기 하이드록시 그룹은 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA: hydroxyethyl acrylate) 물질 또는 2-하이드록시에틸아세테이트(HEA: hydroxethyl acetate)을 첨가할 수 있다. 상기 하이드록시 그룹은 점착제로 기능하며, 상기 하이드록시 그룹을 갖는 접착 부재는 산 프리 물질로 이루어질 수 있다.
상기 지지 부재(14)는 바텀 커버 예컨대, 표시 장치의 일부를 수납하는 바텀 커버이거나, 방열 플레이트일 수 있다. 상기 바텀 커버 또는 방열 플레이트는 금속 재질을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 소자(15)는 몸체(50), 복수의 전극(52, 53), 발광 칩(54), 본딩 부재(55), 및 몰딩부재(57)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(50)는 절연 재질, 투광성 재질, 전도성 재질 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC), 폴리머 계열, 플라스틱 계열과 같은 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(50)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘 또는 에폭시 재질 중에서 선택될 수 있다. 상기 몸체(50)의 형상은 위에서 볼 때, 다각형, 원형, 또는 곡면을 갖는 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(50)는 캐비티(51)를 포함할 수 있으며, 상기 캐비티(51)는 상부가 개방되며, 그 둘레는 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 캐비티(51)의 바닥에는 복수의 전극(52,53) 예컨대, 2개 또는 3개 이상이 배치될 수 있다. 상기 복수의 전극(52,53)은 상기 캐비티(51)의 바닥에서 서로 이격될 수 있다. 상기 캐비티(51)의 너비는 하부가 넓고 상부가 좁게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전극(52,53)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 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 이러한 은 금속이 전극(52,53)의 표면에 노출될 경우, 실시 예에 의해 변색되는 것을 방지할 수 있다.
상기 복수의 전극(52,53) 사이의 간극부는 절연 재질로 형성될 수 있으며, 상기 절연 재질은 상기 몸체(50)와 동일한 재질이거나 다른 절연 재질일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(54)은 상기 복수의 전극(52,53) 중 적어도 하나의 위에 배치되고, 페이스트 부재(55)로 본딩되거나, 플립 본딩될 수 있다. 상기 페이스트 부재(55)는 은 포함하는 페이스트 재질일 수 있다.
상기 발광 칩(54)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩, UV LED 칩, 화이트(white) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(54)은 III족-V족 또는/및 II족-VI족 원소의 화합물 반도체를 포함한다. 상기 발광 칩(54)은 수평형 전극 구조를 갖는 칩 구조로 배치하였으나, 두 전극이 상/하로 배치된 수직형 전극 구조를 갖는 칩 구조로 배치할 수 있다. 상기 발광 칩(54)은 와이어(56)와 같은 전기적인 연결 부재에 의해 복수의 전극(52,53)과 전기적으로 연결된다.
상기 발광 칩(54)은 상기 캐비티(51) 내에 하나 또는 2개 이상이 배치될 수 있으며, 2개 이상의 발광 칩은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(51)에는 수지 재질의 몰딩 부재(57)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(57)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 재질을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(57)의 상면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면 상기 몰딩 부재(57)의 표면은 오목한 곡면 또는 볼록한 곡면으로 형성될 수 있으며, 이러한 곡면은 발광 칩(54)의 광 출사면이 될 수 있다.
상기 몰딩 부재(57)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재질 내에 상기 발광 칩(54) 상으로 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 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 몰딩 부재(57) 상에 광학 렌즈(미도시)가 결합될 수 있으며, 상기 광학 렌즈는 굴절률이 1.4 이상 1.7 이하인 투명 재료를 이용할 수 있다. 또한, 상기 광학렌즈는, 굴절률이 1.49인 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 굴절률이 1.59인 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지(EP)의 투명 수지 재료나 투명한 글래스(Glass)에 의해 형성될 수 있다.
한편, 상기 몸체(50), 상기 몰딩 부재(57)를 구현함에 있어, 다양한 재료가 적용될 수 있는데, 상기 발광 칩(54)의 장시간 구동에 따라 발광소자(15)에 적용된 전극(52,53) 상에 적용된 본딩 부재(55)인 은(Ag) 페이스트 또는 은 코팅층 등의 금속 부분에 변색이 발생 되는 문제가 있다. 상기 금속 부분에 변색이 나타나면 발광소자(15)의 광도가 저하되는 단점이 발생 된다. 이와 같이 금속 부분에 변색이 발생되는 이유의 하나로서, 기판(12)과 지지 부재(14) 사이에 접착된 써멀 테이프에 포함된 산(acid)이 상기 몰딩 부재(57)를 투과하여 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 이에 따라, 본원에서는 상기 접착 부재(13)에 포함된 산(acid) 물질이 상기 발광 소자(15)의 금속 부분에 작용하여 변색을 유발하는 것을 방지할 수 있는 방안을 제시한다,
여기서, 상기 접착 부재(13)에는 접착력 향상을 위해, 아크릴 산 물질이 사용될 수 있으며, 이러한 아크릴 산 물질이 존재하는 경우, -COOH의 OH-이온으로 표면에 화학적 산화 반응이 발생하여, 표면에 산화 피막(scale)이 형성되어, 금속의 변색이 발생한다. 또한 고습의 경우 ?OOH의 OH-이온으로 해리 또는 계면으로 침투한 물 분자는 해리(dissociation)(H+, OH-)이 되고, 활성화된 금속(예: Ag)과 수산화물(hydroxide)을 형성하는 것으로 분석되었다. 이에 따라 금속 부분에 변색이 발생되고 광도 저하가 나타나는 문제점이 있다.
상기 접착 부재(13)에는 산 캡쳐(Acid capture) 물질 또는 산 프리(acid free) 물질을 포함할 수 있다. 상기 산 캡쳐(acid capture) 물질은 예컨대, 벤조트리아졸((benzotriazole: BTA)을 포함할 수 있으며, 상기 산 프리 물질은 예컨대, 하이드록시 그룹을 포함한다. 이에 따라 상기 접착 부재(13)에 첨가된 산 캡쳐 물질은 상기 접착 부재(13) 내에 첨가된 아크릴 산(acrylic acid)이 가스(gas)로 방출되는 것을 방지하며, 상기 하이드록시 그룹은 산(acid)에 의한 발광 소자(15)의 구성 물질 예컨대, 금속 물질의 변색을 방지할 수 있다. 이러한 접착 부재(13) 내에 산 캡쳐 물질 및 하이드록시 그룹 중 적어도 하나를 포함시켜, 발광 소자(15)의 구성 물질의 변색을 방지할 수 있고, 이에 따라 발광 소자(15)의 광도 저하를 방지할 수 있다.
실시 예는 지지 부재(14)와 발광 칩(54) 사이에 존재하는 물질에 상기 산 캡쳐 물질이나 산 프리 물질을 제공하여, 발광 소자(15) 내의 금속 변색을 줄일 수 있다. 이에 따라 사용 시간에 따른 광도 저하를 방지할 수 있다.
다른 예로서, 실시 예는 상기 몸체(50)의 재료에 의해 산 물질이 상기 발광 소자(15)의 금속 부분에 작용하여, 변색을 유발하는 것을 방지할 수 있는 방안을 제시한다. 상기 몸체(50)와 상기 본딩 부재(55) 사이의 영역에 상기 벤조트리아졸 또는 하이드록시 그룹을 배치하여, 산 발생을 방지하거나, 발생된 산을 제거할 수 있다.
도 4는 도 1의 발광 장치에서의 아크릴 산과 벤조트리아졸 반응물의 형성을 설명하는 도면이다. 이러한 벤조트리아졸 반응물은 상기 아크릴 산과 반응하여, 산 물질이 발생되는 것을 방지한다.
도 5는 도 1의 발광 장치에서의 하이드록시 그룹 반응물의 형성을 설명하는 도면이다. 상기 하이드록시 그룹 반응물은 아크릴 산 물질이 아닌, -COOH를 하이드록시 그룹(?H)으로 대체된 물질을 사용함으로써, 접착력 개선과 더블어 산 물질의 발생을 방지할 수 있다. 이러한 하이드록시 그룹은 2-(HEA: Hydroxyethyl acetate), 2-(HEA: Hydroxyethyl acrylate)을 포함한다.
도 6은 도 5의 산 프리 물질과 산 타입 간의 금속 변색 정도를 나타낸 도면으로서, 산 프리 물질은 금속 변색이 거의 발생되지 않으며, 산 타입은 금속 변색이 발생된다.
도 7 내지 도 9는 실시 예에 따른 발광 장치의 접착 부재(13)에 첨가된 시료의 예들과 가스 양을 나타낸 도면이다. 도 7 및 도 8은 실시 예 1, 2에 의한 시료 예컨대, 벤조트리아졸 또는 산 프리 물질을 포함하는 접착 부재(13)로서, 분석 시료량은 0.04~0.06 범위이며, 피크 총 면적은 분석 시료 량에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 피크 총 면적은 질량 대 전하율 값이며, 가스 량은 ppm일 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 접착 부재(13)에 첨가된 제1실시 예의 시료는 아크릴산(Acrylic acid); 2-에틸헥실아클릴산(Ethylhexyl acrylate); 2-에틸헥실아세테이트(Ethylehxyl acetate); 2-Ethyl-1-hexanol, 시클로헥산(Cyclohexane); 에틸 아세테이트(Ethyl acetate); 톨루엔(Toluene); 2-ethyl-1-hexyl propionate; Camphene; BTA(Benzoic acid, 2, 4, 6-trimethyl-) 등을 포함한다. 상기 벤조트리아졸(BTA)은 상기 아크릴 산이 가스로 방출되는 것을 방지할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 접착 부재(13)에 첨가된 제2실시 예의 시료는, 2-에틸헥실아클릴산(Ethylhexyl acrylate), 2-에틸헥실아세테이트(Ethylehxyl acetate); 2-(HEA: Hydroxyethyl acetate), Neoisothujyl alcohol; 1, 2-Ethanedio; 2-(HEA: Hydroxyethyl acrylate); 2-Chloroethan, Ethyl acetate; Toluene; Neoisothujyl alcohol(from IBOA); Benzene, 1-methyl-2-1(1-methylethyl)(from IBOA); Isobornyl fromate-(from IBOA); 2-Ethylhexyl acrylate, cyclohexene, 4-methyl-1-1(1-methylethyl)-(from IBOA); 2-Ethyl-1, 4-benzodioxin 등을 포함한다. 상기 접착 부재(13)의 제2실 시 예는 아크릴 산을 제거하고, 2-HEA 물질을 이용하여 접착력을 개선시키고, 산 물질이 발생되는 것을 차단할 수 있다.
도 9는 도 7 및 도 8의 접착 부재(13)의 시료의 GC-MS 분석에 따른 가스 양을 나타낸 도면이다.
도 10은 비교 예의 발광 장치에서 써멀 테이프가 부착된 경우, 시간에 따른 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이며, 도 11은 발광 장치에서 써멀 테이프가 없는 경우, 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이고, 도 12는 실시 예에 있어서, 발광 장치의 접착 부재(13)에 첨가된 벤조트리아졸 반응물에 의한 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이며, 도 13은 실시 예에 있어서, 발광 장치의 접착 부재(13)에 첨가된 산 프리 물질에 의한 발광 소자의 광도를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13과 같이, 발광 소자에 인접한 접착 부재(13)로부터 발생된 산 물질을 제거하거나 발생을 방지해 줌으로써, 도 10과 같이 비교 예의 써멀 테이프에서 발생된 산에 의한 금속 변색으로 인한 광도 저하를 방지할 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 14 및 도 15에 도시된 표시 장치, 도 16에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 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), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 라이트 유닛(1050)은 상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)를 포함할 수 있다..
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴을 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 발광소자 패키지(200)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 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), 발광모듈(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 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 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 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041) 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 15는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자(100)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다. 상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 methy 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 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 16은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 16을 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 발광소자 패키지를 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 갖는다.
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), 연장부(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 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(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 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.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.
12: 기판 13: 접착 부재
14: 지지부재 15: 발광 소자
31: 베이스층 32,33: 접착층
41: 지지층 42: 절연층
43: 보호층 44: 회로 패턴
50: 몸체 51: 캐비티
52,53: 전극 54: 발광 칩
55: 페이스트 부재 56: 와이어

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 발광 소자;
    상기 발광 소자 아래에 기판;
    상기 발광 소자와 상기 기판 사이에 본딩 부재;
    상기 기판 아래에 배치된 지지부재; 및
    상기 기판과 상기 지지 부재 사이에 배치된 접착 부재를 포함하며,
    상기 접착 부재는 벤조트리아졸 또는 하이드록시 그룹을 포함하는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착 부재는 지지층 및 상기 지지층의 적어도 한 면에 배치된 점착층을 포함하며,
    상기 지지층 및 상기 점착층 중 적어도 하나는 상기 벤조트리아졸 또는 상기 하이드록시 그룹을 포함하는 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접착 부재는 벤조트리아졸 반응물을 포함하는 발광 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 벤조트리아졸 반응물은 산(acid) 성분과 벤조트리아졸 성분이 반응된 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이드록시 그룹은 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate)를 포함하는 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하이드록시 그룹은 2-하이드록시에틸 아세테이트(hydroxethyl acetate)를 포함하는 발광 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 하이드록시 그룹을 갖는 접착 부재는 산 프리 물질인 발광 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 캐비티를 갖는 몸체; 상기 몸체 내에 복수의 전극; 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 발광 칩과 상기 복수의 전극 중 적어도 하나의 사이에 페이스트 부재; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재를 포함하는 발광 장치.
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