KR20150110141A - Lens, a light emitting device and a backlight unit including the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 렌즈와 이를 포함하는 발광소자 패키지 및 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광소자 패키지의 광출사각을 넓히고 백라이트 유닛의 광효율을 향상시키고자 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens, a light emitting device package including the same, and a backlight unit. More particularly, the present invention is intended to increase the light output angle of the light emitting device package and improve the light efficiency of the backlight unit.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.GaN, and AlGaN are widely used for optoelectronics and electronic devices due to their advantages such as wide and easy bandgap energy.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 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 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.Particularly, a light emitting device such as a light emitting diode or a laser diode using a semiconductor material of a 3-5 group or a 2-6 group compound semiconductor has been widely used in various fields such as red, green, blue and ultraviolet rays It can realize various colors, and it can realize efficient white light by using fluorescent material or color combination. It has low power consumption, semi-permanent lifetime, fast response speed, safety, and environment compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps Affinity.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a transmission module of the optical communication means, a light emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of an LCD (Liquid Crystal Display) display device, a white light emitting element capable of replacing a fluorescent lamp or an incandescent lamp Diode lighting, automotive headlights, and traffic lights.
LCD 표시 장치는 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 포함하고, 자체 발광력이 없어 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다.The LCD display device includes a liquid crystal layer and a TFT substrate and a color filter substrate facing each other with the liquid crystal layer sandwiched therebetween. Since there is no self-luminous force, an image can be displayed using light provided from the backlight unit.
LCD 표시 장치의 광원으로 발광소자 패키지가 사용될 때, 광원의 위치에 따라 사이드 뷰 타입과 직하 타입으로 구분될 수 있다. 직하 타입의 경우 도광판이 생략될 수 있어서 슬림하고 무게가 가벼울 수 있으나, 각각의 발광소자 패키지에서 방출된 광이 광학시트 내지 액정층 방향으로 충분히 진행하지 못할 때 인접한 발광소자 패키지에서 방출된 광이 간섭되어 무라(mura) 등이 발생할 수 있다.When a light emitting device package is used as a light source of an LCD display device, the light emitting device package can be classified into a side view type and a direct under type according to the position of the light source. In the case of the direct-type type, the light guide plate may be omitted, so that it may be slim and light in weight. However, when light emitted from each light emitting device package does not advance sufficiently in the direction of the optical sheet or the liquid crystal layer, Mura and the like may occur.
발광소자 패키지와 광학시트 사이의 거리를 증가시키면 간섭 내지 무라의 발생을 줄일 수 있으나, LCD 표시 장치의 두께가 커지는 문제점이 있다.If the distance between the light emitting device package and the optical sheet is increased, the occurrence of interference or scattering can be reduced, but the thickness of the LCD display device is increased.
실시예는 발광소자 패키지의 광출사각을 넓히고, 발광소자 패키지를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛을 두께를 줄이며 광간섭 및 무라의 발생을 방지하고자 한다.Embodiments are intended to increase the light output angle of the light emitting device package, reduce the thickness of the backlight unit using the light emitting device package as a light source, and prevent the occurrence of optical interference and dust.
실시예는 광원으로부터 입사되는 광의 경로를 변경하는 렌즈에 있어서, 광원과 마주보는 제1 영역에 오목부가 형성되고, 상기 제1 영역과 마주보는 제2 영역은, 중앙 영역이 상기 제1 영역 방향으로 오목하고, 상기 오목부의 표면은, 상기 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역과 가장 자리의 제1-3 영역 및 상기 제1-1 영역과 제1-3 영역 사이의 제1-2 영역을 포함하고, 상기 제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역의 곡률이 서로 다른 렌즈를 제공한다.In an embodiment of the present invention, there is provided a lens for changing the path of light incident from a light source, the lens having a concave portion formed in a first region facing the light source, and a second region facing the first region, And the surface of the concave portion has a first 1-1 zone and a 1-2 second zone between the 1-1 and 1-3 zones facing the center of the light source, And the curvatures of the 1-1 zone, the 1-2 zone and the 1-3 zone are different from each other.
제1-1 영역은 중심축으로부터 0도 내지 45도의 범위에 배치되고, 중심축은 상기 광원으로부터 상기 제2 영역의 중심으로 배치될 수 있다.The first-first region may be disposed in the range of 0 to 45 degrees from the center axis, and the central axis may be disposed in the center of the second region from the light source.
제1-2 영역은 중심축으로부터 30도 내지 80도의 범위에 배치되고, 제1-3 영역은 중심축으로부터 60도 내지 90도의 범위에 배치될 수 있다.The first-second region may be disposed in the range of 30 to 80 degrees from the central axis, and the first-third region may be disposed in the range of 60 to 90 degrees from the central axis.
제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역은 모두 양의 곡률을 가지거나, 모두 음의 곡률을 가질 수 있다.The 1-1 zone, the 1-2 zone and the 1-3 zone both have a positive curvature, or both can have a negative curvature.
제1-1 영역과 제1-3 영역은 양의 곡률을 가지고 제1-2 영역은 음의 곡률을 가지거나, 제1-1 영역과 제1-3 영역은 음의 곡률을 가지고 제1-2 영역은 양의 곡률을 가질 수 있다.The 1-1 and 1-3 regions have a positive curvature and the 1-2 region has a negative curvature or the 1-1 and 1-3 regions have a negative curvature and the 1- 2 region may have a positive curvature.
렌즈의 높이와, 상기 렌즈의 제2 영역의 최고점과 최저점의 높이차의 비는, 1 대 0.7 내지 1 대 1 미만일 수 있다.The ratio of the height of the lens to the height difference between the highest point and the lowest point of the second region of the lens may be less than 0.7 to 1: 1.
다른 실시예는 광원으로부터 입사되는 광의 경로를 변경하는 렌즈에 있어서, 광원과 마주보는 제1 영역에 오목부가 형성되고, 상기 제1 영역과 마주보는 제2 영역은, 중앙 영역이 상기 제1 영역 방향으로 오목하고, 상기 오목부의 표면은, 상기 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역과 가장 자리의 제1-3 영역 및 상기 제1-1 영역과 제1-3 영역 사이의 제1-2 영역을 포함하고, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역을 통과하는 광의 굴절각이 서로 다른 렌즈를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a lens for changing the path of light incident from a light source, the lens having a concave portion formed in a first region facing the light source, and a second region facing the first region, , And the surface of the concave portion has a first 1-1 region facing the center of the light source and a 1st 1-3 region of the edge and a second 1-2 region between the first 1-1 region and the 1-3 region, And a refracting angle of the light emitted from the light source and passing through the first-first region, the first-second region, and the first-third region is different from each other.
광원으로부터 출사되어 상기 제1-1 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절될 수 있다.The light emitted from the light source and passing through the 1-1 zone can be refracted in the direction of the central axis.
광원으로부터 출사되어 상기 제1-2 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절될 수 있다.The light emitted from the light source and passing through the first-second region can be refracted in the direction of the central axis.
광원으로부터 출사되어 상기 제1-3 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절될 수 있다.The light emitted from the light source and passing through the first to third regions can be refracted in the direction of the central axis.
굴절각은, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-2 영역을 통과하는 광이 가장 클 수 있다.The refraction angle may be the largest light emitted from the light source and passing through the 1-2 zone.
제1 영역에서 굴절되어 상기 제2 영역으로 진행하는 광 중, 상기 제1-1 영역을 통과하는 광과 중심축 사이의 각도가 가장 작을 수 있다.The angle between the light passing through the 1-1 zone and the central axis of the light refracted in the first area and proceeding to the second area may be the smallest.
제1 영역에서 굴절되어 상기 제2 영역으로 진행하는 광 중, 상기 제1-3 영역을 통과하는 광과 중심축 사이의 각도가 가장 클 수 있다.The angle between the light passing through the first to third regions and the central axis of the light refracted in the first region and proceeding to the second region may be largest.
굴절각은, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-3 영역을 통과하는 광이 가장 작을 수 있다.The refraction angle may be the smallest light emitted from the light source and passing through the first to third regions.
또 다른 실시예는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임; 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부; 및 상기 발광소자 패키지를 광원으로 하는 상술한 렌즈를 포함하고, 상기 발광소자 패키지의 일부가 상기 렌즈의 오목부에 삽입되어 배치된 발광소자 패키지를 제공한다.Another embodiment includes a first lead frame and a second lead frame; A light emitting element electrically connected to the first lead frame and the second lead frame; A molding part surrounding the light emitting device; And the above-described lens including the light emitting device package as a light source, wherein a part of the light emitting device package is inserted into the concave portion of the lens.
또 다른 실시예는 바텀 샤시; 상기 바텀 샤시와 대향하여 배치되는 광학시트; 및 상기 바텀 샤시 상에 배치되고 상기 광학시트와 이격되어 배치되는 상술한 발광소자 패키지를 포함하고, 상기 광학시트와 상기 발광소자 패키지는 10 밀리미터 내지 15 밀리미터 이격되어 배치되는 백라이트 유닛을 제공한다.Another embodiment includes a bottom chassis; An optical sheet disposed opposite to the bottom chassis; And the above-described light emitting device package disposed on the bottom chassis and spaced apart from the optical sheet, wherein the optical sheet and the light emitting device package are disposed at a distance of 10 millimeters to 15 millimeters.
실시예에 따른 렌즈와 발광소자 패키지가 배치된 백라이트 유닛은, 렌즈의 작용으로 발광소자 패키지에서 방출된 광이 측면으로 충분히 진행하므로 반사시트와 광학시트 사이의 거리가 좁아지더라도 광간섭 및 무라의 발생을 방지할 수 있다.The backlight unit in which the lens and the light emitting device package according to the embodiment are disposed can prevent the light emitted from the light emitting device package from advancing sufficiently to the side due to the action of the lens, Can be prevented.
도 1은 렌즈의 제1 실시예를 나타낸 도면이고,
도 2a는 도 1의 렌즈의 크기를 나타낸 도면이고,
도 2b 내지 도 2f는 도 1의 'A' 영역을 상세히 나타낸 도면이고,
도 3a 내지 도 3c는 렌즈의 사시도들 및 측단면도이고,
도 4a 및 도 4b는 발광소자 패키지의 광 경로를 나타낸 도면이고,
도 5a 내지 도 5c는 발광소자 패키지의 제1 실시예를 나타낸 도면이고,
도 6a 내지 도 6c는 발광소자 패키지의 제2 실시예를 나타낸 도면이고,
도 7a 내지 도 7b는 발광소자 패키지의 제3 실시예를 나타낸 도면이고,
도 8a 내지 도 8c는 발광소자 패키지의 제4 실시예를 나타낸 도면이고,
도 9는 및 도 10은 발광소자 패키지를 포함하는 디스플레이 장치를 나타낸 도면이고,
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지에서의 무라 개선을 나타낸 도면이고,
도 12a 및 도 12b는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서의 암부 개선 효과를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a first embodiment of a lens,
FIG. 2A is a view showing the size of the lens of FIG. 1,
2B to 2F are views showing the 'A' region of FIG. 1 in detail,
Figures 3A-3C are perspective and side cross-sectional views of the lens,
4A and 4B are views showing the light paths of the light emitting device package,
5A to 5C are views showing a first embodiment of a light emitting device package,
6A to 6C are views showing a second embodiment of the light emitting device package,
7A and 7B are views showing a third embodiment of the light emitting device package,
8A to 8C are views showing a fourth embodiment of the light emitting device package,
FIG. 9 and FIG. 10 show a display device including a light emitting device package,
11 is a view showing the improvement of the light leakage in the light emitting device package according to the embodiment,
12A and 12B are views showing the effect of improving the dark area in the backlight unit of the display device according to the embodiment.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of embodiments according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
도 1은 렌즈의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a first embodiment of a lens.
렌즈(100)는 발광소자 패키지 등의 광원에 배치되어 광원으로부터 입사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 렌즈(100)는 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 렌즈(100)는 폴리카보네이트나 실리콘 수지 등으로 이루어질 수 있다.The
본 실시예에 따른 렌즈(100)는 광원인 발광소자 패키지(200)와 마주보는 입사면인 제1 영역(120)에 오목부가 형성되어, 발광소자 패키지(200)의 적어도 일부가 상기 오목부에 삽입되어 배치될 수 있다.The
제1 영역(120)과 마주보는 제2 영역(130)은 중앙 영역이 제1 영역(120) 방향으로 오목하게 형성되며, 도시된 바와 같이 광(Light)을 전반사할 수 있다. 그리고, 측면의 제3 영역(135)은 광입사면인 제1 영역(120)으로부터 입사된 광 중 일부와 전반사면인 제2 영역(130)에서 반사된 광이 투과하는 광출사면으로 작용할 수 있다.The central region of the
제3 영역(135)의 하부에는 돌출부(140)가 형성될 수 있고, 렌즈(100)의 하부에는 적어도 3개의 지지대(150)가 형성될 수 있다. 지지대(150)는 렌즈(100)를 후술하는 디스플레이 장치 등에 고정할 때, 바텀 샤시 등에 렌즈(100)를 지지하는 역할을 할 수 있다.A
도 2a는 도 1의 렌즈의 크기를 나타낸 도면이다.FIG. 2A is a view showing the size of the lens of FIG. 1. FIG.
렌즈(100)의 높이(h1)와 제2 영역(130)의 최고점과 최저점의 높이차(h2)의 비율은 1 대 0.7 내지 1 대 1 미만일 수 있는데, 렌즈(100)의 높이(h1)는 렌즈(100)의 지지대(150)의 바닥면으로부터 렌즈(100)의 제2 영역(130)의 최고점까지의 수직 거리이고, 제2 영역(130)의 최고점과 최저점의 높이차(h2)는 제2 영역(130)이 오목하게 형성된 깊이일 수 있는데 상세하게는 제2 영역(130)의 가장 높은 영역으로부터 상기 오목부의 가장 낮은 영역까지의 수직 방향의 거리일 수 있다.The height (h a lens height (h 1) and the
렌즈(100)의 높이(h1)와 제2 영역(130)의 최고점과 최저점의 높이차(h2)의 비율이 1 대 0.7보다 작으면, 광입사면으로부터 입사된 광 중 제2 영역(130)에서 전반사되는 광의 양이 감소할 수 있다.The height (h 1) and the second region peaks and if the height difference ratio of (h 2) of the lowest point is less than one-to-0.7, the second area of the incident light from the light incident surface of the 130 of the lens 100 ( 130 may be reduced.
렌즈(100)의 높이(h1)와 제2 영역(130)의 최고점과 최저점의 높이차(h2)의 비율이 내지 1 대 1이면 렌즈(100)의 제2 영역(130)이 플랫할 수 있고, 1 대 1을 초과하면 렌즈(100)의 제2 영역(130)이 플랫하거나 가운데가 볼록할 수 있다.The height (h 1) of the
렌즈(100)의 가로 방향의 길이(W2)보다 돌출부(140) 사이의 거리(W1)가 클 수 있는데, 예를 들면 렌즈(100)의 가로 방향의 길이(W2)는 18 밀리미터일 수 있고 돌출부(140) 사이의 거리(W1)는 21.5 밀리미터일 수 있다.돌출부(140)가 돌출된 폭(Δw)은 상술한 돌출부(140) 사이의 거리(W1)와 렌즈(100)의 가로 방향의 길이(W2)의 차이의 1/2일 수 있는데, 상술한 폭(Δw)이 너무 작으면 렌즈의 사출 공정에서 사출물을 지지하기에 충분하지 않을 수 있고, 너무 크면 광경로 변경을 하는 영역에 비하여 전체 렌즈의 가로 방향의 크기가 너무 커질 수 있다. 돌출부(140)는 렌즈의 사출 공정에서 사출물을 지지하는 역할 등에 필요하여 형성될 수 있다.The distance W 1 between the
렌즈(100)의 하부에 형성된 오목부의 폭(W3)은 발광소자 패키지의 광출사부의 폭보다 클 수 있다. 여기서, 발광소자 패키지의 광출사부의 폭은, 예를 들면 도 5a에서 'a'로 도시된 폭일 수 있다.The width of the concave portion formed in the lower portion of the lens (100) (W 3) may be greater than the width of the light exit portion of the light emitting device package. Here, the width of the light output portion of the light emitting device package may be, for example, the width shown by 'a' in FIG. 5A.
도 2b 내지 도 2f는 도 1의 'A' 영역을 상세히 나타낸 도면이다.2B to 2F are views showing the 'A' region of FIG. 1 in detail.
광원으로부터 광이 입사되는 제1 영역(120)은 상술한 캐비티의 표면일 수 있는데, 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역(120a)과 가장 자리의 제1-3 영역(120c) 및 제1-1 영역(120a)과 제1-3 영역(120c) 사이의 제1-2 영역(120b)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 제1-1 영역(120a)과 제1-2 영역(120b) 및 제1-3 영역(120c)의 곡률이 서로 다를 수 있다.The
광원으로부터 제2 영역(130)의 중심을 연결하는 가상의 선을 중심축이라 할 때, 제1-1 영역(120a)이 중심축과 이루는 각도(θa)는 0도 내지 45도이고, 제1-2 영역(120b)이 중심축과 이루는 각도(θb)는 30도 내지 80도이고, 제1-3 영역(120c)이 중심축과 이루는 각도(θc)는 60도 내지 90도일 수 있다.An imaginary line connecting the center of the
제1-1 영역(120a)과 제1-2 영역(120b) 및 제1-3 영역(120c)은 플랫(flat)하지 않고 곡률을 가질 수 있는데, 상술한 바와 같이 각 영역의 곡률이 다를 수 있으며, 또한 각 영역의 곡률은 양의 곡률을 가지거나 음의 곡률을 가질 수 있으며, 제1-1 영역(120a)과 제1-2 영역(120b) 및 제1-3 영역(120c)의 곡률의 차이는 매우 작아서 도 2b 등에서 구분하기 힘들 수 있다.The first 1-1
예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이 제1-1 영역(120a)과 제1-2 영역(120b) 및 제1-3 영역(120c)은 모두 양의 곡률을 가지거나, 도 2d에 도시된 바와 같이 모두 음의 곡률을 가질 수 있다. 또한, 도 2e에 도시된 바와 같이 제1-1 영역(120a)과 제1-3 영역(120c)은 양의 곡률을 가지고 제1-2 영역(120b)은 음의 곡률을 가지거나, 도 2f에 도시된 바와 같이 제1-1 영역(120a)과 제1-3 영역(120c)은 음의 곡률을 가지고 제1-2 영역(120b)은 양의 곡률을 가질 수 있다.For example, as shown in FIG. 2B, the first-
도 3a 및 도 3b는 렌즈의 사시도들 및 측단면도이고, 도시된 바와 같이 렌즈(100)는 상부의 가운데가 함몰된 형상을 가질 수 있다.FIGS. 3A and 3B are perspective views and side sectional views of the lens, and as shown, the
도 3b에서 렌즈에는 2개의 지지대가 구비될 수 있으나, 도 3c에 도시된 바와 같이 렌즈에는 3개의 지지대가 구비될 수 있으며 4개 이상의 지지대가 구비될 수도 있다. 도 3c에서는 3개의 지지대가 삼각형의 형태로 배치된 것을 도시하였으나 지지대의 개수 및 배치 형태는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 지지대 중 일부 지지대의 폭, 두께, 높이 등이 다르게 형성될 수 있고 이에 한정하지 않는다.In FIG. 3B, the lens may be provided with two supports. However, as shown in FIG. 3C, the lens may be provided with three supports or four or more supports. In FIG. 3C, the three supports are arranged in the form of a triangle. However, the number and arrangement of the supports may have various shapes, and the width, thickness, height, and the like of some of the supports may be formed differently. Do not.
도 4a 및 도 4b는 발광소자 패키지의 광 경로를 나타낸 도면이다.4A and 4B are views showing a light path of a light emitting device package.
도 4a에서, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지(200a)와 렌즈(100a)를 설명하고 있으나, 다른 실시예들에서 적용될 수 있다.In FIG. 4A, the light emitting
광원인 발광소자 패키지(200a)에서 방출된 광은 렌즈(100a)의 입사면인 제1 영역으로 입사하는데, 제1 영역은 상술한 바와 같이 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역과 가장 자리의 제1-3 영역 및 제1-1 영역과 제1-3 영역 사이의 제1-2 영역으로 이루어질 수 있다.The light emitted from the light emitting
도 4a에서 제1-1 영역을 지나는 광(L1)과 제1-2 영역을 지나는 광(L2)과 제1-3 영역을 지나는 광(L3)이 도시되고 있으며, 도 8b에 도시된 바와 같이 제1-1 영역을 지나는 광(L1)과 제1-2 영역을 지나는 광(L2)와 제1-3 영역을 지나는 광(L3)의 굴절각이 서로 다를 수 있다.In FIG. 4A, light (L 1 ) passing through the 1-1 zone, light (L 2 ) passing through the 1-2 zone and light (L 3 ) passing through the 1-3 zone are shown, The light L 1 passing through the 1-1 zone may be different from the light L 2 passing through the 1-2 zone and the light L 3 passing through the 1-3 zone may be different from each other.
도 4b에서, 광원으로부터 출사되어 제1-1 영역을 통과하는 광(L1)은 중심축 방향으로 굴절되고, 제1-1 영역을 통과하는 광(L1)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θa)보다 굴절 후에 중심축과 이루는 각도(θa1)가 더 작을 수 있으며, 여기서 '중심축'은 도 2c에서 상술한 바와 같다.In FIG. 4B, the light L 1 emitted from the light source and passing through the 1-1 region is refracted in the direction of the central axis, and the light L 1 passing through the 1-1 region forms an angle (θ a) it may make up the central axis after refraction angle (θ a1) is smaller than where the "center axis" is as described above in Fig. 2c.
또한, 광원으로부터 출사되어 제1-2 영역을 통과하는 광(L2)은 중심축 방향으로 굴절되고, 제1-2 영역을 통과하는 광(L2)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θb)보다 굴절 후에 중심축과 이루는 각도(θb1)가 더 작을 수 있다.The light L 2 emitted from the light source and passing through the first-second region is refracted in the direction of the central axis, and the light L 2 passing through the first-second region forms an angle? the angle? b1 between the center axis and the center axis after refraction may be smaller.
그리고, 광원으로부터 출사되어 제1-3 영역을 통과하는 광(L3)도 중심축 방향으로 굴절되고, 제1-3 영역을 통과하는 광(L3)이 굴절 전에 중심축과 이루는 각도(θc)보다 굴절 후에 중심축과 이루는 각도(θc1)가 더 작을 수 있다.The light L 3 emitted from the light source and passing through the first to third regions is also refracted in the direction of the central axis and the light L 3 passing through the first to third regions forms an angle? the angle? c1 with the central axis after refraction may be smaller.
상술한 광(L1, L2, L3)이 굴절 전,후에 각각 중심축과 이루는 각도의 변화를 굴절각이라 정의할 때, 굴절각은 광원으로부터 출사되어 제1-2 영역을 통과하는 광이 가장 크고 제1-3 영역을 통과하는 광이 가장 작을 수 있다.When a change in the angle of the light L 1 , L 2 , L 3 with respect to the central axis before and after refraction is defined as a refraction angle, the refraction angle is the angle at which the light passing through the first- And the light passing through the first to third regions may be the smallest.
그리고, 제1 영역에서 굴절되어 제2 영역으로 진행하는 광(L1, L2, L3) 중, 제1-1 영역을 통과하는 광(L1)과 중심축 사이의 각도(θc)가 가장 작을 수 있다. 또한, 제1 영역에서 굴절되어 제2 영역으로 진행하는 광(L1, L2, L3) 중, 제1-3 영역을 통과하는 광(L3) 과 중심축 사이의 각도(θc1)가 가장 클 수 있다.Of the lights (L 1 , L 2 , L 3 ) refracted in the first region and traveling to the second region, the angle (? C ) between the light (L 1 ) Can be the smallest. The angle (? C1 ) between the light (L 3 ) passing through the first to third regions and the central axis among the light (L 1 , L 2 , L 3 ) refracted in the first region and traveling to the second region, Can be the largest.
도 5a 내지 도 5c는 발광소자 패키지의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.5A to 5C are views showing a first embodiment of a light emitting device package.
도 5a에서 발광소자 패키지(200a)는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임(210)이 절연 부재(220)에 의하여 전기적으로 분리되고, 발광소자(250a)가 와이어(240) 본딩되어 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임(210)에 각각 전기적으로 연결되며, 발광소자(250a)의 둘레에는 발광소자(250)와 이격되어 측벽(230)이 배치되고, 측벽(230)의 내부에는 몰딩부(270)가 형성될 수 있고, 렌즈는 도 5c에서 후술한다.5A, the
측벽(230)과 절연 부재(220)는 패키지 몸체를 이룰 수 있고, 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임(210)은 발광소자(250a)에서 방출된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 발광소자(250a)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다. 또한, 제1 리드 프레임(210) 및 제2 리드 프레임(210)상에는 별도의 반사부재(미도시)가 배치되어 발광소자(250a)에서 방출된 광을 반사시킬 수 있으며 이에 한정하지 않는다.The
몰딩부(270)는 상기 발광소자(250a)를 포위하여 보호할 수 있고, 몰딩부(270) 내에는 형광체(미도시)가 포함되어 발광소자(250a)로부터 방출되는 광의 파장을 변환시킬 수 있다.The
도 5a에서 발광소자 패키지(200a)에서 광이 출사되는 영역은 제1 리드 프레임(210) 및 제2 리드 프레임(210)과 측벽(230)으로 구획되는 캐비티(cavity)일 수 있고, 캐비티의 입구에서의 폭(a)은 예를 들면 1.9 밀리미터 내지 2.3 밀리미터일 수 있다. 캐비티의 입구에서의 폭은 이에 한정하지 않으며 발광소자 패키지나 렌즈의 크기등에 따라 다른 값을 가질 수도 있다.5A, a region where light is emitted from the light emitting
도 5b에서는 도 5a의 발광소자를 도시하고 있다.Fig. 5B shows the light emitting device of Fig. 5A.
발광소자(250a)는 수평형 발광소자이고, 기판(251)과, 기판(251) 상에 배치된 버퍼층(252)과, 제1 도전형 반도체층(253a)과 활성층(253b) 및 제2 도전형 반도체층(253c)을 포함하는 발광 구조물(253)과, 발광 구조물(253) 상의 투광성 도전층(255)과, 제1 도전형 반도체층(253a)과 제2 도전형 반도체층(253c) 상에 각각 배치된 제1 전극(257)과 제2 전극(258)을 포함하여 이루어진다. 기판(251)과 발광 구조물(253) 사이에는 도 5b에 도시된 것과 같이 버퍼층(252)이 배치될 수 있으며 이에 한정하지 않는다.The
기판(251)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The
사파이어 등으로 기판(251)을 형성하고, 기판(251) 상에 GaN이나 AlGaN 등을 포함하는 발광구조물(253)이 배치될 때, GaN이나 AlGaN과 사파이어 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있으므로, AlN 등으로 버퍼층(252) 형성할 수 있다.When the
제1 도전형 반도체층(253a)은 기판(251) 상에 배치되어 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑되어 제1 도전형의 반도체층일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(253a)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first
제1 도전형 반도체층(253a)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(253a)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the first conductivity
활성층(253b)은 제1 도전형 반도체층(253a)의 상부면에 배치될 수 있으며, 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The
활성층(253b)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.InGaN / InGaN, InGaN / InGaN, InGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs), and the
제2 도전형 반도체층(253c)은 활성층(253b) 상에 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(253c)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(253c)은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.제2 도전형 반도체층(253c)은 제2 도전형 도펀트가 도핑되어 제2 도전형의 반도체층일 수 있는데, 제2 도전형 반도체층(253c)이 p형 반도체층일 경우 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(253c)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second conductivity
본 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(253a)은 n형 반도체층, 제2 도전형 반도체층(253c)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있으나, 반대의 극성 즉 제1 도전형 반도체층(253a)은 p형 반도체층, 제2 도전형 반도체층(253c)은 n형 반도체층으로 구현할수 있으며, 또한 상기 제2 도전형 반도체층(253c) 상에는 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 제3 도전형 반도체층을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 등의 한 구조로 구현할 수 있다.In this embodiment, the first conductivity
도시되지는 않았으나, 활성층(253b)과 제2 도전형 반도체층(253c)의 사이에는 전자 차단층(Electron blocking layer)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 초격자(superlattice) 구조로 이루어질 수 있는데, 초격자는 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.Although not shown, an electron blocking layer may be disposed between the
발광 구조물(253)의 일부 영역에서 제2 도전형 반도체층(253)으로부터 활성층(253b)과 제1 도전형 반도체층(253a)의 일부가 메사 식각되어, 제1 도전형 반도체층(253a)의 표면이 노출될 수 있다.A part of the
노출된 제1 도전형 반도체층(253a)의 표면과 제2 도전형 반도체층(253c) 상에는 각각 제1 전극(257)과 제2 전극(258)이 배치되는데, 제1 전극(257)과 제2 전극(258)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있으며, 각각 와이어(미도시)에 연결될 수 있다.The
도 5c에서는 렌즈(100a)를 포함하는 발광소자 패키지(200a)가 도시되고 있는데, 발광소자 패키지(200a)는 렌즈(100a) 하부의 광입사면에 형성된 오목부에 삽입되어 배치되고 있다.5C shows the light emitting
도 6a 내지 도 6c는 발광소자 패키지의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.6A to 6C are views showing a second embodiment of a light emitting device package.
도 6a에서 발광소자 패키지(200b)는 도 5a에 도시된 실시예와 유사하나, 발광소자(250b)가 플립 칩 타입으로 배치되어 와이어가 생략될 수 있는 점에서 상이하며, 수직형 발광소자나 수평형 발광소자가 사용될 수 있다.The light emitting
제1 리드 프레임(210)과 제2 리드 프레임(210)이 절연 부재(220)에 의하여 전기적으로 분리되고, 측벽(230)이 패키지 몸체를 이루고 있다. 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임(210)이 캐비티의 바닥면을 이루고, 캐비티에는 몰딩부(270)가 채워질 수 있다.The
도 6a에서 발광소자 패키지(200b)에서 후술하는 바와 같이 와이어가 생략된 플립 칩 타입의 발광소자가 배치되어 광추출 효율이 보다 우수할 수 있다. 따라서, 발광소자 패키지의 표면에서 광이 출사되는 면적을 더 작게 할 수 있으며, 도시된 바와 같이 광이 출사되는 영역인 캐비티의 입구에서의 폭(b)은 예를 들면 15 밀리미터 내지 18 밀리미터일 수 있다. 캐비티의 입구에서의 폭은 이에 한정하지 않으며 발광소자 패키지나 렌즈의 크기등에 따라 다른 값을 가질 수도 있다.In FIG. 6A, a flip chip type light emitting device in which wires are omitted, as described later, may be disposed in the light emitting
도 6b에서는 도 6a의 발광소자를 도시하고 있다.6B shows the light emitting device of Fig. 6A.
서브 마운트(260)에 제1 전극 패드(261)와 제2 전극 패드(262)가 배치되고, 제1 전극 패드(261) 및 제2 전극 패드(262)는 범프(267, 268)를 통하여 제1 전극(257) 및 제2 전극(258)과 각각 본딩될 수 있다.The
도 6c에서는 렌즈(100b)를 포함하는 발광소자 패키지(200b)가 도시되고 있는데, 발광소자 패키지(200b)는 렌즈(100b) 하부의 광입사면에 형성된 오목부에 삽입되어 배치되고 있으며, 상기 광입사면에 형성된 오목부의 크기는 도 5c의 캐비티의 크기와 같거나 다를 수 있다.6C shows a light emitting
도 7a 내지 도 7b는 발광소자 패키지의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.7A to 7B are views showing a third embodiment of a light emitting device package.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지(200c)는 2개의 렌즈가 배치되는 점에서 상술한 실시예들과 상이하다.The light emitting
도 7a에서 발광소자 패키지(200c)는 도 6a에 도시된 발광소자 패키지와 유사하다. 도 7a에서는 도 5a에 도시된 수평형 발광소자(250a)가 배치되고 있으나 수직형 발광소자나 플립 칩 타입의 발광소자가 사용될 수도 있으며, 코닉(conic) 렌즈(290)가 캐비티의 광출사면 상에 배치되고 있다. 2개의 렌즈를 구별하기 위하여 코닉 렌즈(290)를 제1 렌즈라 하고 상부의 렌즈(100c)를 제2 렌즈라고 할 수도 있다.In Fig. 7A, the light emitting
코닉 렌즈(290)는 발광소자 패키지에서 방출되는 빛의 지향각을 좁혀서 빛이 투사되는 면적을 줄이기 위한 것이고, 도 7b에 도시된 바와 같이 렌즈 하부의 오목부에 삽입될 수 있는 크기일 수 있다. 코닉 렌즈(290)의 폭(Wc)는 2.1 밀리미터 또는 그 이상일 수 있고, 높이(Hc)는 1.2 밀리미터 내지 1.5 밀리미터일 수 있다. 코닉 렌즈(290)의 폭(Wc)는 2.1 밀리미터보다 작으면 발광소자 패키지에서 방출되는 광 전체의 지향각을 줄이지 못할 수 있고, 높이(Hc)가 1.2 밀리미터보다 작으면 지향각을 좁히기에 충분하지 않으며 1.5 밀리미터보다 너무 크면 렌즈 하부의 오목부가 너무 깊게 형성되어 원하는 광 특성을 구현하지 못할 수 있다.The
도 7b에서 도 7a의 발광소자 패키지(200c) 상에 코닉 렌즈(290)가 배치되고, 렌즈(100c)가 배치되고 있다. 렌즈(100c)의 광입사면에는 오목부가 형성되는데, 발광소자 패키지(200c)와 코닉 렌즈(290)까지 삽입될 수 있으므로, 오목부의 크기가 상술한 실시예들보다 클 수 있다.In Fig. 7B, the
본 실시예에 따른 발광소자 패키지(200c)는 렌즈(100c)의 하부에 코닉 렌즈(290)를 배치하여, 발광소자 패키지(200c)에서 방출된 광이 코닉 렌즈(290)를 통과하며 지향각이 좁아질 수 있고, 따라서 렌즈(100c)를 통과한 광은 좌우측면으로 더 넓게 퍼질 수 있다.The light emitting
도 8a 내지 도 8c는 발광소자 패키지의 제4 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지 COB(Chip on board) 타입으로 발광소자가 배치될 수 있다.8A to 8C are views showing a fourth embodiment of a light emitting device package. The light emitting device may be arranged in a COB (Chip on board) type of light emitting device package according to the present embodiment.
발광소자 패키지(200d)는, 기판으로 작용할 수 있는 리드 프레임(210) 상에 발광소자(250c)가 배치되고, 발광소자(250c) 상에는 형광체(280)가 컨포멀 코팅(conformal coating)의 방법으로 형성될 수 있으며, 발광소자(250c)의 하나의 전극은 리드 프레임(210)에 와이어(240)로 전기적으로 연결될 수 있다.In the light emitting
발광소자(250c)는 도 8b에 도시된 바와 같이 수직형 발광소자일 수 있되, 수직형 발광소자나 플립칩 타입의 발광소자일 수 있다.The
본 실시예에 따른 발광소자(250c)는 제2 전극(265) 상에, 제1 도전형 반도체층(253a)과 활성층(253b) 및 제2 도전형 반도체층(253c)을 포함하는 발광 구조물(253)이 배치되며, 발광 구조물(253)의 조성은 상술한 바와 같다.The
제2 전극(265)은 도전성 지지기판(265d) 상에 접합층(265c)과 반사층(265b) 및 오믹층(265a) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.The
도전성 지지기판(265d)은 전기 전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 소자의 작동시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열전도도가 높은 금속을 사용할 수 있다. 도전성 지지기판(265d)은 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.Since the conductive supporting
또한, 상기 도전성 지지기판(265d)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, the conductive supporting
접합층(265c)은 반사층(265b)과 상기 도전성 지지기판(265d)을 결합하며, 반사층(265b)이 결합층(adhesion layer)의 기능을 수행할 수도 있다. 접합층(265c)은 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 알루미늄(Al), 실리콘(Si), 은(Ag), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있다The
반사층(265b)은 약 2500 옹스르통의 두께일 수 있다. 반사층(265b)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층(253b)에서 발생된 광을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.The
발광 구조물(253), 특히 제2 도전형 반도체층(253b)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 이러한 오믹 특성을 개선하기 위해 오믹층으로 투명 전극 등을 형성할 수 있다.The
상기 오믹층(265a)은 약 200 옹스트롱의 두께일 수 있다. 상기 오믹층(265a)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
발광 구조물(253)의 하부에는 절연성 재료로 이루어진 전류 차단층(262)이 배치되어 발광 구조물(253)의 전 영역에서 전류가 고루 흐르게 할 수 있으며, 발광 구조물(253)의 가장 자리의 하부에는 절연성 재료로 이루어진 채널 레이어(264)가 형성될 수 있다.A
발광 구조물(253)의 표면은 패턴이 형성되어 광추출 효율을 향상시킬 수 있고, 제1 전극(257)이 배치되는 영역의 발광 구조물(253)의 표면은 요철이 형성되지 않을 수 있다.The surface of the
발광 구조물(253)의 측면에는 패시베이션층(passivation layer, 259)이 형성될 수 있다. 패시베이션층(259)은 절연물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어지거나 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.A
도 8c에서는 렌즈(100d)를 포함하는 발광소자 패키지(200d)가 도시되고 있는데, 발광소자 패키지(200d)는 렌즈(100d) 하부의 광입사면에 형성된 오목부에 삽입되어 배치되고 있으며, 상기 광입사면에 형성된 오목부의 크기는 도 5c의 오목부의 크기와 같거나 다를 수 있다.8C shows the light emitting
도 9 및 도 10은 발광소자 패키지를 포함하는 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.9 and 10 show a display device including a light emitting device package.
실시예에 따른 디스플레이 장치(400)는, 바텀 샤시(435)와, 바텀 샤시(435)와 대향하여 배치되는 광학시트(420)와, 바텀 샤시(435) 상에 배치되고 광학시트(420)와 이격되어 배치되는 발광소자 패키지를 포함하여 이루어진다.The
도 9에서 디스플레이 장치(400)의 바텀 샤시(435)에는 구동부(455) 및 구동부(455)를 감싸는 구동부 커버(440)가 배치될 수 있다.9, a driving
전면 커버(430)는 광을 투과시키는 투명한 재질의 전면 패널(미도시)을 포함할 수 있으며, 전면 패널은 일정한 간격을 두고 액정 패널(430a)을 보호하며, 광학시트(420)로부터 방출되는 광이 액정 패널(430a)에서 표시되어 영상이 외부에서 보여질 수 있다.The
바텀 커버(435)는 전면 커버(430)와 결합하여 광학시트(420)와 액정 패널(430a)을 보호할 수 있다.The
바텀 커버(435)의 일면에는 구동부(455)가 배치될 수 있다.A driving unit 455 may be disposed on one surface of the
구동부(455)는 구동 제어부(455a), 메인보드(455b) 및 전원공급부(455c)를 포함할 수 있다. 구동 제어부(455a)는 타이밍 컨트롤러로 일 수 있으며, 액정 패널(430a)의 각 드라이버 IC에 동작 타이밍을 조절하는 구동부이고, 메인보드(455b)는 타이밍 컨트롤러에 V싱크, H싱크 및 R, G, B 해상도 신호를 전달하는 구동부이며, 전원 공급부(455c)는 액정 패널(430a)에 전원을 인가하는 구동부이다. The driving unit 455 may include a driving
구동부(455)는 바텀 커버(435)에 구비되어 구동부 커버(440)에 의해 감싸질 수 있다.The driving unit 455 may be provided on the
바텀 커버(435)에는 복수의 홀이 구비되어 액정 패널(430a)과 구동부(455)가 연결될 수 있고, 디스플레이 장치(400)를 지지하는 스탠드(460)가 구비될 수 있다. The
도 10에서, 바텀 커버(435)의 표면에 반사시트(435a)가 배치되고, 반사시트(435a) 위에 발광소자 패키지(200)가 배치되며, 발광소자 패키지(200)의 전면에는 렌즈(100)가 배치되고 있다.10, a
발광소자 패키지(200)에서 방출되어 렌즈(100)에서 방출된 광은 상술한 바와 같이 측면으로 지향각이 넓어지고, 광전달 영역(435b)를 통과하여 광학시트(421~423)으로 전달될 수 있다.The light emitted from the light emitting
광학시트(421~423)를 통과한 광은 액정 패널(430a)로 향할 수 있다.The light having passed through the
도 10에서 반사시트(435a)와 광학시트(421) 사이의 거리(d1)는 10 내지 15밀리미터일 수 있고, 렌즈(100)를 포함하는 발광소자 패키지(200)의 높이(d2)는 7 밀리미터 정도일 수 있으며, 반사시트(435a)와 광학시트(421) 사이의 거리(d1)보다 작을 수 있다.10, the distance d 1 between the
상술한 바와 같이 렌즈의 작용으로 발광소자 패키지에서 방출된 광이 측면으로 충분히 진행하므로, 반사시트(435a)와 광학시트(421) 사이의 거리(d1)가 15 밀리미터 이하로 좁아지더라도 광간섭 및 무라의 발생을 방지할 수 있다. 렌즈(100)를 포함하는 발광소자 패키지(200)의 높이(d2)가 7 밀리미터 정도인 점을 고려하면, 반사시트(435a)와 광학시트(421) 사이의 거리(d1)는 10 밀리미터 이상이어야 광학시트(421)와 렌즈(100)의 충돌에 의한 손상을 방지할 수 있다.Even if the distance d 1 between the
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지에서의 무라 개선을 나타낸 도면이다.11 is a view showing the improvement of the light leakage in the light emitting device package according to the embodiment.
도 11에서 가로축은 하나의 백라이트 유닛에서 중앙 영역으로부터의 거리를 나타내고, 세로축은 각각의 광원에서 방출되는 빛의 세기를 측정하였다.In FIG. 11, the horizontal axis represents the distance from the central region in one backlight unit, and the vertical axis represents the intensity of light emitted from each light source.
종래의 발광소자 패키지의 비교예 1,2는 광이 한 곳, 예를 들면 렌즈 상부에 집중하여 발생하는 무라(Mura)가 발생하고 있는데, 실시예 1,2에 따른 발광소자 패키지의 경우 렌즈를 사용하여 상술한 바와 같이 측면으로 지향각이 넓어져서 무라의 발생이 감소하고 있다.In the comparative examples 1 and 2 of the conventional light emitting device package, mura that occurs when light is concentrated at one place, for example, at the upper part of the lens, occurs. In the case of the light emitting device package according to the first and second embodiments, As a result, the angle of incidence is widened to the side as described above, and the generation of dust is reduced.
또한, 도 11에서 좌측은 하나의 백라이트 유닛에서 중앙 영역의 발광소자 패키지에 대응하는 영역이고 우측은 가장 자리의 발광소자 패키지에 대응하는 영역이며, 따라서 중앙 영역에 광량이 가장 자리 영역의 광량보다 상대적으로 크다. 그리고 도 11에서 '개선'이라고 기재된 암부 개선에 대하여 도 12a 및 도 12b를 참조하여 설명한다.11, the left side corresponds to the light emitting device package in the center region in one backlight unit and the right side corresponds to the light emitting device package in the nearest side, and therefore the light amount in the central region is relatively more . The improvement of the arm portion described as " improvement " in Fig. 11 will be described with reference to Figs. 12A and 12B.
도 12a 및 도 12b는 실시예에 따른 디스플레이 장치의 백라이트 유닛에서의 암부 개선 효과를 나타낸 도면이고, 가로축과 세로축은 각각 백라이트 유닛에서의 위치를 나타낸다.12A and 12B are diagrams illustrating the effect of improving the dark area in the backlight unit of the display device according to the embodiment, wherein the horizontal axis and the vertical axis respectively indicate positions in the backlight unit.
도 12a는 상술한 발광소자 패키지의 일실시예들을 직하 타입으로 배치한 백라이트 유닛에서의 휘도를 나타낸 도면이고, 도 12b는 종래의 발광소자 패키지들을 직하 타입으로 배치한 백라이트 유닛에서의 휘도를 나타낸 도면이다.FIG. 12A is a diagram showing luminance in a backlight unit in which one embodiment of the light emitting device package described above is arranged in a direct-type, FIG. 12B is a diagram showing luminance in a backlight unit in which conventional light emitting device packages are arranged in a direct- to be.
도 12b의 백라이트 유닛에서는 우측의 세로 방향의 막대로 표시된 영역은 상대적으로 광량이 적게 분포하여 핑크색 계열로 측정되는 암부이고, 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지들을 사용하면 지향각이 개선되어 암부가 종래보다 감소하고 있다.In the backlight unit of FIG. 12B, the area indicated by the right vertical bar is a dark area where the light amount is relatively small and is measured in a pink color series. Using the light emitting device packages according to the above- Is lower than the conventional one.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (18)
광원과 마주보는 제1 영역에 오목부가 형성되고, 상기 제1 영역과 마주보는 제2 영역은, 중앙 영역이 상기 제1 영역 방향으로 오목하고,
상기 오목부의 표면은, 상기 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역과 가장 자리의 제1-3 영역 및 상기 제1-1 영역과 제1-3 영역 사이의 제1-2 영역을 포함하고, 상기 제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역의 곡률이 서로 다른 렌즈.A lens for changing a path of light incident from a light source,
A concave portion is formed in a first region facing the light source, and a second region facing the first region is concave in the direction of the first region,
The surface of the concave portion includes a 1-1 zone region facing the center of the light source, a 1-3 zone edge zone, and a 1-2 zone between the 1-1 zone and 1-3 zone And the curvatures of the 1-1 zone, the 1-2 zone and the 1-3 zone are different from each other.
상기 제1-1 영역은 중심축으로부터 0도 내지 45도의 범위에 배치되고, 중심축은 상기 광원으로부터 상기 제2 영역의 중심으로 배치된 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first-first region is disposed in the range of 0 to 45 degrees from the central axis, and the central axis is disposed in the center of the second region from the light source.
상기 제1-2 영역은 중심축으로부터 30도 내지 80도의 범위에 배치되고, 중심축은 상기 광원으로부터 상기 제2 영역의 중심으로 배치된 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first-second region is disposed in the range of 30 to 80 degrees from the central axis, and the central axis is disposed at the center of the second region from the light source.
상기 제1-3 영역은 중심축으로부터 60도 내지 90도의 범위에 배치되고, 중심축은 상기 광원으로부터 상기 제2 영역의 중심으로 배치된 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first to third regions are disposed in the range of 60 to 90 degrees from the central axis, and the central axis is disposed at the center of the second region from the light source.
상기 제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역은 모두 양의 곡률을 가지거나, 모두 음의 곡률을 가지는 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first-first region, the first-second region, and the first-third region all have a positive curvature or both have a negative curvature.
상기 제1-1 영역과 제1-3 영역은 양의 곡률을 가지고, 상기 제1-2 영역은 음의 곡률을 가지는 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the first-first region and the first-third region have a positive curvature, and the first-second region has a negative curvature.
상기 제1-1 영역과 제1-3 영역은 음의 곡률을 가지고, 상기 제1-2 영역은 양의 곡률을 가지는 렌즈.The method according to claim 1,
The first-first region and the first-third region have a negative curvature, and the first-second region has a positive curvature.
상기 렌즈의 높이와, 상기 렌즈의 제2 영역의 최고점과 최저점의 높이차의 비는, 1 대 0.7 이상이고 1 대 1 미만인 렌즈.The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the height of the lens to the height difference between the highest point and the lowest point of the second region of the lens is 1 to 0.7 or more and less than 1 to 1.
광원과 마주보는 제1 영역에 오목부가 형성되고, 상기 제1 영역과 마주보는 제2 영역은, 중앙 영역이 상기 제1 영역 방향으로 오목하고,
상기 오목부의 표면은, 상기 광원의 중심과 마주보는 제1-1 영역과 가장 자리의 제1-3 영역 및 상기 제1-1 영역과 제1-3 영역 사이의 제1-2 영역을 포함하고, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-1 영역과 제1-2 영역 및 제1-3 영역을 통과하는 광의 굴절각이 서로 다른 렌즈.A lens for changing a path of light incident from a light source,
A concave portion is formed in a first region facing the light source, and a second region facing the first region is concave in the direction of the first region,
The surface of the concave portion includes a 1-1 zone region facing the center of the light source, a 1-3 zone edge zone, and a 1-2 zone between the 1-1 zone and 1-3 zone And a refracted angle of light emitted from the light source and passing through the first-first region, the first-second region, and the first-third region is different.
상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-1 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절되는 렌즈.10. The method of claim 9,
And the light emitted from the light source and passing through the 1-1 zone is refracted in the direction of the central axis.
상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-2 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절되는 렌즈.10. The method of claim 9,
And the light emitted from the light source and passing through the first-second region is refracted in the direction of the central axis.
상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-3 영역을 통과하는 광은 중심축 방향으로 굴절되는 렌즈.10. The method of claim 9,
And the light emitted from the light source and passing through the first to third regions is refracted in the direction of the central axis.
상기 굴절각은, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-2 영역을 통과하는 광이 가장 큰 렌즈.10. The method of claim 9,
And the refractive angle is the largest light emitted from the light source and passing through the 1-2 zone.
상기 제1 영역에서 굴절되어 상기 제2 영역으로 진행하는 광 중, 상기 제1-1 영역을 통과하는 광과 중심축 사이의 각도가 가장 작은 렌즈.10. The method of claim 9,
And the angle between the light passing through the 1-1 zone and the central axis among the light refracted in the first area and proceeding to the second area is the smallest.
상기 제1 영역에서 굴절되어 상기 제2 영역으로 진행하는 광 중, 상기 제1-3 영역을 통과하는 광과 중심축 사이의 각도가 가장 큰 렌즈.10. The method of claim 9,
And the angle between the light passing through the first to third regions and the central axis is the largest among the light that is refracted in the first region and proceeds to the second region.
상기 굴절각은, 상기 광원으로부터 출사되어 상기 제1-3 영역을 통과하는 광이 가장 작은 렌즈.10. The method of claim 9,
And the refractive angle is the smallest light emitted from the light source and passing through the first to third regions.
상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자;
상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부; 및
상기 발광소자 패키지를 광원으로 하는 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 렌즈를 포함하고,
상기 발광소자 패키지의 일부가 상기 렌즈의 오목부에 삽입되어 배치된 발광소자 패키지.A first lead frame and a second lead frame;
A light emitting element electrically connected to the first lead frame and the second lead frame;
A molding part surrounding the light emitting device; And
The light emitting device package according to any one of claims 1 to 6, wherein the light emitting device package is a light source,
And a part of the light emitting device package is inserted into the concave part of the lens.
상기 바텀 샤시와 대향하여 배치되는 광학시트; 및
상기 바텀 샤시 상에 배치되고 상기 광학시트와 이격되어 배치되는 제16 항의 발광소자 패키지를 포함하고,
상기 광학시트와 상기 발광소자 패키지는 10 밀리미터 내지 15 밀리미터 이격되어 배치되는 백라이트 유닛.Bottom chassis;
An optical sheet disposed opposite to the bottom chassis; And
And a light emitting device package according to claim 16 disposed on the bottom chassis and spaced apart from the optical sheet,
Wherein the optical sheet and the light emitting device package are disposed at a distance of 10 millimeters to 15 millimeters.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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E601 | Decision to refuse application | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment |