KR20170109440A - 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 어레이 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 방열 성능 및 신뢰성이 향상된 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 어레이에 관한 것으로, 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지는 발광 구조물 및 상기 발광 구조물 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자; 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 상기 발광 소자의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재; 상기 파장 변환 부재의 네 측면을 감싸는 반사 부재; 및 상기 반사 부재의 네 측면 중 적어도 일 측면과 상기 발광 소자의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴 및 제 2 도전 패턴을 포함한다.
Description
본 발명 실시 예는 방열 성능 및 신뢰성이 향상된 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 어레이에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.
발광 다이오드는 제 1 반도체층, 활성층 및 제 2 반도체층으로 구성된 발광 구조물의 일 측에 제 1 전극과 제 2 전극이 배치된 구조일 수 있다. 그런데, 발광 다이오드의 제 1, 제 2 전극이 와이어(wire)를 통해 회로 기판에 각각 연결된 수평형(lateral) 구조의 발광 소자를 백라이트 유닛의 광원으로 사용하는 경우, 와이어에 의해 백라이트 유닛의 소형화가 어려우며, 방열에도 취약하다.
이를 위해, 와이어 없이 발광 다이오드를 회로 기판에 직접 실장하기 위해 칩 스케일 패키지(Chip Scale Package; CSP)의 발광 소자 패키지를 이용하나, 외력에 의해 회로 기판과 발광 소자 패키지가 쉽게 분리되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 발광 소자 패키지와 회로 기판의 접속 면적이 넓어 접착 특성이 향상되고 방열이 용이한 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 어레이를 제공하는 데 있다.
본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지는 발광 구조물 및 상기 발광 구조물 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자; 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 상기 발광 소자의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재; 상기 파장 변환 부재의 네 측면을 감싸는 반사 부재; 및 상기 반사 부재의 네 측면 중 적어도 일 측면과 상기 발광 소자의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴 및 제 2 도전 패턴을 포함한다.
본 발명 실시 예의 광원 어레이는 발광 구조물 및 상기 발광 구조물 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자, 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 상기 발광 소자의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재, 상기 파장 변환 부재의 네 측면을 감싸는 반사 부재 및 상기 반사 부재의 네 측면 중 적어도 일 측면과 상기 발광 소자의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴 및 제 2 도전 패턴을 포함하는 발광 소자 패키지; 및 적어도 하나의 상기 발광 소자 패키지가 실장된 회로 기판을 포함하며, 상기 발광 소자 패키지는 상기 발광 소자의 상부면이 상기 회로 기판과 수직을 이루도록 상기 제 1, 제 2 도전 패턴을 통해 상기 회로 기판과 전기적으로 접속된다.
본 발명의 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 광원 어레이는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 발광 소자의 제 1, 제 2 전극과 전기적으로 접속된 제 1, 제 2 도전 패턴이 절곡된 구조로 이루어져 방열이 용이하다. 더욱이, 발광 소자 패키지는 제 1, 제 2 전극과 직접 접속되는 제 1, 제 2 도전 패턴의 수평부에서 연장된 수직부를 통해 회로 기판과 접속됨으로써, 발광 소자 패키지와 회로 기판의 접속 면적이 넓어져 방열이 용이하다.
둘째, 발광 소자 패키지를 90° 회전시켜 제 1, 제 2 도전 패턴의 수직부과 회로 기판이 직접 접속된다. 따라서, 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지를 포함하는 광원 어레이는 발광 소자 패키지의 상부면인 광 방출면이 도광판의 입광부와 직접 마주하여, 도광판으로 입사되는 광량이 증가된다. 이에 따라, 광원의 개수를 감소시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1a는 발광 소자 패키지의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 2는 도 1a의 발광 소자의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명 다른 실시 예의 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 5는 발광 소자 패키지를 적용한 광원 어레이의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 2는 도 1a의 발광 소자의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명 다른 실시 예의 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 5는 발광 소자 패키지를 적용한 광원 어레이의 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 발광 소자 패키지를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 발광 소자 패키지의 사시도이다. 도 1b는 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이며, 도 1c는 도 1a의 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c와 같이, 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지(100)는 발광 구조물 및 상기 발광 구조물의 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자(110), 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 발광 소자(110)의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재(120), 파장 변환 부재(120)의 네 측면을 감싸 발광 소자(100)의 상부면에 대응되는 파장 변환 부재(120)를 노출시키는 반사 부재(130) 및 반사 부재(130)의 네 측면 중 적어도 일 측면과 발광 구조물(110)의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 제 1 전극(30a) 및 제 2 전극(30b)과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴(140a) 및 제 2 도전 패턴(140b)을 포함한다.
발광 소자(110)는 자외선 파장대의 광 또는 청색 파장대의 광을 방출할 수 있다. 발광 소자(110)의 구조에 대해서는 후술한다.
파장 변환 부재(120)는 파장 변환 입자가 분산된 고분자 수지로 형성될 수 있다. 이 때, 고분자 수지는 광 투과성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소 수지, 및 아크릴 수지 중 선택된 하나 이상일 수 있다. 일 예로, 고분자 수지는 실리콘 수지일 수 있다.
파장 변환 입자는 발광 소자(110)에서 방출된 광을 흡수하여 백색광으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환 입자는 형광체, QD(Quantum Dot) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이하에서는 파장 변환 입자를 형광체로 설명한다.
형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형광 물질이 포함될 수 있으나, 실시 예는 형광체의 종류에 제한되지 않는다.
YAG 및 TAG계 형광 물질은 (Y, Tb, Lu, Sc, La, Gd, Sm)3(Al, Ga, In, Si, Fe)5(O, S)12:Ce 중에서 선택될 수 있으며, Silicate계 형광 물질은 (Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:(Eu, F, Cl) 중에서 선택 사용 가능하다. 또한, Sulfide계 형광 물질은 (Ca,Sr)S:Eu, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu 중 선택 가능하며, Nitride계 형광체는 (Sr, Ca, Si, Al, O)N:Eu (예, CaAlSiN4:Eu β-SiAlON:Eu) 또는 Ca-α SiAlON:Eu계인 (Cax,My)(Si,Al)12(O,N)16일 수 있다. 이 때, M은 Eu, Tb, Yb 또는 Er 중 적어도 하나의 물질이며 0.05<(x+y)<0.3, 0.02<x<0.27 and 0.03<y<0.3을 만족하는 형광체 성분 중에서 선택될 수 있다. 적색 형광체는 N(예, CaAlSiN3:Eu)을 포함하는 질화물(Nitride)계 형광체거나 KSF(K2SiF6) 형광체일 수 있다.
반사 부재(130)는 발광 소자(100)의 광 방출면인 상부면에 대응되는 파장 변환 부재(120)를 노출시키도록 파장 변환 부재(120)의 네 측면을 감싸는 구조일 수 있다. 반사 부재(130)은 발광 소자(110)에서 방출되는 광을 반사시켜 발광 소자(110)에서 방출되는 광의 방향을 조절한다.
상기와 같은 반사 부재(130)는 페닐 실리콘(Phenyl Silicone), 메틸 실리콘(Methyl Silicone) 과 같은 백색 실리콘(White Silicone)을 포함할 수 있으며, 반사율을 향상시키기 위해 반사 입자를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 반사 부재(130)은 TiO2가 분산된 글래스일 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다.
발광 소자(110)의 제 1, 제 2 전극과 각각 접속되는 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)은 반사 부재(130)의 네 측면 중 적어도 일 측면과 발광 소자(110)의 하부면을 감싸도록 절곡된다. 즉, 상기와 같은 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)은 발광 소자(110)의 하부면을 감싸는 수평부와 발광 소자(110)의 일 측면과 마주하는 수직부를 포함한다.
제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti, Cr, Cu 등과 같은 금속을 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 특히, 제 1 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 두께가 너무 두꺼우면, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 용이하게 구부릴 수 없다. 따라서, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 두께는 최대 0.1㎛일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수평부는 발광 소자(100)의 하부면에 배치된 제 1 전극 및 제 2 전극과 각각 접속되며, 수평부는 솔더(solder)와 같은 본딩 부재(10)를 통해 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속될 수 있다. 그리고, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수직부는 발광 소자 패키지(100)와 회로 기판을 전기적으로 접속시키기 위한 것이다.
일반적인 발광 소자 패키지는 발광 소자(110)의 제 1, 제 2 전극을 솔더(solder) 등을 이용하여 인쇄 회로 기판과 같은 회로 기판 상에 실장한다. 따라서, 발광 소자 패키지는 발광 소자에서 발생한 대부분의 광이 방출되는 상부면이 회로 기판과 수직을 이룬다. 이에 따라, 발광 소자 패키지를 에지형(edge type) 백라이트 유닛의 광원 어레이로 이용할 때, 발광 소자 패키지에서 방출되는 광을 도광판으로 입사시키기 위한 반사 부재 등이 더 필요하다.
또한, 회로 기판과 제 1, 제 2 전극의 접속 면적을 증가시키는데 한계가 있어, 회로 기판과 제 1, 제 2 전극의 접속 면적이 좁다. 따라서, 회로 기판과 발광 소자 패키지의 접착력이 약해 외부 충격에 의해 발광 소자 패키지가 회로 기판에서 분리될 수 있다. 또한, 방열에도 취약하다.
반면에, 본 발명 실시 예는 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수평부가 제 1 제 2 전극과 접속되며, 수평부에서 연장된 수직부는 반사 부재(130)를 감싸도록 배치된다. 이 때, 발광 소자 패키지(100)는 수직부를 통해 회로 기판과 전기적으로 접속되므로, 회로 기판과 발광 소자 패키지(100)의 접속 면적이 넓어져 접속 특성 역시 향상될 수 있다. 더욱이, 발광 소자 패키지(100)에서 발생한 열이 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 통해 용이하게 방출될 수 있다.
특히, 제 1 도전 패턴(140a)의 수직부와 제 2 도전 패턴(140b)의 수직부는 반사 부재(130)의 동일한 측면을 감싸도록 배치되며, 이 때, 수직부는 반사 부재(130)의 네 측면 중 발광 소자(110)의 길이 방향과 평행하는 측면과 마주함으로써, 발광 소자 패키지(100)를 회로 기판(미도시)에 용이하게 실장할 수 있다.
이하, 본 발명 실시 예의 발광 소자를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1a의 발광 소자의 단면도이다.
도 2와 같이, 본 발명 실시 예의 발광 소자(110)는 지지 기판(40), 지지 기판(40)에 배치되며, 제 1 반도체층(11), 활성층(12) 및 제 2 반도체층(13)을 포함하는 발광 구조물, 제 1 반도체층(13)과 접속되는 제 1 전극 패드(15a), 제 2 반도체층(13)과 접속되는 제 2 전극 패드(15b) 및 제 1, 제 2 전극 패드(15a, 15b)와 각각 접속하는 제 1, 제 2 전극(30a, 30b)를 포함한다. 제 1, 제 2 전극(30a, 30b) 사이에는 충진층(20)이 더 형성되어, 제 1, 제 2 전극(30a, 30b)을 지지할 수 있다.
제 1 반도체층(11)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 반도체층(11)에 제 1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 1 반도체층(11)은 Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제 1 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제 1 도펀트가 n형 도펀트인경우, 제 1 도펀트가 도핑된 제 1 반도체층(11)은 n형 반도체층일 수 있다.
활성층(12)은 제 1 반도체층(11)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제 2 반도체층(13)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(12)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.
활성층(12)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(12)의 구조는 이에 한정하지 않는다.
제 2 반도체층(13)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 반도체층(13)에 제 2 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 2 반도체층(13)은 Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제 2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제 2 도펀트가 도핑된 제 2 반도체층(13)은 p형 반도체층일 수 있다.
제 1 전극 패드(15a)는 제 2 반도체층(13) 및 활성층(12)을 관통하여 제 1 반도체층(11)을 노출시키는 홈을 통해 제 1 반도체층(11)과 전기적으로 접속될 수 있다. 홈에 의해 노출된 제 1 반도체층(11), 활성층(12) 및 제 2 반도체층(13)의 측면에는 절연 패턴(14)이 배치되어, 활성층(12) 및 제 2 반도체층(13)이 제 1 전극 패드(15a) 및 제 1 전극(30a)과 접속되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 제 2 전극 패드(15b)는 제 2 반도체층(13)과 전기적으로 접속된다.
절연 패턴(14)은 절연 기능과 반사 기능을 모두 수행하는 물질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 절연 패턴(14)은 분산 브래그 반사층(DBR:Distributed Bragg Reflector)을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연 패턴(14)에 의해 활성층(12)에서 발생한 광을 제 1 반도체층(11) 방향으로 용이하게 반사시킬 수 있다.
DBR층은 굴절률이 다른 두가지 물질을 교대로 쌓은 구조로 이루어질 수 있다. DBR층은 고 굴절률을 갖는 제 1 층과 저 굴절률을 갖는 제 2 층이 반복되어 형성될 수 있다. 제 1 층과 제 2 층은 모두 유전체일 수 있으며, 제 1 층과 제 2 층의 고 굴절률과 저 굴절률은 상대적인 굴절률일 수 있다. 발광 소자(10)에서 방출되는 광 중 DBR층으로 진행하는 광은 제 1 층과 제 2 층의 굴절률 차이에 의해 DBR층을 통과하지 못하고 다시 제 1 반도체층(11) 방향으로 반사될 수 있다.
제 1 전극 패드(15a)와 제 2 전극 패드(15b)는 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, Ti, Cr, Cu 및 이들의 선택적인 조합으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 도시하지는 않았으나, 제 1 전극 패드(15a)와 제 2 전극 패드(15b)는 ITO와 같은 투명 전도성 물질로 형성된 오믹 콘택층을 통해 제 1, 제 2 반도체층(11, 13)과 접속될 수도 있다. 제 1, 제 2 전극 패드(15a, 15b)와 제 1, 제 2 반도체층(11, 13)의 접속은 이에 한정하지 않는다.
제 1, 제 2 전극(30a, 30b)은 도 1b의 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수평부와 전기적으로 접속될 수 있다.
상기와 같은 발광 소자(110)에서 발생한 대부분의 광은 지지 기판(40)이 배치된 상부 방향으로 방출되며, 도면에서는 지지 기판(40)을 도시하였으나, 지지 기판(40)은 제거되어도 무방하다.
이하, 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지의 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지의 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 3a와 같이, 도전 기판(140)을 준비한다. 이 때, 도전 기판(140)은 각 발광 소자 패키지에 대응되도록 구분된 복수 개의 영역을 포함하며, 도면에서는 4 개의 영역으로 구분된 도전 기판(140)을 도시하였다.
각 영역은 발광 소자의 제 1, 제 2 전극(도 2의 30a, 30b)과 접속된 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 포함하며, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)은 후에 서로 분리될 수 있다.
도전 기판(140)의 두께(T)가 너무 두꺼우면, 도전 기판(140)을 용이하게 구부릴 수 없다. 따라서, 도전 기판(140)의 두께는 최대 0.1㎛일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 더욱이, 도전 기판(140)을 용이하게 구부리기 위해 도전 기판(140)에 홈(150)이 형성될 수 있다. 도면에서는 각 영역의 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)마다 막대 형상으로 하나의 홈(150)이 형성된 것을 도시하였으나, 홈(150)은 서로 분리된 복수 개로 이루어질 수 있다.
도 3b와 같이, 각 영역의 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)과 발광 소자의 제 1, 제 2 전극(도 2의 30a, 30b)을 전기적으로 접속시킨다. 특히, 발광 소자(110)의 제 1, 제 2 전극(도 2의 30a, 30b)의 하부면의 면적과 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 각 접속 영역(A, B)의 면적이 동일하여, 솔더와 같은 본딩 부재(도 1b의 10)를 이용한 셀프 얼라인이 가능하다.
그리고, 도 3c와 같이, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 도전 기판(도 3b의 140)에서 분리하며, 동시에 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 배면에서 발광 소자(110)의 하부면과 중첩되지 않는 영역의 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 펀치로 쳐서 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 구부릴 수 있다. 즉, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 도전 기판(도 3b의 140)에서 분리하는 트림(trim)과 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 구부리는 포밍(forming)을 동시에 실시할 수 있다. 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b) 중 발광 소자(110)의 제 1, 제 2 전극(30a, 30b)과 접속되는 영역은 수평부이며, 발광 소자(110)의 측면과 마주하도록 구부러지는 영역은 수직부이다.
한편, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 구부리는 방법을 이에 한정하지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명 다른 실시 예의 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 4a와 같이, 본 발명 다른 실시 예의 발광 소자 패키지는 상술한 홈(150)이 형성된 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 포함할 수 있으며, 홈(150)은 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수평부 표면에 형성될 수 있다.
또한, 도 4b와 같이, 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)을 구부릴 때, 반사 부재(130)의 측면과 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수직부가 일부 이격될 수도 있다. 따라서, 반사 부재(130)의 측면과 수직부의 이격 영역에 필름(160)을 배치할 수 있다. 필름(160)이 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)과 같은 금속을 포함하는 경우, 발광 소자 패키지(100)의 방열 성능이 향상될 수 있다. 또한, 필름(160)이 양면 테이프와 같이 접착력을 갖는 물질로 이루어지는 경우 반사 부재(130)의 측면에 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수직부를 부착시킬 수도 있다.
이하, 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지를 포함하는 광원 어레이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 발광 소자 패키지를 적용한 광원 어레이의 사시도이다.
도 5와 같이, 본 발명 실시 예의 광원 어레이는 회로 기판(200) 상에 적어도 하나의 발광 소자 패키지(100)가 실장된다. 이 때, 발광 소자 패키지(100)는 발광 소자(110)의 상부면이 회로 기판(200)과 수직을 이루도록 제 1, 제 2 도전 패턴(140a, 140b)의 수직부가 회로 기판(200) 상에 실장될 수 있다. 즉, 발광 소자 패키지(100)를 90° 회전시켜 회로 기판(50)에 실장할 수 있다.
상기와 같은 본 발명 실시 예의 발광 소자 패키지(100)는 발광 소자(110)의 상부면이 도광판(300)의 입광부가 마주함으로써, 발광 소자(110)의 상부면을 통해 방출되는 대부분의 광이 도광판(300)으로 바로 입사될 수 있다.
따라서, 도광판(300)으로 입사되는 광량이 증가하여, 발광 소자 패키지(100)의 수를 감소시켜 제조 비용을 절감할 수 있다. 더욱이, 발광 소자 패키지(100)와 회로 기판(200)의 접속 면적이 넓어져 방열이 용이하며, 도광판(300)의 두께를 최소화하여 백라이트 유닛의 소형화가 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 실시 예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 본딩 부재
11: 제 1 반도체층
12: 활성층 13: 제 2 반도체층
14: 절연 패턴 15a: 제 1 전극 패드
15b: 제 2 전극 패드 20: 충진층
30a: 제 1 전극 30b: 제 2 전극
40: 지지 기판 100: 발광 소자 패키지
110: 발광 소자 120: 파장 변환 부재
130: 반사 부재 140: 도전 기판
140a: 제 1 도전 패턴 140b: 제 2 도전 패턴
150: 홈 160: 필름
200: 회로 기판 300: 도광판
12: 활성층 13: 제 2 반도체층
14: 절연 패턴 15a: 제 1 전극 패드
15b: 제 2 전극 패드 20: 충진층
30a: 제 1 전극 30b: 제 2 전극
40: 지지 기판 100: 발광 소자 패키지
110: 발광 소자 120: 파장 변환 부재
130: 반사 부재 140: 도전 기판
140a: 제 1 도전 패턴 140b: 제 2 도전 패턴
150: 홈 160: 필름
200: 회로 기판 300: 도광판
Claims (9)
- 발광 구조물 및 상기 발광 구조물 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 상기 발광 소자의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재;
상기 파장 변환 부재의 네 측면을 감싸는 반사 부재; 및
상기 반사 부재의 네 측면 중 적어도 일 측면과 상기 발광 소자의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴 및 제 2 도전 패턴을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 도전 패턴은 상기 발광 소자의 하부면과 마주하는 수평부와 상기 발광 소자의 일 측면과 마주하는 수직부를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제 2 항에 있어서,
상기 수평부의 표면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제 2 항에 있어서,
상기 수평부와 상기 발광 소자의 일 측면 사이에 배치된 필름을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제 4 항에 있어서,
상기 필름은 접착력을 갖는 물질을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 도전 패턴의 두께는 최대 0.1㎛인 발광 소자 패키지. - 제 2 항에 있어서,
상기 수직부는 상기 반사 부재의 네 측면 중 상기 발광 소자의 길이 방향과 평행하는 측면과 마주하는 발광 소자 패키지. - 발광 구조물 및 상기 발광 구조물 하부면에 배치된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 발광 소자, 상기 제 1 전극과 제 2 전극을 노출시키며, 상기 발광 소자의 상부면과 네 측면을 감싸는 파장 변환 부재, 상기 파장 변환 부재의 네 측면을 감싸는 반사 부재 및 상기 반사 부재의 네 측면 중 적어도 일 측면과 상기 발광 소자의 하부면을 감싸도록 절곡되어 각각 상기 제 1 전극 및 제 2 전극과 전기적으로 접속되는 제 1 도전 패턴 및 제 2 도전 패턴을 포함하는 발광 소자 패키지; 및
적어도 하나의 상기 발광 소자 패키지가 실장된 회로 기판을 포함하며,
상기 발광 소자 패키지는 상기 발광 소자의 상부면이 상기 회로 기판과 수직을 이루도록 상기 제 1, 제 2 도전 패턴을 통해 상기 회로 기판과 전기적으로 접속되는 광원 어레이. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1, 제 2 도전 패턴은 상기 발광 소자의 하부면과 마주하는 수평부와 상기 발광 소자의 일 측면과 마주하는 수직부를 포함하며,
상기 수직부가 상기 회로 기판과 직접 접속되는 광원 어레이.
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Legal Events
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| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |