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KR101877410B1 - 발광소자 패키지 - Google Patents

발광소자 패키지 Download PDF

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KR101877410B1
KR101877410B1 KR1020110076634A KR20110076634A KR101877410B1 KR 101877410 B1 KR101877410 B1 KR 101877410B1 KR 1020110076634 A KR1020110076634 A KR 1020110076634A KR 20110076634 A KR20110076634 A KR 20110076634A KR 101877410 B1 KR101877410 B1 KR 101877410B1
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light
light emitting
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cavity
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임현수
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엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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Abstract

실시예에 따른 발광소자 패키지는, 캐비티가 형성된 몸체와, 캐비티에 실장되는 발광소자와, 캐비티를 덮는 커버, 및 일측은 상기 커버의 하부와 연결되고 타측은 캐비티 내부로 연장되는 투광성 구조물을 포함한다.

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 휘도가 높아지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다.
특히, 이를 위해 LED 패키지에서 광추출 효율을 높이는 여러가지 기술이 소개되고 있는 바, 공개번호 2007-0080025 에는 패키지 상단에 렌즈 구조물을 형성하여 패키지의 발광효율을 증대시키고자 하는 기술 내용이 개시되어 있다.
실시예는 커버 하부에 형성된 투광성 구조물을 포함하여, 발광소자에서 방출된 빛이 몸체에 흡수되는 것을 방지하고, 광추출효율을 증가시키는 발광소자 패키지를 제공한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 캐비티가 형성된 몸체와, 캐비티에 실장되는 발광소자와, 캐비티를 덮는 커버, 및 일측은 상기 커버의 하부와 연결되고 타측은 캐비티 내부로 연장되는 투광성 구조물을 포함한다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는, 커버 하부에 형성된 투광성 구조물을 포함하여 발광소자에서 방출된 빛이 몸체에 흡수되는 것을 방지하고, 광추출효율이 증가될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면을 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 5a는 실시예에 따른 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 조명장치의 C-C' 단면을 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 실시예에 따른 광학시트를 포함하는 액정표시장치의 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 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)는, 캐비티(C)가 형성된 몸체(110)와, 캐비티(C)에 실장되는 발광소자(130)와, 캐비티(C)를 덮는 커버(140), 및 투광성을 갖고 캐비티(C) 내에 위치하며 커버(140)의 하부와 연결되는 투광성 구조물(150)을 포함할 수 있다.
몸체(110)는 하우징 역할을 수행하는데, 중앙부에 캐비티(C)가 형성되어 상기 캐비티(C) 내부에 발광소자(130)가 실장될 수 있다.
또한, 몸체(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.
몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(110)에는 상부쪽이 개방된 캐비티(C)가 형성될 수 있으며, 캐비티(C)는 몸체(110) 내부를 경사지게 하여 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, 몸체(110)에 형성되는 캐비티(C)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이 때, 캐비티(C)의 내벽을 이루는 캐비티(C)의 측면 및 바닥면에 반사코팅막(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 반사코팅막(미도시)이 형성되는 몸체(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 형성될 수 있다.
발광소자(130)는 캐비티(C)에 실장되며, 제1 리드프레임(121) 및 제2 리드프레임(122) 중 어느 하나의 상부면에 위치하여 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정파장의 빛을 출사하는 반도체소자의 일종이다. GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐), GaAs(갈륨 비소) 등의 3족 및 5족 화합물을 기반으로 하여 구현될 수 있으며, 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, 발광소자(130)는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두에 적용 가능하다.
커버(140)는 캐비티(C)를 덮고 몸체(110)의 일 영역과 접하도록 위치할 수 있다. 커버(140)는 발광소자(130)가 실장된 캐비티(C)를 밀봉하여, 발광소자(130)로 수분이나 외부 이물 등이 침투하는 것을 방지하고, 와이어 본딩(미도시)을 보호한다. 또한, 커버(140)는 광투과성을 가지는 투명재질로 형성할 수 있어, 발광소자(130)에서 발생한 빛을 발광소자 패키지(100) 외부로 방출한다. 일 예로 커버(140)는 유리를 이용하여 형성할 수 있다. 한편, 커버(140)로 인해 한정되는 캐비티(C) 내부에는 투명 수지물이 채워질 수도 있으며 통상의 공기로 채워질 수도 있다.
투광성 구조물(150)은 투광성을 갖고 캐비티(C)내에 위치하며 커버(140)의 하부와 연결될 수 있다.
예컨대, 투광성 구조물(150)은 투광성을 갖는 유리, 에폭시, 또는 아크릴 레진을 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 한편, 투광성 구조물(150)은 커버(140)와 동일한 재질로 형성될 수 있고, 커버(140)와 일체로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 투광성 구조물(150)은 커버(140)와 캐비티(C)의 바닥면을 연결하게 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 또한, 발광소자(130)에서 생성된 열에 의한 손상을 방지하기 위해 투광성 구조물(150)은 발광소자(130)와 소정 거리 이격되게 형성될 수 있다.
투광성 구조물(150)이 발광소자(130)와 몸체(110) 사이에 위치함으로써, 발광소자(130)에서 방출된 빛이 몸체(110)에 의해 흡수되기 전에 투광성 구조물(150)로 입사할 수 있으며, 따라서 투광성 구조물(150)을 통해 발광소자(130)에서 생성된 광이 커버(140)로 더욱 용이하게 전달될 수 있다. 따라서, 투광성 구조물(150)은 발광소자(130)에서 생성된 광을 커버(150)로 전달하는 광 도파로일 수 있다.
스넬의 법칙에 따르면, 굴절율일 큰 매질로부터 굴절율이 작은 매질로 광이 입사할 때, 소정의 임계각에 따라서 전반사가 발생할 수 있다. 투광성 구조물(150)을 형성하는 재질은 캐비티(C) 내부에 채워지는 공기보다 큰 굴절율을 갖기 때문에, 투광성 구조물(150)로 입사된 광은 스넬의 법칙에 의해서 전반사하여 커버(140)으로 진행할 수 있게 된다. 따라서, 투광성 구조물(150)이 발광소자(130)와 몸체(110) 사이에 위치함으로써, 발광소자(130)에서 생성된 광이 몸체(110)에 부딪쳐서 산란되거나 흡수될 확률이 적어지며 발광소자(100)의 발광 효율이 개선될 수 있다.
한편, 투광성 구조물(150)로 입사된 광이 전반사하여 커버(140)로 진행하기 용이하도록 투광성 구조물(140)의 단면을 상부로 갈수록 두께가 두껍게 형성할 수도 있다. 투광성 구조물(150)의 측벽 각도는 캐비티(c) 바닥면을 기준으로 60~90도일 수 있다.
또한, 투광성 구조물(150)은 굴절율이 서로 상이한 적어도 2개의 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 투광성 구조물(150)은 광섬유와 같이 굴절율이 큰 매질이 외측에 형성되고 굴절율이 작은 매질이 내측에 형성되어 투광성 구조물(150) 내로 입사한 광이 외부로 방출되지 않고 커버(150)로 용이하게 전달되게 할 수 있다.
도 2의 (a) 및 (b)는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 위에서 본 평면도이다.
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 실시예에 따른 투광성 구조물(150)는 발광소자(130)를 둘러싸게 형성될 수 있다. 도 2 의 (a)에서는 투광성 구조물(150)을 형성하는 벽부가 라운딩부를 갖는 사각형의 형상을 갖도록 도시되었으나, 투광성 구조물(150)의 형상은 이에 한정하지 아니한다.
예컨대, 도 2 의 (a)와 같이 투광성 구조물(150)은 커버(140)의 하부로 돌출되게 형성된 돌출부를 포함하고, 돌출부가 발광소자(130)를 둘러싸게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 투광성 구조물(150)은 발광소자(130)를 둘러싸는 기둥형상으로 형성되어, 발광소자(130)에서 방출된 빛이 몸체(110)에 의해 흡수되기 전에 투광성 구조물(150)로 입사할 수 있으며, 따라서 몸체(110)에 의한 광 흡수, 산란이 방지되어 발광소자(100)의 발광 효율이 개선될 수 있다.
한편, 투광성 구조물(150)의 형상은 도면에 도시된 바와 같이 한정하지 아니하며, 예컨대 측면이 60도 내지 90도의 경사각을 갖게 형성될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
예컨대, 측면이 경사각을 갖고 투광성 구조물(150)의 상부 폭이 하부 폭보다 넓게 형성되어 상부로 갈수록 두꺼워지는 형상일 수 있어 발광소자(130)에서 생성되는 광이 더욱 많이 투광성 구조물(150)로 입사할 수 있다.
또한, 단면 형상이 도시한 바와 같이 원에 한정되지 않고 삼각형, 사각형 등다양한 형상을 가질 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 커버(240)는 광 추출 구조(245)를 포함할 수 있다. 광 추출 구조(245)는 커버(240)의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
커버(240)의 상면은 외부 공기와 접하고 있는데, 커버(240)를 이루는 물질의 굴절율이 공기의 굴절율보다 큰 경우 커버(240)에서 발광소자 패키지(200)의 외부로 빛이 방출될 때, 공기로 입사되는 광의 입사각이 임계각보다 크면 커버(240)의 상면에서 전반사가 일어나게 되어 빛이 방출되지 못한다.
따라서, 커버(240)의 상면에 광 추출 구조(245)을 형성하면, 공기로 입사하는 광의 입사각을 임계각보다 작게하여 전반사가 일어나는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 광 추출 구조(245)는 소정의 거칠기를 갖게 형성되는 요철부일 수 있다. 도 3 에서는 요철부가 곡률을 갖는 수개의 볼록부를 포함하는 형상을 갖게 형성되었으나, 이에 한정하지 아니하며, 요철부는 임의의 단면 형상을 가질 수 있다.
한편, 투광성 구조물(250)은 광추출구조(245)와 직접 접하여 형성할 수도 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 투광성 구조물(250)을 광추출구조(245)와 직접 접하여 형성하는 경우, 투광성 구조물(250)을 따라 가이드된 광은 투광성 구조물(250) 상에 바로 형성된 광추출구조(245)로 인하여 용이하게 커버(240)를 통과하여 방출될 수 있다.
또한, 커버(240)의 하면에도 광 추출 구조(245)을 형성할 수 있으며, 캐비티(C)에서 커버(240)로 입사할 때의 입사각을 작게할 수 있고 따라서, 커버(240)와 캐비티(C) 내부의 공기 사이의 계면에서 전반사 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 발광소자 패키지(300)는 커버(340)의 상에 위치하는 렌즈(360)를 더 포함할 수 있다.
렌즈(360)는 빛이 방출되는 상면이 볼록한 형태의 곡면일 수 있어, 외부로 방출되는 빛이 렌즈(360)의 상면에서 균일하게 방출될 수 있다. 또한, 렌즈(360)의 상면의 곡률을 조절하여 발광소자 패키지(300)에서 방출되는 빛의 방사각을 조절할 수도 있다.
한편, 렌즈(360)는 형광체를 포함할 수 있다. 예컨대, 형광체는 렌즈(360)의 일 면에 도포되어 코팅층을 형성하거나, 또는 헨즈(360) 내부에 형광체를 포함한 삽입층(미도시)이 형성될 수 있다.
여기서, 형광체는 발광소자(330)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(300)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
즉, 형광체는 발광소자(330)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있는바, 예를 들어, 발광소자(330)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(300)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
이와 유사하게, 발광소자(330)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 발광소자(330)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.
렌즈(360)가 형광체를 포함함에 따라서 발광소자 패키지(300)는 백색광, 또는 소정의 색을 갖는 유색광을 구현할 수 있다. 또한, 렌즈(360)에 형광체 층(미도시)이 형성됨에 따라서 형광체가 균일하게 분포되어 균일한 광을 제공할 수 있다.
또한, 상기와 같이 렌즈(360)에 형광체를 포함하거나 렌즈(360)의 일 면에 형광체 층(미도시)을 형성하면, 형광체는 발광소자(330)로부터 이격되어 위치하게 된다. 따라서, 발광소자(330)로부터 방출되는 열에 의한 형광체의 열화 현상을 억제하고, 광추출 효율의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 형광체가 발광소자(330)로부터 이격되어 수지층(미도시) 내에 분산되거나 렌즈(360) 내에 분산됨으로써, 형광체를 통과하는 빛의 경로 차이를 줄여주어 발광 특성의 균일성을 높여준다.
도 5a는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 5b는 도 5a의 조명장치의 C-C' 단면을 도시한 단면도이다.
이하에서는, 실시예에 따른 조명장치(400)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(400)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 5b는 도 5a의 조명장치(400)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 조명장치(400)는 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(440)이 체결되며, 몸체(410)는 발광소자 패키지(444)에서 발생된 열이 몸체(410)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자 패키지(444)는 PCB(442) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라서 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB(442)로 MPPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
커버(430)는 몸체(410)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
커버(430)는 내부의 발광소자 모듈(440)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 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.
한편, 발광소자 패키지(444)에서 발생한 광은 커버(430)를 통해 외부로 방출되므로 커버(430)는 광 투과율이 우수하여야 하며, 발광소자 패키지(444)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(430)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(450)은 몸체(410)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(450)에는 전원핀(452)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(400)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 6은 에지-라이트 방식으로, 액정표시장치(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 인쇄회로 기판(518)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(514)은 인쇄회로 기판(518)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로 기판(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, 566, 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 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(522)을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(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 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 6에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 7은 직하 방식으로, 액정표시장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(610)은 도 6에서 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) 복수의 발광소자 패키지(622)와 복수의 발광소자 패키지(622)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(621)을 포함할 수 있다.
반사 시트(624)는 발광소자 패키지(622)에서 발생한 빛을 액정표시패널(610)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 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.
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.
110: 몸체 120: 리드프레임
130: 발광소자 140: 커버
150: 투광성 구조물 245: 광 추출 구조

Claims (19)

  1. 캐비티가 형성된 몸체;
    상기 캐비티에 실장되는 발광소자;
    상기 캐비티를 덮는 커버; 및
    일측은 상기 커버의 하부와 연결되고 타측은 캐비티 내부로 연장되는 투광성 구조물을 포함하며,
    상기 투광성 구조물은 상기 발광소자를 둘러싸게 형성된 벽부를 포함하며,
    상기 벽부는 라운딩부를 갖는 사각형의 형상을 가지며,
    상기 투광성 구조물의 측면은 경사각을 가지며,
    상기 투광성 구조물의 상부 폭이 하부 폭보다 넓게 형성되어 상부로 갈수록 두꺼워지며,
    상기 커버의 상면 및 하면에는 광 추출 구조를 포함하며,
    상기 커버의 광 추출 구조가 상기 투광성 구조물과 접하도록 배치된 발광소자 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경사각은 60도 내지 90도인 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 구조물은,
    상기 발광소자와 소정의 거리로 이격되며,
    상기 투광성 구조물은,
    상기 캐비티의 바닥면과 상기 커버를 연결하는 발광소자 패키지.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 구조물은,
    서로 굴절율이 상이한 적어도 2이상의 재질을 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광 추출 구조는,
    소정의 거칠기를 갖는 요철부를 포함한 발광소자 패키지.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커버 상에 위치하는 렌즈;를 더 포함하며,
    상기 렌즈는 형광체를 포함하며,
    상기 렌즈는 적어도 일 면 상에 형성된 코팅층을 포함하며,
    상기 형광체는,
    상기 코팅층 내에 포함된 발광소자 패키지.

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