KR101659357B1

KR101659357B1 - 발광소자패키지

Info

Publication number: KR101659357B1
Application number: KR1020100044603A
Authority: KR
Inventors: 이건교
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2016-09-23
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: US20110278617A1; US8643041B2; KR20110125065A

Abstract

실시예에 따른 발광소자패키지는, 기판, 기판상에 실장된 광원부 및 광원부로부터 이격되어 형성된 댐부를 포함하고, 댐부는 실리콘 레진과 금속산화물로 이루어진다. 이에 의해, 발광소자패키지의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

발광소자패키지{Light emitting device}

실시예는 발광소자패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중 돔 몰딩을 구성하기 위한 댐부를 포함하는 발광소자를 포함하는 발광소자패키지에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 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 높이지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다.

광 추출 효율이 향상된 발광소자패키지 및 이를 포함하는 조명장치를 제공함에 있다.

실시예의 발광소자패키지는 기판, 기판상에 실장된 광원부 및 광원부로부터 이격되어 형성된 댐부를 포함하고, 댐부는 실리콘 레진과 금속산화물로 이루어진다.

또한, 댐부의 높이는 30 내지 300㎛이다.

또한, 광원부와 댐부간의 거리는 50 내지 1000㎛이다.

또한, 댐부상에 형성된 돔 몰딩부를 포함한다.

또한, 돔 몰딩부는 제1 돔 몰딩부와 제1 돔 몰딩부 상에 형성되는 제2 돔 몰딩부를 포함하고, 제1 돔 몰딩부의 굴절율이 제2 돔 몰딩부의 굴절율보다 크다.

실시예는, 산화금속물을 포함하는 댐부를 형성함으로써, 발광소자패키지의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1a는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이며, 도 1b는 도 1a의 발광소자패키지의 A부분을 확대한 확대도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1a의 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 6a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 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.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1a는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이며, 도 1b는 도 1a의 발광소자패키지의 A부분을 확대한 확대도이다.

우선, 도 1a를 참조하면, 발광소자패키지(100)는 기판(110), 기판(110) 상에 실장되는 광원부(120)와 광원부(120)로부터 이격되어 형성되는 댐부(130)를 포함할 수 있다.

기판(110)은 세라믹재, 합성수지재, 인쇄회로기판(PCB) 중 하나로 이루어진 평면기판일 수 있으며, 도면에 도시하지는 않았으나, 기판(110) 상부에 형성되는 전극(미도시)을 포함할 수 있다.

전극(미도시)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, 전극(미도시)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

광원부(120)는 기판(110) 상에 실장되고, 전극(미도시)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받음으로써 광을 생성할 수 있다.

광원부(120)는 일 예로 발광 다이오드일 수 있으며, 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.

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.

댐부(130)는 광원부(120)로부터 소정거리 이격되어 형성되며, 광원부(120)의 둘레를 에워싸도록 형성되어, 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

댐부(130)는 금속산화물을 포함하는 레진을 기판(110)상에 디스펜싱 또는 스크린 인쇄하여 형성할 수 있으며, 댐부(130)를 형성하는 레진은 실리콘 레진 등으로 형성될 수 있다. 댐부(130)는 또한 도 2a 내지 도 2d에서 후술하는 바와 같이 단차를 가지도록 형성될 수도 있다.

댐부(130)는 광원부(120)에서 발생한 광을 반사할 수 있도록 금속산화물을 포함하는 것이 바람직하며, 금속산화물은 일 예로 이산화티탄(TiO₂) 등일 수 있다.

한편, 일 예로 이산화티탄(TiO₂)을 포함하는 실리콘 레진을 디스펜싱 또는 스크린 인쇄하여 댐부(130)를 형성하는 경우, 이산화티탄(TiO₂)은 실리콘 레진에 대해 5 내지 150wt%로 포함되는 것이 바람직하다.

이산화티탄(TiO₂)이 실리콘 레진에 대해 5wt% 이상 포함됨으로써 형성되는 댐부(130)는 광원부(120)에서 발생한 광을 반사할 수 있으며, 이산화티탄(TiO₂)의 함량이 증가할수록 댐부(130)의 반사율도 함께 증가한다.

그러나, 이산화티탄(TiO₂)이 실리콘 레진에 대해 150wt%를 초과하여 포함되는 경우는, 레진의 점도가 과도하게 증가하여 댐부(130)를 용이하게 형성할 수 어렵기 때문에, 이산화티탄(TiO₂)은 레진에 5 내지 150wt%로 포함되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 댐부(130)를 형성하는 레진에 이산화티탄(TiO₂)등과 같은 금속산화물을 포함함으로써, 광원부(120)에서 발생한 광을 댐부(130)에서 반사할 수 있게 되어, 발광소자패키지(100)의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.

다시 도 1a를 참조하면, 발광소자패키지(100)는 댐부(130)상에 실리콘(Silicone) 이나 에폭시(Epoxy)와 같은 투명 수지로 이루어지는 돔 몰딩부(160)를 포함할 수 있으며, 돔 몰딩부(160)는 댐부(130)가 형성됨으로써 용이하게 형성할 수 있다.

돔 몰딩부(160)는 돔 형상을 가지기 때문에, 광원부(120)에서 발생한 광의 추출효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 스넬의 법칙에 의하면, 전반사는 굴절율이 큰 물질로부터 굴절율이 작은 물질로 광이 진행할 경우, 입사되는 광의 각도가 임계각보다 큰 경우, 굴절율이 서로 다른 두 물질의 계면에서 전부 반사되는 현상을 말하는데, 돔 몰딩부(160)는 이와 같은 임계각의 크기를 크게 할 수 있다.

따라서 돔 몰딩부(160)에서 외부로 진행하는 광의 전반사를 줄일 수 있으므로, 결과적으로 발광소자패키지(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 돔 몰딩부(160)의 돔 형태는 광원부(120)에서 발생된 광의 진행 경로를 균일하게 함으로써, 빛의 색상 조절을 용이하게 할 수 있다.

한편, 돔 몰딩부(160)는 제1 돔 몰딩부(140)와 제1 돔 몰딩부(140)상에 형성되는 제2 돔 몰딩부(150)를 포함할 수 있으며, 제1 돔 몰딩부(140) 및 제2 돔 몰딩부(150) 중 적어도 어느 하나는 형광체(142)를 포함할 수 있다.

이때, 형광체(142)는 광원부(120)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다.

예를 들어, 광원부(120)가 청색 발광 다이오드이고 형광체(142)가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 황색 빛을 방출할 수 있으며,광원부(120)에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다.

이와 같은 형광체(142)는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 형광체일 수 있다.

한편, 일 예로 도 1a와 같이 제1 돔 몰딩부(140)가 형광체(142)를 포함하는 경우는, 제1 돔 몰딩부(140)의 점도는 작아지며, 따라서 낮은 표면 장력에 의해 제1 돔 몰딩부(140) 형성 시 퍼짐 현상이 나타날 수 있다.

따라서 제1 돔 몰딩부(140)의 형상을 유지하기 위해 댐부(130)를 형성하여 제1 돔 몰딩부(140)의 형성을 용이하게 할 수 있으며, 이때 형성되는 댐부(130)의 높이(T₁)는 30 내지 300㎛일 수 있다.

우선, 댐부(130)의 높이(T₁)가 30㎛보다 낮은 경우는 도포되는 제1 돔 몰딩부(140)의 형상이 유지되기 어려울 수 있으며, 또한 색편차가 증가할 수 있다. 반면에 댐부(130)의 높이(T₁)가 300㎛보다 높은 경우는, 광원부(120)에서 발생한 광의 광속이 감소될 수 있으므로, 댐부(130)의 높이(T₁)는 30 내지 300㎛로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 댐부(130)는 광원부(120)로부터 일정거리 이격되어 형성되는 것이 바람직하며, 광원부(120)와 댐부(130)간의 거리(D₁)는 50 내지 1000㎛인 것이 바람직하다.

광원부(120)와 댐부(130)간의 거리(D₁)가 50㎛ 보다 작은 경우는 광원부(120)에서 발생한 광의 광속이 저하될 수 있고, 광원부(120)와 댐부(130)간의 거리(D₁)가 1000㎛ 보다 큰 경우는 색편차가 증가할 수 있기 때문이다.

한편, 제1 돔 몰딩부(140) 상에는 제2 돔 몰딩부(150)가 형성되어, 제1 돔 몰딩부(140)를 보호할 수 있으며, 이때 제2 돔 몰딩부(150)는 제1 돔 몰딩부(140)에 비해 굴절율이 작은 것이 바람직하다.

상술한 스넬의 법칙에 의하면, 제2 돔 몰딩부(150)의 굴절율이 제1 돔 몰딩부(140)의 굴절율보다 작게 형성되면, 제1 돔 몰딩부(140)와 제2 돔 몰딩부(150)의 계면에서 전반사가 일어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 굴절율의 차이가 작은 물질 간에는 임계각이 커지므로, 제2 돔 몰딩부(150)가 상대적으로 작은 굴절율을 가지게 함으로써 제2 돔 몰딩부(150)에서 외부로 진행하는 광의 임계각을 더욱 크게 할 수 있다.

따라서, 발광소자패키지(100)의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 도 1b를 참조하면, 제2 돔 몰딩부(150)는 댐부(130)상에 형성되는 경우, 댐부(130)의 내측에 형성되거나, 또는 댐부(130)를 덮도록 형성될 수 있다.

특히, 댐부(130)를 덮도록 형성되더라도, 제2 돔 몰딩부(150)의 점도가 충분히 크기 때문에 큰 표면장력에 의해 댐부(130)의 외곽으로 벗어나지 않고 형성될 수 있다.

도 2a 내지 도 2d는 도 1a의 A 부분을 확대한 확대도이다.

도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 댐부(130)는 단차를 가지고 계단형으로 형성될 수 있으며, 광원부(120)에서 멀어질수록 높이가 높아질 수 있다.

즉, 댐부(130)를 형성하기 위해 일 예로 이산화티탄(TiO₂)을 포함하는 실리콘 레진을 디스펜싱 또는 스크린 인쇄할 때, 먼저 도 2a에서 알 수 있는 바와 같이 W₁의 폭과 T₁₁의 높이를 가지도록 1차로 디스펜싱 또는 스크린 인쇄 한 후, W₂의 폭과 최종적으로 T₁₂의 높이를 가지도록 2차로 디스펜싱 또는 스크린 인쇄하여 형성할 수 있다.

이와 같이 단차를 가지고 계단형으로 댐부(130)가 형성되면, 도 2b에서 도시되는 바와 같이, 제1 몰딩부(140)가 댐부(130)상에 형성되더라도 단차에 의해 퍼짐현상이 방지되어 용이하게 제1 몰딩부(140)의 형상을 유지할 수 있게 된다.

또한, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 제2 몰딩부(150)는 W₂의 폭을 가지는 댐부(130)상에 형성될 수 있다.

도 3은 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 발광소자패키지(200)는 기판(210), 기판(210) 상에 실장되는 광원부(220), 광원부(220)로부터 이격되어 형성되는 댐부(230) 및 댐부(230) 상에 형성되는 제1 돔 몰딩부(240)와 제2 돔 몰딩부(250)를 포함할 수 있으며, 제1 돔 몰딩부(240) 및 제2 돔 몰딩부(250) 중 적어도 어느 하나는 확산입자(252)를 포함할 수 있다.

또한, 제1 돔 몰딩부(240) 및 제2 돔 몰딩부(250) 중 적어도 어느 하나는 형광체(242)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제1 돔 몰딩부(240)는 형광체(242)를 포함할 수 있으며, 제2 돔 몰딩부(250)는 확산입자(252)를 포함할 수 있으며, 확산입자(252)는 TiO₂, SiO₂ 등으로 이루어질 수 있다. 확산입자(252)는 발광부(220)로부터 출사된 광을 확산시켜서, 보다 넓은 시야 각을 갖도록 할 수 있다.

따라서 보다 적은 수의 발광소자패키지(200)로도 넓은 면적을 균일하게 조사할 수 있으며, 또한, 고른 색 혼합이 가능하도록 하므로, 일 예로 후술하는 백 라이트 유닛에서와 같이 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 혼합이 필요한 구조 등에서 색 혼합효과를 향상시킬 수 있다.

한편, 도 3에서는 제1 돔 몰딩부(240)에 형광체(242)가 포함되고, 제2 돔 몰딩부(250)에 확산입자(252)가 포함되는 것으로 도시하고 설명하였으나, 이와는 반대로 제1 돔 몰딩부(240)에 확산입자(252)가 포함될 수 있으며, 제2 돔 몰딩부(250)에 형광체(242)가 포함될 수 있음은 물론이다.

도 4는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.

도 4에는 광원부(320)가 실장되는 기판(310)상에는 다수의 돌기(312)가 형성된 발광소자패키지(300)가 도시되어 있다.

돌기(312)는 광원부(320)에서 발생한 광을 난반사 시켜 광의 산란이 일어날 수 있도록 하며, 이에 따라 광 효율을 증가시킬 수 있다.

돌기(312)는 균일한 형태를 가지고 일정한 패턴을 가지고 형성될 수도 있으며, 불규칙적으로 형성될 수도 있다.

형성된 돌기(312)는 발광부(320)로부터 출사된 광을 산란시켜, 발광소자패키지(300)가 넓은 시야 각을 갖도록 할 수 있으며, 색 혼합을 용이하게 하므로, 수 개의 발광소자패키지(300)가 연결되어 어레이 등을 형성할 때, 각 발광소자패키지(300)에서 발생하는 색이 자연스럽게 혼합되도록 하며, 따라서 색의 연색성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 다수의 홈(미도시)이 형성될 수도 있으며, 돌기(312)와 홈(미도시)이 동시에 형성될 수도 있다.

도 5는 실시예에 따른 발광소자패키지의 단면을 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 발광소자패키지(400)는 기판(410)에 홀(414)이 형성될 수 있으며, 홀(414)은 광원부(420)의 하부에 위치할 수 있다.

한편, 광원부(420)는 발광 다이오드 일 수 있으며, 발광 다이오드는 기판(410)상에 형성되는 전극(미도시)과 전기적으로 접속될 수 있다.

이때, 광원부(420)와 전극(미도시)은 비아 홀(414)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 뿐만 아니라, 비아 홀(414)은 전기적 접속뿐만 아니라, 광원부(420)에서 발생된 열을 외부로 방열하기 위한 히트 싱크로의 기능을 아울러 수행할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 홀(414)은 하부에서 금속재질의 방열판(미도시)과 연결되어 형성될 수 있다. 홀(414)에 방열특성이 우수한 금속재질의 방열판이 연결됨으로써 방열특성은 더욱 우수해질 수 있다.

도 6a는 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.

한편, 실시 예에 따른 조명장치의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치의 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 실장될 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 또한, 효과적인 방열을 위해 PCB(542)는 금속(Metal)기판일 수 있다.

한편, 발광소자패키지(544)는 발광 다이오드 등의 광원부와 금속 산화물을 포함하고 광원부 주변에 형성되는 댐부를 포함할 수 있다. 댐부는 광원부에서 발생한 광을 반사할 수 있어 발광소자패키지(544)의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또한, 발광소자패키지(544)는 돔 형상의 제1 돔 몰딩부와 제2 돔 몰딩부를 포함할 수 있는데, 특히 제2 돔 몰딩부의 굴절율이 하부에 형성되는 제1 돔 몰딩부의 굴절율보다 작아 광 추출효율은 더욱 향상될 수 있다.

또한, 돔 형상의 몰딩부는 확산입자를 포함할 수 있으며, 광원부가 실장되는 발광소자패키지(544)의 바닥면에는 다수의 돌기 등이 형성될 수도 있어, 도면에 도시된 각 발광소자패키지(544)에서 발생하는 색이 자연스럽게 혼합되도록 하여 색의 연색성을 향상시킬 수 있다.

한편, 커버(530)는 몸체(510)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.

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 있으며, 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 조명장치(500)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(550)에는 전원핀(152)이 형성되어 있어, 본 발명에 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 수직형 백라이트 유닛을 도시하며, 도 7을 참조하면 백라이트 유닛은 하부 수납 부재(650), 반사판(620), 복수의 발광소자모듈(640) 및 다수의 광학 시트(630)를 포함할 수 있다.

이때, 발광소자모듈(640)은 복수의 발광소자패키지(644)와 복수의 발광소자패키지(644)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(642)을 포함할 수 있다.

한편, 발광소자패키지(644)는 돔 형상의 형광체를 포함할 수 있는 제1 돔 몰딩부와 확산입자를 포함할 수 있는 제2 돔 몰딩부를 포함할 수 있어 발생하는 광의 지향각을 향상시킬 수 있으며, 특히 제2 돔 몰딩부의 굴절율이 하부에 형성되는 제1 돔 몰딩부의 굴절율보다 작아 광 추출효율이 향상될 수 있다.

또한, 광원부가 실장되는 발광소자패키지(644)의 바닥면에는 다수의 돌기 등이 형성될 수도 있어, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 색 혼합효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 광원부 주변에 형성되는 댐부를 포함할 수 있으며, 댐부는 이산화티탄등의 금속산화물을 포함하여 광원부에서 발생한 광을 반사할 수 있어 발광소자패키지(544)의 휘도를 향상시킬 수 있다.

한편, 다시 도면을 참조하면 반사판(620)은 높은 광 반사율을 갖는 플레이트를 사용하여 광손실을 줄일 수 있다. 광학 시트(630)는 휘도 향상 시트(632), 프리즘 시트(634) 및 확산시트(636) 등을 포함할 수 있다.

확산 시트(636)는 발광소자모듈(640)로부터 입사된 광을 액정 표시 패널(미도시)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널(미도시)에 조사할 수 있다. 프리즘 시트(634)는 프리즘 시트(634)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다. 즉, 확산 시트(636)로부터 출사되는 광을 수직으로 변환시키기 위해 적어도 하나의 프리즘 시트(634)를 액정 표시 패널(미도시) 하부에 배치시킬 수 있다. 휘도 향상 시트(632)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다.

도 8은 실시예에 따른 발광소자패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 도시한 도이다.

도 8은 엣지형 백라이트 유닛을 도시하며, 도8을 참조하면 백라이트 유닛은 하부 수납 부재(700), 빛을 출력하는 발광소자모듈(710), 발광소자모듈(710)에 인접 배치된 도광판(720) 및 다수의 광학 시트(미도시)를 포함할 수 있다. 다수의 광학 시트(미도시)는 도광판(720) 상에 위치할 수 있으며, 이는 도 7에서 도시하고 설명한 다수의 광학 시트(630)와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

발광소자모듈(710)은 복수의 발광소자패키지(714)가 PCB기판(712)상에 실장되어 어레이를 이룰 수 있다. 이러한 PCB기판(712)으로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB를 사용할 수 있다. 또한 PCB기판(712)은 사각 판 형태뿐만 아니라 백라이트 어셈블리의 구조에 따라 다양한 형태로의 제작이 가능하다.

도광판(720)은 발광소자패키지(714)에서 출력한 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(미도시)로 제공하며, 도광판(720)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 만들고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 광학 필름(미도시) 및 도광판(820)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(820)으로 반사시키는 반사 시트(미도시)가 도광판(720)의 배면에 위치할 수 있다.

한편, 도 7에서 도시하고 설명한 수직형 백라이트 유닛의 구조와과 도 8에서 도시하고 설명한 엣지형 백라이트 유닛의 구조는 혼합하여 사용이 가능함은 물론이다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100, 200, 300, 400 : 발광소자패키지
110, 210, 310, 410 : 기판
120, 220, 320, 420 : 광원부
140, 240 : 제1 돔 몰딩부
142, 242 : 형광체
150, 250 : 제2 돔 몰딩부
252 : 확산입자

Claims

기판;
상기 기판 상에 실장된 광원부;
기판 상에 형성되며, 상기 광원부로부터 이격되고 상기 광원부에서 멀어질수록 높이가 높아지는 단차를 갖는 계단형으로 형성된 댐부; 및
상기 댐부상에 형성되며, 상기 계단형으로 형성된 댐부 중 낮은 높이의 계단에 배치되는 제1 돔 몰딩부와, 상기 계단형으로 형성된 댐부의 상면에는 배치되는 제2 돔 몰딩부를 갖는 돔 몰딩부;를 포함하고,
상기 댐부는 실리콘 레진과 금속산화물로 이루어진 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 금속산화물은 상기 실리콘 레진 대비 5 내지 150wt% 포함된 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 금속산화물은 이산화티탄(TiO₂)인발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 댐부의 높이는 30 내지 300㎛인 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 광원부와 상기 댐부간의 거리는 50 내지 1000㎛인 발광소자패키지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 돔 몰딩부의 굴절율이 상기 제2 돔 몰딩부의 굴절율보다 큰 발광소자패키지.
제7항에 있어서,
상기 제1 돔 몰딩부 및 상기 제2 돔 몰딩부 중 적어도 어느 하나는 형광체를 포함하는 발광소자패키지.
제7항에 있어서,
상기 제1 돔 몰딩부 및 상기 제2 돔 몰딩부 중 적어도 어느 하나는 확산입자를 포함하는 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 기판상에 복수의 돌기가 형성된 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 댐부는 원형 또는 다각형인 발광소자패키지.
제1항에 있어서,
상기 기판에는 홀이 형성되고 상기 홀은 상기 광원부의 하부에 위치하는 발광소자패키지.
삭제
제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 발광소자패키지를 포함하는 조명장치.
제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 발광소자패키지를 포함하는 백 라이트 유닛.