特許 5797393 発光素子パッケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797393

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】発光素子パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/48 20100101AFI20151001BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20151001BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 400

   H01L33/00 432

   H01L33/00 440

【請求項の数】14

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2010-256647(P2010-256647)

(22)【出願日】2010年11月17日

(65)【公開番号】特開2011-109102(P2011-109102A)

(43)【公開日】2011年6月2日

【審査請求日】2013年11月15日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0111034

(32)【優先日】2009年11月17日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513276101

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100146318

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 吉和

(74)【代理人】

【識別番号】100114188

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100119253

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 賢教

(74)【代理人】

【識別番号】100129713

【弁理士】

【氏名又は名称】重森 一輝

(74)【代理人】

【識別番号】100143823

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 英彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134636

【弁理士】

【氏名又は名称】金高 寿裕

(72)【発明者】

【氏名】ジャン，ジウォン

【審査官】 高椋 健司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１１１１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４９１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０３３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０８１７９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２５１９３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビティーを有し、透光性樹脂物質を含む胴体と、
前記キャビティーの内部から前記胴体の下面を経由して、前記胴体の側面より外側に延長される複数のリード電極と、
前記複数のリード電極の間を絶縁させる分離部と、
前記キャビティー内で前記複数のリード電極に電気的に連結された発光素子と、
前記発光素子の上にモールディング部材と、
透光性樹脂物質を含み、前記モールディング部材の上面、前記胴体の上面及び前記胴体の外側面に接触し、それらを取り囲むレンズ部と、を含み、
前記分離部は、前記胴体の物質と異なり、前記胴体より高い反射率を有する物質を含み、前記発光素子から水平方向に沿って離隔するように配置され、
前記レンズ部は、前記複数のリード電極のうち前記胴体の第１外側面に隣接する第１リード電極の一部の上面と接触する領域と、前記複数のリード電極のうち前記胴体の第２外側面に隣接する第２リード電極の一部の上面と接触する領域と、を有し、前記第１及び第２外側面は互いに反対側に位置することを特徴とする発光素子パッケージ。

【請求項2】

前記分離部は、前記胴体の物質と異なる物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子パッケージ。

【請求項3】

前記分離部は、前記複数のリード電極のうち、少なくとも１つの厚さ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子パッケージ。

【請求項4】

前記胴体は、シリコン、エポキシ、及びガラス材料のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項5】

前記胴体の少なくとも１側面は曲面形状を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項6】

前記胴体の外側に前記胴体の上面より更に突出され、前記レンズ部に接触された突出部を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項7】

前記分離部は、ＰＰＡ（Polyphthal amide）、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）、ＰＰＳ（Poly Phenylene sulfide）、またはＰＥＥＫ（Polyetheretherketone）のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項8】

前記レンズ部は、中央に前記発光素子方向に窪んだ凹部を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項9】

キャビティーを有し、透光性樹脂物質を含む上部胴体と、
前記キャビティーの内部から前記上部胴体の下面を経由して、前記上部胴体の側面より外側に延長される複数のリード電極と、
前記複数のリード電極の間に配置され、前記上部胴体の下部まで延びた不透光性の分離部と、
前記キャビティー内に配置された前記複数のリード電極のうち、少なくとも１つの上に配置された発光素子と、
前記キャビティー内に配置された前記発光素子を覆うモールディング部材と、
透光性樹脂物質を含み、前記モールディング部材の上面、前記上部胴体の上面及び前記上部胴体の外側面に接触し、それらを取り囲むレンズ部と、を含み、
前記分離部は、前記上部胴体の物質と異なり、前記上部胴体より高い反射率を有する物質を含み、前記発光素子から水平方向に沿って離隔するように配置され、
前記レンズ部は、前記複数のリード電極のうち前記上部胴体の第１外側面に隣接する第１リード電極の一部の上面と接触する領域と、前記複数のリード電極のうち前記上部胴体の第２外側面に隣接する第２リード電極の一部の上面と接触する領域と、を有し、前記第１及び第２外側面は互いに反対側に位置することを特徴とする発光素子パッケージ。

【請求項10】

前記上部胴体は、シリコン、エポキシ、またはガラス材料を含むことを特徴とする請求項９に記載の発光素子パッケージ。

【請求項11】

前記キャビティーの周りは前記キャビティーの底面に傾斜するように配置されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の発光素子パッケージ。

【請求項12】

前記上部胴体の下に配置された下部胴体を含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項13】

前記レンズ部は上面が同心円形状のパターンで形成された凸レンズ形状を含むことを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【請求項14】

前記複数のリード電極は、前記上部胴体の幅に比べて８０％以上の幅で形成されることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載の発光素子パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光素子パッケージ及び照明システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

III−V族窒化物半導体（group III−V nitride semiconductor）は、物理的、化学的な特性により発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）などの発光素子の核心素材として脚光を浴びている。III−V族窒化物半導体は、通常Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）の組成式を有する半導体物質からなっている。

【0003】

発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）は、化合物半導体の特性を用いて電気を赤外線または光に変換させて信号を授受し、あるいは光源として使われる半導体素子の一種である。

【0004】

このような半導体材料を用いたＬＥＤあるいはＬＤは、光を得るための発光素子にたくさん使われており、携帯電話のキーボード発光部、電光板、照明装置など、各種製品の光源に応用されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、新たな構造を有する発光素子パッケージを提供することにある。

【0006】

本発明の他の目的は、広い指向角を有する発光素子パッケージを提供することにある。

【0007】

本発明の更に他の目的は、透光性の胴体を有する発光素子パッケージを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る発光素子パッケージは、キャビティーを有し、透光性物質を含む胴体と、上記キャビティー内に配置された複数のリード電極と、上記複数のリード電極の間を絶縁させる分離部と、上記キャビティー内で上記複数のリード電極に電気的に連結された発光素子と、上記発光素子の上にモールディング部材と、を含む。

【0009】

本発明に係る発光素子パッケージは、キャビティーを有し、透光性物質を含む胴体と、上記胴体の内部に配置され、上記キャビティーの底面に延びた複数のリード電極と、上記複数のリード電極の間に配置され、上記胴体の下部まで延びた不透光性の分離部と、上記キャビティー内に配置された上記複数のリード電極のうち、少なくとも１つの上に配置された発光素子と、上記キャビティー内に配置された上記発光素子を覆うモールディング部材と、を含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、発光素子パッケージ及びこれを備えた照明システムの信頼性を改善させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図2】第２実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図3】第３実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図4】第４実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図5】第５実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図6】第６実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図7】第７実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図8】第８実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図9】第９実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図10】第１０実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【図11】実施形態に従う表示装置を示す図である。

【図12】実施形態に従う表示装置の他の例を示す図である。

【図13】実施形態に従う照明装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。

【0013】

図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを全的に反映するのではない。

【0014】

以下、添付の図面を参照しつつ実施形態に従う発光素子パッケージについて詳細に説明する。

【0015】

図１は、第１実施形態に従う発光素子パッケージを示す側断面図である。

【0016】

図１を参照すると、発光素子パッケージ１００は、キャビティー１１５、収納部１１７、第１リード電極１２１、第２リード電極１２３、胴体１１０、分離部１１２、発光素子１２５、モールディング部材１３０、及びレンズ部１４０を含む。

【0017】

上記胴体１１０は透光性の材料であって、シリコンまたはエポキシのような樹脂系列またはガラス材質で形成できる。上記胴体１１０の外形状は、円柱形状、多面体形状などで形成されることができ、このような形状は胴体材料の射出成形または／及びエッチング工程により変更できる。実施形態において、上記胴体１１０は略直六面体形態で形成されて、上部が開放されたキャビティー１１５が形成されたものが例示されている。

【0018】

上記胴体１１０は、少なくとも８０％以上の光透過率を有し、絶縁性材質を含む。

【0019】

上記第１リード電極１２１と第２リード電極１２３は、上記胴体１１０のキャビティー１１５の内に配置され、互いに電気的に分離される。

【0020】

上記第１リード電極１２１の第１部は上記胴体１１０の第１領域を貫通して上記キャビティー１１５の底面に延長され、上記第２リード電極１２３の第１部は上記胴体１１０の第２領域を貫通して上記キャビティー１１５の底面に延長される。上記第１領域と上記第２領域とは、上記キャビティー１１５に対して互いに反対側に配置されることができ、これに対して限定するのではない。

【0021】

上記第１及び第２リード電極１２１、１２３の第２部は、上記胴体１１０の外側に延長できる。実施形態において、上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３の第２部は、上記胴体１１０の外側面に１つまたは複数に分岐されて露出できる。上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３の３部分に分岐されて露出された部分は、上記胴体１１０の内で互いに電気的に連結される。

【0022】

上記第１及び第２リード電極１２１、１２３の第１部は上記胴体１１０の領域の内に配置され、第２部は上記胴体１１０の領域の外側に配置できる。

【0023】

上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３は、リードフレーム、金属メッキ層、ビア構造などを選択的に用いて形成することができ、説明の便宜のためにリードフレームタイプをその例として説明する。上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３は、第１部が上記胴体１１０に貫通されるように配置され、他端がトリミング（trimming）または／及びフォーミング（forming）されることができ、このようなトリミング及びフォーミング工程は変更できる。

【0024】

上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３の少なくとも一部は上記胴体１１０の下面に露出されるか、上記胴体１１０の下面と同一平面に配置できる。

【0025】

上記胴体１１０のキャビティー１１５には上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３の一端が配置されることができ、その周りはキャビティー１１５の底面に対して垂直または傾斜するように形成できる。上記キャビティー１１５には発光素子１２５が配置され、上記発光素子１２５は少なくとも１つのリード電極１２１の上に配置されることができ、上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３と電気的に連結される。

【0026】

上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３は、分離部１１２により分離できる。上記分離部１１２は上記胴体１１０と異なる材質であることがあり、例えば上記胴体１１０の光透過率より低い透過率を有する材質、または上記胴体１１０より高い反射率を有する材質を含むことができる。上記分離部１１２の反射率は少なくとも５０％以上の材質を含むことができる。

【0027】

上記分離部１１２は、例えばポリマー（Polymer）系樹脂、例えばＰＰＡ（Polyphthal amide）、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）、ＰＰＳ（Poly Phenylene sulfide）、またはＰＥＥＫ（Polyetheretherketone）のような材質が利用できる。

【0028】

上記分離部１１２は、上記胴体１１０を射出成形し、硬化された後に形成されることができ、このような製造工程に対して限定するのではない。

【0029】

上記分離部１１２は、上記第１リード電極１２１と上記第２リード電極１２３との間に配置され、上記第１及び第２リード電極１２１、１２３の間を絶縁させるようになる。

【0030】

上記分離部１１２の少なくとも一部は上記第１リード電極１２１または／及び上記第２リード電極１２３の内に延長または挿入できる。上記第１リード電極１２１と上記第２リード電極１２３とを支持することができる。

【0031】

上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３の上面の面積は、上記胴体１１０の下面の面積の８０％以上に形成されることができ、このような面積を有する上面は上記胴体１１０の内に配置されたリード電極１２１、１２３により光反射を改善させることができる。

【0032】

上記第１及び第２リード電極１２１、１２３の少なくとも上面は、反射率が少なくとも５０％以上になるようにすることができる。

【0033】

上記第１リード電極１２１、上記第２リード電極１２３、及び上記分離部１１２の幅は上記胴体１１０の幅より少なくとも大きく形成され、上記胴体１１０の下部への光の漏洩を遮断することができる。これによって、光損失を減らすことができる。

【0034】

上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３は、上記発光素子１２５に電源を提供するようになる。上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３は上記発光素子１２５で発生された熱を放出し、上記発光素子１２５で発生された光を反射させることができる。

【0035】

上記キャビティー１１５には少なくとも１つの発光素子１２５が配置されることができ、複数のＬＥＤチップが載置されれば、上記リード電極１２１、１２３のパターンは変更できる。

【0036】

上記発光素子１２５はチップ種類によって１つまたはその以上のワイヤ１２７を用いたワイヤボンディング方式、またはフリップまたはダイボンディング方式を選択的に用いて上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３に連結できる。

【0037】

上記発光素子１２５はＬＥＤチップであって、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ、緑色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップのような可視光線帯域のＬＥＤチップを含むか、ＵＶ（Ultraviolet）ＬＥＤチップを含むことができる。本実施形態は青色ＬＥＤチップをその例として説明する。

【0038】

上記胴体１１０の上側には収納部１１７が形成されることができ、上記収納部１１７は上記胴体１１０の上部に配置され、上記キャビティー１１５は上記収納部１１７の中央下部に配置される。上記収納部１１７は上記キャビティー１１５の上に形成できる。上記収納部１１７の幅は上記キャビティー１１５の上部幅より大きく形成できる。

【0039】

上記収納部１１７は、上記胴体１１０の外側に突出した突出部１１８により形成されることができ、上記突出部１１８は上記胴体１１０の上面周りのうち、上記胴体１１０の上面より更に突出するように形成されて、上記収納部１１７を形成することができる。

【0040】

上記キャビティー１１５または／及び収納部１１７の空間は、上記胴体１１０または／及び少なくとも１つのリード電極１２１、１２３により形成されることができ、このようなキャビティー空間は実施形態の技術的範囲内で多様に変更できる。

【0041】

上記キャビティー１１５にはモールディング部材１３０が形成される。上記モールディング部材１３０はシリコンまたはエポキシ材料のような透光性樹脂材料を含むことができ、上記モールディング部材１３０には少なくとも１種の蛍光体または／及び拡散剤が添加されることができ、これに対して限定するのではない。上記蛍光体は、黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体、及び青色蛍光体を含むことができる。上記キャビティー１１５の内のＬＥＤチップと蛍光体の種類はパッケージのターゲット光によって変更されることができ、これに対して限定するのではない。

【0042】

上記モールディング部材１３０の表面はフラットな形状であることがあり、他の例として凹な形状または凸な形状であることがある。上記モールディング部材１３０の上面には凹凸のような光抽出パターンが形成できる。

【0043】

上記胴体１１０の内のキャビティー１１５は、トップ側（上側）から見ると、円形態または多角形の形態で形成されることができ、上記発光素子１２５から放出された光の一部は上記キャビティー１１５の周り面で反射または透過できる。上記胴体１１０の収納部１１７はトップ側から見ると、円形態または多角形の形態を含むことができ、これは胴体１１０の外形状に従って変わることができる。

【0044】

上記レンズ部１４０は凸なレンズまたは半球形状であり、他の例として少なくとも一部が凹な形状を有するか、少なくとも一部がフラットな（平坦な）形状を含むことができる。

【0045】

上記レンズ部１４０は収納部１１７の上に配置され、上記突出部１１８の内側に接触できる。

【0046】

上記レンズ部１４０が上記収納部１１７の内に接触され、突出部１１８により支持されることによって、上記レンズ部１４０が分離される問題が防止できる。また、上記胴体１１０の突出部１１８は上記レンズ部１４０の外側に露出できる。

【0047】

上記レンズ部１４０は、上記モールディング部材１３０及び上記胴体１１０の上に配置されて上記発光素子１２５から放出された光を外部に出射させることができ、光の指向角を変化させるようになる。

【0048】

上記レンズ部１４０は、上記収納部１１７にシリコンまたはエポキシのような樹脂系列の材質、高分子系列の物質、またはガラス系列の物質のうち、選択的に形成できる。また、上記レンズ部１４０は少なくとも一部分に蛍光体または色変換物質を含むこともできる。

【0049】

上記レンズ部１４０は、上記収納部１１７に樹脂材料でモールディングされるか、別途に付着できる。また、上記キャビティー１１５及び収納部１１７のうち、いずれか１つは形成しないこともあり、上記発光素子１２５の位置も変更できる。

【0050】

上記レンズ部１４０は上記発光素子１２５から離隔して配置されることができ、その一部が上記キャビティー１１５の内に配置されることができ、これに対して限定するのではない。

【0051】

また、上記モールディング部材１３０と上記レンズ部１４０との間には他の透光性樹脂層または透光性蛍光体層を含むことができ、これに対して限定するのではない。

【0052】

上記キャビティー１１５の内に配置された発光素子１２５から放出された光は全方向に放出される。上記モールディング部材１３０の表面を経て上記レンズ部１４０に進行する光の大部分は上方に放出され、上記胴体１１０に進行する光は透過されてサイド方向に放出される。

【0053】

また、上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３により反射された光は上記胴体１１０を通じてレンズ部１４０に進行できる。

【0054】

これによって、上記発光素子パッケージ１００は、上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３の延長線の上に光が放出される分布を有するようになって、その配光分布は１６０〜１８０゜の指向角で照射される。

【0055】

上記発光素子パッケージ１００は、透光性の胴体１１０により指向角を広げることができ、配光領域での色偏差を改善させることができる。

【0056】

図２は、第２実施形態に従う発光素子パッケージを示す側断面図である。第２実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分に対しては第１実施形態を参照し、重複説明は省略する。

【0057】

図２を参照すると、発光素子パッケージ１００Ａは、透光性の胴体１１０の上にレンズ部１４０Ａが配置される。上記レンズ部１４０Ａは、反射型レンズ構造で形成される。上記反射型レンズ構造は、レンズ部１４０Ａの中心領域から抽出される光よりサイド領域に放出される光がより多い構造を含む。

【0058】

上記レンズ部１４０Ａは、所定部位、例えば中央に凹部１４５を具備し、上記凹部１４５はリセス構造であって、上記凹部１４５の周辺領域より上記発光素子１２５に一層近く配置できる。上記凹部１４５は錐形状を含み、上記レンズ部１４０Ａの中央部で上記発光素子１２５と垂直方向にオーバーラップされる部分に形成できるので、入射される光を全ての側方向に反射させることができる。

【0059】

上記レンズ部１４０Ａの上面は上記凹部１４５の周りに配置され、フラットな（平坦な）面または凸面で形成されることができ、これに対して限定するのではない。上記レンズ部１４０Ａの外形状は半球形態で形成されることができ、これに対して限定するのではない。

【0060】

上記レンズ部１４０Ａの凹部１４５は発光素子１２５の上に対応する位置に形成できる。上記凹部１４５は、トップ側から見れば、円形状または多角形の形状で形成されることができ、その幅は上記発光素子１２５が配置される下方に行くほど徐々に狭くなるように形成される。

【0061】

上記凹部１４５は、上記モールディング部材１３０の上面と離隔するように配置され、上記発光素子１２５から放出された光のうち、拡散された光を反射させることができる。

【0062】

また、上記キャビティー１１５Ａの周りは上記キャビティー底面に対して垂直な面で形成され、上記発光素子１２５から放出された光が上記胴体１１０に入射されるようにすることができる。上記キャビティー１１５Ａの周りが垂直に形成されることによって、傾斜した面に比べて光透過量は増加できる。

【0063】

上記発光素子パッケージ１００Ａは側方に進行する光を増加させることによって、広い指向角分布と配光領域での色偏差を減らすことができる。

【0064】

図３は、第３実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【0065】

図３を参照すると、発光素子パッケージ１００Ａはレンズ部１４０Ａを変更した構造である。上記レンズ部１４０Ａの外側（Ｓ２）は上記胴体１１０の側面まで延長され、上記レンズ部１４０Ａの外側の下面は複数のリード電極１２１、１２３の外側の上面に接触される。

【0066】

上記レンズ部１４０Ａは透光性の樹脂系列を含み、上記胴体１１０の外側に配置されることによって、上記胴体１１０への湿気の浸透を抑制することができる。上記発光素子パッケージ１００Ａは、透光性の胴体１１０と上記レンズ部１４０Ａにより指向角が改善できる。上記レンズ部１４０Ａは、上記胴体１１０の側面に放出された光を屈折させることができる。

【0067】

図４は、第４実施形態に従う発光素子パッケージを示す側断面図である。第４実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分に対しては第１実施形態を参照し、重複説明は省略する。

【0068】

図４を参照すると、発光素子パッケージ１００Ｂは、上面に第１パターン１４２を有するレンズ部１４０Ｂを含む。上記レンズ部１４０Ｂの上面には複数の第１パターン１４２が形成され、上記複数の第１パターン１４２は同心円形状で配列され、その中心はレンズ部１４０Ｂの中心になることができる。

【0069】

上記第１パターン１４２は、上記レンズ部１４０Ｂの上面の全体に形成できる。上記第１パターン１４２は他の例として、上記レンズ部１４０Ｂの上面の中心領域、上面の周り領域、または上面の中心領域と上面の周り領域との間の領域に形成できる。

【0070】

上記レンズ部１４０Ｂの第１パターン１４２は、上面の中央を中心とし、互いに異なる直径を有する円形状、楕円形状、非球面形状、及び多角形の形状のうち、少なくとも１つの形状を持って突出される形態である。上記第１パターン１４２は、上記レンズ部１４０Ｂの表面形状に従って配列できる。上記第１パターン１４２の各々の形状は、対称または非対称の多角錐形状またはプリズムパターンで形成できる。

【0071】

上記第１パターン１４２のサイズは、上記レンズ部１４０Ｂの上面の中央から外側方に行くほど徐々に小さくなるように形成できる。上記第１パターン１４２の高さは、上記レンズ部１４０Ｂの中央から外側方に行くほど徐々に低くなるように形成できる。上記第１パターン１４２の高さは、上記胴体１１０の上面との間隔でありうる。

【0072】

上記第１パターン１４２の間の間隔は、一定な間隔、不規則な間隔、またはランダムな間隔で配列されることができ、上記パターンの間の間隔は頂点の間の間隔または溝の間の間隔でありうる。

【0073】

上記レンズ部１４０Ｂの第１パターン１４２は、上記発光素子１２５から放出された光が透過または反射される時、屈折または拡散させることができる。上記レンズ部１４０Ｂから放出された光は上記レンズ部１４０Ｂの中央部とサイド部の光が均一な光度の分布を有することができる。また、上記レンズ部１４０Ｂの中央部とサイド部との間の色偏差が殆ど存在せず、このような色偏差の程度は上記同心円形状の第１パターン１４２により一層改善できる。

【0074】

図５は、第５実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【0075】

図５を参照すると、発光素子パッケージ１００Ｂは、キャビティー１１５を有する透光性の胴体１１０Ａと、上記胴体１１０Ａの周りに延長するレンズ部１４０Ｂと、を含む。上記レンズ部１４０Ｂの外側（Ｓ４）は上記胴体１１０Ａの側面より外側に配置され、上記外側の下面は上記リード電極１２１、１２３の上面に接触される。

【0076】

上記レンズ部１４０Ｂの上面の全領域には凹凸形状の第１パターン１４２が形成される。上記第１パターン１４２は、上記レンズ部１４０Ｂの中心から同心円形状を有する凹凸パターンで形成できる。

【0077】

上記レンズ部１４０Ｂは、上記発光素子１２５から放出された光が上記モールディング部材１３０及び上記胴体１１０Ａを通じて透過される時、屈折または反射させることによって、上記レンズ部１４０Ｂの中央部とサイド部の光が均一な光度の分布を有することができる。また、上記レンズ部１４０Ｂの中央部とサイド部との間の色偏差が殆ど存在せず、このような色偏差の程度は上記同心円形状の第１パターン１４２により改善できる。

【0078】

図６は、第６実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【0079】

図６を参照すると、発光素子パッケージ１００Ｂは、キャビティー１１５を有する透光性の胴体１１０Ａと、上記胴体１１０Ａの周りに延長するレンズ部１４０Ｂと、を含む。上記レンズ部１４０Ｂの外側（Ｓ６）は、上記胴体１１０Ａの側面より外側に配置され、上記外側の下面は上記リード電極１２１、１２３の上面に接触される。

【0080】

上記レンズ部１４０Ｂは第１パターン１４２を含み、上記第１パターン１４２は上記レンズ部１４０Ｂの第１領域に配置され、上記レンズ部１４０Ｂの中心から同心円形状を有する凹凸パターンで形成できる。上記第１領域は上記キャビティー１１５の開放された領域と対応する領域、または上記胴体１１０Ａの上面と対応する領域でありうる。

【0081】

上記レンズ部１４０Ｂの第１領域を除外した第２領域は、上記レンズ部１４０Ｂの外側（Ｓ６）領域であって、上記胴体１１０の側面に対応するように形成できる。上記レンズ部１４０Ｂの外側（Ｓ６）の高さ（Ｔ１）は上記胴体１１０Ａの側面より少なくとも高く形成できる。

【0082】

上記レンズ部１４０Ｂの外側は、曲面形状または上記リード電極１２１、１２３の上面に垂直な面で形成できる。上記レンズ部１４０Ｂは、パターンが形成された領域とパターンが形成されていない領域とに区分されることによって、レンズ部１４０Ｂの中央部よりはサイド部の光分布を改善させることができる。

【0083】

上記レンズ部１４０Ｂは、上記モールディング部材１３０及び上記胴体１１０Ａを透過された光に対して屈折または反射させ、第１パターン１４２により均一な分布の色偏差を有するようになり、外側（Ｓ６）の非パターン領域により光の指向角分布を改善させることができる。

【0084】

図７は、第７実施形態に従う発光素子パッケージを示す側断面図である。第７実施形態を説明するに当たって、第１実施形態に同一な部分に対しては第１実施形態を参照し、重複説明は省略する。

【0085】

図７を参照すると、発光素子パッケージ１００Ｃは、上部胴体１０１及び下部胴体１０２を含む胴体１１０Ｂを含む。

【0086】

上記胴体１１０Ｂの上部胴体１０１及び下部胴体１０２は、上記に開示された透光性の材質でありうる。他の例として、上記胴体１１０Ｂの下部胴体１０２は、上記上部胴体１０１より透光性の低い材料で使われることができ、例えば、ポリマー系列の材質で形成できる。上記下部胴体１０２は上記リード電極１２１、１２３の下部に配置され、上記上部胴体１０１は上記リード電極１２１、１２３の上部に配置され、キャビティー１１５が形成される。

【0087】

上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３は、上記胴体１１０Ｂの内部を貫通し、上記キャビティー１１５の底面に配置できる。

【0088】

上記胴体１１０Ｂには分離部１１２Ａが形成され、上記分離部１１２Ａは上記第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３の間に配置され、上記胴体の下部１０２に延びることができる。上記分離部１１２Ａの下面は上記胴体１１０Ａの下面と同一平面に配置できる。上記分離部１１２Ａは、上記胴体１１０Ｂの下部胴体１０２を形成した後に形成するか、上記胴体１１０Ｂを形成する時に形成できる。上記分離部１１２Ａは、少なくとも上部胴体１０１より高い反射率を有する材質で形成されるか、上記下部胴体１０２と同一な材質、例えばポリマー系列の材質で形成できる。

【0089】

上記第１リード電極１２１及び上記第２リード電極１２３は、上部胴体１０１及び下部胴体１０２を支持し、入射される光を反射させることができる。

【0090】

上記発光素子パッケージ１００Ｃは、透光性の上部胴体１０１、上記モールディング部材１３０、上記レンズ部１４０に進行する光が全領域に放出及び透過されることによって、配光領域での色座標偏差を改善させることができる。

【0091】

図８は、第８実施形態に従う発光素子パッケージの側断面図である。

【0092】

図８を参照すると、発光素子パッケージ１００Ｃは、上部胴体１０１及び下部胴体１０２を含む胴体１１０Ｂと、上記上部胴体１０１の外側に延びたレンズ部１４０と、を含む。

【0093】

上記レンズ部１４０の外側（Ｓ８）は上記上部胴体１０１の側面より更に外側に延長され、上記上部胴体１０１から離隔できる。上記レンズ部１４０の外側の下面は第１リード電極１２１及び第２リード電極１２３の外側の上面と接触され、これにより湿気の浸透を抑制し、かつ光指向角を改善させることができる。

【0094】

上記胴体１１０Ｂは、上部胴体１０１と下部胴体１０２との幅が互いに異なることがある。例えば、上部胴体１０１の幅は下部胴体１０２の幅より少なくとも長く形成され、上記リード電極１２１、１２３を支持することができる。

【0095】

上記リード電極１２１、１２３の外側端部は、上記胴体１１０Ｂの下面まで延びることができ、これに対して限定するのではない。

【0096】

図９は、第９実施形態に従う発光素子パッケージを示す斜視図である。第９実施形態を説明するに当たって、第１実施形態に同一な部分に対しては第１実施形態を参照し、重複説明は省略する。

【0097】

図９を参照すると、発光素子パッケージ２００は、胴体２１０、下部胴体２０１、第１リード電極２２１、第２リード電極２２３、発光素子２２５、モールディング部材２３０、及びレンズ部２４０を含む。

【0098】

上記第１リード電極２２１の第１部は上記収納部１１７の底面の一部に配置され、第２部は胴体２１０の内側を通じて外側方向に延長され、下部胴体２０１の下面に位置する。上記第１リード電極２２１の第１部及び第２部は互いに反対側の領域を表すことができる。

【0099】

上記第２リード電極２２３の第１部は上記収納部１１７の底面で上記第１リード電極２２１と分離され、上記胴体２１０の内に配置されたキャビティー２１５を形成するようになる。上記第２リード電極２２３の第２部は上記胴体２１０を通じて外側に延長され、上記下部胴体２０１の下面に位置する。上記第２リード電極２２３の第１部及び第２部は互いに反対側の領域を表すことができる。

【0100】

上記第２リード電極２２３には上記発光素子２２５が配置され、発光素子２２５はワイヤボンディングまたは／及びダイボンディングにより上記第１リード電極２２１及び第２リード電極２２３に連結できる。

【0101】

上記胴体２１０は上記第１リード電極２２１及び上記第２リード電極２２３の外側の上部に配置され、その内部に収納部２１７が配置され、上記収納部２１７の中央にはキャビティー２１５が配置される。

【0102】

上記胴体２１０は透光性材料であって、シリコンまたはエポキシのような樹脂材料またはガラス材料で具現できる。

【0103】

上記胴体２１０、上記第１及び第２リード電極２２１、２２３の下部には下部胴体２０１が形成されるが、上記下部胴体２０１は透光性材質で形成できる。他の例として、上記下部胴体２０１は上記胴体２１０が異なる材質またはポリマー系列の材質で形成できる。

【0104】

上記発光素子２２５は、上記第２リード電極２２３からなるキャビティー２１５の領域内に配置され、上記キャビティー２１５にはモールディング部材２３０が形成される。上記モールディング部材２３０の上にはレンズ部２４０が形成され、上記レンズ部２４０は中央部に凹部２４２を有する側面反射型レンズ形状で形成できる。

【0105】

上記発光素子２２５から放出された光は上面及び側方に進行し、上記側方に進行する光は上記第２リード電極２２３により上方に進行するようになり、上記上方に進行する光の一部は上記レンズ部２４０の凹部２４２により周辺方向に反射され、他の光は外部に透過される。

【0106】

上記第２リード電極２２３はキャビティー２１５を形成することによって、上記発光素子２２５の側方に放出された光を反射させることができる。上記レンズ部２４０の凹部２４２により反射された光は胴体２１０を透過することができる。

【0107】

発光素子パッケージ２００は、発光素子２２５から放出された光のうち、側方に進行する一部の光は第２リード電極２２３により反射させ、また、上方に一部の光は上記レンズ部２４０により側方に反射させることによって、広い指向角を有する配光分布で発光するようになる。このような配光分布ではレンズ中央と側部との間の色偏差が改善できる。

【0108】

図１０は、第１０実施形態に従う発光素子パッケージを示す側断面図である。

【0109】

図１０を参照すると、発光素子パッケージ１００は、キャビティー１１５、第１リード電極１２１、第２リード電極１２３、胴体１１０、分離部１１２、発光素子１２５、モールディング部材１３０、及びレンズ部１４０を含む。

【0110】

上記胴体１１０の外側面のうち、少なくとも一側面は曲面で形成されることができ、曲面形状は透光性の胴体１１０を透過する光を屈折させることができる。

【0111】

上記胴体１１０は上面及び側面が半球形状の曲面を有するように形成されることができ、このような曲面形状は光抽出効率を改善させることができる。

【0112】

上記胴体１１０は透光性の材料であって、シリコンまたはエポキシのような樹脂系列またはガラス材質で形成できる。

【0113】

＜照明システム＞
実施形態のパッケージはトップビュー形態で図示及び説明したが、サイドビュー方式により具現して上記のような配光分布を改善することができる。また、ボードの上に複数の発光素子パッケージ１００を配置する時、発光素子パッケージ１００の間の間隔を狭めることができる。

【0114】

実施形態に従う発光素子パッケージはライトユニットに適用できる。上記ライトユニットは、複数の発光素子または発光素子パッケージがアレイされた構造を含み、図１１及び図１２に図示された表示装置、図１３に図示された照明装置を含み、照明灯、信号灯、車両前照灯、電光板などが含まれることができる。

【0115】

図１１は、実施形態に従う表示装置の分解斜視図である。

【0116】

図１１を参照すると、実施形態に従う表示装置１０００は、導光板１０４１、上記導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１、上記導光板１０４１の下に反射部材１０２２、上記導光板１０４１の上に光学シート１０５１、上記光学シート１０５１の上に表示パネル１０６１、上記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１を含むことができるが、これに限定されるのではない。

【0117】

上記ボトムカバー１０１１、反射シート１０２２、導光板１０４１、及び光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０と定義できる。

【0118】

上記導光板１０４１は光を拡散させて面光源化させる役割をする。上記導光板１０４１は透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefin copolymer）、及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂のうちの１つを含むことができる。

【0119】

上記発光モジュール１０３１は、上記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。

【0120】

上記発光モジュール１０３１は少なくとも１つを含み、上記導光板１０４１の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。上記発光モジュール１０３１は基板１０３３と上記に開示された実施形態に従う発光素子パッケージ３０を含み、上記発光素子パッケージ３０は上記基板１０３３の上に所定間隔でアレイできる。

【0121】

上記基板１０３３は、回路パターン（図示せず）を含む印刷回路基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）でありうる。但し、上記基板１０３３は一般のＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ；Metal Core PCB）、軟性ＰＣＢ（ＦＰＣＢ；Flexible PCB）などを含むこともでき、これに対して限定するのではない。上記発光素子パッケージ３０は、上記ボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に載置される場合、上記基板１０３３は除去できる。ここで、上記放熱プレートの一部は上記ボトムカバー１０１１の上面に接触できる。

【0122】

そして、上記複数の発光素子パッケージ３０は、上記基板１０３３の上に光が放出される出射面が上記導光板１０４１と所定距離離隔するように載置されることができ、これに対して限定するのではない。上記発光素子パッケージ３０は、上記導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに対して限定するのではない。

【0123】

上記導光板１０４１の下には上記反射部材１０２２が配置できる。上記反射部材１０２２は、上記導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向かうようにすることによって、上記ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。上記反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成できるが、これに対して限定するのではない。上記反射部材１０２２は、上記ボトムカバー１０１１の上面であることがあり、これに対して限定するのではない。

【0124】

上記ボトムカバー１０１１は、上記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び反射部材１０２２などを収納することができる。このために、上記ボトムカバー１０１１は上面が開口されたボックス（box）形状を有する収納部１０１２が備えられることができ、これに対して限定するのではない。上記ボトムカバー１０１１はトップカバーと結合されることができ、これに対して限定するのではない。

【0125】

上記ボトムカバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成されることができ、プレス成形または押出成形などの工程を用いて製造できる。また、上記ボトムカバー１０１１は、熱伝導性の良い金属または非金属材料を含むことができ、これに対して限定するのではない。

【0126】

上記表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第１及び第２基板、そして第１及び第２基板の間に介された液晶層を含む。上記表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が取り付けられることができ、このような偏光板の取付構造に限定するのではない。上記表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光により情報を表示するようになる。このような表示装置１０００は、各種の携帯端末機、ノートブックコンピュータのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用できる。

【0127】

上記光学シート１０５１は、上記表示パネル１０６１と上記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。上記光学シート１０５１は、例えば拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートのようなシートのうち、少なくとも１つを含むことができる。上記拡散シートは入射される光を拡散させ、上記水平または／及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させ、上記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。また、上記表示パネル１０６１の上には保護シートが配置されることができ、これに対して限定するのではない。

【0128】

ここで、上記発光モジュール１０３１の光経路上には光学部材として、上記導光板１０４１及び光学シート１０５１を含むことができ、これに対して限定するのではない。

【0129】

図１２は、実施形態に従う表示装置を示す図である。

【0130】

図１２を参照すると、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、上記に開示された発光素子パッケージ３０がアレイされた基板１１２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を含む。

【0131】

上記基板１１２０及び上記発光素子パッケージ３０は、発光モジュール１０６０と定義できる。上記ボトムカバー１１５２、少なくとも１つの発光モジュール１０６０、及び光学部材１１５４は、ライトユニットと定義できる。

【0132】

上記ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を具備することができ、これに対して限定するのではない。

【0133】

ここで、上記光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどのうち、少なくとも１つを含むことができる。上記導光板はＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Polymethy methacrylate）材質からなることができ、このような導光板は除去できる。上記拡散シートは入射される光を拡散させ、上記水平及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させ、上記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させる。

【0134】

上記光学部材１１５４は上記発光モジュール１０６０の上に配置され、上記発光モジュ
ール１０６０から放出された光を面光源化し、あるいは拡散、集光などを遂行するようになる。

【0135】

図１３は、実施形態に従う照明装置の斜視図である。

【0136】

図１３を参照すると、照明装置１５００は、ケース１５１０、上記ケース１５１０に設けられた発光モジュール１５３０、及び上記ケース１５１０に設けられ、外部電源から電源の提供を受ける連結端子１５２０を含むことができる。

【0137】

上記ケース１５１０は放熱特性が良好な材質で形成されることが好ましく、例えば金属材質または樹脂材質で形成できる。

【0138】

上記発光モジュール１５３０は、基板１５３２、及び上記基板１５３２に載置される実施形態に従う発光素子パッケージ３０を含むことができる。上記発光素子パッケージ３０は、複数個がマトリックス形態または所定間隔で離隔して配列させることができる。

【0139】

上記基板１５３２は絶縁体に回路パターンが印刷されたものであることができ、例えば、一般印刷回路基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）、メタルコア（Metal Core）ＰＣＢ、軟性（Flexible）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢ、ＦＲ−４基板などを含むことができる。

【0140】

また、上記基板１５３２は光を効率良く反射する材質で形成されるか、あるいはその表面を、光を効率的に反射する色、例えば白色、銀色などの色を含むコーティング層で覆うようにすることができる。

【0141】

上記基板１５３２の上には少なくとも１つの発光素子パッケージ３０が載置できる。上記発光素子パッケージ３０の各々は、少なくとも１つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップを含むことができる。上記ＬＥＤチップは、赤色、緑色、青色、または白色のような可視光線帯域の発光ダイオード、または紫外線（ＵＶ；Ultra Violet）を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。

【0142】

上記発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために多様な発光素子パッケージ３０の組合せを有するように配置できる。例えば、高演色性（ＣＲＩ）を確保するために、白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード、及び緑色発光ダイオードを組合せて配置できる。

【0143】

上記連結端子１５２０は、上記発光モジュール１５３０と電気的に連結されて電源を供給することができる。上記連結端子１５２０は、ソケット方式により外部電源に螺合されるが、これに対して限定するのではない。例えば、上記連結端子１５２０はピン（pin）形態で形成されて外部電源に挿入されるか、配線により外部電源に連結されることもできる。

【0144】

本実施形態は、新たな構造を有する発光素子パッケージを提供することができる。本実施形態は、広い配光分布を有する発光素子パッケージを提供することができる。本実施形態は、色偏差を改善させることができる発光素子パッケージを提供することができる。

【0145】

以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるのではない。各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】