(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1反射カップ及び前記第2反射カップと離隔して前記ボディーの前記キャビティの底部に配置される連結部をさらに含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
前記第1発光ダイオード及び前記第2発光ダイオードを外部と隔離するために、前記ボディーの前記キャビティ、前記第1発光ダイオードが配置された前記第1反射カップ、及び前記第2発光ダイオードが配置された前記第2反射カップの内部を充填する封止材をさらに含む、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
前記第1反射カップの上部面は前記第1発光ダイオードの上部面と水平であり、前記第2反射カップの上部面は前記第2発光ダイオードの上部面と水平である、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
前記第1反射カップの上部面は前記第1発光ダイオードの上部面よりも高く、前記第2反射カップの上部面は前記第2発光ダイオードの上部面よりも高い、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
前記第1反射カップの側面と底部とがなす角度は、90°〜160°であり、前記第2反射カップの側面と底部とがなす角度は、90°〜160°である、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
前記第1反射カップ及び前記第2反射カップのうちいずれか一つの上に配置されるツェナーダイオードを含む、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の発光素子パッケージ。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、各実施例は添付の図面及び各実施例についての説明を通じて明らかになるはずである。図面において、大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されたり、省略されたり、又は概略的に図示されている。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全的に反映するものではない。また、同一の符号は図面の説明を通じて同一の構成要素を示す。
【0023】
以下、添付の図面を参照して、実施例による発光素子について説明する。
【0024】
図1は、実施例による発光素子パッケージ100の斜視図である。
図1を参照すると、発光素子パッケージ100は、ボディー110、第1反射カップ122、第2反射カップ124、連結部126、発光素子132、134、ツェナーダイオード150(Zenor diode)、及びワイヤ151〜159を含む。
【0025】
ボディー110は、ポリフタルアミドなどのような樹脂材質、シリコン、金属材質、PSG、サファイア(Al
2O
3)、印刷回路基板(PCB)のうち少なくとも一つで形成されることができる。ボディー110は、ポリフタルアミドのような樹脂材質からなることが好ましい。
【0026】
ボディー110は、伝導性を有する導体で形成可能である。ボディー110が電気伝導性を有する材質である場合、ボディー110の表面には絶縁膜(図示せず)が形成されて、ボディー110が第1反射カップ122、第2反射カップ124、連結部126と電気的にショート(short:短絡)することを防止するように構成され得る。
【0027】
上から見たボディー110の上部面106の形状は、発光素子パッケージ100の用途及び設計に応じて三角形、四角形、多角形及び円形などの多様な形状を有することができる。
【0028】
例えば、
図1に示すような発光素子パッケージ100は、エッジ(edge)タイプのバックライトユニット(BLU:Backlight Unit)に使用可能であり、携帯用懐中電灯や家庭用照明に適用される場合、ボディー110は、携帯用懐中電灯や家庭用照明に容易に内蔵できる大きさと形態に変更可能である。
【0029】
ボディー110は、上部が開放され、側面102と底部103(bottom)からなるキャビティ105(cavity)(以下、“ボディーキャビティ”という)を有する。
【0030】
ボディーキャビティ105は、カップ(cup)形状、凹状の容器形状などで形成されることができ、ボディーキャビティ105の側面102は底部103に対して垂直または傾斜することができる。
【0031】
ボディーキャビティ105を上から見た形状は、円形、楕円形、多角形(例えば、四角形)とすることができる。ボディーキャビティ105の角は曲線とすることができる。
図1に示すボディーキャビティ105を上から見た形状は、全体的に八角形の形状であり、ボディーキャビティ105の側面102は8個の各面で区分されることができ、好ましくは、各第1面の面積は各第2面の面積よりも小さい。ここで、各第1面はボディー110の各角部分と対向するボディーキャビティ105の側面であり、第2面は各第1面の間にある面とすることができる。
【0032】
第1反射カップ122及び第2反射カップ124は、ボディーキャビティ105の底部103の下のボディー110の内部に互いに離隔して配置されることができる。第1反射カップ122は、ボディーキャビティ105の底部から陥没し、上部が開放された構造とすることができる。
【0033】
例えば、ボディーキャビティ105の底部103は、上部が開放され、側面と底部からなる第1キャビティ162を有することができ、第1反射カップ122は第1キャビティ162内に配置されることができる。
【0034】
第2反射カップ124は、第1キャビティ162と離隔してボディーキャビティ105の底部から陥没し、上部が開放された構造とすることができる。例えば、ボディーキャビティ105の底部103は、上部が開放され、側面と底部からなる第2キャビティ164を有することができ、第2反射カップ124は第2キャビティ164内に配置されることができる。このとき、第2キャビティ164は第1キャビティ162と離隔することができる。
【0035】
第1反射カップ122と第2反射カップ124の間には、ボディーキャビティ105の底部103の一部分が位置し、底部103の一部分によって第1反射カップ122と第2反射カップ124とは隔離されることができる。
【0036】
上から見た第1キャビティ162及び第2キャビティ164の形状は、カップ形状、凹状の容器形状などで形成されることができ、各々の側面は各々の底部に対して垂直とするか、または傾斜させることができる。
【0037】
第1反射カップ122及び第2反射カップ124のそれぞれの、少なくとも一部分はボディー110を貫通してボディー110の外部に露出されることができる。第1反射カップ122及び第2反射カップ124の少なくとも一部がボディー110の外部に露出されるので、第1発光素子132及び第2発光素子134から発生する熱をボディー110の外部に放出させる効率を向上させることができる。
【0038】
例えば、第1反射カップ122の一端142は、ボディー110の第1側面を貫通して露出されることができる。また、第2反射カップ124の一端144は、ボディー110の第2側面を貫通して露出されることができる。ここで、第2側面は第1側面と対向する側面とすることができる。
【0039】
第1反射カップ122及び第2反射カップ124は、金属材質、例えば、銀、金または銅などの材質とすることができ、これらをめっきした金属材質であっても良い。第1反射カップ122と第2反射カップ124は、ボディー110と同じ材質で、ボディー110と一体型であっても良く、または、ボディー110と異なる材質で、ボディー110と一体型ではなくても良い。第1反射カップ122及び第2反射カップ124は、連結部126を基準にして形状及び大きさにおいて対称をなすことができる。連結部126は、ボディーキャビティ105の底面の下のボディー110内部に、第1反射カップ122及び第2反射カップ124とそれぞれ離隔して形成される。連結部126は、電気を通すことができる伝導性物質からなることができる。
【0040】
図1に示すように、連結部126は第1反射カップ122と第2反射カップ124との間に配置されることができる。例えば、連結部126は、第1反射カップ122と第2反射カップ124との間のボディーキャビティ105の第3側面に隣接するボディーキャビティ105の底部の内部に配置されることができる。
【0041】
連結部126の少なくとも一部分はボディー110を貫通して露出されることができる。例えば、連結部126の一端はボディーキャビティ105の第3側面を貫通して露出されることができる。ここで、ボディー110の第3側面は、ボディー110の第1側面及び第2側面と垂直なある一側面である。
【0042】
ツェナーダイオード150は、発光素子パッケージ100の耐電圧を向上させるために第1反射カップ122及び第2反射カップ124のうちいずれか一つの上に配置される。
図1に示すように、第2反射カップ124の上部面124−1上にツェナーダイオード150がマウント(mount)されることができる。
【0043】
図2は、
図1に示された発光素子パッケージの底面図で、
図3は、
図1に示された発光素子パッケージの第1側面図で、
図4は、
図1に示された発光素子パッケージの第2側面図で、
図5は、
図1に示された発光素子パッケージの第3側面図で、
図6は、
図1に示された発光素子パッケージの第4側面図である。
v
図2乃至
図6を参照すると、第1反射カップ122の下部面202はボディー110の下部面107から露出され、第1反射カップ122の一端142は第1側面210から突出されてボディー110の外部に露出されることができる。
【0044】
第2反射カップ124の下部面204はボディー110の下部面107から露出され、第2反射カップ124の一端144はボディー110の第2側面220から突出されて露出されることができる。連結部126の一端146はボディー110の下部面107の一部をなし、ボディー110の第3側面230から突出されてボディー110の外部に露出されることができる。
【0045】
第1反射カップ122及び第2反射カップ124それぞれの一端142,144及び下部面202,204が、ボディー110の外部に露出されるので、第1発光素子132及び第2発光素子134から発生する熱をボディー110の外部に放出させる効率を向上させることができる。
【0046】
露出される第1反射カップ122の一端142、第2反射カップ124の一端144、及び連結部126の一端146の形状は、長方形、正方形またはU字形状などのように多様に形成されることができる。
【0047】
第1反射カップ122、第2反射カップ124、及び連結部126の厚さは、200μm〜300μmとすることができる。また、ボディー110の外部に露出される第1反射カップ122の一端142、第2反射カップ124の一端144、及び連結部126の一端146の厚さは、0.2mm〜0.3mmとすることができる。
【0048】
第1発光素子132は、第1反射カップ122の第1キャビティ162内に配置され、第2発光素子134は、第2反射カップ124の第2キャビティ164内に配置される。すなわち、第1発光素子132は、第1反射カップ122の第1キャビティ162の底部の上に配置され、第2発光素子134は、第2反射カップ124の第2キャビティ164の底部の上に配置されることができる。
【0049】
第1発光素子132は、第1キャビティ162の側面から離隔されるように配置され、第2発光素子134は、第2キャビティ164の側面から離隔されるように配置されることができる。
【0050】
第1発光素子132及び第2発光素子134のそれぞれのチップのサイズは、好ましくは、横×縦が800μm×400μmであり、厚さは100μm〜150μmである。
【0051】
ワイヤ152〜158は、連結部126を通じて第1発光素子132と第2発光素子134を互いに連結する。第1ワイヤ152は、第1発光素子132と第1反射カップ122を連結し、第2ワイヤ154は、第1発光素子132と連結部126を連結し、第3ワイヤ156は、連結部126と第2発光素子134を連結し、第4ワイヤ158は、第2発光素子134と第2反射カップ124を連結することができる。
【0052】
連結部126と第1発光素子132との間に第2ワイヤ154をボンディング(bonding)し、連結部126と第2発光素子134との間に第3ワイヤ156をボンディングすることによって、第1発光素子132と第2発光素子134は互いに電気的に連結されることができる。
【0053】
図1に示すように、第2反射カップ124の上部面124−1にマウントされたツェナーダイオード150は、第5ワイヤ159によって第1反射カップ122と電気的に連結されることができる。例えば、第5ワイヤ159の一端はツェナーダイオード150にボンディングされ、第5ワイヤ159の他端は第1反射カップ122の上部面122−1とボンディングされることができる。
【0054】
図1に示したものと異なり、ツェナーダイオード150が第1反射カップ122の上部面122−1にマウントされた場合には、第5ワイヤ159の一端はツェナーダイオード150にボンディングされ、他端は第2反射カップ124の上部面124−1とボンディングされることができる。
【0055】
連結部126は、第1反射カップ122及び第2反射カップ124と離隔、分離されて第1発光素子132及び第2発光素子134とは独立的に形成されている。そのため、連結部126は、第1発光素子132と第2発光素子134とを電気的に安定に直列連結できて電気的信頼性を向上させることができる。
【0056】
第1発光素子132と第2発光素子134は光を発生する素子であり、光の発生と共に熱を放出する熱源である。第1反射カップ122は、熱源である第1発光素子132から発生する熱がボディー110に放射されることを遮断し、第2反射カップ124は第2発光素子134から発生する熱がボディー110に放射されることを遮断する。すなわち、第1反射カップ122及び第2反射カップ124は、熱源である第1発光素子132と第2発光素子134を熱的に分離させる。また、第1反射カップ122及び第2反射カップ124は、第1発光素子132が照射した光と、第2発光素子134が照射した光とが、互いに干渉しないように遮断する役割を果たす。また、第1反射カップ122と第2反射カップ124とが、ボディー110の底部の内部に形成されるので、第1反射カップ122と第2反射カップ124の熱的分離がさらに向上され、第1発光素子132と第2発光素子134間の光の干渉を遮断するのを向上させることができる。
【0057】
結局、実施例は、第1発光素子132を第1反射カップ122の第1キャビティ162内部に配置し、第2発光素子134を第2反射カップ124内部の第2キャビティ164内部に配置させることによって、第1発光素子132と第2発光素子134をそれぞれ、熱的及び光学的に互いに分離させることができる。
【0058】
ボディー110は後面に、ボディー110の形成のために樹脂を注入するための樹脂注入ホール240を有する。樹脂注入ホール240は、第1反射カップ122と第2反射カップ124との間のボディー110に位置することができる。
【0059】
図7は、
図1に示された発光素子パッケージ100の平面図である。説明の便宜のために
図1に示されたワイヤ151〜159は省略する。
図7を参照すると、第1反射カップ122と第2反射カップ124は、互いに一定距離D1だけ離隔し、その間には、ポリフタルアミドからなるボディー110の底部が介在される。
【0060】
熱源を分離し、発光素子132、134間の光干渉を効果的に遮断するために、第1反射カップ122と第2反射カップ124との離隔距離D1は、少なくとも100μm以上の間隔を有するようにする。
【0061】
また、発光素子132、134間の光干渉を効果的に遮断し、反射効率を高めるために、第1発光素子132は、第1反射カップ122の側面から一定距離だけ離隔して第1反射カップ122の底部に配置され、第2発光素子134は、第2反射カップ124の側面から一定距離だけ離隔して第2反射カップ124の底部に配置される。第1反射カップ122の対向する側面のそれぞれから第1発光素子132までの距離は、互いに同じであってもよく、異ならせてもよい。また、第2反射カップ124の対向する側面のそれぞれから第2発光素子134までの距離は、互いに同じであってもよく、異ならせてもよい。
【0062】
例えば、第1反射カップ122に配置される第1発光素子132と、第2反射カップ124に配置される第2発光素子134との間のピッチ(pitch)は、2mm〜3mmとすることができる。
【0063】
また、例えば、第1発光素子132は第1反射カップ122の底部の中央にマウントされることができ、第2発光素子134は第2反射カップ124の底部の中央にマウントされることができる。
【0064】
具体的に、第1反射カップ122の短側面から第1発光素子132までの離隔距離D2は200μmであり、第1反射カップ122の長側面から第1発光素子132までの離隔距離D3は500μmであると良い。
【0065】
連結部126は第1反射カップ122及び第2反射カップ124のそれぞれと、一定距離D4だけ離隔し、その間には、ポリフタルアミドからなるボディー110の底部が介在される。
【0066】
例えば、第1反射カップ122と連結部126との間の離隔距離D4は、第1反射カップ122と第2反射カップ124との間の離隔距離D1と同じであっても良い。
【0067】
図8は、
図7に示された発光素子パッケージのA―A’線断面図である。
図8にはワイヤ152乃至159の図示を省略する。
【0068】
図8を参照すると、第1反射カップ122の側面の傾斜角θ1は、ボディーキャビティ105の側面の傾斜角と、異ならせても良い。例えば、第1反射カップ122の側面と底部とがなす角度θ1は、90°〜160°とすることができる。
【0069】
ボディーキャビティ105の側面102と底部103とがなす角度θ2は、140°〜170°とすることができる。ボディーキャビティ105の側面上端は折れ曲がった枠を有する。ボディーキャビティ105の上部側面は折れ曲がるように形成されることができる。すなわち、ボディーキャビティ105は、ボディー110の上部面802と底部103との間に位置し、ボディー110の上部面802と段差を有し、ボディー110の上部面802と水平な枠部804を有することができる。
【0070】
例えば、ボディーキャビティ105の側面102の上端はボディーキャビティ105の上部面802と段差を有し、上部面802と水平な枠部804を有することができる。
【0071】
ボディーキャビティ105の上部面802と枠部804との間の段差K1は、50〜80μmであり、枠部804の長さK2は、50〜130μmとすることができる。ボディーキャビティ105の側面102の上端は、上述したような段差が、少なくても一つ以上形成されることができる。
【0072】
このように、段差を有する枠部804をボディーキャビティ105の側面102の上端に有するようにするのは、浸透経路を長くするためであって、これにより、ガス(gas)が外部から発光素子パッケージ内部に浸透することを防止することができ、発光素子パッケージ100の気密性を向上させることができる。
【0073】
発光素子132、134間の光干渉を遮断し、光反射効率を向上させるために第1反射カップ122と第2反射カップ124の深さHは、発光素子132、134の高さを考慮して決定されることができる。
【0074】
図13aは、実施例による第1反射カップの深さを示す。
【0075】
図13aを参照すると、好ましくは、第1反射カップ122の上部面122−1は、第1反射カップ122の底部122−2にマウントされた第1発光素子132の上部面と水平である。好ましくは、第1反射カップ122の深さH1は、第1発光素子132の高さa1と同一である(H1=a1)。ここで、深さH1は、第1反射カップ122の上部面122−1と底部122−2との間の距離である。
図13aに示された第1反射カップ122に対する説明は、第2反射カップ124の場合にも同様に適用可能である。
【0076】
図13bは、他の実施例による第1反射カップの深さを示す。
【0077】
図13bを参照すると、好ましくは、第1反射カップ122の上部面122−1は、第1反射カップ122の底部122−2にマウントされた第1発光素子132の上部面よりも高い。すなわち、好ましくは、第1反射カップ122の深さH2は、第1発光素子132の高さa1よりも大きい(H2>a1)。例えば、第1反射カップ122の深さH2は、第1発光素子132の高さa1よりも大きく、第1発光素子132の高さの2倍より小さくすることができる。(a1<H2<2a1)。
図13bに示された第1反射カップ122に対する説明は、第2反射カップ124の場合にも同一に適用可能である。
【0078】
図13cは、また他の実施例による第1反射カップの深さを示す。
【0079】
図13cを参照すると、好ましくは、第1反射カップ122の上部面122−1は、第1反射カップ122にマウントされた第1発光素子132の上部面よりも低い。第1反射カップ122の深さH3は、第1発光素子132の高さa1よりも小さくすることができる(H3<a1)。
【0080】
例えば、第1反射カップ122の深さH3は、第1発光素子132の高さa1よりも小さく、第1発光素子132の高さa1の1/2倍より大きくすることができる(a1/2<H3<a1)。
図13cに示された第1反射カップ122に対する説明は、第2反射カップ124の場合にも同様に適用可能である。
【0081】
図9は、
図7に示された発光素子パッケージのB―B’線断面図である。
図9には、ワイヤ152乃至159の図示を省略する。
図9を参照すると、連結部126の上部面は第1反射カップ122及び第2反射カップ124の上部面と平行であり、連結部126の一端146はボディー110の底部の一部をなし、ボディー110の第3側面230を貫通してボディー110の外部に突出されて露出されることができる。
【0082】
実施例による発光素子パッケージは、
図8に示すように、ボディーキャビティ105内には第1発光素子132及び第2発光素子134を密封して保護するように封止材820(encapsulation material)が充填されることができる。
【0083】
封止材820は、第1発光素子132及び第2発光素子134を外部と隔離するために、ボディーキャビティ105はもちろん、第1発光素子132がマウントされた第1反射カップ122の内部及び第2発光素子134がマウントされた第2反射カップ124の内部にも充填されることができる。
【0084】
封止材820は、シリコンまたは樹脂材質で形成されることができる。封止材820は、ボディーキャビティ105内にシリコンまたは樹脂材質を充填した後、これを硬化する方式で形成されることができるが、これに限定されるものではない。
【0085】
封止材820は、第1発光素子132及び第2発光素子134から放出される光の特性を変化させるための蛍光体を含むことができ、蛍光体により発光素子132、134から放出される光が励起されて他の色相を具現することができる。
【0086】
例えば、発光素子132、134が青色発光ダイオードであり、蛍光体が黄色蛍光体である場合、黄色蛍光体は青色光により励起されて白色の光を生成できる。発光素子132、134が紫外線(UV)を放出する場合には、R、G、Bの三色の蛍光体が封止材820に添加されて白色光を具現することもできる。一方、封止材820上には、レンズ(図示せず)がさらに形成されて、発光素子パッケージ100が放出する光の配光(light distribution)を調節できる。
【0087】
図10は、実施例による発光素子パッケージの各発光素子間の直列連結を示す。
図10を参照すると、第1ワイヤ1052の一端は第1反射カップ122の上部面122−1にボンディングされ、第1ワイヤ1052の他端は第1発光素子132にボンディングされることができる。また、第2ワイヤ1054の一端は第1発光素子132にボンディングされ、第2ワイヤ1054の他端は連結部126にボンディングされることができる。
【0088】
また、第3ワイヤ1056の一端は連結部126にボンディングされ、第3ワイヤ1056の他端は第2発光素子134にボンディングされることができる。また、第4ワイヤ1058の一端は第2発光素子134にボンディングされ、第4ワイヤ1058の他端は第2反射カップ124の上部面124−1にボンディングされることができる。
【0089】
図10に示された発光素子132、134は、第1乃至第4ワイヤ1052乃至1058のボンディングによって電気的に直列連結されることができる。
図10に示された発光素子132、134間の直列連結は、発光素子132、134と独立的な連結部126を媒介にするので、第1発光素子132と第2発光素子134を電気的に安定に直列連結することができて、発光素子パッケージの電気的信頼性を向上させることができる。
【0090】
図11は、実施例による発光素子パッケージの各発光素子間の並列連結を示す。
図11を参照すると、第1ワイヤ1152の一端は第1反射カップ122の上部面122−1にボンディングされ、第1ワイヤ1152の他端は第1発光素子132にボンディングされることができる。
【0091】
第2ワイヤ1154の一端は第1発光素子132とボンディングされ、第2ワイヤ1154の他端は第2反射カップ124の上部面124-1とボンディングされることができる。第3ワイヤ1156の一端は第1反射カップ122の上部面122−1とボンディングされ、第3ワイヤ1156の他端は第2発光素子134にボンディングされることができる。最後に、第4ワイヤ1158の一端は第2発光素子134にボンディングされ、第4ワイヤ1158の他端は第2反射カップ124の上部面124−1にボンディングされることができる。したがって、
図11に示された発光素子132、134は、第1〜第4ワイヤ1152〜1158のボンディングによって電気的に並列連結されることができる。
【0092】
図12は、他の実施例による発光素子パッケージの各発光素子間の直列連結を示す。
図12を参照すると、第1ワイヤ1252の一端は第1反射カップ122の上部面122−1にボンディングされ、第1ワイヤ1252の他端は第1発光素子132にボンディングされることができる。また、第2ワイヤ1254の一端は第1発光素子132にボンディングされ、第2ワイヤ1254の他端は第2発光素子134に直接にボンディングされることができる。第3ワイヤ1256の一端は第2発光素子134に連結され、第3ワイヤ1256の他端は第2反射カップ124の上部面124−1にボンディングされることができる。
【0093】
図12に示された発光素子132、134は、第1乃至第3ワイヤ1252乃至1256のボンディングによって電気的に直列連結されることができる。
図10とは異なり、第2ワイヤ1254によって第1発光素子132と第2発光素子134が連結部126を媒介にせず、互いに直接連結されることができる。
【0094】
上述した第1反射カップ122、第2反射カップ124、第1発光素子132、第2発光素子134、及びツェナーダイオード150にボンディングされた各ワイヤの高さは、ボディーキャビティ105の上部面106の高さより低くすることができる。
【0095】
上述したように、実施例は、1カップタイプの発光素子パッケージではなく、ボディー110内に分離された2個の反射カップ122,124のそれぞれの内部に発光素子132、134がマウントされた構造である。これによって、熱源である発光素子132、134を互いに分離させ、発光素子132、134から発散される熱を反射カップ122,124によって遮断して熱による発光素子パッケージ100のボディー110の変色を防止して、発光素子パッケージ100の寿命を延長させることができる。また、互いに分離された2個の反射カップ122,124によって各発光素子132、134から照射される光が互いに干渉することを防止することができる。
【0096】
図14は、
図1に示された第1発光素子132及び第2発光素子134の一実施例を示す断面図である。
図14を参照すると、第1発光素子132は、基板20、発光構造物30、伝導層40、第1電極12及び第2電極14を含む。第2発光素子134は、基板20、発光構造物30、伝導層40、第3電極16及び第4電極18を含む。
図1に示された第2発光素子134は第1発光素子132と同一の構成を有することができる。
【0097】
基板20は、発光構造物30を支持し、透光性を有する材質、例えば、サファイア基板、シリコン(Si)基板、酸化亜鉛(ZnO)基板、及び窒化物半導体基板のうちいずれか一つ、または、GaN、InGaN、AlGaN、AlInGaN、SiC、GaP、InP、Ga
20
3、そしてGaAsのうち少なくとも一つが積層された基板とすることができる。
【0098】
発光構造物30は、第1導電型半導体層32と、活性層33と、第2導電型半導体層34とを含む。
【0099】
第1導電型半導体層32は、例えば、n型半導体層を含むことができ、n型半導体層は、In
xAl
yGa
1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料、例えば、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInNなどから選択されることができ、Si、Ge、Sn、Se、Teなどのn型ドーパントがドーピングされることができる。
【0100】
活性層33は、第1導電型半導体層32上に配置される。活性層33は、例えば、In
xAl
yGa
1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料を含んで形成することができ、量子細線(Quantum wire)構造、量子ドット(Quantum dot)構造、単一量子井戸構造、または多重量子井戸構造(MQW:Multi Quantum Well)のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0101】
活性層33は、第1導電型半導体層32及び第2導電型半導体層34から提供される電子及び正孔の再結合(recombination)過程で発生されるエネルギーにより光を生成することができる。活性層33は、様々な波長を有する光の生成が可能な層であって、その生成する光の波長範囲については限定しない。
【0102】
活性層33上には第2導電型半導体層34が配置される。第2導電型半導体層34は、例えば、p型半導体層として具現されることができ、p型半導体層は、In
xAl
yGa
1−x−yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料、例えば、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInNなどから選択されることができ、Mg、Zn、Ca、Sr、Baなどのp型ドーパントがドーピングされることができる。
【0103】
発光構造物30は、第2導電型半導体層34、活性層33、及び第1導電型半導体層32の一部分がメサエッチング(mesa etching)されて、第1導電型半導体層32の一部領域が露出されることができる。
【0104】
伝導層40は、第2導電型半導体層34上に配置される。伝導層40は全反射を減少させるだけでなく、透光性がよいので活性層33から第2導電型半導体層34に放出される光の抽出効率を増加させることができる。伝導層40は、発光波長に対して透過率が高い透明な酸化物系物質からなることができる。例えば、透明な酸化物系物質には,ITO(Indium Tin Oxide)、TO(Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)及びZnO(Zinc Oxide)などがある。他の実施例において伝導層40は省略されても良い。
【0105】
第1電極12または第3電極16は、露出される第1導電型半導体層32の領域上に配置され、第2電極14または第4電極18は、第2導電型半導体層34または伝導層40上に配置されることができる。好ましくは、第1電極12及び第3電極16はn型電極であり、第2電極14及び第4電極18はp型電極である。第1乃至第4電極12,14,16,18は金属物質、例えば、Ti、Al、Al alloy、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag、Ag alloy、Au,Hf、Pt、Ru及びAuなどのうち、一つ以上の物質または合金を含む物質であっても良く、その形態は、単層または多層とすることができる。
【0106】
図15は、実施例による発光素子パッケージに含まれる第1電極乃至第4電極間の第1連結を示す。
【0107】
図15を参照すると、第1電極12及び第2電極14のうちいずれか一方は第1反射カップ122と電気的に連結され、第3電極16及び第4電極18のうちいずれか一方は第2反射カップ124と電気的に連結される。そして、連結部126は、第1電極12及び第2電極14のうち他方と、第3電極16及び第4電極18のうち他方とを電気的に連結する。
【0108】
例えば、第1ワイヤ1052によって第1発光素子132の第1電極12は第1反射カップ122に電気的に連結され、第4ワイヤ1058によって第2発光素子134の第4電極18は第2反射カップ124に電気的に連結されることができる。
【0109】
連結部126は、第2ワイヤ1054及び第3ワイヤ1056によって第1発光素子132の第2電極14と第2発光素子134の第3電極16とを電気的に連結することができる。
【0110】
第2ワイヤ1054によって第1発光素子132の第2電極14は連結部126と電気的に連結され、第3ワイヤ1056によって第2発光素子134の第3電極16は連結部126と電気的に連結されることができる。
【0111】
図16は実施例による発光素子パッケージに含まれる第1電極乃至第4電極間の第2連結を示す。
【0112】
図16を参照すると、第1電極12及び第2電極14のうちいずれか一方は第1反射カップ122と電気的に連結され、第3電極16及び第4電極18のうちいずれか一方は第2反射カップ124と電気的に連結される。
【0113】
第1電極12及び第2電極14のうち他方は第2反射カップ124と電気的に連結され、第3電極16及び第4電極18のうち他方は第1反射カップ122と電気的に連結されることができる。
【0114】
例えば、第1ワイヤ1152によって第1発光素子132の第1電極12は第1反射カップ122に電気的に連結され、第4ワイヤ1158によって第2発光素子134の第4電極18は第2反射カップ124に電気的に連結されることができる。
【0115】
第2ワイヤ1154によって第2電極14は第2反射カップ124と電気的に連結され、第3ワイヤ1156によって第3電極16は第1反射カップ122と電気的に連結されることができる。
【0116】
図17は実施例による発光素子パッケージに含まれる第1電極乃至第4電極間の第3連結を示す。
【0117】
図17を参照すると、第1電極12及び第2電極14のうちいずれか一方は第1反射カップ122と電気的に連結され、第3電極16及び第4電極18のうちいずれか一方は第2反射カップ124と電気的に連結される。第1電極12及び第2電極14のうち他方は、第3電極16及び第4電極18のうち他方に電気的に連結される。
【0118】
例えば、第1ワイヤ1252によって第1発光素子132の第1電極12は第1反射カップ122に電気的に連結され、第3ワイヤ1256によって第2発光素子134の第4電極18は第2反射カップ124に電気的に連結されることができる。第2ワイヤ1254によって第2電極14は第3電極16と電気的に連結されることができる。
【0119】
図18は、実施例による発光素子パッケージを含む照明装置の一実施例の分解斜視図である。
図18を参照すると、実施例による照明装置は、光を投射する光源750と、前記光源750が内蔵されるハウジング700と、前記光源750の熱を放出する放熱部740、及び前記光源750と放熱部740とを前記ハウジング700に結合するホルダー760と、を含んでなる。
【0120】
前記ハウジング700は、電気ソケット(図示せず)に結合されるソケット結合部710と、前記ソケット結合部710と連結されて光源750が内蔵されるボディー部730とを含む。ボディー部730には、一つの空気流動口720が貫通して形成されることができる。
【0121】
前記ハウジング700のボディー部730上に複数個の空気流動口720が具備されており、前記空気流動口720は、一つの空気流動口からなることもでき、複数個の流動口を、図示のような放射状の配置以外に多様に配置することもできる。
【0122】
そして、前記光源750は、基板754上に複数個の発光素子パッケージ752が具備される。ここで、前記基板754は、前記ハウジング700の開口部に挿入可能な形状とすることができ、後述のように、放熱部740に熱を伝達するために熱伝導率の高い物質からなることができる。
【0123】
そして、前記光源750の下部にはホルダー760が具備され、前記ホルダー760はフレームと、また他の空気流動口とを含むことができる。また、図示されていないが、前記光源750の下部には光学部材が具備されて、前記光源750の発光素子パッケージ752から投射される光を拡散、散乱または収斂させることができる。実施例による照明装置は、上述した実施例による発光素子パッケージを使用して、照明装置に装着される発光素子パッケージの寿命を延長させ、光干渉現象を防止することができる。
【0124】
図19は、実施例による発光素子パッケージ100を含む表示装置を示す図である。
【0125】
図19を参照すると、本実施例による表示装置800は、光源モジュール830,835と、ボトムカバー810上の反射板820と、反射板820の前方に配置され、前記光源モジュール830,835から発散される光を表示装置の前方に案内する導光板840と、導光板840の前方に配置されるプリズムシート850,860を含む光学シートと、プリズムシート850,860の前方に配置されるパネル870と、パネル870の前方に配置されるカラーフィルタ880と、を含むことができる。ここで、バックライトユニットは、ボトムカバー810、反射板820、光源モジュール830,835、導光板840及び光学シートからなることができる。
【0126】
光源モジュールは、基板830上の発光素子パッケージ835を含んでなる。ここで、基板830は、PCBなどが使用されることができ、発光素子パッケージ835は、
図1に示された実施例であっても良い。
【0127】
ボトムカバー810は、表示装置800内の構成要素を収納することができる。そして、反射板820は、本図面のように、別途の構成要素として設けられることもでき、導光板840の後面や前記ボトムカバー810の前面に反射度の高い物質でコーティングされる形態で設けられることもできる。
【0128】
ここで、反射板820は、反射率が高く、超薄型で使用可能な素材を使用することができ、ポリエチレンテレフタルレート(PolyEthylene Terephtalate;PET)を使用することができる。
【0129】
そして、導光板840は、光源モジュールから放出される光を散乱させて、その光が液晶表示装置の画面の全領域にわたって均一に分布されるようにする。したがって、導光板840は、屈折率と透過率の良い材料からなり、ポリメチルメタクリレート(PolyMethylMethAcrylate;PMMA)、ポリカーボネート(PolyCarbonate;PC)又はポリエチレン(PolyEthylene;PE)などで形成されることができる。
【0130】
そして、第1プリズムシート850は、支持フィルムの一面に、透光性かつ弾性を有する重合体材料で形成されることができ、重合体は、複数個の立体構造が反復的に形成されたプリズム層を有することができる。ここで、複数個のパターンは、図示のように山と谷が反復的にストライプタイプで具備されることができる。
【0131】
そして、第2プリズムシート860において、支持フィルムの一面の山と谷の方向は、好ましくは、第1プリズムシート850内の支持フィルムの一面の山と谷の方向と垂直とする。これは光源モジュールと反射シートから伝達された光をパネル870の前面に均一に分散させるためである。
【0132】
そして、図示されていないが、それぞれのプリズムシート上には、保護シートが具備され、支持フィルムの両面に光拡散性粒子とバインダーを含む保護層が具備されることができる。また、プリズム層は、ポリウレタン、スチレンブタジエン共重合体、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレートエラストマー、ポリイソプレン、ポリシリコンで構成される群から選ばれる重合体材料からなることができる。
【0133】
そして、図示されていないが、導光板840と第1プリズムシート850との間に拡散シートが配置されることができる。拡散シートは、ポリエステルとポリカーボネート系の材料からなることができ、バックライトユニットから入射された光を、屈折と散乱を通じて光投射角を最大に広げることができる。そして、拡散シートは、光拡散剤を含む支持層と、光射出面(第1プリズムシート方向)と光入射面(反射シート方向)に形成され、光拡散剤を含まない第1レイヤーと第2レイヤーと、を含むことができる。
【0134】
本実施例で、光学シートは、拡散シートと、第1プリズムシート850と、第2プリズムシート860とからなる。また、光学シートは他の組合せ、例えば、マイクロレンズアレイで構成されたり、または、拡散シートとマイクロレンズアレイとの組合せ、または、一つのプリズムシートとマイクロレンズアレイの組合せなど、で構成されることができる。
【0135】
パネル870は、液晶表示パネル(Liquid crystal display)が配置されることができ、液晶表示パネル870の他に、光源を必要とする他の種類のディスプレイ装置が具備されることができる。パネル870は、ガラスボディーの間に液晶が位置し、光の偏光性を用いるために偏光板を両ガラスボディーに載せた状態となっている。ここで、液晶は、液体と固体の中間的な特性を持ち、液体のように流動性を有する有機分子である液晶が結晶のように規則的に配列された状態を有するものであって、前記分子配列が外部電界により変化される性質を利用して画像を表示する。
【0136】
表示装置に使用される液晶表示パネルは、アクティブマトリックス(Active Matrix)方式であって、各画素に供給される電圧を調節するスィッチとしてトランジスタを使用する。そして、パネル870の前面にはカラーフィルタ880が具備されて、前記パネル870から投射された光を、各画素ごとに赤色、緑色及び青色の光のみを透過するので、画像を表現することができる。
【0137】
実施例による表示装置は、実施例による発光素子パッケージを具備する光源モジュールを使用することによって、各発光素子132、134から照射される光が互いに干渉されることを防止することができる。
【0138】
以上で説明した本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるということが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されず、特許請求の範囲により定められるべきである。