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KR20120014420A - 발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법 - Google Patents

발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법 Download PDF

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KR20120014420A
KR20120014420A KR1020100076469A KR20100076469A KR20120014420A KR 20120014420 A KR20120014420 A KR 20120014420A KR 1020100076469 A KR1020100076469 A KR 1020100076469A KR 20100076469 A KR20100076469 A KR 20100076469A KR 20120014420 A KR20120014420 A KR 20120014420A
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South Korea
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light
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 금속 구조물과 절연 물질을 포함하며, 전극층을 구비하는 몸체; 및 상기 몸체 상에 위치하며 상기 전극층에 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함한다. 상기 금속 구조물이 그물 형상을 가지며, 상기 절연 물질이 상기 금속 구조물의 그물 내를 채운다.

Description

발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND METHOD FOR MANUFACUTRING BODY OF LIGHT EMITTING DEVICE PACAKGE}
실시예는 발광 소자 패키지, 그리고 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 실내 외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 발광 다이오드를 사용하는 경우가 증가되고 있는 추세이다.
실시예는 방열 특성을 향상할 수 있는 발광 소자 패키지 및 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법을 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 금속 구조물과 절연 물질을 포함하며, 전극층을 구비하는 몸체; 및 상기 몸체 상에 위치하며 상기 전극층에 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함한다. 상기 금속 구조물이 그물 형상을 가지며, 상기 절연 물질이 상기 금속 구조물의 그물 내를 채운다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법은, 중공을 가지는 금속 구조물을 틀에 위치시키는 단계; 및 상기 틀에 절연 물질을 충진하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는, 방열 특성이 우수한 몸체를 구비하여 사용 중 온도 상승을 최소화할 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법은 간단한 방법으로 방열 특성이 우수한 몸체를 제조할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지에서 렌즈를 제외하고 도시한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3f는 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법의 공정들을 도시한 단면도들이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 6은 제4 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지에서 렌즈를 제외하고 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 다른 발광 소자 패키지(100)는, 금속 구조물(12)과 절연 물질(14)을 포함하며 제1 및 제2 전극층(41, 42)을 구비한 몸체(10)와, 이 몸체(10) 상에 위치하며 제1 및 제2 전극층(41, 42)에 전기적으로 연결되는 발광 소자(50)와, 발광 소자(50)를 몰딩하는 몰딩 부재(60)를 포함한다.
이를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
몸체(10)는 금속 구조물(12)과 절연 물질(14)을 포함하여 형성된다. 금속 구조물(12)은 중공을 가지는 구조, 일례로 미세한 금속선들이 서로 얽혀 있는 그물 형상을 가질 수 있다. 그리고 절연 물질(14)은 금속 구조물(12)의 중공과, 제1 금속 구조물(12a)과 제2 금속 구조물(12b) 사이의 공간을 채우면서 형성될 수 있다.
이에 따라, 몸체(10)는 금속 구조물(12)과 절연 물질(14)이 함께 형성되는 제1 부분(A)과, 금속 구조물(12a)과 제2 금속 구조물(12b) 사이의 절연 물질(14)만이 위치하는 제2 부분(B)을 포함할 수 있다.
금속 구조물(12)은 방열 특성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄(Al), 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn) 또는 이들 중 어느 하나를 포함하는 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그리고 절연 물질(14)은 금속 구조물(12)보다 낮은 온도에서 경화 또는 소결되는 수지 또는 세라믹일 수 있다. 수지로는 폴리프탈아미드(polyphthal amide, PPA), 액정고분자(liquid crystal polymer, LCP), 폴리아미드9T(polyamid9T, PA9T), 에폭시, 아크릴 등이 사용될 수 있다.
실시예에서는 몸체(10)가 방열 특성이 우수한 금속으로 형성된 금속 구조물(12)을 포함하므로, 발광 소자(50), 그리고 제1 및 제2 전극층(41, 42)에서 방출된 열이 몸체(10)의 금속 구조물(12)을 통해 원활하게 방출될 수 있다. 이에 따라 실시예의 몸체(10)는, 세라믹 또는 절연 물질만을 사용하여 낮은 열전도도를 가지는 종래의 몸체에 비하여 우수한 방열 특성을 가질 수 있다. 이에 따라 이 몸체(10)를 포함한 발광 소자 패키지(100)의 특성을 향상시킬 수 있다.
이때, 금속 구조물(12)이 그물 형상으로 형성되고 이 내부를 절연 물질(14)이 채우므로, 발광 소자(50), 그리고 제1 및 제2 전극층(41, 42)에서 발생된 열은 방출하면서도 제1 및 제2 전극층(41, 42)에 인가된 전압 등이 금속 구조물(12)을 통해 방출되는 것은 최소화할 수 있다.
그리고 제1 부분(A)에 몸체(10)를 관통하는 컨택홀(16)이 형성되어, 다른 부품(예를 들어, 인쇄회로기판 등)(도시하지 않음)과의 전기적 연결이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 또는, 이 컨택홀(16)을 통해 발광 소자(50), 또는 제1 및 제2 전극층(41, 42)에서 발생된 열을 좀더 원활하게 전달하여 방열 특성을 좀더 향상할 수 있다.
도 2에서는, 발광 소자(50)의 일부가 제1 부분(A) 상에 형성되고, 이 부분에 컨택홀(16)이 위치하여 발광 소자(50)에서 발생된 열을 효율적으로 방출하는 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 컨택홀(16)은 금속 구조물(12)이 위치한 부분에서, 발광 소자(50)와 제1 및 제2 전극층(41, 42) 사이, 또는 제1 및 제2 전극층(41, 42) 하부 등 다양한 위치에 형성될 수 있음은 물론이다.
이러한 컨택홀(16)은 제1 및 제2 전극층(41, 42)을 만드는 공정에서 함께 형성되어 제1 및 제2 전극층(41, 42)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 전극층(41, 42)과는 별개의 공정으로 형성되어 전극층(41, 42)과 다른 물질로 형성되는 것도 가능함은 물론이다.
본 실시예에서 금속 구조물(12)은 몸체(10)의 일측에 위치하는 제1 금속 구조물(12a)과, 이로부터 이격되어 몸체(10)의 타측에 위치하는 제2 금속 구조물(12b)를 포함할 수 있다. 제1 금속 구조물(12a) 상에 제1 전극층(41)이 형성되고, 제2 금속 구조물(12b) 상에 제2 전극층(42)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 금속 구조물(12)이 절연 물질(14)에 의해 서로 이격되는 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)를 포함하므로, 금속 구조물(12)을 포함하면서도 발광 소자(50)에 연결되는 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 전기적으로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
제1 및 제2 전극층(41, 42)은 전도성이 우수한 금속으로 구성될 수 있다. 이러한 금속으로는 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag) 등이 있다. 이러한 제1 및 제2 전극층(41, 42)은 도금 등에 의해 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 소정 두께를 가지는 금속 플레이트로 형성될 수도 있다.
이 제1 및 제2 전극층(41, 42)에 전기적으로 연결되면서 몸체(10)에 발광 소자(50)가 위치한다.
실시예에서는 발광 소자(50)의 두 개의 전극층(도시하지 않음)을 와이어(52a, 52b)를 이용하여 각기 제1 전극층(41) 및 제2 전극층(42)에 연결할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 와이어 본딩 이외에 다이 본딩(die bonding) 또는 플립 칩(flip chip) 방식 등에 의해 발광 소자(50)와 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 전기적으로 연결될 수 있다.
발광 소자(50)는 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있는데, LED 칩은 적색 LED, 청색 LED, 녹색 LED와 같은 유색의 LED로 구현되거나, 자외선(UV) LED로 구현될 수 있다. 실시예가 이러한 LED의 종류 및 개수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 몸체(10)에는 LED를 보호하기 위한 보호 소자(예를 들어, 제너 다이오드, 배리스터)(도시하지 않음) 등이 탑재될 수도 있다.
발광 소자(50) 및 와이어(52a, 52b)를 감싸면서 몰딩 부재(60)가 형성된다. 이 몰딩 부재(60)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 재료로 이루어질 수 있다. 이 몰딩 부재(60)는 발광 소자(50)부터 방출된 광을 흡수하여 다른 파장을 방출하는 형광 물질을 포함할 수 있다. 이때, 몰딩 부재(60)가 반구형의 형상을 가져 광 추출 효율을 향상하는 렌즈로서 기능할 수 있다.
이와 같은 발광 소자 패키지(100)는 금속 구조물(12)과 절연 물질(14)을 포함하는 몸체(10)를 구비하여 방열 특성을 향상할 수 있다.
이하, 도 3a 내지 도 3f를 참조하여 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법 및 이를 이용한 발광 소자 패키지의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3a 내지 도 3f는 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 제조 방법의 공정들을 도시한 단면도들이다.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 몸체(도 3f의 참조부호 10, 이하 동일)에 대응하는 형상의 개구부를 가지는 틀(110)에 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)을 서로 이격하여 위치시킨다. 이때, 제1 금속 구조물(12a)은 틀(110)의 일측(도면의 왼쪽)에 밀착하여 위치시키고 제2 금속 구조물(12b)은 틀(110)의 타측(도면의 오른쪽)에 위치시킨다.
이어서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 틀(110) 내에 수지 또는 세라믹의 절연 물질(14)을 충진하고 이를 경화하거나 소결하여, 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)의 중공 내부, 그리고 제1 금속 구조물(12a)과 제2 금속 구조물(12b) 사이에 절연 물질(14)을 충진한다. 이에 의하여 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)과 절연 물질(14)이 서로 일체화되어 몸체(10)를 형성한다. 이때, 절연 물질(14)은 경화 온도 또는 소결 온도가 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)의 녹는 온도보다 낮은 물질을 사용할 수 있다. 이에 의해 절연 물질(14)을 경화하는 과정에서 제1 및 제2 금속 구조물(12a, 12b)이 녹거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 도 3c에 도시한 바와 같이, 몸체(10)에 홀(16a)을 형성할 수 있다. 이러한 홀(16a)은 다양한 방법, 예를 들어, 에칭, 천공 등의 방법에 의해 형성될 수 있으며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 3d에 도시한 바와 같이, 몸체(10)에 금속층(44)을 형성하고, 도 3e에 도시한 바와 같이, 금속층(44)을 패터닝하여 제1 및 제2 전극층(41, 42)과 홀(도 3c의 참조부호 16a)에 금속이 충진된 컨택홀(16)을 형성할 수 있다. 여기서, 금속층(44)은 도금, 스퍼터링 등의 다양한 방법에 의해 형성할 수 있으며, 금속층(44)은 포토 레지스터 공정, 또는 마스크를 이용한 건식 또는 습식 식각에 의해 패터닝 될 수 있다.
본 실시예에서는 금속층(44)을 패터닝하여 제1 및 제2 전극층(41, 42)과 동시에 컨택홀(16)을 형성하는 것을 예시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 전극층(41, 42)를 형성하기 전 또는 형성한 후에 컨택홀(16)을 금속 물질로 채울 수 있다. 또한, 금속층(44)을 도금 등의 방법으로 형성하지 않고 소정 두께의 플레이트를 부착하여 제1 및 제2 전극층(41, 42)를 형성할 수도 있다.
이어서, 도 3f에 도시한 바와 같이, 발광 소자(50)를 몸체(10) 상에 위치시킨 다음, 와이어(52a, 52b)를 이용하여 발광 소자(50)와 제1 및 제2 전극층(41, 42)를 전기적으로 연결한 후, 몰딩 부재(60)로 몰딩하여 발광 소자 패키지(100)를 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 간단한 공정에 의하여 금속 구조물(12)과 절연 물질(14)을 구비하여 방열 특성을 향상할 수 있는 몸체(10) 및 이를 이용한 발광 소자 패키지(100)를 형성할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 제2 내지 제4 실시예에 따른 발광 소자 패키지 및 이의 제조 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 제1 실시예에 따른 발광 소자 패키지 및 이의 제조 방법에서 설명한 내용은 상세한 설명을 생략하고, 서로 다른 부분을 상세하게 설명한다.
도 4는 제2 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자 패키지(102)는, 몸체(10a)의 중앙 부분이 금속 구조물(122)과 절연 물질(142)이 함께 형성되는 제1 부분(A)이고, 몸체(10a)의 양측은 절연 물질(142)만이 위치하는 제2 부분(B)이다. 이때, 발광 소자(50)는 제1 부분(A)에 위치하고, 제1 및 제2 전극층(41, 42)은 제2 부분(B)에 위치한다.
이에 의해 발광 소자(50)에서 발생된 열을 금속 구조물(122)에 의해 신속하게 방열할 수 있다. 이때, 제1 부분(A)에 컨택홀(162)이 위치하여 발광 소자(50)에서 발생된 열의 방출을 좀더 원활하게 할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 컨택홀(162)이 제1 및 제2 전극층(41, 42) 하부에 위치하여 다른 부품과의 전기적 연결을 도울 수도 있다.
그리고 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 절연 물질(142)만으로 이루어진 부분에 위치하여 제1 및 제2 전극층(41, 42)에 인가된 전압이 다른 부분으로 흘러 손실되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 몸체(10a)를 제조하는 방법은 다음과 같다. 도 3a의 틀(참조부호 110, 이하 동일) 내에 금속 구조물(122)을 위치시킬 때 금속 구조물(122)을 틀(110)의 중앙부에 위치시킨 후, 절연 물질(124)을 충진하고 소결 및 경화하여 몸체(10a)를 제조할 수 있다. 컨택홀(162), 제1 및 제2 전극층(41, 42), 발광 소자(50) 등의 형성 방법은 도 3b 내지 도 3f와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
도 5는 제3 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자 패키지(104)는, 몸체(10b)에 상부가 개방되는 캐비티(20)가 형성되고, 이 캐비티(20) 내에 발광 소자(50)가 위치한다.
캐비티(20)의 측면은 캐비티(20)의 바닥면에 수직하거나 경사질 수 있다. 캐비티(20)가 경사진 측면을 가지는 경우에 캐비티(20)의 측면과 바닥면이 이루는 각도는 100도 내지 170도 일 수 있다. 이때, 각도를 120도 이상으로 하여, 발광 소자(50)로부터 방출되는 광이 잘 반사되도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 캐비티(20)를 구비하여 발광 소자(50)에서 발광되는 광을 반사시켜 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도면에서는 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 몸체(10)의 상면에 위치한 것을 예시하였으나, 제1 및 제2 전극층(41, 42)이 몸체(10)를 관통하여 캐비티(20)의 바닥면에 위치하는 것도 가능하다. 그리고 도면에서는 이 캐비티(20)의 평면 형상을 원형으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 캐비티(20)는 사각형을 포함하는 다각형 형태의 평면 형상을 가질 수도 있다.
본 실시예에 따른 몸체(10b)는, 발광 소자(50)를 몸체(10b)에 위치시키기 전에 몸체(10b)에 캐비티(20)를 형성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 캐비티(20)는 다양한 방법, 일례로, 에칭 등의 방법으로 형성될 수 있다.
도 6은 제4 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자 패키지(106)는 발광 소자(50a)가 수직형 칩으로 이루어질 수 있다. 이에 의해 몸체(10c)에 위치한 발광 소자(50a)의 하나의 전극(도시하지 않음)이 제2 전극층(42)에 직접 접촉하여 전기적으로 연결되고, 다른 전극(도시하지 않음)이 와이어(52)를 통해 제1 전극층(41)에 전기적으로 연결된다.
이 경우에는 제2 전극층(42)가 발광 소자(50a) 아래에 위치하므로 금속 구조물(126) 중 제1 금속 구조물(126a)를 상대적으로 작게 형성하고, 제2 금속 구조물(126b)을 상대적으로 크게 형성할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 발광 소자(50a), 그리고 제1 및 제2 전극층(41, 42)의 하부 전체에 제2 금속 구조물(126b)을 위치시켜 발광 소자(50a), 그리고 제1 및 제2 전극층(41, 42)에서 발생된 열을 신속하게 방열할 수 있다.
그리고 본 실시예에서는 절연 물질(146)만으로 이루어진 제2 부분(B)이 복수 개로 구비된다. 도면에서는 제2 부분(B)이 두 개 구비된 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 실시예들에 따른 발광 소자 패키지는 백라이트 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등과 같은 조명 시스템으로 기능할 수 있다. 이를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 7의 백라이트 유닛(1100)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 한정되지 않는다.
도 7을 참조하면, 백라이트 유닛(1100)은, 바텀 커버(1140), 이 바텀 커버(1140) 내에 배치된 광 가이드 부재(1120), 이 광가이드 부재(1120)의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 발광 모듈(1110)을 포함할 수 있다. 또한, 광가이드 부재(1120) 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다.
바텀 커버(1140)는 광가이드 부재(1120), 발광 모듈(1100) 및 반사 시트(1130)가 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 또는 수지로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 모듈(1110)은, 기판(700)에 탑재된 복수의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다. 복수의 발광 소자 패키지(600)는 광가이드 부재(1120)에 빛을 제공한다.
도시된 것처럼, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140)의 내측면들 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있으며, 이에 따라 광가이드 부재(1120)의 적어도 하나의 측면을 향해 빛을 제공할 수 있다.
다만, 발광 모듈(1110)은 바텀 커버(1140) 내에서 광가이드 부재(1120)의 아래에 배치되어, 광가이드 부재(1120)의 밑면을 향해 빛을 제공할 수도 있다. 이는 백라이트 유닛(1100)의 설계에 따라 다양하게 변형 가능하다.
광가이드 부재(1120)는 바텀 커버(1140) 내에 배치될 수 있다. 광가이드 부재(1120)는 발광 모듈(1110)으로부터 제공받은 빛을 면광원화하여, 표시 패널(미도시)로 가이드할 수 있다.
이러한 광가이드 부재(1120)는, 예를 들어, 도광판(light guide panel, LGP) 일 수 있다. 이 도광판을 예를 들어, 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl metaacrylate, PMMA)와 같은 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 폴리카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나로 형성될 수 있다.
이 광가이드 부재(1120)의 상측에 광학 시트(1150)이 배치될 수 있다.
이 광학 시트(1150)는, 예를 들어, 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(1150)이 확산 시트, 집광 시트, 휘도 상승 시트, 형광 시트가 적층되어 형성될 수 있다. 이 경우, 확산 시트(1150)는 발광 모듈(1110)에서 출사된 광을 고르게 확산시켜주고, 이 확산된 광이 집광 시트에 의해 표시 패널(미도시)로 집광될 수 있다. 이때, 집광 시트로부터 출사되는 광은 랜덤하게 편광된 광이다. 휘도 상승 시트는 집광 시트로부터 출사된 광의 편광도를 증가시킬 수 있다. 집광 시트는, 예를 들어, 수평 또는/및 수직 프리즘 시트일 수 있다. 그리고 휘도 상승 시트는, 예를 들어, 조도 강화 필름(dual brightness enhancement film) 일 수 있다. 또한, 형광 시트는 형광체가 푸함된 투광성 플레이트 또는 필름일 수 있다.
광가이드 부재(1120)의 아래에는 반사 시트(1130)가 배치될 수 있다. 반사 시트(1130)는 광가이드 부재(1120)의 하면을 통해 방출되는 빛을 광가이드 부재(1120)의 출사면을 향해 반사할 수 있다. 이 반사 시트(1130)는 반사율이 좋은 수지, 예를 들어, PET, PC, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride), 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8은 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 8의 조명 유닛(1200)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 8을 참조하면, 조명 유닛(1200)은, 케이스 몸체(1210), 이 케이스 몸체(1210)에 설치된 발광 모듈(1230), 케이스 몸체(1210)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1220)를 포함할 수 있다.
케이스 몸체(1210)는 방열 특성이 양호한 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 또는 수지로 형성될 수 있다.
발광 모듈(1230)은, 기판(700) 및 이 기판(700)에 탑재되는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다.
상기 기판(700)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 메탈 코아(metal core) PCB, 연성(flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.
또한, 기판(700)은 빛을 효율적으로 반사하는 물질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.
기판(700) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)가 탑재될 수 있다.
발광 소자 패키지(600)는 각각 적어도 하나의 발광 소자(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 발광 소자는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 소자 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 소자를 포함할 수 있다.
발광 모듈(1230)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 조합하여 배치할 수 있다. 또한, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 진행 경로 상에는 형광 시트가 더 배치될 수 있으며, 형광 시트는 상기 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광의 파장을 변화시킨다. 예를 들어, 발광 모듈(1230)에서 방출되는 광이 청색 파장대를 갖는 경우 형광 시트에는 황색 형광체가 포함될 수 있으며, 발광 모듈(1230)에서 방출된 광은 상기 형광 시트를 지나 최종적으로 백색광으로 보여지게 된다.
연결 단자(1220)는 발광 모듈(1230)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 8에 도시된 것에 따르면, 연결 단자(1220)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 연결 단자(1220)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
상술한 바와 같은 조명 시스템은 상기 발광 모듈에서 방출되는 광의 진행 경로 상에 광가이드 부재, 확산 시트, 집광 시트, 휘도상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 어느 하나가 배치되어, 원하는 광학적 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 실시예에 따른 조명 시스템은 방열 특성이 향상된 발광 소자 패키지를 포함함으로써, 신뢰성을 향상할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 금속 구조물과 절연 물질을 포함하는 몸체; 및
    상기 몸체 상에 위치하는 전극층;
    상기 몸체 상에서 상기 전극층에 전기적으로 연결되는 발광 소자
    를 포함하고,
    상기 금속 구조물이 그물 형상을 가지며, 상기 절연 물질이 상기 금속 구조물의 그물 내를 채우는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 금속 구조물과 상기 절연 물질이 함께 위치하는 제1 부분; 및
    상기 절연 물질만이 위치하는 제2 부분을 포함하는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극층이 상기 제1 부분 상에 위치하는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극층이 제1 전극층 및 제2 전극층을 포함하고,
    상기 금속 구조물이 상기 절연 물질에 의해 절연되는 제1 금속 구조물 및 상기 제2 금속 구조물을 포함하며,
    상기 제1 전극층이 상기 제1 금속 구조물 상에 위치하고, 상기 제2 전극층이 상기 제2 금속 구조물 상에 위치하는 발광 소자 패키지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 발광 소자의 적어도 일부가 상기 제1 부분 상에 위치하는 발광 소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발광 소자 전체가 상기 제1 부분 상에 위치하고, 상기 전극층이 제2 부분 상에 위치하는 발광 소자 패키지.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부분에 상기 몸체를 관통하는 컨택홀이 형성되는 발광 소자 패키지.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 부분이 복수로 구비되는 발광 소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자 패키지가 조명 시스템에 이용되는 발광 소자 패키지.
  10. 중공을 가지는 금속 구조물을 틀에 위치시키는 단계; 및
    상기 틀에 절연 물질을 충진하는 단계
    를 포함하는 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법.
  11. 제10에 있어서,
    상기 금속 구조물이 그물 형상을 가지는 발광 소자 패키지용 몸체의 제조 방법.
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