KR101049490B1 - 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈 - Google Patents

발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈을 위하여, (i) 복수개의 모퉁이들을 갖는 판상(板狀)의 N형 영역층, P형 영역층 및 활성층을 포함하는 적층체와, (ii) 상기 P형 영역층과 전기적으로 연결되며, 제1모퉁이 근방에 위치한 P형 패드와, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제2모퉁이 근방을 지나 상기 제2모퉁이에 인접한 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제1전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제4모퉁이 근방을 지나 상기 제4모퉁이에 인접한 상기 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제2전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제2전극 사이로 연장된 P형 제3전극을 포함하는, P형 전극과, (iii) 상기 N형 영역층과 전기적으로 연결되며, 상기 제3모퉁이 근방에 위치한 N형 패드와, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제1전극과, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제2전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제2전극을 포함하는, N형 전극을 구비하는, 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈을 제공한다.

Description

발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈{Light emitting device chip, light emitting device package comprising the same, and backlight module comprising the same}
본 발명은 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 발광소자는 전자장치, 예컨대 디스플레이장치에서 백라이트 모듈의 광원으로 사용되고 있다. 이러한 발광소자는 백라이트 모듈에 결합하기 전에 다양한 형태로 패키징될 수 있으며, 백라이트 모듈은 이와 같이 패키징된 발광소자 패키지를 구비한다.
발광소자 패키지의 효율은 구비하는 발광소자의 효율에 의해 직접적인 영향을 받을 수밖에 없으며, 발광소자 패키지를 구비하는 백라이트 모듈의 효율 역시 발광소자의 효율에 의해 직접적인 영향을 받을 수밖에 없다. 그러나 백라이트 모듈 및/또는 발광소자 패키지에 포함되는 종래의 발광소자의 경우, 소비전력이 높고 발광효율이 낮다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 (i) 복수개의 모퉁이들을 갖는 판상(板狀)의 N형 영역층, P형 영역층 및 활성층을 포함하는 적층체와, (ii) 상기 P형 영역층과 전기적으로 연결되며, 제1모퉁이 근방에 위치한 P형 패드와, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제2모퉁이 근방을 지나 상기 제2모퉁이에 인접한 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제1전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제4모퉁이 근방을 지나 상기 제4모퉁이에 인접한 상기 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제2전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제2전극 사이로 연장된 P형 제3전극을 포함하는, P형 전극과, (iii) 상기 N형 영역층과 전기적으로 연결되며, 상기 제3모퉁이 근방에 위치한 N형 패드와, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제1전극과, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제2전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제2전극을 포함하는, N형 전극을 구비하는, 발광소자 칩을 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 N형 전극은, 상기 N형 패드로부터 상기 제1모퉁이 반대 방향으로 연장된 N형 제3전극을 더 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 N형 제3전극은 상기 P형 제1전극의 선단과 상기 P형 제2전극의 선단 사이를 통과하여 상기 제3모퉁이를 향해 연장된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 N형 제3전극 상의 임의의 일 지점에서 상기 P형 제1전극의 선단까지의 거리와 상기 P형 제2전극의 선단까지의 거리가 같은 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)은 상기 N형 패드와 상기 제3모퉁이 사이에서 상호 컨택하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 P형 제3전극은 절곡(折曲)지점을 가지며, 상기 P형 제3전극의 상기 P형 패드와 상기 절곡지점 사이의 부분 상의 임의의 일 지점에서 상기 P형 제1전극까지의 거리와 상기 P형 제2전극까지의 거리가 같은 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 P형 제3전극은 절곡(折曲)지점을 가지며, 상기 P형 제3전극의 상기 P형 패드와 상기 절곡지점 사이의 부분 상의 임의의 일 지점에서 상기 N형 제1전극 선단까지의 거리와 상기 N형 제2전극 선단까지의 거리가 같은 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제2전극은 뾰족한 지점이 존재하도록 절곡(折曲)된 것이 아닌 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 N형 제1전극과 상기 P형 제1전극 사이의 거리가 일정하고, 상기 N형 제2전극과 상기 P형 제2전극 사이의 거리가 일정한 것으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기와 같은 발광소자 칩들 중 어느 하나를 구비하는 발광소자 패키지를 제공한다.
본 발명은 또한 상기와 같은 발광소자 패키지를 구비하는 백라이트 모듈을 제공한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈에 따르면, 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 칩, 이를 구비한 발광소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩은 적층체(10), P형 전극(20, 21, 22, 23) 및 N형 전극(30, 31, 32)을 구비한다.
적층체(10)는 복수개의 모퉁이들(c1, c2, c3, c4)을 갖는 판상(板狀) 형상으로, N형 영역층(11), P형 영역층(13) 및 활성층(15)을 포함한다. 활성층(15)은 N형 영역층(11)과 P형 영역층(13) 사이에 개재될 수 있다. 물론 도면에 도시된 것과 같이 P형 영역층(13) 상에는 필요에 따라 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성되는 투명전극층(17)이 배치될 수도 있다. N형 영역층(11)과 P형 영역층(13)에 적절한 전기적 신호가 인가되면 전자와 정공이 활성층(15)으로 이동하여, 활성층(15)에서 광을 방출하게 된다. 적층체(10)의 복수개의 모퉁이들(c1, c2, c3, c4)은 도면에 도시된 것과 같이 예컨대 4개일 수 있다.
P형 전극(20, 21, 22, 23)은 P형 영역층(13)과 전기적으로 연결되는데, 도면에 도시된 것과 같이 P형 전극(20, 21, 22, 23)은 P형 영역층(13) 상에 형성된 투명전극층(17) 상에 형성됨으로써 P형 영역층(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.
P형 전극(20, 21, 22, 23)은 P형 패드(20), P형 제1전극(21), P형 제2전극(22) 및 P형 제3전극(23)을 포함한다. P형 패드(20)는 제1모퉁이(c1) 근방에 위치하는데, P형 전극(20, 21, 22, 23)을 통해 P형 영역층(13)에 전기적 신호가 인가될 수 있도록 하는 외부 배선이 컨택될 부분이다. P형 제1전극(21)은 P형 패드(20)로부터 연장되되 제1모퉁이(c1)에 인접한 제2모퉁이(c2) 근방을 지나 제2모퉁이(c2)에 인접한 제3모퉁이(c3) 근방으로 연장된다. 제3모퉁이(c3)는 제2모퉁이(c2)에 인접하되, 제2모퉁이(c2)를 중심으로 제1모퉁이(c1) 반대편에서 제2모퉁이(c2)에 인접한 것일 수 있다. P형 제2전극(22)은 P형 패드(20)로부터 연장되되 제1모퉁이(c1)에 인접한 제4모퉁이(c4) 근방을 지나 제4모퉁이(c4)에 인접한 제3모퉁이(c3) 근방으로 연장된다. P형 제3전극(23)은 P형 패드(20)로부터 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22) 사이로 연장된다.
N형 전극(30, 31, 32)은 N형 영역층(11)과 전기적으로 연결되는데, 도시된 바와 같이 N형 영역층(11) 상에 형성된 활성층(15) 및 P형 영역층(13)의 일부분이 제거되도록 하여, N형 영역층(11)의 활성층(15) 및 P형 영역층(13) 외측으로 노출된 부분 상에 N형 전극(30, 31, 32)이 배치되도록 할 수 있다.
N형 전극(30, 31, 32)은 N형 패드(30), N형 제1전극(31) 및 N형 제2전극(32)을 포함한다. N형 패드(30)는 제3모퉁이(c3) 근방에 위치하는데, N형 전극(30, 31, 32)을 통해 N형 영역층(11)에 전기적 신호가 인가될 수 있도록 하는 외부 배선이 컨택될 부분이다. N형 제1전극(31)은 N형 패드(30)로부터 P형 패드(20) 방향으로 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제3전극(23) 사이로 연장된다. N형 제2전극(32)은 N형 패드(30)로부터 P형 패드(20) 방향으로 연장되되 P형 제2전극(22)과 P형 제3전극(23) 사이로 연장된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우 P형 전극(20, 21, 22, 23)과 N형 전극(30, 31, 32)이 상술한 것과 같은 구성을 가짐으로써 발광소자 칩의 소비전력을 낮추면서도 발광효율을 획기적으로 높일 수 있다. 즉, 복수개의 모퉁이들(c1, c2, c3, c4)을 갖는 판상(板狀)의 적층체(10)의 경우 모퉁이 근방에서의 전하 캐리어 등의 공급이 원활하지 못해 모퉁이 근방에서의 발광효율이 낮을 수 있는 바, P형 제1전극(21)이 P형 패드(20)로부터 연장되되 제1모퉁이(c1)에 인접한 제2모퉁이(c2) 근방을 지나 제2모퉁이(c2)에 인접한 제3모퉁이(c3) 근방으로 연장되도록 하고, P형 제2전극(22)이 P형 패드(20)로부터 연장되되 제1모퉁이(c1)에 인접한 제4모퉁이(c4) 근방을 지나 제4모퉁이(c4)에 인접한 제3모퉁이(c3) 근방으로 연장되도록 함으로써, 제2모퉁이(c2) 및/또는 제4모퉁이(c4) 근방에서의 전하 캐리어 등의 공급이 원활해지도록 하여 발광효율 상승을 도모할 수 있다.
또한, P형 패드(20)와 N형 패드(30)를 각각 제1모퉁이(c1) 근방과 제3모퉁이(c3) 근방에 배치시킴으로써 발광효율을 극대화할 수 있다. P형 패드(20)와 N형 패드(30)는 P형 영역층(13)과 N형 영역층(11)에 전하 캐리어를 공급하기 위한 외부 배선이 컨택하는 부분인바, 도면에 도시된 것과 같이 외부 배선 컨택을 위해, 다른 P형 제1전극(21), P형 제2전극(22), P형 제3전극(23), N형 제1전극(31) 및 N형 제2전극(32) 등에 비해 차지하는 면적이 상대적으로 넓다. 이러한 P형 패드(20)와 N형 패드(30)가 위치한 곳에서는 활성층(15)에서 광이 생성되기 어려울 뿐만 아니라, 생성된다고 하더라도 P형 패드(20)와 N형 패드(30)가 불투명 도전성 물질인 경우에는 외부로 광이 방출되는 광취출효율이 매우 낮게 된다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩은 이러한 P형 패드(20)와 N형 패드(30)를 다른 곳에 비해 발광효율이 상대적으로 낮을 수 있는 모퉁이들인 제1모퉁이(c1) 근방과 제3모퉁이 근방(c3)에 배치시킴으로써, P형 패드(20)와 N형 패드(30)가 모퉁이가 아닌 곳에 배치되는 경우에 비해 전체적인 발광소자 칩의 발광효율 상승을 도모할 수 있다.
한편, 도면에 도시된 것과 같이 P형 패드(20)로부터 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22) 사이로 연장된 P형 제3전극(23)은 절곡(折曲)지점(23P)을 가질 수 있다. 이때, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)은, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 P형 제1전극(21)까지의 거리(d1)와 P형 제2전극(22)까지의 거리(d2)가 같도록 연장된 것일 수 있다. 이를 통해 P형 패드(20)로부터 연장된, P형 제1전극(21), P형 제2전극(22) 및 P형 제3전극(23)의 일부분(231)이 P형 패드(20)로부터 퍼지는 형태로 연장되도록 하며, 아울러 P형 제1전극(21)과 P형 제3전극(23)의 일부분(231) 사이의 거리와 P형 제2전극(22)과 P형 제3전극(23)의 일부분(231) 사이의 거리가 균등해지도록 할 수 있으며, 이를 통해 P형 패드(20)가 위치하는 제1모퉁이(c1) 근방 등에서 균일한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에도 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 실시예에 따른 발광소자 칩과 유사하게, P형 패드(20), P형 제1전극(21), P형 제2전극(22), P형 제3전극(23), N형 패드(30), N형 제1전극(31) 및 N형 제2전극(32)을 구비한다. 또한, 도면에 도시된 것과 같이 P형 패드(20)로부터 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22) 사이로 연장된 P형 제3전극(23)은 절곡(折曲)지점(23P)을 가질 수 있다. 이때, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)은, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 N형 제1전극(31) 선단까지의 거리(d1')와 N형 제2전극(32) 선단까지의 거리(d2')가 같도록 연장된 것일 수 있다.
발광소자 칩의 활성층(15)에서 광을 방출할 시, N형 영역층(11)에서 활성층(15)으로 전자가 공급되고 P형 영역층(13)에서 활성층(15)으로 정공이 공급된다. 이때, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)에 있어서 그 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 N형 제1전극(31) 선단까지의 거리(d1')와 N형 제2전극(32) 선단까지의 거리(d2')가 같도록 함으로써, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)에 있어서 이를 중심으로 N형 제1전극(31) 방향의 영역과 N형 제2전극(32) 방향의 영역에서 균등한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에도 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 실시예에 따른 발광소자 칩과 유사하게, P형 패드(20), P형 제1전극(21), P형 제2전극(22), P형 제3전극(23), N형 패드(30), N형 제1전극(31) 및 N형 제2전극(32)을 구비한다. 그리고 본 실시예에 따른 발광소자 칩은 이 외에도, N형 전극의 일부로서 N형 패드(30)로부터 제1모퉁이(c1) 반대 방향으로 연장된 N형 제3전극(33)을 더 포함한다. N형 제3전극(33)은 구체적으로는 P형 제1전극(21)의 선단과 P형 제2전극(22)의 선단 사이를 통과하여 제3모퉁이(c3)를 향해 연장된다.
이와 같은 본 실시예에 따른 발광소자 칩은 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 실시예에 따른 발광소자 칩이 갖는 효과 외에, 제3모퉁이(c3) 근방에서의 발광효율을 높이는 효과를 가져올 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같은 발광소자 칩의 경우 제3모퉁이(c3) 근방에서의 발광효율이 저하될 수도 있으나, 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에는 P형 제1전극(21)의 선단 및/또는 P형 제2전극(22)의 선단이나 그 근방에서 공급되는 정공과 N형 제3전극(33)에서 공급되는 전자에 의해 제3모퉁이(c3) 근방, 구체적으로는 N형 패드(30)와 제3모퉁이(c3) 사이의 영역에서도 효과적인 발광이 이루어지도록 할 수 있다. 특히 N형 제3전극(33) 상의 임의의 일 지점(P')에서 P형 제1전극(21)의 선단까지의 거리(d1")와 P형 제2전극(22)의 선단까지의 거리(d2")가 같도록 하면, N형 제3전극(33)을 중심으로 P형 제1전극(21)의 선단 방향의 영역과 P형 제2전극(22)의 선단 방향의 영역에서 균등한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
물론 이와 같은 상황에서도 도 4에 도시된 것과 같이 P형 패드(20)로부터 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22) 사이로 연장된 P형 제3전극(23)은 절곡(折曲)지점(23P)을 가질 수 있고, 이때 P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)이, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 P형 제1전극(21)까지의 거리(d1)와 P형 제2전극(22)까지의 거리(d2)가 같도록 연장된 것일 수 있다. 이를 통해 P형 패드(20)로부터 연장된, P형 제1전극(21), P형 제2전극(22) 및 P형 제3전극(23)의 일부분(231)이 P형 패드(20)로부터 퍼지는 형태로 연장되도록 하며, 아울러 P형 제1전극(21)과 P형 제3전극(23)의 일부분(231) 사이의 거리와 P형 제2전극(22)과 P형 제3전극(23)의 일부분(231) 사이의 거리가 균등해지도록 할 수 있으며, 이를 통해 P형 패드(20)가 위치하는 제1모퉁이(c1) 근방 등에서 균일한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에도 도 4를 참조하여 전술한 실시예에 따른 발광소자 칩과 유사하게, P형 패드(20), P형 제1전극(21), P형 제2전극(22), P형 제3전극(23), N형 패드(30), N형 제1전극(31), N형 제2전극(32) 및 N형 제3전극(33)을 구비한다. 또한, 도면에 도시된 것과 같이 P형 패드(20)로부터 연장되되 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22) 사이로 연장된 P형 제3전극(23)은 절곡(折曲)지점(23P)을 가질 수 있다. 이때, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)은, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 N형 제1전극(31) 선단까지의 거리(d1')와 N형 제2전극(32) 선단까지의 거리(d2')가 같도록 연장된 것일 수 있다.
발광소자 칩의 활성층(15)에서 광을 방출할 시, N형 영역층(11)에서 활성층(15)으로 전자가 공급되고 P형 영역층(13)에서 활성층(15)으로 정공이 공급된다. 이때, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)에 있어서 그 부분(231) 상의 임의의 일 지점(P)에서 N형 제1전극(31) 선단까지의 거리(d1')와 N형 제2전극(32) 선단까지의 거리(d2')가 같도록 함으로써, P형 제3전극(23)의 P형 패드(20)와 절곡지점(23P) 사이의 부분(231)에 있어서 이를 중심으로 N형 제1전극(31) 방향의 영역과 N형 제2전극(32) 방향의 영역에서 균등한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 칩을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에도 전술한 실시예들에 따른 발광소자 칩들과 유사하게, P형 패드(20), P형 제1전극(21), P형 제2전극(22), P형 제3전극(23), N형 패드(30), N형 제1전극(31) 및 N형 제2전극(32)을 구비한다. 이러한 본 실시예에 따른 발광소자 칩에 있어서, P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)이 상호 컨택하거나 일체(一體)로 되어 있다. 구체적으로, P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)은 N형 패드(30)와 제3모퉁이(c3) 사이에서 컨택할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 발광소자 칩은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 실시예들에 따른 발광소자 칩들이 갖는 효과 외에, 제3모퉁이(c3) 근방에서의 발광효율을 높이는 효과를 가져올 수 있다. 즉, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같은 발광소자 칩의 경우 제3모퉁이(c3) 근방에서의 발광효율이 저하될 수도 있으나, 본 실시예에 따른 발광소자 칩의 경우에는 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)의 N형 패드(30)와 제3모퉁이(c3) 사이에 위치한 부분에서 공급되는 정공과, N형 패드(30)에서 공급되는 전자에 의해, 제3모퉁이(c3) 근방, 구체적으로는 N형 패드(30)와 제3모퉁이(c3) 사이의 영역에서도 효과적인 발광이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 지금까지 설명한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 발광소자 칩에 있어서, P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)은 뾰족한 지점이 존재하도록 절곡(折曲)된 것이 아닌 것일 수 있다. 일반적으로 뾰족한 지점이 존재하도록 도전체가 절곡되면 해당 절곡부분에서 전계가 집중되는바, 이로 인하여 해당 지점에서의 발광 휘도와 다른 부분에서의 발광 휘도가 크게 차이가 날 수도 있으며, 발광소자 칩 전체적인 면에 있어서는 발광효율이 저하될 수도 있다. 따라서 지금까지 설명한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 발광소자 칩에 있어서, P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)은 뾰족한 지점이 존재하도록 절곡(折曲)된 것이 아니도록 함으로써, 발광소자 칩 전체적인 면에서의 발광효율 향상을 도모하며 전체적으로 균일한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
또한, 지금까지 설명한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 발광소자 칩에 있어서, N형 제1전극(31)과 P형 제1전극(21) 사이의 거리가 일정하고, N형 제2전극(32)과 P형 제2전극(22) 사이의 거리가 일정하도록 할 수 있다. 이를 통해 N형 제1전극(31)과 P형 제1전극(21) 사이의 영역에서 균일한 발광이 일어나도록 할 수 있으며, N형 제2전극(32)과 P형 제2전극(22) 사이의 영역에서 균일한 발광이 일어나도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 도 7에 도시된 것과 같이 리드프레임(110), 발광소자 칩(120) 및 몰딩재(140)를 구비한다. 이때, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광소자 칩(120)으로서 전술한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 발광소자 칩들 중 어느 하나를 구비한다.
리드프레임(110)은 적어도 한 개의 리드(114)를 포함하는데, 도면에서는 리드프레임(110)이 발광소자(20)를 중심으로 +y 방향과 -y 방향에 배치된 리드들(114)을 포함하는 경우를 도시하고 있다. 발광소자 칩(120)은 (예컨대 접착 부재를 이용하여) 리드프레임(110) 상에 배치될 수 있다. 나아가, 발광소자 칩(120)은 적절한 커넥터, 예컨대 본딩 와이어(미도시)를 이용하여 리드 프레임(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 전술한 바와 같이 발광소자 칩(120)의 P형 패드(20) 및/또는 N형 패드(30)에 본딩 와이어가 컨택할 수 있다.
리드프레임(110)은 도면에 도시된 것과 같이 리드(114) 외에 다이패드(112)를 더 포함할 수도 있는데, 리드프레임(110) 상에 배치되는 발광소자(120)는 특히 다이패드(112) 상에 배치될 수도 있다.
리드들(114)은 발광소자 칩(120)과 외부 기기 사이의 전기적 신호전달을 매개하는 역할을 할 수 있다. 리드들(114)의 수는 발광소자 칩(120)에 따라서 적절하게 선택될 수 있는데, 예컨대 도시된 것과 같이 한 쌍의 리드들이 제공될 수 있다. 다이패드(112)는 발광소자 칩(120)의 전기적인 신호전달에 직접 관여하지 않을 수 있다는 점에서, 리드들(114)과 분리되거나 또는 리드들(114)의 하나와 연결될 수도 있다. 도면에서는 발광소자 칩(120)을 중심으로 +y 방향에 배치된 리드(114)가 다이패드(112)와 일체(一體)인 경우를 도시하고 있다. 물론 이와 달리 발광소자 칩(120)을 중심으로 +y 방향에 배치된 리드(114)가 다이패드(112)와 이격되어 있되, 양자가 와이어링(배선) 등을 통해 전기적으로 연결될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 와이어링은 리드(114)와 다이패드(112) 사이에 이루어지는 것이 아니라, 리드(114)와 발광소자 칩(120)의 P형 패드(20) 및/또는 N형 패드(30)에 사이에 이루어지는 것일 수도 있다. 물론 발광소자 칩(120)을 중심으로 -y 방향에 배치된 리드(114)와 발광소자 칩(120)도 와이어링(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
다이패드(112)와 리드(114)는 같은 물질로 구성되거나 또는 다른 물질로 구성될 수도 있다. 다이패드(112)와 리드(114)가 같은 물질로 구성된 경우, 리드프레임(110)은 도전성 플레이트를 펀칭 기술 등을 이용하여 패터닝하여 형성될 수 있다. 패키징 작업 중 다이패드(112)가 리드프레임(110)으로부터 분리될 염려가 있는 경우, 다이패드(112)는 복수개의 리드(114)들 중 하나와 일체로 형성될 수도 있다.
한편, 리드프레임(110)은 발광소자(120)가 배치되는 다이패드(112) 외에, 다이패드(112)에 연결되거나 일체(一體)인, 몰딩재(140) 저면으로 신장된 방열패드(130)를 더 포함할 수도 있다. 발광소자(120)는 작동 시 광을 생성하는 것 외에 열도 생성할 수 있는바, 과도한 열이 발생하게 되면 발광소자(120) 등의 성능을 저해할 수도 있다. 이를 방지하기 위하여 발광소자(120)에서 발생된 열을 외부로 배출하는 방열패드(130)를 더 포함할 수도 있다.
몰딩재(140)는 리드프레임(110)에 결합되어 측면 발광형 발광소자 패키지의 전체적인 외형을 이룰 수 있다. 몰딩재(140)는 발광소자 칩(120)에서 생성된 광이 측방향으로 방출되도록 하는 반사부(150)를 갖는다. 반사부(150)는 발광소자 칩(120)에서 생성된 광이 방출될 방향(+x 방향)으로의 개구(152)를 한정하는 것으로 이해할 수도 있다. 이에 따라 개구(152)를 통해 발광소자 칩(120)이 몰딩재(140)에서 노출될 수 있다. 물론 발광소자 칩(120)을 외부 습기 등으로부터 보호하기 위하여 발광소자 칩(120)이 외부에 노출되지 않도록, 발광소자 칩(120)을 덮는 투광성 충진재(미도시)를 필요에 따라 형성할 수도 있음은 물론이다.
이러한 충진재에는 형광체가 혼입되어 다이패드(112)의 홈 및/또는 개구(152)에 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 형광체는 다양한 색상이 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 예컨대 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체의 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 백색을 구현할 수 있으나, 본 실시예가 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 홈에는 형광체가 혼합된 충진재가 채워지고, 개구(152)에는 형광체 없는 (투명) 충진재가 채워질 수도 있다.
반사부(150)는 백라이트 모듈에 실장될 때는 도광판의 측면을 향하도록 배치된다. 이러한 반사부(150)는 발광소자 칩(120)으로부터 발산되는 광을 반사시켜 발광소자 칩(120)의 발광효율을 높이는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 개구(152)는 경사면을 갖도록 형성될 수 있고, 경사면의 각도는 광 반사 효율과 성형성을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
몰딩재(140)는 도시된 것과 같이 개구(152) 아래의 바닥부(154) 및 개구(152) 위의 천정부(156)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 몰딩재(140)는 개구(152)의 중심이 몰딩재(140)의 중심을 기준으로 +z 방향으로 치우친 비대칭 형상을 가질 수 있다. 예컨대 몰딩재(140)는 바닥부(154)의 두께가 천정부(156)의 두께보다 큰 수직 비대칭 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 개구(152)의 중심 높이를 높여, 후술하는 바와 같은 백라이트 모듈(도 8 참조)에서 개구(152)의 중심과 도광판(220)의 중심을 일치시킴으로써 광 손실을 줄이는 데 기여할 수 있다.
몰딩재(140)는 리드 프레임(110) 상에 적절한 성형 방법, 예컨대 사출 성형법 또는 트랜스퍼 성형법을 이용하여 형성될 수 있다. 몰딩재(140)는 적절한 수지, 예컨대 에폭시 몰딩 수지를 포함할 수 있다. 반사부(150)는 개구(152)를 포함하는 몰딩재(140)의 일부분을 지칭할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 전술한 실시예들 및/또는 그 변형예들에 따른 발광소자 칩을 구비함으로써, 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 패키지를 구현할 수 있다. 한편, 도 7에서는 발광소자 칩(120)에서 생성된 광이 발광소자 패키지의 측면 방향으로 방출되는 소위 측면 발광형 발광소자 패키지를 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상면 발광형 발광소자 패키지에도 적용될 수 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 백라이트 모듈은 기판(210)과, 기판(210)의 일 부분 상의 반사시트(215)와, 반사시트(215) 상의 도광판(220)과, 기판(210)의 다른 부분 상에 배치되되 도광판(220)으로 광을 조사하도록 배치된, 전술한 바와 같은 실시예 및/또는 그 변형예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지(230)를 구비한다. 기판(210)은 소정 회로 배선이 형성된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 백라이트 모듈의 경우 소비전력이 낮으면서도 발광효율이 높은 발광소자 칩을 포함한 측면 발광형 발광소자 패키지(230)를 구비함으로서, 고전력 전자 장치 뿐만 아니라 소형 저전력 전자 장치의 광원으로 사용될 수 있는 저소비전력 고효율의 백라이트 모듈을 구현할 수 있다. 도 8에서는 발광소자 패키지(230)가 도광판(220)의 측면 상에 배치된 백라이트 모듈을 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 발광소자 패키지가 도광판(220) 하부에 위치하는 직하형 백라이트 모듈에도 적용가능함은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 기판 10: 적층체
11: N형 영역층 13: P형 영역층
15: 활성층 17: 투명전극층
20: P형 패드 21: P형 제1전극
22: P형 제2전극 23: P형 제3전극
30: N형 패드 31: N형 제1전극
32: N형 제2전극 33: N형 제3전극
110: 리드프레임 120: 발광소자 칩
140: 몰딩재

Claims (11)

  1. 복수개의 모퉁이들을 갖는 판상(板狀)의 N형 영역층, P형 영역층 및 활성층을 포함하는 적층체;
    상기 P형 영역층과 전기적으로 연결되며, 제1모퉁이 근방에 위치한 P형 패드와, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제2모퉁이 근방을 지나 상기 제2모퉁이에 인접한 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제1전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 제1모퉁이에 인접한 제4모퉁이 근방을 지나 상기 제4모퉁이에 인접한 상기 제3모퉁이 근방으로 연장된 P형 제2전극과, 상기 P형 패드로부터 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제2전극 사이로 연장된 P형 제3전극을 포함하는, P형 전극; 및
    상기 N형 영역층과 전기적으로 연결되며, 상기 제3모퉁이 근방에 위치한 N형 패드와, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제1전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제1전극과, 상기 N형 패드로부터 상기 P형 패드 방향으로 연장되되 상기 P형 제2전극과 상기 P형 제3전극 사이로 연장된 N형 제2전극을 포함하는, N형 전극;을 구비하는, 발광소자 칩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 N형 전극은, 상기 N형 패드로부터 상기 제1모퉁이 반대 방향으로 연장된 N형 제3전극을 더 포함하는, 발광소자 칩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 N형 제3전극은 상기 P형 제1전극의 선단과 상기 P형 제2전극의 선단 사이를 통과하여 상기 제3모퉁이를 향해 연장된, 발광소자 칩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 N형 제3전극 상의 임의의 일 지점에서 상기 P형 제1전극의 선단까지의 거리와 상기 P형 제2전극의 선단까지의 거리가 같은, 발광소자 칩.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 P형 제1전극(21)과 P형 제2전극(22)은 상기 N형 패드와 상기 제3모퉁이 사이에서 상호 컨택하는, 발광소자 칩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 P형 제3전극은 절곡(折曲)지점을 가지며, 상기 P형 제3전극의 상기 P형 패드와 상기 절곡지점 사이의 부분 상의 임의의 일 지점에서 상기 P형 제1전극까지의 거리와 상기 P형 제2전극까지의 거리가 같은, 발광소자 칩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 P형 제3전극은 절곡(折曲)지점을 가지며, 상기 P형 제3전극의 상기 P형 패드와 상기 절곡지점 사이의 부분 상의 임의의 일 지점에서 상기 N형 제1전극 선단까지의 거리와 상기 N형 제2전극 선단까지의 거리가 같은, 발광소자 칩.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 P형 제1전극과 상기 P형 제2전극은 뾰족한 지점이 존재하도록 절곡(折曲)된 것이 아닌, 발광소자 칩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 N형 제1전극과 상기 P형 제1전극 사이의 거리가 일정하고, 상기 N형 제2전극과 상기 P형 제2전극 사이의 거리가 일정한, 발광소자 칩.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 발광소자 칩을 구비하는 발광소자 패키지.
  11. 제10항의 발광소자 패키지를 구비하는 백라이트 모듈.
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