KR101811005B1 - 발광소자, 이를 포함하는 발광소자 패키지 및 패키지를 포함하는 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 렌즈; 상기 렌즈 아래에 배치된 굴절부; 및 상기 굴절부 아래에 배치된 발광소자를 포함하고, 상기 렌즈는 상면; 상기 상면 반대측의 저면; 상기 상면에 형성된 상부 리세스; 및 상기 저면에 형성된 하부 리세스를 포함하고, 상기 굴절부는 상기 저면 중 상기 하부 리세스를 정의하는 제1 저면에 배치되고, 상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스, 상기 굴절부 및 상기 발광 소자는 광축을 중심으로 정렬될 수 있다.
Description
실시예는 발광소자, 이를 포함하는 발광소자 패키지 및 패키지를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 다양한 색을 구현할 수 있다. 예컨대, 이러한 발광 소자는 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등은 물론 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 상술한 발광 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
발광 소자(미도시)는 제1 도전형 반도체층과 활성층(미도시) 및 제2 도전형 반도체층(미도시)을 포함하는 발광구조물(미도시)이 형성되고, 제1 도전형 반도체층(미도시)과 제2 도전형 반도체층(미도시) 상에 각각 제1 전극(미도시)과 제2 전극(미도시)이 배치된다. 발광 소자(미도시)는 제1 도전형 반도체층(미도시)을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(미도시)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(미도시)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층(미도시)에서 방출되는 빛은 활성층을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있으며, 청색광이나 자외선(UV) 또는 심자외선(Deep UV) 등일 수 있다.
조명기구 및 LCD BLU(Back-Light Unit)에 발광소자를 배치하여 사용하는 경우에 조명기구 및 LCD BLU는 발광소자 패키지에서 발산하는 빛의 지향각을 넓히기 위하여 발광소자의 일면에 배치되는 렌즈를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 발광소자에서 발산하는 빛의 지향각을 넓히도록 구비되는 렌즈는 배치되는 위치에 따라서 크게 일체형 렌즈와 분리형 렌즈로 나뉠 수 있다.
도 1은 종래의 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 종래의 발광소자 패키지는 제1도전형 반도체층(미도시), 활성층(미도시) 및 제2도전형 반도체층(미도시)를 포함하며 빛을 발산하는 발광소자(100), 발광소자(100)의 일면에 배치되어 발광소자(100)를 지지하는 리드프레임(222) 및 발광소자(100)의 외부에 배치되어 발광소자(100)에서 발산하는 광을 굴절시키는 렌즈(300)를 포함할 수 있다.
발광소자(100)에서 발산된 빛은 렌즈(300)를 통하여 외부로 굴절될 수 있다.
하지만, 전술한 종래의 렌즈 일체형 발광소자는 광 진행경로를 조절할 수 있는 굴절면이 하나 뿐이므로 설계의 자유도가 떨어져 발광소자에서 발산하는 빛의 지향각을 넓히는데 한계가 있는 문제가 있다.
실시예는 발광소자에서 발산하는 빛의 지향각을 보다 넓힐 수 있는 발광소자, 이를 포함하는 발광소자 패키지 및 패키지를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 렌즈; 상기 렌즈 아래에 배치된 굴절부; 및 상기 굴절부 아래에 배치된 발광소자를 포함하고, 상기 렌즈는 상면; 상기 상면 반대측의 저면; 상기 상면에 형성된 상부 리세스; 및 상기 저면에 형성된 하부 리세스를 포함하고, 상기 굴절부는 상기 저면 중 상기 하부 리세스를 정의하는 제1 저면에 배치되고, 상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스, 상기 굴절부 및 상기 발광 소자는 광축을 중심으로 정렬될 수 있다.
또한, 상기 발광소자 아래에 배치되는 리드프레임을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈의 저면은 상기 제1 저면에 인접하고, 상기 리드프레임의 상면과 대면하는 제2 저면을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈의 제 2 저면은 환형 평면 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스 및 상기 발광 소자는 상기 렌즈의 두께 방향으로 적어도 일부가 평면상에서 서로 중첩될 수 있다.
또한, 상기 하부 리세스는 아치형, 반구형 또는 돔형 단면 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 굴절부는 상기 제1 저면과 접하는 제1 굴절면; 및 상기 제1 굴절면 반대측에서 상기 발광 소자와 대면하는 제2 굴절면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 굴절면과 상기 제2 굴절면 사이의 상기 굴절부의 두께는 균일할 수 있다.
또한, 상기 발광 소자의 적어도 일부는 상기 하부 리세스에 수용될 수 있다.
또한, 상기 굴절부의 제1 굴절률은 상기 발광소자의 제2 굴절률보다 클 수 있다.
또한, 상기 굴절부의 제1 굴절률은 상기 하부 리세스에서 상기 발광 소자와 상기 굴절부 사이에 채워진 매질의 제3 굴절률보다 클 수 있다.
또한, 상기 굴절부의 제1 굴절률은 1.3 내지 1.6일 수 있다.
또한, 상기 굴절부의 제1 굴절면 또는 상기 제2 굴절면 중 적어도 하나는 러프니스를 가질 수 있다.
또한, 상기 발광 소자와 상기 제2 굴절면은 서로 이격될 수 있다.
또한, 상기 굴절부는 실리콘, 합성수지 또는 형광 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈의 제2 저면과 상기 리드프레임 사이에 배치된 렌즈접착부재를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 리드프레임은 상기 리드프레임의 상면에 형성되어 상기 렌즈 접착 부재를 수용하는 적어도 하나의 수용홈을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 리드프레임; 상기 리드 프레임의 상면에 배치된 복수의 발광 소자; 상기 복수의 발광소자 각각의 위에 배치된 복수의 굴절부; 상기 복수의 굴절부 각각의 위에 배치된 복수의 렌즈; 및 상기 리드 프레임의 상면에서 상기 복수의 렌즈 사이에 배치된 렌즈브리지부를 포함하고, 상기 복수의 렌즈 각각은 상면; 상기 상면 반대측의 저면; 상기 상면에 형성된 상부 리세스; 및 상기 저면에 형성된 하부 리세스를 포함하고, 상기 복수의 굴절부 각각은 상기 저면 중 상기 하부 리세스를 정의하는 제1 저면에 배치되고, 상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스, 상기 복수의 굴절부 중 해당하는 굴절부 및 상기 복수의 발광 소자 중 해당하는 발광 소자는 광축을 중심으로 정렬될 수 있다.
또한, 상기 렌즈브리지부는 상기 복수의 렌즈와 동일한 물질로 구비될 수 있다.
아울러, 상기 렌즈브리지부는 상기 복수의 렌즈와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 아래와 같은 효과가 있다.
본 실시예들에 따른 발광소자, 발광소자 패키지 및 패키지를 포함하는 조명 장치는 보다 넓은 지향각을 제공할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지 및 패키지를 포함하는 조명 장치는 굴절부를 통해 추가로 제공되는 굴절면을 이용하여 발광소자에서 발산하는 빛의 발산각을 원하는 형태로 조절 할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지는 및 패키지를 포함하는 조명 장치는 보다 균일한 색분포를 얻을 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 발광소자 및 발광소자 패키지는 일체형 렌즈와 발광소자 패키지 사이의 접착력이 보다 강화되어 구조적으로 안정될 수 있다.
도 1은 종래의 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 발광소자 패키지의 분해 단면도를 도시한 것이다.
도 2c는 다른 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 실시 예에 의한 복수 개의 굴절부를 도시한 것이다.
도 4는 실시 예에 의한 굴절부의 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 실시 예에 의한 발광소자 패키지를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 10b는 실시 예에 의한 발광소자 패키지가 제작되는 공정을 도시한 것이다.
도 11은 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 실시 예에 의한 발광소자를 도시한 것이다.
도 2a는 일 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 발광소자 패키지의 분해 단면도를 도시한 것이다.
도 2c는 다른 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 실시 예에 의한 복수 개의 굴절부를 도시한 것이다.
도 4는 실시 예에 의한 굴절부의 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 실시 예에 의한 발광소자 패키지를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 10b는 실시 예에 의한 발광소자 패키지가 제작되는 공정을 도시한 것이다.
도 11은 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 12는 실시 예에 의한 발광소자를 도시한 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
실시예들에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층에 전류를 공급하는 제1 전극이 발광 구조물의 하부에 배치되어 발광 구조물 상부로 방출되는 빛의 반사량을 줄일 수 있으며, 제1 전극은 제2 도전형 반도체층과 활성층을 관통하여 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를, 도 2b는 도 2a에 도시된 발광소자 패키지의 분해 단면도, 도 2c는 다른 실시 예에 의한 발광소자 패키지의 결합 단면도를 각각 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 실시 예의 발광소자 패키지는 제1도전형 반도체층(미도시), 활성층(미도시) 및 제2도전형 반도체층(미도시)를 포함하며 빛을 발산하는 발광소자(100), 발광소자(100)의 일면에 배치되어 발광소자(100)를 지지하는 리드프레임(222), 발광소자(100)의 외부에 배치되어 발광소자(100)에서 발산하는 광을 굴절시키는 렌즈(300) 및 발광소자(100)와 렌즈(300)사이에 배치되어 발광소자(100)에서 발산하는 광을 굴절시키는 굴절부(310)를 포함할 수 있다.
발광소자(100)는 리드프레임(222) 상에 실장될 수 있다. 발광소자(100)는 광을 방출하는 역할을 하며, 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 칩(chip) 또는 레이져 다이오드(LD:Laser Diode) 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 발광소자(100)의 종류에 국한되지 않는다. 발광 다이오드 칩은 청색(blue) LED 칩 또는 자외선 LED 칩으로 구성되거나 또는 적색(red) LED 칩, 녹색(green) LED 칩, 청색 LED 칩, 엘로우 그린(Yellow green) LED 칩, 백색(white) LED 칩 중에서 적어도 하나 또는 그 이상을 조합한 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
발광소자(100)는 렌즈(300)와 광축(LX) 방향(예를 들어, z축 방향)으로 서로 중첩되어 배치될 수 있으나, 실시 예는 발광소자(100)의 위치에 국한되지 않는다. 발광소자(100)은 상면 발광형(top view type) 발광 다이오드일 수 있다. 경우에 따라서, 발광소자(100)는 측면 발광형(side view type) 발광 다이오드일 수도 있다.
한편, 렌즈(300)는 발광소자(100)와 리드프레임(222)의 상부에 배치되어, 발광소자(100)로부터 방출되어 굴절부(310)를 투과한 광의 지향각을 넓히거나 좁히는 역할을 수행할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 렌즈(300)의 저면은 제 1 저면(301), 제 2 저면(302)을 포함할 수 있다. 또한, 렌즈(300)는 상면에 형성된 상부 리세스(UR:Upper Recess) 및 상기 상면의 반대측인 저면에 형성된 하부 리세스(LR:Lower Recess)를 포함할 수 있다.
상부 리세스(UR), 하부 리세스(LR) 및 발광 소자는 광축(LX)을 중심으로 정렬될 수 있으며, 렌즈(300)의 두께 방향으로 적어도 일부가 서로 중첩될 수 있다. 이하, 각 리세스 및 저면에 대하여 보다 상세히 설명한다.
상부 리세스(UR)는 발광소자(100)로부터 방출되어 굴절부(310)를 투과한 광을 반사 및 굴절시키기에 적합한 단면 형상을 가질 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 다른 실시 예에 의하면, 도 2c에 도시된 바와 렌즈(300)에서 상부 리세스가 생략될 수도 있다.
제 1 저면(301)은 하부 리세스(LR)를 정의하며, 아치형, 반구형 또는 돔형 단면을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제 2 저면(302)은 리드프레임(222)의 상면과 대면하되, 제 1 저면(301)과 인접하도록 배치될 수 있다.
하부 리세스(LR)는 광축(LX)을 중심으로 렌즈(300)의 제 2 저면(302)에 인접한 개구부를 형성하도록 배치될 수 있다. 즉, 하부 리세스(LR)는 렌즈(300)의 저면 중심에 -Z축 방향으로 열린 개구부를 형성하도록 배치될 수 있다. 따라서, 하부 리세스(LR)가 광축(LX)을 중심으로 하는 원형 평면을 갖도록 배치되는 경우, 제 1 저면(301)도 광축(LX)을 중심으로 하는 원형 평면을 가지며, 제 2 저면(302)은 제 1 저면(301)을 중심에 둔 고리(환)형 평면을 갖게 된다. 물론, 이는 예시적인 것으로 다른 실시 예에 의하면, 하부 리세스(LR)는 희망 광 진행 경로(즉, 희망 지향각)에 따라, 렌즈(300)의 저면에 개구부를 갖되 반구형이나 돔형이 아닌 다각형, 원기둥 또는 원추의 형상을 가지도록 배치될 수도 있다.
렌즈(300)는 구면형, 비구면형, 자유형 만곡(freeform curve)형, 사각형 등과 같은 다각형, 쌍곡선형, 타원형, 또는 프레넬 렌즈(fresnel)형 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 렌즈(300)의 형상에 국한되지 않는다. 여기서, 자유형 만곡형이란, 다양한 형태의 곡면이 배치된 형상을 의미할 수 있다.
또한, 렌즈(300)는 투명한 재질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 유리(glass), 실리콘 에폭시(silicon epoxy), Al2O3, PDMS, 폴리카보네이트(PC:Polycarbonate), PMMA(Polymethylmethacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열의 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 굴절부(310)는 렌즈(300)의 제 1 저면(301)에 필름(박막) 형태로 배치되어, 발광소자(100)로부터 방출된 광의 진행 경로를 변경할 수 있다.보다 상세히, 굴절부(310)는 제 1 저면(301)과 접하는 제 1 굴절면(311)과, 제 1 굴절면(311)의 반대측에서 발광소자(100)와 대면하는 제 2 굴절면(312)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 굴절면(311)은 제 1 저면(301)에 배치되기 때문에, 제 1 저면(301)과 동일한 단면 형상을 가질 수 있다. 제 1 굴절면(311)와 제 2 굴절면(312) 사이의 굴절부 두께는 굴절부(310) 전체에 대하여 균일할 수도 있고, 부분별로 서로 다를 수도 있다.
굴절부(310)는 하부에 캐비티(Cavity, C)를 포함할 수 있다. 굴절부(310)의 캐비티(c)는 광축(LX)을 중심으로 굴절부(310)의 저면의 적어도 일부 영역에 개구부를 형성할 수 있다. 또한, 굴절부(310)가 제 1 저면(301)에 필름 형태로 배치되는 특성 상 캐비티(c)는 하부 리세스(LR)와 유사한 형상(즉, 아치형, 반구형이나 돔형 단면)으로 배치될 수 있다. 물론, 이는 예시적인 것으로 캐비티(c)의 형상이 희망 지향각에 따라 하부 리세스(LR)와 상이한 형태를 가질 수도 있다.
한편, 굴절부(310)의 제 2 굴절면(312)은 발광소자(100)와 이격되어 접촉하지 않도록 배치되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 소자(100)는 캐비티(c)에 수용되며, 이는 발광 소자(100)의 적어도 일부가 하부 리세스(LR)에 수용됨을 의미할 수 있다.
전술한 종래의 발광소자 패키지는 발광소자(100)의 외부에 렌즈(300)만 구비함으로 인하여 발광소자(100)에서 발산되는 빛이 진행하는 광 진행경로를 조절할 수 있는 굴절면이 하나뿐(즉, 렌즈 상면에서 렌즈 외부의 공기 사이)이므로 설계의 자유도가 떨어져 발광소자에서 발산하는 빛의 지향각을 넓히는데 한계가 있었다. 반면에, 본 실시 예의 발광소자 패키지는 렌즈(300)와 발광소자(100)사이에 배치되어 광을 추가로 굴절시키는 하나 이상의 굴절면을 제공하는 굴절부(310)를 포함함으로 인하여 발광소자에서 발산하는 빛의 지향각을 보다 넓힐 수 있는 효과가 있다.
도 2a를 참조하면, 실시 예에 의한 굴절부(310)의 굴절률(n3)은 렌즈(300)의 굴절률(n4)과 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
또한, 실시 예에 의한 굴절부(310)의 굴절률(n3)은 발광소자(100)의 굴절률(n1)보다 작을 수도 있고, 클 수도 있다. 예컨대, 굴절부(310)의 굴절률(n3)은 1.3 내지 1.6일 수 있다.또한, 실시 예의 굴절부(310)의 굴절률(n3)은 캐비티(c)를 채우는 매질의 굴절률(n2)보다 클 수 있다. 이때, 캐비티(c)를 채우는 매질은 일반적인 공기일 수 있으나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 렌즈(300)의 굴절률(n4)은 캐비티(c)를 채우는 매질의 굴절률(n2)보다 클 수 있다.
이는 발광소자(100)의 내부 활성층(미도시)에서 발산하는 광이 순차적으로 발광소자(100), 캐비티(c), 굴절부(310), 렌즈(300)를 통과하여 외부로 발산하게 되는데, 해당 경로를 거치며 굴절되는 과정에서 보다 넓은 지향각을 갖도록 하기 위함이다.
즉, 발광소자(100)에서 렌즈(300)를 향해 가면서(캐비티 제외) 굴절률이 작아질 수 있다. 정리하면, 각 굴절률 간의 관계는 “n1 > n3 ≒ n4 > n2“과 같이 표현될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 실시 예는 이에 한정되지 아니하고 필요에 따라 전술한 각 구성들의 굴절률을 변화시켜, 제 1 굴절면(311) 및 제 2 굴절면(312)을 지나는 빛이 희망 지향각에 대응되도록 조정될 수 있음은 당업자에 자명하다.
또한, 굴절부(310)는 플라스틱과 같은 합성 수지나 실리콘을 포함하여 형성될 수 있으며, 실시 예에 따라 형광물질을 더 포함할 수도 있다. 예컨대, 굴절부(310)를 제작하는 과정에서 굴절부(310)의 재료가 될 수 있는 실리콘에 형광물질을 혼합하여 굴절부(310)를 제작할 수 있다.
일반적으로 발광소자(100)를 이용하여 백색광을 구현하기 위해서는 청색광을 발산하는 발광소자(100)에 형광코팅을 하는 방법이 있었다. 하지만 형광물질을 종래와 같은 방법으로 코팅하는 경우 청색광을 발산하는 발광소자(100)에서 발산하는 빛의 상당부분이 후면 부위의 열로 손실될 뿐만 아니라 발광소자(100)와 직접적으로 접촉하며 밀폐구조로 되어 있어 형광체 변색 및 광전환 효율이 감소되는 문제가 있었다.
반면에, 본 실시 예의 굴절부(310)는 굴절부(310)를 사출성형하는 과정에서 굴절부(310)의 재료와 형광물질을 혼합하여 굴절부(310)를 사출성형함으로 인하여 발광소자(100)의 표면에 형광체가 있는 것이 아니라 굴절부(310)의 표면상에 형광체막이 형성된다. 따라서, 빛의 손실이 적고, 색상의 안정성도 높아 균일한 색상의 백색 광원을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 3(a), (b)는 실시 예의 복수 개의 굴절부를 도시한 것이다.
도 3(a), (b)를 참조하면, 실시 예의 복수 개의 굴절부(310)는 사출성형으로 제작될 수 있다.
보다 상세히, 굴절부(310)를 사출하여 제작하기 위해서는 하나의 굴절부(310)만 사출하지 않고, 복수 개의 굴절부(310)를 하나의 유닛으로 하여 일괄적으로 사출하여 제작할 수 있다.
복수 개의 굴절부(310)를 하나의 유닛으로 하여 일괄적으로 사출하여 제작함으로 인하여 제조비의 절감 및 굴절부(310)의 품질을 일괄적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
예컨대, 도 3(a), (b)에 도시된 바와 같이, 복수 개의 굴절부(310)는 일 평면에 8 개가 하나의 유닛(이하, 편의상 “굴절부 유닛”이라 칭함)을 이루도록 제작될 수 있다.
복수 개의 굴절부 유닛은, 하나의 굴절부(310)를 기준으로 굴절부(310)에서 사방으로 돌출되도록 구비되는 브릿지(312)를 포함할 수 있다.
브릿지(312)는 굴절부(310)의 중심으로부터 제1방향을 향하여 돌출되도록 구비되는 제1브릿지(312-1), 굴절부(310)의 중심으로부터 제 1 방향과 수직을 이루며 제2방향을 향하여 돌출되도록 구비되는 제2브릿지(312-2), 굴절부(310)의 중심으로부터 제2방향과 수직을 이루며 제1방향과 반대방향인 제3방향을 향하여 돌출되도록 구비되는 제3브릿지(312-3) 및 굴절부(310)의 중심으로부터 제3방향과 수직을 이루며 제2방향과 반대방향인 제4방향을 향하여 돌출되도록 구비되는 제4브릿지(312-4)를 포함할 수 있다.
다만, 하나의 리세스유닛에 구비되는 굴절부(310)의 개수, 브릿지(312)의 개수 및 브릿지(312)의 돌출방향은 예시적인 것으로, 실시 예는 이에 한정되지 아니한다.
도 4는 실시 예에 의한 굴절부의 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 굴절부(310)는 굴절부(310)의 일면에 러프니스(31)를 포함할 수 있다.
러프니스(31)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 굴절부(310)의 제2 굴절면(312)에 구비될 수 있다.
또한, 러프니스(31)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 굴절부(310)의 제 1 굴절면에 구비될 수 있다.
또한, 러프니스(31)는 도 4(c)에 도시된 바와 같이 굴절부(310)의 제 1 굴절면 및 제 2 굴절면에 모두 구비될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 러프니스(31)는 굴절부(310)의 일면에 부분적으로 구비될 수도 있다.
굴절부(310)가 굴절부(310)의 적어도 일면에 러프니스(31)를 구비함으로 인하여 발광소자(100)에서 발산하는 빛을 보다 효율적으로 확산시키는 효과가 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았지만 굴절부(310)의 일면에 패턴이 형성되어 발광소자(100)에서 발산하는 빛이 이동하는 광경로를 변화시킬 수도 있다.
이로 인하여 발광소자(100)에서 발산하는 빛이 발광소자 패키지를 통하여 발산하는 지향각을 넓힐 수 있는 효과가 있다.
도 5는 실시 예에 의한 발광소자 패키지를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 실시 예의 리드프레임(222)과 렌즈(300)의 제 2 저면(302)은 보다 견고한 결합을 위해 렌즈접착부재(223-1, 223-2)를 통해 결합될 수 있다. 이를 위해, 리드프레임(222)은 그(222) 상면에 형성되어 렌즈접착부재(223-1, 223-2)를 수용하는 적어도 하나의 수용홈(222-1, 222-2)을 포함할 수 있다.
이러한 수용홈(222-1, 222-2)이 구비되는 경우, 렌즈접착부재(223-1, 223-2)가 발광소자 패키지의 발광 성능 저하를 발생시킬 수 있는 공간, 예를 들어, 캐비티(c)로 침범하는 문제가 방지될 수 있다. 도 6 내지 도 10b는 실시 예의 발광소자 패키지가 제작되는 공정을 도시한 것이고, 도 11은 실시 예의 발광소자 패키지의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 6 내지 도 11을 참조하면, 실시 예의 발광소자 패키지를 제작하는 제작장비는 일면에 복수 개의 발광소자 패키지(200)를 수용하도록 구비되는 상부금형(410), 상부금형(410)과 대응되게 배치되어 상부금형(410)과 함께 발광소자 패키지(200)의 일면에 렌즈(300)를 형성하는 하부금형(420), 하부금형(420)의 일측에 배치되어 상부금형(410)의 일면을 지지하는 지지부(440), 지지부(440)의 일면에 배치되어 지지부(440)를 통하여 상부금형(410)에 탄성력을 제공하는 탄성부(430) 및 하부금형(420) 및 탄성부(430)를 지지하도록 구비되는 베이스(460)를 포함할 수 있다.
하부금형(420)은 일면에 렌즈부재(451)를 수용할 수 있는 수용공간을 제공하는 오목부(450)를 포함할 수 있다.
지지부(440)는 상부금형(410)의 일단을 지지하도록 구비되는 제1지지부(441) 및 상부금형(410)의 타단을 지지하도록 구비되는 제2지지부(443)을 포함할 수 있다.
탄성부(430)는 제1지지부(441)를 통하여 상부금형(410)의 일단에 탄성력을 제공하도록 구비되는 제1탄성부(431) 및 제2지지부(443)를 통하여 상부금형(410)의 타단에 탄성력을 제공하도록 구비되는 제2탄성부(433)을 포함할 수 있다.
이하 실시 예의 발광소자 패키지(200)를 제작하는 방법에 대해 서술한다.
실시 예의 발광소자 패키지(200)를 제작하기 위하여 상부금형(410)에 복수 개의 발광소자(100)가 수용되는 리드프레임(222)을 안착하는 리드프레임안착단계(S100), 상부금형(410)에 안착된 복수 개의 발광소자(100)들이 굴절부(310)의 캐비티에 수용되도록 굴절부(310)를 삽입하는 굴절부삽입단계(S200), 하부금형(420)의 오목부(450)에 경화되지 않은 유체 상태의 렌즈부재(451)을 삽입하는 렌즈부재삽입단계(S300), 상부금형(410)을 하부금형(420)을 향하여 합착시켜 굴절부(310)의 상부면이 렌즈부재(451)에 잠기도록 하는 금형합착단계(S400) 및 렌즈부재(451)가 응고되기 위한 소정 시간이 흐른 뒤에 상부금형(410)을 하부금형(420)으로부터 이탈시켜 실시 예의 발광소자 패키지(200)를 취출하는 취출단계(S500)을 포함할 수 있다.
금형합착단계(S400)에서는 굴절부(310)에 의해 캐비티 내로 렌즈부재가 유입되는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 굴절부(310)의 상부면, 즉, 제 1 굴절면에 렌즈 부재가 밀착된 상태로 응고되기 때문에, 제 1 굴절면의 형태에 따라 렌즈(300)의 하부 리세스(LR) 및 제 1 저면(301)의 형태가 결정될 수 있다.
상기 발광소자 패키지(200)를 취출하는 취출단계(S500)을 참고하면, 하부금형(420)에 구비되는 오목부(450)의 형태 및 오목부(450)에 공급되는 렌즈부재(451)의 양에 따라 실시 예의 발광소자 패키지(200)는 다양한 형태를 가질 수 있다.
보다 자세하게는, 상기 오목부(450)에 수용되는 렌즈부재(451)의 양이 도 2, 도 4 및 도 5의 렌즈(300)를 형성하기 위해 설정된 제1공급량으로 공급된다면 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 렌즈(300)가 형성되지 않은 리드프레임(222)의 부분은 외부에 노출되도록 구비될 수 있다.
하지만, 상기 오목부(450)에 공급되는 렌즈부재(451)의 양이 제1공급량보다 큰 제2공급량으로 공급된다면, 렌즈(300)가 형성되지 않은 리드프레임(222)의 부분 또한 외부에 노출되지 않도록 구비될 수 있다.
즉, 리드프레임(222) 상에 복수개의 발광소자(100)가 굴절부 내에 수용된 상태로 소정간격 이격되도록 배치될 수 있는데, 각 굴절부 상에 렌즈부재(451)가 경화되면서 렌즈가 형성될 때, 리드프레임(222) 상에 각 렌즈 사이에도 사이에도 렌즈부재(451)가 경화되면서 렌즈 브리지를 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 10b에 도시된 바와 같이 실시 예의 발광소자 패키지(200)는 상기 복수 개의 발광소자(100)상에 구비되는 렌즈(300) 중 하나인 제1렌즈(300A), 상기 제1렌즈(300A)의 주변에 배치되는 제2렌즈(300B) 및 상기 제1렌즈(300A) 및 상기 제2렌즈(300B)의 사이에 배치되는 렌즈브리지부(320)를 포함할 수 있다.
렌즈브리지부(320)는 렌즈부(300)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
실시 예의 발광소자 패키지(200)의 리드프레임(222)상에 구비되는 렌즈브리지부(320)는 리드프레임(222)을 외부의 충격으로부터 보호하는 효과가 있다.
또한, 리드프레임(222)을 외부의 충격으로부터 보호하기 위해서 별도의 보호층을 구비할 수 도 있는데 실시 예의 발광소자 패키지(200)는 렌즈(300)를 형성하는 공정에서 리드프레임(222)의 일면에 배치되는 렌즈브리지부(320) 를 구비함으로 인하여 공정상 효율성을 도모하는 효과가 있다.
렌즈부재삽입단계(S300)에서 전술한 바와 같이 형광체를 혼합하는 형광체혼합단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
다만, 이는 설명의 편의를 위하여 예를 든 것이며, 실시 예의 발광소자 패키지(200)가 제작되는 제작장비 및 제작공정은 사용자의 필요에 따라 변경 될 수 있으며 전술한 실시 예에 한정되지 아니하고 본 발명의 권리범위를 제한하는 것도 아니다.
도 12는 실시 예의 발광소자를 도시한 것이다.
도 12를 참조하면, 기판(110)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질, 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있다. 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
한편, 기판(110) 상에 GaN 화합물의 반도체층을 형성하는 경우에 있어서, 동종 기판으로 GaN 기판이 사용될 수 있다. GaN 기판은 GaN 화합물 반도체와 격자 상수 차이를 줄일 수 있어 저결함 특성을 갖는 고품질 에피 성장이 가능할 수 있다. GaN 기판은 분극성, 반분극성 또는 무분극성일 수 있다.
기판(110) 상에는 요철 구조(P)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판은 PSS(Patterned Sapphire Substrate) 기판일 수 있으며, 사파이어기판 표면에 패터닝되어 형성된 요철은 기판 표면에서 빛의 난반사를 유도하여 발광 구조물의 광추출효율을 향상시킬 수 있다.
기판(110) 상에는 버퍼층(115)이 배치될 수 있다. 버퍼층(115)은 기판(110)과 도전형 반도체층 간의 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화할 수 있다. 버퍼층(115)의 재료는 III-Ⅴ족 화합물 반도체 예를 들어, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
버퍼층(115) 위에는 언도프드(undoped) 반도체층(미도시)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
기판(110) 또는 버퍼층(115) 상에 제1 도전형 반도체층(122), 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)이 형성될 수 있다.
발광 구조물(120)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
제1 도전형 반도체층(122)은 III-Ⅴ족, II-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(122)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(122)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(122)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.
발광 구조물의 제1 도전형 반도체층(122) 상에 전류확산층(123)이 형성될 수 있다. 전류확산층(123)은 언도프트 질화갈륨층(undoped GaN layer)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
전류확산층(123) 상에 전자주입층(미도시)이 형성될 수 있으며, 전자주입층은 제1 도전형 질화갈륨층일 수 있다.
또한 전자주입층 상에 스트레인 제어층(미도시)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자주입층 상에 InyAlxGa(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1)/GaN 등으로 형성된 스트레인 제어층이 형성될 수 있다.
스트레인 제어층은 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 사이의 격자 불일치에 기인한 응력을 완화시킬 수 있다.
제1 도전형 반도체층(122) 또는 스트레인 제어층 상에 활성층(124)이 형성될 수 있다.
활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)과 제2 도전형 반도체층(126) 사이에 배치될 수 있다.
활성층(124)은 전자와 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. 제1 도전형 반도체층(122)이 n형 반도체층이고 제2 도전형 반도체층(126)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 반도체층(122)으로부터 전자가 주입되고 상기 제2 도전형 반도체층(126)으로부터 정공이 주입될 수 있다.
활성층(124)은 단일 우물 구조(Double Hetero Structure), 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층(124)은 III-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
활성층(124)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 도전형 클래드층은 활성층의 장벽층이나 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 가지는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조 등을 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(126)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(126)은 III-Ⅴ족, II-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
예를 들어, 제2 도전형 반도체층(126)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(126)이 AlxGa(1-x)N으로 이루어질 수 있다.
제2 도전형 반도체층(126)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다.
제2 도전형 반도체층(126)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(126)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p 형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}가 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 도전형 반도체층(126)이 p형 반도체층일 때, 제2 도전형 반도체층(126) 상에는 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체, 예를 들어 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(120)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 하나의 구조로 구현할 수 있다.
활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)의 사이에는 활성층(124)과 인접하여 전자 차단층(Electron blocking layer, 125)이 배치될 수 있다.
전자 차단층(125)은 AlGaN을 포함할 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
또한, 전자차단층(125)은 AlzGa(1-z)N/GaN(0≤z≤1) 초격자 (superlattice) 로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전자차단층(125)은 p형으로 이온 주입되어 오버플로우되는 전자를 효율적으로 차단하고, 홀의 주입효율을 증대시킬 수 있다.
발광구조물(120)의 제2 도전형 반도체층(126) 상에는 도전층(130)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(126) 또는 도전층(130) 상에 제2 전극(미도시)이 형성될 수 있다.
도전층(130)은 제2 도전형 반도체층(126)의 전기적 특성을 향상시키고, 제2 전극(미도시)과의 전기적 접촉을 개선할 수 있다. 도전층(130)은 복수의 층 또는 패턴을 가지고 형성될 수 있으며 도전층(130)은 투과성을 갖는 투명 전극층으로 형성될 수 있다.
도전층(130)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO(Zinc Oxide), IrOx(Iridium Oxide), RuOx(Ruthenium Oxide), NiO(Nickel Oxide), RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au(Gold) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이러한 재료에 한정되지 않는다.
도전층(130) 상에는 광추출패턴(150)이 형성될 수 있다. 광추출패턴(150)은 습식식각 또는 건식식각 방법에 의하여 형성될 수 있으며, 발광 구조물의 광추출효율을 개선할 수 있다.
이상에서 실시예를 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, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 발광소자 110: 기판
120: 발광구조물 130: 도전층
200: 발광소자 패키지 222: 리드프레임
300: 렌즈 310: 굴절부
400: 금형부 410: 상부금형
420: 하부금형 430: 탄성부
440: 지지부 450: 오목부
460: 베이스
S100: 리드프레임안착단계 S200: 리세스삽입단계
S300: 렌즈부재삽입단계 S400: 금형합착단계
S500: 취출단계
120: 발광구조물 130: 도전층
200: 발광소자 패키지 222: 리드프레임
300: 렌즈 310: 굴절부
400: 금형부 410: 상부금형
420: 하부금형 430: 탄성부
440: 지지부 450: 오목부
460: 베이스
S100: 리드프레임안착단계 S200: 리세스삽입단계
S300: 렌즈부재삽입단계 S400: 금형합착단계
S500: 취출단계
Claims (19)
- 렌즈;
상기 렌즈 아래에 배치된 굴절부; 및
상기 굴절부 아래에 배치된 발광소자를 포함하고,
상기 렌즈는
상면;
상기 상면 반대측의 저면;
상기 상면에 형성된 상부 리세스; 및
상기 저면에 형성된 하부 리세스를 포함하고,
상기 굴절부는 상기 저면 중 상기 하부 리세스를 정의하는 제1 저면에 배치되고,
상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스, 상기 굴절부 및 상기 발광 소자는 광축을 중심으로 정렬되되,
상기 굴절부는
상기 제1 저면과 접하는 제1 굴절면; 및
상기 제1 굴절면 반대측에서 상기 발광 소자와 대면하는 제2 굴절면을 포함하고,
상기 제1 굴절면은 제1 러프니스를 가지고, 상기 제2 굴절면은 제2 러프니스를 가지며, 상기 발광소자는 상면에 광추출패턴을 가지되,
상기 제1 러프니스, 상기 제2 러프니스 및 상기 광추출패턴은 상기 발광소자의 광축 방향으로 중첩되는 발광소자 패키지. - 제 1항에 있어서, 상기 발광소자 아래에 배치되는 리드프레임을 더 포함하는 발광소자 패키지.
- 제2 항에 있어서, 상기 렌즈의 저면은
상기 제1 저면에 인접하고, 상기 리드프레임의 상면과 대면하는 제2 저면을 더 포함하는 발광소자 패키지. - 제3 항에 있어서, 상기 렌즈의 제 2 저면은 환형 평면 형상을 갖는 발광소자 패키지.
- 제1 항에 있어서. 상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스 및 상기 발광 소자는 상기 렌즈의 두께 방향으로 적어도 일부가 평면상에서 서로 중첩된 발광소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 하부 리세스는 아치형, 반구형 또는 돔형 단면 형상을 갖는 발광소자 패키지.
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 제1 굴절면과 상기 제2 굴절면 사이의 상기 굴절부의 두께는 균일한 발광소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 발광 소자의 적어도 일부는 상기 하부 리세스에 수용되는 발광소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 굴절부의 제1 굴절률은
상기 하부 리세스에서 상기 발광 소자와 상기 굴절부 사이에 채워진 매질의 제3 굴절률보다 큰 발광소자 패키지. - 제1 항에 있어서, 상기 굴절부의 제1 굴절률은 1.3 내지 1.6인 발광소자 패키지.
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 발광 소자와 상기 제2 굴절면은 서로 이격된 발광소자 패키지.
- 제1 항에 있어서, 상기 굴절부는 실리콘, 합성수지 또는 형광 물질 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
- 제3 항에 있어서, 상기 렌즈의 제2 저면과 상기 리드프레임 사이에 배치된 렌즈접착부재를 더 포함하는 발광소자 패키지.
- 제15 항에 있어서, 상기 리드프레임은
상기 리드프레임의 상면에 형성되어 상기 렌즈 접착 부재를 수용하는 적어도 하나의 수용홈을 포함하는 발광소자 패키지. - 리드프레임;
상기 리드 프레임의 상면에 배치된 복수의 발광 소자;
상기 복수의 발광소자 각각의 위에 배치된 복수의 굴절부;
상기 복수의 굴절부 각각의 위에 배치된 복수의 렌즈; 및
상기 리드 프레임의 상면에서 상기 복수의 렌즈 사이에 배치된 렌즈브리지부를 포함하고,
상기 복수의 렌즈 각각은
상면;
상기 상면 반대측의 저면;
상기 상면에 형성된 상부 리세스; 및
상기 저면에 형성된 하부 리세스를 포함하고,
상기 복수의 굴절부 각각은 상기 저면 중 상기 하부 리세스를 정의하는 제1 저면에 배치되고,
상기 상부 리세스, 상기 하부 리세스, 상기 복수의 굴절부 중 해당하는 굴절부 및 상기 복수의 발광 소자 중 해당하는 발광 소자는 광축을 중심으로 정렬되되,
상기 복수의 굴절부 각각은
상기 제1 저면과 접하는 제1 굴절면; 및
상기 제1 굴절면 반대측에서 상기 발광 소자와 대면하는 제2 굴절면을 포함하고,
상기 제1 굴절면은 제1 러프니스를 가지고, 상기 제2 굴절면은 제2 러프니스를 가지며, 상기 복수의 발광소자 각각은 상면에 광추출패턴을 가지되,
상기 제1 러프니스, 상기 제2 러프니스 및 상기 광추출패턴은 상기 광축 방향으로 중첩되는, 발광소자 패키지. - 제 17항에 있어서,
상기 렌즈브리지부는 상기 복수의 렌즈와 동일한 물질로 구비되는 발광소자 패키지. - 제 17항에 있어서,
상기 렌즈브리지부는 상기 복수의 렌즈와 일체로 형성되는 발광소자 패키지.
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