KR102107526B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 바닥과 측면으로 이루어진 캐비티(cavity)를 갖는 몸체, 상기 몸체의 캐비티 내에 배치되는 발광 소자, 상기 발광 소자를 밀봉하도록 상기 캐비티 내에 배치되는 몰딩부, 및 입사면과 출사면을 포함하며, 상기 몰딩부 상에 배치되는 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈의 입사면의 직경은 상기 캐비티의 최대 직경보다 작으며, 상기 렌즈의 높이는 상기 렌즈의 입사면의 직경보다 작다.

Description

발광 소자 패키지{A LIGHT EMITTING PACKAGE DEVICE}
실시 예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL:Cold Cathode Fluorescenece 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.
조명 장치나 표시 장치에는 발광 소자 패키지가 널리 사용되고 있다. 발광 소자 패키지는 일반적으로 몸체, 몸체 내에 위치하는 리드 프레임들, 및 리드 프레임들 중 어느 하나에 위치하는 발광 소자(예컨대, LED)를 포함할 수 있다.
실시 예는 사이드 빔이 없고, 협지향각을 구현할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 바닥과 측면으로 이루어진 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 몸체의 캐비티 내에 배치되는 발광 소자; 상기 발광 소자를 밀봉하도록 상기 캐비티 내에 배치되는 몰딩부; 및 입사면과 출사면을 포함하며, 상기 몰딩부 상에 배치되는 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈의 입사면의 직경은 상기 캐비티의 최대 직경보다 작으며, 상기 렌즈의 높이는 상기 렌즈의 입사면의 직경보다 작다.
상기 캐비티의 측면 상단에는 상기 몸체의 상부면과 단차를 가지며 상기 몸체의 상부면과 수평인 단차부가 형성되며, 상기 렌즈의 입사면의 가장 자리는 상기 단차부와 접할 수 있다.
상기 캐비티는 상기 단차부 아래에 위치하는 제1 영역, 및 상기 단차부 상에 위치하는 제2 영역을 포함하며, 상기 렌즈의 입사면의 직경은 상기 캐비티의 제2 영역의 직경보다 작고, 상기 캐비티의 제1 영역의 직경보다 클 수 있다.
상기 렌즈의 입사면의 가장 자리와 상기 렌즈의 출사면의 최하단이 접하는 경계선과 상기 캐비티의 제2 영역의 측면 부분 사이의 이격 거리는 상기 단차보다 클 수 있다.
상기 몰딩부는 상기 캐비티의 제1 영역 내에 배치되고 상부면이 상기 렌즈의 입사면과 접하는 제1 부분; 및 상기 캐비티의 제2 영역에 위치하는 상기 캐비티의 측면과 상기 렌즈의 출사면의 하단 사이에 배치되는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 몰딩부는 상기 발광 소자를 밀봉하고 상기 캐비티 내에 채워지는 제1 몰딩부; 및 상기 제1 몰딩부 상에 배치되는 제2 몰딩부를 포함하며, 상기 렌즈의 입사면은 상기 제2 몰딩부 상에 배치되는 상기 렌즈는 상기 제2 몰딩부 상에 배치되고, 상기 렌즈의 입사면은 상기 제2 몰딩부와 접할 수 있다.
상기 렌즈의 입사면은 볼록한 곡면이고, 상기 렌즈의 입사면과 상기 몰딩부의 경계면은 오목한 곡면일 수 있다.
상기 몰딩부 가장 자리 상단은 상기 몸체의 상부면 및 상기 렌즈의 입사면보다 높게 위치할 수 있다.
상기 렌즈는 반구 형상인 제1 부분; 및 상기 제1 부분 아래에 위치하고 상기 제1 부분과 동일한 반지름을 갖는 원통 형상의 제2 부분을 포함하며, 상기 제2 부분의 하면이 상기 렌즈의 입사면에 해당하고, 상기 제1 부분의 외주면과 상기 제2 부분의 외주면은 상기 렌즈의 출사면에 해당할 수 있다.
상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 높이보다 크며, 상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 입사면의 직경이고, 상기 렌즈의 높이는 상기 렌즈의 입사면으로부터 상기 렌즈의 출사면의 최고점까지의 거리일 수 있다.
상기 렌즈의 입사면의 중심을 지나고 상기 입사면에 대하여 수직한 상기 렌즈의 단면의 형상은 반타원형일 수 있다. 상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 높이보다 크며, 상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 입사면의 직경이고, 상기 렌즈의 높이는 상기 렌즈의 입사면으로부터 상기 렌즈의 출사면의 최고점까지의 거리일 수 있다.
실시 예는 사이드 빔이 없고, 협지향각을 구현할 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈의 단면도를 나타낸다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 8은 제4 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 10은 도 8에 도시된 렌즈를 나타낸다.
도 11은 제6 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 12는 도 11에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 13은 제6 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 13에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 15는 캐비티의 깊이 변화에 따른 제3 실시 예의 지향각 특성을 나타낸다.
도 16은 렌즈의 직경 변화에 따른 제3 실시 예의 지향각 특성을 나타낸다.
도 17은 제3 실시 예와 제6 실시 예의 렌즈의 높이에 따른 지향각 및 사이드 빔의 변화를 나타낸다.
도 18은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 19는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 20은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 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 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100-1)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-1)는 몸체(110), 제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124), 발광 소자(130), 와이어들(142,144), 몰딩부(150), 및 렌즈(160)를 포함한다.
몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
또한 몸체(110)는 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 몸체(110)가 전기 전도성을 갖는 재질로 형성되는 경우, 몸체(110)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어 몸체(110)가 제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)과 전기적으로 쇼트(short) 되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
몸체(110)를 위에서 바라본 형상은 발광 소자(130)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
몸체(110)는 상부가 개방되고, 바닥(101)과 측면(102)으로 이루어진 캐비티(cavity)(105)를 가질 수 있다. 캐비티(105)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(105)의 측면(102)은 바닥(101)에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
도 1에 도시된 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 다각형(예컨대, 사각형) 또는 타원형으로 구현될 수도 있다.
캐비티(105) 측면(102) 상단은 굴곡지게 형성될 수 있다. 캐비티(105)의 측면(102) 상단에는 몸체(110)의 상부면(115)과 단차(K1)를 가지며 몸체(110)의 상부면(115)과 수평인 단차부(107)가 형성될 수 있고, 몸체(110)의 상부면(115)과 단차부(107) 사이에는 단차면(107a)이 위치할 수 있다.
단차부(107) 상에 위치하는 렌즈(160)의 외주면과 단차면(107a)까지의 거리(K2)는 캐비티(105)의 상부면(115)과 단차부(107) 사이의 단차(K1)보다 클 수 있다. 단차부(107)에 위치하는 렌즈(160)의 외주면과 단차면(107a)까지의 거리(K2)가 단차(K1)보다 짧거나 같게 되면 후술하는 몰딩부(150) 내에 버블(bubble)이 형성될 수 있기 때문이다.
캐비티(105)는 단차부(107) 아래에 위치하는 제1 영역(S1), 및 단차부(107) 상에 위치하는 제2 영역(S2)을 포함할 수 있다. 제2 영역(S2)의 직경(R2)은 제1 영역(S1)의 직경(R1)보다 클 수 있다(R2>R1).
캐비티(105)의 제1 영역(S1)의 깊이(t1)는 100um ~ 5 mm일 수 있다.
캐비티(105)의 제1 영역(S1)의 깊이(t1)가 100um 미만일 경우에는 와이어들(142,144)이 몰딩부(150) 밖으로 노출되어, 렌즈(160)의 입사면(162)과 와이어들(142,144)이 접촉할 수 있고, 발광 소자(130)가 플립 칩 타입일 경우에는 발광 소자가 눌릴 수 있다.
또한 캐비티(105)의 제1 영역(S1)의 깊이(t1)가 5mm를 초과할 경우에는 캐비티(105)의 제1 영역(S1)에 채워지는 수지량이 많아 렌즈(160) 부착시 수지의 이동량이 많고, 수지의 이동 경로가 길어져서 몰딩층(150) 내에 버블이 다량으로 형성될 수 있다.
제1 리드 프레임(122), 및 제2 리드 프레임(124)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격하여 몸체(110) 내에 배치된다. 예컨대, 제1 리드 프레임(122), 및 제2 리드 프레임(124)은 서로 이격하도록 캐비티(105) 바닥(101) 아래의 몸체(110) 내에 배치될 수 있다.
제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)은 캐비티(105)에 의하여 일부가 노출될 수 있다. 예컨데, 제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124) 각각의 상부면은 캐비티(105)에 의하여 노출될 수 있다.
제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124) 각각은 몸체(110)를 관통하여 밖으로 노출될 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(122)의 일단은 몸체(110)의 하부면(118) 및 제2 측면(119b) 밖으로 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(124)의 일단은 몸체(110)의 하부면(118) 및 제1 측면(119a) 밖으로 노출될 수 있다. 제1 측면(119a)과 제2 측면(119b)은 서로 마주보는 측면일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 리드 프레임(122), 및 제2 리드 프레임(124)은 금속과 같은 전도성 재질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 어느 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124) 상에는 별도의 반사 부재(미도시)가 추가로 배치되어 발광 소자(130)로부터 나오는 광을 반사시켜 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
발광 소자(130)는 몸체(110)의 캐비티(105) 내에 배치된다. 발광 소자(130)는 제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 발광 소자(130)는 캐비티(105)에 의하여 노출되는 제1 리드 프레임(122)의 상부면 상에 배치될 수 있다.
예컨대, 발광 소자(130)는 칩 타입의 발광 다이오드(light emitting diode,LED)일 수 있으며, 다이 본딩(die bonding)에 의하여 제1 리드 프레임(122)의 상부면에 본딩될 수 있다. 다이 본딩은 접착제(예컨내, Ag paste, silicone)를 이용하여 기판에 칩을 부착시키는 페이스트 본딩(paste bonding), 칩 패드에 금속(예컨대, Au/Sn)을 형성하고 금속(예컨대, Au/Sn)을 고온으로 기판에 부착하는 유테틱 본딩(eutetic bonding), 및 솔더(solder)를 이용하여 칩 패드와 기판을 직접 연결하는 플립 칩 본딩(flip chip bonding)을 포함할 수 있다.
와이어들(142,144)은 발광 소자(130)를 제1 리드 프레임(122)과 제2 리드 프레임(124)에 전기적으로 연결한다. 다른 실시 예에서는 페이스트 본딩, 플립 칩(flip chip) 본딩, 및 유테틱 본딩(eutectic bonding)과 같은 다이 본딩(die bonding)을 통하여 발광 소자(130)가 제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
몰딩부(150)는 발광 소자(130)를 밀봉하여 보호하도록 캐비티(105) 내에 배치된다. 예컨대, 몰딩부(150)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지일 수 있으며, 디스펜싱(dispensing) 등의 방법을 이용하여 캐비티(105) 내에 수지를 채워 형성될 수 있다.
렌즈(160)는 몰딩부(150) 상에 배치되며, 몰딩부(150)를 통과하는 빛을 굴절시킨다. 렌즈(160)는 몰딩부(150)를 통과한 빛이 입사하는 입사면(162), 및 입사면(162)을 통과한 빛을 굴절시켜 통과시키는 출사면(164)을 포함할 수 있다.
렌즈(160)의 입사면(162)의 편평할 수 있고, 렌즈(160)의 출사면(164)은 볼록한 곡면일 수 있다. 렌즈(160)의 입사면(162)과 출사면(164)의 형태는 이에 한정하지 않으며, 일부가 오목하거나 볼록한 형태를 가질 수도 있다.
렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)은 캐비티(105)의 최대 직경보다 작다.
예컨대, 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)은 캐비티(105)의 최상단의 직경보다 작을 수 있다.
예컨대, 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)은 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 직경(R2)보다 작을 수 있고, 캐비티(105)의 제1 영역(S1)의 직경(R1)보다 클 수 있다(R1<R3<R2).
렌즈(160)의 출사면(164)은 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 측면(102) 부분으로부터 이격할 수 있다. 렌즈(160)의 입사면(162)의 가장 자리와 출사면(164)의 최하단이 접하는 경계선(163)과 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 측면(102) 부분 사이의 이격 거리는 상술한 바와 같이 단차(K1)보다 클 수 있다(K2>K1).
캐비티(105) 내에 수지(예컨대, 실리콘) 재질인 몰딩부(150)를 채우고, 몰딩부(150)가 경화되기 이전에 몰딩부(150) 위에 렌즈(160)를 배치시키고, 렌즈가 배치된 후에 몰딩부(150)를 경화시킴으로써, 렌즈(160)를 몰딩부(150)에 접착시킬 수 있다.
일반적으로 렌즈(160)의 직경이 몸체의 캐비티의 직경보다 클 경우에는 렌즈를 수지에 접착할 때 몸체의 캐비티 내의 공기가 빠져나가지 못하기 때문에, 몰딩부에 버블(bubble)이 많이 형성될 수 있다.
그러나 실시 예는 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)이 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 직경(R2)보다 작기 때문에, 렌즈(160)를 몰딩부(160)에 부착시 몰딩부(160) 내에 버블 형성을 억제할 수 있다.
또한 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)이 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 직경(R2)보다 작기 때문에, 실시 예는 협지향각을 구현할 수 있다.
일반적으로 경화되기 이전의 수지 위에 렌즈를 배치하면, 렌즈는 아래로 가라앉을 수 있으며, 수지의 젖음성 및 표면 장력에 의하여 수지의 표면이 오목해지고 수지가 몸체의 캐비티 측면을 타고 오르는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이 수지의 표면이 오목해지는 현상에 의하여 몰딩부의 두께가 위치별로 차이가 나기 때문에 색 균일성을 떨어뜨릴 수 있다.
그러나 실시 예는 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R3)이 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 직경(R2)보다 작고, 캐비티(105)의 제1 영역(S1)의 직경(R1)보다 크기 때문에(R1<R3<R2), 렌즈(160)은 입사면(162)은 몸체(110)의 상부면(115) 아래에 위치할 수 있고, 렌즈(16)의 입사면(162)의 가장 자리는 단차부(107)와 접할 수 있으며, 단차부(107)에 의하여 지지될 수 있다. 또한 렌즈(160)의 출사면(164)은 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 측면(102)으로부터 이격할 수 있으며, 렌즈(160)의 입사면(162)은 몰딩부(150)의 상부면과 접할 수 있다.
이와 같이 렌즈(160)의 입사면(162)의 가장 자리가 단차부(107)에 의하여 지지되기 때문에, 몰딩부(150)의 상부면은 단차부(107)와 평행할 수 있고, 동일한 평면에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 리드 프레임(122)의 상부면으로부터 몰딩부(150)의 상부면까지의 높이는 제1 리드 프레임(122)의 상부면으로부터 단차부(107)까지의 높이와 동일할 수 있다.
또한 렌즈(160)의 입사면(162)의 가장 자리와 출사면(164)의 최하단이 접하는 경계선(163)은 단차부(107)와 접할 수 있고, 단차부(107)와 수직 방향으로 오버랩될 수 있다. 여기서 수직 방향은 제1 리드 프레임(122)의 상부면으로부터 몰딩부(150)의 상부면으로 향하는 방향일 수 있다.
실시 예는 단차부(107)에 의하여 몰딩부(150)의 상부면이 오목해지는 현상을 방지할 수 있기 때문에, 색 균일성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
단차부(107)에 의하여 렌즈(160)의 입사면(162)이 지지되더라도, 경화되기 이전의 수지의 일부는 렌즈(160)의 출사면(164)의 하단과 캐비티(105)의 제2 영역(S2)의 측면 사이로 올라올 수 있다.
몰딩부(150)는 캐비티(105)의 제1 영역(S1) 내에 배치되고, 상부면이 렌즈의 입사면(162)과 접하는 제1 부분(152), 및 캐비티(105)의 제2 영역(S2)에 위치하는 캐비티(105)의 측면(102)과 렌즈(160)의 출사면(162)의 하단 사이에 배치되는 제2 부분(154)을 포함할 수 있다. 제2 부분(154)은 캐비티(105)의 제2 영역(S2)에 위치하는 캐비티(105)의 측면(102)과 렌즈(160)의 출사면(162)의 하단 각각에 접할 수 있으며, 몸체(110)의 상부면(115) 아래에 위치할 수 있다.
몰딩부(150)는 무색 투명한 고분자 수지, 예컨대, 에폭시 또는 실리콘일 수 있다. 몰딩부(150)에는 발광 소자(130)로부터 조사되는 빛의 파장을 변환시키는 형광체가 포함될 수 있다. 또한 몰딩부(150)에는 빛을 확산시키는 확산제가 포함될 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 렌즈(160)의 단면도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 렌즈(160)는 기설정된 반지름(r)을 갖는 반구 형상인 제1 부분(210), 및 제1 부분(210)과 동일한 반지름(r)을 가지는 원통 형상의 제2 부분(220)을 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈(160)의 전체적인 형상은 포탄 형상일 수 있다.
렌즈(160)의 입사면(162)은 제2 부분(220)의 하면에 해당할 수 있고, 렌즈(160)의 출사면(164)은 제1 부분(210)의 외주면과 제2 부분(220)의 외주면을 포함할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 사이드 빔의 발생을 억제하기 위하여 렌즈의 직경(2r)은 렌즈(160)의 높이(H)보다 클 수 있다(2r>H).
이하 렌즈(160)의 높이는 렌즈(160)의 입사면(162)으로부터 출사면(164)의 최고점까지의 거리일 수 있고, 렌즈(160)의 직경은 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경을 의미할 수 있다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-2)의 사시도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지(100-2)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-2)는 몸체(110-1), 제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124), 발광 소자(130), 와이어들(142,144), 제1 몰딩부(150-1), 제2 몰딩부(310), 및 렌즈(160)를 포함한다.
몸체(110-1)는 상부가 개방되고, 바닥(101)과 측면(102-1)으로 이루어진 캐비티(105-1)를 가질 수 있다. 캐비티(105-1)의 측면(102)은 바닥(101)에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
캐비티(105-1)의 깊이(t2)는 100um ~ 5mm일 수 있다.
캐비티(105-1)의 깊이(t2)가 100um 미만일 경우에는 와이어들(142,144)이 몰딩부(150-1) 밖으로 노출되어, 렌즈(160)의 입사면(162)과 와이어들(142,144)이 접촉할 수 있고, 발광 소자(130)가 플립 칩 타입일 경우에는 발광 소자가 눌릴 수 있다.
또한 캐비티(105-1)의 깊이(t2)가 5mm를 초과할 경우에는 캐비티(105-1)에 채워지는 수지량이 많아 렌즈(160) 부착시 수지의 이동량이 많고, 수지의 이동 경로가 길어져서 제1 몰딩부(150-1) 내에 버블이 다량으로 형성될 수 있다.
예컨대, 캐비티(105-1)의 깊이는 몸체(110-1)의 상부면(115)으로부터 캐비티(105-1) 바닥(101)까지의 거리일 수 있다.
도 2에 도시된 캐비티(105)의 측면(102)과 달리, 도 5에 도시된 캐비티(105-1)의 측면은 단차부를 갖지 않는다.
제1 몰딩부(150-1)는 발광 소자(130)를 밀봉하도록 캐비티(105-1) 내에 채워질 수 있다. 제1 몰딩부(150-1)의 상부면은 편평할 수 있으며, 몸체(110-1)의 상부면(115)과 평행하고 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
제2 몰딩부(310)는 제1 몰딩부(150-1) 상에 배치되고, 제2 몰딩부(310)의 상부면은 몸체(110-1)의 상부면(115)보다 높게 위치할 수 있다. 제2 몰딩부(310)는 상면은 편평한 면일 수 있다. 제2 몰딩부(310)의 두께(t3)는 200um이하일 수 있다.
제2 몰딩부(310)의 두께(t3)가 200um를 초과할 경우에는 렌즈(160)의 높이가 높아져서 지향각이 변화할 수 있고, 렌즈(160)의 기울어짐이 발생할 수 있다.
제1 몰딩부(150-1) 및 제2 몰딩부(310)의 재질은 도 1 및 도 2에서 설명한 몰딩부(150)와 동일할 수 있다.
렌즈(160)는 제2 몰딩부(310) 상에 배치되며, 렌즈(160)의 입사면(162)은 제2 몰딩부(310)에 부착될 수 있다. 예컨대, 렌즈(160)의 입사면(162)은 제2 몰딩부(310)와 접할 수 있다.
캐비티(105-1) 내에 제1 수지(예컨대, 실리콘)를 채우고, 제1 수지를 경화시켜 제1 몰딩부(150-1)를 형성할 수 있다. 제1 몰딩부(150-1) 상에 제2 수지를 도포하고, 제2 수지가 경화되기 이전에 제2 수지 위에 렌즈(160)를 배치시키고, 제2 수지를 경화시킴으로써, 렌즈(160)를 제1 몰딩부(150)에 접착시킬 수 있다.
렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R4)은 캐비티(105-1)의 최대 직경(R5)보다 작을 수 있다. 예컨대, 렌즈(160)의 입사면(162)의 직경(R4)은 캐비티(105-1)의 최상단의 직경보다 작을 수 있다.
일반적으로 몰딩부가 채워지는 캐비티의 깊이가 깊을수록 렌즈 부착시에 수지의 이동량이 많고, 이동 경로가 길어져서 수지 내의 공기 이동이 쉽지 않아 몰딩부 내에 많은 버블이 형성될 수 있다.
실시 예는 렌즈(160)가 제1 몰딩부(150-1) 상에 형성되는 제2 몰딩부(310)에 부착되기 때문에, 캐비티(105-1)의 깊이(t2)를 낮게 조절할 수 있고, 이로 인하여 제1 몰딩부(150-1) 내에 버블 형성을 억제할 수 있다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-3)의 사시도를 나타내고, 도 7은 도 6에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 5 및 도 6과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 소자 패키지(100-3)는 몸체(110-1), 제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124), 발광 소자(130), 와이어들(142,144), 몰딩부(150-2), 및 렌즈(160-1)를 포함한다.
몰딩부(150-2)는 캐비티(105-1) 내에 배치되고, 렌즈(160-1)는 몰딩부(150-2) 상에 배치된다.
렌즈(160-1)는 입사면(162-1)을 제외하고는 도 3에서 설명한 렌즈(160)와 동일한 구조일 수 있다. 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)은 볼록한 곡면일 수 있다.
렌즈(160-1)의 입사면(162-1)의 곡률은 렌즈(160-1)의 지름에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)의 곡률은 반지름이 200um 이하인 원의 곡률과 동일할 수 있다.
렌즈(160-1)와 몰딩부(150-2)의 부착은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
캐비티(105-1) 내에 수지(예컨대, 실리콘)를 채운다. 예컨대, 캐비티(105-1) 내에 채워진 수지는 가운데 부분이 볼록한 형태일 수 있다. 이는 렌즈(160-1)를 수지에 부착할 때, 수지가 펴지면서 공기가 용이하게 배출되도록 하기 위함이다.
다음으로 수지가 경화되기 이전에 수지 위에 렌즈(160-1)를 배치시키고, 수지를 경화시킴으로써 렌즈(160-1)를 몰딩부(150-2)에 접착시킬 수 있다.
실시 예는 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)은 중앙이 볼록한 곡면이기 때문에, 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)을 수지에 부착할 때 수지가 캐비티(105-1) 중앙에서 가장자리 쪽으로 펴지면서 캐비티(105-1) 내의 공기가 용이하게 캐비티(105-1) 밖으로 배출될 수 있어 몰딩부(150-2) 내에 버블 형성을 억제할 수 있다.
또한 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)과 몰딩부(150-2)의 경계면(340)은 입사면(162-1)과 동일한 곡률을 갖는 오목한 곡면일 수 있다.
또한 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)을 수지에 부착할 때 수지가 캐비티(105-1) 중앙에서 가장자리 쪽으로 밀려나기 때문에, 몰딩부(150-2) 가장 자리 상단(330)은 캐비티(105-1)의 바닥(101) 또는 제1 및 제2 리드 프레임들(122, 124)의 상부면을 기준으로 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)보다 높게 위치할 수 있다.
예컨대, 몰딩부(150-2)의 가장 자리 상단(330)은 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)의 최저 부분, 예컨대, 중앙의 볼록한 부분보다 높게 위치할 수 있다.
예컨대, 몰딩부(150-2) 가장 자리 상단(330)은 캐비티(105-1)의 측면(102-1)과 렌즈(160-1)의 출사면(164)의 하단 사이로 돌출될 수 있으며, 돌출된 몰딩부(150-2) 가장 자리 상단(330)은 몸체(110)의 상부면(115) 및 렌즈(160-1)의 입사면(162-1)보다 높게 위치할 수 있다.
도 8은 제4 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-4)의 사시도를 나타내고, 도 9는 도 8에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)의 AB 방향의 단면도를 나타내고, 도 10은 도 8에 도시된 렌즈(160')를 나타낸다.
도 1 및 도 2와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나, 생략한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 제4 실시 예(100-4)는 제1 실시 예(100-1)의 변형 예로서, 제4 실시 예(100-4)는 렌즈(160')를 제외한 나머지 구성이 제1 실시 예(100-1)와 동일할 수 있다.
제4 실시 예의 렌즈(160')는 몰딩부(150)를 통과한 빛이 입사하는 입사면(162'), 및 입사면(162')을 통과한 빛을 굴절시켜 통과시키는 출사면(164')을 포함할 수 있다.
입사면(162')은 편평한 면일 수 있으며, 출사면(164')은 단면이 반타원형일 수 있다. 예컨대, 렌즈(160')의 입사면(162')의 중심(901)을 지나고 입사면(162')에 대하여 수직한 렌즈(160')의 단면의 형상은 장반경(b)과 단반경(a)을 갖는 반타원형일 수 있다. 여기서 반타원은 타원을 절반으로 자른 형상일 수 있다.
후술하는 바와 같이, 사이드 빔의 발생을 억제하기 위하여 렌즈(160')의 직경(2a)은 렌즈(160)의 높이(H)인 장반경(b)보다 클 수 있다(2a>b).
도 11은 제6 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-5)의 사시도를 나타내고, 도 12는 도 11에 도시된 발광 소자 패키지(100-5)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4 및 도 5와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나, 생략한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제5 실시 예(100-5)는 제2 실시 예(100-2)의 변형 예로서, 제5 실시 예는 렌즈(160')를 제외한 나머지 구성이 제2 실시 예(100-2)와 동일할 수 있다.
도 13은 제6 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-6)의 사시도를 나타내고, 도 14는 도 13에 도시된 발광 소자 패키지(100-6)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6 및 도 7와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나, 생략한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 제6 실시 예(100-6)는 제3 실시 예(100-3)의 변형 예로서, 제6 실시 예는 렌즈(160')를 제외한 나머지 구성이 제3 실시 예(100-3)와 동일할 수 있다.
도 15는 캐비티(105-1)의 깊이(t2) 변화에 따른 제3 실시 예(100-3)의 지향각 특성을 나타낸다. h=0mm일 경우, 즉 렌즈(160)의 제2 부분(220)이 생략된 경우이고, 렌즈(160)의 제1 부분(210)의 반지름(r)은 1.3mm, 1,35mm, 또는 1.4mm일 수 있다.
도 15를 참조하면, 캐비티(105-1)의 깊이(t2)가 증가할수록 지향각이 감소하고, 광 출력(Po)이 저하됨을 알 수 있다. 렌즈(140)의 제1 부분(210)의 반지름(r)의 변화에 따른 지향각의 변화는 크지 않음을 알 수 있다.
도 16은 렌즈(160)의 직경 변화에 따른 제3 실시 예(100-3)의 지향각 특성을 나타낸다.
도 16을 참조하면, 렌즈(160)의 제1 부분(210)의 반지름(r)의 변화에 따른 지향각의 변화는 작은 것을 알 수 있다. 즉 렌즈(160)의 제2 부분(220)의 높이(h)가 동일할 때, 렌즈(160)의 제1 부분(210)의 반지름(r)의 변화에 따른 지향각의 변화는 작지만, 사이드 빔이 감소하는 것을 알 수 있다.
렌즈(160)의 제2 부분(220)의 높이(h)가 증가할수록 사이드 빔이 증가하는 것을 알 수 있다.
도 17은 제3 실시 예(100-3)와 제6 실시 예(100-6)의 렌즈(160, 160')의 높이에 따른 지향각 및 사이드 빔(side beam)의 변화를 나타낸다.
렌즈(160)의 제1 부분(210)의 반지름(r) 및 렌즈(160')의 단반경(a)은 기설정된 값(예컨대, 1.3mm)일 수 있다. 예컨대, 렌즈(160)의 직경(2×r) 및 렌즈(160')의 직경(2×a)은 2.6mm일 수 있다.
도 16을 참조하면, 제3 실시 예의 렌즈(160)의 높이(H)가 증가할수록 지향각은 감소하고, 사이드 빔(side beam)이 증가하는 것을 알 수 있다.
렌즈(160)의 직경(2×r)이 렌즈(160)의 높이(H)보다 클 때에는 사이드 빔이 거의 존재하지 않는 것을 알 수 있다. 렌즈(160)의 직경(2×r)이 렌즈(160)의 높이(H)와 동일할 때 사이드 빔이 나타나는 것을 알 수 있다.
그리고 렌즈(160)의 높이(H)가 렌즈(160)의 직경(2×r)보다 크고, 렌즈(160)의 높이(H)가 증가할수록 사이드 빔이 증가하는 것을 알 수 있다.
실시 예는 렌즈(160)의 직경(2×r)을 렌즈(160)의 높이(H)보다 크게 함으로써, 사이드 빔을 억제하거나 제거할 수 있다.
또한 제6 실시 예의 렌즈(160')의 장반경(b)이 증가할수록 지향각이 감소하고, 사이드 빔이 증가하는 것을 알 수 있다.
렌즈(160')의 직경(2×a)이 렌즈(160)의 장반경(b)보다 클 때에는 사이드 빔이 거의 존재하지 않는 것을 알 수 있다. 렌즈(160')의 직경(2×a)이 렌즈(160')의 장반경(b)과 동일할 때 사이드 빔이 나타나는 것을 알 수 있다.
그리고 렌즈(160')의 장반경(b)이 렌즈(160')의 직경(2×a)보다 크고, 렌즈(160')의 장반경(b)이 증가할수록 사이드 빔이 증가하는 것을 알 수 있다.
실시 예는 렌즈(160')의 직경(2×a)을 렌즈(160')의 장반경(b)보다 크게 함으로써(2a>b), 사이드 빔을 억제하거나 제거할 수 있다.
도 18은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 및 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상일 수 있으며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상일 수 있다. 커버(1100)는 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(1100)는 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(1100)는 외부에서 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 불투명할 수 있다. 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있으며, 광원 모듈(1200)로부터 발생한 열은 방열체(1400)로 전도될 수 있다. 광원 모듈(1200)은 광원부(1210), 연결 플레이트(1230), 및 커넥터(1250)를 포함할 수 있다.
광원부(1210)는 실시 예들(100-1 내지 100-6) 중 어느 하나일 수 있다.
부재(1300)는 방열체(1400)의 상면 위에 배치될 수 있고, 복수의 광원부(1210)들과 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)을 갖는다. 가이드홈(1310)은 광원부(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응 또는 정렬될 수 있다.
부재(1300)의 표면은 광 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다.
예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(1300)는 커버(1100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(1200)을 향하여 되돌아오는 빛을 다시 커버(1100) 방향으로 반사할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(1400)와 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(1230)와 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(1400)는 광원 모듈(1200)로부터의 열과 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열할 수 있다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)에 수납되는 전원 제공부(1600)는 밀폐될 수 있다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 가질 수 있으며, 가이드 돌출부(1510)는 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 가질 수 있다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납될 수 있고, 홀더(1500)에 의해 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐될 수 있다. 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
가이드부(1630)는 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 가이드부(1630)는 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 베이스(1650)의 일 면 위에는 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
연장부(1670)는 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입될 수 있고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)와 폭이 같거나 작을 수 있다. 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결될 수 있고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(1600)가 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
도 19는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있다. 발광 소자 패키지(835)는 상술한 실시 예들(100-1 내지 100-6) 중 어느 하나일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(1870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 20은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다. 도 20을 참조하면, 해드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903), 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때 발광 소자 패키지는 상술한 실시 예들(100-1 내지 100-6) 중 어느 하나일 수 있다.
리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킨다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 몸체 122: 제1 리드 프레임
124: 제2 리드 프레임 130: 발광 소자
142,144: 와이어들 150: 몰딩부
160: 렌즈.

Claims (12)

  1. 바닥과 측면으로 이루어진 캐비티(cavity)를 갖는 몸체;
    상기 몸체의 캐비티 내에 배치되는 발광 소자;
    상기 발광 소자를 밀봉하도록 상기 캐비티 내에 배치되는 몰딩부; 및
    입사면과 출사면을 포함하며, 상기 몰딩부 상에 배치되는 렌즈를 포함하며,
    상기 캐비티는,
    상기 캐비티의 상기 측면의 상단에 배치되고, 상기 몸체의 상부면과 단차를 가지며 상기 몸체의 상기 상부면과 수평인 단차부; 및
    상기 몸체의 상기 상부면과 상기 단차부 사이에 배치되는 단차면을 포함하고,
    상기 렌즈의 상기 입사면의 가장 자리는 상기 단차부에 접하고,
    상기 단차부 상에 위치하는 상기 렌즈의 외주면으로부터 상기 단차면까지의 거리는 상기 몸체의 상기 상부면과 상기 단차부 사이의 높이 차이보다 큰 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 입사면의 직경은 상기 캐비티의 최대 직경보다 작고,
    상기 렌즈의 높이는 상기 렌즈의 상기 입사면의 상기 직경보다 작은 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 단차부 아래에 위치하는 제1 영역, 및 상기 단차부 상에 위치하는 제2 영역을 포함하며,
    상기 렌즈의 상기 입사면의 상기 직경은 상기 캐비티의 상기 제2 영역의 직경보다 작고, 상기 캐비티의 상기 제1 영역의 직경보다 큰 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 입사면의 상기 가장 자리와 상기 렌즈의 상기 출사면의 최하단이 접하는 경계선과 상기 캐비티의 상기 제2 영역의 측면 부분 사이의 이격 거리는 상기 단차보다 큰 발광 소자 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 몰딩부는,
    상기 캐비티의 상기 제1 영역 내에 배치되고 상부면이 상기 렌즈의 상기 입사면과 접하는 제1 부분; 및
    상기 캐비티의 상기 제2 영역에 위치하는 상기 캐비티의 측면과 상기 렌즈의 상기 출사면의 하단 사이에 배치되는 제2 부분을 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제3항에 있어서, 상기 몰딩부는,
    상기 캐비티의 상기 제1 영역 내에 배치되고, 상기 렌즈의 상기 입사면과 접촉하는 상부면을 갖는 제1 몰딩부; 및
    상기 렌즈의 상기 입사면의 하단과 상기 제2 영역 내에 위치하는 상기 캐비티의 측면 사이에 배치되는 제2 몰딩부를 포함하며,
    상기 제2 몰딩부는 상기 렌즈의 상기 입사면의 상기 하단과 상기 제2 영역에 위치하는 상기 캐비티의 상기 측면에 접하는 발광 소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈의 입사면은 상기 렌즈로부터 상기 몰딩부를 향하는 방향으로 볼록한 곡면이고,
    상기 렌즈의 입사면과 상기 몰딩부의 경계면은 상기 렌즈로부터 상기 몰딩부를 향하는 상기 방향으로 오목한 곡면인 발광 소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몰딩부 가장 자리 상단은 상기 몸체의 상부면 및 상기 렌즈의 입사면보다 높게 위치하는 발광 소자 패키지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈는,
    반구 형상인 제1 부분; 및
    상기 렌즈의 상기 제1 부분 아래에 위치하고 상기 렌즈의 상기 제1 부분과 동일한 반지름을 갖는 원통 형상의 제2 부분을 포함하며,
    상기 렌즈의 상기 제2 부분의 하면이 상기 렌즈의 상기 입사면에 해당하고, 상기 렌즈의 상기 제1 부분의 외주면과 상기 렌즈의 상기 제2 부분의 외주면은 상기 렌즈의 상기 출사면에 해당하는 발광 소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 높이보다 크며,
    상기 렌즈의 직경은 상기 렌즈의 상기 입사면의 직경이고, 상기 렌즈의 상기 높이는 상기 렌즈의 상기 입사면으로부터 상기 렌즈의 상기 출사면의 최고점까지의 거리인 발광 소자 패키지.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈의 상기 입사면의 중심을 지나고 상기 입사면에 대하여 수직한 상기 렌즈의 단면의 형상은 반타원형인 발광 소자 패키지.
  12. 삭제
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