KR101684943B1 - Light Emitting Device - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광 소자는 광 차단재를 이용하여 몸체에 실장되는 제너 다이오드가 발광 칩에서 방출되는 빛을 흡수하지 않도록 함으로써 광도를 향상시킨다. The light emitting device according to the embodiment improves the brightness by preventing the light emitted from the light emitting chip from being absorbed by the Zener diode mounted on the body by using the light blocking material.
Description
실시예는 발광 소자에 관한 것으로, 특히, 제너 다이오드에 의한 광도 저하를 최소화하는 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device that minimizes a decrease in luminance caused by a zener diode.
발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 하나로, 백열등, 형광등, 할로겐 램프, 및 기타 방전램프와 같은 기존의 광원에 비해 저 발열, 장 수명, 빠른 응답특성, 안정성, 및 친환경적인 장점을 갖는다. 발광 다이오드는 열, 또는 방전을 이용하는 기존의 광원과는 달리 칩(chip) 형태의 반도체를 이용한다. 기존의 광원에 비해 현저히 작은 크기의 칩과, 패키지 몸체로 구성되는 발광 다이오드는 ESD 충격에 약한 면이 있으며, 발광 다이오드의 ESD 충격을 저감하기 위해서 제너 다이오드와 같은 ESD 소자가 몸체에 마운트되어 이용되고 있다. 그러나, 제너 다이오드와 같은 ESD 소자는 발광 다이오드와 근거리에 위치하므로 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 일부를 흡수하며, 발광 소자의 광도를 저하시킨다.Light Emitting Diode (LED) is a semiconductor device that converts electrical energy into light. It has lower heat generation, longer life, faster response characteristics, and lower power consumption than conventional light sources such as incandescent lamps, fluorescent lamps, halogen lamps, Stability, and environmental friendliness. A light emitting diode uses a semiconductor in the form of a chip, unlike a conventional light source using heat or discharge. A chip having a significantly smaller size than a conventional light source and a light emitting diode composed of a package body are susceptible to ESD shock. In order to reduce the ESD impact of the LED, an ESD element such as a Zener diode is mounted on the body and used have. However, since an ESD device such as a zener diode is located close to the light emitting diode, it absorbs a part of the light emitted from the light emitting diode and lowers the luminous intensity of the light emitting device.
실시예는 ESD 소자의 빛 흡수를 최소화하는 발광 소자를 제공한다.Embodiments provide a light emitting device that minimizes light absorption of an ESD device.
실시예에 따른 발광 소자는, 바닥면에 홈이 형성되는 몸체, 상기 홈에 배치되는 ESD 소자, 및 상기 홈을 덮어서 상기 ESD 소자에 의한 광 흡수를 차단하는 광 차단재를 포함한다. The light emitting device according to the embodiment includes a body having a groove formed on a bottom surface thereof, an ESD element disposed in the groove, and a light blocking material covering the groove and blocking light absorption by the ESD element.
실시예에 따른 발광 소자는, 백라이트 유닛(BLU : Back Light Unit), 및 조명장치에 적용될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment can be applied to a back light unit (BLU) and a lighting device.
여기서, 광 차단재는 고밀도의 SiO2, 및 TiO2 중 어느 하나로 형성되며, ESD 소자의 빛 흡수를 최소화한다.Here, the light blocking material is formed of any one of high density SiO 2 and TiO 2, and minimizes light absorption of the ESD device.
실시예에 따른 발광 소자는 ESD 소자에 의한 광 손실을 최소화한다.The light emitting device according to the embodiment minimizes the optical loss due to the ESD element.
도 1은 제1실시예에 따른 발광 소자의 단면도를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 제2실시예에 따른 발광 소자의 단면도를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 제1실시예에 따른 발광 소자를 상측에서 바라본 사시도의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 제2실시예에 따른 발광 소자를 상측에서 바라본 사시도의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 제1실시예, 및 제2실시예에 적용되는 캐비티면의 일 실시예에 대한 단면도를 개략적으로 나타내는 도면,
도 6 내지 도 8은 제1실시예, 및 제2실시예에 따른 발광 소자에 봉지재를 충진하는 방법에 대한 개념도,
도 9는 광 차단재로서 반사 테이프를 적용하는 일 예에 대한 참조도면,
도 10은 본 실시예에 따른 발광 소자가 BLU(Back Light Unit)에 적용되는 일 예에 대한 참조도면,
도 11은 실시 예에 따른 발광소자를 어레이(array) 배열하여 구성한 백라이트 유닛의 제2 실시예에 대한 사시도, 그리고
도 12는 본 실시예에 따른 발광 소자가 조명 장치에 적용되는 일 예에 대한 참조도면을 나타낸다.1 is a sectional view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention,
2 is a schematic sectional view of a light emitting device according to a second embodiment,
3 is a perspective view of the light emitting device according to the first embodiment,
FIG. 4 is a perspective view of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention,
5 is a schematic illustration of a cross-sectional view of one embodiment of a cavity surface applied to the first and second embodiments,
6 to 8 are conceptual diagrams of a method of filling a sealing material in a light emitting device according to the first embodiment and the second embodiment,
9 is a reference drawing for an example of applying a reflective tape as a light blocking material,
10 is a reference drawing of an example in which the light emitting device according to the present embodiment is applied to a BLU (Back Light Unit)
11 is a perspective view of a second embodiment of a backlight unit constructed by arraying light emitting devices according to an embodiment, and FIG.
12 shows a reference diagram of an example in which the light emitting device according to the present embodiment is applied to a lighting apparatus.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴이나 타 구조물의 "위(on)"에, "아래(under)"에, 상측(upper)에, 또는 하측(lower)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)", "아래(under)", 상측(upper), 및 하측(lower)은 "직접(directly)" 또는 "다른 층, 또는 구조물을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층, 또는 구조물들간의 위치관계에 대한 설명은 본 명세서, 또는 본 명세서에 첨부되는 도면을 참조하도록 한다. In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on", "under", or "on" Quot; on ", " under ", " upper ", and lower " lower " directly "or" indirectly "through " another layer, or structure ". Further, the description of the positional relationship between the respective layers or structures is referred to the present specification or the drawings attached hereto.
도면에서 각층, 또는 각 구조물의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나, 생략되거나, 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 도면에 도시된 각 구조물들의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or the size of each layer or each structure is exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each structure shown in the drawings does not entirely reflect the actual size.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 제1실시예에 따른 발광 소자의 단면도를 개략적으로 도시한다.Fig. 1 schematically shows a cross-sectional view of a light emitting device according to the first embodiment.
도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 발광 소자는 몸체에 마련되는 제1전극(51), 제2전극(52), 제1전극(51)에 마운트되는 발광 칩(53), 매설 홈(54), 매설 홈(54)에 마운트되는 제너 다이오드(55)로 구성되며, 몸체는 캐비티(56)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the light emitting device according to the first embodiment includes a
매설 홈(54)은 바닥면(58)의 일 영역에 형성되며, 제너 다이오드(55)가 바닥면(58) 위로 노출되지 않도록 제너 다이오드(54)의 두께(d1)보다 더 깊이 형성된다. The buried
제너 다이오드(55)가 매설 홈(54)에 마운트된 후, 매설 홈(54)에는 광 차단재가 충진된다. 매설 홈(54)에 충진되는 광 차단재는 제너 다이오드(55)의 광 흡수를 차단하며, 발광 칩(53)에서 방출되는 빛을 외부로 반사한다. After the
광 차단재는 흑체로 작용하는 제너 다이오드(55)의 표면이 캐비티(56)에 노출되지 않도록 하며, 매설 홈(54)이 빛을 반사하기에 용이한 백색, 유백색, 은색 금색, 또는 기타 광택의 재질감을 갖는 물질일 수 있다. The light blocking material prevents the surface of the Zener
광 차단재는 SiO2, TiO2가 에폭시 수지, 실리콘 수지 또는 타 합성수지와 혼합되어 형성될 수 있다. 광 차단재는 200 ∼ 10000 mps의 점도를 갖도록 형성되어 매설 홈(54)을 매립한다. 광 차단재는 매설 홈(54)에서 충진된 이후, 캐비티(56)에 추가로 충진되는 분산제나 형광체에 의한 반사광(A1)이 제너 다이오드(55)로 흡수되지 않도록 차단하며, 반사광(A1)이 다른 경로(A2)를 통해 캐비티(56)에서 외부로 향하도록 한다.The light shielding material may be formed by mixing SiO2 and TiO2 with an epoxy resin, a silicone resin or other synthetic resin. The light blocking material is formed to have a viscosity of 200 to 10,000 mps to fill the buried
광 차단재에 의해 제너 다이오드(55)는 외부로 노출되지 않으며, 흑체(black body)로서 작용하지 않는다. 또한, 제너 다이오드(55)가 바닥면(58)의 하부로 매립되므로 발광 칩(53)에서 방출되는 빛에 대해 간섭을 일으키지 않는다. The
이때, 광 차단재는 바닥면(58)과 수평을 이루거나, 또는 바닥면(58)에서 하측으로 곡률을 가지고 완만하게 함몰되는 반구 형상으로 충진될 수 있다. At this time, the light blocking material may be filled in a hemispherical shape that is horizontal with the
도 2는 제2실시예에 따른 발광 소자의 단면도를 개략적으로 도시한다.2 schematically shows a cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment.
도 2를 참조하면, 발광 소자는 제1전극(61), 제2전극(62), 몸체에 형성되는 캐비티(66), 발광 칩(63), 제너 다이오드(65), 및 광 차단재(64)를 포함한다. 제1전극(61)의 상측에 위치하는 바닥면(68)에는 발광 칩(63)이 마운트되고, 제2전극(62)의 상측에 위치하는 바닥면(68)에는 제너 다이오드(65)가 마운트된다. 제2실시예에서, 제너 다이오드(65)를 바닥면에 마운트할 때, 바닥면(68)에 대한 별도의 가공을 필요로 하지 않는다. 제너 다이오드(65)가 제2전극(62)의 삳측에 위치하는 바닥면(68)에 마운트된 후, 제너 다이오드(65)에는 광 차단재(64)가 도포되어 바닥면(68)에서 돌출되는 반구 형상을 이룬다.2, the light emitting device includes a
광 차단재(64)는 SiO2, 및 TiO2 중 하나가 포함되거나 SiO2, 및 TiO2가 혼합된 상태로 포함될 수 있다. 광 차단재(64)에 포함되는 SiO2, 또는 TiO2의 함량비는 합성 수지 대비 3% 이상의 비율로 분포한다. 예컨대, SiO2(TiO2, 또는 SiO2와 TiO2)와 에폭시 수지의 비율은 5:95, 10:90, 및 20:80 등의 비율(질량 비율, 또는 부피 비율일 수 있다) 로 혼합될 수 있으며, 이때 광 차단재(64)의 점도는 200 ∼ 100000 mps인 것이 바람직하다.The
제2실시예에서, 광 차단재(64)는 제너 다이오드(65)가 외부로 노출되지 않도록 밀봉하면서, 발광 칩(63)에서 제너 다이오드(65)로 향하는 빛이 제너 다이오드(65)에 흡수되지 않도록 반사하여야 한다. In the second embodiment, the
도 3은 제1실시예에 따른 발광 소자를 상측에서 바라본 사시도의 일 예를 도시한다.3 shows an example of a perspective view of the light emitting device according to the first embodiment viewed from above.
도 3을 참조하면, 발광 칩(53)은 몸체(50)의 바닥면(58)에 마운트되고, 제너 다이오드(55)는 몸체(50)의 바닥면(58)에 매설된다. 몸체(50)의 바닥면(58)에는 매설 홈(54)이 형성되며, 제너 다이오드(55)는 매설 홈(54)에 매설된다. 매설 홈(54)에 제너 다이오드(55)가 매설된 이후, 매설 홈(54)에는 광 차단재가 충진된다. 광 차단재(54)는 SiO2, 또는 TiO2가 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 합성 수지와 혼합된 것으로 SiO2, 또는 TiO2의 함유량을 증가시켜 발광 칩(53)에서 인가되는 빛을 반사하도록 구성된다. 예컨대, SiO2, 및 TiO2는 합성 수지에 포함되는 비율이 0.5% ∼ 3%의 저 농도이고, 캐비티(56)에 충진되는 경우, 발광 칩(53)에서 방출되는 빛을 분산하는 분산제로 사용될 수 있으나, 본 실시예에서는 SiO2, 또는 TiO2의 비율을 5%이상, 바람직하게는 10% 이상으로 높여 빛을 분산하는 대신 빛을 반사하는 광 차단제로서 그 역할을 수행한다. SiO2, 또는 TiO2의 비율을 20% 이상으로 높일 때, SiO2, 또는 TiO2를 포함하는 에폭시나 실리콘은 불투명 재질이면서도 백색에 가까운 색상을 가지므로 분산제로 쓰이는 통상의 SiO2, 및 TiO2와는 그 용도가 달라진다. 본 실시예에서, 매설 홈(54)을 충진하는 광 차단재는 발광 칩(53)에서 입사되는 빛을 외부로 반사시키며, 제너 다이오드(55)가 입사되는 빛을 흡수하지 못하도록 격리하고 있다.3, the
한편, 바닥면(58)에는 발광 칩(53)을 마운트하는 제1전극(미도시)과 제너 다이오드(55)를 마운트하는 제2전극(미도시)이 매설될 수 있으나, 제1전극과 제2전극 대신 와이어(wire)를 이용하여 발광 칩(53), 및 제너 다이오드(55)가 전원과 연결될 수도 있으므로 전극 구조는 별도로 언급하지 않는다. 또한, 도 3은 제1실시예에 따른 발광 소자가 사이드 뷰(side view) 타입 발광 소자인 것을 도시하고 있으나, 제1실시예에 따른 발광 소자는 사이드 뷰(side view) 타입 대신 탑 뷰(top view) 타입으로도 형성될 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다.A first electrode (not shown) for mounting the
제너 다이오드(55)가 매설되는 매설 홈(54)의 깊이(h2)는 제너 다이오드(55)의 두께(h1)보다는 더 깊게 형성된다. 도면에서, 매설 홈(54)의 깊이(h2)는 제너 다이오드(55)를 충분히 매설하고, 매설 홈(54)에 광 차단재를 충분히 도포할 수 있는 수준으로 형성됨을 도시한다. 이를 통해 제너 다이오드(55)가 바닥면(58)에서 노출되지 않음은 물론, 제너 다이오드(55)를 향하는 빛이 제너 다이오드(55)에 도달하지 않도록 한다. The depth h2 of the buried
이때, 매설 홈(54)에 충진된 광 차단재는 바닥면(58)의 표면과 평행을 이루거나, 또는 바닥면(58)에 곡률을 가지고 함몰된 형태의 반구 형태를 가질 수도 있다. At this time, the light blocking material filled in the buried
도 4는 제2실시예에 따른 발광 소자를 상측에서 바라본 사시도의 일 예를 도시한다.FIG. 4 shows an example of a perspective view of the light emitting device according to the second embodiment viewed from above.
도 4를 참조하면, 제2실시예에 따른 발광 소자는, 몸체(60)에 형성되는 캐비티(66), 몸체(60)의 바닥면(68)에 마운트되는 발광 칩(63), 및 바닥면(68)에서 돌출 형성되는 제너 다이오드(65)를 포함한다. 여기서, 제너 다이오드(65)는 광 차단재(64)에 의해 밀봉되어 있다.4, the light emitting device according to the second embodiment includes a
도 4에서, 제너 다이오드(65)는 바닥면(68)에서 돌출된다. 제너 다이오드(65)가 바닥면(68)에서 돌출된 상태에서 광 차단재(64)가 제너 다이오드(65)를 밀봉하고, 광 차단재(64)가 밀봉된 이후, 캐비티(66)에는 봉지재(미도시)가 충진된다. 봉지재는 형광체를 포함하거나, 광 분산을 위한 분산재가 포함될 수 있다.In Fig. 4, a
봉지재는 발광 칩(63)에서 방출되는 빛의 파장에 따라 단일 형광체를 포함하거나, 또는 둘 이상의 형광체를 포함할 수 있다. 또는, 형광체를 포함하는 봉지재와 형광체를 포함하지 않는 봉지재가 층을 이루어 캐비티(66)에 충진될 수도 있다. 이는 추후 상세히 설명하기로 한다.The encapsulant may include a single phosphor or may include two or more phosphors depending on the wavelength of light emitted from the
제2실시예에 따른 발광 소자는 바닥면(68)에서 제너 다이오드(65)가 돌출 형성되므로 바닥면(68)에 대한 특별한 가공을 요구하지 않는다. 제2실시예의 발광 소자는 몸체(60)를 사출할 때, 바닥면(68)의 일 영역을 함몰시키지 않아도 되며, 제너 다이오드(65)를 그대로 바닥면(68)에 마운트하고, 제너 다이오드(65)가 바닥면(68)에 마운트된 상태에서 광 차단재(64)를 도포할 수 있다. The light emitting device according to the second embodiment does not require special processing for the
광 차단재(64)는 제너 다이오드(65)에 도포된 후, 중력에 의해 바닥면(68)에서 완만하게 퍼져 반구 형상을 이루게 되며, 반구 형상의 표면은 이웃하는 발광 칩(63)에서 방출되어 제너 다이오드(65) 방향으로 입사되는 빛을 캐비티(66)의 외부로 향하도록 반사하는데 바람직하다.The
도 5는 제1실시예, 및 제2실시예에 적용되는 캐비티 경사면의 일 실시예에 대한 단면도를 개략적으로 도시한다.5 schematically shows a cross-sectional view of one embodiment of a cavity ramp applied to the first embodiment and the second embodiment.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 몸체에 형성되는 캐비티(101), 캐비티(101)에 의해 제1전극(103), 및 제2전극(104)의 표면과 경사지게 형성되는 한 쌍의 캐비티 경사면(101a, 101b), 제1전극(103)에 마운트되는 발광 칩(102), 제2전극(104)에 형성되는 매설 홈(105a), 및 매설 홈(105a)에 마운트되는 제너 다이오드(105)를 포함한다.5, the light emitting device includes a
본 실시예는 단차를 가지는 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)을 이용하여 발광 칩(102)에서 방출되는 빛의 집중성을 향상시키는데 유용하다. 캐비티 경사면(101a)은 복층 구조로 형성되는 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)을 포함하며, 캐비티 경사면(101b) 또한, 단차를 갖는 한 쌍의 캐비티 경사면(B4, B5)으로 구성된다.The present embodiment is useful for improving the concentration of light emitted from the
제1캐비티 경사면(B1)은 제2전극(104)의 표면과 접촉하며, 발광 칩(102)에서 방출되는 빛의 조사각을 결정한다. 이때, 제1캐비티 경사면(B1)은 반사경과 유사한 기능을 수행한다. 제2캐비티 경사면(B2)은 제1캐비티 경사면(B1)과 단차를 두고 연결되며, 제1캐비티 경사면(B1)의 길이를 연장한다. 이때, 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)의 길이가 길어질수록 발광 칩(102)에서 방출되는 빛의 집중성은 향상된다. 도 5에서, 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)의 경사 각도는 동일한 것을 예시하고 있으나, 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)이 제2전극(104)의 표면과 이루는 각도는 서로 상이할 수 있다.The first cavity slope B1 contacts the surface of the
또한, 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)은 발광 소자의 몸체를 사출 성형할 때, 단차를 두고 사출하여 형성됨이 바람직하며, 제1전극(103)의 일 영역에는 방열구(103a)가 형성될 수 있다.The first cavity inclined surface B1 and the second cavity inclined surface B2 are formed by injection molding with a step when the body of the light emitting device is injection molded. In one region of the
방열구(103a)는 발광 칩(102)에서 방출되는 열을 발광 칩(102)의 하단으로 방출하여 발광 칩(102)의 방열 특성을 향상시킨다. 방열구(103a)는 도 5 이외에도, 본 명세서 전반에 걸쳐 설명되는 실시예들에 적용될 수 있으며, 발광 칩(102)과 제1전극(103)이 접촉하는 영역에 형성되는 것이 바람직하다.The
제1전극(103)과 제2전극(104) 사이에는 외부 이물질의 침투를 방지하기 위한 보호 캡(100a)이 더 형성될 수 있다. 제1전극(103)과 제2전극(104)은 발광 다이오드(102)에 양(+) 전압과 음(-) 전압을 제공하므로 전기적으로 이격되어 형성되며, 이물질이 침투할 수 있다. 보호 캡(100a)은 이물질이 제1전극(103)과 제2전극(104) 사이로 침투하지 못하도록 실리콘, 및 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다.A
도 5의 실시예는, 제2전극(104)측에는 매설 홈(105a)이 형성되고, 매설 홈(105a)에 제너 다이오드(105)가 마운트되며, 제너 다이오드(105)가 마운트된 상태에서 매설 홈(105a)에 광 차단재가 매립되는 것을 예시하고 있다. 그러나, 제2전극(104)의 표면에 제너 다이오드(105)가 마운트되고, 제너 다이오드(105)에 광 차단재를 도포하여도 무방하며, 이에 한정하지 않는다. 또한, 제1캐비티 경사면(B1)과 제2캐비티 경사면(B2)은 제1전극(103)과 제2전극(104) 표면에 형성되고 있으나, 이는 일 예에 불과한 것으로, 제1전극(103)과 제2전극(104)을 대신하여 전도성 와이어로 외부 전원과 결선되는 경우, 몸체의 바닥면에 형성될 수도 있다.5, the buried
따라서, 도 5는 물론, 본 명세서 전반에 걸쳐, 전극의 표면에 형성되는 것은 물론, 몸체의 바닥면에서 형성되는 경우에 대해 "바닥면에 형성된다(또는 마운트된다)" 고 표현하도록 한다. 또한, 바닥면과 제1전극(103), 제2전극(104)는 따로 구분하여 도시하거나 설명하지 않고 통칭하여 바닥면으로 도시, 및 설명하도록 한다.Therefore, FIG. 5 is, of course, referred to throughout this specification as being formed (or mounted) on the bottom surface as well as formed on the bottom surface of the body as well as being formed on the surface of the electrode. In addition, the bottom surface and the
도 6 내지 도 8은 제1실시예, 및 제2실시예에 따른 발광 소자에 봉지재를 충진하는 방법에 대한 개념도를 도시한다.6 to 8 show a conceptual diagram of a method of filling the encapsulant in the light emitting device according to the first embodiment and the second embodiment.
먼저, 도 6을 참조하면, 바닥면에 제너 다이오드(206)와 발광 칩(204)이 마운트되며 제너 다이오드(206)에는 SiO2, TiO2 중 하나, 또는 두 물질을 고 농도로 포함하는 광 차단재(207)가 도포된다. 광 차단재(207)가 도포된 상태에서 캐비티(201)에는 제1봉지재(203)과 제2봉지재(202)가 순차로 도포되어 캐비티(201)를 충진한다.Referring to FIG. 6, a
이때, 캐비티(201)를 충진하는 제1봉지재(203)는 형광체를 포함하며, 제2봉지재(202)는 형광체를 포함하지 않는 투명(또는 반투명) 재질의 에폭시, 또는 실리콘으로 형성된다. 발광 칩(204)에서 방출되는 빛은 캐비티(201) 전체에 확산된다. 이때, 발광 칩(204)에서 방출되는 빛은 광 차단재(207)의 반구 형상에 흡수되지 않으며, 광 차단재(207)가 이루는 표면에서 반사되고, 최종적으로 캐비티(201)을 통해 외부로 방출된다.In this case, the
다음으로, 도 7을 참조하면, 바닥면에 제너 다이오드(216), 및 발광 칩(214)이 마운트되고, 제너 다이오드(216)에는 광 차단재(217)가 도포되며, 광 차단재(217) 상에는 분산제(또는 확산재)를 포함하는 제1봉지재(213)와 형광체를 포함하는 제2봉지재(212)가 순차로 충진된다. 7, a
제1봉지재가 분산제(또는 확산제)를 포함하는 투명(또는 반투명) 재질로 형성됨으로써 발광 칩(214)에서 방출되는 빛이 캐비티(211)에 충분히 확산되며, 이 상태에서 형광체를 포함하는 제2봉지재(212)에 의해 백색이 여기된다. The first encapsulant is formed of a transparent (or translucent) material including a dispersing agent (or a diffusing agent) so that light emitted from the
이때, 발광 칩(214)에서 방출되는 빛은 광 차단재(217)에 흡수되지 않으므로 광 차단재(217)가 이루는 반구 형상의 외주면에서 반사되며, 반사된 빛은 캐비티면에 의해 재차 반사되어 외부로 방출된다.Since the light emitted from the
여기서, 제2봉지재(212)에 포함되는 형광체는 발광 칩(214)에서 방출되는 빛의 파장에 따라 결정된다. 발광 칩(214)에서 방출되는 빛이 청색일 경우, 제2봉지재(212)는 황색 형광체를 포함하고, 발광 칩(214)에서 방출되는 빛이 녹색일 경우, 제2봉지재(212)에는 적색 형광체, 및 청색 형광체가 함께 포함될 수 있다. Here, the phosphor included in the
또한, 도 6과 도 7은 바닥면에 제너 다이오드(206, 216)가 마운트되고, 제너 다이오드(206, 216)에 광 차단재를 도포하는 것을 예시하고 있다. 그러나, 이 외에, 바닥면에 매설 홈을 형성하여 제너 다이오드를 마운트하여 제너 다이오드가 바닥면에 노출되지 않도록 할 수 있음은 물론이다. 매설 홈을 이용하여 제너 다이오드를 마운트하는 방법은 도 1을 참조하도록 한다.6 and 7 illustrate that
마지막으로, 도 8을 참조하면, 바닥면(제1전극(233), 또는 제2전극(235)의 표면, 이하 생략함)에 발광 칩(234)이 마운트되고 바닥면의 일 영역에는 매설 홈(236)이 형성되며, 매설 홈(236)에 제너 다이오드(237)가 마운트되어, 제너 다이오드(237)가 바닥면에서 노출되지 않도록 한다.8, the
매설 홈(236)은 제너 다이오드(237)와 동일한 높이, 또는 그보다 더 깊이 형성하며, 매설 홈(236)에 제너 다이오드(237)가 마운트된 후, 매설 홈(236)에는 광 차단재가 충진되어 제너 다이오드(237)가 캐비티(232)로 방출한 빛을 흡수할 수 없도록 한다. 매설 홈(236)에 광 차단재가 도포된 후, 캐비티(232)에는 투명(또는 반투명) 재질의 봉지재가 충진된다. 이때, 봉지재는 확산재가 더 포함되어 발광 칩(234)에서 방출된 빛이 캐비티(232)에 고루 확산되도록 할 수 있다.The buried
봉지재가 충진된 후, 캐비티(232)의 상측에는 형광 물질을 포함하는 수지 재질의 필름인 PLF(Photo Luminescent Film)(238)가 마련된다. PLF(Photo Luminescent Film)(238)는 발광 칩(234)에서 방출되는 빛에 여기되어 백색광을 내는 형광체를 포함한다. 만약, 발광 칩(234)이 청색 광을 방출할 경우, PLF(238)는 황색 형광체를 포함할 수 있으며, 황색 형광체를 포함하는 PLF(238)는 청색 광에 여기되어 백색 광을 형성할 수 있다.After the encapsulation material is filled, a PLL (Photo Luminescent Film) 238, which is a resin material containing a fluorescent material, is provided on the upper side of the
발광 칩(234)에서 방출되는 빛이 R, 및 G 색상이거나, UV 일 경우, PLF(238)는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 발광 칩(234)가 적색 광(R)을 방출할 경우, PLF(238)는 청색, 및 녹색을 여기하는 형광체가 함께 포함되어 하나의 필름으로 형성되거나, 청색, 및 녹색을 여기하는 별개의 필름이 적층되어 형성될 수도 있다.When the light emitted from the
한편, 발광 칩(234)의 하단에는 방열구(239)가 형성되어 발광 칩(234)에서 발생하는 열을 외부로 방열할 수 있다.On the other hand, a
이상에서는 매설 홈을 매립하거나, 또는 바닥면에 마운트되는 제너 다이오드에 도포되는 형태의 광 차단재에 대한 실시예를 설명하였다. 이하, 도 9를 참조하여 테이프 형태의 광 차단재를 설명하도록 한다.In the foregoing, embodiments of the light blocking material in the form of being buried in buried grooves or applied to zener diodes mounted on the bottom surface have been described. Hereinafter, a tape-like light blocking material will be described with reference to FIG.
도 9를 참조하면, 발광 소자는 발광 칩(253), 및 제너 다이오드(255)를 구비하며, 바닥면(258)의 일 영역에는 매설 홈(254)이 형성되고, 매설 홈(254)에 제너 다이오드(255)가 마운트된다.9, a light emitting device includes a
매설 홈(254)의 상측에는 반사 테이프(257)가 부착되고, 반사 테이프(257)에 의해 제너 다이오드(255)는 매설 홈(254)에 격리된다. 반사 테이프(257)는 반사율이 높은 표면 재질을 구비하는 것이 바람직하나, 반드시 표면 재질의 반사율이 높아야 하는 것은 아니며, 백색, 유백색, 및 기타 빛 흡수가 적은 불투명 재질로 형성될 수도 있다. 이때, 반사 테이프(257)와 몸체가 접하는 영역에는 접착제가 도포되어 반사 테이프(257)가 매설 홈(254)에 부착되도록 하거나, 접착력을 가진 반사 테이프가 매설 홈(254) 상측에 부착될 수도 있다. A
발광 칩(253)의 하단에는 방열구(259)가 형성되어 발광 칩(253)에서 발생하는 열을 방열하며, 캐비티(256)에는 형광체를 포함하는 봉지재가 충진되어 발광 칩(253)에서 방출되는 빛의 색상이나 색온도를 변경할 수도 있다.
A
한편, 전술한 발광 칩은 백 라이트 유닛(BLU : Back Light Unit), 또는 조명장치에 적용될 수 있다.On the other hand, the above-described light emitting chip can be applied to a back light unit (BLU) or a lighting apparatus.
백 라이트 유닛은 PCB 기판에 어레이(Array) 배열되어 TV, 및 모니터와 같은 디스플레이장치의 광원으로서 이용된다. The backlight unit is arrayed on a PCB substrate and used as a light source of a display device such as a TV and a monitor.
도 10은 실시 예에 따른 발광소자를 어레이(array) 배열하여 구성한 백라이트 유닛의 제1 실시예에 따른 사시도를 나타낸다. 10 is a perspective view illustrating a backlight unit according to a first embodiment of the present invention, in which the light emitting devices according to the embodiment are arranged in an array.
도 10을 참조하면, 백라이트 유닛은 하부 수납 부재(300), 빛을 출력하는 발광소자모듈(310), 발광소자모듈(310)에 인접 배치된 도광판(320) 및 다수의 광학 시트(미도시)를 포함할 수 있다. 다수의 광학 시트(미도시)는 도광판(320) 상에 위치할 수 있다.10, the backlight unit includes a
발광소자모듈(310)은 복수의 발광소자(314)가 인쇄회로기판(312)상에 실장되어 어레이를 이룰 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(312)으로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB를 사용할 수 있으며, 이 외에도 다양한 종류가 적용될 수도 있다. 또한 인쇄회로기판(312)은 사각 판 형태뿐만 아니라 백라이트 어셈블리의 구조에 따라 다양한 형태로의 제작이 가능하다.In the light emitting
도광판(320)은 발광소자(314)에서 출력한 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(미도시)로 제공하며, 도광판(320)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 만들고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 광학 필름(미도시) 및 도광판(320)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(320)으로 반사시키는 반사 시트(미도시)가 도광판(320)의 배면에 위치할 수 있다.The
도 11은 실시 예에 따른 발광소자를 어레이(array) 배열하여 구성한 백라이트 유닛의 제2 실시예에 대한 사시도를 도시한다.11 shows a perspective view of a second embodiment of a backlight unit constructed by arranging the light emitting elements according to the embodiment in an array.
도 11은 수직형 백라이트 유닛을 나타내며, 도 11을 참조하면 백라이트 유닛은 하부 수납 부재(450), 반사판(420), 복수의 발광소자모듈(440) 및 다수의 광학 시트(430)를 포함할 수 있다.11, the backlight unit may include a
이때, 발광소자모듈(440)은 복수의 발광소자(444)가 어레이 배열되기 용이하도록 인쇄회로 기판(442)에 실장될 수 있다. At this time, the light emitting
한편, 발광소자(444)의 바닥면에는 다수의 돌기 등이 형성되고, 발광소자(444)들이 R, G, B 색상의 빛을 방출하는 것들로 구성되어 백색광을 형성할 경우, 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 색 혼합효과를 향상시킬 수도 있다. 물론, 발광소자(444)가 백색광만 방출하는 경우에도, 바닥면의 돌기에 의해 백색광이 고루 퍼지면서 방출되도록 할 수 있다.On the other hand, when a plurality of projections and the like are formed on the bottom surface of the
반사판(420)은 높은 광 반사율을 갖는 플레이트를 사용하여 광손실을 줄일 수 있다. 광학 시트(430)는 휘도 향상 시트(432), 프리즘 시트(434) 및 확산시트(436) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
확산 시트(436)는 발광소자(440)로부터 입사된 광을 액정 표시 패널(미도시)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널(미도시)에 조사할 수 있다. 프리즘 시트(434)는 프리즘 시트(434)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다. 즉, 확산 시트(436)로부터 출사되는 광을 수직으로 변환시키기 위해 적어도 하나의 프리즘 시트(434)를 액정 표시 패널(미도시) 하부에 배치시킬 수 있다. 휘도 향상 시트(432)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다.
The diffusion sheet 436 directs the light incident from the
또한, 본 실시예에 따른 발광 소자는 조명 장치에 적용될 수 있다. Further, the light emitting device according to this embodiment can be applied to a lighting apparatus.
본 실시예에 따른 발광 소자가 조명 장치에 적용되는 일 예는 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.An example in which the light emitting device according to this embodiment is applied to the illumination device will be described with reference to FIG.
도 12를 참조하면, 조명 장치(500)는 등갓(502), 및 등갓(502)의 일 측면에 배열되는 발광 소자(501a ∼ 501n)로 구성되며, 도면에는 도시되지 않았으나, 각 발광 소자(501a ∼ 501n)에 전원을 공급하기 위한 전원장치가 마련된다. 본 실시예에 따른 발광 소자는 통상의 발광 소자에 비해 제너 다이오드와 같은 ESD 소자에 의해 흡수되는 빛이 없으므로 더 높은 광량의 출력을 기대할 수 있다.12, the
도 12는 형광등 타입의 등갓을 예시하고 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 발광 소자는 일반 장미전구 타입, FPL 타입, 형광등 타입, 할로겐 램프 타입, 메탈램프 타입, 및 기타 다양한 타입과 소켓 규격에 적용될 수 있음은 물론이며, 이에 한정하지 않는다.Fig. 12 illustrates a fluorescent lamp type light bulb. However, the light emitting device according to the present exemplary embodiment is not limited to the general bulb type, FPL type, fluorescent lamp type, halogen lamp type, metal lamp type, and various other types and socket standards.
이상에서 실시예들에 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 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
51 : 제1전극 52 : 제2전극
53 : 발광 칩 54 : 매설 홈
55 : 제너 다이오드 56 : 캐비티
58 : 바닥면51: first electrode 52: second electrode
53: light emitting chip 54: buried groove
55: zener diode 56: cavity
58: bottom surface
Claims (13)
상기 홈에 배치되는 ESD 소자;
상기 제1전극에 마운트되는 발광 칩;
상기 홈을 덮어서 상기 ESD 소자에 의한 광 흡수를 차단하는 광 차단재; 및
상기 제1전극과 제2전극(104) 사이에 형성되는 보호 캡(100a);을 포함하는 발광 소자.A body having a first electrode and a second electrode disposed at a lower portion thereof and a groove formed at a side of the second electrode;
An ESD element disposed in the groove;
A light emitting chip mounted on the first electrode;
A light blocking material covering the groove and blocking light absorption by the ESD element; And
And a protective cap (100a) formed between the first electrode and the second electrode (104).
상기 광 차단재는,
SiO2, 및 TiO2 중 어느 하나를 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The light-
SiO2, and TiO2.
상기 광 차단재는,
200 ∼ 10000 mps의 점도로 매립되는 발광 소자.3. The method of claim 2,
The light-
And is filled with a viscosity of 200 to 10,000 mps.
상기 몸체에 형성되는 캐비티;를 더 포함하며,
상기 캐비티는, 상기 광 차단재를 밀봉하는 봉지재;가 충진되며
상기 봉지재가 충진된 캐비티의 상측에는 형광 물질을 포함하는 필름이 배치되는 발광 소자.The method according to claim 1,
And a cavity formed in the body,
The cavity is filled with a sealing material for sealing the light blocking material
Wherein a film containing a fluorescent material is disposed on an upper side of the cavity filled with the sealing material.
상기 봉지재는,
형광체를 포함하는 제1봉지재; 및
형광체를 포함하지 않는 제2봉지재;를 포함하는 발광 소자.5. The method of claim 4,
In the sealing material,
A first encapsulant including a phosphor; And
And a second encapsulant containing no phosphor.
상기 제1봉지재는,
서로 다른 이종 형광체를 포함하는 발광 소자.6. The method of claim 5,
The first encapsulation material may be a non-
Wherein the light emitting device comprises different kinds of fluorescent materials.
상기 제1봉지재는,
R, G, 및 B 색상에 대응하는 형광체 중 적어도 하나가 포함되는 발광 소자.The method according to claim 6,
The first encapsulation material may be a non-
And at least one of phosphors corresponding to R, G, and B colors.
상기 홈은,
상기 ESD 소자가 상기 몸체의 바닥면의 상단 표면 아래에 배치되도록 깊이가 형성되는 발광 소자. The method according to claim 1,
The groove
Wherein a depth of the ESD element is set such that the ESD element is disposed below the upper surface of the bottom surface of the body.
상기 광 차단재는,
상기 몸체의 바닥면의 상단 표면과 수평을 이루는 발광 소자.The method according to claim 1,
The light-
And the light emitting element is parallel to the upper surface of the bottom surface of the body.
상기 광 차단재는,
상기 몸체의 바닥면의 상단 표면에서 곡률을 가지고 함몰 형성되는 발광 소자. The method according to claim 1,
The light-
Wherein the light emitting device is formed with a curvature at an upper surface of a bottom surface of the body.
상기 광 차단재는,
상기 홈, 및 상기 홈 주변 바닥면의 일 영역에 부착되는 반사 테이프인 발광 소자.The method according to claim 1,
The light-
And a reflective tape attached to one side of the groove and the bottom surface of the groove.
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