発光装置及び発光装置の製造方法
【課題】発光効率を極大化するための発光装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】発光装置１００は、深さが４５０μｍ以下のキャビティ１１２と、キャビティ１１２に配置された一つ以上の発光素子１２０と、を備える。発光装置１００の製造方法は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ１１２及びキャビティ１１２の底面に少なくとも一つのリードフレーム１３０を備えたパッケージ本体１１０を形成するステップと、リードフレーム１３０に少なくとも一つ以上の発光素子１２０を搭載するステップと、キャビティ１１２にモールディング部材１４０がモールディングされるステップと、を含む。
【解決手段】発光装置１００は、深さが４５０μｍ以下のキャビティ１１２と、キャビティ１１２に配置された一つ以上の発光素子１２０と、を備える。発光装置１００の製造方法は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ１１２及びキャビティ１１２の底面に少なくとも一つのリードフレーム１３０を備えたパッケージ本体１１０を形成するステップと、リードフレーム１３０に少なくとも一つ以上の発光素子１２０を搭載するステップと、キャビティ１１２にモールディング部材１４０がモールディングされるステップと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光効率を極大化するための発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系及びＩｎＧａＡｌＰ系などの化合物半導体材料を利用して発光源を構成することによって、多様な色を実現できる。
【０００３】
このような発光装置は、カラーを表示する点灯表示器、文字表示器及び映像表示器などの多様な分野において光源として用いられている。
【０００４】
発光ダイオードは、パッケージ内部にＬＥＤチップが搭載されて発光装置として用いられている。
【０００５】
このような発光ダイオードパッケージに搭載されたＬＥＤチップにより発生する光は、パッケージ内部で光吸収及び光散乱により損失されることによって、発光ダイオードパッケージの光度がＬＥＤチップ状態の光度に比べて低くなる。これによって、発光装置の光効率は落ちる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光効率を極大化するための発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、発光素子が搭載されるキャビティの深さを最小化し得るようにした発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明のさらに他の目的は、キャビティの側壁が多段に傾斜するように形成された発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置は、深さが４５０μｍ以下のキャビティと、キャビティに配置された一つ以上の発光素子と、を備える。
【００１０】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ及びキャビティに発光素子が配置されたパッケージ本体と、一つ以上のパッケージ本体が搭載された基板と、パッケージ本体の一側に配置された導光板と、を備える。
【００１１】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置の製造方法は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ及びキャビティの底面に少なくとも一つのリードフレームを備えたパッケージ本体を形成するステップと、リードフレームに発光素子を搭載するステップと、キャビティにモールディング部材がモールディングされるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る発光装置及びその製造方法によれば、発光効率を極大化することができ、かつ発光素子が搭載されるキャビティの深さを最小化することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によれば、キャビティの側壁が多段に傾斜している発光装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係る発光装置の横断面図であり、図２は、第１の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、発光装置１００は、側面発光型又は上面発光型パッケージで実現されることができ、表示装置のライトユニット（ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）や照明機器などに多様に適用され得る。以下では、説明の便宜上、側面発光型ＬＥＤパッケージについて説明する。
【００１７】
発光装置１００は、キャビティ１１２を有するパッケージ本体１１０、発光素子１２０、リードフレーム１３０を備える。
【００１８】
パッケージ本体１１０は、樹脂材質を利用して形成され得る。パッケージ本体１１０は、例えば、一定形状のプレス（Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｇ又はＣｕ／Ａｇ基板）金型にＰＰＡ（高強化プラスチック）などの樹脂材質を利用して射出成形される。パッケージ本体１１０は、他の例として、リードフレーム１３０を有する下部基板にキャビティが形成された上部基板が積層される構造に形成されることができる。
【００１９】
ここで、発光装置１００が側面発光型ＬＥＤパッケージで実現される場合、パッケージ本体１１０の横方向は、パッケージ本体１１０の長さ方向Ｘであって長軸になり、パッケージ本体１１０の縦方向は、パッケージ本体１１０の厚さ方向Ｙであって、短軸になる。
【００２０】
このようなパッケージ本体１１０の一側には、キャビティ１１２が形成され、キャビティ１１２の下部には、パッケージ本体１１０の長さ方向Ｘに挿入されるリードフレーム１３０が形成される。
【００２１】
リードフレーム１３０は、複数が電気的にオープン（ｏｐｅｎ）され、各リードフレーム１３０のリード電極１３２、１３４は、パッケージ本体１１０の外部に配置される。ここで、キャビティ１１２の下部底面は、リードフレーム１３０の上面になり得る。
【００２２】
パッケージ本体１１０のキャビティ１１２は、一定深さ以下に形成される。キャビティ１１２の深さｄ１は、キャビティ上段からリードフレーム１３０の上面までの距離であり、例えば、２５０〜４５０μｍとすることができる。
【００２３】
キャビティ１１２の側壁１１３、１１４のうち、少なくとも一側壁は、傾斜するように形成され得、実施形態では、全ての側壁が傾斜するように形成されるものと説明し、これに限定しない。
【００２４】
キャビティ１１２の側壁１１３、１１４は、キャビティ１１２の底面に垂直な軸Ｚを基準に所定角度に傾斜するように形成される。Ｚ軸は、キャビティ１１２の底面又はリードフレーム１３０の上面に対して垂直な軸である。
【００２５】
図１に示すように、キャビティ１１２の長さ方向に位置した第１側壁１１３がなす第１内部角度Θ１は、２０〜８０゜であり、キャビティ１１２の第１側壁１１３の角度Θ１１は、Ｚ軸を基準に外側に１０〜４０゜傾斜するように形成される。図２に示すように、キャビティ１１２の厚さ方向に位置した第２側壁１１４がなす第２内部角度Θ２は、２０〜４０゜であり、キャビティ１１２の第２側壁１１４の角度Θ２１は、Ｚ軸を基準に外側に１０〜２０゜傾斜するように形成される。
【００２６】
ここで、第１及び第２内部角度Θ１、Θ２は、同一又は異なるように形成できる。また、第１側壁１１３及び第２側壁１１４の傾斜した角度Θ１１、Θ２１は、同一又は異なるように形成されることができる。
【００２７】
このようなキャビティ１１２は、傾斜した側壁１１３、１１４により、下部直径より上部直径が大きく形成される。また、キャビティ１１２の各側壁１１３、１１４には、反射物質（例：Ａｇ、Ａｌ）がコーティングされるか、又は反射板が付着され得る。キャビティ１１２の外形状は、多角形形状に形成され得るが、これに限定しない。
【００２８】
キャビティ１１２には、１つ以上の半導体素子が配置されることができる。半導体素子は、例えば、一つ以上の発光素子１２０、受光素子及び保護素子を選択的に含む。
【００２９】
発光素子１２０は、例えば、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系及びＩｎＧａＡｌＰ系などの化合物半導体材料を利用したＬＥＤチップを一つ以上有する。ＬＥＤチップには、例えば、青色ＬＥＤチップ、紫外線ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、黄緑色（Ｙｅｌｌｏｗ ｇｒｅｅｎ）ＬＥＤチップが含まれ、ＰＮ接合構造又はＮＰＮ接合構造、２つの電極が水平型又は垂直型に配置されるチップであってもよい。
【００３０】
発光素子１２０は、少なくとも一つのリードフレーム１３０の上面に非導電性接着剤で接着され、ワイヤー（ｗｉｒｅ）１５２、１５４又はフリップチップ（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ）方式によりリードフレーム１３０と接続される。
【００３１】
キャビティ１１２には、モールディング部材１４０が充填される。モールディング部材１４０は、透光性樹脂で充填され、透光性樹脂には、蛍光体を添加することもできる。モールディング部材１４０は、一液型（Ｏｎｅ Ｌｉｑｕｉｄ ｔｙｐｅ）エポキシ、二液型（ｔｗｏ ｌｉｑｕｉｄ ｔｙｐｅ）エポキシ、ハードタイプ（ｈａｒｄ ｔｙｐｅ）シリコーン、ソフトタイプ（ｓｏｆｔ ｔｙｐｅ）シリコーンなどの樹脂材料を利用することができる。ここで、モールディング部材１４０は、モールディング液又は添加物を使用目的、使用環境及び製品の特性に応じて選択的に使用することができる。
【００３２】
このようなモールディング部材１４０の表面は、フラット（ｆｌａｔ）形状、凹レンズ形状又は凸レンズ形状のうちの何れかの形状に形成されることができ、モールディング部材１４０上に凸レンズがさらに付着されることもできる。
【００３３】
このような発光装置１００は、キャビティ１１２の底面と上面（発光ウィンドウ領域 ｗ１）の広さは、従来のように等しく維持し、かつキャビティ１１２の深さｄ１を４５０μｍ以下に低く形成することによって、キャビティ１１２の側壁の傾斜角度が増加する。
【００３４】
これにより、発光装置１００は、既存より約２０％以上の光効率が改善され、ライトユニットの光源として適用される場合、既存より約３０％以上の輝度改善効果がある。また、キャビティの深さを最小化し、かつ側壁の傾斜角度を増加させることによって、側面型発光ダイオードパッケージでの光度及び光量を増加させることができる。
【００３５】
図３は、図２の発光装置１００を利用したライトユニット２００の側断面図である。
【００３６】
図３に示すように、ライトユニット２００は、発光装置１００、基板１６０、導光板１６２、反射部１６４を備える。
【００３７】
基板１６０上には、一つ以上の発光装置１００が搭載される。導光板（ＬＧＰ：Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐａｎｅｌ）１６２は、発光装置１００の出射方向に配置され、入射される光を面光源として出射する。
【００３８】
導光板１６２の下部には、漏れる光を反射させるための反射部１６４が配置され、導光板１６２の上部には、一枚以上の光学シート（図示せず）、例えば、拡散シート、プリズムシートを配置することができる。ここで、基板１６０は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）で実現されることができ、反射部１６４は、反射シートで実現されることができる。
【００３９】
発光装置１００と導光板１６２との間隔ｄ１２は、組立て誤差により約２００μｍ程度のギャップが発生し得る。このとき、モールディング部材１４０の表面がフラット形態であれば、モールディング部材１４０の表面と導光板１６２との間の間隔ｄ１３は、ｄ１２となる。
【００４０】
又は、モールディング部材１４０の表面が凹レンズ形状であれば、モールディング部材１４０の表面と導光板１６２との間の間隔は、約３００μｍとなる。このとき、キャビティ１１２の上段とモールディング部材１４０の表面（凹レンズ形状の高さ）との間隔は、最大１００μｍになる。
【００４１】
そして、キャビティ１１２の深さが最大４５０μｍの場合、キャビティ１１２の底面から導光板１６２との間の間隔ｄ１４は、最大６５０μｍ（＝２００μｍ＋４５０μｍ）程度になるので、発光素子１２０から導光板１６２までの距離は、従来より最大３０％程度減らすことができる。
【００４２】
このように発光装置１００の発光素子１２０から発生した光は、モールディング部材１４０を透過するか、キャビティ１１２の側壁１１４により反射してパッケージ本体１１０の外部に放出される。パッケージ本体１１０から放出した光は、導光板１６２に入射されることによって、導光板１６２から面光源として出力される。
【００４３】
ここで、発光素子１２０からキャビティ１１２の上段までの間隔と、キャビティ１１２の上段から導光板１６２の入光部までの間隔ｄ１２を最小化することによって、光損失区間を減らして光抽出効果を極大化させることができる。また、導光板１６２と発光装置１００との結合による光効率の減少を防止でき、導光板１６２でのガイド損失を減らし、輝度の強度を改善することができる。
【００４４】
ここで、発光装置１００から放出される光量は、発光素子１２０と導光板１６２との間の間隔、モールディング部材１４０の表面形状、キャビティ１１２の内部角度などのパラメートルにより変わることができる。
【００４５】
また、上記の発光装置を利用して、携帯端末機などの液晶表示装置のバックライト光源、照明分野などの面発光装置として構成できる。そして、ライトユニットのような面発光装置において、発光素子から発生する光の損失区間を最小化し、光抽出効果を最大化できる。また、輝度の強度を改善できる。
【００４６】
図４は、実施形態に係る発光装置を介して出射された光の分布及び光量を測定するための図である。
【００４７】
図４に示すように、発光素子１２０から出射される光は、モールディング部材１４０を介して発光装置の前方に位置した受光部１６６及び導光板１６２に入射される。このとき、受光部１６６は、導光板１６２に入射される光量（ＦＬＵＸ）を測定する。受光部１６６は、５ｍｍ×０．６ｍｍの面積で設置される。
【００４８】
図５は、本発明の一実施形態に係る発光装置のキャビティ深さ及びモールディング部材１４０の表面形状を変更した場合、図４の受光部１６６に受光された光分布及び光量などを比較した表である。ここで、試験条件としては、パッケージ本体は、ＰＰＡ樹脂（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ＝９０％適用）であり、モールディング部材の材質はシリコーン樹脂（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ＝１．４２）であり、発光素子は容積が２５０μｍ×４８０μｍ×８０μｍであり、ピーク波長（ｐｅａｋ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）は４５５ｎｍであり、半波高全幅値（ＦＷＨＭ）は、２２ｎｍのチップを適用する。
【００４９】
ここで、配光分布は、発光装置の長軸方向（又は長さ方向）の配光分布（実線）と短軸方向（又は厚さ方向）の配光分布（点線）により測定し、総光量は、発光装置から出射された光量であり、導光板（ＬＧＰ）の入射光量は、受光部（図４の１６６）により実際に受光された光量又は導光板に入射された光量である。
【００５０】
図５に示すように、第１パッケージタイプ区分１は、キャビティの深さが６００μｍであり、モールディング部材の表面がフラット形状である。このようなパッケージ構造における配光分布は、指向角度が相対的に狭く分布されており、総光量は、０．１５４ｌｍ、導光板の入射光量は、０．１２４ｌｍで測定される。
【００５１】
第２パッケージタイプ区分２は、キャビティの深さが６００μｍであり、モールディング部材の表面が凹レンズ形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、狭い指向角度で分布されており、総光量は、０．１４１ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１０２ｌｍで測定される。
【００５２】
第３パッケージタイプ区分３は、キャビティの深さが３００μｍであり、モールディング部材の表面がフラット形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、第１及び第２パッケージタイプよりは指向特性が広く形成され、総光量は、０．２０７ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１７０ｌｍで測定される。
【００５３】
第４パッケージタイプ区分４は、キャビティの深さが３００μｍであり、モールディング部材の表面が凹レンズ形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、第１及び第２パッケージタイプよりは指向特性が広く形成され、総光量は、０．１８２ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１５８ｌｍで測定される。
【００５４】
ここで、このようなパッケージタイプは、キャビティの深さ及びモールディング部材の表面を変更したものである。実施形態の第３及び第４パッケージタイプ区分３、区分４と第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２とを比較する場合、第３及び第４パッケージタイプ区分３、区分４は、第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２よりは配光分布の指向特性が広く、総光量及び導光板の入射光量が増加する。
【００５５】
図６は、本発明の一実施形態に係る発光装置において、キャビティの第２内部角度（Ｉｎｓｉｄｅ ａｎｇｌｅ）Θ７、Θ８、Θ９とキャビティの底面の広さとモールディング部材の表面形状を異なるようにして、総光量と導光板の入射光量を測定した図である。ここで、試験条件は、図５と同じ条件を適用する。
【００５６】
第１１〜第１３パッケージタイプ区分１１、区分１２、区分１３は、モールディング部材の表面がフラット形状であり、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９及び底面の広さを変更して測定する。第１４〜第１６パッケージタイプ区分１４、区分１５、区分１６は、モールディング部材の表面が凹レンズ形状であり、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９及び底面の広さを変更して測定するようになる。ここで、第１１〜第１６パッケージタイプ区分１１〜区分１６のキャビティの深さは、全て同じ深さであり、実施形態で提供する２５０〜４５０μｍの範囲内にある。
【００５７】
第１１パッケージタイプ区分１１及び第１４パッケージタイプ区分１４は、キャビティの内部角度Θ７が２５゜であり、キャビティの底面の広さは３５０μｍである。第１２パッケージタイプ区分１２及び第１５パッケージタイプ区分１５は、キャビティの内部角度Θ８が２８．５゜であり、キャビティの底面の広さは、３１０μｍである。第１３パッケージタイプ区分１３及び第１６パッケージタイプ区分１６は、キャビティの内部角度Θ９が２０．６゜であり、キャビティの底面の広さは、３８０μｍである。ここで、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９は、該当キャビティの底面の広さと反比例する。
【００５８】
総光量を見れば、第１１パッケージタイプ区分１１は０．２３３ｌｍ、第１２パッケージタイプ区分１２は０．２１１ｌｍ、第１３パッケージタイプ区分１３は０．１９９ｌｍ、第１４パッケージタイプ区分１４は０．２１２ｌｍ、第１５パッケージタイプ区分１５は０．１８８ｌｍ、そして第１６パッケージタイプ区分１６は０．２１２ｌｍで測定される。
【００５９】
導光板ＬＧＰの入射光量を見れば、第１１パッケージタイプ区分１１は０．１６９ｌｍ、第１２パッケージタイプ区分１２は０．１６０ｌｍ、第１３パッケージタイプ区分１３は０．１４７ｌｍ、第１４パッケージタイプ区分１４は０．１６６ｌｍ、第１５パッケージタイプ区分１５は０．１４９ｌｍ、第１６パッケージタイプ区分１６は０．１６６ｌｍである。
【００６０】
ここで、第１１〜第１６パッケージタイプ区分１１〜区分１６は、図５の第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２よりは光量特性が全て高く現れている。また、第１１パッケージタイプ区分１１は、総光量や導光板の入射光量が他のパッケージタイプに比べて最も高く現れている。すなわち、同一深さのキャビティでは、キャビティの内部角度と底面の広さに応じて、総光量や導光板の入射光量に差があるようになる。
【００６１】
このような発光装置では、キャビティの深さを最小化し、かつ側壁の傾斜角度を増加させることによって、側面型発光ダイオードパッケージでの光度及び光量を増加させることができる。
【００６２】
図７は、第２の実施形態であって、発光装置１０１の縦断面図である。
【００６３】
図７に示すように、パッケージ本体１１０は、キャビティ１１２の側壁１１４が２回以上折り曲げられた構造である。キャビティ１１２の側壁１１４は、下部側壁１１５及び上部側壁１１６を有し、下部側壁１１５の第３内部角度Θ３は、上部側壁１１６の第４内部角度Θ４より大きく形成される。キャビティ１１２の深さ（＝ｄ５＋ｄ６）は、４５０μｍ以下に形成され、上部側壁１１６の高さｄ６は、下部側壁１１５の高さｄ５より高く形成される。
【００６４】
例えば、キャビティ１１２の下部側壁１１５は、キャビティ１１２の底面から７０〜２５０μｍ地点までであり、第３内部角度Θ３は、３０〜５０゜に傾斜する。上部側壁１１６は、上部側壁１１６が始まる地点からキャビティ上段までの高さｄ６であって、２００〜３８０μｍに形成され、上部側壁の第４内部角度Θ４は、約０〜２０゜程度に傾斜する。ここで、下部側壁１１５の第３内部角度Θ３内で両側壁１１５の角度Θ３１、Θ３２は、互いに同一又は異なることができる。また、上部側壁１１６の角度Θ４内で両側壁の角度Θ４１、Θ４２は、互いに同一又は異なることができる。
【００６５】
キャビティ１１２の下部側壁１１５は、発光素子１２０から発生した光が最大限上側に反射できる高さ、例えば、発光素子１２０の高さ（例、７０〜１３０μｍ）より高く形成されることができる。このとき、キャビティ１１２の下部側壁１１５の角度Θ３によって発光素子１２０と下部側壁１１５との間の距離ｄ７がより遠ざかるようになることによって、発光素子１２０から発生する熱又は光により、射出樹脂が変色（すなわち、側壁の変色）することを防止できる。
【００６６】
また、キャビティ１１２の側壁１１４に対する傾斜角度を調節することによって、他のキャビティに比べて光効率を最大限高めることができる。
【００６７】
図８〜図１０は、第１の実施形態に係る発光装置において、半導体素子の多様な実装例を示した断面図である。
【００６８】
図８に示すように、発光装置１０２には、一つ以上の発光素子１２０と保護素子１２２が搭載される。パッケージ本体１１０のキャビティ１１２には、一つ以上の発光素子１２０及び保護素子１２２がリードフレーム１３０にチップ形態で実装される。発光素子１２０は、一側のリードフレーム１３０に接着され、ワイヤー１５２、１５４により接続される。保護素子１２２は、他側のリードフレーム１３０に接着され、他のリードフレームとワイヤー１５６により接続される。又は、キャビティ内でワイヤーの高さを減らすために、半導体素子をリバース（ｒｅｖｅｒｓｅ）方式により搭載することもできる。
【００６９】
図９に示すように、発光装置１０３は、一つ以上の発光素子１２３がフリップチップ方式により搭載される。このために、発光素子１２３の両電極が２つのリードフレーム１３０にソルダーバンプを利用してフリップチップ方式により接続される。
【００７０】
図１０に示すように、発光装置１０４は、一つ以上の垂直型発光素子１２４を備える。このために、垂直型発光素子１２４の第１電極は、一側のリードフレーム１３０に導電性接着剤により接着され、垂直型発光素子１２４の第２電極は、他側のリードフレーム１３０にワイヤー１５４により接続される。
【００７１】
そして、図８〜図１０のパッケージ本体１１０の外部には、二つのリードフレーム１３０のリード電極１３２、１３４が形成される。
【００７２】
図１１は、本発明の一実施形態に係る発光装置のパッケージ構造を示した図であって、半導体素子が搭載される前の図である。図１１（ａ）は、パッケージ本体の横断面図であり、図１１（ｂ）は、パッケージ本体の正面図であり、図１１（ｃ）は、パッケージ本体の底面図である。
【００７３】
図１１の（ａ）に示すように、パッケージ本体１１０のキャビティ１１２の下部に位置したリードフレーム１３０は、キャビティ１１２の底面に対応する高さｄ１でベースラインを構成する。
【００７４】
図１１の（ｂ）、（ｃ）に示すように、リードフレーム１３０の第１及び第２リード電極１３２、１３４は、パッケージ本体１１０の外部から側面方向へ１次フォーミング（ｆｏｒｍｉｎｇ）され、パッケージ本体１１０の底面の両側に形成された溝１１８に２次フォーミングされる。第１及び第２リード電極１３２、１３４の両端１３３、１３５は、パッケージ本体１１０の底面の両側に配置されて、基板上に表面実装技術（ＳＭＴ）により実装され得る。
【００７５】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の実施形態に係る発光装置の横断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図３】第１の実施形態の発光装置を備えたライトユニットを示した断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る発光装置の光量を測定するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る発光装置において、キャビティの深さとモールディング形状に応じる光量を比較した表である。
【図６】第１の実施形態に係る発光装置において、キャビティの底面の広さ、内部角度及びモールディング形状に応じる光量を比較した表である。
【図７】第２の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図９】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図１０】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図１１】第１の実施形態に係る発光装置のパッケージ構造を示した図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 発光装置、 １１０ パッケージ本体、 １１２ キャビティ、 １１３、１１４ 側壁、 １２０ 発光素子、 １３０ リードフレーム、 １３２、１３４ リード電極、 １４０ モールディング部材、 １５２ １５４,ワイヤー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光効率を極大化するための発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系及びＩｎＧａＡｌＰ系などの化合物半導体材料を利用して発光源を構成することによって、多様な色を実現できる。
【０００３】
このような発光装置は、カラーを表示する点灯表示器、文字表示器及び映像表示器などの多様な分野において光源として用いられている。
【０００４】
発光ダイオードは、パッケージ内部にＬＥＤチップが搭載されて発光装置として用いられている。
【０００５】
このような発光ダイオードパッケージに搭載されたＬＥＤチップにより発生する光は、パッケージ内部で光吸収及び光散乱により損失されることによって、発光ダイオードパッケージの光度がＬＥＤチップ状態の光度に比べて低くなる。これによって、発光装置の光効率は落ちる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光効率を極大化するための発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、発光素子が搭載されるキャビティの深さを最小化し得るようにした発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明のさらに他の目的は、キャビティの側壁が多段に傾斜するように形成された発光装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置は、深さが４５０μｍ以下のキャビティと、キャビティに配置された一つ以上の発光素子と、を備える。
【００１０】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ及びキャビティに発光素子が配置されたパッケージ本体と、一つ以上のパッケージ本体が搭載された基板と、パッケージ本体の一側に配置された導光板と、を備える。
【００１１】
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る発光装置の製造方法は、深さが２５０〜４５０μｍのキャビティ及びキャビティの底面に少なくとも一つのリードフレームを備えたパッケージ本体を形成するステップと、リードフレームに発光素子を搭載するステップと、キャビティにモールディング部材がモールディングされるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る発光装置及びその製造方法によれば、発光効率を極大化することができ、かつ発光素子が搭載されるキャビティの深さを最小化することができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によれば、キャビティの側壁が多段に傾斜している発光装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、第１の実施形態に係る発光装置の横断面図であり、図２は、第１の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、発光装置１００は、側面発光型又は上面発光型パッケージで実現されることができ、表示装置のライトユニット（ｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）や照明機器などに多様に適用され得る。以下では、説明の便宜上、側面発光型ＬＥＤパッケージについて説明する。
【００１７】
発光装置１００は、キャビティ１１２を有するパッケージ本体１１０、発光素子１２０、リードフレーム１３０を備える。
【００１８】
パッケージ本体１１０は、樹脂材質を利用して形成され得る。パッケージ本体１１０は、例えば、一定形状のプレス（Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｇ又はＣｕ／Ａｇ基板）金型にＰＰＡ（高強化プラスチック）などの樹脂材質を利用して射出成形される。パッケージ本体１１０は、他の例として、リードフレーム１３０を有する下部基板にキャビティが形成された上部基板が積層される構造に形成されることができる。
【００１９】
ここで、発光装置１００が側面発光型ＬＥＤパッケージで実現される場合、パッケージ本体１１０の横方向は、パッケージ本体１１０の長さ方向Ｘであって長軸になり、パッケージ本体１１０の縦方向は、パッケージ本体１１０の厚さ方向Ｙであって、短軸になる。
【００２０】
このようなパッケージ本体１１０の一側には、キャビティ１１２が形成され、キャビティ１１２の下部には、パッケージ本体１１０の長さ方向Ｘに挿入されるリードフレーム１３０が形成される。
【００２１】
リードフレーム１３０は、複数が電気的にオープン（ｏｐｅｎ）され、各リードフレーム１３０のリード電極１３２、１３４は、パッケージ本体１１０の外部に配置される。ここで、キャビティ１１２の下部底面は、リードフレーム１３０の上面になり得る。
【００２２】
パッケージ本体１１０のキャビティ１１２は、一定深さ以下に形成される。キャビティ１１２の深さｄ１は、キャビティ上段からリードフレーム１３０の上面までの距離であり、例えば、２５０〜４５０μｍとすることができる。
【００２３】
キャビティ１１２の側壁１１３、１１４のうち、少なくとも一側壁は、傾斜するように形成され得、実施形態では、全ての側壁が傾斜するように形成されるものと説明し、これに限定しない。
【００２４】
キャビティ１１２の側壁１１３、１１４は、キャビティ１１２の底面に垂直な軸Ｚを基準に所定角度に傾斜するように形成される。Ｚ軸は、キャビティ１１２の底面又はリードフレーム１３０の上面に対して垂直な軸である。
【００２５】
図１に示すように、キャビティ１１２の長さ方向に位置した第１側壁１１３がなす第１内部角度Θ１は、２０〜８０゜であり、キャビティ１１２の第１側壁１１３の角度Θ１１は、Ｚ軸を基準に外側に１０〜４０゜傾斜するように形成される。図２に示すように、キャビティ１１２の厚さ方向に位置した第２側壁１１４がなす第２内部角度Θ２は、２０〜４０゜であり、キャビティ１１２の第２側壁１１４の角度Θ２１は、Ｚ軸を基準に外側に１０〜２０゜傾斜するように形成される。
【００２６】
ここで、第１及び第２内部角度Θ１、Θ２は、同一又は異なるように形成できる。また、第１側壁１１３及び第２側壁１１４の傾斜した角度Θ１１、Θ２１は、同一又は異なるように形成されることができる。
【００２７】
このようなキャビティ１１２は、傾斜した側壁１１３、１１４により、下部直径より上部直径が大きく形成される。また、キャビティ１１２の各側壁１１３、１１４には、反射物質（例：Ａｇ、Ａｌ）がコーティングされるか、又は反射板が付着され得る。キャビティ１１２の外形状は、多角形形状に形成され得るが、これに限定しない。
【００２８】
キャビティ１１２には、１つ以上の半導体素子が配置されることができる。半導体素子は、例えば、一つ以上の発光素子１２０、受光素子及び保護素子を選択的に含む。
【００２９】
発光素子１２０は、例えば、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系及びＩｎＧａＡｌＰ系などの化合物半導体材料を利用したＬＥＤチップを一つ以上有する。ＬＥＤチップには、例えば、青色ＬＥＤチップ、紫外線ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、黄緑色（Ｙｅｌｌｏｗ ｇｒｅｅｎ）ＬＥＤチップが含まれ、ＰＮ接合構造又はＮＰＮ接合構造、２つの電極が水平型又は垂直型に配置されるチップであってもよい。
【００３０】
発光素子１２０は、少なくとも一つのリードフレーム１３０の上面に非導電性接着剤で接着され、ワイヤー（ｗｉｒｅ）１５２、１５４又はフリップチップ（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ）方式によりリードフレーム１３０と接続される。
【００３１】
キャビティ１１２には、モールディング部材１４０が充填される。モールディング部材１４０は、透光性樹脂で充填され、透光性樹脂には、蛍光体を添加することもできる。モールディング部材１４０は、一液型（Ｏｎｅ Ｌｉｑｕｉｄ ｔｙｐｅ）エポキシ、二液型（ｔｗｏ ｌｉｑｕｉｄ ｔｙｐｅ）エポキシ、ハードタイプ（ｈａｒｄ ｔｙｐｅ）シリコーン、ソフトタイプ（ｓｏｆｔ ｔｙｐｅ）シリコーンなどの樹脂材料を利用することができる。ここで、モールディング部材１４０は、モールディング液又は添加物を使用目的、使用環境及び製品の特性に応じて選択的に使用することができる。
【００３２】
このようなモールディング部材１４０の表面は、フラット（ｆｌａｔ）形状、凹レンズ形状又は凸レンズ形状のうちの何れかの形状に形成されることができ、モールディング部材１４０上に凸レンズがさらに付着されることもできる。
【００３３】
このような発光装置１００は、キャビティ１１２の底面と上面（発光ウィンドウ領域 ｗ１）の広さは、従来のように等しく維持し、かつキャビティ１１２の深さｄ１を４５０μｍ以下に低く形成することによって、キャビティ１１２の側壁の傾斜角度が増加する。
【００３４】
これにより、発光装置１００は、既存より約２０％以上の光効率が改善され、ライトユニットの光源として適用される場合、既存より約３０％以上の輝度改善効果がある。また、キャビティの深さを最小化し、かつ側壁の傾斜角度を増加させることによって、側面型発光ダイオードパッケージでの光度及び光量を増加させることができる。
【００３５】
図３は、図２の発光装置１００を利用したライトユニット２００の側断面図である。
【００３６】
図３に示すように、ライトユニット２００は、発光装置１００、基板１６０、導光板１６２、反射部１６４を備える。
【００３７】
基板１６０上には、一つ以上の発光装置１００が搭載される。導光板（ＬＧＰ：Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐａｎｅｌ）１６２は、発光装置１００の出射方向に配置され、入射される光を面光源として出射する。
【００３８】
導光板１６２の下部には、漏れる光を反射させるための反射部１６４が配置され、導光板１６２の上部には、一枚以上の光学シート（図示せず）、例えば、拡散シート、プリズムシートを配置することができる。ここで、基板１６０は、フレキシブル基板（ＦＰＣＢ）で実現されることができ、反射部１６４は、反射シートで実現されることができる。
【００３９】
発光装置１００と導光板１６２との間隔ｄ１２は、組立て誤差により約２００μｍ程度のギャップが発生し得る。このとき、モールディング部材１４０の表面がフラット形態であれば、モールディング部材１４０の表面と導光板１６２との間の間隔ｄ１３は、ｄ１２となる。
【００４０】
又は、モールディング部材１４０の表面が凹レンズ形状であれば、モールディング部材１４０の表面と導光板１６２との間の間隔は、約３００μｍとなる。このとき、キャビティ１１２の上段とモールディング部材１４０の表面（凹レンズ形状の高さ）との間隔は、最大１００μｍになる。
【００４１】
そして、キャビティ１１２の深さが最大４５０μｍの場合、キャビティ１１２の底面から導光板１６２との間の間隔ｄ１４は、最大６５０μｍ（＝２００μｍ＋４５０μｍ）程度になるので、発光素子１２０から導光板１６２までの距離は、従来より最大３０％程度減らすことができる。
【００４２】
このように発光装置１００の発光素子１２０から発生した光は、モールディング部材１４０を透過するか、キャビティ１１２の側壁１１４により反射してパッケージ本体１１０の外部に放出される。パッケージ本体１１０から放出した光は、導光板１６２に入射されることによって、導光板１６２から面光源として出力される。
【００４３】
ここで、発光素子１２０からキャビティ１１２の上段までの間隔と、キャビティ１１２の上段から導光板１６２の入光部までの間隔ｄ１２を最小化することによって、光損失区間を減らして光抽出効果を極大化させることができる。また、導光板１６２と発光装置１００との結合による光効率の減少を防止でき、導光板１６２でのガイド損失を減らし、輝度の強度を改善することができる。
【００４４】
ここで、発光装置１００から放出される光量は、発光素子１２０と導光板１６２との間の間隔、モールディング部材１４０の表面形状、キャビティ１１２の内部角度などのパラメートルにより変わることができる。
【００４５】
また、上記の発光装置を利用して、携帯端末機などの液晶表示装置のバックライト光源、照明分野などの面発光装置として構成できる。そして、ライトユニットのような面発光装置において、発光素子から発生する光の損失区間を最小化し、光抽出効果を最大化できる。また、輝度の強度を改善できる。
【００４６】
図４は、実施形態に係る発光装置を介して出射された光の分布及び光量を測定するための図である。
【００４７】
図４に示すように、発光素子１２０から出射される光は、モールディング部材１４０を介して発光装置の前方に位置した受光部１６６及び導光板１６２に入射される。このとき、受光部１６６は、導光板１６２に入射される光量（ＦＬＵＸ）を測定する。受光部１６６は、５ｍｍ×０．６ｍｍの面積で設置される。
【００４８】
図５は、本発明の一実施形態に係る発光装置のキャビティ深さ及びモールディング部材１４０の表面形状を変更した場合、図４の受光部１６６に受光された光分布及び光量などを比較した表である。ここで、試験条件としては、パッケージ本体は、ＰＰＡ樹脂（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ＝９０％適用）であり、モールディング部材の材質はシリコーン樹脂（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ＝１．４２）であり、発光素子は容積が２５０μｍ×４８０μｍ×８０μｍであり、ピーク波長（ｐｅａｋ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）は４５５ｎｍであり、半波高全幅値（ＦＷＨＭ）は、２２ｎｍのチップを適用する。
【００４９】
ここで、配光分布は、発光装置の長軸方向（又は長さ方向）の配光分布（実線）と短軸方向（又は厚さ方向）の配光分布（点線）により測定し、総光量は、発光装置から出射された光量であり、導光板（ＬＧＰ）の入射光量は、受光部（図４の１６６）により実際に受光された光量又は導光板に入射された光量である。
【００５０】
図５に示すように、第１パッケージタイプ区分１は、キャビティの深さが６００μｍであり、モールディング部材の表面がフラット形状である。このようなパッケージ構造における配光分布は、指向角度が相対的に狭く分布されており、総光量は、０．１５４ｌｍ、導光板の入射光量は、０．１２４ｌｍで測定される。
【００５１】
第２パッケージタイプ区分２は、キャビティの深さが６００μｍであり、モールディング部材の表面が凹レンズ形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、狭い指向角度で分布されており、総光量は、０．１４１ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１０２ｌｍで測定される。
【００５２】
第３パッケージタイプ区分３は、キャビティの深さが３００μｍであり、モールディング部材の表面がフラット形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、第１及び第２パッケージタイプよりは指向特性が広く形成され、総光量は、０．２０７ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１７０ｌｍで測定される。
【００５３】
第４パッケージタイプ区分４は、キャビティの深さが３００μｍであり、モールディング部材の表面が凹レンズ形状である。このようなパッケージ構造において配光分布は、第１及び第２パッケージタイプよりは指向特性が広く形成され、総光量は、０．１８２ｌｍであり、導光板の入射光量は、０．１５８ｌｍで測定される。
【００５４】
ここで、このようなパッケージタイプは、キャビティの深さ及びモールディング部材の表面を変更したものである。実施形態の第３及び第４パッケージタイプ区分３、区分４と第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２とを比較する場合、第３及び第４パッケージタイプ区分３、区分４は、第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２よりは配光分布の指向特性が広く、総光量及び導光板の入射光量が増加する。
【００５５】
図６は、本発明の一実施形態に係る発光装置において、キャビティの第２内部角度（Ｉｎｓｉｄｅ ａｎｇｌｅ）Θ７、Θ８、Θ９とキャビティの底面の広さとモールディング部材の表面形状を異なるようにして、総光量と導光板の入射光量を測定した図である。ここで、試験条件は、図５と同じ条件を適用する。
【００５６】
第１１〜第１３パッケージタイプ区分１１、区分１２、区分１３は、モールディング部材の表面がフラット形状であり、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９及び底面の広さを変更して測定する。第１４〜第１６パッケージタイプ区分１４、区分１５、区分１６は、モールディング部材の表面が凹レンズ形状であり、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９及び底面の広さを変更して測定するようになる。ここで、第１１〜第１６パッケージタイプ区分１１〜区分１６のキャビティの深さは、全て同じ深さであり、実施形態で提供する２５０〜４５０μｍの範囲内にある。
【００５７】
第１１パッケージタイプ区分１１及び第１４パッケージタイプ区分１４は、キャビティの内部角度Θ７が２５゜であり、キャビティの底面の広さは３５０μｍである。第１２パッケージタイプ区分１２及び第１５パッケージタイプ区分１５は、キャビティの内部角度Θ８が２８．５゜であり、キャビティの底面の広さは、３１０μｍである。第１３パッケージタイプ区分１３及び第１６パッケージタイプ区分１６は、キャビティの内部角度Θ９が２０．６゜であり、キャビティの底面の広さは、３８０μｍである。ここで、キャビティの内部角度Θ７、Θ８、Θ９は、該当キャビティの底面の広さと反比例する。
【００５８】
総光量を見れば、第１１パッケージタイプ区分１１は０．２３３ｌｍ、第１２パッケージタイプ区分１２は０．２１１ｌｍ、第１３パッケージタイプ区分１３は０．１９９ｌｍ、第１４パッケージタイプ区分１４は０．２１２ｌｍ、第１５パッケージタイプ区分１５は０．１８８ｌｍ、そして第１６パッケージタイプ区分１６は０．２１２ｌｍで測定される。
【００５９】
導光板ＬＧＰの入射光量を見れば、第１１パッケージタイプ区分１１は０．１６９ｌｍ、第１２パッケージタイプ区分１２は０．１６０ｌｍ、第１３パッケージタイプ区分１３は０．１４７ｌｍ、第１４パッケージタイプ区分１４は０．１６６ｌｍ、第１５パッケージタイプ区分１５は０．１４９ｌｍ、第１６パッケージタイプ区分１６は０．１６６ｌｍである。
【００６０】
ここで、第１１〜第１６パッケージタイプ区分１１〜区分１６は、図５の第１及び第２パッケージタイプ区分１、区分２よりは光量特性が全て高く現れている。また、第１１パッケージタイプ区分１１は、総光量や導光板の入射光量が他のパッケージタイプに比べて最も高く現れている。すなわち、同一深さのキャビティでは、キャビティの内部角度と底面の広さに応じて、総光量や導光板の入射光量に差があるようになる。
【００６１】
このような発光装置では、キャビティの深さを最小化し、かつ側壁の傾斜角度を増加させることによって、側面型発光ダイオードパッケージでの光度及び光量を増加させることができる。
【００６２】
図７は、第２の実施形態であって、発光装置１０１の縦断面図である。
【００６３】
図７に示すように、パッケージ本体１１０は、キャビティ１１２の側壁１１４が２回以上折り曲げられた構造である。キャビティ１１２の側壁１１４は、下部側壁１１５及び上部側壁１１６を有し、下部側壁１１５の第３内部角度Θ３は、上部側壁１１６の第４内部角度Θ４より大きく形成される。キャビティ１１２の深さ（＝ｄ５＋ｄ６）は、４５０μｍ以下に形成され、上部側壁１１６の高さｄ６は、下部側壁１１５の高さｄ５より高く形成される。
【００６４】
例えば、キャビティ１１２の下部側壁１１５は、キャビティ１１２の底面から７０〜２５０μｍ地点までであり、第３内部角度Θ３は、３０〜５０゜に傾斜する。上部側壁１１６は、上部側壁１１６が始まる地点からキャビティ上段までの高さｄ６であって、２００〜３８０μｍに形成され、上部側壁の第４内部角度Θ４は、約０〜２０゜程度に傾斜する。ここで、下部側壁１１５の第３内部角度Θ３内で両側壁１１５の角度Θ３１、Θ３２は、互いに同一又は異なることができる。また、上部側壁１１６の角度Θ４内で両側壁の角度Θ４１、Θ４２は、互いに同一又は異なることができる。
【００６５】
キャビティ１１２の下部側壁１１５は、発光素子１２０から発生した光が最大限上側に反射できる高さ、例えば、発光素子１２０の高さ（例、７０〜１３０μｍ）より高く形成されることができる。このとき、キャビティ１１２の下部側壁１１５の角度Θ３によって発光素子１２０と下部側壁１１５との間の距離ｄ７がより遠ざかるようになることによって、発光素子１２０から発生する熱又は光により、射出樹脂が変色（すなわち、側壁の変色）することを防止できる。
【００６６】
また、キャビティ１１２の側壁１１４に対する傾斜角度を調節することによって、他のキャビティに比べて光効率を最大限高めることができる。
【００６７】
図８〜図１０は、第１の実施形態に係る発光装置において、半導体素子の多様な実装例を示した断面図である。
【００６８】
図８に示すように、発光装置１０２には、一つ以上の発光素子１２０と保護素子１２２が搭載される。パッケージ本体１１０のキャビティ１１２には、一つ以上の発光素子１２０及び保護素子１２２がリードフレーム１３０にチップ形態で実装される。発光素子１２０は、一側のリードフレーム１３０に接着され、ワイヤー１５２、１５４により接続される。保護素子１２２は、他側のリードフレーム１３０に接着され、他のリードフレームとワイヤー１５６により接続される。又は、キャビティ内でワイヤーの高さを減らすために、半導体素子をリバース（ｒｅｖｅｒｓｅ）方式により搭載することもできる。
【００６９】
図９に示すように、発光装置１０３は、一つ以上の発光素子１２３がフリップチップ方式により搭載される。このために、発光素子１２３の両電極が２つのリードフレーム１３０にソルダーバンプを利用してフリップチップ方式により接続される。
【００７０】
図１０に示すように、発光装置１０４は、一つ以上の垂直型発光素子１２４を備える。このために、垂直型発光素子１２４の第１電極は、一側のリードフレーム１３０に導電性接着剤により接着され、垂直型発光素子１２４の第２電極は、他側のリードフレーム１３０にワイヤー１５４により接続される。
【００７１】
そして、図８〜図１０のパッケージ本体１１０の外部には、二つのリードフレーム１３０のリード電極１３２、１３４が形成される。
【００７２】
図１１は、本発明の一実施形態に係る発光装置のパッケージ構造を示した図であって、半導体素子が搭載される前の図である。図１１（ａ）は、パッケージ本体の横断面図であり、図１１（ｂ）は、パッケージ本体の正面図であり、図１１（ｃ）は、パッケージ本体の底面図である。
【００７３】
図１１の（ａ）に示すように、パッケージ本体１１０のキャビティ１１２の下部に位置したリードフレーム１３０は、キャビティ１１２の底面に対応する高さｄ１でベースラインを構成する。
【００７４】
図１１の（ｂ）、（ｃ）に示すように、リードフレーム１３０の第１及び第２リード電極１３２、１３４は、パッケージ本体１１０の外部から側面方向へ１次フォーミング（ｆｏｒｍｉｎｇ）され、パッケージ本体１１０の底面の両側に形成された溝１１８に２次フォーミングされる。第１及び第２リード電極１３２、１３４の両端１３３、１３５は、パッケージ本体１１０の底面の両側に配置されて、基板上に表面実装技術（ＳＭＴ）により実装され得る。
【００７５】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の実施形態に係る発光装置の横断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図３】第１の実施形態の発光装置を備えたライトユニットを示した断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る発光装置の光量を測定するための図である。
【図５】第１の実施形態に係る発光装置において、キャビティの深さとモールディング形状に応じる光量を比較した表である。
【図６】第１の実施形態に係る発光装置において、キャビティの底面の広さ、内部角度及びモールディング形状に応じる光量を比較した表である。
【図７】第２の実施形態に係る発光装置の縦断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図９】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図１０】第１の実施形態に係る発光装置の他の例を示した図である。
【図１１】第１の実施形態に係る発光装置のパッケージ構造を示した図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 発光装置、 １１０ パッケージ本体、 １１２ キャビティ、 １１３、１１４ 側壁、 １２０ 発光素子、 １３０ リードフレーム、 １３２、１３４ リード電極、 １４０ モールディング部材、 １５２ １５４,ワイヤー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
深さが４５０μｍ以下のキャビティを有するパッケージ本体と、
前記キャビティに配置された発光素子と、
前記キャピティ内のモールディング部材と
を備え、
前記キャビティの側壁間の内部角度は２０〜４０°であり、
前記モールディング部材の表面は、フラット形状または凹レンズ形状である、発光装置。
【請求項２】
前記深さは２５０〜４５０μｍである、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記表面は凹レンズ形状である、請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記キャビティの少なくとも一側壁は、前記キャビティの底面に垂直な軸を基準に１０〜２０゜の角度で傾斜している、請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記キャビティは、前記キャビティの底面に垂直な軸を基準に短軸方向の少なくとも一側壁が１０〜２０゜の角度で傾斜し、長軸方向の少なくとも一側壁が１０〜４０゜の角度で傾斜している、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記モールディング部材に蛍光体が添加されている、請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記モールディング部材は、一液型エポキシ、二液型エポキシ、ハードタイプシリコーン及びソフトタイプシリコーンのうちの少なくとも１つを用いて形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、化合物半導体材料を利用したＬＥＤチップを少なくとも１つ有する、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記キャビティの底面に配置されたリードフレームをさらに備え、
前記発光素子は、前記リードフレームに接続されている、請求項１から８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に配置された少なくとも１つの発光装置と、
前記少なくとも１つの発光装置の出射方向に配置された導光板と
を備えた面発光装置であって、
前記少なくとも１つの発光装置は、それぞれ、請求項１から９のいずれかに記載された発光装置である、面発光装置。
【請求項１１】
前記導光板から漏れる光を反射させるための反射部をさらに備える、請求項１０に記載の面発光装置。
【請求項１】
深さが４５０μｍ以下のキャビティを有するパッケージ本体と、
前記キャビティに配置された発光素子と、
前記キャピティ内のモールディング部材と
を備え、
前記キャビティの側壁間の内部角度は２０〜４０°であり、
前記モールディング部材の表面は、フラット形状または凹レンズ形状である、発光装置。
【請求項２】
前記深さは２５０〜４５０μｍである、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記表面は凹レンズ形状である、請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記キャビティの少なくとも一側壁は、前記キャビティの底面に垂直な軸を基準に１０〜２０゜の角度で傾斜している、請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記キャビティは、前記キャビティの底面に垂直な軸を基準に短軸方向の少なくとも一側壁が１０〜２０゜の角度で傾斜し、長軸方向の少なくとも一側壁が１０〜４０゜の角度で傾斜している、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記モールディング部材に蛍光体が添加されている、請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記モールディング部材は、一液型エポキシ、二液型エポキシ、ハードタイプシリコーン及びソフトタイプシリコーンのうちの少なくとも１つを用いて形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子は、化合物半導体材料を利用したＬＥＤチップを少なくとも１つ有する、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記キャビティの底面に配置されたリードフレームをさらに備え、
前記発光素子は、前記リードフレームに接続されている、請求項１から８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に配置された少なくとも１つの発光装置と、
前記少なくとも１つの発光装置の出射方向に配置された導光板と
を備えた面発光装置であって、
前記少なくとも１つの発光装置は、それぞれ、請求項１から９のいずれかに記載された発光装置である、面発光装置。
【請求項１１】
前記導光板から漏れる光を反射させるための反射部をさらに備える、請求項１０に記載の面発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３４５２９（Ｐ２０１２−１３４５２９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３９８５６（Ｐ２０１２−３９８５６）
【出願日】平成２４年２月２７日（２０１２．２．２７）
【分割の表示】特願２００７−１２６４１５（Ｐ２００７−１２６４１５）の分割
【原出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２７日（２０１２．２．２７）
【分割の表示】特願２００７−１２６４１５（Ｐ２００７−１２６４１５）の分割
【原出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
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