(57)【要約】【課題】本発明は、発光素子及びこれを備えた照明装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明に従う発光素子は、複数のリードフレーム、上記複数のリードフレームの上面に配置され、上記複数のリードフレームの上面領域のうちの所定領域にオープンされた領域を有する反射性の第１胴体、上記第１胴体のオープンされた領域に対応する第１開口部を有し、上記第１胴体の上面の上に配置された透光性の第２胴体、上記第２胴体の第１開口部に露出された上記複数のリードフレームのうち、少なくとも１つの上に配置された発光チップ、及び上記第２胴体の第１開口部に配置され、上記発光チップをカバーする第１樹脂層を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリードフレームと、
前記複数のリードフレームの上に配置され、前記複数のリードフレームの上面領域のうち、所定領域にオープンされた領域を有する反射性の第１胴体と、
前記第１胴体のオープンされた領域に対応する第１開口部を有し、前記第１胴体の上面の上に配置された透光性の第２胴体と、
前記第２胴体の第１開口部に露出された前記複数のリードフレームのうち、少なくとも１つの上に配置された発光チップと、
前記第２胴体の第１開口部に配置され、前記発光チップをカバーする第１樹脂層と、
を含むことを特徴とする、発光素子。
【請求項２】
前記第１胴体の上面は前記第２胴体の下面と接触され、前記発光チップの上面の高さより低い高さに配置されることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１胴体は前記発光チップに隣接した内側領域と、前記内側領域から延長され、前記内側領域より厚い外側領域とを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１胴体の内側領域の上面は前記発光チップに垂直な法線から６５度乃至８９度の間の角度に傾斜したことを特徴とする、請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１胴体の外側領域の上面は前記発光チップの上面より低い高さを有し、平坦な面で配置されることを特徴とする、請求項３または４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記複数のリードフレームのうち、第１リードフレームには前記発光チップが配置され、前記発光チップの周りに凹な第１溝と、前記溝の周りに第１孔を含み、前記第１溝及び前記第１孔には前記第１胴体が配置されることを特徴とする、請求項１乃至５のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記複数のリードフレームのうち、前記第１リードフレームから離隔し、前記発光チップと電気的に連結された第２リードフレームを含み、前記第２リードフレームは前記第１開口部に隣接した領域に前記第１開口部の幅より長いライン形状を有する第２溝と、前記第２溝の外側に第２孔を含み、
前記第２溝及び前記第２孔には前記第１胴体が配置され、
前記第１孔及び前記第２孔は上部幅より下部幅が広いことを特徴とする、請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１胴体は前記複数のリードフレームの間に配置された間隙部を含み、前記間隙部は下部が広く、上部が狭く形成されることを特徴とする、請求項１乃至７のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１胴体と前記第２胴体とは互いに異なる材質を含むことを特徴とする、請求項１乃至８のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第１胴体は白色樹脂材質を含み、前記第２胴体は透光性のシリコンまたはエポキシ樹脂材質を含むことを特徴とする、請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１胴体は前記発光チップから放出された波長に対して７０％以上の反射率を有する材質を含み、
前記第２胴体は前記発光チップから放出された波長に対して７０％以上の透過率を有する材質を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第２胴体は前記第１胴体の内側領域より前記発光チップに隣接し、前記第１胴体のオープンされた領域に露出された前記複数のリードフレームと接触される内側部を含むことを特徴とする、請求項１乃至１１のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記第１樹脂層の内部及び前記発光チップの上面に配置された蛍光体を含むことを特徴とする、請求項１乃至１１のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記第１樹脂層及び前記第２胴体の上に配置された光学レンズを含み、
前記第２胴体の上部から突出し、前記光学レンズに結合された複数の突起を含むことを特徴とする、請求項１乃至１３のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記第１樹脂層と前記光学レンズとの間に第２樹脂層を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の発光素子。
【請求項１６】
前記光学レンズは上部中心が前記発光チップの方向に凹な凹部を含むことを特徴とする、請求項１４または１５に記載の発光素子。
【請求項１７】
前記第１及び第２胴体には前記第１開口部から離隔した第２開口部を含み、
前記第２開口部の底は前記複数のリードフレームが露出され、
前記第２開口部に露出された前記複数のリードフレームのうちの少なくとも１つには保護素子が配置されることを特徴とする、請求項１乃至１６のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１８】
前記第１胴体と前記第２胴体との間に透光性の接着層を含むことを特徴とする、請求項１乃至１７のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１９】
前記第１リードフレームは凹なキャビティーを含み、
前記キャビティーに前記発光チップ及び前記第１樹脂層が配置されることを特徴とする、請求項１乃至１８のうち、いずれか１項に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子及びこれを備えた照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子、例えば発光ダイオード（Light Emitting Device）は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種であって、既存の蛍光灯、白熱灯に代わる次世代の光源として脚光を浴びている。
【０００３】
発光ダイオードは、半導体素子を用いて光を生成するので、タングステンを加熱して光を生成する白熱灯や、または高圧放電を通じて生成された紫外線を蛍光体に衝突させて光を生成する蛍光灯に比べて非常に低い電力を消耗する。
【０００４】
また、発光ダイオードは、半導体素子の電位ギャップを用いて光を生成するので、既存の光源に比べて寿命が長く、応答特性の速く、親環境的な特徴を有する。
【０００５】
これによって、既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多い研究が進められており、発光ダイオードは、室内外で使われる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、広い光指向角を有する発光素子を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、発光チップの周りに反射率の高い第１胴体と、上記第１胴体の上に透過率の高い第２胴体を含む発光素子を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、発光チップの周りに透光性の第２胴体及び上記発光チップの上に発光チップ方向に凹な全反射面と凹部を有する光学レンズを含む発光素子を提供することにある。
【０００９】
本発明の更なる他の目的は、上記の発光素子を有する照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に従う発光素子は、複数のリードフレーム、上記複数のリードフレームの上に配置され、上記複数のリードフレームの上面領域のうち、所定領域を露出するオープンされた領域を有する反射性の第１胴体、上記第１胴体のオープンされた領域に対応する第１開口部を有し、上記第１胴体の上面の上に配置された透光性の第２胴体、上記第２胴体の第１開口部に露出された上記複数のリードフレームのうち、少なくとも１つの上に配置された発光チップ、及び上記第２胴体の第１開口部に配置され、上記発光チップをカバーする第１樹脂層を含む。
【００１１】
本発明に従う発光素子は、キャビティーを有する第１リードフレーム、上記第１リードフレームから離隔した第２リードフレーム、上記第１及び第２リードフレームの上に配置され、上記第１及び第２リードフレームの上面領域のうち、所定領域を露出する反射性の第１胴体、上記第１胴体の所定領域に対応する第１開口部を有し、上記第１胴体の上面の上に配置された透光性の第２胴体、上記第１リードフレームのキャビティーに配置され、上記第１及び第２リードフレームと電気的に連結された発光チップ、及び上記キャビティーに第１樹脂層を含む。
【００１２】
本発明に従う照明装置は、上記の発光素子、上記発光素子がアレイされたモジュール基板、及び上記発光素子の少なくとも一側に光学部材を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、発光素子の光指向角を広げることができる。本発明は、光指向角を有する発光素子を提供することができる。本発明は、各発光モジュールに配置される発光素子の個数を減らすことができる。本発明は、発光素子とこれを備えたライトユニットの信頼性を改善させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に従う発光素子の斜視図である。
【図２】図１の発光素子のＡ−Ａ側断面図である。
【図３】図１の発光素子のＢ−Ｂ側断面図である。
【図４】図１の発光素子のＣ−Ｃ側断面図である。
【図５】図２の発光素子におけるリードフレームの斜視図である。
【図６】図２の発光素子におけるリードフレームと第１胴体との結合例を示す図である。
【図７】図２の発光素子における第１胴体と第２胴体との結合例を示す図である。
【図８】図２の発光素子における第１胴体の上面高さ及び傾斜角を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。
【図１５】図２の発光素子の光指向角を示す図である。
【図１６】実施形態による発光素子の発光チップの１例を示す図である。
【図１７】実施形態による発光素子の発光チップの他の例を示す図である。
【図１８】実施形態による発光素子を有する表示装置を示す斜視図である。
【図１９】実施形態による発光素子を有する表示装置を示す図である。
【図２０】は実施例による発光素子を含む照明装置の例を示した図面である。
【図２１】実施形態による発光素子を含む照明装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態は添付した図面及び実施形態に対する説明を通じて明らかに表れるようになる。実施形態の説明において、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上／の上（on）”にまたは“下／の下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上／の上（on）”と“下／の下（under）”は“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されるものを全て含む。また、各層の上／の上または下／の下に対する基準は図面を基準として説明する。
【００１６】
図面において、サイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際サイズを必ずしも完全に反映するものではない。また、同一な参照番号は図面の説明を通じて同一な要素を表す。以下、添付した図面を参照して実施形態に従う発光素子を説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施形態に従う発光素子の斜視図を示し、図２は図１に図示された発光素子のＡ−Ａ側断面図であり、図３は図１に図示された発光素子のＢ−Ｂ側断面図であり、図４は図１の発光素子のＣ−Ｃ側断面図であり、図５は図１の発光素子のリードフレームを示す斜視図である。
【００１８】
図１乃至図４を参照すると、発光素子１００は互いに離隔した複数のリードフレーム１２１、１３１と、上部がオープンされた領域を有し、上記複数のリードフレーム１２１、１３１の上に形成された第１胴体１４１と、第１開口部１５０を有し、上記第１胴体１４１の上に上記第１胴体１４１と異なる材質を有する第２胴体１５１と、上記第１開口部に露出された上記複数のリードフレーム１２１、１３１のうち、少なくとも１つの上に配置された発光チップ１６１と、上記第１開口部１５０に上記発光チップ１６１を取り囲む上記樹脂層１７１、及び上記樹脂層１７１と上記第２胴体１５１の上に光学レンズ１８１を含む。
【００１９】
図１のように、発光素子１００において第１方向（Ｘ）は長さ（Ｄ４）方向として定義し、上記第１方向（Ｘ）と垂直の第２方向（Ｚ）は幅（Ｄ３）方向として定義することができ、上記発光チップ１６１の上面に垂直な方向（Ｙ）は光軸方向、または発光チップ１６１の法線方向として定義することができる。
【００２０】
上記発光素子１００の長さ（Ｄ４）は、複数のリードフレーム１２１、１３１の外側面の間の間隔でありうる。上記発光素子１００の長さ（Ｄ４）は、上記第１胴体１４１の両側面（Ｓ１、Ｓ２）の間の間隔であることがあり、この場合、上記複数のリードフレーム１２１、１３１の外側面は上記第１胴体１４１の両側面（Ｓ１、Ｓ２）に突出しないことがある。上記複数のリードフレーム１２１、１３１の両端部はソルダペースト（solder paste）のような接合部材（図示せず）との接合のために第１胴体１４１の両側面（Ｓ１、Ｓ２）より突出する。上記第１胴体１４１の長さ（Ｄ２）は両側面（Ｓ１、Ｓ２）の間の間隔であることがあり、上記発光素子１００の長さ（Ｄ４）より短いか等しく形成できる。
【００２１】
上記発光素子１００の幅は第１胴体１４１の幅（Ｄ３）であることがあり、上記第１胴体１４１の幅（Ｄ３）は上記各リードフレーム１２１、１３１の幅（Ｄ１）より広く形成される。上記第１胴体１４１の幅（Ｄ３）の広い場合、上記各リードフレーム１２１、１３１が露出されないようになるので、湿気の侵入を抑制することができる。また、上記第１胴体１４１の上面は光を反射させることによって、光の指向角を増加させることができる。
【００２２】
上記複数のリードフレーム１２１、１３１は、図２及び図５のように、第１リードフレーム１２１及び第２リードフレーム１３１を含む。上記第１リードフレーム１２１は、第１溝１２３及び第１孔１２２を含み、上記第１溝１２３は、上記第１リードフレーム１２１の上面から予め設定された深さに形成されることができ、チップ領域Ａ１の周りに配置される。ここで、上記チップ領域Ａ１の周りは、上記チップ領域Ａ１と第１リードフレーム１２１の一側面、二側面、またはその以上の側面の間の領域でありうる。上記第１溝１２３での上記第１リードフレーム１２１の厚さは、上記第１溝１２３のない領域の厚さより薄く形成されたり、他の領域と同一な厚さで形成される。これは、上記第１リードフレーム１２１で第１溝１２３の反対側の部分が平坦であるか、または突出する。上記第１溝１２３には上記第１胴体１４１の第３結合部１４５が結合できる。
【００２３】
上記第１孔１２２は複数個が互いに離隔するように配置され、上記第１溝１２３と上記第１リードフレーム１２１の側面の間に各々配列される。上記第１孔１２２の内には上記第１胴体１４１の材質が詰められる。
【００２４】
上記第２リードフレーム１３１には第２溝１３３及び第２孔１３２を含む。上記第２溝１３３は予め設定された深さを有し、上記第２リードフレーム１３１の幅（Ｄ１）方向に形成され、上記第２溝１３３の長さは上記第２リードフレーム１３１の長さ（Ｄ１２）よりは広く形成され、その幅は上記第１胴体１４１が詰められる空間であって、間隙部の幅（Ｇ１）よりは広く形成される。上記第２溝１３３はボンディング領域Ａ２の外側、即ち第１リードフレーム１２１と対応する領域に形成される。上記第２孔１３２は複数個が上記第２溝１３３の外側に所定間隔を有して配列される。上記第２溝１３３及び上記第２孔１３２には上記第１胴体１４１の材質で詰められる。上記第２溝１３３での上記第２リードフレーム１３１の厚さは上記第２溝１３３のない領域より薄いか、他の領域と同一な厚さで形成される。これは、第２リードフレーム１３１で上記第２溝１３３の反対側の部分が平坦であるか、または突出した構造でありうる。
【００２５】
上記複数の第１孔１２２と複数の第２孔１３２のうちの１つまたは２つ以上は、図２のように、下部が広く、上部の狭い幅で形成され、これに対して限定するものではない。上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１で第１孔１２２、第２孔１３２、第１溝１２３、第２溝１３３のうち、少なくとも１つは形成しないことがあり、これに対して限定するものではない。また、上記各リードフレーム１２１、１３１に配置された第１及び第２溝１２３、１３３は複数個が互いに離隔した形態に形成され、これに対して限定するものではない。
【００２６】
上記第１リードフレーム１２１の第１端部１２４は、上記第２リードフレーム１３１の第２端部１３４に対応する。上記第１端部１２４は、上記第１リードフレーム１２１の側面部から上記第２端部１３４の方向に突出することがあり、上記第２端部１３４は上記第２リードフレーム１３１の側面部から上記第１端部１２４の方向に突出できる。上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１との間の間隙１１５は間隔（Ｇ１）であって、上記第１及び第２端部１２４、１３４の間の間隔より広いことがある。上記第１リードフレーム１２１の第１端部１２４と上記第２リードフレーム１３１の第２端部１３４の間の間隔がより近く配置されることによって、発光チップ１６１、第１ワイヤー１６６、及び第２ワイヤー１６７のボンディング空間を確保することができる。他の例として、上記第１及び第２端部１２４、１３４は突出しないことがあり、 この際、上記間隙１１５の間隔（Ｇ１）は一定でありうる。
【００２７】
上記第１リードフレーム１２１は、上記第１端部１２４及び側面部に形成された第１段差構造１２８を含む。上記第１段差構造１２８は、上記第１リードフレーム１２１の下面領域の中で予め設定された領域をエッチングして形成される。例えば、上記第１端部１２４の下面と、上記第１胴体１４１の第３及び第４側面（Ｓ３、Ｓ４）に隣接した上記第１リードフレーム１２１の側面部の下面領域をエッチングして第１段差構造１２８で形成することができる。上記第１段差構造１２８は、上記第１リードフレーム１２１の下面領域のうちの少なくとも一側面に形成され、これに対して限定するものではない。
【００２８】
上記第２リードフレーム１３１は、上記第２端部１３４及び側面部に形成された第２段差構造１３８を含む。上記第２段差構造１３８は、上記第２リードフレーム１３１の下面領域のうち、予め設定された領域をエッチングして形成される。上記の第２段差構造１３８は、例えば第２リードフレーム１３１の上記第２端部１３４の下面領域と、上記第１胴体１４１の第３及び第４側面部（Ｓ３、Ｓ４）に隣接した上記第１リードフレーム１２１の側面部の下面領域をエッチングして形成され、これに対して限定するものではない。
【００２９】
上記第１段差構造１２８と第２段差構造１３８には上記第１胴体１４１の材質が詰められるようになって、湿気の侵入を抑制することができ、上記第１胴体１４１の結合を支持するようになる。上記第１段差構造１２８と第２段差構造１３８を除外した領域を比較すると、各リードフレーム１２１、１３１の下面面積は上面面積より広く形成され、これに対して限定するものではない。
【００３０】
第１実施形態は２つのリードフレームを１組にして説明したが、３個以上のリードフレームを形成することもできる。また、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１は、上面視して四角形または他の形状でありうる。また、上記複数のリードフレーム１２１、１３１の少なくとも一部は折り曲げられることがあり、これに対して限定するものではない。
【００３１】
上記第１リードフレーム１２１の幅（Ｄ１１）は上記第２リードフレーム１３１の幅（Ｄ１２）より長く形成される。上記第１リードフレーム１２１の上面面積は発光チップが配置されるので、上記第２リードフレーム１３１の上面面積よりは広く形成される。
【００３２】
上記第１リードフレーム１２１と第２リードフレーム１３１は、金属材質、例えば、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタリウム（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、燐（Ｐ）のうち、少なくとも１つを含み、また単一の金属層または互いに異なる金属層で形成され、これに対して限定するものではない。
【００３３】
図２、図３、図５、及び図６のように、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１の上には第１胴体１４１が形成される。上記第１胴体１４１は、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１とを物理的に離隔させ、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１とを支持し固定するようになる。
【００３４】
上記第１胴体１４１は、上記第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の第１及び第２溝１２３、１３３、第１及び第２孔１２２、１３２、上記第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の間隙領域に詰められる。また、上記第１胴体１４１は、上記第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の上面に所定厚さで形成される。上記第１胴体１４１の下面は、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１の下面と同一水平面に形成され、上記第１胴体１４１の上面１４７は上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１の上面より上に配置される。
【００３５】
上記第１胴体１４１は上記発光チップ１６１から放出された波長に対し、反射率が透過率より高い材質、例えば７０％以上の反射率を有する材質で形成される。上記第１胴体１４１は、反射率が７０％以上の場合、反射性の材質または不透光性の材質として定義できる。上記第１胴体１４１は、樹脂系列の絶縁物質、例えばポリフタルアミド（ＰＰＡ：Polyphthalamide）のような樹脂材質で形成される。他の例として、上記第１胴体１４１は、シリコン、またはエポキシ樹脂、またはプラスチック材質を含む熱硬化性樹脂、または高耐熱性、高耐光性材質で形成される。上記第１胴体１４１がシリコンまたはエポキシの場合、金属酸化物を有する白色系列の樹脂を含む。上記の金属酸化物は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３のような物質を含む。
【００３６】
また、上記第１胴体１４１の内には酸無水物、酸化防止剤、異型材、光反射材、無機充填材、硬化触媒、光安定剤、潤滑剤、二酸化チタンのうちから選択的に添加できる。上記第１胴体１４１は、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコン樹脂、変性シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により成形できる。例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル等からなるエポキシ樹脂と、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等からなる酸無水物を、エポキシ樹脂に硬化促進剤としてＤＢＵ（1, 8-Diazabicyclo（5, 4, 0）undecene-7）、 助触媒としてエチレングリコール、酸化チタン顔料、ガラス繊維を添加し、加熱により部分的に硬化反応させてＢステージ化した固形状エポキシ樹脂組成物を使用することができ、これに対して限定するものではない。
【００３７】
また、上記第１胴体１４１の内に遮光性物質または拡散剤を混合して透過する光を低減させることができる。また、上記第１胴体１４１は所定の機能を有するようにするために、熱硬化性樹脂に、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質、遮光性物質、光安定剤、潤滑剤からなる群から選択される少なくとも１種を適切に混合してもよい。
【００３８】
上記第１胴体１４１の上面１４７は、上記第２胴体１５１の下面面積より大きい面積で形成される。上記第１胴体１４１は、上面１４７に配置される上記第２胴体１５１を支持するようになる。上記第１胴体１４１の上面１４７は、上記第２胴体１５１の下面の下で上記第２胴体１５１の下面より広く形成されて、入射される光を効果的に反射させることができる。これによって、光損失を減らし、光抽出効率は増加させることができる。
【００３９】
図６及び図８を参照すると、上記第１胴体１４１は、リードフレーム１２１、１３１の上面を基準にして上記リードフレーム１２１、１３１の上面の下部分を下部領域として定義し、上記リードフレーム１２１、１３１の上面の上を上部領域として定義することができる。また、上記第１胴体１４１は、内側領域Ｂ１と外側領域（Ｂ２）とに区分され、上記内側領域Ｂ１は上記発光チップ１６１やオープン領域１５０−１に近い領域であり、上記外側領域（Ｂ２）は上記内側領域Ｂ１より外側に配置され、上記第１胴体１４１の外側面に隣接した領域でありうる。
【００４０】
上記第１胴体１４１の上面１４７のうち、上記内側領域Ｂ１の上面は傾斜した面で形成されたり、凸または凹な曲面で形成される。上記内側領域Ｂ１の上面の高さは上記発光チップ１６１の上面の高さより低く形成される。ここで、上記内側領域Ｂ１のうち、上記外側領域（Ｂ２）に隣接した領域は上記オープン領域１５０−１に隣接した領域の厚さより厚く形成される。
【００４１】
上記内側領域Ｂ１の厚さを上記リードフレーム１２１、１３１の上面と上記内側領域Ｂ１の上面の間の間隔という時、上記内側領域Ｂ１の厚さは上記発光チップ１６１を中心にして外側へ行くほど徐々に厚く形成される。上記外側領域（Ｂ２）の上面は上記内側領域Ｂ１の上面から延びて、上記内側領域Ｂ１の厚さ以上の厚さ（Ｔ１）で形成される。上記外側領域（Ｂ２）の厚さ（Ｔ１）は、図８のように、リードフレーム１２１、１３１の上面と上記外側領域（Ｂ２）の上面との間の間隔となる。上記外側領域（Ｂ２）の上面は平坦な面で形成されたり、上記発光チップ１６１を中心にして外側へ行くほど徐々に厚くなった傾斜した面で形成されたり、凸または凹な曲面になることができる。ここで、上記凸は上記発光チップ１６１の光軸方向に対して上に突出した構造であり、上記凹は上記発光チップ１６１の光軸方向に対して下に凹な構造として定義できる。
【００４２】
上記第１胴体１４１の上面１４７と上記リードフレーム１２１、１３１の上面の間の最大間隔は、上記第１胴体１４１の外側領域（Ｂ２）の厚さ（Ｔ１）であり、上記厚さ（Ｔ１）は５０μｍ以上、例えば５０μｍ〜３００μｍ範囲で形成される。この場合、上記第１胴体１４１で外側領域（Ｂ２）は最も厚い領域でありうる。また、上記第１胴体１４１の上面１４７は、上記発光チップ１６１の上面から水平な延長線と等しいか、上記発光チップ１６１の上面と水平な延長線との間隔（＝Ｔ２−Ｔ１）が少なくとも１μｍ以上に形成されることができ、これは発光チップ１６１から放出された光を効果的に反射させることができる。上記内側領域Ｂ１の厚さが外側領域（Ｂ２）の厚さ（Ｔ１）より薄く形成されることによって、図２のように上記発光チップ１６１から水平方向に進行する第２光（Ｌ２）を効果的に反射させることができる。ここで、上記発光チップ１６１の厚さ（Ｔ２）は８０μｍ−５００μｍ範囲、例えば８０μｍ−１５０μｍ範囲で形成され、これに対して限定するものではない。
【００４３】
上記第１胴体１４１の内側領域Ｂ１の上面は、上記リードフレーム１２１、１３１の上面に対して所定の角度に傾斜した面で形成され、例えば上記内側領域Ｂ１の上面は上記リードフレーム１２１、１３１の上面との角度が１度以上乃至２５度以下の範囲で形成される。
【００４４】
上記外側領域（Ｂ２）の上面は上記リードフレーム１２１、１３１の上面と平行に形成される。ここで、上記第１胴体１４１の内側領域Ｂ１の上面延長線（Ｘ１）と上記発光チップ１６１の上面に垂直な法線（Ｙ１）との間の角度（θ１）は８９度以下、例えば６５度乃至８９度の間に形成される。また、上記第１胴体１４１の内側領域Ｂ１の上面は１３５度以上乃至１８０度未満の内角で形成される。上記第１胴体１４１の内側領域Ｂ１の上面の延長線（Ｘ１）と上記発光チップ１６１の上面に垂直な法線（Ｙ１）との間の角度（θ１）によって発光素子の光指向角は調節できる。
【００４５】
図２及び図６のように、上記第１胴体１４１は、間隙部１４２、第１乃至第４結合部１４３、１４４、１４５、１４６を含む。上記間隙部１４２は、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１との間の間隙１１５に配置される。上記間隙部１４２の下部幅は上部幅より広く形成される。上記間隙部１４２の上面は上記リードフレーム１２１、１３１の上面と同一な水平面に形成されたり、上記リードフレーム１２１、１３１の上面より高く突出できる。ここで、上記間隙部１４２の上面が上記リードフレーム１２１、１３１の上面より上に突出した場合、上記間隙部１４２の上部は上記第１リードフレーム１２１の第１端部１２４及び第２リードフレーム１３１の第２端部１３４の上面の上に形成されて、湿気の侵入を抑制することができる。
【００４６】
上記第１結合部１４３は上記第１リードフレーム１２１の第１孔１２２に形成され、第２結合部１４４は上記第２リードフレーム１３１の第２孔１３２に形成される。上記第３結合部１４５は上記第１リードフレーム１２１の第１溝１２３に形成され、上記第４結合部１４６は上記第２リードフレーム１３１の第２溝１３３に形成される。上記第１胴体１４１は、間隙部１４２、複数の結合部１４３、１４４、１４５、１４６を通じて第１リードフレーム１２１と第２リードフレーム１３１と密着結合できる。
【００４７】
上記第１胴体１４１は上部が開放されたオープンされた領域１５０−１を含み、上記オープンされた領域１５０−１は上記第３結合部１４５及び上記第４結合部１４６の内側領域に形成される。即ち、上記第１溝１２３及び第２溝１３３は第１胴体１４１のオープンされた領域１５０−１の境界を形成することができる。上記第３結合部１４５及び第４結合部１４６は、上記第２リードフレーム１３１の第１溝１２３及び第２溝１３３に形成され、その上面は傾斜構造または段差構造で形成されたり、平坦な面で形成される。
【００４８】
図６及び図７のように、上記第１胴体１４１の内側部１４８は、上記第１リードフレーム１２１の第１溝１２３から上記オープンされた領域１５０−１にさらに延びて、上記第２胴体１５１の内側部１５２Ａとの接触面積を増大させることができる。また、第１胴体１４１と第２胴体１５１とが結合されるので、胴体１４１、１５１の剛性を強化させることができる。
【００４９】
上記第１胴体１４１は上記発光チップ１６１の光を効果的に反射させる部材であって、樹脂成形体でありうる。上記第１胴体１４１はセンター領域がオープンされた領域１５０−１を含み、上記オープンされた領域１５０−１には上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１の上面が露出される。上記オープンされた領域１５０−１は、円形状、多角形状、または一部が曲面を有する形状を含むことができる。上記第１胴体１４１は略直六面体の形状に形成され、外側の周りは上面視して、多角形状に形成される。上記第１胴体１４１は直六面体形状に図示したが、上面視して、楕円形、円形、他の多角形状に形成される。
【００５０】
図１及び図２のように、上記第１胴体１４１は互いに反対側の第１側面（Ｓ１）と第２側面（Ｓ２）、上記第１側面（Ｓ１）と第２側面（Ｓ２）に隣接し、互いに反対側に配置された第３及び第４側面（Ｓ３、Ｓ４）を含むことができる。上記各側面Ｓ１−Ｓ４の間の隅部分は角面または曲面でありうる。
【００５１】
上記第１胴体１４１の第１側面（Ｓ１）には第１リードフレーム１２１の外側部が突出し、上記第２側面（Ｓ２）には第２リードフレーム１３１の外側部が突出する。図１及び図４のように、上記第１胴体１４１の第３側面（Ｓ３）及び第４側面（Ｓ４）は、第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の外側部より外側に形成される。上記第１胴体１４１の第３側面（Ｓ３）及び第４側面（Ｓ４）を形成する外側部１４９は、第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の外側面をカバーするようになる。上記外側部１４９の下端部１４９Ａは上記第１胴体１４１の外側部１４９から第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の下面の下に延びて、図５のように形成された段差構造１２８、１３８に結合できる。
【００５２】
図２のように、第２胴体１５１は上記第１胴体１４１の上に形成される。上記第２胴体１５１は透光性材質で形成され、例えばシリコン系列またはエポキシ系列の樹脂材質で形成される。上記第２胴体１５１はインジェクションモールディング（Injection molding）方式により形成され、透明な材質で形成される。これによって、上記第２胴体１５１は発光チップ１６１から放出された第１光（Ｌ１）と第２光（Ｌ２）を効果的に透過させることができる。
【００５３】
上記第２胴体１５１の外側面（Ｓ５）は上記光学レンズ１８１の出射面１８２より内側に配置され、上記光学レンズ１８１の出射面１８２の内部と接触できる。これによって、上記第２胴体１５１と上記光学レンズ１８１との間の結合力は増加できる。上記第２胴体１５１は上面視して円形状であることがあり、他の例として多角形状、楕円形状であることがあり、これに対して限定するものではない。上記第２胴体１５１の外側面（Ｓ５）は出射領域であることがあり、上記第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の上面に対して垂直な面または傾斜した面で形成される。他の例として、上記第２胴体１５１の外側面（Ｓ５）は曲面、例えば半球形状に形成される。このような曲面形状の外側面は光の出射面をより広く提供することができる。
【００５４】
上記第２胴体１５１の幅は、図１のように、上記第１胴体１４１の幅（Ｄ３）より小さな幅で形成される。他の例として、上記第２胴体１５１の幅が上記第１胴体１４１の幅（Ｄ３）と等しいか大きく形成される。これは、第１胴体１４１と第２胴体１５１との接触面積を増加させて、互いに異なる材質の第１及び第２胴体１４１、１５１の間の界面での湿気の侵入を防止し、界面での接合に対する信頼性を改善させることもできる。
【００５５】
上記第２胴体１５１は、上記発光チップ１６１から放出された波長に対し、７０％以上の透過率を有する第２熱硬化性樹脂である。第２熱硬化性樹脂は、ケイ素含有樹脂、透光性のエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、透光性のシリコン樹脂、変性シリコン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することができる。上記第２胴体１５１は第２熱硬化性樹脂に、所定の機能を有するようにするために、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質からなる群から選択される少なくとも１種を混合してもよい。また、第２熱硬化性樹脂に拡散剤を含有させてもよい。例えば、拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素などを好ましく利用することができる。
【００５６】
図６及び図７のように、上記第２胴体１５１は第１開口部１５０を有し、上記第１開口部１５０は上部が開放され、複数のリードフレーム１２１、１３１の一部を露出させる。上記第１開口部１５０は図５のチップ搭載領域Ａ１とボンディング領域Ａ２を含むことができる。
【００５７】
上記第１開口部１５０は上記第１胴体１４１のオープンされた領域１５０−１の幅より狭い幅で形成される。上記第２胴体１５１の内側面１５２は上記第１リードフレーム１２１または上記第２リードフレーム１３１の上面に対して垂直したり、９０度以上乃至１８０度以下の角度に傾斜するように形成される。
【００５８】
上記第２胴体１５１の内側部１５２Ａは上記第１胴体１４１の内側部１４８より上記発光チップ１６１にさらに近く配置され、上記リードフレーム１２１、１３１の上面と接触できる。また、第２胴体１５１の内側部１５２Ａは上記第１胴体１４１の上面に接触することによって、上記第１胴体１４１との密着力が増加できる。このような構造は湿気の侵入を効果的に防止することができる。
【００５９】
上記第２胴体１５１の内側面１５２は第１開口部１５０の周り面となる。上記第２胴体１５１の内側面１５２の高さは上記発光チップ１６１の厚さより厚く、図２のワイヤー１６６、１６７の高点より高く形成され、例えば２５０μｍ以上乃至５００μｍ以下の高さに形成され、これに対して限定するものではない。上記第１開口部１５０は上面視して、図１のように、Ｘ軸方向（Ｘ）の長さとＺ軸方向の幅とが互いに異なるか等しいことがあり、これに対して限定するものではない。
【００６０】
図７のように、上記第２胴体１５１の上部には凹凸構造、デコボコな構造、または段差構造で形成される。上記第２胴体１５１の上部の内側に突出した第１突起１５３、上部の外側に配置された第２突起１５５、上記第１突起１５３と第２突起１５５との間の第３溝１５４が形成される。上記第１突起１５３と上記第２突起１５５は同一な高さまたは互いに異なる高さに突出し、上記第３溝１５４は上記第１突起１５３の上面より低い深さに形成される。上記第２胴体１５１の上部に形成された第１突起１５３、第２突起１５５、及び第３溝１５４により図２のように光学レンズ１８１との結合力が増加できる。
【００６１】
図２のように、上記発光チップ１６１は上記第１開口部１５０の内に１つまたは複数個が配置される。上記発光チップ１６１は上記第１胴体１４１の第１開口部１５０の底に露出した上記第１リードフレーム１２１と第２リードフレーム１３２のうち、少なくとも１つの上に配置される。
【００６２】
上記発光チップ１６１は第１リードフレーム１２１の上に接着部材により接着され、上記第１リードフレーム１２１と第１ワイヤー１６５により連結され、上記第２リードフレーム１３１と第２ワイヤー１６６により連結される。上記接着部材は絶縁性材質または伝導性材質を含むことができる。
【００６３】
上記発光チップ１６１は、他の例として、上記第１リードフレーム１２１と伝導性接着部材によりボンディングされ、上記第２リードフレーム１３１とワイヤーにより連結される。上記発光チップ１６１は、第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１にフリップ方式によりボンディングできる。上記発光チップ１６１は、第１リードフレーム１２１と第２リードフレーム１３１から電源の供給を受けて駆動するようになる。
【００６４】
発光チップ１６１は、図１６のように電極が水平に配置されたチップ構造、または図１７のように電極が垂直に配置されたチップ構造であり、これに対して限定するものではない。
【００６５】
上記発光チップ１６１は半導体化合物を用いたＬＥＤチップ、例えば、ＵＶ（Ultraviolet）ＬＥＤチップ、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、白色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップのうち、少なくとも１つを含むことができる。上記発光チップ１６１は、II族−VI族、及びIII族−V族化合物半導体のうち、少なくとも１つを含むことができる。上記発光チップ１６１の活性層は、二重接合構造、単一井戸構造、多重井戸構造、単一量子井戸、多重量子井戸（ＭＱＷ）、量子線、量子点構造のうち、少なくとも１つで形成される。上記活性層は、井戸層／障壁層が交互に配置され、上記井戸層／障壁層の周期は、例えばＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ／ＩｎＧａＮ、またはＩｎＡｌＧａＮ／ＩｎＡｌＧａＮの積層構造を用いて２〜３０周期で形成される。また、上記活性層は、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰのような系列の半導体を含むことができ、これに対して限定するものではない。上記活性層の発光波長は紫外線帯域の光から可視光線帯域の光のうち、選択的に発光することができ、これに対して限定するものではない。
【００６６】
図１、図３、及び図４を参照すると、上記第２胴体１５１の第１開口部１５０から離隔した領域には第２開口部１５０Ａが形成され、上記第２開口部１５０Ａは上記第１胴体１４１及び第２胴体１５１がオープンされた領域である。上記第２開口部１５０Ａは第１リードフレーム１２１と第２リードフレーム１３１が露出された領域であり、これは第２領域として定義できる。上記第２開口部１５０Ａに露出された上記第１リードフレーム１２１及び第２リードフレーム１３１のうち、少なくとも１つの上には保護素子１６３が配置される。上記保護素子１６３は伝導性接着剤で接着され、これに対して限定するものではない。
【００６７】
上記保護素子１６３は上記第１リードフレーム１２１の上に搭載され、上記第２リードフレーム１３１と第３ワイヤー１６８により連結できる。
【００６８】
上記第１開口部１５０と上記第２開口部１５０Ａとの間の領域には第１胴体１４１及び第２胴体１５１が隔壁として配置される。上記第１開口部１５０と上記第２開口部１５０Ａとの間に配置された第１胴体１４１の厚さは上記保護素子１６３の厚さと等しいか、上記保護素子１６３の厚さより低いか厚いことがある。上記第１胴体１４１の厚さが上記保護素子１６３の厚さより厚く形成された場合、光損失を減らすことができる。上記の第２開口部１５０Ａの周りは上記第１及び第２リードフレーム１２１、１３１の上面に対して垂直または傾斜して配置される。上記保護素子１６３は上記第２開口部１５０Ａに配置したが、他の領域に配置されたり、除去されることができ、これに対して限定するものではない。
【００６９】
上記樹脂層１７１は、上記第２胴体１５１の第１開口部１５０に形成される。上記樹脂層１７１は、シリコンまたはエポキシのような透光性の樹脂材質で形成される。上記樹脂層１７１は、上記発光チップ１６１から放出された波長に対して透過率が７０％以上、例えば９０％以上の材質で形成される。上記の波長は青色ピーク波長、ＵＶ波長、または赤色や緑色のピーク波長でありうる。
【００７０】
上記樹脂層１７１の上面は上記発光チップ１６１の上面より高く形成される。上記樹脂層１７１の上面はワイヤー１６５、１６６の高点より高く形成される。上記樹脂層１７１の上面の周りは上記第２胴体１５１の上面と等しいか異なることがあり、これに対して限定するものではない。
【００７１】
上記樹脂層１７１の上面は、フラット面、凹面、凸面、ラフを有する面のうち、少なくとも１つを含むことができ、これに対して限定するものではない。
【００７２】
上記樹脂層１７１の屈折率は１．６以下であり、上記第２胴体１５１の屈折率は上記樹脂層１７１の屈折率と等しいか低い屈折率で形成される。また、上記第２胴体１５１の屈折率は、上記樹脂層１７１の屈折率との差が±０．２範囲、例えば上記第２胴体１５１の屈折率は１．４−１．８範囲で形成され、これに対して限定するものではない。
【００７３】
上記樹脂層１７１の内には、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。上記樹脂層１７１に混合される蛍光体は上記発光チップ１６１から放出された光を吸収して互いに異なる波長の光に波長変換するようになる。上記蛍光体は、黄色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体、赤色蛍光体のうち、少なくとも１つを含むことができ、例えば、Ｅｕ、Ｃｅなどのランタノイド系元素によって主に活性化される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕなどのランタノイド系、Ｍｎなどの遷移金属系の元素によって主に活性化されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属硼酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類珪酸塩、アルカリ土類黄化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマニウム酸塩、または、Ｃｅなどのランタノイド系元素によって主に活性化される希土類アルミン酸塩、希土類珪酸塩、またはＥｕなどのランタノイド系元素によって主に活性化される有機及び有機錯体等から選択される少なくともいずれか１つ以上でありうる。具体的な例として、上記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００７４】
上記樹脂層１７１は上記発光チップ１６１の表面をカバーする幅で形成されて、上記発光チップ１６１の上面と側面に接触される構造で形成される。他の例として、上記発光チップ１６１と上記樹脂層１７１との間に蛍光体層が形成され、上記蛍光体層は上記発光チップ１６１の上面のみに形成される。
【００７５】
図２のように、上記樹脂層１７１の上には光学レンズ１８１が配置される。上記光学レンズ１８１は、シリコン、エポキシのような透光性の樹脂材質またはガラス材質でありうる。上記光学レンズ１８１の屈折率は上記樹脂層１７１の屈折率と等しいか低い物質で形成される。上記光学レンズ１８１は、上記樹脂層１７１及び上記第２胴体１５１の上部に配置される。上記第１胴体１４１の上面と上記第２胴体１５１の下面、上記第２胴体１５１の上面のうち、少なくとも１つには接着のための接着層が形成される。
【００７６】
上記光学レンズ１８１の出射面１８２の一部は上記第２胴体１５１の外側面（Ｓ５）より外側に形成され、上記第１胴体１４１の上面に接触できる。上記光学レンズ１８１の出射面１８２の一部が上記第２胴体１５１の周りをカバーすることによって、上記第２胴体１５１の外側面（Ｓ５）と密着されることができ、図２のように上記第１胴体１４１により反射された第２光（Ｌ２）や上記第２胴体１５１を透過した第１光（Ｌ１）の指向角を調節することができる。
上記光学レンズ１８１の周りは光の背光分布のために円形状に形成され、上面視して円形状または楕円形状に形成される。
【００７７】
上記光学レンズ１８１の上面中心部には凹部１８５が形成され、上記凹部１８５は上記発光チップ１６１と対応する領域に形成され、上記光学レンズ１８１のトップ面より発光チップ１６１の方向にさらに低い深さに形成される。上記光学レンズ１８１の凹部１８５は上記第１胴体１４１の上面から反射された光を他の方向に屈折させる全反射面と一部の光を透過させる出射面１８２を含む。上記の全反射面は上記凹部１８５により形成され、上記出射面は上記全反射面の周りに配置されて、上記全反射面により反射された光を屈折させて出射するようになる。上記凹部１８５は上面視して円形状であることがあり、側断面は半球形または錐形状でありうる。上記凹部１８５の内には反射部材が詰められ、上記反射部材は上記凹部１８５の内に予め設定された深さに形成されて、上記凹部１８５の表面に透過された光を反射させることができる。上記反射部材は金属酸化物を有する樹脂材質で形成され、上記金属酸化物は上記樹脂材質の内に３ｗｔ％以上添加できる。上記反射部材は上記光学レンズ１８１の屈折率より高い屈折率を有する材質で形成される。
【００７８】
図３及び図４を参照すると、上記第２開口部１５０Ａには上記光学レンズ１８１の一部１８３が詰められるか、上記樹脂層の一部が形成され、これに対して限定するものではない。
【００７９】
上記光学レンズ１８１の上面中心部には凹部１８５が形成されないことがある。上記光学レンズ１８１は半球形状、または表面に凹凸パターンが形成された形状でありうる。
【００８０】
上記光学レンズ１８１は下部の周りに複数の支持ボスが形成され、このような支持ボスは基板やカバーに結合され、上記光学レンズ１８１を固定してくれる。また、上記光学レンズ１８１は予め射出成形した後、上記発光素子の第２胴体１４７の上に結合されることができ、これに対して限定するものではない。
【００８１】
図１及び図２を参照すると、発光素子１００の発光チップ１６１から放出された光は側方と上方に放出される。この際、上記樹脂層１７１を透過した光の一部は第２胴体１５１を透過するようになり、残りは上記樹脂層１７１の上面を通じて光学レンズ１８１に入射される。また、上記光学レンズ１８１に入射された光の一部は凹部１８５の全反射面により反射され、上記反射された光は上記第２胴体１５１の上面により反射できる。また、上記第２胴体１５１を透過した光の一部は上記第１胴体１４１の上面により反射できる。これによって、発光素子１００は発光チップ１６１の上面より低く配置された第１胴体１４１により光がほぼ水平方向に放出できるので、図１５のように光指向角の主ビームが１３５度以上の角度に形成できる。また、上記図８に図示されたように、角度（θ１）が大きくなるほど光指向角がより大きくなり、角度（θ１）が小さくなるほど光指向角がより狭くなる。これは、第１胴体１４１の傾斜面や厚さによって光指向角が調節できる効果がある。
【００８２】
（第１実施形態の発光素子の製造方法）
図５及び図６のように、複数のリードフレーム１２１、１３１の上に反射率の高い樹脂材質を用いてモールディング方式によりオープンされた領域１５０−１を有する第１胴体１４１を射出成形し、図７のように、上記第１胴体１４１が形成されれば、透過率の高い樹脂材質を用いてトランスファー（Transfer）または注入（injection）方式により透光性の第２胴体１５１を射出成形するようになる。上記第２胴体１５１の内には第１及び第２開口部１５０、１５１が形成される。そして、図２及び図３のように上記第２胴体１５１の第１開口部１５０に露出されたリードフレーム１２１、１３１の上に発光チップ１６１を搭載し、第２開口部１５０Ａに露出されたリードフレーム１２１、１３１の上に保護素子１６３を搭載するようになる。そして、発光チップ１６１及び保護素子１６３は、ワイヤー１６５、１６６、１６８により複数のリードフレーム１２１、１３１と電気的に連結させてくれる。そして、上記第２胴体１５１の第１開口部１５０には樹脂層１７１がディスフェンシングまたはモールディングされて形成され、上記樹脂層１７１には蛍光体が添加できる。上記樹脂層１７１の上には光学レンズ１８１が結合される。上記光学レンズ１８１はトランスファーモールディング方式により射出成形したり、予め製造された光学レンズ１８１を接着方式により付着することができる。上記樹脂層１７１と光学レンズ１８１との間には他の樹脂層がさらに形成され、これに対して限定するものではない。上記第１胴体１４１の上面と上記第２胴体１５１の上面には接着層が形成され、これに対して限定するものではない。
【００８３】
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に従う発光素子を示す図である。上記第２実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【００８４】
図９を参照すると、発光素子は、複数のリードフレーム１２１、１３１、第１胴体１４１、第２胴体１５１、第１樹脂層１７２、第２樹脂層１７３、及び光学レンズ１８１を含む。
【００８５】
上記第１樹脂層１７２は、図２の樹脂層と対応する第１開口部１５０に形成される。上記第１樹脂層１７２は透光性樹脂材質で形成され、内部に蛍光体が添加できる。
【００８６】
上記第２樹脂層１７３は、上記第１樹脂層１７２と上記光学レンズ１８１との間に配置される。上記第２樹脂層１７３の一部は上記第２胴体１５１と上記光学レンズ１８１との間に配置される。上記第２樹脂層１７３は、シリコン、エポキシのような透光性樹脂材質で形成され、内部に蛍光体のような不純物が添加されるか、添加されないことがある。
【００８７】
上記第２樹脂層１７３の上面の高さは上記第２胴体１５１の上面の高さと等しいか高く配置される。上記光学レンズ１８１は、上記第２樹脂層１７３及び上記第２胴体１５１の外側部の上に配置される。上記光学レンズ１８１の出射面１８２の一部は上記第２胴体１５１の外側部と接触され、上記第１胴体１４１の外側部の上面と接触できる。これによって、上記光学レンズ１８１の結合力は増加できる。
【００８８】
上記第１樹脂層１７２と上記第２樹脂層１７３のうちの少なくとも１つには、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。上記第１樹脂層１７２の内に蛍光体を添加し、上記第２樹脂層１７３は蛍光体を添加しないことがある。また、上記第１樹脂層１７２と上記第２樹脂層１７３には同一な種類または互いに異なる種類の波長を発光する蛍光体が添加され、これに対して限定するものではない。
【００８９】
上記第１胴体１４１と上記第２胴体１５１との間には第１接着層１９１が形成され、上記第１接着層１９１は互いに異なる樹脂材質の上記第１胴体１４１と上記第２胴体１５１とを互いに接着させる。第２胴体１５１と上記第２樹脂層１７３との間には第２接着層１９２が形成され、上記第２接着層１９２は上記第２胴体１５１と上記第２樹脂層１７３との間に接着できる。上記第２樹脂層１７３の上面には第３接着層１９３が形成され、上記第３接着層１９３は光学レンズ１８１との接着力を改善させることができる。
【００９０】
上記第１乃至第３接着層１９１、１９２、１９３は接着力を改善させるために、シリコンまたはエポキシのような樹脂材質を含み、その厚さは１μｍ−１０μｍ範囲の厚さで形成される。
【００９１】
上記第１接着層１９１は反射効率を改善させるために、反射金属または散乱剤が添加され、上記の第２及び第３接着層１９２、１９３は拡散剤や蛍光体が添加され、これに対して限定するものではない。
【００９２】
（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。第３実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【００９３】
図１０を参照すると、発光素子は第２胴体１５１の内に第１開口部１５０が形成され、上記第１開口部１５０の内に樹脂層、例えば蛍光体層１７５が配置される。上記蛍光体層１７５の表面は上記発光チップ１６１の周りに上記発光チップ１６１の中心からほぼ均一な範囲内で形成される。このような蛍光体層１７５は半球形状を含み、蛍光体により波長変換された光分布を均一に調節することができる。上記蛍光体層１７５の上面は上記第２胴体１５１の上面より突出し、その下面は上記発光チップ１６１の幅より広い幅で形成される。上記蛍光体層１７５の下部幅は上記第１ワイヤー１６５と上記第２ワイヤー１６６との間の間隔より狭く形成され、これに対して限定するものではない。
【００９４】
上記第２胴体１５１の第１開口部１５０のうち、上記蛍光体層１７５の周りには上記光学レンズ１８１の一部１８４に詰められたり、樹脂材質または空間で形成されることができ、上記第１開口部１５０に詰められる物質は上記蛍光体層１７５と接触できる。上記発光チップ１６１の周りに透過率の高い第２胴体１５１を配置することによって、発光チップ１６１から放出された第１光と蛍光体層１７５により波長変換された第２光が放出される時、１３０度以上の光指向角を有して放出されるようにすることができる。
【００９５】
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。上記第４実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【００９６】
図１１を参照すると、発光素子は透過率の高い第２胴体１５１の上部１５４Ａが変形された例である。上記第２胴体１５１の上部１５４Ａは段差構造で形成される。上記第２胴体１５１の上部１５４Ａは上記発光チップ１６１に隣接した内側部から外側部に行くほど厚さが徐々に薄くなる形態に形成される。第２胴体１５１の上部１５４Ａが段差構造で形成されることによって、上記光学レンズ１８１との接触面積が増加して接着力が改善できる。
【００９７】
また、上記第２胴体１５１は上記光学レンズ１８１と上記第１胴体１４１との間を支持し、発光チップ１６１から放出された光を透過させるように、内側部の厚さは厚く、外側部の厚さは薄く形成することができる。
【００９８】
（第５実施形態）
図１２は、本発明の第５実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。上記第５実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【００９９】
図１２を参照すると、発光素子は第１リードフレーム１２１及び第２リードフレーム１３１に第１乃至第４凹凸構造Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が形成される。上記第１及び第２凹凸構造Ｐ１、Ｐ２は予め設定された形状のパターンを有し、上記第１リードフレーム１２１の第１孔１２２に露出された第１リードフレーム１２１の段差付け領域と上記第２リードフレーム１３１の第２孔１３２に露出される第２リードフレーム１３１の段差付け領域に形成される。上記第１及び第２凹凸構造Ｐ１、Ｐ２は上記第１胴体１４１の第１結合部１４３と第２結合部１４４との密着面積を増加させることができる。これは、上記第１胴体１４１と上記リードフレーム１２１、１３１の孔１２２、１３２との間を通じて侵入する湿気を抑制することができる。上記の凹凸構造Ｐ１、Ｐ２は、格子形状、ストライプ形状、メッシュ形状のパターンのうち、少なくとも１つを含む。
【０１００】
また、上記第３及び第４凹凸構造Ｐ３、Ｐ４は予め設定された形状のパターンを有し、第１リードフレーム１２１の第１端部１２４の下面及び上記第２リードフレーム１３１の第２端部１３４の下面に形成されて、上記第１胴体１４１の間隙部１４２との密着面積を増加させることができる。これは、上記第１胴体１４１と上記リードフレーム１２１、１３１との間の間隙部１４２を通じた湿気の侵入を抑制することができる。
【０１０１】
他の例として、上記第１リードフレーム１２１と上記第２リードフレーム１３１の上面には微細凹凸構造がさらに形成されて、上記第１胴体１４１との密着を強化させて、湿気の侵入を抑制させることができる。
【０１０２】
また、上記第１胴体１４１の上面には予め設定された形状のパターンを有する第５凹凸構造Ｐ５が形成され、上記第５凹凸構造Ｐ５は上記第２胴体１５１及び光学レンズ１８１の出射面１８２の下部との密着面積を改善させ、湿気の侵入を防止することができる。
【０１０３】
上記第２胴体１５１の上部１５４Ｂは外側から内側へ行くほど徐々に低くなる段差構造で形成され、上記樹脂層１７４は上記第２胴体１５１の上部１５４Ｂから内側領域の上まで形成され、これに対して限定するものではない。
【０１０４】
上記樹脂層１７４は透光性樹脂材質であって、内部に蛍光体が添加できる。他の例として、上記樹脂層１７４と上記発光チップ１６１との間の領域、即ち上記発光チップ１６１の上面に蛍光体層が接着できる。
【０１０５】
（第６実施形態）
図１３は、本発明の第６実施形態に従う発光素子を示す側断面図である。上記第６実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【０１０６】
図１３を参照すると、発光素子は、第１リードフレーム２２１、第２リードフレーム２３１、第１胴体２４１、第２胴体２５１、樹脂層２７１、及び光学レンズ２８１を含む。
【０１０７】
上記第１リードフレーム２２１は、キャビティー２２５を有する放熱部２２２、第１連結部２２３、及び第１リード部２２４を含む。上記キャビティー２２５は、上記放熱部２２２の折曲により内部が凹な形状に形成され、上記第１連結部２２３は上記放熱部２２２から折り曲げられ、第２胴体２５１の第１開口部２５０の上に露出される。上記第１リード部２２４は上記第１連結部２２３から折り曲げられ、上記第１胴体２４１を通じて上記第１胴体２４１の下面に延びる。上記第１リード部２２４は上記第１胴体２４１の第２側面Ｓ１２より外側に突出する。
【０１０８】
上記第１リードフレーム２２１は第１胴体２４１との結合のために孔及び溝のうちの少なくとも１つを含むことができ、これに対して限定するものではない。上記放熱部２２２のキャビティー２２５の底の上に発光チップ２６１が配置され、上記キャビティー２２５の側面は上記第１胴体２４１の下面に対して垂直になるように、または９０度以上の角度に傾斜するように形成されて、上記発光チップ２６１の光を反射させるようになる。上記放熱部２２２は、発光チップ２６１から発生した熱を下部の基板や放熱板を通じて放熱することができる。
【０１０９】
上記第２リードフレーム２３１は、第２連結部２３３及び第２リード部２３４を含む。上記第２連結部２３３は上記第２胴体２５１の第１開口部２５０に露出され、上記第２リード部２３４は上記第２連結部２３３から第１胴体２４１を通じて上記第１胴体２４１の下面に延びる。上記第２リード部２３４は上記第１胴体２４１の第１側面（Ｓ１）１より外側に突出する。
【０１１０】
上記第２胴体２５１の第１開口部２５０には第１リードフレーム２２１の第１連結部２２３及び第２リードフレーム２３１の第２連結部２３３が露出され、中心部に上記キャビティー２２５が配置される。
【０１１１】
上記第１リードフレーム２２１の第１連結部２２３及び第２リードフレーム２３１の第２連結部２３３は上記第１胴体２４１の上部に露出され、上記発光チップ２６１は第１連結部２２３と第１ワイヤー２６６により連結され、第２連結部２３３と第２ワイヤー２６７により連結される。
【０１１２】
上記第１胴体２４１は透過率よりは反射率の高い材質で形成される。上記第１胴体２４１は上記第１リードフレーム２２１と上記第２リードフレーム２３１の下に配置され、一部は上記第１リードフレーム２２１と上記第２リードフレーム２３１との間の間隙２３５に形成される。また、上記第１胴体２４１の外側部は上記第１リードフレーム２２１と上記第２リードフレーム２３１の上面に形成される。
【０１１３】
上記第１胴体２４１の上面２４４の外側部は傾斜面で形成され、上記第１側面（Ｓ１１）に隣接した上面２４４の外側部と上記第２側面Ｓ１２に隣接した上記上面２４４の外側部との間の内角は１４０度乃至１７０度の範囲で形成される。
【０１１４】
上記第１胴体２４１の上面の周りには透過率の高い第２胴体２５１が配置され、上記第２胴体２５１は入射される光を透過させて、光指向角を広げることができる。上記第２胴体２５１の内側面２５２は傾斜することがあり、これに対して限定するものではない。
【０１１５】
上記キャビティー２２５には樹脂層２７１が形成され、上記樹脂層２７１はシリコンまたはエポキシのような樹脂材質で形成される。上記樹脂層２７１の内にはフィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
【０１１６】
上記第２胴体２５１の上部２５３は段差付け構造を含み、上記段差付け構造には光学レンズ２８１の出射面２８２の下部が結合できる。上記光学レンズ２８１は中心部に凹部２８５を有し、その下面は上記樹脂層２７１の上面に接触されるか、離隔される。また、上記光学レンズ２８１と上記樹脂層２７１との間には他の樹脂層がさらに配置され、これに対して限定するものではない。
【０１１７】
上記第２胴体２５１の第１開口部２５０にはワイヤー２６６、２６７が配置されるか、他の樹脂層が形成される。上記第２胴体２５１の外側面Ｓ１５は上記第１胴体２４１の第１及び第２側面Ｓ１１、Ｓ１２と同一垂直面の上に形成され、これに対して限定するものではない。
【０１１８】
（第７実施形態）
図１４は、本発明の第７実施形態に従う発光素子の側断面図である。上記第２実施形態を説明するに当たって、第１実施形態と同一な部分は第１実施形態を参照する。
【０１１９】
図１４を参照すると、発光素子は、第１リードフレーム３２１、第２リードフレーム３３１、上記第１及び第２リードフレーム３２１、３３１の間に第３リードフレーム３２５、上記第３リードフレーム３２５の上に樹脂層３７１、上記第１乃至第３リードフレーム３２１、３３１、３２５を支持する反射性の第１胴体３４１、上記第１胴体３４１の上に透光性の第２胴体３５１、及び上記樹脂層３７１の上に光学レンズ３８１を含む。
【０１２０】
上記第１リードフレーム３２１は、第１胴体３４１の第１側面（Ｓ１１）と上記第３リードフレーム３２５との間に配置され、第１連結部３２２と第１リード部３２３を含む。上記第１連結部３２２は上記第１胴体３４１の上面に露出され、上記発光チップ３６１と第１ワイヤー３６６により連結される。上記第１リード部３２３は、上記第１連結部３２２から上記第１胴体３４１の内で折曲または延長されて上記第１胴体３４１の下面に配置され、上記第１胴体３４１の第１側面（Ｓ１１）の方向に突出する。
【０１２１】
上記第２リードフレーム３３１は、第１胴体３４１の第２側面Ｓ１２と上記第３リードフレーム３２５との間に配置され、第２連結部３３２と第２リード部３３３を含む。上記第２連結部３３２は上記第１胴体３４１の上面に露出され、上記発光チップ３６１と第２ワイヤー３６７により連結され、上記第２リード部３３３は上記第１胴体３４１内で折り曲げられ、上記第１胴体３４１の下面に延長され、上記第１胴体３４１の第２側面Ｓ１２の方向に突出する。
【０１２２】
上記第３リードフレーム３２５は、キャビティー３２０を有する放熱部３２６及び上記放熱部３２６から折り曲げられた支持部３２７を含む。上記キャビティー３２０の底には発光チップ３６１が配置され、上記放熱部３２６の下面は上記第１胴体３４１の下面に露出される。上記支持部３２７は上記第１胴体３４１の上面に露出され、これに対して限定するものではない。上記の放熱部３２６は、発光チップ３６１から発生した熱を下部の基板や放熱板を通じて放熱することができる。
【０１２３】
上記第１胴体３４１は、上記第１リードフレーム３２１と第３リードフレーム３２５との間に形成された第１間隙部３４２、及び上記第３リードフレーム３２５と第２リードフレーム３３１との間に形成された第２間隙部３４３を含む。
【０１２４】
上記第２胴体３５１の第１開口部３５０には第１リードフレーム３２１の第１連結部３２２及び第２リードフレーム３３１の第２連結部３３２が露出され、中心部に上記のキャビティー３２０が配置される。
【０１２５】
発光チップ３６１は上記キャビティー３２０の底の上に配置され、第１リードフレーム３２１の第１連結部３２２と第１ワイヤー３６６により連結され、第２リードフレーム３３１の第２連結部３３２と第２ワイヤー３６７により連結される。
【０１２６】
上記キャビティー３２０には透光性支持層３７１が形成され、上記透光性支持層３７１は上記第１胴体３４１の上面と同一水平面に形成され、これに対して限定するものではない。上記樹脂層３７１はシリコンまたはエポキシなどの樹脂材質で形成される。上記樹脂層３７１の内には、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光体、反射性物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
【０１２７】
上記第１胴体３４１は第１実施形態の第１胴体と対応し、その外側上面３４４は傾斜面で形成され、上記第１胴体３４１の傾斜面の間の内角は１３５度以上乃至１８０度未満の範囲で形成される。
【０１２８】
上記第２胴体３５１は第１実施形態の第２胴体と対応し、その内側に形成された第１開口部３５０は上記キャビティー３２０の上面幅より広い幅で形成され、これに対して限定するものではない。
【０１２９】
上記発光チップ３６１の上面は上記第１胴体３４１の上面より低く形成され、これに対して限定するものではない。上記発光チップ３６１から放出された光は光学レンズ３８１の凹部３８５により反射され、上記反射された光は上記第１胴体３４１の上面及び傾斜面により反射できる。また、第２胴体３５１に入射された光は透過されて、光指向角を広げることができる。
【０１３０】
上記光学レンズ３８１の出射面は上記第２胴体３５１の側面Ｓ１５より内側に配置され、これに対して限定するものではない。
【０１３１】
他の例として、上記発光チップ３６１の上面は第１胴体３４１の上面に露出され、この場合、上記発光チップ３６１から放出された光は上記第１胴体３４１の上及び傾斜面により反射されたり、上記第２胴体３５１を透過するようになる。これによって、光の指向角をより広げることができる。ここで、上記のキャビティー３２０の深さは上記第３リードフレーム３２５の放熱部３２６の折曲によって変わることがあり、上記キャビティー３２０の深さは調節できる。
【０１３２】
図１６は、実施形態による発光チップの一例を示す側断面図である。
【０１３３】
図１６を参照すると、発光チップは、基板４１１と、バッファー層４１２と、発光構造物４１０と、 第１の電極４１６と、第２の電極４１７とを含む。前記基板４１１は、透光性又は非透光性材質の基板を含み、また、伝導性又は絶縁性基板を含む。
【０１３４】
前記バッファー層４１２は、基板４１１と前記発光構造物４１０の物質との格子定数の差を減らし、窒化物半導体で形成される。前記バッファー層４１２と前記発光構造物４１０のと間には、ドーパントがドープしない室化物半導体層を更に形成して、結晶品質を改善させる。
【０１３５】
前記発光構造物４１０は、第１の導電型半導体層４１３と、 活性層４１４と、第２の導電型半導体層４１５とを含む。 
【０１３６】
前記第１の導電型半導体層４１３は、第１の導電型ドーパントがドープされたIII族-V族化合物半導体として具現され、前記第１の導電型半導体層４１３は、InxAlyGa１-x-yN(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１の組成式を含む。前記第１の導電型半導体層４１３は、例えば、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、 AlGaInPのような化合物半導体の少なくとも１つを含む層の積層構造を含むことができる。前記第１の導電型半導体層４１３は、n型半導体層であり、前記第１の導電型ドーパントは、n型ドーパントとして、Si、Ge、Sn、Se、Teを含む。
【０１３７】
前記第１の導電型半導体層４１３と前記活性層４１４との間には、第１のクラッド層が形成される。前記第１のクラッド層は、GaN係半導体に形成され、そのバンドギャップは、前記活性層４１４のバンドギャップ以上に形成されることができる。このような第１のクラッド層は、第１の導電型で形成され、キャリアを拘束させる役目を果たす。
【０１３８】
前記活性層４１４は、前記第１の導電型半導体層４１３上に配置され、単一量子井、 多重量子井(MQW)、量子線(quantum wire)構造、または量子点(quantum dot)構造を選択的に含む。前記活性層４１４は、井戸層と障壁層の周期を含む。前記井層は、InxAlyGa１-x-yN (０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を含み、前記障壁層は、InxAlyGa1-x-yN(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を含む。前記井層/障壁層の周期は、例えば、 InGaN/GaN、GaN/AlGaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaN、InAlGaN/InAlGaNの積層構造を用いて、１周期以上に形成される。前記障壁層は、前記井層のバンドギャップよりも高いバンドギャップを有する半導体物質で形成されることができる。
【０１３９】
前記活性層４１４上には、第２の導電型半導体層４１５が形成される。前記第２の導電型半導体層４１５は、第２の導電型ドーパントがドープされた半導体、例えば、InxAlyGa１-x-yN(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を含む。前記第２の導電型半導体層４１５は、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP、 AlGaInPのような化合物半導体のいずれか１つでなすことができる。前記第２の導電型半導体層４１５が、p型半導体層であり、前記第２の導電型ドーパントは、p型ドーパントとして、Mg、Zn、Ca、Sr、Baを含む。
【０１４０】
前記第２の導電型半導体層４１５は、超格子構造を含み、前記超格子構造は、InGaN/GaN超格子構造、又は、AlGaN/GaN超格子構造を含む。前記第２の導電型半導体層４１５の超格子構造は、非正常的に電圧に含まれた電流を拡散させ、活性層４１４を保護することができる。
【０１４１】
また、前記発光構造物４１０の導電型を逆に配置することができ、例えば、第１の導電型半導体層４１３は、Ｐ型半導体層、前記第２の導電型半導体層４１５は、ｎ型半導体層で配置する。前記第２の導電型半導体層４１５上には、前記第２の導電型と逆の極性を有する第１の導電型の半導体層が、更に配置される。
【０１４２】
前記発光構造物４１０は、ｎ-ｐ接合構造、ｐ-ｎ接合構造、ｎ-ｐ-ｎ接合構造、ｐ-ｎ-ｐ接合構造のいずれか１つの構造で具現することができる。ここで、前記ｐは、ｐ型半導体層であり、前記ｎは、ｎ型半導体層であり、前記-は、ｐ型半導体層とｎ型半導体層が直接接触されるか、間接接触された構造を含む。以下、説明の便宜のため、発光構造物４１０の最上層は、第２の導電型半導体層４１５として説明することにする。
【０１４３】
前記第１の導電型半導体層４１３上には、第１の電極４１６が配置され、前記第２の導電型半導体層４１５上には、電流拡散層を有する第２の電極４１７を含む。前記第１及び第２の電極４１６、４１７は、ワイヤで連結されるか、他の連結方式で連結される。
【０１４４】
図１７は、実施形態による発光チップの他の例を示す図である。実施形態を説明することに当り、図１６と同一の部分は省略し、簡略に説明することにする。
【０１４５】
図１７を参照すると、実施形態による発光チップは、発光構造物４１０の下に接触層４２１が形成され、前記接触層４２１の下に反射層４２４が形成され、前記反射層４２４お下に支持部材４２５が形成され、前記反射層４２４と前記発光構造物４１０の周囲に、保護層４２３が形成される。
【０１４６】
前記発光構造物４１０上に配置された第１の電極４１６は、１または複数で形成され、ワイヤがポンディングされるパッドを含む。
【０１４７】
このような発光チップは、第２の導電型半導体層４１５の下に接触層４２１及び保護層４２３、反射層４２４及び支持部材４２５を形成した後、成長基板を除去して形成される。
【０１４８】
前記接触層４２１は、発光構造物４１０の下層、例えば、第２の導電型半導体層４１５にオミック接触され、その材料は、金属酸化物、金属室化物、絶縁物質、伝導性物質から選択されることができ、例えば、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)、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf、及びこれらの選択的な組み合わせで構成された物質から形成されることができる。また、前記金属物質と、 IZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、AZO、ATO などの透光性伝導性物質を用いて、多層で形成することができ、例えば、IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni、AZO/Ag/Niなどで積層することができる。 前記接触層４２１の内部は、電極４１６と対応するように、電流をブロッキングする層が更に、形成されることができる。
【０１４９】
前記保護層４２３は、金属酸化物又は絶縁物質から選択されることができ、例えば、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)、SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4、Al2O3、TiO2から選択的に形成される。前記保護層４２３は、スパッタリング方法又は蒸着方法などを用いて形成することができ、反射層４２４のような金属が、発光構造物４１０の層をショートすることを防止することができる。
【０１５０】
前記反射層４２４は、金属、例えば、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、 Hf、及びこれらの選択的な組み合わせで構成された物質で形成される。前記反射層４２４は、前記発光構造物４１０の幅よりも大きく形成され、これは、光反射効率を改善させる。前記の反射層４２４と前記支持部材４２５との間に、接合のための金属層と、熱拡散のための金属層が、更に配置されることができ、これに対して限定しない。 
【０１５１】
前記支持部材４２５は、ベース基板として、銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅-タングステン(Cu-W)のような金属であるか、キャリアウエハ(例: Si、 Ge、 GaAs、ZnO、SiC)で具現されることができる。前記支持部材４２５と前記反射層４２４との間には、接合層が更に形成されることができ、前記接合層は、２つの層を互いに接合させることができる。前記開示の発光チップは一例であり、前記開示の特徴に限定しない。 前記の発光チップは、前記の発光素子の実施形態に選択的に適用され、これに対して限定しない。
【０１５２】
＜照明システム＞
実施形態による発光素子又は発光素子は、照明システムに適用される。前記照明システムは、複数の発光素子がアレイされた構造を含み、図１８及び図１９に示されている表示装置、図２０及び図２１に示されている照明装置とを含み、照明灯、信号灯、車両前照灯、電光板などが含まれる。
【０１５３】
図３１は、実施形態による発光素子を有する表示装置の分解斜視図である。
【０１５４】
図１８を参照すると、実施形態による表示装置１０００は、導光板１０４１と、前記導光板１０４１に光を提供する光源モジュール１０３１と、前記導光板１０４１の下に反射部材１０２２と、前記導光板１０４１上に光学シート１０５１と、前記光学シート１０５１ 上に表示パネル１０６１と、前記導光板１０４１、光源モジュール１０３１、及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１とを含むが、ここに限定されない。
【０１５５】
前記ボトムカバー１０１１と、反射シート１０２２と、導光板１０４１と、光学シート１０５１とは、ライトユニット１０５０として定義される。
【０１５６】
前記導光板１０４１は、光を拡散して、面光源化する役目を果たす。前記導光板１０４１は、透明な材質からなり、例えば、PMMA(polymethylmetaacrylate)のようなアクリル樹脂系列、PET(polyethylene terephthlate)、PC(poly carbonate)、COC(cycloolefin copolymer)、及びPEN(polyethylene naphthalate)樹脂の１つを含むことができる。 
【０１５７】
前記光源モジュール１０３１は、前記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、 窮極的には、表示装置の光源として作用するようになる。
【０１５８】
前記光源モジュール１０３１は、少なくとも１つを含み、前記導光板１０４１の一側面で直接又は間接的に光を提供することができる。前記光源モジュール１０３１は、基板１０３３と前記に開示された実施形態による発光素子又は発光素子１００を含み、前記発光素子又は発光素子１００は、前記基板１０３３上に所定間隔でアレイされる。
【０１５９】
前記基板１０３３は、回路パターン(図示せず)を含む印刷回路基板(PCB、Printed Circuit Board)である。但し、前記基板１０３３は、一般のPCBのみならず、メタルコア PCB(MCPCB、Metal Core PCB)、軟性PCB(FPCB、 Flexible PCB)などを含み、これに対して限定しない。前記発光素子１００は、前記ボトムカバー１０１１の側面又は放熱プレート上に搭載される場合、前記基板１０３３は、除去され得る。ここで、 前記放熱プレートの一部は、前記ボトムカバー１０１１の上面に接触される。
【０１６０】
そして、前記複数の発光素子１００は、前記基板１０３３上に光が放出される出射面が、前記導光板１０４１と所定の距離離隔して搭載され、これに対して限定しない。前記発光素子１００は、前記導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接又は間接的に提供することができ、これに対して限定しない。
【０１６１】
前記導光板１０４１の下には、前記反射部材１０２２が配置される。前記反射部材１０２２は、前記導光板１０４１の下面に入射した光を反射させて、上に向かわせることで、前記ライトユニット１０５０の輝度を向上することができる。前記反射部材１０２２は、例えば、PET、PC、PVCレジンなどで形成されるが、これに対して限定しない。前記反射部材１０２２は、前記ボトムカバー１０１１の上面であり、これに対して限定しない。
【０１６２】
前記ボトムカバー１０１１は、前記導光板１０４１、光源モジュール１０３１、及び反射部材１０２２などを輸納することができる。このため、前記ボトムカバー１０１１は、上面が開口したボックス(box)形状を有する収納部１０１２が備えられ、これに対して限定しない。前記ボトムカバー１０１１は、トップカバーと結合され、これに対して限定しない。
【０１６３】
前記ボトムカバー１０１１は、金属材質又は樹脂材質で形成され、プレス成形又は押出成形などの工程を用いて製造されることができる。また、前記ボトムカバー１０１１は、熱伝導性の良い金属又は非金属材料を含み、これに対して限定しない。
【０１６４】
前記表示パネル１０６１は、例えば、LCDパネルとして、互いに対向する透明な材質の第１及び第２の基板、そして、第１及び第２の基板の間に介在した液晶層を含む。前記表示パネル１０６１の少なくとも一面には、偏光版が取り付けられ、このような偏光版の取付構造に限定しない。前記表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光により情報を表示することになる。このような表示装置１０００は、各鐘の携帯端末機、ノートＰＣのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用されることができる。 
【０１６５】
前記光学シート１０５１は、前記表示パネル１０６１と前記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。前記光学シート１０５１は、例えば、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどのようなシートから少なくとも１つを含む。前記拡散シートは、入射される光を拡散させ、前記水平又は/及び垂直プリズムシートは、入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは、損失される光を再使用して、輝度を向上させる。また、前記表示パネル１０６１上には、保護シートが配置され、これに対して限定しない。
【０１６６】
ここで、前記光源モジュール１０３１の光経路上には、光学部材として、前記導光板１０４１、及び光学シート１０５１を含み、これに対して限定しない。
【０１６７】
図 １９は、実施形態による発光素子を有する表示装置を示す図である。
【０１６８】
図１９を参照すると、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２と、前記の発光素子１００がアレイされた基板１１２０と、光学部材１１５４と、表示パネル１１５５とを含む。 
【０１６９】
前記基板１１２０と前記発光素子１００とは、光源モジュール１１６０と定義される。 前記ボトムカバー１１５２と、少なくとも１つの光源モジュール１１６０と、 光学部材１１５４とは、ライトユニット１１５０と定義される。前記ボトムカバー１１５２には、収納部１１５３を具備することができ、これに対して限定しない。前記の光源モジュール１１６０は、基板１１２０、及び前記基板１１２０上に配列した複数の発光素子又は発光素子１００を含む。
【０１７０】
ここで、前記光学部材１１５４は、レンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどから少なくとも１つを含む。前記導光板は、ＰＣ材質又はＰＷＭА(polymethyl methacrylate)材質からなり、このような導光板は除去されることができる。前記拡散シートは、入射される光を拡散させ、前記水平及び垂直プリズムシートは、入射される光を表示領域に集光させ、前記輝度強化シートは、損失される光を再使用して、輝度を向上させる。
【０１７１】
前記光学部材１１５４は、前記光源モジュール１１６０上に配置され、前記光源モジュール１１６０から放出された光を面光源するか、拡散、集光などを行うようになる。
【０１７２】
図２０は、実施形態に係る照明装置の斜視図である。
【０１７３】
図 ２０に示すように、照明装置１５００は、ケース１５１０と、前記ケース１５１０に設置された発光モジュール１５３０と、前記ケース１５１０に設置され外部電源から電源が提供される接続端子１５２０を含むことができる。
【０１７４】
前記ケース１５１０は、放熱特性が良好な材質から形成されることが好ましく、例えば金属材質又は樹脂材質から形成されることができる。
【０１７５】
前記発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、前記基板１５３２に搭載される実施形態に係る発光素子１００とを含むことができる。前記発光素子１００は、複数がマトリックス状又は所定間隔で離隔されて配列されうる。
【０１７６】
前記基板１５３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであってもよく、例えば、一般の印刷回路ボード（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）、メタルコアＰＣＢ、フレキシブルＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどがありうる。
【０１７７】
また、前記基板１５３２は、光を效率的に反射する材質から形成されるか、表面が光の效率的に反射されるカラー、例えば白色、銀色などのコーティング層からなりうる。
【０１７８】
前記基板１５３２上には、少なくとも一つの発光素子１００が搭載されることができる。前記発光素子１００の各々は、少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）チップを含むことができる。前記ＬＥＤチップは、赤色、緑色、青色または白色の有色の光を各々発光する有色の発光ダイオード及び紫外線（ＵＶ：Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。
【０１７９】
前記発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために多様な発光素子１００の組合わせを有するように配置されることができる。例えば、高演色性（ＣＲＩ）を確保するために、白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置できる。
【０１８０】
前記接続端子１５２０は、前記発光モジュール１５３０と電気的に接続されて電源を供給できる。前記接続端子１５２０は、ソケット方式で外部電源にまわし挟まれて結合されるが、これに対して限定しない。例えば、前記接続端子１５２０は、ピン（ｐｉｎ）状に形成されて外部電源に挿入されるか、配線により外部電源に接続されることもできる。
【０１８１】
図２１は、実施形態による発光素子を有する照明装置の分解斜視図である。
【０１８２】
図２１を参照すると、実施形態による照明装置は、カバー２１００と、光源モジュール２２００と、放熱体２４００と、電源提供部２６００と、内部ケース２７００と、ソケット２８００とを含む。また、実施形態による照明装置は、部材２３００とホルダー２５００ のいずれか１以上を更に含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施形態による発光素子、又は発光素子パッケージを含むことができる。
【０１８３】
例えば、前記カバー２１００は、バルブ(bulb)又は半球の形状を有し、中空であり、一部分が開口した形状で提供される。前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００と光学的に結合され、前記放熱体２４００と結合されることができる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合する凹部を有することができる。
【０１８４】
前記カバー２１００の内面には、拡散嶺を有する乳白色塗料がコートされる。このような乳白色材料を用いて、前記光源モジュール２２００からの光を散乱及び拡散して、外部に放出させることができる。 
【０１８５】
前記カバー２１００の材質は、ガラス、プラスチック、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)などである。ここで、ポリカーボネートは、耐光性、耐熱性、強度が優れている。前記カバー２１００は、外部から前記光源モジュール２２００が見えるように透明であるか、不透明である。前記カバー２１００は、ブロー(blow)成形により、形成されることができる。
【０１８６】
前記光源モジュール２２００は、前記放熱体２４００の一面に配置される。したがって、 前記光源モジュール２２００からの熱は、前記放熱体２４００に伝導される。前記光源モジュール２２００は、発光素子２２１０と、連結プレート２２３０と、コネクター２２５０とを含む。
【０１８７】
前記部材２３００は、前記放熱体２４００の上面上に配置され、複数の照明素子２２１０と、コネクター２２５０が挿入されるガイド溝２３１０とを有する。前記ガイド溝２３１０は、前記照明素子２２１０の基板、及びコネクター２２５０と対応される。
【０１８８】
前記部材２３００の表面は、白色の塗料で塗布又はコートされる。このような前記部材２３００は、前記カバー２１００の内面に反射して、前記光源モジュール２２００側方向に戻って来る光を、再度前記カバー２１００方向に反射する。したがって、実施形態による照明装置の光効率を向上させる。
【０１８９】
前記部材２３００は、例として、絶縁物質からなる。前記光源モジュール２２００の連結プレート２２３０は、電気伝導性の物質を含む。したがって、前記放熱体２４００と前記連結プレート２２３０との間に電気的な接触が行える。前記部材２３００は、絶縁物質で構成され、前記連結プレート２２３０と前記放熱体２４００との電気的短絡を遮断することができる。前記放熱体２４００は、前記光源モジュール２２００からの熱と、前記電源提供部２６００からの熱を伝達されて、放熱する。
【０１９０】
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納溝２７１９を塞ぐ.したがって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００は、ガイド突出部２５１０を有する。前記ガイド突出部２５１０は、前記電源提供部２６００の突出部２６１０が貫通するホールを具備することができる。
【０１９１】
前記電源提供部２６００は、外部から提供された電気的信号を処理又は変換して、前記光源モジュール２２００に提供する。前記電源提供部２６００は、前記内部ケース２７００の収納溝２７１９に収納され、前記ホルダー２５００により、前記内部ケース２７００の内部に密閉される。
【０１９２】
前記電源提供部２６００は、突出部２６１０と、ガイド部２６３０と、ベース２６５０と、延在部２６７０とを含む。
【０１９３】
前記ガイド部２６３０は、前記ベース２６５０の一側から外部に突出した形状を有する。 前記ガイド部２６３０は、前記ホルダー２５００に挿入される。前記ベース２６５０の一面の上に多数の部品が配置される。多数の部品は、例えば、直流変換装置、前記光源モジュール２２００の駆動を制御する駆動チップ、前記光源モジュール２２００を保護するためのＥＳＤ(Electro Static discharge)保護素子などを含むが、これに対して限定しない。
【０１９４】
前記延在部２６７０は、前記ベース２６５０の他の一側から外部に突出した形状を有する。前記延在部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０内に挿入され、外部からの電気的信号を提供される。例えば、前記延在部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の幅と同一であるか、小さく提供される。前記延在部２６７０は、電線を通じて、ソケット２８００に電気的に連結される。
【０１９５】
前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と共にモールディング部を含むことができる。モールド部は、モールディング液体が固まった部分であって、前記電源提供部２６００が、前記内部ケース２７００内に固定できるようにする。
【０１９６】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【０１９７】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１９８】
１００    発光素子
１２１、１３１、２２１、２３１、３２１、３２５、３３１    リードフレーム
１４１、２４１、３４１    第１胴体
１５１、２５１、３５１    第２胴体
１６１、２６１、３６１    発光チップ
１７１、１７２、１７３、１７４、２７１、３７１    樹脂層
１８１、２８１、３８１    光学レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2013106047.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2013106047.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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