JP2014042011A - 発光素子及びこれを備えた照明システム - Google Patents

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Abstract

【課題】新たな構造の胴体を有する発光素子を提供する。
【解決手段】第1長さを有して互いに対応する第1及び第2側壁11、12、第1及び第2側壁に隣接し、第1長さより短い第2長さを有する第3及び第4側壁13、14、上部が開放された凹部を有する胴体10、凹部に配置され凹部の底より低い深さを有する第1キャビティー25を含む第1リードフレーム21、凹部に配置され凹部の底より低い深さを有する第2キャビティー35を含む第2リードフレーム31、第1及び第2リードフレームの間に配置された間隙部19、第1キャビティーに第1発光チップ71、及び第2キャビティーに第2発光チップ72を含み、第1リードフレームは胴体の第3側壁に突出した第1リード部23、及び胴体の第2側壁に配置された支持突起27を含み、第2リードフレームは前記胴体の第4側壁に突出した第2リード部33、及び胴体の第1側壁に配置された支持突起36を含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、発光素子及びこれを備えた照明システムに関するものである。
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、白熱灯に代えて次世代の光源として脚光を浴びている。
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発生する白熱灯や、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だけを消耗する。
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、応答特性が速く、親環境的な特徴を有する。
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及び室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。
本発明の目的は、新たな構造の胴体を有する発光素子を提供することにある。
本発明の他の目的は、胴体の凹部に第1キャビティーを有する第1リードフレームと第2リードフレームを有する第2リードフレームを含む発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、胴体の側壁のうち、第1及び第2側壁に前記胴体の底より高い位置に配置されたリードフレームの支持突起を有する発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、胴体の側壁のうち、第3側壁に第1リードフレームの第1リード部及び第2側壁に第2リードフレームの第1リード部が配置された発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、発光チップが搭載された互いに異なるリードフレームの支持突起が胴体の第1及び第2側壁に突出した発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、胴体の第1及び第2側壁にリードフレームのうち、少なくとも1つの支持突起が複数に突出した発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、リードフレームの支持突起がリードフレームのリード部より高く配置された発光素子を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、胴体の第1及び第2側壁に胴体材質のリブを含む発光素子を提供することにある。
本発明に従う発光素子は、第1長さを有し、互いに対応する第1及び第2側壁、前記第1側壁及び第2側壁に隣接し、前記第1長さより短い第2長さを有する第3及び第4側壁、上部が開放された凹部を有する胴体、前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第1キャビティーを含む第1リードフレーム、前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第2キャビティーを含む第2リードフレーム、前記第1及び第2リードフレームの間に配置された間隙部、前記第1キャビティーに第1発光チップ、及び前記第2キャビティーに第2発光チップを含み、前記第1リードフレームは前記胴体の第3側壁に突出した第1リード部及び前記胴体の第1側壁に配置された第1支持突起を含み、前記第2リードフレームは前記胴体の第4側壁に突出した第2リード部及び前記胴体の第2側壁に配置された第2支持突起を含む。
本発明に従う発光素子は、上部が開放された凹部を有する胴体、前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第1キャビティーを含む第1リードフレーム、前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第2キャビティーを含む第2リードフレーム、前記第1及び第2リードフレームの間に配置された間隙部、前記第1キャビティーに第1発光チップ、前記第2キャビティーに第2発光チップ、及び前記第1キャビティーと前記第2キャビティーにモールディング部材を含み、前記胴体は第1長さを有して互いに対応する第1及び第2側壁、前記第1長さより短い第2長さを有して互いに対応する第3及び第4側壁を含み、前記第1リードフレームは前記胴体の凹部の底に配置された第1支持部及び前記第1支持部から前記胴体の第1側壁に突出した第1支持突起を含み、前記第2リードフレームは前記胴体の凹部の底に配置された第2支持部及び前記第2支持部から前記胴体の第2側壁に突出した第2支持突起を含み、前記第1支持突起及び前記第2支持突起は前記胴体の底から前記第1及び第2発光チップの下面より高い高さを含む。
本発明によれば、発光素子の胴体中心部に伝えられる衝撃を減らすことができる。
本発明によれば、発光素子の歩留まりを改善させることができる。
本発明によれば、発光素子の信頼性を改善させることができる。
本発明によれば、発光素子及びこれを備えた照明装置の信頼性を改善させることができる。
本発明の第1実施形態に従う発光素子の斜視図を示す図である。 図1の発光素子の平面図である。 図2の発光素子のA−A側断面図である。 図2の発光素子の第1側壁から眺めた図である。 図2の発光素子の第2側壁から眺めた図である。 図1の発光素子のC−Cラインの側断面図である。 図1の発光素子のB−Bラインの側断面図である。 本発明の第2実施形態に従う発光素子の斜視図を示す図である。 図8の発光素子の第1側壁から眺めた図である。 図8の発光素子の第2側壁から眺めた図である。 図8の発光素子のD−Dラインの側断面図である。 図8の発光素子のE−Eラインの側断面図である。 図12の他の例を示す図である。 図12の他の例を示す図である。 図1の発光素子の製造過程を示す図である。 図1の発光素子の製造過程を示す図である。 図1の発光素子の製造過程を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造過程の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造過程の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造過程の他の例を示す図である。 図20から製造された発光素子の第1側壁を示す図である。 図20の発光素子の第2側壁を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造時、支持突起の第1変形例を示す図である。 図23から製造された発光素子の支持突起を拡大した図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造時、支持突起の第2変形例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造時、支持突起の第2変形例を示す図である。 図25及び図26から製造された発光素子の支持突起を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の製造時、支持突起の第3変形例を示す図である。 図28から製造された発光素子の支持突起の例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の支持突起の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に従う発光素子の支持突起の変形例を示す図である。 図32は、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33は、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34は、実施形態による発光素子を有する照明装置の例を示す図である。
本発明を説明するに当たって、各基板、フレーム、シート、層、またはパターンなどが、各基板、フレーム、シート、層、またはパターンなどの“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“他の構成要素を介して(indirectly)”形成されるものを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するものではない。
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白に表れるようになる。図面で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全的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。
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す図であり、図2は図1の発光素子の平面図であり、図3は図2の発光素子のA−A側断面図であり、図4は図2の発光素子の第1側壁から眺めた図であり、図5は図2の発光素子の第2側壁から眺めた図であり、図6及び図7は図1の発光素子のB−B及びC−Cラインの側断面図である。
図1乃至図7を参照すると、発光素子100は、凹部16を有する胴体10、第1リード部23及び支持突起27を有する第1リードフレーム21、第2リード部33及び支持突起36を有する第2リードフレーム31、発光チップ71、72、ワイヤー73、74、75、76、及びモールディング部材81を含む。
前記胴体10は、絶縁材質、または伝導性材質を含むことができる。前記胴体10は、ポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質、シリコン(Si)、金属材質、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al)、印刷回路基板PCBのうち、少なくとも1つで形成できる。例えば、前記胴体10はポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)、エポキシ、またはシリコンのような樹脂材質からなることができる。前記胴体10に使われるエポキシまたはシリコン材質には反射効率を上げるために、TiO、SiOのような金属酸化物であるフィラーが添加できる。
前記胴体10のトップビュー形状は、三角形、四角形、五角形のような多角形構造で形成されるか、円形、曲面を有する形状に形成できる。
前記胴体10は、上部15から所定深さを有してリセスされた凹部16を含み、前記凹部16は上部が開放され、内側面(Inner sidewall)16−1を含む。前記凹部16は光出射領域となる。前記凹部16は、前記胴体10の上部15から凹なカップ構造、キャビティー構造、またはリセス構造のような形態に形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記凹部16の内側面16−1は底に対して傾斜または垂直に形成できる。前記凹部16の内側面16−1のうち、上部15に隣接した領域には段差構造16−2を含み、前記段差構造16−2は樹脂あふれを防止することができる。前記凹部16のトップビュー形状は、円形、楕円形、多角形(例えば、四角形)、内側面16−1の隅が曲面の多角形形状でありうる。
前記凹部16の底には複数のリードフレーム21、31を分離させる間隙部19が形成され、前記間隙部19は、直線形態、曲線形態、または斜線形態に形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記間隙部19の上部領域は前記凹部16の底に露出し、下部領域は前記胴体10の下面(lower surface)に露出できる。前記間隙部19の上部領域は下部領域の幅より広い幅で形成できる。このような間隙部19はリードフレーム21、31の間の電気的な保護と共に湿気の侵入を防止することができる。
前記胴体10は複数の外側壁、例えば、少なくとも4個の側壁11、12、13、14を含むことができる。前記複数の側壁11、12、13、14のうちの少なくとも1つは、前記胴体10の底17またはリードフレーム21、31の底に対して傾斜した面または/及び垂直な面に形成できる。例えば、前記胴体10の側壁11、12、13、 14のうち、第3及び第4側壁13、14は、図4のように、胴体10の底17に対して所定の角度(θ1、θ2)に傾斜することができ、前記角度(θ1、θ2)は80度乃至90度の範囲で形成できる。
図6のように、胴体10の第3側壁13及び第4側壁14は、胴体10の底17に対して所定角度(θ3、θ4)、例えば、90度乃至100度の範囲で形成できる。このような胴体10の側壁11、12、13、14は傾斜または垂直に形成されることができ、または上部が傾斜し、下部は垂直に形成できる。このような側壁11、12、13、14が傾斜した構造の場合、射出するための型枠の分離が容易であるという効果がある。
図2を参照すると、前記胴体10は第1乃至第4側壁11、12、13、 14をその例として説明し、第1側壁11と第2側壁12とは互いに反対側に位置し、前記第3側壁13と前記第4側壁14とは互いに反対側に位置する。前記第1側壁11及び第2側壁12の各々の長さは第3側壁13及び第4側壁14の長さと相異することができ、例えば前記第1側壁11及び前記第2側壁12の長さ(X2)は前記第3側壁13及び第4側壁14の長さ(Y1)より長く形成できる。前記第1側壁11または第2側壁12の長さ(X2)は前記第3側壁13及び第4側壁14の間の間隔であることがあり、上記の胴体10の長手方向は第1軸X方向であって、第1及び第2キャビティー25、35の中心を過ぎる方向であるか、第1及び第2発光チップ71、72の中心を過ぎる方向でありうる。前記胴体10の幅方向は第2軸Yの方向であって、第1軸X方向に直交する方向であり、第1及び第2側壁11、12の間の間隔でありうる。
前記胴体10の長さ(X2)は幅(Y1)より2倍以上、例えば、3倍以上長く形成できる。即ち、前記第1及び第2側壁11、12の長さ(X2)は前記第3及び第4側壁13、14の長さ(Y1)より3倍以上長く形成できる。このような胴体10の幅(Y1)に比べて長さ(X2)が長いので、射出成形時、胴体10の中間部分が撓むか破損される問題が発生することがある。実施形態は、胴体10の長さ(X2)によって胴体10が破損されて発光素子の歩留まりが低下することを防止するためのものである。発光素子の長さ(X1)は前記胴体10の長さ(X2)より長く形成できる。
前記胴体10の長さである前記第1及び第2側壁11、12の長さ(X2)は最大長さを表し、前記胴体10の幅である前記第3及び第4側壁13、14の長さ(Y1)は最大長さを表す。ここで、前記第3及び第4側壁13、14の最小長さ(Y2)は前記最大長さ(Y1)より短いことがある。ここで、前記長さ(Y1)は胴体10の上部15での第1及び第2側壁11、12の間の間隔であり、前記長さ(Y2)は胴体10の底17での第1及び第2側壁11、12の間の間隔でありうる。
前記第1リードフレーム21は前記凹部16の第1領域に配置され、前記凹部16の底に一部が結合される。前記第1リードフレーム21は前記凹部16の下に前記凹部16の底より低い深さを有する第1キャビティー25が配置される。前記第1キャビティー25は前記凹部16の底から前記胴体10の下面方向に凹な形状、例えば、カップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。
前記第1キャビティー25の側面及び底は前記第1リードフレーム21により形成され、前記第1キャビティー25の側面は前記第1キャビティー25の底から傾斜または垂直に折曲できる。前記第1キャビティー25の側面のうち、対向する2側面は同一な角度に傾斜したり、互いに異なる角度に傾斜することができる。前記第1キャビティー25の底は平坦な面に形成されることができ、その下面は前記胴体10の底17に露出できる。前記第1キャビティー25は底の厚さが側面の厚さより厚く形成できる。
前記第2リードフレーム31は前記凹部16の第1領域と離隔する第2領域に配置され、前記凹部16の底に一部が配置され、その内側領域には前記凹部16の底より低い深さを有する凹な第2キャビティー35が形成される。前記第2キャビティー35と第1キャビティー25は発光素子のセンターラインC1の両側に配置される。前記第2キャビティー35は前記第2リードフレーム31の上面から前記胴体10の下面方向に凹な形状、例えば、カップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。前記第2キャビティー35の底及び側面は前記第2リードフレーム31により形成され、前記第2キャビティー35の側面は前記第2キャビティー35の底から傾斜または垂直に折曲できる。前記第2キャビティー35の側面のうち、対応する2側面は同一な角度に傾斜したり、互いに異なる角度に傾斜することができる。前記第2キャビティー35の底は平坦な面に形成されることができ、その下面は前記胴体10の底17に露出できる。前記第2キャビティー35は底の厚さが側面の厚さより厚く形成できる。
前記第1キャビティー25は前記第1リードフレーム21の上に形成されるか、前記第1リードフレーム21の折曲により形成できる。前記第2キャビティー35は第2リードフレーム31の上に形成されるか、前記第2リードフレーム31の折曲により形成できる。前記凹部16は第1キャビティー25と第2キャビティー35の領域に連結できる。前記第1及び第2キャビティー25、35の下面は、前記胴体10の底17のオープン領域に露出できる。
前記第1キャビティー25の底は前記凹部16の底より低い位置に配置され、前記第2キャビティー35の底は前記凹部16の底より低い位置に配置される。
前記第1リードフレーム21は第1支持部22を含み、前記第1支持部22は前記凹部16の底に配置され、前記第1キャビティー25の底より高い位置に配置される。また、前記第1キャビティー25の周りは前記第1リードフレーム21の第1支持部22から折り曲げられて連結される。前記第2リードフレーム31は第2支持部32を含み、前記第2支持部32は前記凹部16の底に配置され、前記第2キャビティー35の底より高い位置に配置される。また、前記第2キャビティー35の周りは前記第2リードフレーム31の第2支持部32から折り曲げられて連結される。
前記第1及び第2リードフレーム21、31の第1及び第2支持部22、32は、前記凹部16の底面積の80%以上の領域に配置できる。これによって、前記第1及び第2支持部22、32は、凹部16の底で光を効果的に反射させることができる。
前記第1リードフレーム21及び前記第2リードフレーム31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つの金属を含むことができ、単層または多層に形成できる。前記第1及び第2リードフレーム21、31は、例えば、銅(Cu)材質の上にメッキ層が積層できる。前記メッキ層は1層以上に形成できる。前記第1及び第2リードフレーム21、31の厚さは同一な厚さに形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記第1リードフレーム21及び第2リードフレーム31の厚さは0.15mm以上、例えば、0.18mm以上に形成できる。
前記第1キャビティー25と前記第2キャビティー35の各々のトップビュー形状は、互いに同一な形状に形成されるか、互いに異なる形状に形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記第1キャビティー25及び前記第2キャビティー35の底形状は、矩形、正方形、または、一部が曲面を有する形状であるか、円または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。前記第1キャビティー25の下面と前記第2キャビティー35の下面とは互いに離隔できる。
前記第1リードフレーム21の第1キャビティー25には第1発光チップ71が配置され、前記第1発光チップ71はソルダーまたは接着剤のような接合部材(図示せず)により第1キャビティー25の底に接着される。前記第2リードフレーム31の第2キャビティー35には第2発光チップ72が配置され、前記第2発光チップ72はソルダーまたは接着剤のような接合部材(図示せず)により第2キャビティー35の底に接着される。前記接着剤は、エポキシまたはシリコンのような絶縁性材質を含むことができる。前記接着剤は、熱伝導率を改善させるために金属酸化物をさらに含むことができ、これに対して限定するものではない。
前記第1及び第2発光チップ71、72は、可視光線帯域から紫外線帯域の範囲のうちから選択的に発光することができ、例えばレッドLEDチップ、ブルーLEDチップ、グリーンLEDチップ、イエローグリーン(yellow green)LEDチップ、UV(Ultraviolet)のうちから選択できる。前記第1及び第2発光チップ71、72は、III族−V族元素の化合物半導体とII族−VI族元素の化合物半導体のうち、少なくとも1つを含むLEDチップで形成できる。
前記第1及び第2発光チップ71、72の下面は前記第1及び第2リードフレーム21、31の第1及び第2支持部22、32より低い位置に配置される。また、前記第1発光チップ71の周りは前記第1キャビティー25の側面が対応するので、前記第1発光チップ71から放出された光を効果的に反射させることができる。前記第2発光チップ72の周りは前記第2キャビティー35の側面が対応するので、前記第2発光チップ72から放出された光を効果的に反射させることができる。
前記第1発光チップ71は第1ワイヤー73により前記第1リードフレーム21の第1支持部22と連結され、第2ワイヤー74により前記第2リードフレーム31の第2支持部32と連結される。前記第2発光チップ72は第3ワイヤー75により前記第1支持部22と連結され、第4ワイヤー76により第2支持部32と連結される。
保護素子(図示せず)は、前記第1リードフレーム21及び前記第2リードフレーム31のうち、少なくとも1つの上に配置できる。また、前記保護素子は凹部16の底に配置されることができ、これに対して限定するものではない。前記保護素子は、サイリスタ、ツェナーダイオード、またはTVS(Transient voltage suppression)で具現されることができ、前記ツェナーダイオードは前記発光チップをESD(electro static discharge)から保護するようになる。前記保護素子は、第1発光チップ71及び第2発光チップ72の連結回路に並列に連結されることによって、前記発光チップ71、72を保護することができる。
図2及び図3のように、前記第1リードフレーム21は第1リード部23を含み、前記第1リード部23は前記第1支持部22から前記胴体10の内部を通じて第3側壁13に突出できる。前記第1リード部23は前記胴体10の底に延長され、前記第1支持部22より低い位置に配置できる。
前記第2リードフレーム31は第2リード部33を含み、前記第2リード部33は前記第2支持部32から前記胴体10の内部を通じて第4側壁14に突出できる。前記第2リード部33は前記胴体10の底に延長され、前記第2支持部32より低い位置に配置できる。
前記第1リードフレーム21の第1リード部23及び第1キャビティー25のうちの少なくとも1つはボードに搭載され、電源を供給するようになる。前記第2リードフレーム31の第2リード部33及び第2キャビティー35のうちの少なくとも1つはボードに搭載され、電源を供給するようになる。
図5及び図6のように、前記第1リードフレーム21は、前記第1支持部22から前記第1側壁11に隣接した領域に延びた第1延長部22−1と、前記第2側壁12に隣接した領域に延びた第2延長部22−2と、前記胴体10の第2側壁12に露出した支持突起27とを含む。前記第1延長部22−1及び第2延長部22−2は、前記凹部16の底から第1及び第2側壁11、12の方向に前記胴体10の底と上部との間の領域に延びる。前記第1リードフレーム21はY軸方向の直線長さが前記胴体10のY軸方向の最小長さ(Y2)より短く形成される。前記支持突起27は前記第2延長部22−2から水平に突出する。
前記第1リードフレーム21の支持突起27は前記第1延長部22−1から突出し、前記第2側壁12に露出する。前記第1側壁11と前記第1延長部22−1との間の間隔(G1)は0.01mm以上に離隔することができ、前記第1及び第2延長部22−1、22−2は前記第1及び第2側壁11、12と前記間隔(G1)を有するか、互いに異なる間隔を有することができる。前記間隔(G1)は前記胴体10の第1側壁11のエッジ部分を基準に底17に垂直な線分と前記第1延長部22−1との間の間隔になることができる。
図5のように、前記第1リードフレーム21の支持突起27は第2側壁12のセンターラインC1から第3側壁13の方向に間隔(D4)に離れて位置するようになる。前記第1リードフレーム21の支持突起27は、前記胴体10の底17と所定距離(Z2)、例えば、0.1mm以上の値になることができる。前記距離(Z2)は第2側壁12の厚さ(Z0)より短いことがあり、例えば厚さ(Z0)の1/2以下であることがある。前記距離(Z2)が小さ過ぎる場合、前記支持突起27の下に位置した胴体10の形成に困難性があり、大き過ぎる場合、前記胴体10の厚さが厚くなる問題がある。
前記第1リードフレーム21の支持突起27は、胴体10のセンターラインC1に隣接し、第3側壁13との間隔(D7)が第4側壁14との間隔(D8)より近く配置される。
図4及び図7のように、前記第2リードフレーム31は前記第2支持部32から前記第1側壁11に隣接した領域に延びた第3延長部32−1と、前記第2側壁12に隣接した領域に延びた第4延長部32−2と、前記第1側壁11に露出した支持突起36を含む。前記第3延長部32−1及び第4延長部32−2は、前記凹部16の底から第1及び第2側壁11、12の方向に前記胴体10の底と上部との間の領域に延びる。前記第2リードフレーム31は、Y軸方向の直線長さが前記胴体10のY軸方向の最小長さ(Y2)より短く形成される。前記支持突起36は、前記第3延長部32−1から水平に突出する。
前記第2リードフレーム31の支持突起36は、前記第3延長部32−1から突出し、前記第1側壁11に配置される。前記第1側壁11と前記第4延長部32−2との間の間隔(G2)は0.01mm以上に離隔することができ、前記第3及び第4延長部32−1、32−2は、前記第1及び第2側壁11、12と前記間隔(G1)を有するか、互いに異なる間隔を有することができる。前記間隔(G2)は前記胴体10の第2側壁12のエッジ部分を基準に底17に垂直な線分と第4延長部32−2との間の間隔になることができる。
前記第2リードフレーム31の支持突起36は、前記第1側壁11のセンターラインC1から前記第4側壁14の方向に所定間隔(D3)に離隔し、前記胴体10の底17から所定距離(Z1)に離隔する。前記距離(Z1)は0.1mm以上の値になることができる。前記距離(Z1)は前記第1側壁11の厚さ(Z0)より短いことがあり、例えば厚さ(Z0)の1/2以下であることがある。前記距離(Z1)が小さ過ぎる場合、前記支持突起36の下に位置した胴体10の形成に困難性があり、大き過ぎる場合、前記胴体10の厚さが厚くなる問題がある。
前記第2リードフレーム31の支持突起36は、胴体10のセンターラインC1に隣接し、第4側壁14との間隔(D5)が第3側壁13との間隔(D6)より近く配置される。
前記第1リードフレーム21の支持突起27と前記第2リードフレーム31の支持突起36は、第1及び第2側壁11、12に配置され、センターラインC1から互いに反対方向に位置するようになる。前記センターラインC1は、前記間隙部19の中心を過ぎるラインであることがあり、これによって、前記支持突起27、36は間隙部19と前記各発光チップ71、72との間の領域に対応する第1側壁11または第2側壁12の一部に露出できる。前記支持突起36、27と前記センターラインC1との間の距離(D3、D4)は互いに同一であるか、いずれか1つがセンターラインC1により隣接するように配置できる。また、前記第1リードフレーム21の支持突起27は前記第3側壁13よりは間隙部19またはセンターラインC1に一層近く配置される。前記第2リードフレーム31の支持突起36は、前記第4側壁14よりは間隙部19またはセンターラインC1に一層近く配置される。
前記支持突起27、36の下面は前記胴体10の底17より高い位置であり、前記第1及び第2発光チップ71、72の下面より高い位置に配置される。
図4及び図5のように、前記第2リードフレーム31の支持突起36を基準に前記第1側壁11に直交した線分と、前記第1リードフレーム21の支持突起27を基準に前記第2側壁12に直交した線分との間の間隔(E1)は図3の間隙部19の上面の幅より広いことがある。ここで、前記間隙部19は前記凹部16の底から第1及び第2リードフレーム21、31の間の領域である。前記間隔(E1)は2線分の水平な間隔でありうる。
前記第2リードフレーム31の支持突起36の幅(B1)と、前記第1リードフレーム21の支持突起37の幅(B2)は50μm以上、例えば、50μm〜500μm範囲で形成できる。前記支持突起36、37の厚さは、前記第1及び第2リードフレーム21、31の厚さと同一な厚さに形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記支持突起27、36のうち、第1及び第2側壁11、12に露出した面はメッキ層が除去され、銅のような層が露出できる。
前記各支持突起27、36の幅(B1、B2)は、前記各発光チップ21、31の上面幅より狭く形成できる。ここで、前記発光チップ21、31の上面幅はX軸方向の幅またはY軸方向の幅でありうる。これは、前記各支持突起27、36の幅(B1、B2)が広過ぎる場合、湿気の侵入や酸化する問題が発生することがあり、狭過ぎる場合、胴体10の製造時、支持できないという問題がある。前記支持突起27、36の上面及び下面は、前記胴体10に結合され、端面(End surface)、即ち、カッティング面は第1及び第2側壁11、12に配置される。これによって、支持突起27、36の露出面積を最小化させることができる。ここで、前記支持突起27、36の上面エッジ部分はカッティングされる角度と前記第1及び第2側壁11、12の傾斜角度の差によって露出することができ、これに対して限定するものではない。
図3乃至図5を参照すると、前記第1及び第2リードフレーム21、31の支持突起27、36は、センターラインC1に隣接するように配置され、前記発光素子のセンター領域での剛性を確保することができる。前記間隔(E1)は前記第1及び第2発光チップ71、72の外側面の間の距離(D2)、即ち、最大距離より狭く配置できる。言い換えると、第1リードフレーム21の支持突起27は発光素子のセンターラインC1と前記第1発光チップ71の外側面との間の領域に配置されることができ、前記第2リードフレーム31の支持突起36は発光素子100のセンターラインC1と前記第2発光チップ72の外側面との間の領域に配置できる。また、他の例として、前記間隔(E1)は前記第1キャビティー25の側面と第2キャビティー25、35の側面との間を連結する直線距離(D1)より狭く配置できる。前記直線距離(D1)は前記第3側壁13に隣接した前記第1キャビティー25の外側面から前記第4側壁14に隣接した前記第2キャビティー25、35の外側面との間の直線区間になることができる。このような直線距離(D1)は前記第1キャビティー25及び第2キャビティー25、35の外側面を連結する区間のうち、最大の区間になることができる。
前記支持突起27、36が前記胴体10の第1及び第2側壁11、12に露出することによって、前記胴体10の射出時、第1リードフレーム21と第2リードフレーム31のセンター領域が捩れることを防止することができる。また、前記間隙部19の領域である前記第1及び第2リードフレーム21、31の境界領域での剛性を確保することができる。
前記第1リードフレーム21の第1キャビティー25の下面及び第1リード部23と、第2リードフレーム31の第2キャビティー35の下面及び第2リード部33は、回路基板の上に搭載できる。前記第1及び第2リードフレーム21、31は電源を供給し、放熱機能を遂行する。
前記凹部16、第1キャビティー25、及び前記第2キャビティー35にはモールディング部材81が形成できる。前記モールディング部材81はシリコンまたはエポキシのような透光性樹脂層を含み、単層または多層に形成できる。
また、前記モールディング部材81は前記発光チップ71、72の上に放出される光の波長を変換するための蛍光体を含むことができ、前記蛍光体は前記第1キャビティー25及び前記第2キャビティー35のうち、少なくとも1領域に配置されることができ、これに対して限定するものではない。前記蛍光体は、発光チップ71、72から放出される光の一部を励起させて異なる波長の光で放出するようになる。前記蛍光体は、YAG、TAG、シリケート(Silicate)、ナイトライド(Nitride)、オキシ−ナイトライド(Oxy-nitride)系物質のうちから選択的に形成できる。前記蛍光体は、赤色蛍光体、黄色蛍光体、緑色蛍光体のうち、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。前記モールディング部材81の上面は、フラットな形状、凹な形状、凸な形状などに形成されることができ、これに対して限定するものではない。
前記モールディング部材81の表面は光出射面になることができる。前記モールディング部材81の上部にはレンズが配置されることができ、前記レンズは発光チップ71、72に対して凸なレンズ、凹なレンズ、中心部に全反射面を有する凸レンズを含むことができ、これに対して限定するものではない。
図8乃至図12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。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ようにする。
図8乃至図12を参照すると、発光素子は、凹部16を有する胴体10、支持突起26、27を有する第1リードフレーム21、支持突起36、37を有する第2リードフレーム31、発光チップ71、72、ワイヤー73、74、75、76、及びモールディング部材81を含む。前記凹部16は上部がオープンされ、第1キャビティー25と第2キャビティー35の領域に連結できる。
前記第1リードフレーム21は複数の支持突起26、27を含み、前記支持突起26、27は互いに異なる側壁に各々配置される。前記第2リードフレーム31は複数の支持突起36、37に含まれ、前記複数の支持突起36、37は互いに異なる側壁に各々配置される。説明の便宜のために、第1リードフレーム21の支持突起26、27は第1及び第2支持突起として説明し、第2リードフレーム31の支持突起36、37は第3及び第4支持突起として説明する。
前記第1リードフレーム21は第1支持部22から突出し、前記第1側壁11に露出した第1支持突起26と、前記第1支持部22から突出し、前記第2側壁12に露出した第2支持突起27を含む。前記第2リードフレーム31は第2支持部32から突出し、前記第1側壁11に露出した第3支持突起36と、前記第2支持部32から突出し、前記第2側壁12に露出した第4支持突起37を含む。前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37は、前記胴体10の上部15より低く、底17より高い位置に配置される。
前記第1側壁11に配置された前記第1支持突起26と前記第3支持突起36はセンターラインC1を基準に互いに対応し、前記第3及び第4側壁13、14よりはセンターラインC1に一層隣接するように配置される。
前記第2側壁12に配置された前記第2支持突起27と前記第3支持突起37とはセンターラインC1を基準に互いに対応し、前記第3及び第4側壁13、14よりはセンターラインC1に一層隣接するように配置される。
図9及び図10のように、前記第1支持突起26と前記第3支持突起36との間の間隔(E2)は前記第2支持突起27と前記第4支持突起37との間の間隔(E3)と同一または相異することができる。前記第1支持突起26と前記第3側壁13との間の間隔(D9)は前記第3支持突起36と第4側壁14との間の間隔(D5)と同一でありうる。他の例として、前記間隔(D9、D5)は互いに同一でありうる。また、前記間隔(E2、E3)は前記間隙部19の上面の幅よりは広いことがある。
前記第1支持突起26と前記第3支持突起36との間の間隔(E2)は図3に図示されたように、第1発光チップ71の外側面と第2発光チップ72の外側面との間の距離(D2)より狭く形成できる。前記間隔(E2)は前記第1キャビティー25の側面と前記第2キャビティー35の側面とを連結する直線距離(D1)より狭く形成できる。
前記第2支持突起27と前記第4支持突起37との間の間隔(E3)は、図3に示すように、第1発光チップ71の外側面と第2発光チップ72の外側面との間の距離(D2)より狭く形成されることができ、または第1キャビティー25の側面と前記第2キャビティー35の側面との間の距離のうち、直線距離(D1)より狭く形成できる。前記第2支持突起27と前記第3側壁13との間の間隔(D7)は前記第4支持突起37と第4側壁14との間の間隔(D10)と同一でありうる。前記間隔(D7、D10)は互いに異なることがある。
図11及び図12を参照すると、前記第1リードフレーム21の第1支持突起26は、前記第1側壁11に隣接した第1延長部22−1の一部から突出し、前記第2支持突起27は前記第2側壁12に隣接した第2延長部22−2の一部から突出する。前記第2リードフレーム31の第3支持突起36は、前記第1側壁11に隣接した第3延長部32−1の一部から突出し、前記第4支持突起37は前記第2側壁12に隣接した第4延長部32−2の一部から突出する。前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37のうち、第1及び第2側壁11、12に露出した面はメッキ層が除去され、銅のような層が露出できる。
前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37の幅は0.1mm以上でありうる。前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37の厚さは前記第1または第2リードフレーム21、31の厚さと同一な厚さであるか、より薄いか厚いことがある。
前記第1リードフレーム21はY軸方向の長さ、即ち、直線長さは前記胴体10のY軸方向の最小長さ(Y2)より長く形成される。即ち、第1及び第2支持突起26、27の間の距離は、前記胴体10の長さ(Y2)より長く形成できる。また、前記第2リードフレーム31はY軸方向の長さ、即ち、直線長さは前記胴体10のY軸方向の最小長さ(Y2)より長く形成される。即ち、第3及び第4支持突起36、37の間の距離は前記胴体10の長さ(Y2)より長く形成できる。
第2実施形態は、第1及び第2リードフレーム21、31に複数の支持突起26、27、36、37を互いに反対側壁11、12に各々配置することによって、胴体10を用いて射出成形する時、前記発光素子のセンター領域が垂れることを防止することができる。これによって、発光素子の歩留まりを改善させることができる。
また、前記第1及び第2リードフレーム21、31に複数の支持突起26、27、36、37は、各延長部から水平に突出する。したがって、前記複数の支持突起26、27、36、37は前記胴体10との結合力が増大できる。
図13及び図14は、図11及び図12の変形例を示す図である。
図13及び図14を参照すると、発光素子は、胴体10の第1側壁11に第1外郭部8及び第2側壁12に第2外郭部9を含む。前記第1外郭部8は、前記第1側壁11から外側方向に段差付けるように形成され、前記第1及び第3支持突起26、36の周りをカバーするようになる。前記第1外郭部8は水平な面、または前記胴体10の底17と平行な面を含むことができる。前記第1側壁11が垂直なZ軸方向に対して所定角度(θ5)に傾斜するように形成される時、前記第1外郭部8の下部側壁12−1は前記胴体10の底17に対して約89乃至90度の角度(θ7)、例えば、直角の角度に形成できる。前記角度(θ5)は1度乃至5度の範囲内に形成できる。前記第2外郭部9は、前記第2側壁12から外側方向に段差付けるように形成され、前記第2及び第4支持突起27、37の周りをカバーするようになる。前記第2外郭部9は、水平な面、または前記胴体10の底17と平行な面を含むことができる。前記第2側壁12が垂直なZ軸方向に対して所定角度(θ6)に傾斜するように形成される時、前記第2外郭部9の外側面12−1は胴体の下面に対して約89乃至90度の角度(θ7)、例えば、直角の角度(θ7)に形成できる。前記角度(θ6)は1度乃至5度の範囲内に形成できる。
前記第1乃至第4支持突起26、27、36、27は、前記第1及び第2外郭部8、9の上面から所定間隔(T1)に離隔する。前記第1及び第2外郭部8、9の上面は前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37の上面より上に配置される。これによって、前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37の上面が露出することを遮断することができる。前記胴体10の第1及び第2外郭部8、9は、前記第1リードフレーム21及び第2リードフレーム31の第1乃至第4支持突起26、27、36、37の上面をカバーするので、カッティング時、前記第1乃至第4支持突起26、27、36、37に伝えられる衝撃を緩和させることができる。また、第1乃至第4支持突起26、27、36、37と胴体10との間の界面に隙間が発生することを防止することができる。
前記第1及び第2外郭部8、9は、前記胴体10の第1及び第2側壁11、12でリブとして機能するようになる。例えば、前記第1外郭部8は前記第1及び第3支持突起26、36の間の領域(図8のE2の領域)に配置されるので、発光素子のセンター領域の剛性を補強するリブ(rib)として機能することができる。前記第2外郭部9は、前記第2及び第4支持突起27、37の間の領域(図9のE3領域)に形成されて、発光素子のセンター領域の剛性を補強するリブ(rib)として機能することができる。
前記第1リードフレーム21のY軸方向の最大長さ、即ち、最大直線長さは前記胴体10の長さ(Y1)と同一であるか、底17の幅と同一でありうる。このような前記第1リードフレーム21のY軸方向の直線長さは、前記第1及び第2支持突起26、27の間の間隔である。
前記第2リードフレーム31のY軸方向の最大長さ、即ち、最大直線長さは前記胴体10の長さ(Y1)と同一であるか、底17の幅と同一でありうる。このような前記第2リードフレーム31のY軸方向の直線長さは、前記第3及び第4支持突起36、37の間の間隔である。
また、前記第1及び第2リードフレーム21、31のY軸方向の最大直線長さは前記胴体10の上部幅(Y3)よりは広いことがある。
図15乃至図17は、本発明の第1実施形態に従う発光素子の製造過程を示す図である。実施形態は、単一個の発光素子の製造過程の例を説明する。
図15及び図16を参照すると、金属フレーム20をプレスにより加工して、第1リードフレーム21及び第2リードフレーム31の形態を提供するようになる。そして、金属フレーム20には多数の孔91が形成され、前記孔91は互いに異なるフレーム21、31を区分することができる。前記金属フレーム20は、2つの発光素子領域A1、A2を1つの射出ゲート(Gate)(図示せず)により製造できるようになる。この際、2つの発光素子領域A1、A2を1つの射出ゲートを通じて液状の胴体材質を注入して射出するので、各発光素子領域A1、A2の間の隣接したリードフレーム21、31はハンガー51により取って上げなければならない。
第1発光素者領域A1の第1リードフレーム21に連結されたハンガー51は、第2発光素子領域A2の第2リードフレーム31に連結される。前記第1発光素子領域A1の第2リードフレーム31と第2発光素子領域A2の第1リードフレーム21は、他のハンガーにより金属フレーム20と各々連結される。
各発光素子領域A1、A2のリードフレーム21、31は、間隙領域19Aにより分離され、ハンガー51及び連結フレーム92に連結される。上記の射出ゲートは各発光素子A1、A2の領域の間に配置されるか、前記ハンガー51に隣接した領域に配置できる。
そして、前記ハンガー51は金属フレーム20や隣接した互いに異なるリードフレームを連結して上げる。前記ハンガー51は、隣接した互いに異なるリードフレームに連結されて、リードフレームのセンター領域を支持することができる。
図17を参照すると、射出ゲートを通じて胴体材質の液状材料を注入し、前記胴体を射出すれば、前記第1及び第2リードフレーム21、31の上に胴体が形成される。この際、射出型枠の形状によって図1のような胴体形状に製造される。以後、発光チップ71、72を各キャビティー25、25に搭載し、ワイヤーにより連結した後、モールディング部材でモールディングする工程を経るようになる。以後、カッティング領域L1、L2に沿ってカッティングするようになれば、個別発光素子を製造することができる。
ここで、ゲートを隣接した発光素子領域の間の領域に配置して、各発光素子領域A1、A2に別途のゲート構造が形成されないようにすることができる。これによって、各発光素子領域A1、A2のリードフレームに加えられる外部衝撃を最小化させて発光素子のセンター領域を保護することができ、歩留まりを向上させることができる。
図18は、本発明の実施形態に従うハンガーの他の例を示す図である。
図18を参照すると、ハンガー52は各発光素子領域A1、A2に隣接した孔52−1、52−2を具備して、各発光素子領域A1、A2の第1及び第2リードフレーム21、31に各々連結された形態に提供できる。このようなハンガー52がカッティングラインL1によりカッティングされれば、各発光素子領域A1、A2は第1及び第2側壁に第2実施形態のような第1乃至第4支持突起を有する構造で提供できる。即ち、各側壁に複数の支持突起が形成できる。
図19を参照すると、ハンガー53は両側壁に対応する孔53−1、53−2を有し、各発光素子領域A1、A2の第1及び第2リードフレーム21、31に各々連結された構造で提供できる。前記ハンガー53の形状は、例えば、H字形状を含む。これによって、第1及び第2側壁の各々に複数の支持突起が形成できる。
図20を参照すると、ハンガー54は各発光素子領域A1、A2に隣接した複数の孔54−1、54−2を具備し、各リードフレーム21、31は第1または第2側壁方向に少なくとも3個の支持突起が形成される。少なくとも3個の支持突起は胴体の第1側壁及び第2側壁に露出し、第1側壁に露出した3個の支持突起のうちの2つは第2リードフレームに連結され、残りの1つは第1リードフレームに連結される。また、第2側壁に露出した3個の支持突起のうちの2つは第1リードフレームに連結され、残りの1つは第2リードフレームに連結される。これによって、カッティングラインL1に沿ってカッティングされる時、図21及び図22のような各発光素子の側壁11、12に各リードフレーム21、31から突出した複数の支持突起26、27−1、27−2、36−1、36−2、37が配置できる。例えば、前記第1リードフレーム21から第2側壁12に突出した複数の第2支持突起27−1、27−2と前記第2リードフレーム31の第4支持突起37は、前記胴体10の底17から互いに同一な高さに位置する。前記第2リードフレーム31から第1側壁11に突出した複数の第3支持突起36−1、36−2及び第1リードフレーム21の第1支持突起26は、前記胴体10の底17から互いに同一な高さに位置する。
また、前記複数の第2支持突起27−1、27−2の間の間隔は第4支持突起37とこれに隣接した第2支持突起27−1との間の間隔より狭く配置できる。また、前記複数の第3支持突起36−1、36−2の間の間隔は第1支持突起26とこれに隣接した第2支持突起27−1との間の間隔より狭く配置できる。
図21を参照すると、胴体10の第1側壁11に配置された第1リードフレーム21の第1支持突起26は、第2リードフレーム31の複数の第3支持突起36−1、36−2と離隔し、同一高さに配置できる。前記第1支持突起26と複数の第3支持突起36−1、36−2は第1側壁11に段差付けた領域である第1外郭部の側面11−1に配置できる。前記第1支持突起26と複数の第3支持突起36−1、36−2は、前記第1側壁11のうち、前記胴体10の底17に垂直な面に露出するか、第1実施形態のように傾斜した面に露出できる。
図22を参照すると、胴体10の第2側壁12に配置された第1リードフレーム21の複数の第2支持突起36−1、36−2は、第2リードフレーム31の第4支持突起37と離隔し、同一高さに配置できる。前記第2支持突起27−1、27−2と第4支持突起37は、第2側壁12に段差付けた領域である第2外郭部の側面12−1に配置できる。前記第2支持突起27−1、27−2と第4支持突起37は、前記第2側壁12のうち、前記胴体10の底17に対して垂直な面に露出するか、第1実施形態のように傾斜した面に露出できる。
図23乃至図30は、本発明の実施形態に従う支持突起を有するハンガーの他の例を示す図である。
図23及び図24を参照すると、ハンガー55は各リードフレーム21、31に連結され、クロス形状または互いに交差する形状を有し、各リードフレーム21、31に各々連結される。カッティングラインL1に沿ってカッティングされれば、第1及び第2リードフレーム21、31は胴体のいずれか一側壁に支持突起38、39を各々具備するようになる。前記支持突起38、39の側面は、各リードフレーム21、31の外郭ラインL3に対して所定の曲率(R1、R2)を有する曲面に形成できる。上記の曲面は凸または凹な曲面に形成できる。
前記ハンガー55は、支持突起の間の孔55−1、55−2が半球形状を有しているので、カッティングされた支持突起38、39は曲面を有するようになる。
図25を参照すると、ハンガー55は各リードフレーム21、31に連結され、クロス形状または互いに交差する形状を含み、その中心部にゲートに対応する孔55−3が形成できる。
図26及び図27を参照すると、ハンガー56は各リードフレーム21、31に連結され、半球型形状の孔56−1、56−2を有してクロス形状または交差する形状を含む。前記ハンガー56はカッティングラインL1に沿ってカッティングされ、各リードフレーム21、31の支持突起41、42は外郭ラインL3に対して側面が所定曲率(R3、R4)を有する曲面形状に形成できる。上記の曲面は凸または凹に形成できる。
図28及び図29を参照すると、ハンガー57は各リードフレーム21、31に連結され、三角形状の孔57−1、57−2を有してクロス形状または交差する形状を含む。前記ハンガー57は、各発光素子領域A1、A2のリードフレーム21、31に連結されるので、カッティングラインL1に沿ってカッティングされれば、前記ハンガー57の支持突起43、44は、各リードフレーム21、31に傾斜した側面S1、S2を有する。また、各リードフレーム21、31の支持突起43、44は斜線形状を含む。
図30及び図31は、本発明の実施形態に従う支持突起の変形例を示す図である。
図30のように、各側壁11、12に配置されたリードフレームの支持突起45は折り曲げられた構造を有する形状を含む。このような折り曲げられた構造はライン形状でない、一回以上折り曲げられることができ、支持突起の剛性を強化させることができる。
図31のように、リードフレームの支持突起46は曲面形状を含む。このような曲面形状は下に凹むか、上に凸な形状を含み、支持突起の剛性を強化させることができる。
<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32及び図33に示されている表示装置、図34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。
図32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。
図32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1033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1033、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。
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。
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。
前記光源モジュール1033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。
前記光源モジュール1033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1033は、基板1031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1035を含み、前記発光素子又は発光素子1035は、前記基板1031上に所定間隔でアレイされる。
前記基板1031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1031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1035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1031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。
そして、前記複数の発光素子1035は、前記基板1031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1035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。
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。
前記ボトムカバー1011は、前記導光板1041、光源モジュール1033、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。
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。
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。
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。
ここで、前記光源モジュール1033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。
図33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。
図33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1124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。
前記基板1120と前記発光素子1124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1124を含む。
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。
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。
図34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。
図34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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(ElectroStatic discharge)保護素子などを含むが、これに対して限定しない。
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。
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。
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。

Claims (18)

  1. 第1長さを有し、互いに対応する第1及び第2側壁、前記第1側壁及び第2側壁に隣接し、前記第1長さより短い第2長さを有する第3及び第4側壁、上部が開放された凹部を有する胴体と、
    前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第1キャビティーを含む第1リードフレームと、
    前記凹部に配置され、前記凹部の底より低い深さを有する第2キャビティーを含む第2リードフレームと、
    前記第1及び第2リードフレームの間に配置された間隙部と、
    前記第1キャビティーに配置された第1発光チップと、
    前記第2キャビティーに配置された第2発光チップと、を含み、
    前記第1リードフレームは前記胴体の第3側壁に突出した第1リード部及び前記胴体の第1側壁に配置された第1支持突起を含み、
    前記第2リードフレームは前記胴体の第4側壁に突出した第2リード部及び前記胴体の第2側壁に配置された第2支持突起を含むことを特徴とする、発光素子。
  2. 前記第1リードフレームは前記凹部の底に配置され、前記第1キャビティーの側面に連結された第1支持部及び前記第1支持部から突出し、前記第2側壁に配置された第3支持突起を含むことを特徴とする、請求項1に記載の発光素子。
  3. 前記第2リードフレームは前記凹部の底に配置され、前記第2キャビティーの側面に連結された第2支持部、及び前記第2支持部から突出し、前記第1側壁に露出した第4支持突起を含むことを特徴とする、請求項2に記載の発光素子。
  4. 前記第2側壁に配置された前記第2支持突起と前記第3支持突起との間の間隔は前記間隙部の上面の幅より広いことを特徴とする、請求項2または3に記載の発光素子。
  5. 前記第2支持突起と前記第3支持突起との間の間隔は前記第1支持突起と第4支持突起との間の間隔と同一であることを特徴とする、請求項3に記載の発光素子。
  6. 前記第2支持突起と前記第3支持突起との間の間隔は前記第1発光チップと前記第2発光チップとの間の距離より狭いことを特徴とする、請求項2乃至5のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  7. 前記第2支持突起と前記第3支持突起との間の間隔は前記第3側壁に隣接した前記第1キャビティーの外側面と前記第4側壁に隣接した前記第2キャビティーの外側面とを連結する距離より短いことを特徴とする、請求項2乃至6のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  8. 前記第1及び第2支持突起は前記胴体の底より高く、前記胴体の上部より低い位置に位置す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。
  9. 前記第1及び第2支持突起は、前記第1及び第2発光チップの上面幅より狭い幅を有することを特徴とする、請求項1乃至8のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  10. 前記第1側壁及び前記第2側壁は、前記胴体の底の垂直な軸に対して傾斜し、
    前記第1及び第2支持突起の上面及び下面は前記胴体に結合されることを特徴とする、請求項1乃至9のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  11. 前記第1支持突起は前記胴体の第4側壁より前記胴体の第3側壁に一層近く配置され、前記第2支持突起は前記胴体の第3側壁より前記胴体の第4側壁に一層近く配置されることを特徴とする、請求項1乃至10のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  12. 前記第1長さは前記第2長さより3倍以上長い長さを有し、前記第1及び第2キャビティーの下面は前記胴体の下面のオープン領域に配置されることを特徴とする、請求項1乃至11のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  13. 前記第1支持突起は前記第1側壁に複数個が配置され、前記複数個の第1支持突起は前記胴体の底から互いに同一な高さを有することを特徴とする、請求項1乃至12のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  14. 前記第1及び第2側壁は前記胴体の底に対して垂直な面を含み、前記第1及び第2支持突起のうちの少なくとも1つは前記垂直な面に配置されることを特徴とする、請求項1乃至13のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  15. 前記第1及び第2支持突起の各々は50μm〜500μm範囲の幅を有し、前記第1及び第2支持突起は前記第1及び第2リードフレームの厚さと同一な厚さを有することを特徴とする、請求項1乃至14のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  16. 前記第1キャビティーと前記第2キャビティーにモールディング部材を含み、
    前記第1支持突起及び前記第2支持突起は、前記胴体の底から前記第1及び第2発光チップの下面より高い高さに位置することを特徴とする、請求項1乃至15のうち、いずれか1項に記載の発光素子。
  17. 前記第1支持部は前記胴体の第1及び第2側壁方向に延長され、前記第1支持突起に連結された第1延長部を含み、
    前記第2支持部は前記胴体の第1及び第2側壁方向に延長され、前記第2支持突起に連結された第2延長部を含むことを特徴とする、請求項16に記載の発光素子。
  18. 前記第1及び第2支持突起は、前記第1及び第2延長部から水平に突出することを特徴とする、請求項17に記載の発光素子。
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