JP2019036713A - 発光ダイオードパッケージ - Google Patents

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リ チェ,ソン
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Abstract

【課題】サイドビュー発光ダイオードパッケージを外部基板に接合するとき、外部基板と密着して接合できる発光ダイオードパッケージを提供する。【解決手段】一つ以上の発光ダイオードチップと、前記一つ以上の発光ダイオードチップが実装され、前記一つ以上の発光ダイオードチップから放出された光が外部に放出されるように少なくとも一面が開放されたハウジングと、及び前記ハウジングにおいて光が放出される第1面と異なる第2面に配置され、前記一つ以上の発光ダイオードチップと電気的に接続された複数のパッドと、を含み、前記ハウジングは、前記複数のパッドが配置された第2面と隣接した他の第3面に複数の溝が形成された発光ダイオードパッケージを構成する。【選択図】図1

Description

本発明は、発光ダイオードパッケージに関し、より詳細には、サイドビュー発光ダイオードパッケージに関する。
発光ダイオードパッケージは、トップ型発光ダイオードパッケージとサイドビュー発光ダイオードパッケージとに大きく分類され得る。このうちサイドビュー発光ダイオードパッケージは、導光板の側面に光を入射するディスプレイ装置のバックライト用光源として多く用いられている。近年、サイドビュー発光ダイオードパッケージは、ハウジングの前面に発光ダイオードチップを実装するためのキャビティを含み、各リードがハウジングの内部でハウジングの底面を介して外部に延長され、キャビティ内で発光ダイオードチップと電気的に接続される。
前記のようなサイドビュー発光ダイオードパッケージをソルダー(solder)を用いて外部基板に接合するとき、ソルダーの厚さによってサイドビュー発光ダイオードパッケージが外部基板に密着できないという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、サイドビュー発光ダイオードパッケージを外部基板に接合するとき、外部基板と密着して接合できる発光ダイオードパッケージを提供することにある。
本発明の一実施例に係る発光ダイオードパッケージは、一つ以上の発光ダイオードチップと前記一つ以上の発光ダイオードチップが実装され、前記一つ以上の発光ダイオードチップから放出された光が外部に放出されるように少なくとも一面が開放されたハウジングと、前記ハウジングにおいて光が放出される第1面と異なる第2面に配置され、前記一つ以上の発光ダイオードチップと電気的に接続された複数のパッドとを含み、前記ハウジングは、前記複数のパッドが配置された第2面と隣接した他の第3面に複数の溝が形成されてもよい。
このとき、前記複数のパッドのそれぞれと前記複数の溝のそれぞれは互いに対応する位置に形成されてもよく、前記複数のパッド及び複数の溝のそれぞれは電気伝導性物質でコーティングされてもよい。
そして、前記一つ以上の発光ダイオードチップは、光を放出する発光構造体、及び前記発光構造体とそれぞれ電気的に接続された第1電極及び第2電極を含み、前記第1及び第2電極は前記複数のパッドとそれぞれ電気的に接続されてもよい。
ここで、前記一つ以上の発光ダイオードチップは二つ以上であり、前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち一つの第1電極は、複数のパッドのうち一つと電気的に接続され、前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち他の一つの第2電極は、前記複数のパッドのうち他の一つと電気的に接続され、前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち一つの第1電極と前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち他の一つの第2電極は互いに電気的に接続されてもよい。
また、前記第1及び第2電極は、前記ハウジングに形成されたビアホール(via hole)に充填された導電性物質によって前記複数のパッドのそれぞれと電気的に接続されてもよい。
そして、前記複数のパッドのそれぞれは、電気的に絶縁されるように所定の距離が離隔してもよい。
このとき、前記複数のパッドのそれぞれは、前記ハウジングの第2面に所定の面積を有するように配置されてもよい。
そして、前記複数の溝は、前記複数のパッドが配置された第2面及び前記第3面にわたって形成されてもよい。
又は、前記複数の溝は、前記第2面、前記第3面、及び前記第2面及び第3面に隣接した第4面にわたって形成されてもよい。
そして、前記ハウジングは、外部基板に前記第3面が当接するように接合されてもよい。
このとき、前記ハウジングにおいて、前記複数のパッドのそれぞれが前記外部基板とソルダーによって電気的に接続されされてもよい。
そして、前記ソルダーは前記複数の溝のそれぞれの少なくとも一部に充填されてもよい。
発光ダイオードパッケージは、前記複数のパッド間に配置され、前記複数の溝を露出する保護層をさらに含んでもよい。
また、前記保護層は、前記複数のパッドの少なくとも一部を覆うように形成されてもよい。
前記ソルダーは、前記保護層によって露出した前記複数のパッド上に配置されてもよい。
前記発光ダイオードパッケージは、前記発光ダイオードチップの側面を覆うように形成され、前記発光ダイオードチップの側面から放出された光を反射する反射層をさらに含んでもよい。
前記発光ダイオードパッケージは、前記発光ダイオードチップの上部に配置された波長変換部をさらに含んでもよい。
前記発光ダイオードパッケージは、前記発光ダイオードチップの側面、前記波長変換部の側面及び上面を取り囲むように配置された表面障壁部をさらに含んでもよい。
又は、前記発光ダイオードパッケージは、前記発光ダイオードチップの側面及び上面を取り囲むように配置された表面障壁部をさらに含んでもよい。
前記ハウジングの内壁は、外壁方向に凹状に曲がったものであってもよい。
本発明によると、発光ダイオードパッケージに複数の溝を形成することによって、 ソルダーが複数の溝に充填された状態で発光ダイオードパッケージが外部基板に接合されるので、外部基板と発光ダイオードパッケージが最大限密着するという効果がある。
また、発光ダイオードパッケージの溝にソルダーが充填された状態で発光ダイオードパッケージが外部基板と接合されるので、発光ダイオードパッケージと外部基板との間の接合力が高くなるという効果がある。
さらに、発光ダイオードパッケージの外側にソルダーが形成されなく、発光ダイオードパッケージに形成された複数の溝にソルダーが充填されることによって発光ダイオードパッケージの側面に形成されたソルダーが最小化されるので、隣接した各発光ダイオードパッケージ間の距離をより狭くすることができる。その結果、複数の発光ダイオードパッケージを配置するときの間隔を減少させ、発光ダイオードパッケージによって発生するホットスポットなどを減少できるという効果がある。
本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの背面を示した斜視図である。 本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの前面、側面及び後面を示した図である。 本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの側面を示した図である。 本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した断面図である。 本発明の第2実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第3実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第4実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第5実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第6実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。 本発明の第7実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第7実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第7実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第8実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第9実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第10実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第11実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。 本発明の第1実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。 本発明の第2実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。 本発明の第3実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。
本発明の好適な実施例に対して、添付の図面を参照してより具体的に説明する。次に紹介する各実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するための例示として提供するものである。よって、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものではなく、他の形態に具体化されてもよい。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは便宜のために誇張して表現する場合がある。明細書全体にわたって同一の参考番号は同一の構成要素を示し、類似する参考番号は、対応する類似する構成要素を示す。
図1は、本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図で、図2は、本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの背面を示した斜視図である。そして、図3は、本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの前面、側面及び後面を示した図で、図4は、本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージの側面を示した図で、図5は、本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した断面図である。
本発明の第1実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、第1及び第2波長変換部142、144、及び第1〜第3パッド132、134、136を含む。
ハウジング110は、図5に示したように、発光ダイオードチップ120を覆うように形成される。本実施例において、ハウジング110は、上部ハウジング部110a及び下部ハウジング部110bを含む。本実施例において、上部ハウジング部110aと下部ハウジング部110bは一体に形成されてもよく、説明の便宜上、上部ハウジング部110aと下部ハウジング部110bとに分けて説明する。
ハウジング110は、耐光及び耐熱特性を改善するためにEMC、白色シリコーンなどの熱硬化性材質を用いて形成されてもよく、必要に応じて、PA材質の熱可塑性材質を用いて形成されてもよい。
そして、ハウジング110は、発光ダイオードパッケージ100の外形を形成する。上部ハウジング部110aは、発光ダイオードチップ120が実装された面から一方向に開放された面を有してもよい。その結果、発光ダイオードチップ120から放出された光は、上部ハウジング部110aの開放された面を介して外部に放出され得る。本実施例において、図1に示したように、上部ハウジング部110aの開放された面は前面方向である。
また、本実施例において、下部ハウジング部110bの下部には、外部基板と接合される第1〜第3パッド132、134、136が形成されてもよい。第1〜第3パッド132、134、136は、外部基板とソルダーを介して接合されてもよく、外部基板と電気的に接続されてもよい。そして、本実施例において、第1〜第3パッド132、134、136は、図1及び図2に示したように、下部ハウジング部110bの後面方向に形成される。
また、下部ハウジング部110bの下面には第1〜第3溝H1、H2、H3が形成されてもよい。第1〜第3溝H1、H2、H3は、第1〜第3パッド132、134、136が形成された位置に形成されてもよく、所定の深さを有するように形成されてもよい。本実施例において、第1〜第3溝H1、H2、H3は、図1及び図2に示したように、半円柱の形状を有するものとして説明するが、各溝H1、H2、H3の形状は必要に応じて変わってもよい。また、下部ハウジング部110bの下面に形成された第1〜第3溝H1、H2、H3は、それぞれ下部ハウジング部110bの後面まで開放されるように形成されてもよい。すなわち、第1〜第3溝H1、H2、H3は、下部ハウジング部110bの下面及び後面にわたって形成されてもよい。
このように形成された第1〜第3溝H1、H2、H3は、上述したように、第1〜第3パッド132、134、136に対応する位置に形成され、本実施例において、第1〜第3溝H1、H2、H3の内側面及び第1〜第3パッド132、134、136にわたって金属などの導電性物質でめっき(又は、コーティング)されてもよい。その結果、外部基板と第1〜第3パッド132、134、136とをソルダーなどで接合するとき、これらが電気的に接続され得る。
また、図2及び図3の(c)を参照すると、第1〜第3パッド132、134、136は、下部ハウジング部110bの後面に特定形状を有して形成されてもよく、下部ハウジング部110bの後面に所定の広さを有するように形成されてもよい。このとき、第1〜第3パッド132、134、136は、必要に応じて異なる形状を有するように形成されてもよい、また、第1〜第3パッド132、134、136は、それぞれ互いに電気的に絶縁されるように所定の距離だけ離隔した状態で形成されてもよい。参考までに、図2は、図1の図面と比較したとき、上下前後方向が逆になった状態の図である。
第1〜第3パッド132、134、136は、ハウジング110の後面領域内に位置する。また、第1〜第3溝H1、H2、H3は、ハウジング110の下面及び後面にわたって形成され、後面では第1〜第3パッド132、134、136領域内に形成される。よって、第1〜第3溝H1、H2、H3がハウジング110の側面で露出しない。
そして、図3の(b)及び図4を参照すると、本実施例において、第1〜第3パッド132、134、136は、下部ハウジング部110bの後面に所定の厚さtを有するように形成されてもよい。すなわち、第1〜第3パッド132、134、136は、上述したように、下部ハウジング部110bの表面にめっきで形成されたものではなく、別途の金属などの導電性物体を用いて下部ハウジング部110bに接合されてもよい。そして、第1〜第3パッド132、134、136の導電性を高めるためにめっきが行われてもよい。
また、図5を参照して、本実施例において、発光ダイオードチップ120と第1〜第3パッド132、134、136との電気的な接続に対して説明する。発光ダイオードチップ120は、ハウジング110の開放された一面を有する収容空間に配置され、発光ダイオードチップ120を覆うように第1及び第2波長変換部142、144が含まれてもよい。
第1及び第2波長変換部142、144のそれぞれは、発光ダイオードチップ120から放出された光を波長変換し、発光ダイオードパッケージ100の外部に白色光を放出させる役割をする。このために、第1及び第2波長変換部142、144は、その内部に一種類以上の蛍光体を含んでもよい。
そして、発光ダイオードチップ120は、発光構造体122、及び発光構造体122の下部に形成された第1及び第2電極124、126を含む。発光構造体122は、n型半導体層、活性層及びp型半導体層を含み、n型半導体層、活性層及びp型半導体層は、それぞれIII−V族系列の化合物半導体、一例として、(Al,Ga,In)Nなどの窒化物半導体を含んでもよい。そして、n型半導体層とp型半導体層との間に活性層が介在してもよい。
n型半導体層は、n型不純物(例えば、Si)を含む導電型半導体層であってもよく、p型半導体層は、p型不純物(例えば、Mg)を含む導電型半導体層であってもよい。そして、活性層は、多重量子井戸構造(MQW)を含んでもよく、その組成比は、所望のピーク波長の光を放出できるように決定され得る。
第1及び第2電極124、126は、n型半導体層又はp型半導体層とそれぞれ電気的に接続され、その接続順序は変わってもよい。
第1及び第2電極124、126の下部に配置された下部ハウジング部110bにはビアホールVC(via hole)が形成されてもよいが、ビアホールVCは、発光ダイオードチップ120が実装された位置の下部ハウジング部110bに形成される。すなわち、ビアホールVCは、下部ハウジング部110bの発光ダイオードチップ120実装面で下部ハウジング部110bの後面方向に形成される。そして、下部ハウジング部110bの後面に第1〜第3パッド132、134、136が配置され、ビアホールVCの内部は導電性物質で充填されてもよい。その結果、発光ダイオードチップ120の第1及び第2電極124、126は、ビアホールVCに充填された導電性物質によって下部ハウジング部110bの後面に形成された第1〜第3パッド132、134、136と電気的に接続され得る。
本実施例において、発光ダイオードパッケージ100に二つの発光ダイオードチップ120が用いられた場合を説明する。図3において、第1パッド132は、左側に配置された発光ダイオードチップ120の第1電極124と電気的に接続され、第2パッド134は、左側に配置された発光ダイオードチップ120の第2電極126と電気的に接続される。また、第2パッド134は、右側に配置された発光ダイオードチップ120の第1電極124と電気的に接続され、第3パッド136は、右側に配置された発光ダイオードチップ120の第2電極126と電気的に接続される。すなわち、第2パッド134は、二つの発光ダイオードチップ120とそれぞれ電気的に接続されて共通電極としての役割をし、二つの発光ダイオードチップ120を直列に接続する。
また、上部ハウジング部110a内に二つの発光ダイオードチップ120が配置されることによって、図1及び図3の(a)に示したように、上部ハウジング部110aは、二つの発光ダイオードチップ120の上部に二つの開放された面を有することができる。本実施例においては、発光ダイオードパッケージ100が二つの発光ダイオードチップ120を含む場合を例示している。しかし、発光ダイオードパッケージ100を構成する発光ダイオードチップ120の個数はこれに限定されない。発光ダイオードパッケージ100は、多様な個数の発光ダイオードチップ120を含んでもよい。このとき、上部ハウジング部110aの開放された面は、それぞれの発光ダイオードチップ120の上部に形成されてもよい。すなわち、上部ハウジング部110aの開放された面の個数は、発光ダイオードチップ120の個数と同一であってもよい。
上述したように、発光ダイオードパッケージ100のハウジング110に第1〜第3パッド132、134、136が形成され、第1〜第3パッド132、134、136が形成された位置に対応するように第1〜第3溝H1、H2、H3が形成されることによって、外部基板に発光ダイオードパッケージ100をソルダーを用いて接合するとき、ソルダーが第1〜第3溝H1、H2、H3に充填されて接合され得る。その結果、ソルダーが第1〜第3溝H1、H2、H3に充填されながら第1〜第3パッド132、134、136に接するので、発光ダイオードパッケージ100と外部基板はより密着した状態で接合され得る。ここで、本実施例において、外部基板と接する発光ダイオードパッケージ100の面は下面である。
さらに、ソルダーと発光ダイオードパッケージ100との間の接触面積が第1〜第3溝H1、H2、H3によって増加する。その結果、発光ダイオードパッケージ100が外部基板とより堅固に接合され得る。
また、外部基板と発光ダイオードパッケージ100がソルダーを用いて接合するとき、ソルダーが第1〜第3溝H1、H2、H3に充填されるので、ソルダーが発光ダイオードパッケージ100の側面方向に形成されない場合がある。その結果、発光ダイオードチップ120の側面に他の発光ダイオードチップ120を配置するとき、ソルダーによって妨害されないと共に、隣接した各発光ダイオードチップ120間の距離を最小化した状態で発光ダイオードパッケージ100を外部基板に接合することができる。
図6は、本発明の第2実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。
本発明の第2実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部140及び第1〜第4パッド132、134、136、138を含む。本実施例に対して説明するとき、第1実施例と同一の説明は省略する。
本実施例において、第1〜第4パッド132、134、136、138は、図示したように、下部ハウジング部110bの下面に形成される。そして、下部ハウジング部110bには、第1〜第4パッド132、134、136、138に対応する位置に第1〜第4溝H1、H2、H3、H4が形成される。ここで、第1〜第4パッド132、134、136、138は、電気的に絶縁されるように互いに離隔して配置されてもよい。
その結果、本実施例において、二つの発光ダイオードチップ120のうち一つは第1及び第2パッド132、134と電気的に接続され、他の一つは第3及び第4パッド136、138と電気的に接続され得る。
図7は、本発明の第3実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。
本発明の第3実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部140及び第1〜第3パッド132、134、136を含む。
本実施例において、一つの発光ダイオードチップ120が用いられる。それによって、図示したように、発光ダイオードパッケージ100の前面方向に一つの波長変換部140が形成される。その結果、上部ハウジング部110aは、一つの開放された面を有することができる。このように一つの発光ダイオードチップ120が用いられることによって、発光ダイオードチップ120は第1〜第3パッド132、134、136とそれぞれ電気的に接続され得る。このとき、第2パッド134は、発光ダイオードパッケージ100を外部基板に接合させるための用途で使用されてもよい。また、第2パッド134は、発光ダイオードパッケージ100で発生した熱を外部に放出する放熱機能を有することができる。
また、必要に応じて、第2パッド134は備えられなくてもよく、第2パッド134が備えられないとき、第2溝H2も下部ハウジング部110bに形成されない場合がある。
図8は、本発明の第4実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。
本発明の第4実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部140、及び第1及び第2パッド132、134を含む。
本実施例において、第1及び第2パッド132、134はハウジング110の後面に配置されてもよく、下部ハウジング部110bに形成された第1及び第2溝H1、H2は、第1及び第2パッド132、134が配置された位置に形成されてもよい。本実施例において、第1及び第2溝H1、H2は、それぞれ第1実施例とは異なり、相対的に大きく形成されてもよい。例えば、第1及び第2溝H1、H2は、後面での断面積よりも外部基板と接する下面での断面積が大きくなるように形成されてもよい。
本実施例において、第1及び第2溝H1、H2の形状は、縁部が曲線を有し、各曲線間に直線区間が形成されるので、相対的に広い空間に形成され得る。その結果、第1及び第2溝H1、H2に相対的に多くのソルダーが充填され得る。
本実施例において、第1実施例と同様に、二つの発光ダイオードチップ120が用いられる場合、二つの発光ダイオードチップ120はハウジング110の内部で直列に接続されてもよい。そして、二つの発光ダイオードチップ120のうち一つの第1電極124は第1パッド132と電気的に接続され、残りの一つの第2電極126は第2パッド134と電気的に接続されてもよい。
また、第3実施例と同様に、一つの発光ダイオードチップ120が用いられる場合、発光ダイオードチップ120の第1電極124は第1パッド132と電気的に接続され、第2電極126は第2パッド134と電気的に接続されてもよい。
図9は、本発明の第5実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。
本発明の第5実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部140、及び第1〜第3パッド132、134、136を含む。本実施例は、第1実施例の第1〜第3パッド132、134、136を変形したものであって、第1実施例と同一の説明は省略する。
本実施例において、第2パッド134は、第1実施例より相対的に小さくてもよい。そして、第1及び第3パッド132、136は、第1実施例より相対的に大きくてもよい。このように第1及び第3パッド132、136の大きさが相対的に大きくなることによって、外部基板に発光ダイオードパッケージ100を接合するとき、外部基板と第1及び第3パッド132、136との間にソルダーがより多く用いられる。その結果、外部基板と電気的に接続される第1及び第3パッド132、136は、ソルダーによって第2パッド134より相対的に外部基板と堅固に接合され得る。
また、本実施例において、第2パッド134は、第1実施例と同様に、外部基板との電気的な接続をせずに、二つの発光ダイオードチップ120を直列に接続する共通電極としての役割をすることができる。
図10は、本発明の第6実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した斜視図である。
本発明の第6実施例に係る発光ダイオードパッケージ100は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、第1及び第2波長変換部142、144、及び第1〜第3パッド132、134、136を含む。本実施例に対して説明するとき、前記の他の実施例と同一の説明は省略する。
本実施例において、第2パッド134は第5実施例と同一であるので、それに対する説明は省略する。
第1〜第3パッド132、134、136は、下部ハウジング部110bの後面方向に配置され、第1及び第3パッド132、136の一部は、下部ハウジング部110bの下面及び側面と当接するコーナーまで延長されて配置されてもよい。そして、本実施例において、第1及び第3パッド132、136に対応するように、下部ハウジング部110bに第1及び第3溝H1、H3が形成されてもよい。第1及び第3溝H1、H3は、下部ハウジング部110bの下面及び側面にわたってそれぞれ形成されてもよい。すなわち、第1及び第3パッド132、136は、下部ハウジング部110bの下面及び両側面のコーナーに形成されてもよい。また、第1及び第3溝H1、H3は、前の実施例の発光ダイオードパッケージとは異なり、ハウジング110の側面で露出するように形成される。
このように第1及び第3溝H1、H3が下部ハウジング部110bのコーナーに形成される理由は、発光ダイオードパッケージ100を外部基板にソルダーを用いて接合するときのはんだ付け性(solderability)を確保するためである。本実施例によって、第1及び第3溝H1、H3が下部ハウジング部110bの下面及び側面にわたったコーナーに形成され、下部ハウジング部110bの後面には第1及び第3溝H1、H3に接続された第1及び第3パッド132、136が配置されることによって、発光ダイオードパッケージ100は外部基板により堅固に接合され得る。
図11〜図13は、本発明の第7実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。
図11は、第7実施例に係る発光ダイオードパッケージの断面を示した図である。また、図12は、第7実施例に係る発光ダイオードパッケージの一側面を示した図である。また、図13は、本発明の第7実施例に係る発光ダイオードパッケージの後面を示した図である。
第7実施例に係る発光ダイオードパッケージ200は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、第1及び第2波長変換部142、144、第1〜第3パッド132、134、136及び保護層210を含む。本実施例に対して説明するとき、第1実施例と同一の説明は省略する。
保護層210は、発光ダイオードパッケージ200の後面に形成される。保護層210は、第1パッド132、第2パッド134及び第3パッド136の間に形成される。また、保護層210は、図11及び図12に示したように、第1パッド132、第2パッド134及び第3パッド136の一部を覆うように形成されてもよい。各保護層210間の空間を介して第1〜第3パッド132、134、136が外部に露出する。ソルダーは、保護層210によって露出した第1〜第3パッド132、134、136に注入される。
保護層210がない場合、第1〜第3パッド132、134、136上に過多量のソルダーが塗布されたとき、ソルダーによって各パッド間の短絡が発生し得る。回路基板(図示せず)に発光ダイオードパッケージ200を接着するためにソルダーを硬化させるとき、ソルダーが相対的に多く塗布された第1〜第3溝H1、H2、H3にソルダーによる大きな応力が発生する。よって、ハウジング110の前面が回路基板710に対して平行な方向に向かうようにハウジング110が回路基板710に付着したときにも、ソルダーの応力により、ハウジング110の前面が回路基板の垂直方向に向かうようにハウジング110が傾斜し得る。
保護層210は、ソルダーが塗布される領域を制限することによって、ソルダーが第1〜第3パッド132、134、136に過多量で塗布されることを防止することができる。すなわち、保護層210は、第1〜第3パッド132、134、136に塗布されるソルダーの量及びソルダーが塗布される位置を制御することができる。よって、本実施例の発光ダイオードパッケージ200は、ソルダーの過塗布による各パッド間の短絡及びハウジング110の位置離脱を防止することができる。
本実施例に係る発光ダイオードパッケージ200は、第1パッド132と第2パッド134が互いに異なる極性の電源と接続されてもよい。このとき、二つの発光ダイオードチップ120には、第2パッド134によって互いに異なる極性の電極が互いに接続される。すなわち、第2パッド134によって二つの発光ダイオードチップ120が直列に接続され得る。このとき、発光ダイオードパッケージ200は、二つの発光ダイオードチップ120を同時に駆動させることができる。この場合、複数の発光ダイオードパッケージ200を含むバックライトユニットなどの発光装置において、複数の発光ダイオードパッケージ200の単純制御が可能であり、制御のための駆動回路も単純化され得る。
また、他の実施例において、発光ダイオードパッケージ200は、第1パッド132と第3パッド136が互いに同一の極性の電源と接続されてもよい。このとき、二つの発光ダイオードチップ120は、第2パッド134によって互いに同一の極性の電極が互いに接続される。また、第2パッド134には、第1パッド132及び第3パッド136と異なる極性の電源が接続される。すなわち、二つの発光ダイオードチップ120は互いに並列に接続されてもよい。このとき、発光ダイオードパッケージ200は、二つの発光ダイオードチップ120を個別的に駆動させることができる。この場合、二つの発光ダイオードチップ120を個別的に駆動できるので、色再現性、色温度、明るさなどの制御が容易である。また、発光ダイオードパッケージ200のテスト時、不良状態の発光ダイオードチップ120を区分することが容易である。
図14は、本発明の第8実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。
図14を参考にすると、第8実施例の発光ダイオードパッケージ300は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、第1及び第2波長変換部142、144、及び第1〜第4パッド132、134、136、138を含む。本実施例に対して説明するとき、前の実施例と同一の説明は省略する。
本実施例において、第1〜第4パッド132、134、136、138は、図示したように、下部ハウジング部110bの下面に形成される。そして、下部ハウジング部110bには、第1〜第4パッド132、134、136、138に対応する位置に第1〜第4溝(図6のH1、H2、H3、H4参考)が形成される。ここで、第1〜第4パッド132、134、136、138は、電気的に絶縁されるように互いに離隔して配置されてもよい。
その結果、本実施例において、二つの発光ダイオードチップ120のうち一つは第1及び第2パッド132、134と電気的に接続され、他の一つは第3及び第4パッド136、138と電気的に接続され得る。すなわち、二つの発光ダイオードチップ120は互いに個別的に駆動され得る。
また、第1波長変換部142及び第2波長変換部144は、発光ダイオードチップ120の光の波長を互いに異なる波長に変換することができる。すなわち、第1波長変換部142及び第2波長変換部144は互いに異なる蛍光体を含有してもよい。よって、第1波長変換部142を通過した光及び第2波長変換部144を通過した光は互いに異なる色を有することができる。
本実施例に係る発光ダイオードパッケージ300は、一つのパッケージで互いに異なる色の光を放出することによって、多様な色相の光を放出することができる。このような発光ダイオードパッケージ300がバックライトユニットに適用されるとき、ディスプレイ装置の高い色再現率が可能になる。
また、発光ダイオードパッケージ300は、発光ダイオードチップ120のそれぞれを個別的に駆動できるので、昼、夜、室内、室外などの周辺環境に応じてディスプレイ装置の色温度制御及び明るさ制御が容易である。
図15は、本発明の第9実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。
図15を参考にすると、第9実施例に係る発光ダイオードパッケージ400は、発光ダイオードチップ120の側面に反射層410が形成される。第8実施例に係る発光ダイオードパッケージ400の他の構成は第1〜第8実施例と同一であるので、それについての説明は省略する。
反射層410は、発光ダイオードチップ120の側面を取り囲むように形成される。
反射層410は、発光ダイオードチップ120の側面から放出される光を反射させる。反射層410は、発光ダイオードチップ120の側面から放出された光がハウジング110の側面に向かうことを防止する。よって、光がハウジング110の側面を透過した後、発光ダイオードパッケージ400に光漏れ現象が発生することを防止する。
前の実施例において、発光ダイオードチップ120の熱は、各電極124、126、ビアホールVCに充填される導電性物質及び第1〜第3パッド132、134、136を介して発光ダイオードチップ120の下部に放出されてもよい。
本実施例において、反射層410は、発光ダイオードチップ120の側面で放熱を行う。発光ダイオードチップ120の熱は、反射層410を介して第1及び第2波長変換部142、144に伝導されてもよい。反射層410は、熱伝導性の高い金属で形成されるので、発光ダイオードチップ120の熱を速く第1及び第2波長変換部142、144に伝導させることができる。第1及び第2波長変換部142、144に伝導された熱は、直ぐに発光ダイオードパッケージ400の外部に放出されてもよく、ハウジング110を介して発光ダイオードパッケージ400の外部に放出されてもよい。よって、本実施例に係る発光ダイオードパッケージ400は、発光ダイオードチップ120で発生した熱を発光ダイオードチップ120の下面のみならず、側面を介しても放出することができる。
例えば、反射層410は、Ag、Al、Ni、Ti、分布ブラッグ反射器及び全方向反射層(ODR)のうち一つからなる単層構造であってもよく、少なくとも二つの層が積層された多層構造であってもよい。
このように、本実施例に係る発光ダイオードパッケージ400は、発光ダイオードチップ120の側面に形成された反射層410により、光漏れ現象を防止すると同時に、放熱効率を向上させることができる。
図16は、本発明の第10実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。
図16を参考にすると、第10実施例に係る発光ダイオードパッケージ500は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部510、第1〜第3パッド132、134、136、密封部530及び表面障壁部520を含む。本実施例に対して説明するとき、前の実施例と同一の説明は省略する。
波長変換部510は、発光ダイオードチップ120の上面を覆うように配置される。波長変換部510と発光ダイオードチップ120との間には、図示していないが、接着剤が介在する。
また、密封部530は、波長変換部510及び発光ダイオードチップ120を取り囲むようにハウジング110の内部に充填される。密封部530は、ハウジング110の内部に水分及び埃などが浸透することを防止し、発光ダイオードチップ120を保護することができる。一般に、密封部530は、発光パッケージを密封するエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂からなってもよい。
表面障壁部520は、発光ダイオードチップ120の側面、波長変換部510の側面及び上面に形成される。表面障壁部520は、外部から発光ダイオードチップ120及び波長変換部510を保護することができる。よって、表面障壁部520は、密封部530に浸透した水分及び埃などが発光ダイオードチップ120及び波長変換部510に浸透することを防止する。
例えば、表面障壁部520は、SiO2、TiO2などからなってもよい。表面障壁部520は、溶液を塗布する方式、スプレー方式、スパッタ方式などの多様な方法で形成され得る。
このように形成された表面障壁部520は、その表面が発光ダイオードチップ120や波長変換部510より滑らかであるので、密封部530の流動性が向上する。すなわち、密封部530がハウジングの内部に充填されるとき、表面障壁部520の表面が滑らかであるので、表面に沿ってスムーズに流れ落ちる。よって、密封部530がハウジング110の内部に充填されるとき、密封部530と表面障壁部520との間の空間又は気泡などの発生を最小化することができる。その結果、発光ダイオードパッケージ500は、表面障壁部520と密封部530との間の空間又は気泡などを最小化することによって、光抽出効率を向上させることができる。
本実施例の発光ダイオードパッケージ500は、密封部530と表面障壁部520によって水分及び埃などの浸透を二重構造で防止するので、発光ダイオードチップ120の性能が低下したり、波長変換部510が水分と接触して変色することを防止することができる。よって、発光ダイオードパッケージ500は、水分及び埃などによる不良を減少させ、信頼性が向上する。
図17は、本発明の第11実施例に係る発光ダイオードパッケージを示した例示図である。
図17を参考にすると、第11実施例に係る発光ダイオードパッケージ600は、ハウジング110、発光ダイオードチップ120、波長変換部510、第1〜第3パッド132、134、136、密封部530及び表面障壁部520を含む。本実施例に対して説明するとき、前の実施例と同一の説明は省略する。
本実施例において、表面障壁部520は、発光ダイオードチップ120の側面及び上面に形成される。すなわち、表面障壁部520の一部は、発光ダイオードチップ120と波長変換部510との間に位置するようになる。
表面障壁部520の上部には、発光ダイオードチップ120と波長変換部510との接着のための接着剤610が介在する。
このとき、表面障壁部520は、上部に塗布された接着剤610の流動性を向上させる。また、接着剤610の流動性が向上し、塗布された接着剤610に気泡が発生することを防止することができる。また、接着剤610は均一な厚さで塗布され得る。よって、表面障壁部520は、波長変換部510が発光ダイオードチップ120の上部に傾斜して配置されることを防止することができる。その結果、発光ダイオードパッケージ600は、接着剤610に気泡が発生することを防止し、波長変換部510と発光ダイオードチップ120との間の接着力を向上させることができる。また、発光ダイオードパッケージ600は、接着剤610の気泡により、波長変換部510に向かっていた光が反射されて発光ダイオードチップ120に再入射されることを防止することができる。また、発光ダイオードパッケージ600は、接着剤610が均一な厚さで塗布され、波長変換部510が傾斜することを防止することによって、出射面全体にわたって均一に光変換を行うことができる。
図18は、本発明の第1実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。
図18を参考にすると、第1実施例に係るバックライトユニット700は、発光ダイオードパッケージ740、回路基板710及び導光板720を含む。
発光ダイオードパッケージ740は回路基板710上に配置される。このとき、発光ダイオードパッケージ740の前面は回路基板710の上面と平行な方向に向かうようになり、発光ダイオードパッケージ740の側面はソルダー730によって回路基板710の上面に接着される。
発光ダイオードパッケージ740は、第1〜第11実施例の発光ダイオードパッケージのうちいずれのパッケージであってもよい。ソルダー730は、ハウジング110に形成された溝Hに充填されるように塗布される。図18に示した溝Hは、前の実施例で説明した各パッドに形成された各溝H1〜H4のうち一つであってもよい。
導光板720は、光入射面が発光ダイオードパッケージ740の前面と向かい合うように配置される。
本実施例において、発光ダイオードパッケージ740は、その側面が回路基板710の上面に接合される。よって、本実施例のバックライトユニット700は、別途の回路基板710が成形されなくても、発光ダイオードパッケージ740の出射面から放出される光が導光板720の入射面に直接入射される。
このようなバックライトユニット700は、回路基板710を曲げるなどの別途の成形が必要ないので、工程単純化及び工程費用節減が可能である。
本実施例では図示していないが、バックライトユニット700は、一般的なバックライトユニットに含まれる他の構成部をさらに含んでもよい。
図19は、本発明の第2実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。
図19を参考にすると、第2実施例に係るバックライトユニット800は、第11実施例に係る発光ダイオードパッケージ810、回路基板710及び導光板720を含む。ここで、第1実施例に係るバックライトユニット800と同一の説明は省略する。
第12実施例に係る発光ダイオードパッケージ810は、ハウジング820の構造が他の実施例と異なっている。第12実施例の発光ダイオードパッケージ810の他の構成部は、第1〜第11実施例に係る発光ダイオードパッケージと同一であるので、それについての詳細な説明は省略する。
本実施例によると、発光ダイオードパッケージ810は、ハウジング820の内壁が曲がった構造である。ハウジング820の内壁は、中心部が外壁方向に凹状の構造である。すなわち、ハウジング820の側壁の中間部分の厚さt3は、ハウジング820の上部厚さt4より小さい。
ハウジング820の内壁の下部821のうち一部は、発光ダイオードチップ120の側面と接する。よって、発光ダイオードチップ120の側面に位置したハウジング820の厚さが厚いので、発光ダイオードチップ120の側面から放出された光がハウジング820を透過して外部に漏れることを防止することができる。また、ハウジング820の内壁の下部821のうち他の一部は、発光ダイオードチップ120の側面から漸次遠くなる構造を有する。よって、発光ダイオードチップ120の側面とハウジング820の内壁の下部821の一部は離隔し、それらの間は波長変換部140で充填される。発光ダイオードチップ120の側面と離隔したハウジング820の内壁の下部821は平らな構造であってもよく、凹状構造又は凸状構造であってもよい。ハウジング820の内壁の上部822は、ハウジング820の内壁の下部821と接続され、ハウジング820の開口部の入口まで延長された構造を有する。このとき、ハウジング820の内壁の上部822は平らな構造を有する。ハウジング820の内壁の上部822は、平らな構造に限定されなく、凸状又は凹状構造などの曲線を有する構造であってもよい。
発光ダイオードチップ120の側面から放出された光は、ハウジング820の内壁に反射される。ハウジングの内壁が下部から上部まで直線構造であるとき、内壁に反射された光の一部は、発光ダイオードパッケージ810のハウジング820の開口部の入口である出射面でない他の方向に進行し得る。しかし、本実施例のハウジング820は、互いに異なる厚さt3、t4を有する側壁による凹状構造の内壁により、光が発光ダイオードパッケージ810の出射面方向に進行するように反射させることができる。発光ダイオードチップ120の側面から放出された光の一部は、傾斜を有するハウジング820の内壁の下部821で反射されて出射面に向かうことができる。また、ハウジング820の内壁の上部822は、発光ダイオードチップ120から放出された光及びハウジング820の内壁の下部821に反射された光を出射面に案内するガイドとしての役割をすることができる。
したがって、本実施例に係るバックライトユニット800は、凹状の内壁を有するハウジング820によって内壁に反射された光が導光板720の入射面に向かうように誘導されるので、光抽出効率が向上する。
図19において、ハウジング820の内壁は、平面が曲がった構造で示されているが、ハウジング820の内壁は凹状の曲面であってもよい。
図20は、本発明の第3実施例に係るバックライトユニットを示した例示図である。
図20を参考にすると、第3実施例に係るバックライトユニット900は、複数の発光ダイオードパッケージ740、回路基板710及び導光板720を含む。
複数の発光ダイオードパッケージ740は、ハウジング110の後面に形成された保護層210を含む。
複数の発光ダイオードパッケージ740は、回路基板710の上部に並んで配列される。また、複数の発光ダイオードパッケージ740は、回路基板710にソルダー730で固定される。このとき、保護層210は、それぞれの発光ダイオードパッケージ740に塗布されたソルダー730が隣り合う発光ダイオードパッケージ740と接触することを防止する。すなわち、保護層210により、ソルダーは、それぞれの発光ダイオードパッケージ740領域内にのみ塗布される。
したがって、保護層210により、隣り合う各発光ダイオードパッケージ740間のソルダー730による短絡が防止されるので、複数の発光ダイオードパッケージ740は互いに最大限近接するように配置され得る。
複数の発光ダイオードパッケージ740が互いに近接して配置され得るので、各発光ダイオードパッケージ740間の非発光領域が減少する。また、互いに隣り合う各発光ダイオードパッケージ740間の光交差点が発生し、各発光ダイオードパッケージ740間にダークスポットが発生することを防止する。よって、バックライトユニット900は、導光板720の入射面全体にわたって光が均一に入射され得るので、導光板720を介して放出される光の均一度を向上させることができる。また、複数の発光ダイオードパッケージ740が互いに近接するように配置されるので、回路基板710により多い個数の発光ダイオードパッケージ740を装着することができる。このように、本実施例に係るバックライトユニット900は、保護層210によって複数の発光ダイオードパッケージ740が互いに近接して配置されるので、光の均一度及び明るさを向上させることができる。
上述したように、本発明に対しては、添付の図面を参照した実施例によって具体的に説明した。しかし、上述した実施例は、本発明の好適な例を挙げて説明したものに過ぎないので、本発明が前記実施例にのみ限定されるものと理解してはならなく、本発明の権利範囲は、後述する特許請求の範囲及びその等価概念で理解すべきであろう。
100、200、300、400、500、600、740、810 発光ダイオードパッケージ
110、820 ハウジング
110a 上部ハウジング部
110b 下部ハウジング部
120 発光ダイオードチップ
122 発光構造体
124 第1電極
126 第2電極
132 第1パッド
134 第2パッド
136 第3パッド
138 第4パッド
140、510 波長変換部
142 第1波長変換部
144 第2波長変換部
210 保護層
410 反射層
520 表面障壁部
530 密封部
610 接着剤
700、800、900 バックライトユニット
710 回路基板
720 導光板
730 ソルダー
821 ハウジングの内壁の下部
822 ハウジングの内壁の上部
H 溝
H1 第1溝
H2 第2溝
H3 第3溝
H4 第4溝
VC ビアホール

Claims (21)

  1. 一つ以上の発光ダイオードチップと、
    前記一つ以上の発光ダイオードチップが実装され、前記一つ以上の発光ダイオードチップから放出された光が外部に放出されるように少なくとも一面が開放されたハウジングと、
    前記ハウジングにおいて前記光が放出される第1面と異なる第2面に配置され、前記一つ以上の発光ダイオードチップと電気的に接続された複数のパッドと、
    を含み、
    前記ハウジングは、前記複数のパッドが配置された第2面と隣接した他の第3面に複数の溝が形成された発光ダイオードパッケージ。
  2. 前記複数のパッドのそれぞれと前記複数の溝のそれぞれは互いに対応する位置に形成された、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  3. 前記複数のパッド及び前記複数の溝のそれぞれは電気伝導性物質でコーティングされた、請求項2に記載の発光ダイオードパッケージ。
  4. 前記一つ以上の発光ダイオードチップは、光を放出する発光構造体、及び前記発光構造体とそれぞれ電気的に接続された第1電極及び第2電極を含み、
    前記第1電極及び前記第2電極は前記複数のパッドとそれぞれ電気的に接続された、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  5. 前記一つ以上の発光ダイオードチップは二つ以上であり、
    前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち一つの第1電極は、複数のパッドのうち一つと電気的に接続され、
    前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち他の一つの第2電極は、前記複数のパッドのうち他の一つと電気的に接続され、
    前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち前記一つの第1電極と前記二つ以上の発光ダイオードチップのうち前記他の一つの第2電極は互いに電気的に接続された、請求項4に記載の発光ダイオードパッケージ。
  6. 前記第1電極及び前記第2電極は、前記ハウジングに形成されたビアホールに充填された導電性物質によって前記複数のパッドのそれぞれと電気的に接続された、請求項4に記載の発光ダイオードパッケージ。
  7. 前記複数のパッドのそれぞれは、電気的に絶縁されるように所定の距離を有して離隔した、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  8. 前記複数のパッドのそれぞれは、前記ハウジングの前記第2面に所定の面積を有するように配置された、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  9. 前記複数の溝は、前記複数のパッドが配置された前記第2面及び前記第3面にわたって形成された、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  10. 前記複数の溝は、前記第2面、前記第3面、並びに前記第2面及び前記第3面に隣接した第4面にわたって形成された、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  11. 前記ハウジングは、外部基板に前記第3面が当接して接合される、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  12. 前記ハウジングにおいて、前記複数のパッドのそれぞれが前記外部基板とソルダーによって電気的に接続される、請求項11に記載の発光ダイオードパッケージ。
  13. 前記ソルダーは、前記複数の溝のそれぞれの少なくとも一部に充填されている、請求項12に記載の発光ダイオードパッケージ。
  14. 前記複数のパッド間に配置され、前記複数の溝を露出する保護層をさらに含む、請求項13に記載の発光ダイオードパッケージ。
  15. 前記保護層は、前記複数のパッドの少なくとも一部を覆う、請求項14に記載の発光ダイオードパッケージ。
  16. 前記ソルダーは、前記保護層によって露出した前記複数のパッド上に配置される、請求項14に記載の発光ダイオードパッケージ。
  17. 前記発光ダイオードチップの側面を覆い、前記発光ダイオードチップの側面から放出された光を反射する反射層をさらに含む、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  18. 前記発光ダイオードチップの上部に配置された波長変換部をさらに含む、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
  19. 前記発光ダイオードチップの側面、前記波長変換部の側面及び上面を取り囲むように配置された表面障壁部をさらに含む、請求項18に記載の発光ダイオードパッケージ。
  20. 前記発光ダイオードチップの側面及び上面を取り囲むように配置された表面障壁部をさらに含む、請求項18に記載の発光ダイオードパッケージ。
  21. 前記ハウジングの内壁は外壁方向に凹状に曲がった、請求項1に記載の発光ダイオードパッケージ。
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