KR100930425B1 - 측면 발광 다이오드 패키지 - Google Patents

측면 발광 다이오드 패키지 Download PDF

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Abstract

개시된 측면 발광 다이오드 패키지는 (+)극 및 (-)극으로 절연 구분되며, 후방으로 다운셋되어 LED 칩이 실장되는 리드 프레임과, 리드 프레임의 전면에 결합하고, LED 칩의 광출 경로로의 중공을 형성하는 내벽면이 경사짐에 의해 전방으로 중공이 확장되는 반사 하우징 및 리드 프레임의 후면에 결합하여 리드 프레임을 지지하는 지지 하우징을 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 금속재인 리드 프레임을 다운셋시키고, 상기 다운셋된 부분의 측벽을 소정 각도로 경사지게 하여, LED 칩에서 발광된 빛의 반사판으로 이용함으로써, 종래 광각으로 발광된 빛의 제한된 반사각에 의해 반사 효율 저하 및 반사판의 빛 흡수에 의한 반사 효율 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
측면 발광 다이오드, 리드 프레임, 다운셋

Description

측면 발광 다이오드 패키지{SIDE VIEW LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE}
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로서, 특히 측면에서 발광할 수 있는 측면 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
정보통신의 발달과 더불어 화합물 반도체 기술의 발전은 새로운 빛의 혁명을 예고하고 있다.
LED(light emitting diode)로 잘 알려진 발광 다이오드는 전자 제품에서 문자나 숫자 등을 표시하기 위한 것으로, 반도체의 p-n 접합부에 전류가 흐르면 빛을 내는 금속간 화합물 접합 다이오드를 말한다.
발광 다이오드 패키지는 그 사용 용도에 따라 탑 뷰(top view) 방식과 사이드 뷰(side view) 방식으로 구분할 수 있는데, 탑 뷰 방식의 경우, 화면에 대해 직접 빛을 조사하는 방식이고, 사이드 뷰 방식의 경우, 화면 측면에서 도광판으로 빛을 조사하여 도광판에서 화면으로 반사하는 방식을 말한다.
사이드 뷰 방식은 전자 제품의 두께를 줄이거나, 공간 확보를 위한 수단으로 제시되어 현재는 핸드폰이나 네비게이션(navigation), 노트북(notebook) 등의 백라이트(backlight)에 사용되고 있다.
도 1은 종래 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지(10)는 리드 프레임(lead frame;13)과, 반사 하우징(11) 및 지지 하우징(12)을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임(13)은 (+)극 및 (-)극이 절연된 상태로 구분되고, 상기 지지 하우징(12) 상에 결합되며, 상기 리드 프레임(13) 상에는 LED 칩(14)이 실장 및 와이어(wire;15)에 의해 접속되어 상기 LED 칩(14)이 발광할 수 있도록 전원을 인가한다.
상기 반사 하우징(11)은 상기 리드 프레임(13) 상에 결합되고, 상기 LED 칩(14)이 외부로 노출되도록 중공(11b)이 형성되며, 상기 리드 프레임(13)의 양 단부는 상기 반사 하우징(11)의 측면으로 돌출된다.
상기 중공(11b)은 반사 하우징(11)의 내벽면(11a)에 의하여 형성되는데, 상기 내벽면(11a)은 반사판으로 기능하기 위해 소정의 각도로 경사진 형태를 가진다.
상기 내벽면(11a)을 경사진 형태로 형성하는 이유는 LED 칩(14)에서 발생된 빛을 반사하여 빛의 진행 경로에 변경을 가함에 의해 외부로 출사되는 빛의 효율을 향상시키기 위함이다.
상기와 같은 구조의 측면 발광 다이오드 패키지(10)는 LED 칩(14)에서 발광된 빛 중 광각(廣角)의 빛의 반사 시, 제한된 반사각에 의해 일부의 빛은 외부로 출사되지 못해 전체적인 광효율이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 상기 고분자 수지는 금속과는 다르게 빛의 일부를 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문에 LED 칩(14)에서 발광된 빛의 일부는 내벽면에서 반사되지 않고 흡수되어 외부로 출사되는 빛의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LED 칩에서 발광되어 외부로 출사되는 빛의 효율을 향상시킬 수 있는 개선된 측면 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 측면 발광 다이오드 패키지는 LED 칩이 실장되는 리드 프레임과, 빛의 광출 경로를 제공하는 반사 하우징 및 상기 리드 프레임을 지지하는 지지 하우징을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임은 중심부가 후방으로 다운셋되고, 상기 다운셋된 평면 상에 LED 칩이 실장되며, (+)극 및 (-)극으로 절연 구분될 수 있다.
상기 다운셋된 부분의 측벽은 소정 각도로 경사져 상기 LED 칩에서 발광된 빛의 진행 경로를 변경할 수 있다.
상기 반사 하우징은 상기 리드 프레임의 전면에 결합하고, 상기 LED 칩의 광출 경로로의 중공을 형성하는 내벽면이 소정 각도로 경사짐에 의해 전방으로 상기 중공이 확장되어 반사각 및 광출 경로를 확장할 수 있다.
상기와 같은 구조의 측면 발광 다이오드 패키지에 의하면, 금속재인 리드 프레임을 다운셋시키고, 상기 다운셋된 부분의 측벽을 소정 각도로 경사지게 하여, LED 칩에서 발광된 빛의 반사판으로 이용함으로써, 종래 광각으로 발광된 빛의 제 한된 반사각에 의해 반사 효율 저하 및 반사판의 빛 흡수에 의한 반사 효율 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ―Ⅰ´선에 따른 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 LED 칩(140)이 실장되는 리드 프레임(130)과, 반사 하우징(110) 및 지지 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)에 전원을 공급하는 전극으로, (+)극 및 (-)극으로 절연 구분되어 와이어(150)에 의해 상기 LED 칩(140)과 접속될 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)이 실장되는 중심부가 후방으로 다운셋(downset)될 수 있다.
상기 중심부의 다운셋에 의하여 상기 리드 프레임(130)에는 측벽(131)이 형성될 수 있으며, 상기 측벽(131)은 소정 각도로 경사질 수 있다.
상기 반사 하우징(110)은 상기 리드 프레임(130)의 전방에 결합하며, 상기 LED 칩(140)이 외부로 노출되어 상기 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 광출 경로로서 기능할 수 있도록 중공(112)이 형성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에서 상기 중공(112)은 중앙 부분이 확장된 구조를 가진다.
예컨대, 상기 반사 하우징(110)의 일 측면, 즉 상기 반사 하우징(110)의 하면 중 중심부(113)가 하부로 돌출된 요철 형태로 형성된다.
따라서, 상기 반사 하우징(110)의 일 측면에서 가장자리 부분은 중앙 부분에 비해 리세스된 공간(114)이 형성되고, 상기 중공(112)의 중앙 부분 면적은 가장자리 부분에 비해 확대될 수 있다.
상기 가장자리의 리세스된 공간(114)에는 상기 리드 프레임(130) 중 상기 반사 하우징(110)의 양 측면 또는 지지 하우징(120)의 양 측면과 반사 하우징(110)의 양 측면 사이를 통해 외부로 노출된 부분이 수용 배치될 수 있다.
결과적으로, 상기 중공(112)의 확장된 부분에 의해 LED 칩(140)으로부터 발광되는 빛의 광경로가 확보되고, 상기 리드 프레임(130)은 패키지의 하부로 돌출되지 않고 상기 반사 하우징(110)의 리세스된 공간(114)에 배치됨으로써 상기 측면 발광 다이오드 패키지(100)의 전체 두께를 줄일 수 있다.
상기 반사 하우징(110)의 상부 및 하부의 수직 두께는 동일할 수 있는데, 이는 상기 중공(112)의 면적을 확대시킬 수 있다.
상기 중공(112)을 형성하는 반사 하우징(110)의 내벽면(111)은 상기 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 광출 경로로서 소정 각도로 경사질 수 있으며, 그 경사는 후방에서 수렴되는 형태로 상기 리드 프레임(130)의 경사진 측벽(131)에 연결될 수 있다.
즉, 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131)과 상기 반사 하우징(110)의 내벽면(111)의 경사각은 동일하게 형성되어 상기 리드 프레임(130) 전방에 상기 반사 하우징(110)의 결합 시 상기 측벽(131)과 상기 내벽면(111)은 연속적으로 연결될 수 있다.
상기 리드 프레임(130)의 양 단부는 상기 반사 하우징(110)을 관통하여 외부로 돌출되어 외부 전원에 접속될 수 있다.
상기 지지 하우징(120)은 상기 리드 프레임(130)의 후방에 결합하여 상기 리드 프레임(130)을 지지할 수 있다.
상기 반사 하우징(110) 및 상기 지지 하우징(120)은 사출 공정에 의하여 상기 리드 프레임(130)의 전후에 결합할 수 있다.
상기와 같은 구조의 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 리드 프레임(130)의 경사진 측벽(131)을 상기 반사 하우징(110)의 경사진 내벽면(111)과 같이 반사판으로 이용하여 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 진행 경로를 변경할 수 있다.
즉, LED 칩(140)에 인접한 부분에서는 반사판으로 리드 프레임(130)의 측 벽(131)을 이용하고, 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131) 외곽에서는 반사 하우징(110)의 내벽면(111)을 반사판으로 이용할 수 있다.
상기와 같은 구조에 의하면, 반사판의 일부를 반사 효율이 좋은 금속재의 리드 프레임(130)에 의하므로, 반사판에서의 빛의 일부가 흡수되는 현상 등을 완화시켜 측면 발광 다이오드 패키지(100)의 전체적인 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 정면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ―Ⅱ´선에 따른 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 LED 칩(140)이 실장되는 리드 프레임9130)과, 반사 하우징(110) 및 지지 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)에 전원을 공급하는 전극으로, (+)극 및 (-)극으로 절연 구분되어 와이어(150)에 의해 상기 LED 칩(140)과 접속될 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)이 실장되는 부분의 전극이 후방으로 다운셋될 수 있다.
상기 다운셋에 의하여 상기 리드 프레임(130)의 일측 전극에는 측벽(131)이 형성될 수 있으며, 상기 측벽(131)은 소정 각도로 경사질 수 있다.
상기 반사 하우징(110)은 상기 리드 프레임(130)의 전방에 결합하며, 상기 LED 칩(140)이 외부로 노출되어 상기 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 광출 경로로서 기능할 수 있도록 중공(112)이 형성될 수 있다.
상기 반사 하우징(110)의 상부 및 하부의 수직 두께는 동일할 수 있는데, 이는 상기 중공(112)의 면적을 확대시킬 수 있다.
상기 중공(112)을 형성하는 반사 하우징(110)의 내벽면(111)은 소정 각도로 경사질 수 있으며, 그 경사는 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131)과 동일한 경사각을 가질 수 있다.
상기 반사 하우징(110)의 내벽면(111)의 경사와 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131)의 경사는 서로 단차가 형성되어 전방으로 상기 중공(112)이 확장될 수 있다.
상기 지지 하우징(120)은 상기 리드 프레임(130)의 후방에 결합하여 상기 리드 프레임(130)을 지지할 수 있으며, 상기 리드 프레임(130)의 양 전극 사이를 절연할 수 있다.
상기 리드 프레임(130)의 양 전극 사이를 절연하는 부분의 지지 하우징(120)은 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131)과 동일하게 소정 각도로 경사져 반사판으로 기능할 수 있다.
상기와 같은 구조의 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 리드 프레임(130)의 경사진 측벽(131) 및 지지 하우징(120)의 경사면(121)을 상기 반사 하우징(110)의 경사진 내벽면(111)과 같이 반사판으로 이용하여 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 진행 경로를 변경할 수 있다.
즉, 상기의 구조에서는 반사판이 2개의 층으로 형성될 수 있다.
상기 2개의 층 중 1층의 반사판은 LED 칩(140)에 인접한 부분으로 리드 프레 임(130)의 경사진 측벽(131) 및 지지 하우징(120)의 경사면(121)을 이용하여 LED 칩(140)에서 발광된 빛 중 광각의 빛을 반사하는데 이용할 수 있다.
상기 2개의 층 중 2층은 반사 하우징(110)의 경사진 내벽면(111)으로, 상기 1층 이외로 발광되는 빛 또는 1층의 반사판에서 반사된 빛을 재차 반사할 수 있다.
상기와 같은 구조에 의하면, 반사율이 좋은 금속재의 리드 프레임을 반사판으로 사용할 수 있고, 또한 2개의 층으로 반사판을 형성함으로써, 종래 광각으로 발광하여 반사판에 의한 반사 시 반사각이 제한되어 외부로 출사가 방해되던 현상을 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 LED 칩(140)이 실장되는 리드 프레임(130)과, 반사 하우징(110) 및 지지 하우징(120)을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)에 전원을 공급하는 전극으로, (+)극 및 (-)극으로 절연 구분되어 와이어(150)에 의해 상기 LED 칩(140)과 접속될 수 있다.
상기 리드 프레임(130)은 상기 LED 칩(140)이 실장되는 부분의 전극 및 타 전극 중 일부가 후방으로 다운셋되어 상기 LED 칩(140)을 중심으로 서로 대칭 구조와 유사한 구조일 수 있다.
즉, 만일 절연된 부분이 연결되어 있다면 상기 LED 칩(140)을 중심으로 서로 대칭 구조일 수 있다.
상기 다운셋에 의하여 상기 리드 프레임(130)에는 측벽(131)이 형성될 수 있으며, 상기 측벽(131)은 소정 각도로 경사질 수 있다.
상기 반사 하우징(110)은 상기 리드 프레임(130)의 전방에 결합하며, 상기 LED 칩(140)이 외부로 노출되어 상기 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 광출 경로로서 기능할 수 있도록 중공(112)이 형성될 수 있다.
상기 반사 하우징(110)의 상부 및 하부의 수직 두께는 동일할 수 있는데, 이는 상기 중공의 면적을 확대시킬 수 있다.
상기 중공(112)을 형성하는 반사 하우징(110)의 내벽면(111)은 소정 각도로 경사질 수 있으며, 상기 반사 하우징(110)의 내벽면(111)의 경사와 상기 리드 프레임(130)의 측벽(131)의 경사는 외측으로 확장되듯이 서로 단차가 형성될 수 있다.
상기 지지 하우징(120)은 상기 리드 프레임(130)의 후방에 결합하여 상기 리드 프레임(130)을 지지할 수 있다.
상기와 같은 구조의 측면 발광 다이오드 패키지(100)는 리드 프레임(130)의 경사진 측벽(131)을 상기 반사 하우징(110)의 경사진 내벽면(111)과 같이 반사판으로 이용하여 LED 칩(140)에서 발광된 빛의 진행 경로를 변경할 수 있다.
즉, 상기의 구조에서는 반사판이 2개의 층으로 형성될 수 있다.
상기 2개의 층 중 1층의 반사판은 LED 칩(140)에 인접한 부분으로 리드 프레임(130)의 경사진 측벽(131)을 이용하여 LED 칩(140)에서 발광된 빛 중 광각의 빛을 반사하는데 이용할 수 있다.
상기 2개의 층 중 2층은 반사 하우징(110)의 경사진 내벽면(111)으로, 상기 1층 이외로 발광되는 빛 또는 1층의 반사판에서 반사된 빛을 재차 반사할 수 있다.
상기와 같은 구조에 의하면, 반사율이 좋은 금속재의 리드 프레임을 반사판으로 사용할 수 있고, 또한 2개의 층으로 반사판을 형성함으로써, 종래 광각으로 발광하여 반사판에 의한 반사 시 반사각이 제한되어 외부로 출사가 방해되던 현상을 제거할 수 있다.
도 1은 종래 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 Ⅰ―Ⅰ´선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 정면도.
도 5는 도 4의 Ⅱ―Ⅱ´선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면 발광 다이오드 패키지를 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100... 측면 발광 다이오드 패키지 110... 반사 하우징
111... 내벽면 120... 지지 하우징
130... 리드 프레임

Claims (8)

  1. (+)극 및 (-)극으로 절연 구분되며, 후방으로 다운셋되어 LED 칩이 실장되는 리드 프레임;
    상기 리드 프레임의 전면에 결합하고, 상기 LED 칩의 광출 경로로의 중공을 형성하는 내벽면이 경사짐에 의해 전방으로 상기 중공이 확장되는 반사 하우징; 및
    상기 리드 프레임의 후면에 결합하여 상기 리드 프레임을 지지하는 지지 하우징을 포함하되,
    상기 반사 하우징의 일면 중심부는 하방으로 돌출되어 상기 중공의 공간을 확장하고,
    상기 중심부의 돌출에 의하여 형성된 상기 중심부의 양 측부의 리세스된 공간에는 상기 리드 프레임 중 상기 반사 하우징의 측부를 통해 외부로 노출된 부분이 배치되는 측면 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다운셋된 리드 프레임의 양 측벽은 상기 반사 하우징의 내벽면과 동일한 경사를 가지며 상기 내벽면에 연속적으로 연결된 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다운셋된 리드 프레임의 측벽은 상기 경사진 내벽면과 단차를 이루며 경사진 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사 하우징은 상부 및 하부의 수직 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 측면 발광 다이오드 패키지.
  8. 삭제
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