KR101049488B1 - 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크기가 소형화되면서도 안정성이 우수한 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈을 위하여, 적어도 일 리드를 포함하는 리드프레임과, 상기 리드프레임 상의 발광소자와, 상기 리드프레임에 결합되고 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 개구를 한정하는 반사부를 일측에 갖는 몰딩재로서 상기 개구를 통해 상기 발광소자가 상기 몰딩재에서 노출되도록 하는 몰딩재를 구비하고, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장되되 상기 광이 방출될 방향의 반대방향으로 연장되어, 단부가 상기 몰딩재 외측으로 돌출된, 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈을 제공한다.

Description

측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈{Side view type light emitting device package and backlight module}
본 발명은 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 크기가 소형화되면서도 안정성이 우수한 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 발광소자는 전자장치, 예컨대 디스플레이장치에서 백라이트 모듈의 광원으로 사용되고 있다. 이러한 발광소자는 백라이트 모듈에 결합하기 전에 다양한 형태로 패키징될 수 있다. 이러한 발광소자용 패키지로써, 핸드폰이나 PDA 등의 소형 전자 통신 기기에는 측면 발광형(side view type) 발광소자 패키지가 이용되어 왔으나, TV, 모니터 등의 중대형 전자 기기에는 상면 발광형(top view type) 발광소자 패키지가 이용되어 왔다.
상면 발광형 발광소자 패키지들은 막대 형상의 기판 상에 실장되어 막대 형상의 발광소자 모듈을 형성한다. 이러한 발광소자 모듈은 도광판의 측면에 배치되어 에지형 백라이트 모듈을 형성한다.
그러나 에지형 백라이트 모듈은 막대 형상의 발광소자 모듈이 기판 상에 옆으로 뉘어서 배치되기 때문에 해당 부분의 두께가 두꺼워지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하고자 상면 발광형 발광소자 패키지 대신에 측면 발광형 발광소자 패키지를 에지형 백라이트 모듈에 채용하는 방안이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 크기가 소형화되면서도 안정성이 우수한 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 적어도 일 리드를 포함하는 리드프레임과, 상기 리드프레임 상의 발광소자와, 상기 리드프레임에 결합되고 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 개구(opening)를 한정하는 반사부(reflector)를 일측에 갖는 몰딩재를 구비하고, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장되되 상기 광이 방출될 방향의 반대방향으로 연장되어, 단부가 상기 몰딩재 외측으로 돌출된, 측면 발광형 발광소자 패키지를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 내부에서 외부로 신장되되, 절곡되어 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 저면에서 상기 몰딩재의 외부로 신장된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 측면에서 상기 몰딩재의 외부로 신장되되, 복수회 절곡되어, 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된 부분을 갖는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 리드프레임은 상기 발광소자가 배치되는 다이패드와, 상기 다이패드에 연결되어 상기 몰딩재의 저면으로 신장된 방열패드를 더 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 리드프레임은 상기 발광소자가 배치되는 다이패드와, 상기 다이패드에 연결되어 상기 몰딩재의 저면을 통해 상기 몰딩재의 내부에서 외부로 신장되되, 절곡되어 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된 방열패드를 더 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 다이패드와 상기 방열패드는 일체(一體)인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 상기 몰딩재의 두께를 t1, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드의 상기 몰딩재 외측으로 돌출된 부분의 상기 몰딩재로부터 멀어지는 방향으로의 길이를 t2라 하면, t1/t2는 3.5 내지 6.5인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 상기 몰딩재의 두께를 t1, 상기 몰딩재의 저면에서 저면에 대응하는 상면까지의 높이를 h라 하면, h/t1은 1.2 내지 2인 것으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 기판과, 상기 기판의 일 부분 상의 반사시트와, 상기 반사시트 상의 도광판과, 상기 기판의 다른 부분 상에 상기 도광판으로 광을 조사하도록 배치된 전술한 측면 발광형 발광소자 패키지들 중 어느 하나를 구비하는 백라이트 모듈을 제공한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈에 따르면, 크기가 소형화되면서도 안정성이 우수한 측면 발광형 발광소자 패키지 및 백라이트 모듈을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 II-II'선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 III-III'선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 측면도이다.
도 5는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 저면도이다.
도 6은 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 모듈을 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 10은 본 발명의 비교예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 II-II'선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 III-III'선을 따라 취한 단면도이고, 도 4는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 측면도이며, 도 5는 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 저면도이고, 도 6은 도 1의 측면 발광형 발광소자 패키지의 정면도이다.
상기 도면들을 참조하면, 본 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지는 리드프레임(10), 발광소자(20, light emitting device) 및 몰딩재(40)를 구비한다.
발광소자(20)는 전기 신호를 인가받아 광을 방출하는 소자로서 다양한 전자 장치의 광원으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 발광소자(20)는 화합물 반도체의 다이오드로 구성될 수 있고, 이러한 발광소자(20)는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)로 불릴 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 화합물 반도체의 물질에 따라서 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다. 한편, 발광소자(20)는 광 방출과 더불어 상당한 열을 발산할 수 있고, 이러한 열의 방출에 대해서는 후술한다.
리드프레임(10)은 적어도 한 개의 리드(14)를 포함하는데, 도면에서는 리드프레임(10)이 발광소자(20)를 중심으로 +y 방향과 -y 방향에 배치된 리드들(14)을 포함하는 경우를 도시하고 있다. 발광소자(20)는 리드프레임(10) 상에 배치될 수 있다. 예컨대 발광소자(20)는 적절한 접착 부재를 이용하여 리드 프레임(10) 상에 접합될 수 있다. 나아가, 발광소자(20)는 적절한 커넥터, 예컨대 본딩 와이어(미도시)를 이용하여 리드 프레임(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
리드프레임(10)은 도면에 도시된 것과 같이 리드(14) 외에 다이패드(12)를 더 포함할 수도 있는데, 리드프레임(10) 상에 배치되는 발광소자(20)는 특히 다이패드(12) 상에 배치될 수도 있다. 이 경우 다이패드(12)는 홈(13)을 갖도록 절곡되고, 발광소자(20)는 이 홈(13) 내의 다이패드(12) 상에 접합될 수 있다. 발광소자(2)가 홈(13) 내에 안착될 수 있도록, 홈(13)의 깊이는 발광소자(20)의 높이보다 클 수 있다.
리드들(14)은 발광소자(20)와 외부 기기 사이의 전기적 신호전달을 매개하는 역할을 할 수 있다. 리드들(14)의 수는 발광소자(20)에 따라서 적절하게 선택될 수 있는데, 예컨대 발광 다이오드의 경우 도시된 것과 같이 한 쌍의 리드들이 제공될 수 있다. 다이패드(12)는 발광소자(20)의 전기적인 신호전달에 직접 관여하지 않을 수 있다는 점에서, 리드들(14)과 분리되거나 또는 리드들(14)의 하나와 연결될 수도 있다. 도면에서는 발광소자(20)를 중심으로 +y 방향에 배치된 리드(14)가 다이패드(12)와 일체(一體)인 경우를 도시하고 있다. 물론 이와 달리 발광소자(20)를 중심으로 +y 방향에 배치된 리드(14)가 다이패드(12)와 이격되어 있되, 양자가 와이어링(배선) 등을 통해 전기적으로 연결될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 물론 와이어링은 리드(14)와 다이패드(12) 사이에 이루어지는 것이 아니라, 리드(14)와 발광소자(20) 사이에 이루어지는 것일 수도 있다. 물론 발광소자(20)를 중심으로 -y 방향에 배치된 리드(14)와 발광소자(20)도 와이어링(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
다이패드(12)와 리드(14)는 같은 물질로 구성되거나 또는 다른 물질로 구성될 수도 있다. 다이패드(12)와 리드(14)가 같은 물질로 구성된 경우, 리드프레임(10)은 도전성 플레이트를 펀칭 기술 등을 이용하여 패터닝하여 형성될 수 있다. 패키징 작업 중 다이패드(12)가 리드 프레임(10)으로부터 분리될 염려가 있는 경우, 다이패드(12)는 복수개의 리드(14)들 중 하나와 일체로 형성될 수도 있다.
몰딩재(40)는 리드프레임(10)에 결합되어 측면 발광형 발광소자 패키지의 전체적인 외형을 이룰 수 있다. 몰딩재(40)는 발광소자(20)에서 생성된 광이 방출될 방향(+x 방향)으로의 개구(52)를 한정하는 반사부(50)를 일측(+x 방향측)에 갖는다. 이에 따라 개구(52)를 통해 발광소자(20)가 몰딩재(40)에서 노출될 수 있다. 물론 발광소자(20)를 외부 습기 등으로부터 보호하기 위하여 발광소자(20)가 외부에 노출되지 않도록, 몰딩재(40)에서 노출된 발광소자(20)를 덮는 투광성 충진재(미도시)를 필요에 따라 형성할 수도 있음은 물론이다. 이러한 충진재에는 형광체가 혼입되어 홈(13) 및/또는 개구(52)에 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 형광체는 다양한 색상이 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 예컨대 형광체는 황색 형광체, 녹색 형광체 및 적색 형광체의 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 백색을 구현할 수 있으나, 본 실시예가 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 충진재는 홈(13)에만 채워지거나 또는 홈(13) 및 개구(52)에 같이 채워질 수도 있다. 예컨대, 홈(13)에는 형광체가 혼합된 충진재가 채워지고, 개구(52)에는 형광체 없는 (투명) 충진재가 별도로 채워질 수도 있다. 반사부(50)는 백라이트 모듈에 실장될 때는 도광판의 측면을 향하도록 배치된다. 이러한 반사부(50)는 발광소자(20)로부터 발산되는 광을 반사시켜 발광소자(20)의 발광효율을 높이는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 개구(52)는 경사면을 갖도록 형성될 수 있고, 경사면의 각도는 광 반사 효율과 성형성을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
몰딩재(40)는 리드 프레임(10) 상에 적절한 성형 방법, 예컨대 사출 성형법 또는 트랜스퍼 성형법을 이용하여 형성될 수 있다. 몰딩재(40)는 적절한 수지, 예컨대 에폭시 몰딩 수지를 포함할 수 있다. 반사부(50)는 개구(52)를 포함하는 몰딩재(40)의 일부분을 지칭할 수 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 리드프레임(10)의 적어도 일 리드(14)는 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 상기 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어, 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되어 있다. 구체적으로 설명하면, 리드프레임(10)의 적어도 일 리드(14)는 몰딩재(40)의 내부에서 외부로 신장되되 절곡되어 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되는데, 상기 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어, 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되어 있다. 이때, 리드들(140)의 몰딩재(40) 내부 부분을 내부리드(inner lead)로 지칭하고, 몰딩재(40) 외부 부분을 외부리드(outer lead)로 지칭할 수도 있다. 외부리드는 측면 발광형 발광소자 패키지와 외부 제품 사이의 전기적인 접점을 형성하기 위해 제공될 수 있다. 외부리드는 내부리드로부터 신장되고 몰딩재(40)의 바닥면 상으로 적어도 1회 절곡되어 배치될 수 있다.
이와 같은 측면 발광형 발광소자 패키지는 그 저면 하부에 위치하는, 즉 -z 방향에 위치하며 대략 xy평면에 평행한 인쇄회로기판(미도시)에 실장될 수 있다. 이때 측면 발광형 발광소자 패키지의 -z 방향 저면에 노출된 리드(14)는 인쇄회로기판에 솔더링되는데, 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지의 경우 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 함으로써, 솔더링을 통해 인쇄회로기판에 접촉하는 리드의 면적을 충분히 확보하여 측면 발광형 발광소자 패키지의 안정성을 획기적으로 높일 수 있다.
물론 본 발명의 비교예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면도인 도 10에 도시된 것과 같이, 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되, 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)이 아닌, 그 방향에 대략 수직인 측면 발광형 발광소자 패키지의 길이방향(±y 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 하는 것을 고려할 수도 있다. 그러나 이 경우 복수개의 측면 발광형 발광소자 패키지들을 ±y 방향으로 최대한 인접하여 일렬로 배열할 시, 리드(14)가 ±y 방향으로 연장되어 몰딩재(40) 외측으로 돌출되어 있기 때문에, 상호 인접한 측면 발광형 발광소자 패키지들 사이의 거리가 멀이질 수밖에 없다. 이에 따라 이러한 측면 발광형 발광소자 패키지들을 이용하여 백라이트 모듈 등을 제조할 시 단위길이당 측면 발광형 발광소자 패키지들의 개수가 줄어들어, 사이즈가 작으면서도 고효율인 백라이트 모듈 등을 구현할 수 없게 된다.
이와 달리 본 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지의 경우 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 함으로써, 솔더링을 통해 인쇄회로기판에 접촉하는 리드의 면적을 충분히 확보하여 측면 발광형 발광소자 패키지의 안정성을 획기적으로 높일 수 있으면서도, 이를 이용할 경우 사이즈가 작으면서도 고효율인 백라이트 모듈 등을 구현할 수 있게 된다.
참고로 도 10에 도시된 것과 같은 본 발명의 비교예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지는 공지된 것은 물론 아니다.
선택적으로, 도면에 도시된 것과 같이 반사부(50)와 그 하부의 몰딩재(40) 사이에는 턱이 있을 수 있고, 이러한 턱 부분 상에 리드(14)들, 예컨대 외부리드들이 배치됨으로써 반사부(50)와 리드(14)들이 서로 평탄해질 수 있다. 이에 따라서, 이 실시예에 따른 발광소자 패키지가 백라이트 모듈의 기판(도 9의 110 참조) 상에 탑재될 때, 리드(14)와 반사부(50)의 바닥 부분이 함께 기판(110) 상에 부착됨으로써 측면 발광 발광소자 패키지의 실장 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 측면 발광형 발광소자 패키지는 도 1 등에 도시된 것과 같이 광이 방출되는 방향(+x 방향)으로의 몰딩재(40)의 두께(t1, 도 4 참조)가 ±z 방향으로의 높이(h)에 비해 상대적으로 얇다. 이에 따라 측면 발광형 발광소자 패키지를 실장하기 위해 측면 발광형 발광소자 패키지를 인쇄회로기판 등에 배치시킬 시, 몰딩재(40)의 두께(t1)가 얇아 리드(14)가 인쇄회로기판에 접촉하는 상태에 있지 못하고 측면 발광형 발광소자 패키지가 쓰러지는 문제가 발생하는 등, 측면 발광형 발광소자 패키지의 핸들링이 용이하지 않게 될 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지의 경우 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 함으로써, 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)가 얇다 하더라도 리드(14)가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되는 만큼 측면 발광형 발광소자 패키지가 쓰러지지 않도록 할 수 있다. 특히 도 10에 도시된 본 발명의 비교예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지의 경우에는 리드(14)의 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출된다고 하더라도 측면 발광형 발광소자 패키지의 두께가 얇음으로 인해 쓰러지는 등의 문제를 해결할 수 없으나, 본 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지의 경우 그러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 할 시, 돌출되는 정도가 과도하게 크면 결국 이를 이용하여 백라이트 모듈을 형성한 디스플레이장치에 있어서 비발광부(dead space)가 커지게 된다. 또한 돌출되는 정도가 과도하게 크면 측면 발광형 발광소자 패키지를 인쇄회로기판에 실장시키는 리플로우 공정에서 해당 리플로우 공정의 안정성을 해쳐 수율을 저하시킬 수도 있다. 물론 돌출되는 정도가 미미할 경우에는 전술한 바와 같은 측면 발광형 발광소자 패키지의 핸들링 용이성이나 리플로우 공정 안정성을 저해할 수밖에 없다.
따라서 발광소자(20)에서 생성된 광이 방출될 방향(+x 방향)으로의 몰딩재(40)의 두께를 t1, 리드프레임(10)의 적어도 일 리드(14)의 몰딩재(40) 외측으로 돌출된 부분의 몰딩재(40)로부터 멀어지는 방향으로의 길이를 t2라 하면, t1/t2를 적절하게 유지할 필요가 있다. 다음 표 1은 t1과 t2의 비를 변화시키며 백라이트 모듈을 제조할 경우의 불량률을 나타내는 표이다.
수치조건(t1 : t2) 불량률
7.0 : 1 25.0%
6.5 : 1 5.0%
6.0 : 1 3.0%
5.5 : 1 2.0%
5.0 : 1 1.8%
4.5 : 1 1.7%
4.0 : 1 1.8%
3.5 : 1 2.0%
3.0 : 1 6.0%
2.0 : 1 7.0%
상기 표를 참조하면, t1/t2가 3.5 내지 6.5일 경우 불량률이 5% 이하로 확실하게 줄어듦을 확인할 수 있다. 따라서 t1/t2를 3.5 내지 6.5가 되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되어 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되도록 하더라도, 측면 발광형 발광소자 패키지의 ±z 방향으로의 높이(h)가 상당히 커지게 되면, 측면 발광형 발광소자 패키지를 실장하기 위해 측면 발광형 발광소자 패키지를 인쇄회로기판 등에 배치시킬 시 리드(14)가 인쇄회로기판에 접촉하는 상태에 있지 못하고 측면 발광형 발광소자 패키지가 쓰러지는 문제가 발생하는 등, 측면 발광형 발광소자 패키지의 핸들링이 용이하지 않게 될 수도 있다. 특히 리드(14)가 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장되도록 함으로써, 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 측면 발광형 발광소자 패키지가 넘어지는 것을 효과적으로 방지할 수는 있지만, 몰딩재(40)의 높이(h)가 적정 수준 이상으로 커지게 되면 측면 발광형 발광소자 패키지가 광이 방출될 방향(+x 방향)으로 넘어지는 현상이 발생하게 된다. 따라서 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)와 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h) 사이의 관계를 설정하는 것 역시 중요하다.
다수의 반복된 실험 결과, 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)가 1.5mm일 시, 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h)가 3mm를 넘어가게 되면, 측면 발광형 발광소자 패키지를 실장하기 위해 측면 발광형 발광소자 패키지를 인쇄회로기판 등에 배치시킬 시 리드(14)가 인쇄회로기판에 접촉하는 상태에 있지 못하고 측면 발광형 발광소자 패키지가 쓰러지는 비율이 급격하게 증가하였다. 따라서 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)와 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h)의 비는 1:2 이하인 것이 바람직하다.
그리고 역시 다수의 반복된 실험 결과, 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)가 1.5mm일 시, 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h)가 1.8mm에 미치지 못하면, 측면 발광형 발광소자 패키지를 도광판 등과 함께 백라이트 모듈에 장착할 시, 측면 발광형 발광소자 패키지의 발광소자(20)의 중심과 도광판의 중심을 적절히 맞추는데 문제가 발생함을 알 수 있었다. 측면 발광형 발광소자 패키지의 발광소자(20)의 중심과 도광판의 중심을 적절히 맞추지 못하면 백라이트 모듈의 효율이 급격하게 저하된다. 따라서 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)와 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h)의 비는 1:1.2 이상인 것이 바람직하다.
결국 몰딩재(40)의 ±z 방향으로의 높이(h)와, 측면 발광형 발광소자 패키지의 몰딩재(40)의 두께(t1)는 1.2 ≤ h/t1 ≤ 2와 같은 관계를 만족시키도록 함으로써, 측면 발광형 발광소자 패키지의 안정성의 획기적 향상 및 백라이트 모듈에서의 광효율 저하 방지를 효과적으로 달성할 수 있다.
한편, 리드프레임(10)은 발광소자(20)가 배치되는 다이패드(12) 외에, 다이패드(12)에 연결되어 몰딩재(40)의 저면으로 신장된 방열패드(30)를 더 포함할 수도 있다. 발광소자(20)는 작동 시 광을 생성하는 것 외에 열도 생성할 수 있는바, 과도한 열이 발생하게 되면 발광소자(20) 등의 성능을 저해할 수도 있다. 이를 방지하기 위하여 발광소자(20)에서 발생된 열을 외부로 배출하는 방열패드(30)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우 발광소자(20)로부터 발산되는 열은 그 하부의 다이패드(12)를 통해서 방열패드(30)로 전달되고, 방열패드(30)를 통해서 외부로 방출될 수 있다.
방열패드(30)는 다이패드(12)에 연결되어 몰딩재(40)의 저면을 통해 몰딩재(40)의 내부에서 외부로 신장되되, 절곡되어 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 -x 방향으로 연장될 수도 있다(도 3 참조). 선택적으로, 반사부(50)와 그 하부의 몰딩재(40) 사이에는 턱이 있고, 방열패드(30)는 이 턱 부분 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 이 실시예에 따른 측면 발광 발광소자 패키지가 백라이트 모듈의 기판(도 9의 110 참조) 상에 탑재될 때, 방열패드(30)와 반사부(50)의 바닥 부분이 함께 기판(110) 상에 부착됨으로써 측면 발광형 발광소자 패키지의 실장 신뢰성이 향상될 수 있다.
물론 이와 달리 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 측단면도인 도 7에 도시된 것과 같이 방열패드(30a)가 절곡되지 않고 그 단부면이 몰딩재(40)의 저면과 대략 일치하게 될 수도 있다. 이 경우, 다이패드(12a)의 두께가 도 1의 다이패드(12)에 비해서 상대적으로 두꺼워질 필요가 있다. 이로 인해 다이패드(12a)를 절곡시키기 어렵기 때문에, 다이패드(12a)의 표면에 덴트(dent)를 형성하여 발광소자(20) 실장용 홈(13a)을 형성할 수도 있다.
어떤 경우이든, 다이패드(12)와 방열패드(30, 30a)는 일체(一體)일 수 있다. 물론 양자는 분리되어 성형된 후 연결될 수도 있다. 방열패드(30)는 열전도도가 높은 물질, 예컨대 금속으로 형성될 수 있다.
도 1 등에 도시된 것과 같이, 리드프레임(10)의 적어도 일 리드(14)는 몰딩재(40)의 저면에서 몰딩재(40)의 내부에서 외부로 신장된 것일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 저면 사시도인 도 8에 도시된 것과 같이, 리드프레임(10)의 적어도 일 리드(14)는 몰딩재(40)의 측면에서 몰딩재(40)의 내부에서 외부로 신장될 수 있다(즉, ±y 방향으로 신장될 수 있다). 이때 이 리드(14)는 복수회 절곡됨으로써, 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장된 부분을 가져, 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되어 연장되도록 할 수 있다.
구체적으로 설명하면 리드(14)는 몰딩재(40)의 내부에서 외부로 ±y 방향으로 신장되는데, 외부에 노출되는 부분에서 절곡되어 -x 방향으로 향하게 되지만 그 부분에서 -z 방향으로 연장된 부분도 가져, 몰딩재(40)의 측면과 저면이 만나는 부분에서 다시 한번 절곡되어 +y 방향으로 향하게 되지만 그 부분에서 -x 방향으로 연장된 부분도 가짐으로써, 결국 몰딩재(40)의 저면에 밀착해 몰딩재(40)의 저면을 따라 연장되되 광이 방출될 방향(+x 방향)의 반대방향(-x 방향)으로 연장된 부분을 가져, 그 단부가 몰딩재(40) 외측으로 돌출되어 연장되도록 할 수 있다.
한편, 반사부(50)는 도시된 것과 같이 개구(52) 아래의 바닥부(54) 및 개구(52) 위의 천정부(56)를 포함할 수 있다. 도 6에 명확하게 도시된 바와 같이, 반사부(50)는 개구(52)의 중심이 위로 치우친 비대칭 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 반사부(50)는 바닥부(54)의 두께가 천정부(56)의 두께보다 큰 수직 비대칭 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조는 개구(52)의 중심 높이를 높이는 데 기여하고, 후술하는 바와 같이 백라이트 모듈에서 광 손실을 줄이는 데 기여할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 모듈을 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 백라이트 모듈은 기판(110)과, 기판(110)의 일 부분 상의 반사시트(115)와, 반사시트(115) 상의 도광판(120)과, 기판(110)의 다른 부분 상에 배치되되 도광판(120)으로 광을 조사하도록 배치된, 전술한 바와 같은 실시예들 중 어느 하나에 따른 측면 발광형 발광소자 패키지(130)를 구비한다. 기판(110)은 소정 회로 배선이 형성된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 백라이트 모듈의 경우 측면 발광형 발광소자 패키지(130)의 리드 단부가 -x 방향으로 연장되어 몰드재 외측으로 돌출됨으로써, 측면 발광형 발광소자 패키지(130)의 기판(110)에의 접합 안정성을 높이며 또한 그 제조 공정 중 측면 발광형 발광소자 패키지(130)의 핸들링 용이성을 효과적으로 높일 수 있다.
한편, 이러한 구조에서, 측면 발광형 발광소자 패키지(130)와 도광판(120)의 두께 차이 및 반사시트(115)의 개재로 인해서 기판(110) 수직 방향을 기준으로 측면 발광형 발광소자 패키지(130) 내 반사부(도 1의 50)의 개구(도 1의 52) 중심과 도광판(120)의 중심을 일치시키기 어려워 질 수 있다. 하지만, 전술한 바와 같이 반사부(50)를 수직 비대칭 구조로 형성하여 개구(52)의 중심을 높임으로써, 개구(52)의 중심과 도광판(120)의 중심을 일치시킬 수 있다.
이에 따라 도광판(120)의 측면 중심을 향해서 발광소자(도 1의 20)로부터 광이 조사되어 백라이트 모듈에서 광 손실을 줄여 저 전력 하에서도 높은 발광 효율을 가질 수 있다. 따라서 이 실시예에 따른 백라이트 모듈은 고전력 전자 장치 뿐만 아니라 소형 저전력 전자 장치의 광원으로 사용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 리드프레임 12: 다이패드
14: 리드 20: 발광소자
30: 방열패드 40: 몰딩재
50: 반사부 52: 개구
54: 바닥부 56: 천정부

Claims (10)

  1. 적어도 일 리드를 포함하는 리드프레임;
    상기 리드프레임 상의 발광소자; 및
    상기 리드프레임에 결합되고, 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 개구를 한정하는 반사부를 일측에 갖는 몰딩재;를 구비하고,
    상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장되되 상기 광이 방출될 방향의 반대방향으로 연장되어, 단부가 상기 몰딩재 외측으로 돌출되며, 상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 상기 몰딩재의 두께를 t1, 상기 리드프레임의 적어도 일 리드의 상기 몰딩재 외측으로 돌출된 부분의 상기 몰딩재로부터 멀어지는 방향으로의 길이를 t2라 하면, t1/t2는 3.5 내지 6.5인, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 내부에서 외부로 신장되되, 절곡되어 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 저면에서 상기 몰딩재의 외부로 신장된, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 리드프레임의 적어도 일 리드는 상기 몰딩재의 측면에서 상기 몰딩재의 외부로 신장되되, 복수회 절곡되어, 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된 부분을 갖는, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 리드프레임은 상기 발광소자가 배치되는 다이패드와, 상기 다이패드에 연결되어 상기 몰딩재의 저면으로 신장된 방열패드를 더 포함하는, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 리드프레임은 상기 발광소자가 배치되는 다이패드와, 상기 다이패드에 연결되어 상기 몰딩재의 저면을 통해 상기 몰딩재의 내부에서 외부로 신장되되, 절곡되어 상기 몰딩재의 저면에 밀착해 상기 몰딩재의 저면을 따라 연장된 방열패드를 더 포함하는, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 다이패드와 상기 방열패드는 일체(一體)인, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자에서 생성된 광이 방출될 방향으로의 상기 몰딩재의 두께를 t1, 상기 몰딩재의 저면에서 저면에 대응하는 상면까지의 높이를 h라 하면, h/t1은 1.2 내지 2인, 측면 발광형 발광소자 패키지.
  10. 기판;
    상기 기판의 일 부분 상의 반사시트;
    상기 반사시트 상의 도광판; 및
    상기 기판의 다른 부분 상에 상기 도광판으로 광을 조사하도록 배치된, 제1항 내지 제6항, 및 제9항 중 어느 한 항의 측면 발광형 발광소자 패키지를 구비하는 백라이트 모듈.
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