KR101103944B1 - 발광소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 칩과, 상기 발광 칩에 전기적으로 연결된 리드 프레임과, 상기 발광 칩의 광 출사면에 형성된 고정돌기를 포함하는 몸체; 및 상기 발광 칩에서 출광된 빛의 색상 및 광학 특성 중 적어도 어느 하나를 변화시키며, 상기 고정돌기에 결합되는 고정홀이 형성된 광학필름을 포함한다.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
실시예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자이다. 최근 발광 다이오드는 휘도가 점차 증가하게 되어 디스플레이용 광원, 자동차용 광원 및 조명용 광원으로 사용이 증가하고 있다.
최근에는 청색 또는 녹색 등의 단파장 광을 생성하여 풀 컬러 구현이 가능한 고출력 발광 칩이 개발된바 있다. 이에, 발광 칩으로부터 출력되는 광의 일부를 흡수하여 광의 파장과 다른 파장을 출력하는 형광체를 발광 칩 상에 포팅함으로써, 다양한 색의 발광 다이오드를 조합할 수 있으며 백색 광을 발광하는 발광 다이오드도 구현이 가능하다.
실시예는 사용자의 선택에 따라 발광 색상을 용이하게 변경할 수 있고, 다양한 발광 색상을 구현할 수 있는 발광소자 패키지를 제공한다.
실시예에 의한 발광소자 패키지는, 발광 칩과, 상기 발광 칩에 전기적으로 연결된 리드 프레임과, 상기 발광 칩의 광 출사면에 형성된 고정돌기를 포함하는 몸체; 및 상기 발광 칩에서 출광된 빛의 색상 및 광학 특성 중 적어도 어느 하나를 변화시키며, 상기 고정돌기에 결합되는 고정홀이 형성된 광학필름을 포함한다.
실시예는 사용자의 선택에 따라 발광 색상을 용이하게 변경할 수 있고, 다양한 발광 색상을 구현할 수 있는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 2는 제1실시예에 따른 발광소자 패키지의 요부 확대도이다.
도 3은 제2실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 4는 제3실시예에 따른 발광소자 패키지의 요부 확대도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이고, 도 2는 제1실시예에 따른 발광소자 패키지의 요부 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 칩(50)이 안착되고, 발광 칩(50)에 전기적으로 연결된 복수개의 리드 프레임(21)을 포함하며, 광 출사면의 소정 영역에는 고정돌기(10)가 형성된 몸체(1)와, 몸체(1)의 고정돌기(10)에 대응되는 고정홀(110)이 형성된 광학필름(Photo Luminescent Film)(100)을 포함한다.
몸체(1)는 대략 직육면체 형태로 형성되어, 상부에 제1캐비티(13)가 형성될 수 있다. 몸체(1)는 발광 칩(50)과 리드 프레임(21) 등, 발광 칩(50)의 구동을 위한 구성들을 패키지로 집적하기 위한 구조물로서, 그 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 이에, 몸체(1)는 사출이 용이한 폴리머(Polymer)계 수지를 이용하여 형성될 수 있으며, 폴리머계 수지로는 예를 들어, PPA(Polyphthal amide) 또는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 등과 같은 재질이 이용될 수 있다. 물론, 몸체(1)는 이와 같은 수지 재질에 한정되는 것은 아니며 다양한 수지재가 소재로 이용될 수 있다.
고정돌기(10)는 몸체(1)의 소정 영역에는 광학필름(100)의 고정홀(110)과 결합 가능한 형상 및 위치를 갖도록 형성된다. 제1실시예에 따른 발광소자 패키지는 발광 칩(50)의 광이 출사되는 광 출사면의 외각 영역에 봉 형상의 고정돌기(10)가 형성된 경우를 예시하고 있다. 고정돌기(10)는 광학필름(100)의 고정홀(110)과 거의 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 광학필름(100)은 고정돌기(10)와 고정홀(110) 간의 마찰력에 의해 고정된 상태로 유지될 수 있다. 이에, 고정돌기(10)는 실리콘, 고무 등의 마찰력이 높은 소재로 형성될 수 있으며, 혹은, 몸체(1)와 동일한 소재로 고정돌기(10)를 형성한 후 마찰력이 향상되도록 표면을 코팅하는 것이 가능하다. 또한, 고정돌기(10)의 표면에 요철 패턴을 형성함으로써 광학필름(100)의 이탈을 방지하는 것도 가능하다.
리드 프레임(21)은 몸체(1)에 형성되어 외부로부터 공급되는 구동전원을 발광 칩(50)에 전달한다. 복수개의 리드 프레임(21)은 상호 서로 전기적으로 분리되어 있으며, 각 리드 프레임(21)은 몸체(1)를 관통하여 일측이 제1캐비티(13) 내로 노출되고 타측이 몸체(1)의 측면으로 노출된다. 실시예에서 리드 프레임(21)은 몸체(1)의 측면에 세 부분으로 분기되어 노출된 것이 예시되어 있으나, 한 부분 또는 두 부분으로 분기되어 노출될 수도 있다. 리드 프레임(21) 중 어느 하나는 캐비티(13)에 노출된 부분의 중앙부가 하측 방향으로 함몰되어 제2캐비티(23)를 형성할 수 있다.
발광 칩(50)은 리드 프레임(21)이 형성하는 제2캐비티(23) 상에 설치될 수 있다. 이러한, 발광 칩(50)으로는 청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 등과 같은 유색의 LED 칩이거나, 백색 LED 칩일 수 있으며, 이러한 칩 종류는 다양하게 선택될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 발광 칩(50)은 몸체(1)의 제2캐비티(23)상에 설치되어 복수의 리드 프레임(21)들을 통해 전원을 공급 받아 광을 출사할 수 있다. 발광 칩(50)의 광이 출사되는 몸체(1)의 상면부는 광 출사면으로 설정될 수 있으며, 본 실시예에서, 고정돌기(10)는 몸체(1)의 광 출사면의 외각 영역에 형성되는 경우를 예시하기로 한다.
광학필름(100)은 고정돌기(10)와 결합되는 고정홀(110)을 포함한다. 광학필름(100)은 발광 칩(50)에서 출사된 제1빛에 의해 여기되어 황색, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 황색, 적색, 녹색, 청색 형광체, 혹은, 백색 형광체 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 사용 가능한 형광체의 종류는 이에 한정되지 아니한다. 이러한 광학필름(100)은, 광 투과성 및 내열성을 가지는 베이스필름에 수지 혹은 실리콘과 형광체의 혼합물을 경화시킨 형태로 구현될 수 있다. 광학필름(100)에 포함된 형광체로는, 실리케이트(Silicate) 계열, YAG 계열 및 TAG 계열 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 광학필름(100)은 확산 시트, 산란 시트, 프리즘 시트 등, 광의 확산이나 산란 기능을 수행하는 시트들을 포함할 수 있다.
고정홀(110)은 몸체(1)에 형성된 고정돌기(10)의 위치, 형상, 개수에 대응되도록 형성된다. 고정홀(110)은 몸체(1)의 고정돌기(10)와 결합하여 광학필름(100)이 몸체(1)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
제1실시예의 발광소자 패키지의 경우 사각형상의 몸체(1)를 적용하고 있음으로, 고정돌기(10)는 몸체(1)의 4개의 모서리에 각각 구비된 경우를 예시하고 있다. 그러나, 고정돌기(10)는 광학필름(100)의 이탈을 방지하고 광학필름(100)을 평탄하게 유지할 수 있는 위치에 둘 이상 복수개로 구비될 수 있다. 예컨대, 대각선 혹은, 4개의 면 영역에 2개 이상의 고정부를 형성하는 것도 가능하며, 몸체(1)와 광학필름(100)의 형상에 따라 다양한 개수 및 배열로 형성하는 것이 가능하다.
이러한 구성에 따라, 제1실시예에 따른 발광소자 패키지는, 몸체(1)의 광 출사면에 형성된 고정돌기(10)에 고정홀(110)이 형성된 광학필름(100)이 고정된다. 따라서, 원하는 색상 혹은 형광체를 포함하는 광학필름(100)을 용이하게 장착하거나 교체할 수 할 수 있다. 또한, 고정돌기(10)에 각기 다른 형광체를 포함하는 광학필름(100)들을 적층하거나, 프리즘 시트, 확산 시트 등을 함께 고정시킴으로써 다양한 색상 및 광 특성을 갖는 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 요부확대 사시도로서, 고정돌기(10)의 변형 예를 도시한 것이다. 도 2 내지 도 4의 발광소자 패키지를 설명함에 있어서, 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 참조하여 중복된 설명을 생략하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 발광소자 패키지의 고정돌기(70)는 말단부에 스토퍼(stopper)(74)가 형성될 수 있다.
고정돌기(70)는, 몸체(1)의 광 출사면의 소정 영역으로부터 돌출된 봉 형상의 돌기(72)와, 돌기(72)의 단부에 돌기(72)보다 확장된 직경으로 형성되는 스토퍼(74)를 포함할 수 있다.
돌기(72)의 직경은 광학필름(100)의 고정홀(110)과 같거나 작게 형성될 수 있다.
스토퍼(74)는 광학필름(100)의 고정홀(110)을 관통할 수 있는 범위 내에서 돌기(72)보다 직경이 크게 형성될 수 있다. 여기서, 스토퍼(74)의 말단부를 곡면으로 형성하는 경우, 고정돌기(70)가 광학필름(100)의 고정홀(110)을 용이하게 관통할 수 있다.
이와 같이, 고정돌기(70)가 스토퍼(74)를 포함하는 경우 고정돌기(70)에 개재된 광학필름(100)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 발광소자 패키지의 고정돌기(80)는, 말단부로 갈 수록 직경이 확장되는 봉 형상으로 형성될 수 있다.
고정돌기(80)는 몸체(1)의 광 출사면의 소정 영역으로부터 봉 형상으로 돌출되며, 그 직경은 몸체(1)로부터 멀어질수록 확장된다.
광학필름(100)의 고정홀(110)은 물리력을 이용하여 고정돌기(80)에 관통시킬 수 있는 한도 내에서 고정돌기(80)의 최대 직경보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
이에, 광학필름(100)을 장착할 시에는 작업자가 물리력을 가해 고정돌기(80)에 광학필름(100)의 고정홀(110)을 관통시킬 수 있다. 반면, 몸체(1)로부터 먼 고정돌기(80)의 단부 영역은 광학필름(100)의 고정홀(110)보다 직경이 크기 때문에, 삽입된 광학필름(100)이 고정돌기(80)로부터 이탈되는 것은 방지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 발광소자 패키지의 고정돌기(90)는 링 스토퍼(ring stopper)(92)를 포함할 수 있다.
고정돌기(90)는 몸체(1)의 광 출사면의 소정 영역으로부터 돌출된 봉 형상의 돌기(94)와, 돌기(94)에 형성되는 링 스토퍼(92)를 포함할 수 있다.
돌기(94)의 직경은 광학필름(100)의 고정홀(110)과 같거나 작게 형성될 수 있다.
링 스토퍼(92)는 광학필름(100)의 고정홀(110)을 관통할 수 있는 범위 내에서 돌기(94)보다 직경이 크게 형성될 수 있다. 링 스토퍼(92)는 돌기(94)에 개재된 광학필름(100)을 고정할 수 있는 소정 위치에 형성될 수 있다.
이에, 링 스토퍼(92)가 돌기(94)에 개재된 광학필름(100)의 이탈을 방지할 수 있다.
도 5는 제5실시예에 따른 발광소자 패키지의 사시도이다. 제5실시예는 고정돌기의 형성영역을 변형한 실시예로서, 제5실시예를 설명함에 있어서, 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 참조하여 중복설명을 생략하기로 한다.
제5실시예에 따른 발광소자 패키지는, 발광 칩(50)이 안착되고 광 출사면의 대각선 방향으로 한 쌍의 고정돌기(60)가 형성된 몸체(1)와, 몸체(1)의 고정돌기(60)에 대응되는 한 쌍의 고정홀(110)이 형성된 광학필름(100)을 포함한다.
발광 칩(50)이 설치되어 광이 출사되는 몸체(1)의 상면부는 광 출사면으로 설정될 수 있다.
고정돌기(60)는 몸체(1)의 광 출사면의 상호 대각선인 위치에 한 쌍이 형성된다. 고정돌기(60)는 단순한 봉 형상을 갖거나, 스토퍼 혹은 링 스토퍼가 형성된 형상(제2실시예, 제4실시예), 몸체(1)로부터 멀어질수록 직경이 증가하는 형상(제3실시예) 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 고정돌기(60)에는 광학필름(100)의 이탈을 방지하기 위한 요철을 형성하거나, 표면 코팅 처리를 수행할 수 있으며, 표면 마찰력이 높은 재질로 형성할 수 있다.
광학필름(100)은 고정돌기(60)와 결합되는 고정홀(110)을 포함한다. 광학필름(100)은 발광 칩(50)에서 출사된 제1빛에 의해 여기되어 황색, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 황색, 적색, 녹색, 청색 형광체, 혹은, 백색 형광체 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 사용 가능한 형광체의 종류는 이에 한정되지 아니한다. 이러한 광학필름(100)은, 광 투과성 및 내열성을 가지는 베이스필름에 수지 혹은 실리콘과 형광체의 혼합물을 경화시킨 형태로 구현될 수 있다. 광학필름(100)에 포함된 형광체로는, 실리케이트(Silicate) 계열, YAG 계열 및 TAG 계열 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 또한, 광학필름(100)은 확산 시트, 산란 시트, 프리즘 시트 등, 광의 확산이나 산란 기능을 수행하는 시트들을 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제5실시예의 발광소자 패키지는, 사각형상 몸체(1)의 상면부에 대각선 방향으로 한 쌍의 고정돌기(60)를 형성하여 고정홈이 형성된 광학시트를 결합시킬 수 있도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예는 발광소자 패키지의 몸체(1)에 고정돌기(10, 60, 70, 80, 90)를 형성하고 광학필름(100)에는 고정홀(110)을 형성하여 광학필름(100)을 용이하게 장착할 수 있도록 하고 있다. 이에, 사용자는 원하는 광학필름(100)을 용이하게 장착 혹은 교체할 수 있다.
또한, 각기 다른 종류의 형광체를 포함하는 둘 이상의 광학필름(100)들을 고정홀(110)에 적층하여 새로운 색상을 갖는 광을 얻을 수 있으며, 프리즘 시트나 확산 시트 등을 함께 적층하여 광 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 발광 칩과, 상기 발광 칩에 전기적으로 연결된 리드 프레임과, 상기 발광 칩의 광 출사면에 형성된 고정돌기를 포함하는 몸체; 및
    상기 발광 칩에서 출광된 빛의 색상 및 광학 특성 중 적어도 어느 하나를 변화시키며, 상기 고정돌기에 결합되는 고정홀이 형성된 광학필름을 포함하며,
    상기 고정돌기는 상기 광학필름의 상기 고정홀을 관통하며 상기 몸체로부터 멀어질 수록 직경이 증가하는 봉 형상으로 형성되는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정돌기는,
    상기 몸체의 광 출사면에 둘 이상 복수개가 형성되는 발광소자 패키지.
  3. 발광 칩과, 상기 발광 칩에 전기적으로 연결된 리드 프레임과, 상기 발광 칩의 광 출사면에 형성된 고정돌기를 포함하는 몸체; 및
    상기 발광 칩에서 출광된 빛의 색상 및 광학 특성 중 적어도 어느 하나를 변화시키며, 상기 고정돌기에 결합되는 고정홀이 형성된 광학필름을 포함하며,
    상기 고정돌기는 상기 광학필름이 개재되는 돌기부 및 상기 돌기부의 단부에 형성된 스토퍼를 포함하는 발광소자 패키지.
  4. 발광 칩과, 상기 발광 칩에 전기적으로 연결된 리드 프레임과, 상기 발광 칩의 광 출사면에 형성된 고정돌기를 포함하는 몸체; 및
    상기 발광 칩에서 출광된 빛의 색상 및 광학 특성 중 적어도 어느 하나를 변화시키며, 상기 고정돌기에 결합되는 고정홀이 형성된 광학필름을 포함하며,
    상기 고정돌기는 상기 광학필름의 상기 고정홀이 개재되는 돌기부 및 상기 돌기부의 소정 구간에 형성된 링 스토퍼를 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제1항, 제2 항 및 제4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 고정돌기는,
    상기 광학필름이 개재되는 돌기부 및 상기 돌기부의 단부에 형성된 스토퍼를 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고정돌기는,
    상기 광학필름의 상기 고정홀이 개재되는 돌기부 및 상기 돌기부의 소정 구간에 형성된 링 스토퍼를 포함하는 발광소자 패키지.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 고정돌기에는 둘 이상 복수개의 광학필름이 고정되는 발광소자 패키지.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 발광 칩은,
    청색 LED 칩, 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 백색 LED 칩 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광학필름은,
    황색 형광체, 적색 형광체, 녹색 형광체, 청색 형광체, 백색 형광체 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광학필름은,
    실리케이트(Silicate) 계열 형광체, YAG 계열 형광체, TAG 계열 형광체 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광학필름은,
    산란 시트, 확산 시트, 프리즘 시트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
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