KR101134695B1 - 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 프레임; 상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며, 상기 복수의 프레임은 상기 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 복수의 발광 다이오드 중 제1발광 다이오드에 연결된 제2 및 제3프레임; 및 상기 복수의 발광 다이오드 중 제2발광 다이오드에 연결된 제4 및 제5프레임을 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT UNIT HAVING THEREOF}
실시예는 발광 소자 및 이를 이용한 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표 상의 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소를 화합함으로써 생성할 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비 및 재질을 조절함으로써 다양한 색상 구현이 가능하다.
발광 다이오드는 순 방향 전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 빛 에너지를 생성할 수 있다.
발광 다이오드의 재질의 일종인 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) LED, 녹색(Green) LED, 자외선(UV) LED 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
실시예는 새로운 리드 프레임 구조를 갖는 발광 소자 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 방열 효율이 개선된 발광 소자 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 프레임; 상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며, 상기 복수의 프레임은 상기 몸체의 중앙부에 배치되며 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 제1프레임의 둘레에 서로 대응되게 배치된 제2프레임과 제3프레임; 및 상기 제1프레임의 둘레에 서로 대응되게 배치된 제4 및 제5프레임을 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 캐비티; 상기 캐비티 내에 배치된 복수의 프레임; 상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치되며 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며, 상기 복수의 프레임은 상기 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 제1프레임에 이격된 제2프레임; 상기 제1프레임으로부터 연장되어 상기 제2프레임의 반대측에 배치된 제3프레임을 포함하며, 상기 제1내지 제3프레임으로부터 상기 몸체의 측면에 노출된 돌출부를 포함한다.
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 복수의 발광 소자; 상기 복수의 발광 소자가 어레이된 기판; 및 상기 발광 소자의 광 경로에 배치된 광학 부재를 포함하며, 상기 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 프레임; 상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며, 상기 복수의 프레임은 상기 몸체의 중앙부에 배치되며 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 제1프레임의 둘레에 서로 대응되게 배치된 제2프레임과 제3프레임; 및 상기 제1프레임의 둘레에 서로 대응되게 배치된 제4 및 제5프레임을 포함한다.
실시 예는 방열 효율이 개선된 발광 소자를 제공할 수 있다.
실시 예는 발광 다이오드의 전기적인 특성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 저면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 측 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B 측 단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C 측 단면도이다.
도 6은 도 1의 D-D 측 단면도이다.
도 7은 제1실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 프레임의 예를 나타낸 평면도이다.
도 8은 제1실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 프레임의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 9는 제2실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 10은 도 9의 발광 소자에 있어서, 프레임의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 11은 제3실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 제4실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 제5실시 예에 따른 조명 유닛을 나타낸 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 실시 예의 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 소자에 대해 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 저면도이고, 도 3은 도 1의 A-A 측 단면도이며, 도 4는 도 1의 B-B 측 단면도이고, 도 5는 도 1의 C-C 측 단면도이며, 도 6은 도 1의 D-D 측 단면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 중앙부에 형성된 제1프레임(130)과, 상기 몸체(110) 내측에 상부가 개방된 제1캐비티(115)와, 상기 몸체(110)에 형성되며 상기 제1캐비티(115)의 아래에 형성된 제2캐비티(117)와, 상기 제1프레임(130)의 양측에서 서로 대향되는 제2 및 제3프레임(121,123)과, 상기 제1프레임(130)의 양측에서 서로 대향되는 제4 및 제5프레임(125,127)과, 상기 제2캐비티(117)에 배치된 제1 및 제2발광 다이오드(150,151); 상기 제1 및 제2발광 다이오드(150,151)를 커버하는 몰딩 부재(도 3의 144)를 포함한다.
상기 몸체(110)는 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), AlOx, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO) 및 PCB(Printed Circuit Board) 기판, 각종 수지 재질(예: PPA) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(110)가 전기 전도성을 갖는 재질로 형성된 경우, 상기 몸체(110)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어, 상기 몸체(110)와 다른 프레임들과의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다. 이하, 실시 예의 몸체(110)는 설명의 편의를 위해 수지 재질로 사출 성형되는 구조를 그 예로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 몸체(110)에는 상부가 개방되도록 상기 제1 캐비티(115)가 형성되고, 상기 제1캐비티(115)의 중앙부 아래에 제2캐비티(117)가 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 캐비티(115,117)는 예를 들어, 상기 몸체(110) 내에 각 프레임(130,121,123,125,127)을 배치한 후 사출 성형 공정에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1 캐비티(115)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 캐비티(115)의 둘레면은 그 바닥면에 대해 수직한 측면이거나 경사진 측면이 될 수 있다. 또한, 상기 제1 캐비티(115)를 상면에서 바라본 형상은 원형, 다각형, 타원형 등의 형상 일 수 있다. 상기 제2캐비티(117)의 둘레면은 그 바닥면에 대해 수직한 측면이거나 경사진 측면일 수 있다. 상기 제2캐비티(117)를 상면에서 바라본 형상은 원형, 다각형, 또는 타원형 등의 형상일 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 제2캐비티(117)에는 상기 복수의 발광 다이오드(150,151)가 배치될 수 있으며, 상기 발광 다이오드(150,151)는 상기 제2캐비티(117)의 바닥면인 상기 제1프레임(130)의 상면에 전도성 접착제 또는 비 전도성 접착제로 부착될 수 있다.
상기 발광 다이오드(150,151)는 예를 들어, 적색, 녹색 또는 청색의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드, 백색 빛을 방출하는 백색 발광 다이오드 및 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드 중 적어도 하나 일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 발광 다이오드(150,151)은 3족-5족 원소의 화합물 반도체, 예를 들어, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 계열의 반도체 재질로 형성되어, 반도체 재질 고유의 색을 갖는 빛을 방출할 수 있다.
상기 제1 캐비티(115)의 상부 영역은 상기 발광 다이오드(150,151)에서 방출되는 빛이 출사되는 출사면을 이룬다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2캐비티(115,117)에는 몰딩 부재(144)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(144)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 적어도 한 층에는 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 몰딩 부재(144)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 제1프레임(130)은 상기 제2캐비티(117) 영역을 형성하며, 베이스부(131), 사이드부(132), 및 탑부(135)를 포함한다. 상기 제1프레임(130)은 상기 제2캐비티(117)의 바닥면부터 제1캐비티(115)의 바닥면 일부까지 연장될 수 있다. 상기 베이스부(131)의 상면은 상기 제2캐비티(117)의 바닥면을 형성하며, 그 하면(133)은 상기 몸체(110)의 하면과 동일 평면을 이루게 된다.
상기 제1프레임(130)의 사이드부(132)는 그 바닥면에 경사진 측면이며, 탑부(135)는 상기 제1프레임(130)의 둘레 일부로서 상기 제1캐비티(115)의 바닥면에 배치된다. 상기 제1프레임(130)은 복수의 돌출부(p5,p6)를 포함하며, 상기 돌출부(p5,p6)는 상기 몸체(110)의 측면과 동일 평면 상에 배치되거나 상기 몸체(110)의 측면보다 돌출될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2프레임(121)은 단차진 형상을 포함하며, 상기 제1캐비티(115)의 바닥면부터 상기 몸체(110)의 하면까지 연장될 수 있다. 상기 제2프레임(121)의 돌출부(p1)은 상기 몸체(110)의 측면보다 돌출될 수 있다. 상기 제4프레임(125)은 단차진 형상을 포함하며, 상기 제1캐비티(115)의 바닥면부터 상기 몸체(110)의 하면까지 연장될 수 있다. 상기 제4프레임(125)의 돌출부(p2)는 상기 몸체(110)의 측면 중 상기 제2프레임(121)의 돌출부(p1)가 돌출된 면과 반대의 측면으로 돌출될 수 있다. 상기 제2 및 제4프레임(121,125)은 서로 대칭적인 형상으로 배치될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제2 및 제4프레임(121,125) 사이의 아래에는 오목부(111)가 형성되며, 상기 오목부(111)는 상기 몸체(110)의 하면부터 상기 제2 및 제4프레임(121,125)의 하면 일부가 노출되는 깊이로 형성될 수 있다. 상기 오목부(111)의 둘레는 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2 및 제4프레임(121,125)의 사이에는 몸체 재질인 분리부(111A)가 배치된다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제3프레임(123)은 단차진 형상을 포함하며, 상기 제1캐비티(115)의 바닥면부터 상기 몸체(110)의 하면까지 연장될 수 있다. 상기 제3프레임(123)의 돌출부(p3)은 상기 몸체(110)의 측면보다 돌출될 수 있다. 상기 제5프레임(127)은 단차진 형상을 포함하며, 상기 제1캐비티(115)의 바닥면부터 상기 몸체(110)의 하면까지 연장될 수 있다. 상기 제5프레임(127)의 돌출부(p4)는 상기 몸체(110)의 측면 중 상기 제3프레임(123)의 돌출부(p3)가 돌출된 면과 반대의 측면으로 돌출될 수 있다. 상기 제3 및 제5프레임(123,127)은 대칭적인 형상을 포함한다.
상기 제3 및 제5프레임(123,127) 사이는 오목부(113)가 형성되며, 상기 오목부(113)의 둘레는 경사지게 형성될 수 있으며 상기 제3 및 제5프레임(123,127)의 하면 일부가 노출되는 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제3및 제5프레임(123,127)의 사이에는 몸체 재질인 분리부(113A)가 배치될 수 있다.
상기 제2내지 제5프레임(121,123,125,127)의 돌출부(p1,p2,p3,p4)는 외부 전극으로서 기능하게 된다.
상기 제2 및 제4프레임(121,125)과 상기 제3 및 제5프레임(123,127)은 상기 제1프레임(130)의 양측에서 서로 대향되게 배치된다. 상기 제1 내지 제5프레임(130,121,123,125,127)은 구조적으로 서로 분리됨으로써, 전기적으로 오픈 구조로 배치될 수 있다. 또한 상기 제2내지 제5프레임(121,123,125,127) 중 적어도 하나는 상기 제1프레임(130)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1내지 제5프레임(130,121,123,125,127)은 동일한 두께로 형성된다.
상기 제1프레임(130)은 방열 프레임으로 기능하며, 상기 제2 내지 제5프레임(121,123,125,127)은 전원을 공급하는 리드 프레임으로 기능하게 된다. 상기 제2 및 제3프레임(121,123)은 서로 반대의 극성을 갖는 전원이 공급되며, 상기 제4 및 제5프레임(125,127)은 서로 반대의 극성을 갖는 전원이 공급될 수 있다. 상기 제2 및 제4프레임(121,125)는 동일한 극성이거나 서로 반대의 극성일 수 있다.
상기 복수의 발광 다이오드(150,151) 중 제1발광 다이오드(150)는 접속 부재에 의해 상기 제2프레임(121)과 상기 제3프레임(123)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2발광 다이오드(151)는 접속 부재에 의해 제4프레임(125)과 제5프레임(127)에 전기적으로 연결된다. 상기 접속 부재는 적어도 와이어(152)를 포함한다. 상기 와이어(152)는 상기 제1캐비티(115)에 노출된 상기 제2 내지 제4프레임(121,123,125)의 상면 일부와 연결될 수 있다.
상기 몸체(110)의 둘레에는 복수의 돌출부(p1~p6)가 돌출되며, 상기 돌출부(p1~p6)는 제 1내지 제5프레임(130,121,123,125,127)으로부터 상기 몸체(110)의 양측으로 연장될 수 있다. 상기 돌출부(p1~p6)의 개수는 상기 프레임 개수보다 많게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1프레임(130)은 적어도 2개의 돌출부(p5,p6)를 포함할 수 있다. 상기의 각 돌출부(p1~p6)는 상기 몸체(110)의 사출 성형 과정에서 상기 각 프레임(130,121,123,125,127)을 지지하기 위한 지지 단자로 사용될 수 있다.
또한 도 3과 같이, 상기 몸체(110)의 하부에 형성된 오목부(111,113)는 상기 몸체(110)의 사출 성형 과정에서 사출 구조물이 삽입되는 공간으로 사용될 수 있다.
상기 제1내지 제5프레임(130,121,123,125,127)의 재질은 전기 전도성을 갖는 금속 재질, 예를 들어, Cu, Ag, Au, Ti, Al, Ni, Sn 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 7은 제1실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 프레임의 구조를 변형한 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1프레임(130A)은 제2 및 제4프레임(121,125)과 제3 및 제5프레임(123,127) 사이에 배치되며, 제1 및 제2발광 다이오드(150,151)가 배치된다. 상기 제1프레임(130A)의 형상은 제1프레임(130A)을 상면에서 바라봤을 때 다각 형상을 포함한다. 상기 제2프레임(130A)의 베이스부(131), 사이드부(132), 탑부(135)의 형상이나 구조에 따라 광 반사 효율이나 방열 효율이 달라질 수 있다.
상기 제2프레임(121)과 상기 제4프레임(125)은 탑측에서 볼 때 동일 선상에 배치될 수 있으며, 상기 제3프레임(123)과 상기 제5프레임(127)은 탑측에서 볼 때 동일 선상에 배치될 수 있다. 상기 제2 및 제4프레임(121,125)은 탑측에서 볼 때 상기 제3 및 제5프레임(123,127)과 평행하게 배치될 수 있다.
도 8은 제1실시 예에 따른 발광 소자에 있어서, 프레임의 다른 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제2 내지 제5프레임(121,123,125,127)은 상기 제1프레임(130)의 외측 형상을 따라 상기 제1프레임(130)을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1캐비티(115)의 바닥면에는 적어도 하나의 보호 소자(160,161)가 배치될 수 있다. 상기 보호 소자(160,161)는 상기 제1프레임(130)의 탑부(135)에 배치될 수 있어, 상기 발광 다이오드(150,151)로부터 방출된 광의 흡수를 감소시켜 줄 수 있다. 상기 보호 소자(160,161)는 상기 발광 다이오드(150,151)와 서로 다른 평면상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자(160,161)와 상기 발광 다이오드(150,151)가 서로 다른 평면상에 배치됨으로써, 패키지에서의 광 효율 저하를 억제할 수 있다.
또한 제1보호 소자(160)는 제2 및 제3프레임(121,123)에 연결되고, 제2보호소자(161)는 제4 및 제5프레임(125,127)에 연결된다. 상기 제1보호 소자(160)는 제1발광 다이오드(150)를 회로적으로 보호하고, 제2보호 소자(161)는 제2발광 다이오드(151)를 회로적으로 보호하게 된다.
도 9 및 도 10은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다. 도 9는 측 단면도이고, 도 10은 프레임을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 발광 소자(100A)는 제1프레임(130B)과 제2프레임(121A)으로 배치된 구조이다.
상기 제1프레임(130B)은 제2프레임(121A)과 대향되는 제3프레임(125A)을 포함하며, 상기 제3프레임(125A)은 상기 제1프레임(130B)과 일체로 형성된다.
상기 제1프레임(130B)은 제2캐비티(117)를 형성하며, 상기 제2캐비티(117)의 바닥면부터 제1캐비티(115)의 바닥면까지 연장된다. 상기 제1프레임(130B)은 상기 제1캐비티(115)의 바닥면 전 영역에 대해 70% 정도까지 형성될 수 있다. 상기 제1프레임(130B)은 적어도 4개의 돌출부를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1프레임(130B) 위에는 복수의 발광 다이오드(153,154)이 배치되며, 상기 복수의 발광 다이오드(153,154)는 상기 제1프레임(130B)과 상기 제2프레임(121A)에 직렬로 연결될 수 있다. 제1발광 다이오드(153)는 접속 부재인 와이어(152)에 의해 제1프레임(130B)의 제3프레임(125A)과 제2발광 다이오드(163)의 제1전극과 연결되며, 제2발광 다이오드(154)는 접속 부재인 와이어(152)에 의해 제1발광 다이오드(153)의 제2전극과 상기 제2프레임(121A)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 제1발광 다이오드(153)는 수직형 칩인 경우, 상기 접속 부재를 이용하지 않고, 전도성 접착제로 상기 제1프레임(130B)과 직접 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제3프레임(130B,125A)의 돌출부(p3,p4,p5,p6)는 상기 몸체(110)의 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 및 제2프레임(130B,121A)는 리드 프레임으로 기능하며, 상기 제1프레임(130B)이 방열 부재로 작용하게 된다.
실시예에 따른 발광소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13에 도시된 조명 유닛을 포함하고, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 11은 제3실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 실시 예에 따른 발광 소자(100)를 포함하며, 상기 발광 소자(100)는 복수개가 상기 기판(1033) 상에 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)가 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광소자(100)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(100)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 12는 제4실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다. 도 13의 설명에 개시된 패키지는 도 1의 패키지를 참조하기로 한다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 복수의 발광 소자(100)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(100)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060, 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
도 13은 제5실시 예에 따른 조명 유닛의 사시도이다.
도 13을 참조하면, 조명 유닛(1500)은 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광소자(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(200)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532) 상에는 상기 적어도 하나의 발광소자(200)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자(200) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
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.
100,100A,200 : 발광 소자, 110 : 몸체, 115,117: 캐비티, 130,130A,130B,121,121A,123,125,125A,127 : 프레임, 150,151,153,154 : 발광 다이오드, 160,161 : 보호 소자, p1~p5: 돌출부, 1000,1100 : 표시장치, 1011,1152 : 바텀커버, 1022 : 반사 부재, 1041: 도광판, ,1051,1154: 광학 시트, 1061,1155 : 표시패널, 1050,1150 : 라이트 유닛, 1500 : 조명유닛, 1510 : 케이스, 1031,1160,1530: 발광 모듈

Claims (13)

  1. 몸체;
    상기 몸체 내에 배치된 복수의 프레임;
    상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치된 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며,
    상기 복수의 프레임은 상기 몸체의 중앙부에 배치되며 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 제1프레임의 양측에 서로 대응되게 배치된 제2프레임과 제3프레임; 및 상기 제1프레임의 양측에 서로 대응되게 배치된 제4 및 제5프레임을 포함하며,
    상기 몸체의 하부에 형성된 적어도 하나의 오목부를 포함하며,
    상기 오목부에는 상기 제2 내지 제5프레임 중 적어도 하나의 하면 일부가 노출되는 발광 소자.
  2. 제1캐비티를 갖는 몸체;
    상기 몸체의 제1캐비티에 배치된 복수의 프레임;
    상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치된 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며,
    상기 복수의 프레임은 상기 몸체의 중앙부에 배치되며 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 상기 제1프레임의 양측에 서로 대응되게 배치된 제2프레임과 제3프레임; 및 상기 제1프레임의 양측에 서로 대응되게 배치된 제4 및 제5프레임을 포함하며,
    상기 제1프레임은 상기 제1캐비티의 아래에 제2캐비티를 형성하고, 상기 제2캐비티의 바닥면을 형성하는 베이스부, 상기 제2캐비티의 경사진 측면을 형성하는 사이드부 및 상기 제1캐비티의 바닥면에 배치된 탑부를 포함하며,
    상기 복수의 발광 다이오드는 상기 제2캐비티의 바닥면 위에 배치되며,
    상기 제1프레임은 상기 몸체의 측면에 배치된 복수의 돌출부를 포함하는 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5프레임으로부터 상기 몸체의 측면에 각각 노출된 복수의 돌출부를 포함하며,
    상기 제2내지 제5프레임은 상기 복수의 발광 다이오드 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 발광 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 하부에 형성된 제1오목부 및 제2오목부를 포함하며,
    상기 제1오목부에는 상기 제2 및 제4프레임의 하면 일부가 노출되고,
    상기 제2오목부에는 상기 제3 및 제5프레임의 하면 일부가 노출되는 발광 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제 2내지 제5프레임 중 적어도 1개의 프레임은 상기 제1프레임과 일체로 형성되는 발광 소자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1프레임의 하면 일부는 상기 몸체의 하면과 동일 평면으로 배치되는 발광 소자.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5프레임으로부터 돌출된 돌출부는 상기 몸체의 하면과 동일 평면으로 배치되는 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레임은 상기 몸체의 측면에 배치된 복수의 돌출부를 포함하는 발광 소자.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캐비티 또는 상기 제2 캐비티를 상면에서 바라본 형상은 원형 또는 다각형인 발광 소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 내지 제5프레임은 상기 제1프레임의 외측 형상을 따라 상기 제1프레임을 감싸는 형태로 배치되는 발광소자.
  11. 몸체;
    상기 몸체 내에 배치된 복수의 프레임;
    상기 복수의 프레임 중 어느 한 프레임 위에 배치되며 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 복수의 발광 다이오드를 커버하는 몰딩 부재를 포함하며,
    상기 복수의 프레임은 상기 복수의 발광 다이오드가 배치된 제1프레임; 및 상기 제1프레임에 이격되며 상기 복수의 발광 다이오드 중 어느 하나와 전기적으로 연결된 제2프레임을 포함하며,
    상기 제1프레임은 바닥면 및 경사진 측면을 갖는 캐비티, 상기 제2프레임의 반대측에 배치된 제3프레임, 및 상기 몸체의 측면에 노출된 복수의 돌출부를 포함하며,
    상기 복수의 발광 다이오드는 상기 캐비티의 바닥면 위에 배치되는 발광 소자.
  12. 제1항, 제2항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 프레임은 동일한 두께로 형성되는 발광 소자.
  13. 제1항, 제2항 및 제11항 중 어느 한 항의 발광 소자;
    상기 발광 소자가 어레이된 기판; 및
    상기 발광 소자의 광 경로에 배치된 광학 부재를 포함하는 라이트 유닛.
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