KR101769049B1 - 발광소자 패키지 및 그 제조방법 - Google Patents

발광소자 패키지 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시예는 발광 소자가 배치된 제1 몸체; 상기 발광 소자를 사이에 두고, 상기 제1 몸체와 마주보며 상기 제1 몸체와 일측이 결합된 제2 몸체; 및 상기 제1 몸체와 제2 몸체의 사이에서 상기 발광소자를 덮는 몰딩부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상기 제2 몸체와 기설정된 거리만큼 이격된 발광소자 패키지를 제공한다.

Description

발광소자 패키지 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE PAKAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
실시예는 발광소자 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL:Cold Cathode Fluorescenece Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
조명 장치나 표시 장치에는 발광소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 발광소자 패키지가 널리 사용되고 있다.
실시예는 발광소자 패키지의 방열 특성을 향상시키고자 한다.
실시예는 발광 소자가 배치된 제1 몸체; 상기 발광 소자를 사이에 두고, 상기 제1 몸체와 마주보며 상기 제1 몸체와 일측이 결합된 제2 몸체; 및 상기 제1 몸체와 제2 몸체의 사이에서 상기 발광소자를 덮는 몰딩부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상기 제2 몸체와 기설정된 거리만큼 이격된 발광소자 패키지를 제공한다.
몰딩부와 상기 제2 몸체가 이격된 영역은 보이드(void) 구조일 수 있다.
발광소자는 상기 제2 몸체 방향으로 지향각이 형성되고, 상기 제1 몸체와 제2 몸체는 상기 일측과 반대 방향으로 오픈 영역을 포함할 수 있다.
오픈 영역에 광확산부를 포함할 수 있다.
제1 몸체와 상기 제2 몸체는 상기 발광 소자를 사이에 두고 상하로 대칭될 수 있다.
제1 몸체의 바닥면은 회로기판과 연결될 수 있다.
제2 몸체의 내측 표면에 반사물질이 코팅된 반사층을 포함할 수 있다.
반사층은 상기 발광소자로부터 투사된 빛을 상기 오픈 영역 방향으로 반사시킬 수 있다.
다른 실시예는 발광소자가 배치된 몸체; 상기 발광소자를 사이에 두고, 상기 몸체와 마주보며 상기 몸체와 적어도 일부가 결합된 반사부재; 및 상기 몸체는 상기 발광소자를 덮는 몰딩부를 포함하고, 상기 반사부재는 상기 몰딩부가 형성된 몸체에 대응하는 내부가 보이드(void) 구조인 발광소자 패키지를 제공한다.
몸체 및 반사부재는 동일한 재료로 형성되고, 상기 반사부재는 상기 몸체와 상하 대칭구조일 수 있다.
몸체와 상기 반사부재는 접착제에 의해 서로 본딩되거나, 양각 및 음각구조 또는 나사 구조에 의해 체결될 수 있다.
반사부재의 내측 표면과 상기 발광소자에 인접한 상기 몸체의 내측 표면에 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 발광소자를 기준으로 일측은 오픈 영역을 포함하고, 타측은 상기 몸체와 상기 반사부재 중 적어도 하나에 경사면을 포함할 수 있다
반사부재의 내측 표면에 반사층을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼를 준비하는 단계; 상기 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼 각각에 캐비티를 형성하는 단계; 상기 제1 웨이퍼의 캐비티에 적어도 2개의 발광소자를 배치하는 단계; 상기 각각의 발광소자를 상기 제1 웨이퍼 내의 제1 및 제2 전극층과 전기적으로 연결하고 몰딩하는 단계; 상기 제1 웨이퍼 내부에 상기 발광소자를 덮는 몰딩부를 형성하는 단계; 상기 제1 웨이퍼를 개별소자 단위의 상기 발광소자에 대응하도록 적어도 2개의 제1 몸체로 분리하는 단계; 상기 제2 웨이퍼를 상기 제1 몸체에 대응하는 제2 몸체들로 분리하는 단계; 및 상기 제1 몸체 및 제2 몸체의 일측을 결합시키는 단계를 포함하는 발광소자 패키지의 제조방법을 제공한다.
제1 몸체와 제2 몸체는 상기 발광소자를 사이에 두고 상하 대칭구조로 결합될 수 있다.
제1 및 제2 몸체 사이에 본딩 재료를 배치하고 가압하여 제1 및 제2 몸체를 결합시킬 수 있다.
발광소자를 덮는 몰딩부를 포함하는 상기 제1 몸체의 내부에 대응하는 상기 제2 몸체의 내부의 적어도 일부를 보이드로 형성할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 열팽창에 의한 소자의 손실을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 발광소자 패키지 제조방법 실시예를 위한 상면도이고,
도 3 내지 도 6은 발광소자 패키지 제조방법 실시예를 위한 측단면도이고,
도 7은 발광소자 패키지 실시예를 위한 단면도이고,
도 8은 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 9는 발광소자 모듈을 포함하는 표시장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 실시예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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.
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 소자, 그 제조 방법, 및 발광 소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2는 발광소자 패키지 제조방법 실시예를 위한 상면도이고, 도 3 내지 도 6은 발광소자 패키지 제조방법 실시예를 위한 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 웨이퍼(10)와 제2 웨이퍼(20)를 이용하여 적어도 2개 이상의 각각의 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b)를 형성한다. 이하, 제2 몸체(200a, 200b)는 반사부재로도 명칭할 수 있다.
제1 몸체 및 제2 몸체(100, 200)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3)중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 웨이퍼(10) 및 제2 웨이퍼(20)는 상부가 개방되도록 캐비티가 형성되고, 캐비티는 컵 형상, 오목한 용기 형상으로 형성될 수 있으며, 캐비티의 내측면은 바닥에 대해 수직한 측면이거나 경사진 측면이 될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 웨이퍼(10)에 적어도 2개 이상의 발광소자(150)가 실장되고, 발광소자(150)에 제1 전극 및 제2 전극(170, 172)이 전기적으로 연결되며, 캐비티 내에 발광소자(150)를 밀봉하여 보호하는 몰딩부(180)가 충진된다.
여기서, 제1전극(170) 및 제2전극(172)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격되어 제1 몸체(100)에 설치된다. 제1전극(170) 및 제2전극(172)은 발광소자(150)에 전기적으로 연결되며, 외부 전원(미도시)의 양(+)극과 음(-)극에 각각 연결될 때, 발광소자(150)에 전원을 공급할 수 있다.
만일, 발광소자(150)가 직류 전원이 아닌 교류 전원에 의해 구동되는 경우, 제1전극(170)과 제2전극(172)은 교류의 양단 전압을 인가받아 발광소자(150)에 제공할 수도 있다.
제1전극(170), 및 제2전극(172)은 금속과 같은 전도성 재질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
제1전극(170)과 제2전극(172)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 몸체(100)의 재질이 전도성 금속 재질일 경우, 전기적인 쇼트를 방지하기 위해, 일부 영역이 비 전도성 재질(예컨대, 합성 수지, PPE, 및 실리콘 등)로 코팅 처리될 수 있다.
제1전극(170) 및 제2전극(172)은 몸체(100)의 바닥을 관통하도록 형성되어 발광소자(150)의 바닥을 이루며, 제1전극(170) 및 제2전극(172)의 말단은 몸체(100)의 외측에 노출될 수 있다.
여기서, 제1전극(170) 및 제2전극(172)이 제1 몸체(100)를 관통하도록 형성되므로, 제1전극(170) 및 제2전극(172) 중 어느 하나에 마운트되는 발광소자(150)에서 발생하는 열이 제1전극(170) 및 제2전극(172)을 통해 효율적으로 방열될 수 있다.
또한, 제1 몸체(100)의 외측으로 노출되는 제1전극(170) 및 제2전극(172)의 말단에는 솔더링(Soldering)이 실시되어, 발광소자(150)를 기판(미도시) 등의 외부 설치 부재에 용이하게 실장할 수 있다.
발광소자(150)는 제1전극(170) 및 제2전극(172) 중 어느 하나에 마운트될 수 있으며, 제1전극(170)과 제2전극(172)에 전기적으로 연결되어 외부 전원을 공급받는다. 발광소자(150)는 제1전극(170)과 제2전극(172)을 통해 외부 전원을 공급받을 때, 빛을 생성한다.
이때, 발광소자(150)에서 생성되는 열은 전도성인 제1전극(170), 또는 제2전극(172)으로 전달되어 효과적으로 외부로 방열될 수 있다.
발광소자(150)는, 예컨대, 적어도 하나의 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)로 구성될 수 있으며, 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드, 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광소자(150)는 도시된 것과 같이 와이어 본딩(wire bonding) 방식에 의해 제1전극(170), 및 제2전극(172)과 전기적으로 연결되거나, 플립 칩(flip chip), 다이 본딩(die bonding) 방식 등으로 제1전극(170), 및 제2전극(172)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 몸체(100)의 캐비티 내에는 발광소자(150)를 밀봉하여 보호하도록 도 3과 같이 몰딩부(180)가 충진될 수 있다. 몰딩부(180)는 캐비티 내부를 외부와 격리하기 위해 충진되며, 발광소자(150)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체가 더 포함될 수 있다.
몰딩부(180)는 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 몰딩부(180)는 캐비티 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
몰딩부(180)에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 형광체에 의해 발광소자(150)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다. 예컨대, 발광소자(150)가 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광소자(150)가 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 몰딩부(180)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다.
위와 같이 제1 및 제2 전극(170, 172), 발광소자(150) 및 몰딩부(180)가 형성된 제1 웨이퍼(10)는 복수의 발광소자(150)를 개별 소자 단위로 분리하는 커팅(cutting) 공정에 의해 적어도 2개 이상의 제1 몸체(100a, 100b)로 형성된다. 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 웨이퍼(10)를 두 개의 제1 몸체(100a, 100b)로 형성한 예를 제시한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 캐비티가 형성된 제2 웨이퍼(20)에 반사층(240)을 형성하고, 반사층(240)은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 또는 질화지르코늄(ZrN) 또는 TiO2 등과 같이 반사율이 높은 물질을 코팅하여 형성할 수 있다. 반사층(240)은 캐비티 내에 노출된 제1 및 제2 전극(170, 172)에도 형성될 수 있다.
제2 웨이퍼(20)는 제1 웨이퍼(10)와 크기, 재질 및 구조가 동일한 웨이퍼로써, 제1 몸체(100a, 100b)로 분리된 제1 웨이퍼(10)에 대응하도록 적어도 2개 이상의 제2 몸체(200a, 200b)로 분리되는 커팅 공정이 수행된다. 제2 웨이퍼(20)는 제1 웨이퍼(10)에 캐비티가 형성된 구조가 동일하며, 발광소자, 전극 및 몰딩부는 형성되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 웨이퍼(10)에서 분리된 각각의 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 웨이퍼(20)에서 분리된 각각의 제2 몸체(200a, 200b)의 일부를 결합시킨다.
자세하게는, 제2 몸체(200a, 200b)를 제1 몸체(100a, 100b)의 상위로 180도 회전하여 대칭되는 구조로 배치하고, 제1 몸체(100a, 100b)의 제1 접합부(120a, 120b)와 제2 몸체(200a, 200b)의 제2 접합부(220a, 220b) 각각을 본딩하여 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b)를 결합시킨다.
제1 접합부(120a, 120b)와 제2 접합부(220a, 220b) 각각은 접착제에 의해 서로 본딩될 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 음각 구조로 형성된 제1 접합부(120a, 120b)와 양각 구조로 형성된 제2 접합부(220a, 220b)를 결합시키거나, 또는 나사 등의 구조에 의해 체결될 수 있다.
본 실시예는 제2 몸체(200a, 200b)를 제1 몸체(100a, 100b)의 형성 공정 중에 동시에 형성하여 얻을 수 있기 때문에, 공정상의 비용 및 시간을 단축시킬 수 있다.
도 7은 실시예의 발광소자 패키지의 측단면도이다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지는 제1 몸체(100a, 100b), 제1 몸체(100a, 100b)에 장착된 발광소자(150a, 150b), 발광소자(150a, 150b)에 전기적으로 연결되고, 제1 몸체(100a, 100b)를 관통하여 형성된 제1전극(170a, 170b) 및 제2전극(172a, 172b), 발광소자(150a, 150b)를 덮는 몰딩부(180a, 180b), 발광소자(150a, 150b)를 사이에 두고 제1 몸체(100a, 100b)와 일부가 결합된 제2 몸체(200a, 200b) 및 발광소자(150a, 150b)의 빛을 확산 방출시켜주는 광확산부(400a, 400b)를 포함한다.
실시예의 발광소자 패키지의 몸체는 도 1에 도시된 제1 웨이퍼(10)로부터 복수 개로 분리된 제1 몸체(100a, 100b)와, 도 2 에 도시된 제2 웨이퍼(20)로부터 분리된 제2 몸체(200a, 200b)의 일부가 결합된 구조이다.
즉, 제1 몸체(100a, 100b)의 제1 접합부(120a, 120b)와 제2 몸체(200a, 200b)의 제2 접합부(220a, 220b)가 결합됨으로써, 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b)는 발광소자(150a, 150b)를 사이에 두고 상하로 대칭되는 구조를 갖는다.
제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b)가 결합된 발광소자 패키지의 일측의 벽면은 바닥면에 대해 소정의 각도로 기울어진 구조이다. 상기 발광소자 패키지의 일측의 벽면은 제1 및 제2 접합면(120, 220)에서 적어도 하나의 변곡점을 가질 수 있고, 각 몸체의 바닥면을 기준으로 동일한 각도로 형성되거나, 곡면으로 형성될 수 있다.
제2 몸체(200a, 200b)의 내부면과 제1 몸체(100a, 100b)의 내부면 및 제1 및 제2 전극(170, 172)의 표면에 반사층(240)을 포함한다.
실시예의 발광소자 패키지는 제1 접합부(120a, 120b)와 제2 접합부(220a, 220b)가 결합된 영역 외에 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b)의 비결합 영역으로써, 적어도 한 방향 이상의 오픈 영역을 포함한다.
발광소자(150a, 150b)는 제2 몸체(200a, 200b) 방향으로 지향각이 형성된다. 여기서 '지향각'은 발광소자 패키지에서 방출되는 최대 광량의 50%이상의 광량이 방출되는 범위를 뜻한다.
발광소자(150a, 150b)로부터 발광소자 패키지의 내부면으로 투사된 빛이 반사층(240a, 240b) 의해 오픈 영역 방향으로 반사되도록 조정된다.
실시예의 발광소자 패키지는 제1 몸체(100a, 100b)의 내부에만 몰딩부(180a, 180b)가 형성되고, 제2 몸체(200a, 200b)의 내부는 몰딩부가 형성되지 않고 비어있는 보이드(void) 구조이다.
즉, 상기 몰딩부(180a, 180b)는 상기 제1 몸체(100a, 100b)와 제2 몸체(200a, 200b) 사이에서 일부 영역에서 형성되고 있다. 구체적으로, 상기 몰딩부(180a, 180b)가 상기 제2 몸체(200a, 200b) 특히 반사층(240a, 240b)과 기설정된 거리만큼 이격되어 있으며, 이격된 영역은 보이드 구조를 이루고 있다.
제2 몸체(200a, 200b)는 몰딩부를 포함하지 않는 보이드 구조이기 때문에, 종래에 몰딩부의 열팽창으로 인해 내부 와이어가 받는 영향을 완화시킴으로써, 열팽창에 의한 소자의 손실을 방지할 수 있다.
제1 및 제2 몸체(100, 200)의 오픈 영역 방향의 끝단에 광확산부(400a, 400b)를 구비한다. 광확산부(400a, 400b)로 렌즈(Lens)가 사용될 수 있으며, 중심부가 볼록한 반구형 렌즈나 중심부가 함몰되어 홈이 형성된 렌즈를 사용할 수 있다.
본 실시예의 발광소자 패키지는 발광소자(150)로부터 제1 또는 제2 몸체(100, 200)의 내부면에 투사된 빛을 오픈 영역 방향으로 반사시킴으로써 반사율을 향상시킬 수 있게 한다. 또한, 전체적으로 발광소자 패키지가 회로기판과 접촉하는 경로를 줄일 수 있기 때문에 방열 특성이 향상된다.
또한, 발광소자(150)가 형성된 제1 몸체(100)에만 몰딩부를 포함하고, 상부의 제2 몸체(200)는 보이드 구조로 형성하여, 제2 몸체(200)로의 열전달을 완화시킴으로써, 열팽창에 의한 소자의 손실을 방지할 수 있다.
이하에서는 상술한 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 조명장치와 백라이트 유닛을 설명한다. 도 8은 실시예들에 따른 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치의 일실시예의 분해 사시도이다.
실시예에 따른 조명 장치는 광을 투사하는 광원(600)과 상기 광원(600)이 내장되는 하우징(400)과 상기 광원(600)의 열을 방출하는 방열부(500) 및 상기 광원(600)과 방열부(500)를 상기 하우징(400)에 결합하는 홀더(700)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(400)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(410)와, 상기 소켓결합부(410)와 연결되고 광원(600)이 내장되는 몸체부(420)를 포함한다. 몸체부(420)에는 하나의 공기유동구(430)가 관통하여 형성될 수 있다.
상기 하우징(400)의 몸체부(420) 상에 복수 개의 공기유동구(430)가 구비되어 있는데, 상기 공기유동구(430)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
상기 광원(600)은 회로 기판(610) 상에 복수 개의 발광소자 패키지(650)가 구비된다. 여기서, 상기 회로 기판(610)은 상기 하우징(400)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(500)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
상기 광원의 하부에는 홀더(700)가 구비되는데 상기 홀더(700)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 광원(100)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 상기 광원(100)의 발광소자 패키지(150)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
상술한 조명 장치는 상술한 발광소자 모듈 내지 발광소자 패키지가 구비되며, 발광소자에서 방출되는 열이 직접 열전달 부재를 통하여 방출될 수 있다.
도 9는 실시예들에 따른 발광소자 모듈을 포함하는 백라이트를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 표시장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.
광원 모듈은 회로 기판(830) 상의 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(835)는 상술한 바와 같다.
상기 바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다.상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
도광판(830)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.
도시되지는 않았으나 상기 각각의 프리즘 시트 상에는 보호 시트가 구비될 수 있는데, 지지필름의 양면에 광확산성 입자와 바인더를 포함하는 보호층이 구비될 수 있다.
또한, 상기 프리즘층은 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 엘라스토머, 폴리이소프렌, 폴리실리콘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산시트가 배치될 수 있다. 상기 확산시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다.
상기 확산시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
상기 지지층은 메타크릴산-스틸렌 공중합체와 메타크릴산 메틸-스틸렌 공중합체가 혼합된 수지 100 중량부에 대하여, 1~10 마이크로 미터의 평균입경을 가진 실록산계 광확산제 0.1~10중량부, 1~10 마이크로 미터의 평균입경을 가진 아크릴계 광확산제 0.1~10중량부가 포함될 수 있다.
상기 제1 레이어와 제2 레이어는 메타크릴산 메틸-스틸렌 공중합체 수지 100 중량부에 대하여, 자외선 흡수제 0.01 ~ 1 중량부, 대전 방지제 0.001 ~ 10중량부로 포함될 수 있다.
상기 확산시트에서 상기 지지층의 두께는 100~10000 마이크로 미터이고, 상기 각각의 레이어의 두께는 10~1000 마이크로 미터일 수 있다.
본 실시예에서 상기 확산시트와 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
상술한 백라이트 유닛은 상술한 발광소자 모듈 내지 발광소자 패키지가 구비되며, 발광소자에서 방출되는 열이 직접 열전달 부재를 통하여 방출될 수 있다.
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.
제1 및 제2 웨이퍼 10, 20
제 1 및 제2 몸체 100, 200
발광소자 150
제1 및 제2 접합면 120, 220
제1 및 제2 전극층 170, 172
반사층 240
광확산부 400

Claims (20)

  1. 발광 소자가 배치된 제1 몸체;
    상기 발광 소자를 사이에 두고, 상기 제1 몸체와 마주보며 상기 제1 몸체와 일측이 결합된 제2 몸체;
    상기 제1 몸체와 제2 몸체의 사이에서 상기 발광소자를 덮는 몰딩부;
    상기 제1 몸체를 관통하는 제1 전극;
    상기 제1 몸체의 측면을 통해 하면으로 연장되는 제2 전극; 및
    상기 제2 몸체와 결합하고, 상기 몰딩부를 덮는 광확산부를 포함하고,
    상기 발광소자는 상기 제2 전극에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 광확산부에 가깝게 배치되며,
    상기 몰딩부의 상면은 상기 제1 몸체의 상면보다 낮고,
    상기 몰딩부와 상기 제2 몸체 사이에는 제1방향으로 제1보이드(Void)영역이 형성되고,
    상기 몰딩부와 상기 광확산부 사이에는 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 제2보이드영역이 형성되는 발광소자 패키지.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자는 상기 제2 몸체방향으로 지향각이 형성되고, 상기 제1 몸체와 제2 몸체는 상기 일측과 반대 방향으로 오픈 영역을 포함하고,
    상기 제1 몸체의 바닥면은 회로기판과 연결되는 발광소자 패키지.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 일측을 기준으로 상하로 대칭되는 발광소자 패키지.
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 몸체의 내측 표면에 반사물질이 코팅된 반사층을 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 삭제
  9. 발광소자가 배치되고, 상기 발광소자를 덮는 몰딩부를 포함하는 몸체;
    상기 발광소자를 사이에 두고, 상기 몸체와 마주보며 상기 몸체와 적어도 일부가 결합된 반사부재;
    상기 몸체를 관통하는 제1 전극;
    상기 몸체의 측면을 통해 하면으로 연장되는 제2 전극; 및
    상기 반사부재와 결합하고, 상기 몰딩부를 덮는 광확산부를 포함하고,
    상기 발광소자는 상기 제2 전극에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 광확산부에 가깝게 배치되며,
    상기 몰딩부의 상면은 상기 몸체의 상면보다 낮고,
    상기 몰딩부와 상기 반사부재 사이에는 제1방향으로 제1보이드영역이 형성되고,
    상기 몰딩부와 상기 광확산부 사이에는 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 제2보이드영역이 형성되는 발광소자 패키지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 몸체 및 반사부재는 동일한 재료로 형성되고, 상기 반사부재는 상기 몸체와 상하 대칭구조이고,
    상기 반사부재의 내측 표면과 상기 발광소자에 인접한 상기 몸체의 내측 표면에 반사층을 더 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광소자를 기준으로 일측은 오픈 영역을 포함하고, 타측은 상기 몸체와 상기 반사부재 중 적어도 하나에 경사면을 포함하고,
    상기 반사부재의 내측 표면에 반사층을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100609969B1 (ko) * 2005-06-29 2006-08-08 엘지전자 주식회사 발광 소자 패키지 및 그의 제조 방법

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