KR101830716B1

KR101830716B1 - 발광 소자 패키지

Info

Publication number: KR101830716B1
Application number: KR1020110062651A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2018-02-21
Also published as: KR20130006964A

Abstract

실시 예는 몸체, 일단이 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되고, 상기 몸체 내에 배치되는 리드 프레임, 상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 접착 활성 영역들, 및 상기 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함하며, 상기 접착 활성 영역들 각각은 상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 홈부, 및 일단이 상기 상부 면과 연결되고, 나머지 부분은 상기 상부 면과 이격하도록 상기 홈부 상에 배치되는 꺽임부를 포함한다.

Description

발광 소자 패키지{A LIGHT EMITTING DEVICE PAKAGE}

실시 예는 발광소자 패키지에 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.

실시 예는 몸체와 리드 프레임 사이의 접착력 및 기밀성을 향상시킬 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체; 일단이 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되고, 상기 몸체 내에 배치되는 리드 프레임; 상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 접착 활성 영역들; 및 상기 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함하며, 상기 접착 활성 영역들 각각은 상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 홈부; 및 일단이 상기 상부 면과 연결되고, 나머지 부분은 상기 상부 면과 이격하도록 상기 홈부 상에 배치되는 꺽임부를 포함한다.

상기 홈부는 상기 리드 프레임의 상부 면의 일부가 파인(dug) 구조를 가지며, 상기 꺽임부는 파인 홈부에 의하여 상기 리드 프레임 상부 면의 일부가 들뜬 구조를 가질 수 있다.

상기 꺽임부는 상기 몸체의 일 측면을 마주보도록 향할 수 있다.

상기 홈부와 상기 꺽임부의 형상은 서로 동일하고, 상기 리드 프레임의 상부 면으로부터 상기 홈부의 바닥까지의 깊이와 상기 꺽임부의 두께는 서로 동일할 수 있다. 상기 홈부의 깊이는 상기 리드 프레임의 두께보다 작을 수 있다.

상기 접착 활성 영역들은 제1 방향으로 서로 이격하여 상기 리드 프레임의 상부 면에 정렬되고, 상기 제1 방향은 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되는 상기 리드 프레임의 일 측면과 평행한 방향일 수 있다.

상기 몸체는 상기 홈부 및 상기 꺽임부를 덮고, 상기 몸체의 일부는 상기 홈부에 채워질 수 있다.

상기 접착 활성 영역들은 제1 그룹 내지 제K 그룹으로 구분되며, 상기 제1 내지 제K 그룹들 각각은 제1 방향으로 서로 이격하여 정렬되는 접착 활성 영역들을 포함하며, 상기 제1 방향은 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되는 상기 리드 프레임의 일 측면과 평행한 방향일 수 있다.

상기 제1 내지 제K 그룹들은 제2 방향으로 서로 이격하여 배치되며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직일 수 있다.

인접하는 그룹들 중 어느 하나에 속하는 접착 활성 영역은 나머지 다른 하나에 속하는 인접하여 접착 활성 영역들 사이에 정렬될 수 있다.

상기 제1 내지 제K 그룹들 각각은 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되는 상기 리드 프레임의 일 측면으로부터 서로 다른 이격 거리를 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제K 그룹들에 속하는 접착 활성 영역들에 속하는 홈부와 꺽임부가 이루는 내각은 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되는 상기 리드 프레임의 상기 일 측면으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.

상기 발광 소자 패키지는 상기 몸체는 상기 발광 소자의 주위에 배치되는 측벽을 포함하는 캐비티(cavity)를 포함하며, 상기 발광 소자를 밀봉하도록 상기 캐비티 내에 채워지는 봉지재를 더 포함할 수 있다.

실시 예는 몸체와 리드 프레임 사이의 접착력 및 기밀성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 위에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 상면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임의 제1 실시 예를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임의 제2 실시 예를 나타낸다.
도 7은 도 5에 도시된 제1 리드 프레임의 CD 방향의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 6에 도시된 제1 리드 프레임의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 9는 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 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 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 패키지, 이를 포함하는 조명 장치, 및 표시 장치를 설명한다.

도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)를 위에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)를 아래에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 상면도를 나타내고, 도 4는 도 1의 발광 소자 패키지(100)의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 몸체(20), 제1 리드 프레임(31), 제2 리드 프레임(32), 발광 소자(10), 제1 와이어(12), 및 제2 와이어(14)를 포함한다.

몸체(20)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 또는 실리콘(Si)으로 형성될 수 있다.

몸체(20)의 상부면 형상은 발광 소자 패키지(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 도시된 것과 같은 직사각형 형상의 발광 소자 패키지(100)는 엣지(edge) 타입의 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit)에 사용되고, 휴대형 손전등이나 가정용 조명에 적용되는 경우, 몸체(20)는 휴대용 손전등이나 가정용 조명에 내장하기 용이한 크기와 형태로 변경될 수 있다.

몸체(20)는 상부가 개방되고, 측벽(101)과 바닥(102)을 포함하는 캐비티(cavity, 105)를 가질 수 있다. 캐비티(105)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(105)의 측벽(101)은 바닥(102)에 대해 수직이거나 경사질 수 있다. 이때 측벽(101)은 바닥(102), 제1 리드 프레임, 및 제2 리드 프레임 외주를 감쌀 수 있다.

캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있다. 또는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 사각형의 모서리가 곡선인 형상일 수도 있다.

제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격되어 몸체(20)에 배치된다. 예컨대, 제1 리드 프레임(31)과 제2 리드 프레임(32) 사이에는 몸체(20)의 바닥(102)이 개재될 수 있다.

발광 소자(10)는 제1 리드 프레임(31) 상에 실장되며, 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결된다. 예컨대, 발광 소자(10)는 제1 와이어(12)에 의하여 제1 리드 프레임(31)과 전기적으로 연결되고, 제2 와이어(14)에 의하여 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 리드 프레임(31), 및 제2 리드 프레임(32)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 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)은 몸체(20)를 관통하여 몸체(20)의 뒷면(22)으로부터 노출될 수 있다. 또한 제1 리드 프레임(31)의 일단(121)은 몸체의 일 측면(131)으로 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(32)의 일단(122)은 몸체(20)의 다른 일 측면(132)으로 노출될 수 있다.

제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)의 일 부분은 몸체(20)로부터 노출되기 때문에 제1 리드 프레임(31)에 배치되는 발광 소자(10)로부터 발생하는 열이 제1 리드 프레임(31) 또는 제2 리드 프레임(32)을 통하여 몸체(20) 외부로 방출될 수 있다. 몸체(20)의 측벽(101)은 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32) 상에 배치될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임의 제1 실시 예를 나타내고, 도 7은 도 5에 도시된 제1 리드 프레임의 CD 방향의 단면도를 나타낸다. 다른 실시 예와 구별하기 위하여 도 5에 도시된 제1 리드 프레임의 도면 부호는 "31-1"로 하고, 제2 리드 프레임의 도면 부호는 "32-1"로 한다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 몸체(20)와의 접착력을 향상시키기 위하여 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)에는 복수의 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, n>1인 자연수)이 형성된다.

그리고 복수의 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 예컨대, n=4) 각각은 홈부(S1 내지 Sn), 및 꺽임부(P1 내지 Pn)를 포함한다. 몸체(20)의 일부는 홈부(S1 내지 Sn) 내부에 채워질 수 있다.

어느 하나의 접착 활성 영역(610-1 내지 610-n)은 홈부(예컨대, S1) 및 이와 대응하는 꺽임부(예컨대, P1)를 포함할 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 홈부(Sn, n≥1인 자연수)는 제1 리드 프레임(31-1) 상부면(142)의 일부가 파인(dug) 구조를 가지며, 꺽임부(Pn, n≥1인 자연수)는 파인 홈부(Sn)에 의하여 상기 제1 리드 프레임(31-1) 상부면(142)의 일부가 들뜬 구조일 수 있다.

즉 꺽임부(Pn)는 홈부(Sn)와 제1 각도(θ1)를 갖도록 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)의 일부가 파여 들뜬 부분이고, 홈부(Sn)는 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)의 일부가 파인 부분일 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 꺽임부(Pn)의 일단은 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)과 연결되고, 꺽임부(Pn)의 나머지 부분은 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)과 이격하여 상부 방향으로 들뜰 수 있다. 이때 상부 방향은 제1 리드 프레임(31-1)의 뒷면(143)으로부터 상부면(142)으로 향하는 방향일 수 있다.

따라서 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각에 포함되는 홈부(Sn)와 꺽임부(Pn)는 구조적으로 서로 대응하며, 형태가 서로 일치할 수 있다. 예컨대, 어느 하나의 접착 활성 영역(610-2)에 속하는 홈부(예컨대, S2)와 꺽임부(P2)의 형상은 서로 동일할 수 있으며, 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)으로부터 홈부(Sn)의 바닥(312)까지의 깊이(D3)와 꺽임부(Pn)의 두께(D2)는 서로 동일할 수 있다(D2=D3).

홈부(Sn)는 제1 리드 프레임(31-1)을 관통하지 않으며, 홈부(Sn)의 깊이(D3)는 제1 리드 프레임(31-1)의 두께(D1)보다 작을 수 있다(D3<D1).

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)은 서로 이격하여 배치되며, 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 홈부(Sn) 상부에는 이와 대응하는 꺽임부(Pn)가 배치될 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)은 제1 방향으로 서로 이격하여 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)에 정렬될 수 있다.

즉 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)에 포함되는 홈부들(S1 내지 Sn)는 제1 방향으로 서로 이격하여 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)에 정렬될 수 있다. 이때 제1 방향은 몸체(20)의 일 측면(131)으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 일 측면(501)과 평행한 방향일 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 홈부(Sn) 상부에는 꺾임부(Pn)가 배치되며, 꺽임부(Pn)는 일단이 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142)과 연결되고, 나머지 부분은 홈부(Sn)와 제1 각도(θ1)를 이루도록 배치될 수 있다. 예컨대, 접착 활성 영역(610-1)의 꺽임부(P1)는 홈부(S1)와 대응하며, 홈부(S1) 상에 배치될 수 있다. 제1 각도(θ1)는 90°이하일 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)은 몸체(20)의 일 측면(131)에 접하도록 정렬되거나, 또는 몸체(20)의 일 측면(131)으로부터 일정 거리 이격하도록 정렬될 수 있다.

즉 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각에 포함되는 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)는 몸체(20)의 일 측면(131)에 접하도록 정렬되거나, 또는 몸체(20)의 일 측면(131)으로부터 일정 거리 이격하도록 정렬될 수 있다.

몸체(20)는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)를 덮을 수 있다. 따라서 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)는 몸체(20) 밖으로 노출되지 않을 수 있다.

예컨대, 몸체(20)의 캐버티(105)의 측벽(101)은 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)에 포함되는 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn) 상에 배치되며, 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)를 덮을 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)는 몸체(20)와의 접촉 면적을 증가시키기 때문에, 실시 예는 몸체(20)와 제1 리드 프레임(31-1) 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.

접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 꺽임부(Pn)는 몸체(20)의 일 측면(131)을 마주보도록 향할 수 있다. 즉 제1 리드 프레임(31-1)의 상면부(142)와 연결되는 꺽임부(Pn)의 일단으로부터 이와 대응하는 홈부(Sn)로 향하는 방향은 제1 리드 프레임(31-1)의 상면부(142)와 연결되는 꺽임부(Pn)의 일단으로부터 몸체(20)의 일 측면(131)으로 향하는 방향과 동일할 수 있다.

또한 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각의 꺽임부(Pn)가 수분 침투 방향과 반대 방향을 향하도록 배치되기 때문에 실시 예는 몸체(20) 내부로의 수분 침투를 억제하여 기밀성을 확보할 수 있다.

이하 제2 리드 프레임(32-1)에 대하여 설명한다.

제2 리드 프레임(32-1)은 상부면(144)에 상술한 바와 동일한 구조의 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n)을 가지며, 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n) 각각은 홈부(Sn'), 및 꺽임부(Pn')를 포함하며, 몸체(20)의 일부는 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n) 각각의 홈부(Sn')에 채워질 수 있다.

접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n)은 제2 리드 프레임(32-1)의 일 측면(502)과 평행한 방향으로 서로 이격하여 제2 리드 프레임(32-1)의 상부면(144)에 정렬될 수 있다.

즉 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n)의 홈부들(S1' 내지 Sn')은 몸체(20)의 다른 측면(133)으로 노출되는 제2 리드 프레임(32-1)의 일 측면(502)과 평행한 방향으로 서로 이격하여 제2 리드 프레임(32-1)의 상부면(144)에 정렬될 수 있다.

접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n)은 몸체(20)의 다른 측면(133)에 접하도록 정렬되거나, 또는 몸체(20)의 다른 측면(133)으로부터 일정 거리 이격하도록 정렬될 수 있다.

몸체(20)는 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n) 각각의 홈부(Sn') 및 꺽임부(Pn')를 덮을 수 있다. 따라서 접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n) 각각의 홈부(Sn') 및 꺽임부(Pn')는 몸체(20) 밖으로 노출되지 않을 수 있다.

접착 활성 영역들(620-1 내지 620-n) 각각에 포함되는 꺽임부(Pn')는 몸체(20)의 다른 측면(133)을 마주보도록 향할 수 있다. 즉 제2 리드 프레임(32-1)의 상면부(144)와 연결되는 꺽임부(Pn')의 일단으로부터 이와 대응하는 홈부(Sn')로 향하는 방향은 제2 리드 프레임(32-1)의 상면부(144)와 연결되는 꺽임부(Pn')의 일단으로부터 몸체(20)의 다른 측면(133)으로 향하는 방향과 동일할 수 있다.

실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)는 제1 리드 프레임(31-1)의 상부면(142) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 상부면(144)에 홈부(Sn, 또는 Sn')와 꺽임부(Pn, 또는 Pn')를 포함하는 접착 활성 영역(610-1 내지 610-n, 620-1 내지 620-n)를 구비하기 때문에, 리드 프레임(31-1,32-1)과 몸체(20) 사이의 접착력을 향상시키고, 기밀성을 확보할 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임의 제2 실시 예를 나타내고, 도 8은 도 6에 도시된 제1 리드 프레임의 EF 방향의 단면도를 나타낸다. 다른 실시 예와 구별하기 위하여 도 6에 도시된 제1 리드 프레임의 도면 부호는 "31-2"로 하고, 제2 리드 프레임의 도면 부호는 "32-2"로 한다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 제1 리드 프레임(31-2)은 상부면(142)에 복수의 접착 활성 영역들을 가질 수 있으며, 접착 활성 영역들 각각은 서로 대응하는 홈부 및 꺽임부를 포함할 수 있다.

이때 복수의 접착 활성 영역들은 제1 그룹 내지 제K 그룹(601 내지 60K, K>1인 자연수)으로 구분될 수 있다. 도 6은 K=2인 경우를 예시하나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대 K=2) 각각에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 및 611-1 내지 611-m; n, m>1인 자연수) 각각은 서로 대응하는 홈부(Sn, 또는 Rm) 및 꺽임부(Pn 또는 Qm)를 포함한다. 이때 서로 대응하는 홈부와 꺽임부(Sn과 Pn, Rm과 Qm)의 구조는 도 5 및 도 7에서 설명한 바와 동일할 수 있다.

제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대, K=2) 각각은 제1 방향으로 서로 이격하여 정렬되는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 또는 611-1 내지 611-m)을 포함할 수 있으며, 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 또는 611-1 내지 611-m) 각각은 서로 대응하는 홈부 및 꺽임부(Sn과 Pn, Rm과 Qm)를 포함할 수 있다.

예컨대, 제1 그룹(601)은 제1 방향으로 정렬되는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)을 포함하며, 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각은 서로 대응하는 홈부(Sn) 및 꺽임부(Pn)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방향은 몸체(20)의 일 측면(131)으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-2)의 일 측면(501)과 평행한 방향일 수 있다.

제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대, K=2)은 제2 방향으로 서로 이격하여 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대, K=2) 각각은 몸체(20)로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-2)의 일 측면(501)으로부터 서로 다른 이격 거리를 가질 수 있다. 여기서 제2 방향은 제1 방향과 수직인 방향일 수 있다.

제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대, K=2)에 속하는 접착 활성 영역들은 서로 지그 재그(zig-zag)로 배치될 수 있다.

인접하여 배치되는 2개의 그룹들 중 어느 하나에 속하는 접착 활성 영역은 나머지 다른 하나에 속하는 인접하여 배치되는 접착 활성 영역들 사이에 정렬될 수 있다.

예컨대, 제2 그룹(602)에 속하는 접착 활성 영역(611-1)은 제2 그룹과 인접하여 배치되는 제1 그룹(601)에 속하는 인접하여 배치되는 접착 활성 영역들(610-1 및 610-2) 사이에 정렬될 수 있다.

몸체(20)의 일 측면(131)과 가장 가까운 제1 그룹(601)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n) 각각에 포함되는 홈부(Sn)와 꺽임부(Pn)는 몸체(20)의 일 측면(131)에 접하도록 배치되거나, 또는 일정 거리 이격하여 배치될 수 있다.

그룹들(601 내지 60K, 예컨대, m=2)에 속한 접착 활성 영역들 각각에 포함되는 홈부의 깊이, 꺽임부의 두께, 또는 서로 대응하는 홈부와 꺽임부가 이루는 각도는 서로 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 그룹(601)에 속하는 홈부(Sn)의 깊이(D3)는 제2 그룹(602)에 속하는 홈부(Rm)의 깊이(D4)와 동일하거나 다를 수 있다. 또한 제1 그룹(601)에 속하는 꺽임부(Pn)의 두께(D2)는 제2 그룹(602)에 속하는 꺽임부(Q3)의 두께(D5)와 동일하거나 다를 수 있다.

또한 제1 그룹(601)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n)에 포함되는 서로 대응하는 홈부(Sn)와 꺽임부(Pn)가 이루는 내각(θ1)은 제2 그룹(602)에 속하는 서로 대응하는 홈부(Rm)와 꺽임부(Qm)가 이루는 내각(θ2)과 다를 수 있다(θ1≠θ2). 도 8에는 θ2가 θ1보다 크나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니며, θ2가 θ1보다 작거나 같을 수 있다.

예컨대, 제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K, 예컨대, K=2)에 속하는 접착 활성 영역들(예컨대, 610-4, 및 611-3)에 속하는 홈부와 꺽임부(S4와 P4, 및 R3와 Q3)가 이루는 내각(θ1, θ2)은 몸체(20)의 일 측면(131) 밖으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-2)의 일 측면(501)으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다(θ1 < θ2).

몸체(20)의 측벽(101)은 제1 그룹 내지 제K 그룹들(601 내지 60K)로 구분되는 복수의 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m) 상에 배치될 수 있다. 제1 리드 프레임(31-2) 및 제2 리드 프레임(32-2) 각각의 상부면에 형성되는 제1 그룹 내지 제K 그룹들(601 내지 60K)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m)은 몸체(20) 밖으로 노출되지 않을 수 있다.

몸체(20)와 직접 접촉하는 제1 리드 프레임(31-2) 및 제2 리드 프레임(32-2)에 형성되는 제1 그룹 내지 제K 그룹들(601 내지 60K)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m)에 의하여 몸체(20)와 리드 프레임들(31-2, 31-2) 간의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 실시 예는 리드 프레임들(31-2,32-2)과 몸체(20) 간의 접착성을 향상시킬 수 있다.

또한 제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m)은 서로 지그 재그로 배치되기 때문에, 도 6의 실시 예는 몸체(20) 외부로부터 몸체(20) 내부로 가스의 유입을 차단하는 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 6에는 각 그룹들(601 내지 60K)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m)이 서로 지그 재그로 배치되는 것을 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 내지 제K 그룹들(601 내지 60K)에 속하는 접착 활성 영역들(610-1 내지 610-n, 611-1 내지 611-m)은 제2 방향으로 서로 정렬될 수도 있다.

발광 소자(10)는 제1 리드 프레임(31)에 마운트될 수 있으며, 제1 리드 프레임(31)과 제2 리드 프레임(32)에 전기적으로 연결되어 외부 전원을 공급받는다. 발광 소자(10)에서 생성되는 열은 전도성인 제1 리드 프레임(31), 또는 제2 리드 프레임(32)으로 전달되어 외부로 방열될 수 있다. 발광 소자(10)가 실장되는 제1 리드 프레임(31) 부분은 상술한 접착 활성 영역들이 형성되지 않을 수 있다.

발광 소자(10)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.

발광 소자(10)는 도시된 것과 같이 와이어 본딩(wire bonding) 방식에 의해 제1 리드 프레임(31), 및 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 와이어(12)는 발광 소자(10)와 제1 리드 프레임(31)을 전기적으로 연결하고, 제2 와이어(14)는 발광 소자(10)와 제2 리드 프레임(32)을 전기적으로 연결할 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서는 플립 칩(flip chip), 다이 본딩(die bonding) 방식 등으로 발광 소자(10)가 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결될 수도 있다.

몸체(20)의 캐비티(105) 내에는 발광 소자(10)를 밀봉하여 보호하도록 도 3과 같이 봉지재(40)가 충진될 수 있다. 봉지재(40)는 캐비티(105) 내부를 외부와 격리하기 위해 충진되며, 발광 소자(10)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체가 더 포함될 수 있다.

봉지재(40)는 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 봉지재(40)는 캐비티(105) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.

봉지재(40)에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 형광체에 의해 발광 소자(10)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다. 예컨대, 발광 소자(10)가 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광 소자(10)가 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 봉지재(40)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다.

한편, 봉지재(40) 상에는 렌즈(미도시)가 더 형성되어, 발광 소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광을 조절할 수 있다. 또한, 발광 소자 패키지(100)의 몸체(20)에는 내전압 향상을 위해 제너 다이오드(zener diode) 등이 더 설치될 수도 있다.

여기서, 제너 다이오드(미도시)가 더 포함될 경우, 제1 리드 프레임(31)과 제2 리드 프레임(32) 중 어느 하나에는 발광 소자(10)가 마운트되고, 다른 하나에는 제너 다이오드가 마운트될 수 있다. 제1 리드 프레임의 길이는 제2 리드 프레임(32)의 길이보다 클 수 있으며, 발광 소자(10)는 방열 면적이 큰 제1 리드 프레임(31)에 마운트될 수 있다.

도 9는 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.

도 9를 참조하면, 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.

하우징(400)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(410)와, 소켓 결합부(410)와 연결되고 광원(600)이 내장되는 몸체부(420)를 포함한다. 몸체부(420)에는 하나의 공기유동구(430)가 관통하여 형성될 수 있다.

하우징(400)의 몸체부(420) 상에 복수 개의 공기 유동구(430)가 구비된다. 공기 유동구(430)는 하나의 공기 유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.

광원(600)은 회로 기판(610) 상에 복수 개의 발광 소자 패키지(650)를 구비한다. 여기서, 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.

광원의 하부에는 홀더(700)가 구비되는데 홀더(700)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 광원(100)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 발광 소자 패키지(650)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다. 이대 발광 소자 패키지(650)는 상술한 실시 예들 중 하나일 수 있다.

도 10은 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치(800)를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 표시 장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 광원 모듈에서 방출되는 빛을 표시 장치(800) 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘 시트(850)와 제2 프리즘 시트(860)와, 제2 프리즘 시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과, 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함한다.

광원 모듈은 회로 기판(830) 상의 발광소자 패키지(835)를 포함한다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광 소자 패키지(835)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나일 수 있다.

바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 반사판(820)은 도 12에 도시된 바와 같이 별도의 구성 요소로 마련될 수도 있고, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 코팅되는 반사도가 높은 물질 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(840)은 발광 소자 패키지에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전 영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(840)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.

제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.

제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.

실시 예에서 제1 프리즘 시트(850)과 제2 프리즘 시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나, 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합으로 이루어지거나, 또는 확산 시트, 프리즘 시트 및 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.

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.

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.

표시 장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.

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.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.

10 : 발광 소자 105 : 캐비티
20 : 몸체 31 : 제1 리드 프레임
32: 제2 리드 프레임 40: 충진재
S1 내지 S4, R1 내지 R3: 홈부 P1 내지 P4, Q1 내지 Q3: 꺽임부
610-1 내지 610-m: 제1 내지 제m 그룹들.

Claims

몸체;
일단이 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되고, 상기 몸체 내에 배치되는 리드 프레임;
상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 접착 활성 영역들; 및
상기 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함하며,
상기 접착 활성 영역들 각각은,
상기 리드 프레임의 상부 면에 형성되는 홈부; 및
일단이 상기 상부 면과 연결되고, 나머지 부분은 상기 상부 면과 이격하도록 상기 홈부 상에 배치되는 꺽임부를 포함하고,
상기 홈부와 상기 꺽임부의 형상은 서로 동일하고, 상기 리드 프레임의 상부 면으로부터 상기 홈부의 바닥까지의 깊이와 상기 꺽임부의 두께는 서로 동일한 발광 소자 패키지.
제1항에 있어서,
상기 홈부는 상기 리드 프레임의 상부 면의 일부가 파인(dug) 구조를 가지며, 상기 꺽임부는 파인 홈부에 의하여 상기 리드 프레임 상부 면의 일부가 들뜬 구조를 가지고,
상기 꺽임부는 상기 몸체의 일 측면을 마주보도록 향하는 발광 소자 패키지.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접착 활성 영역들은 제1 방향으로 서로 이격하여 상기 리드 프레임의 상부 면에 정렬되고, 상기 제1 방향은 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되는 상기 리드 프레임의 일 측면과 평행한 방향이고,
상기 몸체는 상기 홈부 및 상기 꺽임부를 덮고, 상기 몸체의 일부는 상기 홈부에 채워지는 발광 소자 패키지.
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