KR101850430B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 몸체, 적어도 일단이 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되고, 상기 몸체 내에 배치되는 리드 프레임, 및 상기 리드 프레임에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 몸체는 상기 리드 프레임을 관통하고, 상기 노출되는 리드 프레임의 일단으로부터 서로 다른 이격 거리를 갖는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(n>1인 자연수)을 포함하며, 상기 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들 각각은 복수의 관통부들을 포함하며, 인접하는 2개의 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속한 관통부는 나머지 다른 하나에 속한 관통부들 사이에 정렬된다.

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, 적어도 일단이 상기 몸체의 일 측면 밖으로 노출되고, 상기 몸체 내에 배치되는 리드 프레임, 및 상기 리드 프레임에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 몸체는 상기 리드 프레임을 관통하고, 상기 노출되는 리드 프레임의 일단으로부터 서로 다른 이격 거리를 갖는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(n>1인 자연수)을 포함하며, 상기 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들 각각은 복수의 관통부들을 포함하며, 인접하는 2개의 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속한 관통부는 나머지 다른 하나에 속한 관통부들 사이에 정렬된다.
상기 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들 각각은 상기 노출되는 리드 프레임의 일단과 평행하게 서로 이격하여 배치되는 관통부들을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제n 그룹 관통부들 각각에 속한 관통부들의 단면적은 서로 동일할 수 있다. 또는 상기 제1 내지 제n 그룹 관통부들 각각에 속한 관통부들의 단면적은 서로 다를 수 있다. 상기 몸체의 일 측면으로부터 멀어질수록 상기 제1 내지 제n 그룹 관통부들에 속한 관통부들의 단면적이 증가할 수 있다.
상기 제1 내지 제n 그룹 관통부들 중 적어도 하나는 상기 리드 프레임의 상면으로부터 노출될 수 있다.
상기 몸체의 일 측면은 상기 제1 그룹 관통부에 속한 관통부들의 중심을 잇는 선에 정렬되며, 상기 제1 그룹 관통부는 상기 몸체의 일 측면으로부터 가장 가깝게 배치될 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 리드 프레임 상면을 덮는 반사 부재를 더 포함하며, 상기 관통부들은 상기 반사 부재 및 상기 리드 프레임을 관통할 수 있다.
상기 몸체는 상기 발광 소자의 주위에 배치되는 측벽을 포함하는 캐비티(cavity)를 가지며, 상기 발광 소자 패키지는 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 제1 실시 예에 따른 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임 내의 관통부들을 나타낸다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임 내의 관통부들을 나타낸다.
도 7은 제3 실시 예에 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임 내의 관통부들을 나타낸다.
도 8은 도 5에 도시된 제1 리드 프레임의 CD 방향의 단면도를 나타낸다.
도 9는 도 6에 도시된 제1 리드 프레임의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도를 나타낸다.
도 11은 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 12는 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 패키지를 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.
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.
제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)은 발광 소자(10)에 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) 및 제2 리드 프레임(32) 중 어느 하나에 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 배치된다.
몸체(20)는 제1 리드 프레임(31)을 관통하고, 서로 이격하는 복수의 관통부들(140)을 포함한다. 또한 몸체(20)는 제2 리드 프레임(32)을 관통하고, 서로 이격하는 복수의 관통부들(150)을 포함한다.
즉 복수의 관통부들(140)은 제1 리드 프레임(31)을 관통하여 제1 리드 프레임(32)과 접촉하는 몸체(20)의 일 부분이고, 관통부들(150)은 제2 리드 프레임(32)을 관통하여 제2 리드 프레임(32)과 접촉하는 몸체(20)의 다른 일 부분일 수 있다.
관통부들(140)은 몸체(20)의 측벽(101)의 하면(101a)의 일 측과 연결되고, 관통부들(150)은 몸체(20)의 측벽(101)의 하면(101a)의 다른 일 측과 연결될 수 있다.
관통부들(140)은 제1 리드 프레임(21) 내에 지그 재그(zig-zag)로 배치되고, 관통부들(150)은 제2 리드 프레임(32) 내에 지그 재그로 배치될 수 있다.
관통부들(140)은 제1 리드 프레임(31)을 관통하여 제1 리드 프레임(31)의 뒷면(143)으로 노출될 수 있다. 또한 관통부들(150)은 제2 리드 프레임(32)을 관통하여 제2 리드 프레임의 뒷면(145)으로 노출될 수 있다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 내의 관통부들(140-1, 150-1)을 나타내고, 도 8은 도 5에 도시된 제1 리드 프레임(31-1)의 CD 방향의 단면도를 나타낸다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 몸체(20)는 제1 리드 프레임(31-1)을 관통하는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, n>1인 자연수)을 포함한다. 도 5는 n=2인 경우를 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 리드 프레임(31-1)에는 복수의 관통 홈들(미도시)이 형성되고, 몸체(20)의 일부는 관통 홈들에 채워져서 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, n>1인 자연수)을 형성할 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, 예컨대, n=2) 각각은 제1 방향으로 서로 이격하여 정렬되는 관통부들을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 그룹 관통부(310-1)는 제1 방향으로 정렬되는 관통부들(S1 내지 Sm, m>1인 자연수, 예컨대, m=5)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방향은 몸체(20)의 일 측면으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 일 측면(501)과 평행한 방향일 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, 예컨대, n=2)은 제2 방향으로 서로 이격하여 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, 예컨대, n=2) 각각은 몸체(20)로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 일 측면(501)으로부터 서로 다른 이격 거리를 가질 수 있다.
여기서 제2 방향은 제1 방향과 수직인 방향일 수 있다. 제1 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, 예컨대, n=2)에 속한 관통부들(예컨대, S1 내지 S5, 및 P1 내지 P4)은 서로 지그 재그로 배치될 수 있다.
인접하는 2개의 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속한 관통부는 나머지 다른 하나에 속한 인접하는 관통부들 사이에 정렬될 수 있다.
예컨대, 제2 그룹 관통부(310-2)에 속한 관통부(예컨대, P1)는 제1 그룹 관통부(310-1)에 속한 인접하는 관통부들(예컨대, S1, S2) 사이에 정렬될 수 있다.
제1 그룹 관통부(310-1)에 속한 관통부들(S1 내지 S5)은 몸체(20)의 일 측면(131)에 접하도록 정렬될 수 있으며, 제1 리드 프레임(31-1) 상면(503)으로부터 노출되지 않을 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(310-1 내지 310-n, 예컨대, n=2) 각각에 속한 관통부들(S1 내지 S5, P1 내지 P4)의 단면적은 서로 동일할 수 있다.
다음으로 제2 리드 프레임(32-1)을 관통하는 관통부들에 대하여 설명한다. 몸체(20)는 제2 리드 프레임(32-1)을 관통하는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(n>1인 자연수)을 포함한다. 도 5는 n=2인 경우를 예시하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2) 각각은 제1 방향으로 서로 이격하여 정렬되는 관통부들을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 그룹 관통부는 제1 방향으로 정렬되는 관통부들을 포함할 수 있다. 여기서 제1 방향은 몸체(20)의 다른 일 측면(133)으로 노출되는 제2 리드 프레임(32-1)의 일 측면(502)과 평행한 방향일 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2)은 제2 방향으로 서로 이격하여 배치될 수 있다. 또한 제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2) 각각은 몸체(20)로부터 노출되는 제2 리드 프레임(32-1)의 일 측면(502)으로부터 서로 다른 이격 거리를 가질 수 있다. 여기서 제2 방향은 제1 방향과 수직인 방향일 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2)에 속한 관통부들은 서로 지그 재그로 배치될 수 있다. 인접하는 2개의 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속한 관통부는 나머지 다른 하나에 속한 인접하는 관통부들 사이에 정렬될 수 있다.
몸체의 다른 일 측면과 가장 가깝게 배치되는 제1 그룹 관통부에 속한 관통부들은 몸체(20)의 다른 측면(133)에 접하도록 정렬될 수 있으며, 제2 리드 프레임(32-1) 상면(504)으로부터 노출되지 않을 수 있다.
몸체(20)는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1)과 직접 접촉하는 복수의 관통부들(140-1, 150-1)을 포함하기 때문에, 실시 예는 몸체(20)와 제1 리드 프레임(31-1)과 접촉 면적이 증가하여 리드 프레임들(31-1,32-1)과 몸체(20) 간의 접착성을 향상시킬 수 있다.
또한 제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2)에 속한 관통부들은 서로 지그 재그로 배치되기 때문에, 실시 예는 몸체(20) 외부로부터 패키지 몸체 내부로 가스의 유입을 차단하는 기밀성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 제1 리드 프레임(31-2) 및 제2 리드 프레임(32-2) 내의 관통부들(140-2, 150-2)을 나타내고, 도 9는 도 6에 도시된 제1 리드 프레임(31-2)의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6 및 도 9를 참조하면, 제1 내지 제n 그룹 관통부들(예컨대, n=2) 중 일부는 제1 리드 프레임(31-2)의 상면으로부터 노출될 수 있다. 예컨대, 제1 그룹 관통부(320-1)에 속한 관통부들(S11 내지 S15) 각각의 일부는 제1 리드 프레임(31-2)의 상면(503)으로부터 노출될 수 있다. 예컨대, 몸체(20)의 일 측면(131)은 제1 그룹 관통부(320-1)에 속한 관통부들(S11 내지 S15)의 중심을 잇는 선에 정렬될 수 있다.
제1 내지 제n 그룹 관통부들(320-2 내지 320-n, 예컨대, n=2) 각각에 속한 관통부들(S11 내지 S15, P11 내지 P14)의 단면적은 서로 동일할 수 있으나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 몸체(20)의 일 측면(131)으로부터 멀어질수록 제1 내지 제n 그룹 관통부들(320-1 내지 320-n, 예컨대, n=2)에 속한 관통부들의 단면적은 증가할 수 있다.
제2 리드 프레임(32-2)을 관통하는 제1 그룹 관통부에 속한 관통부들 각각의 일부도 상술한 바와 같이 제2 리드 프레임(32-2)의 상면(504)으로부터 노출될 수 있다. 예컨대, 몸체(20)의 다른 일 측면(133)은 제1 그룹 관통부에 속한 관통부들의 중심을 잇는 선에 정렬될 수 있다.
도 7은 제3 실시 예에 제1 리드 프레임(31-3) 및 제2 리드 프레임(32-3) 내의 관통부들(140-3, 150-3)을 나타낸다. 제3 실시 예는 제1 실시 예와 유사하나, 제1 내지 제n 그룹 관통부들(330-1 내지 330-n, 예컨대, n=2) 중 적어도 하나에 속하는 관통부들의 단면적은 나머지와 다를 수 있다.
예컨대, 몸체(20)의 일 측면으로부터 멀어질수록 제1 내지 제n 그룹 관통부들(330-1 내지 330-n, 예컨대, n=2)에 속한 관통부들의 단면적은 증가할 수 있다. 즉 제2 그룹 관통부(330-2)에 속한 관통부(P21 내지 P26)의 단면적은 제1 그룹 관통부(330-1)에 속한 관통부(S21 내지 S27)의 단면적보다 클 수 있다.
몸체(20)의 일 측면(131)으로부터 멀어질수록 관통부의 단면적이 증가하기 때문에, 제3 실시 예는 외부의 가스가 제1 리드 프레임(31-3)과 몸체(20)의 일 측면(131)이 만나는 경계면으로 침투하는 것을 저지하는 기밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 몸체(20)의 외측으로 노출되는 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)의 말단에는 솔더링(Soldering) 등이 실시되어, 발광 소자(10)를 기판(미도시) 등의 외부 설치 부재에 용이하게 실장할 수 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)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(50)는 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 봉지재(50)는 캐비티(105) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
봉지재(50)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(50)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다.
한편, 봉지재(50) 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 길이(D5)는 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 10은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)의 단면도를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 발광 소자 패키지(200)는 몸체(20), 제1 리드 프레임(31), 제2 리드 프레임(미도시), 반사 부재(120), 발광 소자(미도시), 제1 와이어(미도시), 및 제2 와이어(미도시)를 포함한다. 제2 리드 프레임, 발광 소자, 제1 와이어 및 제2 와이어는 도 10에 도시되지 않지만, 도 1에 도시된 바와 동일할 수 있다.
도 10에 도시된 실시 예는 도 1에 도시된 실시 예와 유사하나, 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32) 상에 배치되는 반사 부재(120)을 구비한다.
반사 부재(120)는 발광 소자(도 1의 10 참조)로부터 입사되는 광을 반사시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 반사 부재(120)는 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.
몸체(20)는 제1 리드 프레임(31) 및 반사 부재(120)를 관통하는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(20a)을 포함한다. 또한 몸체(20)는 제2 리드 프레임(32) 및 반사 부재(120)를 관통하는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(미도시)을 포함한다.
제1 리드 프레임(31) 및 반사 부재(120)를 관통하는 제1 그룹 내지 제n 그룹 관통부들(20a)의 배치는 도 5 내지 7에서 상술한 바와 동일할 수 있다.
또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있다.
도 11은 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 11을 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.
도 12는 실시 예들에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치(800)를 나타낸다.
도 12를 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 칩 105 : 캐비티
20 : 몸체 31 : 제1 리드 프레임
32: 제2 리드 프레임 50: 충진재
140,150: 관통부들 310-1 내지 310-n: 제1 내지 제n 그룹 관통부.

Claims (9)

  1. 상부가 개방되고, 측벽과 바닥을 포함하는 캐비티를 갖는 몸체;
    상기 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임; 및
    상기 제1 리드 프레임의 상면 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며,
    상기 제1 리드 프레임의 일단은 상기 몸체의 제1 측면으로 노출되고,
    상기 제1 리드 프레임은 복수의 제1 관통 홈들을 포함하고,
    상기 몸체는 상기 복수의 제1 관통 홈들 내에 배치되고, 상기 복수의 제1 관통 홈들과 접촉하는 복수의 제1 그룹 관통부들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 그룹 관통부들 각각은 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 관통부들을 포함하고,
    상기 복수의 제1 그룹 관통부들은 제2 방향으로 서로 이격되어 배열되고,
    상기 복수의 제1 관통부들은 상기 캐비티의 측벽의 하면과 접촉하고,
    인접하는 2개의 제1 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속하는 제1 관통부들은 나머지 다른 하나에 속하는 제1 관통부들 사이에 정렬되고,
    상기 제1 방향은 상기 몸체의 제1 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임의 일단의 측면과 평행한 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 수직인 방향인 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에 배치되는 제2 리드 프레임을 포함하고,
    상기 제2 리드 프레임의 일단은 상기 몸체의 제1 측면과 마주보는 상기 몸체의 제2 측면으로 노출되고,
    상기 제2 리드 프레임은 복수의 제2 관통 홈들을 포함하고,
    상기 몸체는 상기 복수의 제2 관통 홈들 내에 배치되고, 상기 복수의 제2 관통 홈들과 접촉하는 복수의 제2 그룹 관통부들을 포함하고,
    상기 복수의 제2 그룹 관통부들 각각은 상기 제1 방향으로 배열되는 복수의 제2 관통부들을 포함하고,
    상기 복수의 제2 그룹 관통부들은 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배열되고,
    상기 복수의 제2 관통부들은 상기 캐비티의 측벽의 하면과 접촉하고,
    인접하는 2개의 제2 그룹 관통부들 중 어느 하나에 속하는 제2 관통부들은 나머지 다른 하나에 속하는 제2 관통부들 사이에 정렬되는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 제1 측면으로부터 멀어질수록 상기 제1 관통부들의 단면적은 증가하고,
    상기 몸체의 제2 측면으로부터 멀어질수록 상기 제2 관통부들의 단면적은 증가하는 발광 소자 패키지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 그룹 관통부들 중 상기 몸체의 제1 측면과 가장 가깝게 배치되는 제1 그룹 관통부에 속하는 제1 관통부들은 상기 몸체의 제1 측면과 접하고 상기 제1 리드 프레임의 상면으로부터 노출되지 않고,
    상기 복수의 제2 그룹 관통부들 중 상기 몸체의 제2 측면과 가장 가깝게 배치되는 제2 그룹 관통부에 속하는 제2 관통부들은 상기 몸체의 제2 측면과 접하고 상기 제2 리드 프레임의 상면으로부터 노출되지 않는 발광 소자 패키지.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 그룹 관통부들 중 적어도 하나는 상기 제1 리드 프레임의 상면으로 노출되고,
    상기 복수의 제2 그룹 관통부들 중 적어도 하나는 상기 제2 리드 프레임의 상면으로 노출되는 발광 소자 패키지.
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