KR101886157B1 - 발광 소자 및 조명시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 서로 대응되는 제1 및 제2측면부, 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 적어도 하나에 인접하고 상기 제1 및 제2측면부의 길이보다 짧은 길이를 갖는 제3 및 제4측면부, 상기 제1 내지 제4측면부 사이에 상부가 개방된 오목부를 갖는 몸체; 상기 오목부 내에 배치된 제1캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 오목부 내에 배치된 제2캐비티를 갖는 제2리드 프레임; 상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 상기 제1캐비티 내에 제1발광 칩; 및 상기 제2캐비티 내에 제2발광 칩; 상기 제1리드 프레임은 상기 몸체의 제3측면부에 돌출된 제1리드부 및 상기 몸체의 제1측면부에 노출된 제1지지 돌기를 포함하며, 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 제4측면부에 돌출된 제2리드부 및 상기 몸체의 제2측면부에 노출된 제2지지 돌기를 포함한다.

Description

발광 소자 및 조명시스템{LIGHT EMITTING DEVICEAND LIGHTING SYSTEM}
본 발명은 발광 소자 및 조명 시스템에 관한 것이다.
발광소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 발생하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 및 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 새로운 구조의 몸체를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 장 측면에 지지 돌기를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 장 측면에 복수의 지지돌기를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 몸체의 장 측면에 지지돌기와 상기 지지돌기에 접촉된 리브를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 서로 대응되는 제1 및 제2측면부, 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 적어도 하나에 인접하고 상기 제1 및 제2측면부의 길이보다 짧은 길이를 갖는 제3 및 제4측면부, 상기 제1 내지 제4측면부 사이에 상부가 개방된 오목부를 갖는 몸체; 상기 오목부 내에 배치된 제1캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 오목부 내에 배치된 제2캐비티를 갖는 제2리드 프레임; 상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 상기 제1캐비티 내에 제1발광 칩; 및 상기 제2캐비티 내에 제2발광 칩; 상기 제1리드 프레임은 상기 몸체의 제3측면부에 돌출된 제1리드부 및 상기 몸체의 제1측면부에 노출된 제1지지 돌기를 포함하며, 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 제4측면부에 돌출된 제2리드부 및 상기 몸체의 제2측면부에 노출된 제2지지 돌기를 포함한다.
실시 예는 발광 소자의 몸체 중심부에 전달되는 충격을 줄일 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 수율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광소자의 평면도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 4은 도 2의 발광 소자의 제1측면부에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 발광 소자의 제2측면부에서 바라본 도면이다.
도 6의 (A)(B)는 도 1의 발광소자의 C-C 및 B-B 라인의 측 단면도이다.
도 7은 제2실시 예에 따른 발광소자의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 발광 소자의 제1측면부에서 바라본 도면이다.
도 9는 도 7의 발광소자의 제2측면부에서 바라본 도면이다.
도 10의 (A)(B)는 도 7의 발광소자의 D-D 및 E-E 라인의 측 단면도이다.
도 11의 (A)(B)는 도 10의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 14는 도 1의 발광소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 17은 실시 예에 따른 발광소자의 제조과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17의 발광소자의 제1측면부를 나타낸 도면이다.
도 19는 도 17의 발광소자의 제2측면부를 나타낸 도면이다.
도 20 내지 도 23은 실시 예에 따른 발광소자의 지지 돌기는 갖는 행거의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 24의 (A)(B)는 실시 예에 따른 지지 돌기의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 25는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 26은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 27은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상/위(on)"에 또는 "아래/하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"과 "아래/하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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 발광소자를 설명한다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광소자의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1의 발광소자의 평면도이고, 도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이며, 도 4은 도 2의 발광 소자의 제1측면부에서 바라본 도면이며, 도 5는 도 2의 발광 소자의 제2측면부에서 바라본 도면이고, 도 6의 (A)(B)는 도 1의 발광소자의 B-B 및 C-C 라인의 측 단면도이다.
도 1내지 도 6을 참조하면, 발광소자(100)는, 오목부(16)를 갖는 몸체(10), 지지돌기(27)를 갖는 제1리드 프레임(21), 지지돌기(36)를 갖는 제2리드 프레임(31), 발광 칩들(71,72), 와이어들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(81)를 포함한다. 상기 오목부(16)는 제1캐비티(25)와 제2캐비티(35)의 영역을 포함할 수 있으며, 상기 제1캐비티(25)는 제1리드 프레임(21) 상에 형성되거나, 상기 제1리드 프레임(21)에 의해 형성될 수 있다. 상기 제2캐비티(35)는 제2리드 프레임(31) 상에 형성되거나, 상기 제2리드 프레임(31)에 의해 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)는 절연 재질, 또는 전도성 재질을 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(10)로 사용되는 에폭시 또는 실리콘 재질 내에는 반사 효율을 높이기 위해 TiO2, SiO2와 같은 금속 산화물인 필러가 첨가될 수 있다.
상기 몸체(10)의 형상은 위에서 볼 때, 삼각형, 사각형, 오각형과 같은 다각형 구조로 형성되거나, 원형, 곡면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)는 소정 깊이를 갖고 상부(15)가 개방된 오목부(16)를 포함하며, 상기 오목부(16)는 개방된 영역의 둘레인 내측면(16-1)을 포함하고, 광 출사 영역이 된다. 상기 오목부(16)는 상기 몸체(10)의 상부(15)으로부터 오목한 컵 구조, 캐비티 구조, 또는 리세스 구조와 같은 형태로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 오목부(16)의 내측면(16-1)은 바닥에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다. 상기 오목부(16-1)의 내측면(16-1) 중에서 상부(15)에 인접한 영역에는 단차 구조(16-2)를 포함하며, 상기의 단차 구조(16-2)는 수지 넘침을 방지할 수 있다. 상기 오목부(16)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형), 내측면(16-1)의 모서리가 곡면인 다각형 형상일 수 있다.
상기 오목부(16)의 바닥에는 복수의 리드 프레임(21,31)을 분리시키는 간극부(19)가 형성되며, 상기 간극부(19)는 직선 형태 또는/및 사선 형상을 포함한다. 상기 간극부(19)는 상부 너비보다 하부 너비가 더 넓은 구조로 형성될 수 있다. 이러한 간극부(19)는 리드 프레임들(21,31) 간의 전기적인 보호와 함께 습기 침투를 방지할 수 있다.
상기 몸체(10)는 복수의 외 측면부 예컨대, 적어도 4개의 측면부(11~14)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 측면부(11~14) 중 적어도 하나는 상기 몸체(10)의 하면(17) 또는 리드 프레임(21,31)의 하면에 대해 경사진 면 또는/및 수직한 면으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 몸체(10)의 측면부(11-14) 중 제3 및 제4측면부(13,14)는 도 4와 같이, 몸체(10)의 하면(17)에 대해 소정의 각도(θ1, θ2)로 경사질 수 있으며, 상기 각도(θ1, θ2)는 80도 내지 90도의 범위로 형성될 수 있다. 또한 도 6의 (A)와 같이, 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)는 몸체의 하면(17)에 대해 소정 각도(θ3, θ4) 예컨대, 90도 내지 100도의 범위로 형성될 수 있다. 이러한 몸체(10)의 측면부(11~14)는 경사지거나 수직하게 형성될 수 있으며, 또는 상부가 경사지고 하부는 수직하게 형성될 수 있다. 이러한 측면부(11~14)가 경사진 구조인 경우, 사출하기 위한 틀의 분리가 용이한 효과가 있다.
도 2를 참조하면, 상기 몸체(10)는 제1 내지 제4측면부(11~14)를 그 예로 설명하며, 제1측면부(11)와 제2측면부(12)는 서로 반대측 면이며, 상기 제3측면부(13)와 상기 제4측면부(14)는 서로 반대측 면이다. 상기 제1측면부(11) 및 제2측면부(12) 각각의 길이는 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면부(11)와 상기 제2측면부(12)의 길이(X2)는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14)의 길이(Y1)보다 길게 형성될 수 있다. 상기 제1측면부(11) 또는 제2측면부(12)의 길이(X2)는 상기 제3측면부(13) 및 제4측면부(14) 사이의 간격일 수 있으며, 상기의 몸체(10)의 길이 방향은 제1축(X) 방향으로서, 제1 및 제2캐비티(25,35)의 중심을 지나는 방향이거나, 제1 및 제2발광 칩(71,72)의 중심을 지나는 방향일 수 있다. 상기 몸체(10)의 너비 방향은 제2축(Y)축 방향으로서, 제1축(X) 방향에 직교하는 방향이며, 제1 및 제2측면부(11,12) 사이의 간격일 수 있다.
상기 몸체(10)의 길이(X2)는 너비(Y1)에 비해 2배 이상 예컨대, 3배 또는 4배 이상 길게 형성될 수 있다. 이러한 몸체(10)의 너비(Y1)에 비해 길이(X2)가 길기 때문에, 사출 성형시 몸체(10)의 중간 부분이 휘어지거나 파손되는 문제가 발생될 수 있다. 실시 예는 몸체(10)의 길이(X2)로 인해 몸체(10)가 파손되어 발광 소자의 수율이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 발광 소자의 길이(X1)는 상기 몸체(10)의 길이(X2)보다 길게 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 상기 오목부(16)의 제1영역에 배치되며, 상기 오목부(16)의 바닥에 일부가 배치되고 그 내측 영역에 상기 오목부(16)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖는 제1캐비티(25)가 배치된다. 상기 제1캐비티(25)는 상기 오목부(16)의 바닥부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다.
상기 제1캐비티(25)의 측면 및 바닥은 상기 제1리드 프레임(21)에 의해 형성되며, 상기 제1캐비티(25)의 측면은 상기 제1캐비티(25)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제1캐비티(25)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)은 상기 오목부(16)의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 상기 오목부(16)의 바닥에 일부가 배치되고, 그 내측 영역에는 상기 오목부(16)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖는 오목한 제2캐비티(35)가 형성된다. 상기 제2캐비티(35)와 제1캐비티(25)는 발광 소자의 센터 라인(C1)의 양측에 배치된다. 상기 제2캐비티(35)는 상기 제2리드 프레임(31)의 상면으로부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제2캐비티(35)의 바닥 및 측면은 상기 제2리드 프레임(31)에 의해 형성되며, 상기 제2캐비티(35)의 측면은 상기 제2캐비티(35)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(35)의 측면 중에서 대응되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21), 및 상기 제2리드 프레임(31)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1캐비티(25)와 상기 제2캐비티(35)는 위에서 볼 때, 동일한 형상으로 형성되거나 다른 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는, 일부가 곡면을 갖는 형상이거나, 원 또는 타원 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25) 내에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제1발광 칩(71)은 솔더 또는 접착제와 같은 접합 부재로 제1캐비티(25)의 바닥에 접착된다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제2캐비티(35) 내에는 제2발광 칩(72)이 배치되며, 상기 제2발광 칩(72)은 솔더 또는 접착제와 같은 접합 부재로 제2캐비티(35)의 바닥에 접착된다. 상기 접착제는 에폭시 또는 실리콘과 같은 절연성 재질을 포함할 수 있다. 상기 접착제는 열 전도율을 개선시켜 주기 위해 금속 산화물을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체와 II족-VI족 원소의 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 LED 칩을 포함한다.
상기 제1발광 칩(71)은 제1와이어(73)로 상기 오목부(16)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)와 연결되며, 제2와이어(74)로 상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)와 연결된다. 상기 제2발광 칩(72)은 제3와이어(75)로 상기 제1지지부(22)와 연결되며, 제4와이어(76)로 제2지지부(32)와 연결된다.
보호 소자는 상기 제1리드 프레임(21) 또는 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다. 상기 보호 소자는 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)의 연결 회로에 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩들(71,72)을 보호할 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이 상기 제1리드 프레임(21)은 제1지지부(22) 및 제1리드부(23)를 포함하며, 상기 제1리드부(23)는 상기 제2지지부(22)의 일부로부터 상기 몸체(10)의 내부를 통해 제3측면부(13)로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)은 제2지지부(32) 및 제2리드부(33)를 포함하며, 상기 제2리드부(33)는 상기 제2지지부(32)로부터 상기 몸체(10)의 내부를 통해 제4측면부(14)로 돌출될 수 있다.
도 5 및 도 6의 (A)와 같이, 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)는 상기 제1측면부(11)에 인접한 상기 몸체(10) 내에 배치된 제1연장부(22-1)와, 상기 제2측면부(12)에 인접한 상기 몸체(10) 내에 배치된 제2연장부(22-2)와, 상기 몸체(10)의 제2측면부(12)에 노출된 지지돌기(27)를 포함한다. 상기 지지돌기(27)는 상기 제1연장부(22-1)로부터 돌출되고, 상기 제1측면부(11)와 상기 제1연장부(22-1) 사이의 간격(G1)은 0.01mm 이상으로 이격될 수 있으며, 상기 제2연장부(22-2) 중에서 상기 지지 돌기(27) 이외의 다른 영역은 상기 제2측면부(12)와 상기의 간격(G1)으로 이격될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 지지 돌기(27)는 제1측면부(11)의 센터 라인(C1)으로부터 제3측면부(13) 방향으로 소정 간격(D4)으로 이격되고, 상기 몸체(10)의 하면으로부터 소정 거리(Z2)로 이격된다. 상기의 거리 Z2는 0.1mm 이상의 값이 될 수 있다.
도 4 및 도 6의 (B)와 같이, 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)는 상기 제1측면부(11)에 인접한 상기 몸체(10) 내에 배치된 제3연장부(32-1)와, 상기 제2측면부(12)에 인접한 상기 몸체(10) 내에 배치된 제4연장부(32-2)와, 상기 제1측면부(11)로 노출된 지지돌기(36)을 포함한다. 상기 지지돌기(36)는 상기 제3연장부(32-1)로부터 돌출되어 상기 제1측면부(11)에 노출된다. 상기 제1측면부(11)와 상기 제4연장부(32-2) 사이의 간격(G2)은 0.01mm 이상으로 이격될 수 있으며, 상기 제3연장부(32-1) 중에서 상기 지지 돌기(27) 이외의 다른 영역은 상기 제2측면부(12)와 상기의 간격(G2)으로 이격될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)의 지지돌기(36)는 상기 제1측면부(11)의 센터 라인(C1)으로부터 상기 제4측면부(14)의 방향으로 소정 간격(D3)으로 이격되고, 상기 몸체(10)의 하면(17)으로부터 소정 거리(Z1)로 이격된다. 상기의 거리 Z1는 0.1mm 이상의 값이 될 수 있다. 상기 지지돌기(36,27)와 상기 센터 라인(C1) 사이의 거리(D3, D4)는 서로 동일하거나 어느 하나가 센터 라인에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 지지 돌기(27)와 상기 제2리드 프레임(31)의 지지 돌기(36)는 제1 및 제2측면부(11,12)에 배치되며, 센터 라인(C1)으로부터 서로 반대 방향에 위치하게 된다. 상기의 센터 라인(C1)은 상기 간극부(19)의 중심을 지나는 라인일 수 있으며, 이에 따라 상기 지지 돌기(27,36)는 간극부(19)와 상기 각 발광 칩(71,72) 사이의 영역에 대응되는 제1측면부(11) 또는 제2측면부(12)의 일부에 노출될 수 있다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 제1리드 프레임(21)의 지지 돌기(27)와 상기 제2리드 프레임(31)의 지지 돌기(36) 간의 수평 간격(E1)은 도 3의 간극부(19)의 너비보다 더 넓게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또는 상기 지지 돌기(27,36)는 제3 및 제4측면부(13,14)보다 간극부(19)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
제2리드 프레임(31)의 지지 돌기(36)의 너비(B1)와, 제1리드 프레임(21)의 지지 돌기(37)의 너비(B2)는 50um 이상 예컨대, 50um~500um 범위로 형성될 수 있다. 상기 지지 돌기(36,37)의 두께는 상기 제 1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 지지 돌기(27,36) 중에서 각 측면부(11,12)에 노출된 면은 도금층이 제거되고, 구리와 같은 층이 노출될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 지지 돌기(27,36)는 센터 라인(C1)에 인접하게 배치되어, 상기 발광 소자의 센터 영역에서의 강성을 확보할 수 있다. 상기 지지 돌기들(27,36) 사이의 수평 간격(E1)은 도 3에 도시된 상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)의 외측 면 사이의 간격(D2)보다 좁게 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제1리드 프레임(21)의 지지돌기(27)는 발광 소자의 센터 라인(C1)과 상기 제1발광 칩(71)의 외 측면 사이의 간격 내에 배치될 수 있으며, 상기 제2리드 프레임(31)의 지지 돌기(36)는 발광 소자(100)의 센터 라인(C1)과 상기 제2발광 칩(72)의 외 측면 사이의 간격 내에 배치될 수 있다.
또한 다른 예로서, 상기 지지돌기(27,36) 간의 간격(E1)은 상기 제1 및 제2 캐비티(25,35) 간의 최대 간격(D1)보다 좁게 배치될 수 있다.
상기의 지지 돌기들(27,36)이 상기 몸체(10)의 제1 및 제2측면부(11,12)를 관통됨으로써, 사출시 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 센터 영역이 뒤틀리는 것을 방지할 수 있고, 간극부(19) 영역인 발광 소자의 경계 영역에서의 강성을 확보할 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25)의 바닥 및 제1리드부(23)와, 제2리드 프레임(31)의 제2캐비티(35)의 바닥 및 제2리드부(33)는 회로기판 상에 탑재될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)의 두께는 0.15mm 이상 예컨대, 0.18mm 이상으로 형성될 수 있다. 상기의 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 전원을 공급하는 리드 프레임으로 기능하게 된다.
상기 오목부(16), 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)에는 몰딩 부재(81)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
또한 상기 몰딩 부재(81)는 상기 발광 칩(71,72) 상으로 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35) 중 적어도 한 영역에 형성된 몰딩 부재(81)에 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 발광 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(81)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몰딩 부재(81)의 표면은 광 출사면이 될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81)의 상부에는 렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 발광 칩(71,72)에 대해 볼록한 렌즈, 오목한 렌즈, 중심부에 전반사면을 갖는 볼록 렌즈를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 7 내지 도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 도면이다. 제2실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 발광소자는, 오목부(16)를 갖는 몸체(10), 지지돌기(26,27)를 갖는 제1리드 프레임(21), 지지돌기(36,37)를 갖는 제2리드 프레임(31), 발광 칩들(71,72), 와이어들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(81)를 포함한다. 상기 오목부(16)은 제1캐비티(25)와 제2캐비티(35)의 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 제1지지부(22)로부터 돌출되어 상기 제1측면부(11)에 노출된 제1지지 돌기(26)와, 상기 제1지지부(22)로부터 돌출되어 상기 제2측면부(12)에 노출된 제2지지 돌기(27)를 포함한다. 상기 제2리드 프레임(31)은 제2지지부(32)로부터 돌출되어 상기 제1측면부(11)에 노출된 제3지지 돌기(36)와, 상기 제2지지부(32)로부터 돌출되어 상기 제2측면부(12)에 노출된 제4지지 돌기(37)를 포함한다. 상기 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37)는 상기 몸체(10)의 상부(15)와 하면(17) 사이의 영역에 배치된다.
상기 제1측면부(11)에 배치된 상기 제1지지 돌기(26)와 상기 제3지지 돌기(36)는 센터 라인(C1)을 기준으로 서로 대응되며, 상기 제2측면부(12)에 배치된 상기 제2지지 돌기(27)와 상기 제3지지 돌기(37)는 센터 라인을 기준으로 서로 대응된다.
도 8 및 도 9와 같이, 상기 제1지지 돌기(26)와 상기 제3지지 돌기(36) 사이의 간격(E2)은 상기 제2지지 돌기(27)와 상기 제4지지 돌기(37) 사이의 간격(E3)과 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1지지 돌기(26)와 상기 제3지지 돌기(36) 사이의 간격(E2)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1발광 칩(71)과 제2발광 칩(72)의 외 측면 사이의 간격(D2) 보다 좁게 형성될 수 있고, 또는 제1캐비티(25)와 상기 제2캐비티(35) 간의 최대 간격(D1)보다 좁게 형성될 수 있다.
상기 제2지지 돌기(27)와 상기 제4지지 돌기(37) 사이의 간격(E3)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1발광 칩(71)과 제2발광 칩(72)의 외 측면 사이의 간격(D2) 보다 좁게 형성될 수 있고, 또는 제1캐비티(25)와 상기 제2캐비티(35) 간의 최대 간격(D1)보다 좁게 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1지지 돌기(26)는 상기 제1측면부(11)에 인접한 제1연장부(22-1)의 일부로부터 돌출되며, 제2지지 돌기(27)는 상기 제2측면부(12)에 인접한 제2연장부(22-2)의 일부로부터 돌출된다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제3지지 돌기(36)는 상기 제1측면부(11)에 인접한 제3연장부(32-1)의 일부로부터 돌출되며, 제4지지 돌기(37)는 상기 제2측면부(12)에 인접한 제4연장부(32-2)의 일부로부터 돌출된다. 상기 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37) 중에서 각 측면부(11,12)에 노출된 면은 도금층이 제거되고, 구리와 같은 층이 노출될 수 있다.
상기 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37) 각각의 너비는 0.1mm 이상 일 수 있으며, 각각의 두께는 상기 제 1 또는 제2리드 프레임(21,31)의 두께와 동일한 두께이거나, 더 얇거나 두꺼울 수 있다.
제2실시 예는 각 리드 프레임(21,31)에 복수의 지지 돌기(26,27,36,37)를 서로 반대 측면부(11,12)에 각각 배치함으로써, 몸체(10)를 이용하여 사출 성형할 때, 상기 발광 소자의 센터 영역이 쳐지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 제조 수율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 11의 (A)(B)는 도 10의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 발광 소자는 몸체(10)의 제1측면부(11)에 제1외곽부(8) 및 제2측면부(12)에 제2외곽부(9)를 포함한다. 상기 제1외곽부(8)는 상기 제1측면부(11)로부터 외측 방향으로 단차지게 형성되며, 상기 제1 및 제3지지 돌기(26,36)의 둘레를 커버하게 된다. 상기 제1측면부(11)가 수직한 축 방향에 대해 소정 각도(θ5)로 경사지게 형성될 때, 상기 제1외곽부(8)의 외 측면(12-1)은 상기 몸체의 하면에 대해 약 89 내지 90도 또는 직각(θ7)으로 형성될 수 있다. 상기 θ5는 1도 내지 5도의 범위 내에 형성될 수 있다. 상기 제2외곽부(9)는 상기 제2측면부(12)로부터 외측 방향으로 단차지게 형성되며, 상기 제2 및 제4지지 돌기(27,37)의 둘레를 커버하게 된다. 상기 제2측면부(12)가 수직한 축 방향에 대해 소정 각도(θ6)로 경사지게 형성될 때, 상기 제2외곽부(9)의 외 측면(12-1)은 몸체의 하면에 대해 약 89 내지 90도 또는 직각(θ7)로 형성될 수 있다. 상기 θ6는 1도 내지 5도의 범위 내에 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,27) 위에는 상기 제1 및 제2외곽부(8,9)의 일부가 소정 두께(T1)로 형성된다. 상기 몸체(10)의 제1 및 제2외곽부(8,9)는 상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)의 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37) 위를 커버하여, 커팅시 상기 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37)에 전달되는 충격을 완화시켜 줄 수 있다. 또한 제1 내지 제4지지 돌기(26,27,36,37)와 몸체(10) 사이의 계면에 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 제1외곽부(8)는 상기 제1 및 제3지지돌기(26,36) 사이의 영역(도 8의 E2의 영역)에 형성되어, 발광 소자의 센터 영역의 강성을 보강하는 리브로 동작할 수 있다. 상기 제2외곽부(9)는 상기 제2 및 제4지지돌기(27,37) 사이의 영역(도 9의 E3 영역)에 형성되어, 발광 소자의 센터 영역의 강성을 보강하는 리브로 동작할 수 있다.
도 12 내지 도 14는 제1실시 예에 따른 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다. 실시 예는 단일 개의 발광 소자의 제조 과정의 예를 설명하기로 한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 금속 프레임(20)을 프레스로 가공하여, 제1리드 프레임(21), 제2리드 프레임(31)을 형성하게 된다. 그리고, 금속 프레임(20) 내에는 다수의 구멍(91)에 의해 서로 다른 프레임들(21,31)으로 나누어질 수 있다. 상기 금속 프레임(20)은 2개의 발광 소자 영역(A1,A2)을 하나의 사출 게이트(Gate)(미도시)에 의해 제조할 수 있게 된다. 이때 2개의 발광 소자 영역(A1,A2)을 하나의 사출 게이트를 통해 액상의 몸체 재질을 주입하여 사출하기 때문에, 각 발광 소자 영역(A1,A2) 간의 인접한 리드 프레임(21,31)들은 행거(51)로 잡아주어야 한다.
제1발광소자 영역(A1)의 제1리드 프레임(21)에 연결된 행거(51)는 제2발광소자 영역(A2)의 제2리드 프레임(31)에 연결된다. 상기 제1발광소자 영역(A1)의 제2리드 프레임(31)과 제2발광소자 영역(A2)의 제1리드 프레임(21)은 다른 행거에 의해 금속 프레임(20)과 각각 연결된다.
각 발광 소자 영역(A1,A2)의 리드 프레임(21,31)들은 간극 영역(19A)에 의해 분리되고, 행거(51) 및 연결 프레임(92)에 연결된다. 상기의 사출 게이트는 각 발광 소자(A1,A2)의 영역 사이에 배치되거나 상기 행거(51)에 인접한 영역에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 행거(51)는 금속 프레임(20)이나 인접한 서로 다른 리드 프레임을 연결해 준다. 상기 행거(51)는 인접한 서로 다른 리드 프레임에 연결되어, 리드 프레임들의 센터 영역을 지지할 수 있다.
도 14를 참조하면, 사출 게이트를 통해 몸체 재질의 액상 재료를 주입하여 사출하면, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 상에 몸체가 형성되면서, 사출 틀의 형상에 따라 도 1과 같은 몸체 형상으로 제조된다. 이후, 발광 칩(71,72)을 각 캐비티(25,25) 내에 탑재하고 와이어로 연결한 후, 몰딩 부재로 몰딩하는 공정을 거치게 된다. 이후 커팅 영역(L1,L2)을 따라 커팅하게 되면, 개별 발광 소자를 제조할 수 있다.
여기서, 게이트를 인접한 발광소자 영역 사이의 영역에 배치하여, 각 발광 소자 영역(A1,A2) 내에 별도의 게이트 구조가 형성되지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 각 발광 소자 영역(A1,A2)의 리드 프레임에 가해지는 외부 충격을 최소화시켜 발광 소자의 센터 영역을 보호할 수 있고, 수율을 향상시켜 줄 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 행거의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 행거(52)는 각 발광 소자 영역(A1,A2)에 인접한 구멍(52-1, 52-2)를 구비하여, 각 발광 소자 영역(A1,A2)의 제1 및 제2리드 프레임(21,31)에 각각 연결된 형태로 제공될 수 있다. 이러한 행거(52)가 커팅 라인(L1)에 의해 커팅되면, 각 발광 소자 영역(A1,A2)은 제1 및 제2측면부에 제2실시 예와 같은 제1 내지 제4지지 돌기를 갖는 구조로 제공될 수 있다.
도 16을 참조하면, 행거(53)는 각 발광 소자 영역(A1,A2)의 제1 및 제2리드 프레임(21,31)에 각각 연결된 구조로 제공될 수 있으며, 그 형상은 H자 형상을 포함한다.
도 17을 참조하면, 행거(54)는 각 발광 소자 영역(A1,A2)에 인접한 복수의 구멍(54-1,54-2)을 구비하고, 각 리드 프레임(21,31)은 3개씩의 지지 돌기가 형성된다. 3개의 지지 돌기는 몸체의 제1측면부 및 제2측면부에 노출되며, 제1측면부에 노출된 3개의 지지 돌기 중 2개는 제2리드 프레임에 연결되며, 나머지 한 개는 제1리드 프레임에 연결된다. 또한 제2측면부에 노출된 3개의 지지 돌기 중 2개는 제1리드 프레임에 연결되며, 나머지 한 개는 제2리드 프레임에 연결된다. 이에 따라 커팅 라인(L1)을 따라 커팅될 때, 도 18 및 도 19와 같은 각 발광 소자의 측면부(11,12)에 각 리드 프레임(21,31)의 지지 돌기(26,27-1,27-2,36-136-2,37)가 배치될 수 있다.
도 18을 참조하면, 몸체(10)의 제1측면부(11)에 배치된 제1리드 프레임(21)의 제1지지 돌기(26)는 제2리드 프레임(31)의 복수의 제3지지 돌기(36-1,36-2)와 이격되며, 동일 높이로 배치될 수 있다. 상기 제1지지 돌기(26)와 복수의 제3지지 돌기(36-1,36-2)는 제1측면부(11)에 단차진 영역인 제1외곽부의 측면(11-1) 내에 배치될 수 있다.
도 19를 참조하면, 몸체(10)의 제2측면부(12)에 배치된 제1리드 프레임(21)의 복수의 제2지지 돌기(36-1,36-2)는 제2리드 프레임(31)의 제4지지 돌기(37)와 이격되며, 동일 높이로 배치될 수 있다. 상기 제2지지 돌기(27-1,27-2)와 제4지지 돌기(37)는 제2측면부(12)에 단차진 영역인 제2외곽부의 측면(12-1)에 배치될 수 있다.
도 20 내지 도 23은 실시 예에 따른 지지 돌기를 갖는 행거의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 20의 (A)(B)을 참조하면, 행거(55)는 크로스 형상으로 형성되며, 각 리드 프레임(21,31)에 각각 연결된다. 커팅 라인(L1)을 따라 커팅되면, 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 몸체의 어느 한 측면부에 지지 돌기(38,39)를 각각 구비하게 된다. 상기 지지 돌기(38,39)의 측면은 각 리드 프레임(21,31)의 외곽 라인(L3)에 대해 소정의 곡률(R1,R2)을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. 상기의 곡면은 볼록하거나 오목한 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 행거(55)는 지지돌기 사이의 구멍(55-1,55-2)이 반구형 형상을 갖고 있어서, 커팅된 지지 돌기들(38,39)은 곡면을 갖게 된다.
도 21을 참조하면, 행거(55)는 크로스 형상을 포함하며, 그 중심부에 게이트에 대응되는 구멍(55-3)이 형성될 수 있다.
도 22의 (A)(B)를 참조하면, 행거(56)는 반구형 형상의 구멍(56-1,56-2)을 갖고 크로스 형상을 포함하며, 커팅 라인(L1)을 따라 커팅하면 각 리드 프레임(21,31)의 지지 돌기(41,42)는 외곽 라인(L3)에 대해 측면이 소정 곡률(R3,R4)을 갖는 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 상기의 곡면은 볼록하거나 오목하게 형성될 수 있다.
도 23을 참조하면, 행거(57)는 삼각형 형상의 구멍(57-1,57-2)을 갖고 크로스 형상을 갖고 각 발광 소자 영역(A1,A2)의 리드 프레임(21,31)에 연결된다. 커팅 라인(L1)을 따라 커팅되면, 상기 행거(57)의 지지돌기들(43,44)은 각 리드 프레임(21,31)에 경사진 측면(S1,S2)을 갖는다. 또한 각 리드 프레임(21,31)의 지지 돌기들(43,44)은 사선 형상을 포함한다.
도 24의 (A)(B)는 실시 예에 따른 지지 돌기의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 24의 (A)와 같이, 각 측면부(11,12)에 배치된 리드 프레임의 지지 돌기(45)는 절곡된 구조를 갖는 형상을 포함한다. 이러한 절곡된 구조는 라인 형상인 아닌 한 번 이상으로 절곡될 수 있으며, 지지 돌기의 강성을 강화시켜 줄 수 있다.
도 24의 (B)와 같이, 리드 프레임의 지지 돌기(46)는 곡면 형상을 포함한다. 이러한 곡면 형상은 아래로 오목하거나 위로 볼록한 형상을 포함하며, 지지 돌기의 강성을 강화시켜 줄 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 25 및 도 26에 도시된 표시 장치, 도 27에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 25는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 25를 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 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), 광원 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 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 지지부재(1033)와 상기에 개시된 실시 예(들)에 따른 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)는 상기 지지부재(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 지지부재(1033)는 기판이거나, 방열 플레이트일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판은 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(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 발광 소자(1035)는 상기 지지부재(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 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), 광원 모듈(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 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 26은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 26을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기의 실시 예(들)에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 지지부재(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 지지부재(1120)와 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1060)은 지지부재(1120) 및 상기 지지부재(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.
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 methyl 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.
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 27은 실시 예에 따른 조명소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 27을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 발광 소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 조명소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 조명소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시 예들에 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.
10: 몸체
11-14: 측면부
21,31: 리드 프레임
16: 오목부
25,35: 캐비티
26,27,27-1,27-2,36,36-1,36-2,37: 지지 돌기
20: 금속 프레임
51,52,53,54,55,56,57: 행거
71,72: 발광 칩
81: 몰딩 부재

Claims (14)

  1. 서로 대응되는 제1 및 제2측면부, 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 적어도 하나에 인접하고 상기 제1 및 제2측면부의 길이보다 짧은 길이를 갖는 제3 및 제4측면부, 상부가 개방된 오목부를 갖는 몸체;
    상기 오목부 내에 배치되며 제1캐비티를 갖는 제1리드 프레임;
    상기 오목부 내에 배치되며 제2캐비티를 갖는 제2리드 프레임;
    상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부;
    상기 제1캐비티 내에 제1발광 칩; 및
    상기 제2캐비티 내에 제2발광 칩를 포함하며,
    상기 제1리드 프레임은 상기 몸체의 제3측면부에 돌출된 제1리드부, 상기 몸체의 제1측면부에 노출된 제1지지 돌기, 및 상기 몸체의 제2측면부에 노출된 제2지지 돌기를 포함하며,
    상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 제4측면부에 돌출된 제2리드부, 상기 몸체의 제1측면부에 노출된 제3지지 돌기 및 상기 몸체의 제2측면부에 노출된 제4지지 돌기를 포함하며,
    상기 몸체의 제1측면부로부터 외측 방향으로 단차지게 형성된 제1외곽부 및 상기 제2측면부로부터 외측 방향으로 단차지게 형성된 제2외곽부를 포함하며,
    상기 제1외곽부의 상면은 상기 제1지지 돌기의 상면을 커버하도록 상기 제1지지 돌기로부터 이격되며,
    상기 제2외곽부의 상면은 상기 제2지지 돌기의 상면을 커버하도록 상기 제2지지 돌기로부터 이격되며,
    상기 제1리드 프레임은 상기 오목부의 바닥에 배치되고, 상기 제1캐비티 측에 연결된 제1지지부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2지지 돌기는 상기 제1지지부에서 돌출되며,
    상기 제2리드 프레임은 상기 오목부의 바닥에 배치되고, 상기 제2캐비티 측에 연결된 제2지지부를 포함하며,
    상기 제3 및 제4지지 돌기는 상기 제2지지부에서 돌출되며,
    상기 제2측면부에 배치된 상기 제2지지 돌기와 상기 제4지지 돌기 사이의 간격은 상기 제1발광 칩과 상기 제2발광 칩 사이의 거리보다 좁은 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1측면부에 배치된 상기 제1지지 돌기와 상기 제3지지 돌기 사이의 간격은 상기 제1 및 제2발광 칩의 외 측면간의 간격보다 좁은 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 간극부는 상기 제1 및 제4지지 돌기에 인접하게 배치되는 발광 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1지지 돌기는 상기 간극부와 상기 제1발광 칩 사이의 영역에 대응되는 상기 제1측면부의 일부에 노출되며, 상기 제4지지 돌기는 상기 간극부와 상기 제2발광 칩 사이의 영역에 대응되는 상기 제2측면부의 일부에 노출되는 발광 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1측면부에 노출된 상기 제1지지 돌기 및 상기 제2측면부에 노출된 상기 제2지지 돌기는 상기 몸체의 하면으로부터 이격되는 발광 소자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1리드 프레임은 상기 제1지지부로부터 상기 몸체의 제1측면부 방향으로 연장된 제1연장부를 포함하며, 상기 제1지지 돌기는 상기 제1연장부의 일부로부터 돌출되며,
    상기 제2리드 프레임은 상기 제2지지부로부터 상기 몸체의 제2측면부 방향으로 연장된 제2연장부를 포함하며, 상기 제4지지 돌기는 상기 제2연장부의 일부로부터 돌출되는 는 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1측면부에 배치된 상기 제1지지 돌기와 상기 제3지지 돌기 사이의 간격은 상기 간극부의 상면의 폭보다 넓은 발광 소자.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1지지 돌기와 상기 제3지지 돌기 사이의 간격은 상기 제2지지 돌기와 상기 제4지지 돌기 사이의 간격과 동일한 발광 소자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1지지 돌기와 상기 제3지지 돌기 사이의 간격 및 상기 제2지지 돌기와 상기 제4지지 돌기 사이의 간격 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2캐비티 간의 최대 간격 보다 좁은 발광 소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제4지지 돌기는 상기 몸체의 하면으로부터 이격되는 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1측면부의 제1외곽부 및 상기 제2측면부의 제2외곽부는 상기 몸체의 하면에 대해 수직하게 배치되며,
    상기 제1측면부 및 상기 제2측면부의 상부 영역은 상기 제1 및 제2외곽부의 각도와 다른 각도로 경사지게 배치되는 발광 소자.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2지지 돌기의 너비는 50㎛~500㎛ 범위로 형성되며, 상기 제1 및 제2지지 돌기의 두께는 상기 제1 및 제2리드 프레임의 두께와 동일한 두께를 갖는 발광 소자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부는 상기 제3 및 제4측면부의 길이에 비해 3배 이상 긴 길이를 갖는 발광 소자.
  14. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 발광 소자를 갖는 조명 시스템.
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