KR101888603B1 - 발광 소자 패키지 및 표시장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예의 발광소자 패키지는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드가 실장되는 캐비티를 포함하는 몸체를 포함하고, 상기 캐비티는 상기 발광 다이오드가 접착제에 의해 접착되는 제1 홈을 포함한다.

Description

발광 소자 패키지 및 표시장치{Light emitting device package and display device}
본 발명은 발광 소자 패키지 및 표시장치에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광다이오드(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 가능하다. 또한, 발광 소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
발광 소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 형태로 된 발광소자 패키지는 표시 장치의 광원으로 많이 사용되고 있다. 특히, COB(Chip on Board)형 발광 모듈은 발광 소자, 예를 들어 LED 칩들을 직접 기판에 다이 본딩(die bonding)하고, 와이어 본딩에 의해 전기적 연결을 하는 방식으로, 발광 소자가 기판 상에 여러 개 배열된 발광소자 어레이 형태로 많이 사용되고 있다.
일반적으로 COB형 발광 모듈은 기판, 기판 상에 일렬로 배열되는 LED 칩들, LED 칩들을 둘러싸는 몰딩부, 및 몰딩부 상에 위치하는 렌즈를 포함할 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시키고자 한다.
실시 예의 발광소자 패키지는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드가 실장되는 캐비티를 포함하는 몸체를 포함하고, 상기 캐비티는 상기 발광 다이오드가 접착제에 의해 접착되는 제1 홈을 포함한다.
상기 캐비티는 측면과 바닥으로 구성된 반사컵을 포함하고, 상기 제1 홈은 상기 반사컵의 바닥면에 형성될 수 있다.
상기 몸체는 서로 이격된 두 개의 상기 캐비티를 포함하고, 상기 두 개의 캐비티 내에 상기 제1 홈을 각각 포함할 수 있다.
상기 캐비티와 이격된 상기 몸체의 일부에 제2 홈을 더 포함하고, 상기 제2 홈에 접착제에 의해 제너 다이오드가 접착될 수 있다.
상기 제1 홈의 깊이는 상기 몸체 두께의 10~50%로 형성되거나, 상기 발광소자 높이의 10~50%로 형성될 수 있다.
상기 제2 홈의 깊이는 상기 몸체 두께의 10~50%로 형성되거나, 상기 제너 다이오드 높이의 10~50%로 형성될 수 있다.
상기 제1 홈은 상기 발광 다이오드가 상기 접착제에 의해 접착될 때, 상기 접착제가 상기 몸체 상면 위로 넘치는 현상(overflow)을 방지하기 위해 측면이 상기 발광소자로부터 소정간격 이격될 수 있다.
상기 제2 홈은 상기 제너 다이오드가 상기 접착제에 의해 접착될 때, 상기 접착제가 상기 몸체 상면 위로 넘치는 현상을 방지하기 위해 측면이 상기 제너 다이오드로부터 소정간격 이격될 수 있다.
상기 제1 홈의 둘레의 형태는 상기 발광소자 둘레의 형태와 동일하거나, 원형일 수 있다.
상기 제2 홈의 둘레의 형태는 상기 제너 다이오드 둘레의 형태와 동일하거나, 원형일 수 있다.
상기 몸체는 PPA 수지(Polyphthalamide), 실리콘 재질, 합성수지 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 또는 금속 재질로 형성되고, 상기 접착제는 은(Ag) 페이스트 또는 투명 페이스트로 형성될 수 있다.
실시 예의 표시 장치는 바텀 커버와, 상기 바텀 커버 상에 배치되는 반사판과, 광을 방출하는 발광소자 패키지와, 상기 반사판의 전방에 배치되며 상기 발광 패키지에서 방출되는 빛을 안내하는 도광판과, 상기 도광판의 전방에 배치되는 광학 시트 및 상기 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하며, 상기 발광소자 패키지는 상기 언급한 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
실시 예는 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도이고,
도 2는 도 2는 실시 예에 따른 패키지 몸체의 사시도를 나타내고,
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 일부 확대도이고,
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도이고,
도 5는 도 4에 도시된 발광소자 패키지의 AA' 방향으로의 단면도이고,
도 6a 및 도 6b는 BB' 방향으로의 단면도이고,
도 7은 도시된 홈과 제너 다이오드의 확대도이고,
도 8은 도 4에 도시된 발광소자 패키지의 CC' 방향으로의 단면도이고,
도 9는 도 1에 도시된 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자의 일 실시 예를 나타내는 단면도이고,
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 일 실시 예의 분해 사시도이고,
도 11은 실시 예에 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 패키지의 사시도를 나타내고, 도 2는 실시 예에 따른 패키지 몸체의 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 일부 확대도이고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 발광소자 패키지의 AA' 방향으로의 단면도를 나타내고, 도 6a 및 도 6b는 BB' 방향으로의 단면도를 나타내고, 도 7은 제3 홈과 제너 다이오드의 확대도이고, 도 8은 도 4에 도시된 발광소자 패키지의 CC' 방향으로의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 몸체(110), 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 연결 패드(126), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 리드 프레임(142), 제너 다이오드(Zenor diode, 150), 절연 부재(109) 및 와이어들(151 내지 159)을 포함한다.
몸체(110)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.
몸체(110)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수도 있다. 몸체(110)가 전기 전도성을 갖는 재질인 경우, 몸체(110)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어 몸체(110)가 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 및 연결 패드(126)와 전기적으로 쇼트(short)되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
위에서 바라본 몸체(110) 상부면(106)의 형상은 발광 소자 패키지(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 것과 같은 발광 소자 패키지(100)는 엣지(edge) 타입의 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit)에 사용될 수 있으며, 휴대형 손전등이나 가정용 조명에 적용되는 경우, 몸체(110)는 휴대용 손전등이나 가정용 조명에 내장하기 용이한 크기와 형태로 변경될 수 있다.
몸체(110)는 상면(103) 및 반사벽(102)을 포함한다. 반사벽(102)은 몸체(110)의 상면(103)에 위치하며, 몸체(110)의 상면(103)에서 상방향으로 확장하여 형성될 수 있다.
즉 몸체(110)는 상부가 개방되고, 측면(102)과 바닥(bottom, 103)을 포함하는 캐비티(cavity)(105, 이하 "몸체 캐비티"라 한다)를 갖는다. 여기서 캐비티(105)의 측면(102)은 몸체(110)의 반사벽(102)에 해당하고, 캐비티(105)의 바닥(103)은 몸체(110)의 상면에 해당할 수 있다.
캐비티(105)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(105)의 측면(102)은 바닥(103)에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 캐비티(105)의 모서리는 곡선일 수 있다. 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 전체적으로 8각형의 형상일 수 있다. 또는 캐비티(105)의 측면(102)은 8개 이하 면들 또는 8개 이상의 면들을 포함할 수 있으며, 서로 마주보는 면들 중 일부는 곡면일 수 있다.
캐비티(105)의 바닥(103)은 상부가 개방되고 측면과 바닥으로 이루어지는 제1 캐비티(162)를 가질 수 있으며, 제1 반사컵(122)은 제1 캐비티(162) 내에 배치될 수 있다.
제2 반사컵(124)은 제1 캐비티(162)와 이격하여 캐비티(105)의 바닥 면으로부터 함몰되는 상부가 개방된 구조일 수 있다. 예컨대, 캐비티(105)의 바닥(103)은 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어지는 제2 캐비티(164)를 가질 수 있으며, 제2 반사컵(124)은 제2 캐비티(164) 내에 배치될 수 있다. 이때 제2 캐비티(164)는 제1 캐비티(162)와 이격할 수 있다.
노출되는 제1 반사컵(122)의 일단(142), 및 제2 반사컵(124)의 일단(144)의 형상은 직사각형, 정사각형, 또는 U자 형태 등과 같이 다양하게 형성될 수 있다.
제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이에는 캐비티(105)의 바닥(103)의 일부분이 위치하며, 바닥(103)의 일부분에 의하여 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 이격되고 격리될 수 있다.
위에서 바라본 제1 캐비티(162) 및 제2 캐비티(164)의 형상은 컵(cup) 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 각각의 측면은 각각의 바닥에 대하여 수직이거나 경사질 수 있다.
제1 반사컵(122)은 바닥면의 일부에 제1 홈(170)을 포함할 수 있고, 제2 반사컵(124)은 바닥면의 일부에 제2 홈(172)을 포함할 수 있다.
제1 캐비티(162) 및 제2 캐비티(164)와 소정 간격 이격된 몸체(110)의 바닥면 일부에 제너 다이오드(150)가 실장되는 제3 홈(174)을 포함할 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각의 일단(142,144) 및 하부면은 몸체(110) 외부로 노출되기 때문에 실시 예는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)로부터 발생하는 열을 몸체(110) 외부로 방출시키는 효율을 향상시킬 수 있다.
연결 패드(126)는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)으로부터 이격하여 몸체(110) 상면 내에 배치된다. 제2 연결 패드(128)는 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 및 연결 패드(126)와 이격하여 몸체(110) 상면 내에 배치될 수 있다.
제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 및 연결 패드(126)는 몸체(110)와 일체형이 아닐 수 있다. 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 형상 및 크기가 서로 동일할 수 있다.
반사벽(102)은 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 연결 패드(126), 홈(174)의 둘레에 위치하며, 몸체(110)의 상면(103)에서 상방향으로 확장하여 형성될 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 캐비티(162)의 제1 홈(170) 내에 배치되고, 제2 발광 소자(134)은 제2 캐비티(164)의 제2 홈(172) 내에 배치될 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 홈(170)의 측면으로부터 이격되며, 제2 발광 소자(134)는 제2 홈(172)의 측면으로부터 이격될 수 있다.
제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)의 가로 및 세로의 길이는 400um ~ 1200um일 수 있고, 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)의 두께는 100um ~ 200um일 수 있다. 예컨대, 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134) 각각의 칩 사이즈는 가로×세로가 800um × 400um이고, 두께는 100um ~ 150um일 수 있다.
와이어들(152 내지 158)은 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 및 연결 패드(126)를 전기적으로 연결한다. 와이어들(159-1,159-2)은 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 제너 다이오드(150)를 전기적으로 연결한다.
제1 와이어(152)는 제1 발광 소자(122)과 제1 반사컵(132)을 연결하고, 제2 와이어(154)는 제1 발광 소자(122)과 연결 패드(126)를 연결하며, 제3 와이어(156)는 연결 패드(126)와 제2 발광 소자(124)을 연결하며, 제4 와이어(158)는 제2 발광 소자(124)과 제2 반사컵(134)을 연결할 수 있다.
연결 패드(126)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)과 이격하고, 전기적으로 분리되기 때문에 제1 발광 소자(122) 및 제2 발광 소자(124)와는 전기적으로 독립적이다.
제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)는 빛을 발생하는 소자이며, 빛 발생과 더불어 열을 방출하는 열원이다. 제1 반사컵(122)은 열원인 제1 발광 소자(132)로부터 발생하는 열이 몸체(110)로 방사되는 것을 차단하며, 제2 반사컵(124)은 제2 발광 소자(134)로부터 발생하는 열이 몸체(110)로 방사되는 것을 차단한다. 즉 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 열원인 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(132)을 열적으로 분리시킨다. 또한 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 제1 발광 소자(132)가 조사한 빛과 제2 발광 소자(134)가 조사한 빛이 서로 간섭하지 않도록 차단하는 역할을 한다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 일부 확대도로서, 제1 반사컵(122) 내에 형성된 제1 홈(170), 제2 반사컵(124) 내에 형성된 제2 홈(172), 몸체(110)의 일부에 형성된 제3 홈(174), 제1 발광소자(132), 제2 발광소자(134) 및 제너 다이오드(150)를 도시한다.
도 3을 참조하면, 제1 반사컵(122) 내에 제1 홈(170)이 형성되고, 제2 반사컵(124) 내에 제2 홈(172)이 형성되고, 제1 반사컵(122)및 제2 반사컵(124)으로부터 이격된 몸체(110)의 일부에 제3 홈(174)이 형성될 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 홈(170)의 밑면 상에 배치되고, 제2 발광소자(134)는 제2 홈(172)의 밑면 상에 배치되고, 제너 다이오드(150)는 제3 홈(174) 의 밑면 상에 배치될 수 있다.
제1 발광소자(132)가 제1 반사컵(122)의 바닥면에 다이 본딩될 때, 상기 다이 본딩시 제1 발광소자(132)를 제1 반사컵(122)의 바닥면에 고정시키기 위해 이용되는 접착제가 제1 반사컵(122)의 바닥면으로부터 넘치는 현상(overflow)이 발생되기도 한다. 예를 들어, 몸체(110)가 PPA 수지로 형성되고, 접착제가 은(Ag) 페이스트로 형성된 경우, 제1 발광소자(132)를 제1 반사컵(122)의 바닥면에 고정시키면서, 은 페이스트가 넘쳐서 제1 반사컵(122)으로부터 범람하여 제1 반사컵(122) 주변의 몸체(110)에 확산되어 다이 쉐어 스트렝쓰(Die Shear Strength)를 감소시킬 수 있으며, 반사벽을 덮을 우려가 있어 광효율이 감소될 수 있다.
실시 예는 이러한 넘침 현상을 방지하기 위해 제1 반사컵(122)의 바닥면에 제1 홈(170)을 형성한다. 제1 홈(170)의 측면을 제1 발광소자(132)와 소정 간격 이격되게 형성함으로써, 제1 발광소자(132)의 측면과 제1 홈(170)의 측면 간의 사이에 제1 발광소자(132)의 바닥면으로부터 넘치는 접착제가 적재될 수 있다. 즉, 발광소자를 접착하는 다이 본딩(die bonding)시 접착제가 녹을 때 상기 접착제가 퍼지는 것을 멈추게 하는 기능을 갖는 제1 홈(170)은 제1 발광소자(132)와 일정 거리만큼 띄우고 제1 발광소자(132) 주위를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제2 발광소자(134)가 제2 반사컵(124)의 바닥면에 다이 본딩될 때, 상기 다이 본딩시 제2 발광소자(134)를 제2 반사컵(124)의 바닥면에 고정시키기 위해 이용되는 접착제가 제2 반사컵(124)의 바닥면으로부터 넘치는 현상(overflow)이 발생되기도 한다. 예를 들어, 몸체(110)가 PPA 수지로 형성되고, 접착제가 은(Ag) 페이스트로 형성된 경우, 제2 발광소자(134)를 제2 반사컵(124)의 바닥면에 고정시키면서, 은 페이스트가 넘쳐서 제2 반사컵(124)으로부터 범람하여 제2 반사컵(124) 주변의 몸체(110)에 확산되어 다이 쉐어 스트렝쓰(Die Shear Strength)를 감소시킬 수 있으며, 반사벽을 덮어 광효율이 감소될 수 있다.
실시 예는 이러한 넘침 현상을 방지하기 위해 제2 반사컵(124)의 바닥면에 제2 홈(172)을 형성한다. 제2 홈(172)의 측면을 제2 발광소자(134)와 소정 간격 이격되게 형성함으로써, 제2 발광소자(134)의 측면과 제2 홈(172)의 측면 간의 사이에 제2 발광소자(134)의 바닥면으로부터 넘치는 접착제가 적재될 수 있다. 즉, 접착제가 녹을 때 접착제가 퍼지는 것을 멈추게 하는 기능을 갖는 제2 홈(172)은 제2 발광소자(134)와 일정 거리만큼 띄우고 제2 발광소자(134) 주위를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
마찬가지로, 제너 다이오드(150)가 몸체(110)의 바닥면에 다이 본딩될 때, 상기 다이 본딩시 제너 다이오드(150)를 몸체(110)의 바닥면에 고정시키기 위해 이용되는 접착제가 제너 다이오드(150)의 바닥면으로부터 넘치는 현상(overflow)이 발생되기도 한다. 예를 들어, 몸체(110)가 PPA 수지로 형성되고, 접착제가 은(Ag) 페이스트로 형성된 경우, 제너 다이오드(150)를 몸체(110)의 바닥면에 고정시키면서, 은 페이스트가 넘쳐서 제너 다이오드(150) 주변의 몸체(110)에 확산되어 다이 쉐어 스트렝쓰(Die Shear Strength)를 감소시킬 수 있으며 반사벽을 덮어 광효율이 감소될 수 있다. 또한, 몸체(110)의 바닥면으로부터 돌출된 제너 다이오드(150)에 의해 발광소자들(132, 134)의 발광이 광간섭을 받아 광 추출 효율이 감소될 수 있다.
실시 예는 이러한 넘침 현상 및 광 추출 효율 감소 현상을 방지하기 위해 몸체(110)의 일부 바닥면에 제3 홈(174)을 형성한다. 제3 홈(174)의 측면을 제너 다이오드(150)와 소정 간격 이격되게 형성함으로써, 제너 다이오드(150)의 측면과 제3 홈(174)의 측면 간의 사이에 넘치는 접착제가 적재될 수 있다. 즉, 발광소자를 접착시키는 다이 본딩시 접착제가 녹을 때 접착제가 퍼지는 것을 멈추게 하는 기능을 갖는 제3 홈(174)은 제너 다이오드(150)와 일정 거리만큼 띄우고 제너 다이오드(150) 주위를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 평면도를 나타낸다. 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 와이어들(152 내지 158, 159-1,159-2)은 도시하지 않는다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 서로 일정 거리(D1) 이격되며, 그 사이에는 폴리프탈아미드로 이루어진 몸체(110) 바닥(103)의 일부분(103-1)이 개재된다.
열원을 분리하고 발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭을 효과적으로 차단하기 위하여 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)의 이격 거리(D1)는 적어도 100um 이상 간격을 갖도록 한다.
또한 발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭을 효과적으로 차단하고, 반사 효율을 높이기 위하여 제1 발광 소자(132)는 제1 홈(170)의 측면으로부터 일정 거리 이격하여 배치되며, 제2 발광 소자(134)는 제2 홈(172)의 측면으로부터 일정 거리 이격하여 배치된다.
제1 홈(170)의 마주보는 측면들 각각으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한 제2 홈(172)의 마주보는 측면들 각각으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한 제1 홈(170)의 단측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D21)는 제2 홈(172)의 단측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D22)와 동일하거나 다를 수 있다.
예컨대, 제1 홈(170)의 단측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D21)는 50㎛ ~ 300㎛ 이고, 제1 홈(170)의 장측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D31)는 50um ~ 600um일 수 있다. 또한 제2 홈(172)의 단측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D22)는 50um ~ 350um이고, 제2 홈(172)의 장측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D32)는 50um ~ 600um일 수 있다.
또한 제3 홈(174)의 단측면으로부터 제너 다이오드(150)까지의 이격 거리는 50㎛~ 350um이고, 제3 홈(174)의 장측면으로부터 제너 다이오드(150)까지의 이격 거리는 50㎛~600㎛일 수 있다.
제1 홈(170)에 배치되는 제1 발광 소자(132)와 제2 홈(172)에 배치되는 제2 발광 소자(134) 사이의 피치(pitch, P)는 2mm ~ 3mm일 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 홈(170)의 바닥 중앙에 마운트(mount)될 수 있고, 제2 발광 소자(134)는 제2 홈(172)의 바닥 중앙에 마운트될 수 있다. 연결 패드(126)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 서로 일정 거리(D4) 이격하며, 그 사이에는 폴리프탈아미드로 이루어진 몸체(110)의 바닥(103)이 개재된다.
예컨대, 제1 반사컵(122)과 연결 패드(126) 사이의 이격 거리(D4)와 제2 반사컵(124)과 연결 패드(126) 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다. 또한 제1 반사컵(122)과 홈(104) 사이의 이격 거리와 제2 반사컵(124)과 홈(104) 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 연결 패드(126) 사이의 이격 거리(D4)는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이의 이격 거리(D1)와 동일할 수 있다. 또한 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 홈(104) 사이의 이격 거리는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이의 이격 거리(D1)와 동일할 수 있다.
제1 반사컵(122)과 연결 패드(126) 사이의 이격 거리와 제1 반사컵(122)과 홈(104) 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다. 또한 제2 반사컵(124)과 연결 패드(126) 사이의 이격 거리는 제2 반사컵(124)과 홈(104) 사이의 이격 거리와 동일할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지의 AA' 방향으로의 단면도를 나타내고, 도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시된 발광 소자 패키지의 BB' 방향으로의 단면도를 나타낸다. 도 5, 도 6a 및 도 6b에는 편의를 위하여 와이어들(152 내지 158, 159-1,159-2)의 도시를 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 반사컵(122)의 측면의 기울어진 각도(θ1)는 몸체(110)의 측면(102)의 기울어진 각도와 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122)의 측면과 바닥이 이루는 각도(θ1)는 90° ~ 160°일 수 있다.
몸체(110)의 측면(102)과 바닥(103)이 이루는 각도(θ2)는 140°~ 170°일 수 있다. 몸체(110)의 측면(102) 상단은 절곡된 테두리를 갖는다. 몸체(110)의 측면(102) 상단은 절곡된 형태일 수 있다. 즉 몸체(110))는 몸체(110)의 상부면(802)과 바닥(103) 사이에 위치하고 몸체(110)의 상부면(802)과 단차를 가지며, 몸체(110)의 상부면(802)과 수평인 테두리부(804)를 가질 수 있다.
예컨대, 몸체(110)의 측면(102)의 상단은 몸체(110)의 상부면(802)과 단차를 가지며, 상부면(802)과 수평인 테두리부(804)를 가질 수 있다.
몸체(110)의 상부면(802)과 테두리부(804) 사이의 단차(K1)는 50um ~ 80um이고, 테두리부(804)의 길이(K2)는 50um ~ 130um일 수 있다. 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 상단은 상술한 바와 같은 단차가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
몸체(110)의 두께(P)는 150㎛~1200㎛ 일 수 있고, 제1 반사컵(122)의 두께(T11)는 100㎛~400㎛일 수 있으며, 제2 반사컵(124)의 두께는 제1 반사컵(122)의 두께(T11)와 동일하게 형성할 수 있다.
몸체(110) 내에는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)을 밀봉하여 보호하도록 수지층(820)이 몰딩될 수 있다.
수지층(820)은 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)를 외부와 격리하기 위해 몸체 캐비티(105)는 물론, 제1 발광 소자(132)이 마운트된 제1 홈(170) 내부 및 제2 발광 소자(134)이 마운트된 제2 홈(172) 내부에도 채워질 수 있다. 제너 다이오드(150)가 실장된 제3 홈(174) 내에도 수지층이 채워질 수 있다. 이때 수지층(820)은 와이어들(159-2,159-2)을 보호하는 역할을 할 수 있다.
수지층(820)은 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 수지층(820)은 몸체(110) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
수지층(820)은 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 형광체에 의해 발광 소자들(132,134)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다.
예컨대, 발광 소자들(132,134)이 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광 소자들(132,134)이 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 수지층(820)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다. 한편, 수지층(820) 상에는 렌즈(미도시)가 더 형성되어, 발광 소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭 차단하고, 광 반사 효율을 향상시키기 위하여 제1 반사컵(122)의 깊이(H1)와 제2 반사컵(124)의 깊이(H2)는 발광 소자들(132,134)의 높이를 고려하여 결정될 수 있다. 제1 반사컵(122)의 깊이는 제2 반사컵(124)의 깊이와 동일할 수 있다.
도 6a는 실시 예에 따른 제1 홈(170)을 도시한 도면이고, 도 6b는 실시 예에 따른 제2 홈(172)을 도시한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제1 홈(170)의 깊이(h1)는 몸체(110) 두께(P)의 10~50%로 형성할 수 있다. 제1 홈(170)은 제1 발광소자(132)의 둘레의 형태와 동일한 형태이거나 원형 등의 형상일 수 있다. 제1 홈(170)의 지름(S2)은 적어도 제1 발광소자(132)의 지름(S1)보다 크게 형성할 수 있다. (S2>S1) 이때 제1 발광소자(132)의 지름(S1)은 제1 발광소자(132)의 장변의 길이일 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제1 홈(170)에 대한 설명과 동일하게, 제2 홈(172)의 깊이(h11)는 몸체(110) 두께(P)의 10~50%로 형성할 수 있다. 제2 홈(172)은 제2 발광소자(134)의 둘레의 형태와 동일한 형태이거나 원형 등의 형상일 수 있다. 제2 홈(172)의 지름(S12)은 적어도 제2 발광소자(134)의 지름(S11)보다 크게 형성할 수 있다. (S12>S11) 이때 제2 발광소자(134)의 지름(S11)은 제2 발광소자(134)의 장변의 길이일 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 제3 홈(174)과 제너 다이오드(150)의 확대도이고, 도 8은 도 7에 도시된 제3 홈(174)과 제너 다이오드(150)의 단면도를 나타낸다.
제3 홈(174)의 깊이(h2)는 몸체(110) 두께의 10~50%로 형성할 수 있다. 제3 홈(174)은 제너 다이오드(150)의 둘레의 형태와 동일한 형태이거나 원형 등의 형상일 수 있다. 제3 홈(174)의 지름(S23)은 적어도 제너 다이오드(150)의 지름(S22)보다 크게 형성할 수 있다. (S23>S22) 이때 제너 다이오드(150)의 지름(S22)은 제너 다이오드(150)의 장변의 길이일 수 있다.
제3 홈(174)의 지름(S23)은 제너 다이오드(150)의 지름(S22)의 1.1배 ~ 5배일 수 있고, 제3 홈(174)의 깊이는 제너 다이오드(150) 높이의 3배 이하일 수 있다.
예컨대, 제너 다이오드(150)의 가로의 길이 및 세로의 길이는 150um ~ 200um일 수 있고, 제너 다이오드(150)의 높이는 100um ~ 150um일 수 있다. 그리고 제3 홈(174)의 가로의 길이 및 세로의 길이는 165um ~ 1000um일 수 있고, 제3 홈(174)의 깊이는 100um ~ 400um이하일 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)의 일 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제1 발광 소자(132)는 기판(20), 발광 구조물(30), 전도층(40), 제1 전극(12) 및 제2 전극(14)을 포함한다. 제2 발광 소자(134)는 기판(20), 발광 구조물(30), 전도층(40), 제3 전극(14) 및 제4 전극(18)을 포함한다. 도 1에 도시된 제2 발광 소자(134)는 제1 발광 소자(132)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 제1 전극(12)과 제2 전극(14)은 서로 극성이 다르고, 제3 전극(16)과 제4 전극(18)은 서로 극성이 다를 수 있다.
기판(20)은 발광 구조물(30)을 지지하며, 투광성을 갖는 재질, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘(Si) 기판, 산화아연(ZnO) 기판, 및 질화물 반도체 기판 중 어느 하나 또는 GaN, InGaN, AlGaN, AlInGaN, SiC, GaP, InP, Ga203, 그리고 GaAs 중에서 적어도 어느 하나가 적층된 템플레이트(Template) 기판일 수 있다.
발광 구조물(30)은 제1 도전형 반도체층(32), 활성층(33), 제2 도전형 반도체층(34)을 포함한다. 제 1 도전형 반도체층(32)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있는데, n형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체층(32) 상에 배치된다. 활성층(33)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 양자선(Quantum wire) 구조, 양자점(Quantum dot) 구조, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체층(32) 및 제2 도전형 반도체층(34)으로부터 제공되는 전자 및 정공의 재결합(recombination) 과정에서 발생되는 에너지에 의해 광을 생성할 수 있다. 활성층(33)은 다양한 파장을 갖는 광을 생성할 수 있는 층으로서, 생성하는 광의 파장 범위에 대하여 한정하지는 않는다.
활성층(33) 상에는 제2 도전형 반도체층(34)이 배치된다. 제2 도전형 반도체층(34)은 예를 들어 p형 반도체층으로 구현될 수 있는데, p형 반도체층은 InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
발광 구조물(30)은 제2 도전형 반도체층(34), 활성층(33), 및 제1 도전형 반도체층(32)의 일부분이 메사 식각(mesa etching)되어 제1 도전형 반도체층(32)의 일 영역이 노출될 수 있다.
전도층(40)은 제2 도전형 반도체층(34) 상에 배치된다. 전도층(40)은 전반사를 감소시킬 뿐만 아니라, 투광성이 좋기 때문에 활성층(33)으로부터 제2 도전형 반도체층(34)으로 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 전도층(40)은 발광 파장에 대해 투과율이 높은 투명한 산화물계 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 투명한 산화물계 물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), TO(Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 및 ZnO(Zinc Oxide) 등이 있다. 다른 실시 예에서 전도층(40)은 생략될 수 있다.
제1 전극(12) 또는 제3 전극(16)은 노출되는 제1 도전형 반도체층(32) 영역 상에 이 배치되며, 제2 전극(14) 또는 제4 전극(18)은 제2 도전형 반도체층(34) 또는 전도층(40) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(12) 및 제3 전극(16)은 n형 전극이고, 제2 전극(14) 및 제4 전극(18)은 p형 전극일 수 있다. 제1 내지 제4 전극(12,14,16, 18)은 금속 물질, 예컨대, Ti, Al, Al alloy, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru 및 Au 등 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함하는 물질일 수 있으며, 그 형태는 단층 또는 다층일 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 일 실시 예의 분해 사시도이다. 도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과 상기 광원(750)이 내장되는 하우징(700)과 상기 광원(750)의 열을 방출하는 방열부(740) 및 상기 광원(750)과 방열부(740)를 상기 하우징(700)에 결합하는 홈더(760)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 상기 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함한다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
상기 하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비되어 있는데, 상기 공기 유동구(720)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
그리고, 상기 광원(750)은 기판(754) 상에 복수 개의 발광 소자 패키지(752)가 구비된다. 여기서, 상기 기판(754)은 상기 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 광원의 하부에는 홈더(760)가 구비되는데 상기 홈더(760)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 상기 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다. 실시 예에 따른 조명 장치는 상술한 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 사용하여, 조명 장치에 장착되는 발광 소자 패키지의 수명을 연장시키고, 광 간섭 현상을 방지할 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 프리즘 시트들(850, 860)의 전방에 배치되는 패널(870)과, 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 광원 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
광원 모듈은 기판(830) 상의 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광 소자 패키지(835)는 도 1에 도시된 실시 예일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 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.
그리고, 도광판(830)은 광원 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.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 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.
그리고, 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 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나 각각의 프리즘 시트 상에는 보호 시트가 구비될 수 있는데, 지지 필름의 양면에 광확산성 입자와 바인더를 포함하는 보호층이 구비될 수 있다. 또한, 프리즘층은 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 엘라스토머, 폴리이소프렌, 폴리실리콘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트와 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 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. 그리고, 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.
실시 예에 따른 표시 장치는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 구비하는 광원 모듈을 사용함으로써, 발광 소자들(132,134) 각각으로부터 조사되는 광이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
105: 몸체 캐비티, 110: 몸체,
122: 제1 반사컵, 124: 제2 반사컵,
126: 연결 패드, 128: 제너 패드,
132: 제1 발광 소자, 134: 제2 발광 소자,
150:제너 다이오드, 152 내지 158, 159-1,159-2: 와이어들,
170: 제1 홀, 172: 제2 홀,
174: 제3 홀.

Claims (12)

  1. 캐비티를 포함하는 몸체;
    상기 몸체 내에 배치되는 제1 및 제2 반사컵;
    상기 제1 및 제2 반사컵 사이에 배치되는 연결패드;
    상기 제1 반사컵 상에 배치되는 제1 발광소자; 및
    상기 제2 반사컵 상에 배치되는 제2 발광소자;를 포함하고,
    상기 몸체는 제1 방향의 길이 및 제2 방향의 폭을 가지고,
    상기 몸체는 상기 제2 방향으로 평행한 제1 외측면과 제2 외측면, 상기 제1 방향으로 평행한 제3 외측면과 제4 외측면을 포함하고,
    상기 제1 반사컵은 상기 캐비티의 바닥에서 상기 제1 외측면을 관통하여 상기 몸체 외부로 노출되고, 상기 제2 반사컵은 상기 캐비티의 바닥에서 상기 제2 외측면을 관통하여 상기 몸체 외부로 노출되고, 상기 연결패드는 상기 캐비티의 바닥에서 상기 제3 외측면을 관통하여 상기 몸체 외부로 노출되고, 상기 제1 및 제2 반사컵의 저면은 상기 몸체의 저면에 노출되고,
    상기 제1 반사컵은 상기 제1 방향으로 상기 연결패드와 중첩되는 제1 영역과, 중첩되지 않는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 반사컵은 상기 제1 방향으로 상기 연결패드와 중첩되는 제3 영역과, 중첩되지 않는 제4 영역을 포함하고,
    상기 제1 반사컵의 제1 영역의 상기 제2 방향의 폭은 상기 제1 반사컵의 제2 영역의 폭보다 작고, 상기 제2 반사컵의 제3 영역의 상기 제2 방향의 폭은 상기 제2 반사컵의 제4 영역의 폭보다 작은 발광소자 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반사컵 사이에 배치되는 제너 연결 패드를 더 포함하고,
    상기 제너 연결 패드와 상기 연결 패드는, 상기 제1 및 제2 반사컵 사이의 중간 영역을 사이에 두고 서로 마주보고 배치되는 발광소자 패키지.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 몸체는 각각 측면과 바닥면으로 이루어지는 제1,2 캐비티와, 상기 제1,2 캐비티의 내에 각각 배치되는 제1,2 반사컵과, 상기 제1,2 반사컵의 바닥면에 각각 배치되는 제1,2 홈 및 상기 제1,2 캐비티의 사이에 배치되는 제3 홈을 포함하는 발광소자 패키지.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제3 홈에 상에 배치되는 제너 다이오드를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 홈과 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈 각각의 깊이는 상기 몸체 두께의 10~50%로 형성되는 발광소자 패키지.
  6. 삭제
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 홈 내지 제2홈 각각은 상기 제 1,2발광소자 및 상기 제너 다이오드로부터 소정간격 이격되는 발광소자 패키지.
  8. 삭제
  9. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 홈 내지 상기 제2홈 각각 둘레의 형태는 상기 제1발광소자 및 상기 제2 발광소자 각각의 둘레의 형태와 동일하거나 원형이고,
    상기 제3 홈의 둘레의 형태는 상기 제너 다이오드 둘레의 형태와 동일하거나 원형인 발광소자 패키지.
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 몸체는 PPA 수지(Polyphthalamide), 실리콘 재질, 합성수지 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3) 또는 금속 재질로 형성된 발광소자 패키지.
  12. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101443870B1 (ko) * 2014-03-05 2014-09-23 주식회사 루멘스 발광 소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 및 발광 소자 패키지의 제조 방법
KR102423236B1 (ko) * 2015-09-03 2022-07-20 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 패키지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194026A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
KR101051065B1 (ko) * 2010-03-10 2011-07-21 일진반도체 주식회사 발광다이오드 패키지
JP2011146524A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Dainippon Printing Co Ltd リードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101623185B1 (ko) * 2009-11-04 2016-05-20 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 패키지 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009194026A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Stanley Electric Co Ltd 発光装置およびその製造方法
JP2011146524A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Dainippon Printing Co Ltd リードフレームおよびその製造方法、ならびに半導体装置およびその製造方法
KR101051065B1 (ko) * 2010-03-10 2011-07-21 일진반도체 주식회사 발광다이오드 패키지

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