KR101896677B1 - 발광소자 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광 소자에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 탑재된 적어도 하나의 발광 칩; 상기 발광 칩을 덮는 몰딩 부재; 및 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나에 형성된 구멍; 및 상기 구멍에 상기 복수의 리드 프레임의 금속보다 반응성이 높은 희생 금속을 포함한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 탑재된 적어도 하나의 발광 칩; 상기 발광 칩을 덮는 몰딩 부재; 및 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나에 형성된 구멍; 및 상기 구멍에 상기 복수의 리드 프레임의 금속보다 반응성이 높은 희생 금속을 포함한다.
Description
실시 예는 발광소자 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 리드 프레임의 금속 보다 반응성이 높은 금속을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 각 리드 프레임의 내부에 구멍 및 상기 구멍에 상기 리드 프레임의 금속 보다 반응성이 높은 금속을 배치한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 반응성이 높은 금속에 의해 리드 프레임의 변색 방지 및 습기 침투를 억제할 수 있도록 한 발광 소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 몸체; 상기 몸체 내에 배치된 복수의 리드 프레임; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 탑재된 적어도 하나의 발광 칩; 상기 발광 칩을 덮는 몰딩 부재; 및 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 하나에 형성된 구멍; 및 상기 구멍에 상기 복수의 리드 프레임의 금속보다 반응성이 높은 희생 금속을 포함한다.
실시 예에 따른 조명 시스템은 상기의 발광 소자를 포함한다.
실시 예는 내습성의 발광 소자를 제공할 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 리드 프레임의 변색을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 칩 및 이를 구비한 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 제1측면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 제2측면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 발광 소자의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 8은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 9는 제6의 발광소자의 측 단면도이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 제1측면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 제2측면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 발광 소자의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제2실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광 소자의 측 단면도이다.
도 8은 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 9는 제6의 발광소자의 측 단면도이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/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 발광소자에 대해 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자의 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자(10)는 몸체(11), 제1 및 제2리드 프레임(12,13)을 갖는 적어도 2개의 리드 프레임, 상기 리드 프레임(12,13)의 금속 재질보다 반응성이 큰 금속인 희생금속(14,15), 적어도 하나의 발광 칩(16), 및 몰딩 부재(17)를 포함한다.
상기 몸체(11)는 절연 재질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T)와 같은 수지 재질, 금속을 포함하는 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(11)는 반사율이 높고 상기 리드 프레임(12,13)과의 사출 성형이 용이한 수지 재질 예컨대, PPA 및 실리콘 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 설명하기로 한다.
상기 몸체(11)의 상측에는 캐쏘드 마크(cathode mark, 미도시)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광 소자(10)의 제1 리드 프레임(12) 또는 제2 리드 프레임(13)을 구분하여, 상기 제1,2 리드 프레임(12,13)의 극성의 방향에 대한 혼동을 방지할 수 있다.
상기 몸체(11) 내에는 캐비티(11A)가 형성되며, 상기 캐비티(11A)는 상부가 개방된 오목한 형상 또는 리세스 형상을 포함한다. 상기 몸체(11)에 상기의 캐비티(11A)가 형성되지 않을 수 있다.
상기 캐비티(11A)의 바닥부에는 복수의 리드 프레임(12,13) 및 상기 복수의 리드 프레임(12,13)을 분리하는 분리부(11-1)가 배치된다. 상기 복수의 리드 프레임(12,13)은 물리적으로 분리된다. 상기 캐비티(11A)는 발광 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 분리부(11-1)는 상기 몸체(11)의 재질과 동일한 재질이거나, 절연성 재질을 포함할 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(12,13)은 적어도 2개가 전기적으로 분리되며, 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(12,13)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 있다. 또한, 상기 제1, 2리드 프레임(12,13)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)의 두께는 0.8mm~3mm로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
제1 및 제2리드 프레임(12,13)은 Fe, 또는 Cu와 같은 제1층과, 상기 제1층의 표면에 Ni, Ag, Al과 같은 적어도 하나의 제2층이 코팅될 수 있다. 상기 제1층은 내층 금속이라 정의할 수 있고, 상기 제2층은 외층 금속으로 정의할 수 있다.
상기 제1리드 프레임(12)의 일 단부는 상기 몸체(11)의 제1측면(S1) 아래에 상기 제1측면(S1) 보다 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(13)의 일 단부는 상기 몸체(11)의 제2측면(S2) 아래에 상기 제2측면(S2)보다 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13) 중 적어도 하나에 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 상기 리드 프레임(12,13)의 금속보다 반응성이 높은 희생 금속이 배치될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 제1 및 제2리드 프레임(12,13) 내에 희생 금속이 접촉되게 배치된 구성으로 설명하기로 한다.
상기 제1리드 프레임(12)에는 제1구멍(12-1)이 형성되며, 상기 제1구멍(12-1)은 상기 제1리드 프레임(12) 내에 상기 제1리드 프레임(12) 내의 중심을 지나는 방향 예컨대, 길이 방향 및 너비 방향 중 적어도 한 방향으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 길이 방향은 상기 제1리드 프레임(12)과 상기 제2리드 프레임(13)의 중심을 지나는 방향이며, 상기 너비 방향은 상기 길이 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 제1구멍(12-1)은 상기 제1리드 프레임(12)의 길이 방향으로 관통되며, 상기 제1리드 프레임(12)의 너비보다는 작은 너비로 형성될 수 있다. 상기 제1구멍(12-1)에는 제1희생 금속(14)이 배치된다. 상기 제1구멍(12-1)의 높이는 상기 제1리드 프레임(12)의 두께보다 작은 높이로 형성되며 예컨대, 0.1mm~0.8mm 범위로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1구멍(12-1)의 높이 방향은 상기 제1리드 프레임(12)의 두께 방향일 수 있다.
상기 제1희생 금속(14)은 상기 제1리드 프레임(12)의 제1구멍(12-1)에서 상기 제1리드 프레임(12)의 내면과 접촉될 수 있다. 상기 제1희생 금속(14)은 상기 제1리드 프레임(12)보다 반응성이 높은 금속이거나, 희생 양극, 또는 음극화 보호 금속으로 정의될 수 있다. 상기 제1희생 금속(14)은 전자를 잃고 산화되기 쉬운 금속 즉, 산소와 결합하거나 전자를 쉽게 잃거나, 이온화 경향이 높은 금속으로 정의될 수 있다. 상기 제1희생 금속(14)은 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나 또는 이들 중 어느 하나를 갖는 합금 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제1구멍(12-1)의 형상은 도 2와 같이, 상기 제1리드 프레임(12) 내에 다각형 형상, 원형, 타원 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2리드 프레임(13)에는 제2구멍(13-1)이 형성되며, 상기 제2구멍(13-1)은 상기 제2리드 프레임(13) 내에 상기 제2리드 프레임(13) 내의 중심을 지나는 방향 예컨대, 길이 방향 및 너비 방향 중 적어도 한 방향으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 길이 방향은 상기 제1리드 프레임(12)과 상기 제2리드 프레임(13)의 중심을 지나는 방향이며, 상기 너비 방향은 상기 길이 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 제2구멍(13-1)은 상기 제2리드 프레임(13)의 길이 방향으로 관통되며, 상기 제2리드 프레임(13)의 너비보다는 작은 너비로 형성될 수 있다. 상기 제2구멍(13-1)에는 제2희생 금속(15)이 배치된다. 상기 제2구멍(13-1)의 높이는 상기 제2리드 프레임(13)의 두께보다 작은 높이로 형성되며 예컨대, 0.1mm~0.8mm 범위로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2구멍(13-1)의 높이 방향은 상기 제2리드 프레임(13)의 두께 방향일 수 있다. 상기 제2구멍(13-1)의 높이는 제1구멍(12-1)의 높이와 같을 수 있다. 상기 제2희생 금속(15)은 상기 제2리드 프레임(13)의 제2구멍(13-1)에서 상기 제2리드 프레임(13)의 내면과 접촉될 수 있다. 상기 제2희생 금속(15)은 상기 제2리드 프레임(13)보다 산소와의 반응성이 높은 금속이거나, 희생 양극, 또는 음극화 보호 금속으로 정의될 수 있다. 상기 제2희생 금속(15)은 전자를 잃고 산화되기 쉬운 금속 즉, 산소와 결합하거나 전자를 잃고 산화되기 쉬운 금속 즉, 산소와 결합하거나 전자를 쉽게 잃거나, 이온화 경향이 높은 금속으로 정의될 수 있다. 상기 제2희생 금속(15)은 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나 또는 이들 중 어느 하나를 갖는 합금 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
또한 제1희생 금속(14)과 제2희생 금속(15)의 재질은 동일하지 않을 수 있으며, 제1희생 금속(14)과 제2희생 금속(15)의 재질이 다를 경우 제1희생 금속(14)에 사용되는 재질의 반응성이 큰 물질을 사용할 수 있다.
상기 제2구멍(13-1)의 형상은 도 3과 같이, 상기 제2리드 프레임(13) 내에 다각형 형상, 원형, 타원 형상을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1희생 금속(14)과 상기 제2희생 금속(15)은 상기 제1리드 프레임(12) 및 상기 제2리드 프레임(12)의 양 측면에 노출되는 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1희생 금속(14)과 상기 제2희생 금속(15)의 두께는 동일할 수 있다.
상기 제1희생 금속(14)과 상기 제2희생 금속(15)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)의 제1층의 금속 예컨대, 구리(Cu)보다 반응성이 높은 금속 예컨대, 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 납(Pb) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
금속의 반응 서열은 다음과 같다.
K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞(H)＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au
상기의 반응 서열은 칼륨(K) 방향으로 갈수록 산화가 잘되는 금속이다. 이에 따라 구리(Cu)보다 반응성이 높은 희생 금속(14,15)을 상기 제1리드 프레임(12) 및 제2리드 프레임(13)의 구멍(12-1,13-1)에 배치할 수 있다. 상기 제1리드 프레임(12) 및 상기 제2리드 프레임(13)은 상기 희생 금속(14,15) 보다 반응성이 낮은 금속으로 형성될 수 있다.
상기 제1희생 금속(14)은 상기 제1리드 프레임(12)의 금속 재질보다 반응성이 크기 때문에, 상기 제1리드 프레임(12)을 통해 침투하는 습기에 쉽게 반응하여 산화되고 상기 제1리드 프레임(12)보다 더 빨리 부식될 수 있다. 이에 따라 상기 제1리드 프레임(12)의 변색을 방지할 수 있다.
상기 제2희생 금속(15)은 상기 제2리드 프레임(13)의 금속 재질보다 반응성이 크기 때문에, 상기 제2리드 프레임(13)을 통해 침투하는 습기에 쉽게 반응하여 산화되고 상기 제2리드 프레임(13)보다 더 빨리 부식될 수 있다. 이에 따라 상기 제2리드 프레임(13)의 변색을 방지할 수 있다.
상기 제1리드 프레임(12) 및 상기 제2리드 프레임(13)에는 다른 구멍이 수직한 방향으로 더 형성될 수 있으며, 상기의 수직한 구멍에는 상기의 희생 금속 물질이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예는 발광 칩(16)이 배치된 제1리드 프레임(12)에는 희생 금속을 배치하고, 제2리드 프레임(13)에는 상기의 희생금속보다 반응성이 낮은 금속 예컨대, Cu, Al과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2리드 프레임(13)은 희생 금속 및 구멍이 없는 층으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(12,13)의 적어도 일부는 캐비티(11A)의 바닥부에 배치되며, 상기 몸체(11)의 하부에 노출될 수 있다. 상기 캐비티(11A)의 아래에 배치된 복수의 리드 프레임(12,13)의 하면은 상기 몸체(11)의 하면에 노출되며, 전극 단자로 사용된다.
상기 캐비티(11A) 내에는 발광 칩(16)이 배치된다. 상기 발광 칩(16)은 제1리드 프레임(12) 상에 탑재되며, 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)과 와이어(16)로 연결된다. 상기 제1리드 프레임(12) 및 제2리드 프레임(13)은 상기 발광 칩(16)으로부터 발생된 열을 외측 방향 및 하 방향으로 전도하여 방열하게 된다.
상기 발광 칩(16)은 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(16)은 칩 내의 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 칩, 또는 칩 내의 두 전극이 서로 반대 측면에 배치된 수직형 칩으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수평형 칩은 적어도 2개의 와이어로 연결될 수 있고, 수직형 칩은 적어도 1개의 와이어(16A)에 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 캐비티(11A)에는 몰딩 부재(17)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(17)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(17)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(17) 위에는 렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate)계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2희생 금속(14,15)은 상기 리드 프레임(12,13)의 표면으로 경유하는 습기와 반응하여 산화되고 부식됨으로써, 습기가 상기 발광 칩(16)까지 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 리드 프레임(12,13)의 변색을 방지할 수 있으며, 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 4는 도 1의 리드 프레임의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 발광 소자는 몸체(11), 제1 및 제2리드 프레임(12,13)을 갖는 적어도 2개의 리드 프레임, 상기 리드 프레임(12,13)의 금속 재질보다 반응성이 큰 금속인 희생금속(14,15), 적어도 하나의 발광 칩(16), 및 몰딩 부재(17)를 포함한다.
상기 리드 프레임(12,13) 중 제2리드 프레임(13)에는 제1리드 프레임(12)의 제1구멍(12-1)와 다른 높이를 갖는 제2구멍(13-2)을 포함한다. 이에 따라 제1리드 프레임(12)의 제1구멍(12-1)에 배치된 제1희생 금속(14)의 두께(T1)는 상기 제2리드 프레임(13)의 제2구멍(13-1)에 배치된 제2희생 금속(15)의 두께(T2)와 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2리드 프레임(13)의 제2희생 금속(15)의 두께(T2)는 상기 제1리드 프레임(12)의 제1희생 금속(14)의 두께(T1) 보다 얇게 형성될 수 있다. 이는 발광 칩(16)이 탑재되어 열이 많이 발생하는 제1리드 프레임(12)의 내습성을 개선시키고, 제1희생 금속(14)을 이용하여 전기적인 신뢰성을 제공할 수 있다.
도 5는 도 1의 리드 프레임의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 발광 소자는 몸체(11), 제1 및 제2리드 프레임(12,13A)을 갖는 적어도 2개의 리드 프레임, 상기 리드 프레임(12,13)의 금속 재질보다 반응성이 큰 금속인 희생금속(14,15), 적어도 하나의 발광 칩(16), 및 몰딩 부재(17)를 포함한다.
발광 칩(16)이 탑재된 제1리드 프레임(12)의 구멍(12-1)에 제1희생 금속(14)를 채우고, 제2리드 프레임(13A)에는 별도의 희생 금속을 형성하지 않는 구조이다. 상기 제1리드 프레임(12)와 상기 제2리드 프레임(13A)의 내부 구성은 서로 다르게 되어, 열 전도율이나 내습성이 다르게 될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(13A)은 상기 제1희생 금속(14)보다 반응성이 낮은 금속 예컨대, Cu, Ag, Pd, Al 등의 금속을 포함한다. 이는 발광 칩(16)이 탑재되어 열이 많이 발생하는 제1리드 프레임(12)의 내습성을 개선시키고, 제1희생 금속(14)을 이용하여 전기적인 신뢰성을 제공할 수 있다.
도 6은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 6를 참조하면, 발광 소자는 몸체(11), 제1 및 제2리드 프레임(12,13)을 갖는 적어도 2개의 리드 프레임, 방열 프레임(14), 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13) 내에 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)의 금속 재질보다 반응성이 큰 제1 및 제2희생금속(14,15), 상기 방열 프레임(14) 내에 상기 방열 프레임(14)의 금속 보다 반응성이 큰 제3희생 금속(18), 적어도 하나의 발광 칩(19), 및 몰딩 부재(17)를 포함한다.
상기 발광 칩(19)은 방열 프레임(14) 위에 배치되며, 상기 제1리드 프레임(12)와 제1와이어(16B)로 연결되고, 제2리드 프레임(13)과 제2와이어(16A)로 연결된다. 상기 방열 프레임(14)은 발광 칩(19)으로부터 발생된 열을 효과적으로 방열시켜 줄 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13) 및 방열 프레임(14) 중 적어도 하나에 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 상기 리드 프레임(12,13)의 금속보다 반응성이 높은 희생 금속이 배치될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 제1 및 제2리드 프레임(12,13) 및 방열 프레임(14) 내에 희생 금속이 접촉되게 배치된 구성으로 설명하기로 한다.
상기 방열 프레임(14)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(12,13)의 재질과 동일하거나, 제1층 및 적어도 하나의 제2층의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 방열 프레임(14)은 상기 제3희생 금속(18)보다 반응성이 낮은 금속으로 형성될 수 있다.
상기 방열 프레임(14) 내에는 제3구멍(14-1)이 형성되며, 상기 제3구멍(14-1)은 수평 방향으로 관통되며 다각형, 원형, 타원형과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제3구멍(14-1)에는 상기 제3희생 금속(18)이 형성되며, 상기 제3희생 금속(18)은 상기 방열 프레임(14)의 제1층의 금속이 구리(Cu)인 경우, 상기 구리(Cu)보다 반응성이 높은 금속 예컨대, 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 제3희생 금속(18)은 상기 방열 프레임(14)보다 반응성이 높은 금속으로 형성됨으로써, 침투하는 습기와 반응하여 산화되고 부식되게 된다. 이에 따라 상기 방열 프레임(14)이 변색되거나 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 7를 참조하면, 발광 소자(20)는 몸체(21), 제1 및 제2리드 프레임(22,23)을 갖는 적어도 2개의 리드 프레임, 상기 제1 및 제2리드 프레임(22,23) 내에 상기 제1 및 제2리드 프레임(22,23)의 금속보다 반응성이 큰 제1 및 제2희생금속(24,25), 적어도 하나의 발광 칩(26), 및 몰딩 부재(27)를 포함한다.
상기 몸체(21)는 반사부(21-2) 및 지지부(21-1)를 포함하며, 상기 몸체(11)의 반사부(21-2) 내에는 캐비티(21A)가 배치되며, 상기 반사부(21-2) 및 지지부(21-1) 사이에는 제 1 및 제2리드 프레임(22,23)이 배치된다.
상기 제1리드 프레임(22)은 상기 캐비티(21A)의 바닥에 배치되며 상기 반사부(21-2)와 지지부(21-1) 사이에 배치된 제1프레임(22A), 상기 지지부(21-1)의 제1측면으로 절곡된 제2프레임(22B), 상기 제2프레임(22B)로부터 상기 지지부(21-1)의 하면으로 절곡된 제3프레임(22C)을 포함한다. 상기 제1리드 프레임(22)의 제3프레임(22C)은 리드로 기능하게 된다.
상기 제2리드 프레임(23)은 상기 캐비티(21A)의 바닥에 배치되며 상기 반사부(21-2)와 지지부(21-1) 사이에 배치된 제1프레임(23A), 상기 지지부(21-1)의 제2측면으로 절곡된 제2프레임(23B), 상기 제2프레임(23B)로부터 상기 지지부(21-1)의 하면으로 절곡된 제3프레임(23C)을 포함한다. 상기 제2리드 프레임(23)의 제3프레임(23C)은 리드로 기능하게 된다.
상기 제1프레임(22A,23A)은 상기 제2프레임(22B,23B)와 제3프레임(22C,23C)의 두께와 동일한 두께로 형성되거나, 더 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(22)에는 제1구멍(22-1)이 형성되며, 상기 제1구멍(22-1)은 상기 제1내지 제3프레임(22A,22B,22C) 중에서 적어도 하나의 내부에 형성될 수 있으며, 예컨대 제1프레임(22A) 내에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1구멍(22-1)은 상기 제1리드 프레임(22)의 제2 및 제3프레임(22B,22C) 내에 더 연장될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1구멍(22-1)은 상기 제1리드 프레임(21)에 대해 수평 및 수직 방향 중 적어도 한 방향 예컨대, 수평 방향으로 관통되며 다각형, 원형, 타원형과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1구멍(22-1)에는 상기 제1희생 금속(24)이 형성되며, 상기 제1희생 금속(24)은 상기 제1리드 프레임(21)의 제1층의 금속 예컨대, 구리(Cu)보다 반응성이 높은 금속 예컨대, 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나와 어느 한 금속의 합금 중에서 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(23)에는 제2구멍(23-1)이 형성되며, 상기 제2구멍(23-1)은 상기 제1내지 제3프레임(23A,23B,23C) 중에서 적어도 하나의 내부에 형성될 수 있으며, 예컨대 제1프레임(23A) 내에 형성될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2구멍(23-1)은 상기 제2리드 프레임(23)의 제2 및 제3프레임(23B,23C) 내에 더 연장될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2구멍(23-1)은 상기 제2리드 프레임(23)에 대해 수평 및 수직 방향 중 적어도 한 방향 예컨대, 수평 방향으로 관통되며, 다각형, 원형, 타원형과 같은 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2구멍(23-1)에는 상기 제2희생 금속(25)이 형성되며, 상기 제2희생 금속(25)은 상기 제2리드 프레임(23)의 제1층의 금속 예컨대, 구리(Cu)보다 반응성이 높은 금속 예컨대, 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
도 8 및 도 9은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 사시도 및 그 측 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 발광 소자(100)는 제1캐비티(160)를 갖는 몸체(110), 제2캐비티(125)를 갖는 제1리드 프레임(121), 제3 캐비티(135)를 갖는 제2리드 프레임(131), 연결 프레임(146), 발광 칩들(171,172), 및 와이어들(173 내지 176)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. 바람직하게 몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 플라스틱 수지 재질과 실리콘 재질 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
몸체(110)의 상면 형상은 발광 소자(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)은 몸체(110)의 바닥에 배치되어 직하 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 상기 몸체(110)의 측면에 배치되어 에지 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(110)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어진 제1캐비티(cavity)(160)를 갖는다. 상기 제1캐비티(160)은 상기 몸체(110)의 상면(115)으로부터 오목한 컵 구조 또는 리세스 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 제1캐비티(160)의 측면은 바닥에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
제1캐비티(160)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 제1캐비티(160)의 모서리는 곡면이거나, 평면일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)은 상기 제1캐비티(160)의 제1영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(160)의 바닥에 일부가 배치되고 그 중심부에 상기 제1캐비티(160)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제2캐비티(125)가 배치된다. 상기 제2캐비티(125)는 상기 제1리드 프레임(121)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제2캐비티(125)의 측면은 상기 제2캐비티(125)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(125)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2리드 프레임(131)은 상기 제1캐비티(160)의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(160)의 바닥에 일부가 배치되고, 그 중심부에는 상기 제1캐비티(160)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제3캐비티(135)가 형성된다. 상기 제3캐비티(135)는 상기 제2리드 프레임(113)의 상면으로부터 상기 몸체(110)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제3캐비티(135)의 측면은 상기 제3캐비티(135)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제3캐비티(135)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)의 상부(122)는 상기 몸체(110)의 센터 영역(116)에서 상기 제2리드 프레임(131)의 상부(132)와 서로 대응되게 배치되며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(121)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(131)의 하면은 상기 몸체(110)의 하면으로 노출되거나, 상기 몸체(110)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)의 제1리드부(123)는 상기 몸체(110)의 하면에 배치되고 상기 몸체(110)의 제1측면(113)으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(131)의 제2리드부(133)는 상기 몸체(110)의 하면에 배치되고 상기 몸체(110)의 제1측면의 반대측 제2측면(114)으로 돌출될 수 있다.
상기 연결 프레임(146)은 상기 제1리드 프레임(121)과 상기 제2리드 프레임(131) 사이의 영역 일측에 배치되며, 상기 몸체(110)의 제1측면(111)에 인접하게 배치된다. 상기 연결 프레임(146)은 상기 제1발광 칩(171)과 제2발광 칩(172)을 서로 연결시켜 준다.
상기 제1리드 프레임(121), 상기 제2리드 프레임(131) 및 상기 연결 프레임(146)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, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(121,131) 및 연결 프레임(146)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(121)에는 제1구멍(121-1)이 형성되며, 상기 제1구멍(121-1)에는 상기 제1리드 프레임(121)의 절곡 부분, 상기 제2캐비티(125)의 영역 아래 및 상기 제1리드부(123) 내부에 각각 형성되어, 상기 제1리드 프레임(121)의 내부에 관통되게 형성될 수 있다. 상기 제1구멍(121-1)에는 제1희생 금속(124)이 형성된다.
상기 제2리드 프레임(131)에는 제2구멍(131-1)이 형성되며, 상기 제2구멍(131-1)은 상기 제2리드 프레임(131)의 절곡 부분, 상기 제3캐비티(135)의 영역 아래 및 제2리드부(133)의 내부에 각각 형성되어, 상기 제2리드 프레임(131)의 내부에 관통되게 형성될 수 있다. 상기 제2구멍(131-1)에는 제2희생 금속(134)이 형성된다.
상기 제1희생금속(124) 및 제2희생 금속(134)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(121,131)의 금속 예컨대, 구리(Cu)보다 반응성이 높은 금속 예컨대, 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나와 어느 한 금속의 합금 중에서 선택적으로 사용될 수 있다. 이에 따라 상기 제1희생 금속(124) 및 제2희생 금속(134)은 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)로부터 침투하는 습기와 쉽게 반응하여, 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)보다 빨리 산화되고 부식될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)의 변색을 방지하고, 내습성이 강한 발광 소자를 제공할 수 있다.
상기 제2캐비티(125) 및 상기 제3캐비티(135)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는 곡면을 갖는 원 또는 타원 형상일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(121)의 제2캐비티(125) 내에는 제1발광 칩(171)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 제3캐비티(135) 내에는 제2발광 칩(172)이 배치될 수 있다.
상기 제1발광 칩(172)은 제1 및 제2와이어(173,174)로 상기 제1캐비티(160)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(121)과 연결 프레임(146)에 연결될 수 있다. 상기 제2발광 칩(173)은 제1 및 제2와이어(175,176)로 상기 연결 프레임(146)과 상기 제1캐비티(160)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(121)에 연결될 수 있다.
상기 제1캐비티(160) 내의 소정 영역에는 보호 소자가 배치될 수 있으며 상기 보호소자는 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 발광 칩(171,172)는 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 발광 칩(171,172)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 몸체(110)의 제1캐비티(160), 상기 제2캐비티(125) 및 제3캐비티(135) 중 적어도 한 영역에는 몰딩 부재(181)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(181)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(181) 또는 상기 발광 칩(171,172) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(171,172)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 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(181)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체(110)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자(101)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 10 및 도 11에 도시된 표시 장치, 도 12에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 10을 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 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), 발광 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 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 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 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 바텀 커버 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(10)를 포함하며, 상기 발광 소자(10)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(10)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자(10)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자(10)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(10)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 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 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)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), 발광모듈(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 커버(미도시)와 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 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 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 상기 표시 패널(1061)로 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.
상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(10)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(10)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 methy 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 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 12는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자(10)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(10)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자(10)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자(10) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자(10)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
도 8 내지 도 10에 개시된 조명 시스템에 있어서, 반응성이 높은 희생 금속은 발광 소자 이외의 다른 영역 예컨대, 상기 기판 상에 배치된 패드 내의 구멍이나 상기 패드와의 접촉 영역에 형성될 수 있으며, 상기의 희생 금속은 상기 기판을 통해 전달되는 습기를 미리 차단함으로써, 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
이상에서 실시예들에 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.
또한, 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.
10,20,100: 발광 소자, 11,21,110: 몸체, 11A,21A,125,135,160: 캐비티, 16,26,171,172: 발광칩, 17,27,181:몰딩 부재, 12,13,13A,22,23,121,131: 리드 프레임, 14:방열 프레임, 14,15, 24,25, 124,134: 희생 금속, 146: 연결 프레임
Claims (16)
- 몸체;
상기 몸체 내에 배치되는 제1리드 프레임과 제2리드 프레임;
상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임을 분리하는 적어도 하나의 분리부;
상기 제1리드 프레임 위에 배치되는 발광 칩;
상기 발광 칩을 덮는 몰딩 부재; 및
상기 제1리드 프레임에 형성된 제1구멍과 상기 제2리드 프레임에 형성된 제2구멍을 포함하고,
상기 제1구멍에 상기 제1리드 프레임보다 이온화 경향이 높은 제1희생 금속과 상기 제2구멍에 상기 제2리드 프레임보다 이온화 경향이 높은 제2희생 금속을 포함하고,
상기 제1구멍은 상기 제1리드 프레임을 관통하고 상기 제2구멍은 상기 제2리드 프레임을 관통하며,
상기 제1희생 금속의 일단은 노출되며 타단은 상기 분리부와 접촉하고,
상기 제2희생 금속의 일단은 노출되며 타단은 상기 분리부와 접촉하는 발광 소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1희생 금속은 상기 제1리드 프레임의 내면과 접촉하고,
상기 제2희생 금속은 상기 제2리드 프레임의 내면과 접촉하는 발광 소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 측면보다 더 외측으로 돌출된 발광 소자. - 제3항에 있어서, 상기 제1희생 금속 및 상기 제2희생 금속은 칼륨(K), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금을 포함하는 발광 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임 사이에 배치되는 방열 프레임을 포함하고,
상기 제1리드 프레임 및 상기 방열 프레임 사이와 제2리드 프레임 및 상기 방열 프레임 사이에 상기 분리부가 배치되는 발광 소자. - 제1항에 있어서,
상기 제1희생 금속의 두께는 상기 제2희생 금속의 두께보다 두꺼운 발광 소자. - 삭제
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