KR102450622B1 - 발광 다이오드 패키지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 하나 이상의 발광 다이오드 칩; 하나 이상의 발광 다이오드 칩이 실장되고, 하나 이상의 발광 다이오드 칩에서 방출된 광이 외부로 방출되도록 적어도 일면이 개방된 하우징; 및 하우징에서 광이 방출되는 제1 면과 다른 제2 면에 배치되고, 하나 이상의 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결된 복수의 패드를 포함하고, 하우징은 복수의 패드가 배치된 제2 면과 인접한 다른 제3 면에 복수의 홈이 형성될 수 있다. 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지에 복수의 홈을 형성함으로써, 외부 기판과 결합될 때 이용하는 솔더가 복수의 홈을 채운 상태로 발광 다이오드 패키지가 기판에 결합되기 때문에 외부 기판과 발광 다이오드 패키지가 최대한 밀착되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이드뷰 발광 다이오드 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드 패키지는 크게 탑형 발광 다이오드 패키지와 사이드뷰 발광 다이오드 패키지로 분류될 수 있다. 이 중 사이드뷰 발광 다이오드 패키지는 도광판의 측면으로 광을 입사하는 디스플레이 장치의 백라이트용 광원으로 많이 이용되고 있다. 최근 사이드뷰 발광 다이오드 패키지는 하우징 전면에 발광 다이오드 칩을 실장하기 위한 캐비티를 포함하고, 리드들이 하우징 내부에서 하우징의 저면을 통해 외부로 연장되며, 캐비티 내에서 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결된다.
상기와 같은 사이드뷰 발광 다이오드 패키지를 외부 기판에 결합시킬 때, 솔더(solder)를 이용하여 결합하는데, 솔더의 두께로 인해 사이드뷰 발광 다이오드 패키지가 외부 기판에 밀착되지 못하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사이드뷰 발광 다이오드 패키지를 외부 기판에 결합할 때, 외부 기판과 밀착되어 결합할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지는, 하나 이상의 발광 다이오드 칩; 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩이 실장되고, 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩에서 방출된 광이 외부로 방출되도록 적어도 일면이 개방된 하우징; 및 상기 하우징에서 광이 방출되는 제1 면과 다른 제2 면에 배치되고, 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결된 복수의 패드를 포함하고, 상기 하우징은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면과 인접한 다른 제3 면에 복수의 홈이 형성될 수 있다.
이때, 상기 복수의 패드 각각과 상기 복수의 홈 각각은 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 상기 복수의 패드 및 복수의 홈 각각은 전기전도성 물질로 코팅될 수 있다.
그리고 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩은, 광을 방출하는 발광구조체 및 상기 발광구조체와 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 복수의 패드와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 발광 다이오드 칩은 둘 이상이고, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 하나의 제1 전극은 복수의 패드 중 하나와 전기적으로 연결되며, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 다른 하나의 제2 전극은 상기 복수의 패드 중 다른 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 하나의 제1 전극과 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 다른 하나의 제2 전극은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 전극은 상기 하우징에 형성된 비아홀(via hole)을 채운 도전성 물질에 의해 상기 복수의 패드 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고 상기 복수의 패드 각각은 전기적으로 절연되도록 소정의 거리가 이격될 수 있다.
이때, 상기 복수의 패드 각각은 상기 하우징의 제2 면에 소정의 면적을 가지도록 배치될 수 있다.
그리고 상기 복수의 홈은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면과 상기 인접한 제3 면에 걸쳐 형성될 수 있다.
또는, 상기 복수의 홈은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면, 상기 인접한 제3 면 및 상기 제2 면 및 제3 면에 인접한 제4면에 걸쳐 형성될 수 있다.
그리고 상기 하우징은 외부 기판에 상기 제3 면이 맞닿도록 결합될 수 있다.
이때, 상기 하우징은 상기 복수의 패드 각각이 상기 외부 기판과 솔더(solder)에 의해 전기적으로 연결되게 결합될 수 있다.
그리고 상기 하우징은 상기 솔더가 상기 복수의 홈 각각의 적어도 일부를 채우도록 결합될 수 있다.
발광 다이오드 패키지는 상기 복수의 패드들 사이에 배치되어 상기 복수의 홈을 노출하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호층은 상기 복수의 패드들의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다.
상기 솔더는 상기 보호층에 의해서 노출된 상기 복수의 패드들 상에 도포된다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩의 측면을 감싸도록 형성되어, 상기 발광 다이오드 칩의 측면에서 방출된 광을 반사하는 금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩의 상부에 배치된 파장변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩의 측면, 상기 파장변환부의 측면 및 상면을 둘러싸도록 배치된 표면 장벽부를 더 포함할 수 있다.
또는 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드 칩의 측면 및 상면을 둘러싸도록 배치된 표면 장벽부를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 내벽은 외벽 방향으로 오목하게 구부러진 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 다이오드 패키지에 복수의 홈을 형성함으로써, 외부 기판과 결합될 때 이용하는 솔더가 복수의 홈을 채운 상태로 발광 다이오드 패키지가 기판에 결합되기 때문에 외부 기판과 발광 다이오드 패키지가 최대한 밀착되는 효과가 있다.
또한, 발광 다이오드 패키지의 홈을 솔더가 채워진 상태로 외부 기판과 결합되기 때문에 발광 다이오드 패키지와 외부 기판 사이의 결합력이 높아지는 효과가 있다.
더욱이, 발광 다이오드 패키지의 외측에 솔더가 형성되지 않고, 발광 다이오드 패키지에 형성된 복수의 홈에 솔더가 채워짐에 따라 발광 다이오드 패키지의 측면에 형성된 솔더가 최소화되므로, 인접한 발광 다이오드 패키지와의 거리를 보다 좁게 배치할 수 있다. 그로 인해 복수의 발광 다이오드 패키지를 배치할 때의 간격을 줄여 발광 다이오드 패키지로 인해 발생하는 핫스팟 등을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 배면을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 전면, 측면 및 후면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 17은 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 배면을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 전면, 측면 및 후면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 17은 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참고번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 배면을 도시한 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 전면, 측면 및 후면을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 측면을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 단면도이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 제1 및 제2 파장변환부(142, 144) 및 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 포함한다.
하우징(110)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(120)을 감싸도록 형성된다. 본 실시 예에서, 하우징(110)은 상부 하우징부(110a)와 하부 하우징부(110b)를 포함한다. 상부 하우징부(110a)와 하부 하우징부(110b)는 본 실시 예에서, 일체로 형성될 수 있으며, 설명의 편의상 상부 하우징부(110a)와 하부 하우징부(110b)로 나누어 설명한다.
하우징(110)은 내광 및 내열 특성을 개선하기 위해 EMC, 백색 실리콘 등의 열경화성 재질을 이용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 PA 재질의 열가소성 재질이 이용될 수도 있다.
그리고 하우징(110)은 발광 다이오드 패키지(100)의 외형을 형성한다. 상부 하우징부(110a)는 발광 다이오드 칩(120)이 실장된 면에서 일 방향으로 개방된 면을 가질 수 있다. 그에 따라 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광이 상부 하우징부(110a)의 개방된 면을 통해 외부로 방출될 수 있다. 본 실시 예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 하우징부(110a)의 개방된 면은 전면 방향이다.
또한, 본 실시 예에서, 하부 하우징부(110b)의 하부에 외부 기판과 결합되기 위한 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)가 형성될 수 있다. 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 외부 기판과 솔더(solder)를 통해 결합될 수 있으며, 외부 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고 본 실시 예에서, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 하우징부(110b)의 후면 방향에 형성된다.
또한, 하부 하우징부(110b)의 하면에는 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)이 형성될 수 있다. 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)가 형성된 위치에 형성될 수 있고, 소정의 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 본 실시 예에서, 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 반원기둥의 형상을 가지는 것으로 설명하지만, 각 홈(H1, H2, H3)의 형상은 필요에 따라 달라질 수 있다. 또한, 하부 하우징부(110b)의 하면에 형성된 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 각각 하부 하우징부(110b)의 후면까지 개방되게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 하부 하우징부(110b)의 하면과 후면에 걸쳐 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 앞서 언급한 바와 같이, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)에 대응되는 위치에 형성되며, 본 실시 예에서, 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)의 내측면과 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)에 걸쳐 금속과 같은 도전성 물질로 도금(또는, 코팅)될 수 있다. 그에 따라 외부 기판과 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 솔더 등으로 결합할 때, 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3의 (c)를 참조하면, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 하부 하우징부(110b)의 후면에 특정 형상으로 형성될 수 있으며, 하부 하우징부(110b)의 후면에 소정의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)의 형상은 필요에 따라 다른 형상을 가지도록 형성할 수 있으며, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 각각 서로 전기적으로 절연되도록 소정의 거리만큼 이격된 상태로 형성될 수 있다. 참고로, 도 2는 도 1의 도면과 비교하여 상하전후 방향이 뒤집힌 상태의 도면이다.
제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 하우징(110)의 후면 영역 내에 위치한다. 또한, 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)은 하우징(110)의 하면과 후면에 걸쳐 형성되되, 후면에서는 제1 내지 제2 패드(132, 134, 136) 영역 내에 형성된다. 따라서, 제1 내지 제3 홈(132, 134, 136)이 하우징(110)의 측면에서 노출되지 않는다.
그리고 도 3의 (b) 및 도 4를 참조하면, 본 실시 예에서, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 하부 하우징부(110b)의 후면에 소정의 두께(t)를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)는 앞서 설명한 바와 같이, 하부 하우징부(110b)의 표면에 도금으로 형성된 것이 아닌, 별도의 금속 등의 도전성 물체를 이용하여 하부 하우징부(110b)에 결합될 수 있다. 그리고 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)의 도전성을 높이기 위해 도금이 이루어질 수 있다.
또한, 도 5를 참조하여, 본 실시 예에서 발광 다이오드 칩(120)과 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)의 전기적인 연결에 대해 설명한다. 발광 다이오드 칩(120)은 하우징(110)의 개방된 일면을 갖는 수용공간에 배치되고, 발광 다이오드 칩(120)의 덮도록 제1 및 제2 파장변환부(142, 144)가 포함될 수 있다.
제1 및 제2 파장변환부(142, 144) 각각은 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광을 파장 변환하여 발광 다이오드 패키지(100)의 외부로 백색광이 방출되도록 하는 역할을 한다. 이를 위해 제1 및 제2 파장변환부(142, 144)는 내부에 한 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있다.
그리고 발광 다이오드 칩(120)은 발광구조체(122)와 발광구조체(122) 하부에 형성된 제1 및 제2 전극(124, 126)을 포함한다. 발광구조체(122)는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하고, n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층은 각각 III-V족 계열의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 일례로, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있다. 그리고 n형 반도체층과 p형 반도체층 사이에 활성층이 개재될 수 있다.
n형 반도체층은 n형 불순물(예컨대, Si)을 포함하는 도전형 반도체층일 수 있고, p형 반도체층은 p형 불순물(예컨대, Mg)을 포함하는 도전형 반도체층일 수 있다. 그리고 활성층은 다중 양자우물 구조(MQW)를 포함할 수 있고, 원하는 피크 파장의 광을 방출할 수 있게 조성비가 결정될 수 있다.
제1 및 제2 전극(124, 126)은 n형 반도체층 또는 p형 반도체층과 각각 전기적으로 연결되며, 연결 순서는 달라질 수 있다.
제1 및 제2 전극(124, 126)의 하부에 배치된 하부 하우징부(110b)에는 비아홀(VC, via hole)이 형성될 수 있는데, 비아홀(VC)은 발광 다이오드 칩(120)이 실장된 위치에 하부 하우징부(110b)에 형성된다. 즉, 비아홀(VC)은 하부 하우징부(110b)의 발광 다이오드 칩(120) 실장면에서 하부 하우징부(110b)의 후면 방향으로 형성된다. 그리고 하부 하우징부(110b)의 후면에 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)가 배치되며, 비아홀(VC)의 내부는 도전성 물질로 채워질 수 있다. 그에 따라 발광 다이오드 칩(120)의 제1 및 제2 전극(124, 126)은 비아홀(VC)을 채운 도전성 물질로 인해 하부 하우징부(110b)의 후면에 형성된 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시 예에서, 발광 다이오드 패키지(100)에 두 개의 발광 다이오드 칩(120)이 이용된 것에 대해 설명함에 따라 도 3에서, 제1 패드(132)는 왼쪽에 배치된 발광 다이오드 칩(120)의 제1 전극(124)과 전기적으로 연결되고, 제2 패드(134)는 왼쪽에 배치된 발광 다이오드 칩(120)의 제2 전극(126)과 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 패드(134)는 오른쪽에 배치된 발광 다이오드 칩(120)의 제1 전극(124)과 전기적으로 연결되며, 제3 패드(136)는 오른쪽에 배치된 발광 다이오드 칩(120)의 제2 전극(126)과 전기적으로 연결된다. 즉, 제2 패드(134)는 두 개의 발광 다이오드 칩(120)과 각각 전기적으로 연결되어 공통 전극의 역할을 하고, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 직렬로 연결된다.
또한, 상부 하우징부(110a) 내에 두 개의 발광 다이오드 칩(120)이 배치됨에 따라 도 1 및 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 두 개의 발광 다이오드 칩(120) 상부로 상부 하우징부(110a)는 두 개의 개방된 면을 가질 수 있다. 본 실시 예에서는 발광 다이오드 패키지(100)가 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 포함하는 것을 예시로 설명하고 있다. 그러나 발광 다이오드 패키지(100)를 구성하는 발광 다이오드 칩(120)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 다이오드 패키지(100)는 다양한 개수의 발광 다이오드 칩(120)을 포함할 수 있다. 이때, 상부 하우징부(110a)의 개방된 면은 각각의 발광 다이오드 칩(120)의 상부에 형성될 수 있다. 즉, 상부 하우징부(110a)의 개방된 면의 개수는 발광 다이오드 칩(120)의 개수와 동일할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(100)의 하우징(110)에 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)가 형성되고, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)가 형성된 위치에 대응하도록 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)이 형성됨에 따라 외부 기판에 발광 다이오드 패키지(100)를 솔더를 이용하여 결합할 때, 솔더가 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)을 채우면서 결합될 수 있다. 그에 따라 솔더가 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)을 채우면서, 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)에 접하기 때문에 발광 다이오드 패키지(100)와 외부 기판은 보다 밀착된 상태로 결합될 수 있다. 여기서, 본 실시 예에서, 외부 기판과 접하는 발광 다이오드 패키지(100)의 면은 하면이다.
게다가, 솔더와 발광 다이오드 패키지(100)가 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)에 의해 접촉되는 면적이 증가한다. 그에 따라 발광 다이오드 패키지(100)가 외부 기판에 보다 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 외부 기판과 솔더를 이용하여 결합할 때, 제1 내지 제3 홈(H1, H2, H3)을 채우면서 형성되기 때문에 솔더가 발광 다이오드 패키지(100)의 측면 방향으로 솔더가 형성되지 않을 수 있다. 그에 따라 본 실시 예에 따른 발광 다이오드 칩(120)의 측면에 다른 발광 다이오드 칩(120)을 배치할 때, 발광 다이오드 칩(120)을 외부 기판에 결합하는 솔더에 의해 방해되지 않은 상태로, 인접한 발광 다이오드 칩(120) 간의 거리를 최소화한 상태로 발광 다이오드 패키지(100)를 외부 기판에 결합할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(140) 및 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)를 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면서, 제1 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서, 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)는 도시된 바와 같이, 하부 하우징부(110b)의 하면에 형성된다. 그리고 하부 하우징부(110b)에 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)에 대응되는 위치에 제1 내지 제4 홈(H1, H2, H3, H4)이 형성된다. 여기서, 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)는 전기적으로 절연되도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.
그에 따라 본 실시 예에서, 두 개의 발광 다이오드 칩(120) 중 하나는 제1 및 제2 패드(132, 134)와 전기적으로 연결되고, 다른 하나는 제3 및 제4 패드(136, 138)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(140) 및 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 포함한다.
본 실시 예에서, 발광 다이오드 칩(120)은 하나가 이용된다. 그에 따라 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(100)의 전면 방향에 하나의 파장변환부(140)가 형성된다. 그에 따라 상부 하우징부(110a)는 하나의 개방된 면을 가질 수 있다. 이렇게 하나의 발광 다이오드 칩(120)이 이용됨에 따라 발광 다이오드 칩(120)은 제1 및 제3 패드(132, 134, 136)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제2 패드(134)는 발광 다이오드 패키지(100)를 외부 기판에 결합시키기 위한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 제2 패드(134)는 발광 다이오드 패키지(100)에서 발생한 열을 외부로 방출하는 방열 기능을 수행할 수 있다.
또한, 필요에 따라 제2 패드(134)는 구비되지 않을 수 있으며, 제2 패드(134)가 구비되지 않으면, 제2 홈(H2)도 하부 하우징부(110b)에 형성되지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(140) 및 제1 및 제2 패드(132, 134)를 포함한다.
본 실시 예에서, 제1 및 제2 패드(132, 134)는 하우징(110)의 후면에 배치될 수 있고, 하부 하우징부(110b)에 형성된 제1 및 제2 홈(H1, H2)은 제1 및 제2 패드(132, 134)가 배치된 위치에 형성될 수 있다. 본 실시 예에서, 제1 및 제2 홈(H1, H2)은 각각 제1 실시 예에서와 달리, 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 홈(H1, H2)는 후면에서의 단면적보다 외부 기판과 접하는 하면에서의 단면적이 더 크도록 형성될 수 있다.
본 실시 예에서, 제1 및 제2 홈(H1, H2)의 형상은 가장자리가 곡선을 가지고, 곡선의 사이에 직선 구간이 형성되어, 상대적으로 넓은 공간으로 형성될 수 있다. 그에 따라 제1 및 제2 홈(H1, H2)에 상대적으로 많은 솔더가 채워지도록 할 수 있다.
본 실시 예에서, 제1 실시 예에서와 같이, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)이 이용되는 경우, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)은 하우징(110)의 내부에서 직렬로 연결될 수 있다. 그리고 두 개의 발광 다이오드 칩(120) 중 하나의 제1 전극(124)은 제1 패드(132)와 전기적으로 연결되고, 나머지 하나의 제2 전극(126)은 제2 패드(134)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 제3 실시 예에서와 같이, 하나의 발광 다이오드 칩(120)이 이용되는 경우, 발광 다이오드 칩(120)의 제1 전극(124)은 제1 패드(132)와 전기적으로 연결되고, 제2 전극(126)은 제2 패드(134)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(140) 및 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 포함한다. 본 실시 예는 제1 실시 예에서 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 변형한 것으로 제1 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서, 제2 패드(134)는 제1 실시 예에서보다 상대적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 제1 및 제3 패드(132, 136)는 제1 실시 예에서보다 상대적으로 큰 크기를 가질 수 있다. 이렇게 제1 및 제3 패드(132, 136)의 크기가 상대적으로 커짐에 따라 외부 기판에 발광 다이오드 패키지(100)를 결합할 때, 외부 기판과 제1 및 제3 패드(132, 136)에 솔더가 보다 많이 이용될 수 있다. 그에 따라 외부 기판과 전기적으로 연결되는 제1 및 제3 패드(132, 136)는 제2 패드(134)보다 상대적으로 외부 기판과 솔더에 의해 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 본 실시 예에서, 제2 패드(134)는 제1 실시 예에서와 같이, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 직렬로 연결하는 공통 전극으로써의 역할을 할 수 있으며, 외부 기판과의 전기적인 연결 없이 결합되는 역할을 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(100)는, 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 제1 및 제2 파장변환부(142, 144) 및 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136)를 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면, 상기의 다른 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서, 제2 패드(134)는 제5 실시 예에서와 동일하여 그에 대한 설명은 생략한다.
제1 및 제3 패드(132, 134, 136)는 하부 하우징부(110b)의 후면 방향에 배치되고, 제1 및 제3 패드(132, 136)의 일부가 하부 하우징부(110b)의 하면 및 측면과 맞닿는 모서리까지 연장되어 배치될 수 있다. 그리고 본 실시 예에서, 제1 및 제3 패드(132, 136)에 대응하도록 하부 하우징부(110b)에 제1 및 제3 홈(H1, H2, H3)이 형성될 수 있다. 제1 및 제3 홈(H1, H3)은 하부 하우징부(110b)의 하면과 측면에 걸쳐 각각 형성될 수 있다. 즉, 제1 및 제3 패드(132, 136)는 하부 하우징부(110b)의 하면과 양 측면의 모서리에 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제3 홈(H1, H3)은 이전 실시 예의 발광 다이오드 패키지와 달리 하우징(110)의 측면에서 노출되도록 형성된다.
이렇게 제1 및 제3 홈(H1, H3)이 하부 하우징부(110b)의 모서리에 형성되는 것은 발광 다이오드 패키지(100)를 외부 기판에 솔더를 이용하여 결합할 때의 솔더빌리티(solder-ability)를 확보하기 위함이다. 본 실시 예에 따라 제1 및 제3 홈(H1, H3)이 하부 하우징부(110b)의 하면과 측면에 걸친 모서리에 형성되고, 하부 하우징부(110b)의 후면에 제1 및 제3 홈(H1, H3)에 연결된 제1 및 제3 패드(132, 136)가 배치됨에 따라 발광 다이오드 패키지(100)는 외부 기판에 보다 견고하게 결합될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 11은 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 단면을 나타낸 도면이다. 또한, 도 12는 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 일 측면을 나타낸 도면이다. 또한, 도 13은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 후면을 나타낸 도면이다.
제7 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(200)는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 제1 및 제2 파장변환부(144, 144), 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136) 및 보호층(210)을 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면서, 제1 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
보호층(210)은 발광 다이오드 패키지(200)의 후면에 형성된다. 보호층(210)은 제1 패드(132), 제2 패드(134) 및 제3 패드(136) 사이에 형성된다. 또한, 보호층(210)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 제1 패드(132), 제2 패드(134) 및 제3 패드(136)의 일부를 덮도록 형성될 수 도 있다. 보호층(210)들 사이의 공간을 통해서 제1 패드(132) 내지 제3 패드(133)가 외부로 노출된다. 솔더는 보호층(210)에 의해 노출된 제1 패드(132) 내지 제3 패드(136)에 주입된다.
보호층(210)이 없는 경우, 제1 패드(132) 내지 제3 패드(136) 상에 너무 많은 양의 솔더가 도포되었을 때, 솔더에 의해서 패드 간의 단락이 발생할 수 있다. 회로 기판(미도시)에 발광 다이오드 패키지(200)를 접착을 위해 솔더를 경화시킬 때, 솔더가 상대적으로 많이 도포된 제1 홈(H1) 내지 제3 홈(H3)에 솔더에 의한 큰 응력이 발생한다. 따라서, 하우징(110)의 전면이 회로 기판(710)에 평행한 방향을 향하도록 하우징(110)이 회로 기판(710)에 부착되어도, 솔더의 응력에 의해서 하우징(110)의 전면이 회로 기판의 수직 방향을 향하도록 하우징(110)이 기울어질 수 있다.
보호층(210)은 솔더가 도포되는 영역을 제안함으로써, 솔더가 제1 패드(132) 내지 제3 패드(136)에 과한 양이 도포되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 보호층(210)은 제1 패드(132) 내지 제3 패드(136)에 도포되는 솔더의 양 및 솔더가 도포되는 위치를 제어할 수 있다. 따라서, 본 실시 예의 발광 다이오드 패키지(200)는 솔더의 과도포로 인한 패드들 간의 단락 및 하우징(110)의 위치 이탈을 방지할 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(200)는 제1 패드(132)와 제2 패드(134)가 서로 다른 극성의 전원과 연결될 수 있다. 이때, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)은 제2 패드(134)에 의해서 서로 다른 극성의 전극이 서로 연결된다. 즉, 제2 패드(134)에 의해서 두 개의 발광 다이오드 칩(120)이 직렬로 연결될 수 있다. 이때, 발광 다이오드 패키지(200)는 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 동시에 구동시킬 수 있다. 이 경우, 복수의 발광 다이오드 패키지(200)를 포함하는 백라이트 유닛과 같은 발광 장치에서, 복수의 발광 다이오드 패키지(200)의 단순 제어가 가능하며, 제어를 위한 구동 회로 역시 단순화될 수 있다.
또한, 다른 실시 예로, 발광 다이오드 패키지(200)는 제1 패드(132)와 제3 패드(136)가 서로 동일한 극성의 전원과 연결될 수 있다. 이때, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)은 제2 패드(134)에 의해서 서로 동일한 극성의 전극이 서로 연결된다. 또한, 제2 패드(134)에는 제1 패드(132) 및 제3 패드(136)와 상이한 극성의 전원이 연결된다. 즉, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 발광 다이오드 패키지(200)는 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 개별적으로 구동시킬 수 있다. 이 경우, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)을 개별적으로 구동할 수 있으므로, 색 재현성, 색 온도, 밝기 등의 제어가 용이하다. 또한, 발광 다이오드 패키지(200)의 테스트 시, 불량 상태의 발광 다이오드 칩(120)을 구분해 내는데 용이하다.
도 14는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 14를 참고하면, 제8 실시 예의 발광 다이오드 패키지(300)는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 제1 및 제2 파장변환부(142, 144) 및 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)를 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면서, 이전 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서, 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)는 도시된 바와 같이, 하부 하우징부(110b)의 하면에 형성된다. 그리고 하부 하우징부(110b)에 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)에 대응되는 위치에 제1 내지 제4 홈(도 6의 H1, H2, H3, H4 참고)이 형성된다. 여기서, 제1 내지 제4 패드(132, 134, 136, 138)는 전기적으로 절연되도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.
그에 따라 본 실시 예에서, 두 개의 발광 다이오드 칩(120) 중 하나는 제1 및 제2 패드(132, 134)와 전기적으로 연결되고, 다른 하나는 제3 및 제4 패드(136, 138)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 두 개의 발광 다이오드 칩(120)은 서로 개별 구동될 수 있다.
또한, 제1 파장변환부(142)와 제2 파장변환부(144)는 발광 다이오드 칩(120)의 광의 파장을 서로 다른 파장으로 변환할 수 있다. 즉, 제1 파장변환부(142)와 제2 파장변환부(144)는 서로 다른 형광체를 함유할 수 있다. 따라서, 제1 파장변환부(142)를 통과하는 광과 제2 파장변환부(144)를 통과한 광은 서로 다른 색을 가질 수 있다.
본 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(300)는 하나의 패키지에서 서로 다른 색의 광을 방출함으로써, 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이와 같은 발광 다이오드 패키지(300)가 백라이트 유닛에 적용된다면, 디스플레이 장치의 높은 색 재현율이 가능해진다.
또한, 발광 다이오드 패키지(300)는 발광 다이오드 칩(120) 각각을 개별 구동할 수 있으므로, 낮, 밤, 실내, 실외 등과 같은 주변 환경에 따라 디스플레이 장치의 색온도 제어 및 밝기 제어가 용이하다.
도 15는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 15를 참고하면, 제9 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 발광 다이오드 칩(120)의 측면에 금속층(410)이 형성된다. 제8 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)의 다른 구성은 제1 실시 예 내지 제8 실시 예와 동일하므로, 설명은 생략한다.
금속층(410)은 발광 다이오드 칩(120)의 측면을 둘러싸도록 형성된다.
금속층(410)은 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방출되는 광을 반사시킨다. 금속층(410)은 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방출된 광이 하우징(110)의 측면을 향하는 것을 방지한다. 따라서, 광이 하우징(110)의 측면을 투과하여 발광 다이오드 패키지(400)에 빛 번짐 현상이 발생하는 것을 방지한다.
이전 실시 예에서 발광 다이오드 칩(120)의 열은 전극들(124, 126), 비아홀(VC)을 채우는 도전성 물질 및 제1 내지 제3 전극 패드(132, 134, 136)를 통해서 발광 다이오드 칩(120)의 하부로 방출될 수 있다.
본 실시 예에서, 금속층(410)은 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방열을 수행한다. 발광 다이오드 칩(120)의 열은 금속층(410)을 통해서 제1 및 제2 파장 변환부(142, 144)로 전도될 수 있다. 금속층(410)은 열전도성이 효율이 높은 금속으로 형성되므로, 발광 다이오드 칩(120)의 열을 빠르게 제1 및 제2 파장 변환부(142, 144)로 전도시킬 수 있다. 제1 및 제2 파장 변환부(142, 144)로 전도된 열은 바로 발광 다이오드 패키지(400)의 외부로 방출되거나, 하우징(110)을 통해 발광 다이오드 패키지(400)의 외부로 방출될 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 발광 다이오드 칩(120)에서 발생한 열을 발광 다이오드 칩(120)의 하면 뿐만 아니라 측면을 통해서도 방출할 수 있다.
예를 들어, 금속층(410)은 Ag, Al, Ni 중 Ti 중 하나로 이루어진 단층이거나 적어도 두 개의 층이 적층된 또는 다층 구조일 수 있다.
이와 같이, 본 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(400)는 발광 다이오드 칩(120)의 측면에 형성된 금속층(410)에 의해서, 빛 번짐 현상을 방지하는 동시에 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 제10 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 16을 참고하면, 제10 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(500)는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(510), 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136), 밀봉부(530) 및 표면 장벽부(520)를 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면서, 이전 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
파장변환부(510)는 발광 다이오드 칩(120)의 상면을 덮도록 배치된다. 파장변환부(510)와 발광 다이오드 칩(120) 사이에는 미도시 되었지만, 접착제가 개재된다.
또한, 밀봉부(530)는 파장변환부(510)와 발광 다이오드 칩(120)을 둘러싸도록 하우징(110)의 내부를 채운다. 밀봉부(530)는 하우징(110) 내부로 수분, 먼지 등이 침투하는 것을 방지해 발광 다이오드 칩(120)을 보호할 수 있다. 밀봉부(530)는 일반적으로 발광 패키지를 밀봉하는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지로 이루어질 수 있다.
표면 장벽부(520)는 발광 다이오드 칩(120)의 측면, 파장변환부(510)의 측면 및 상면의 표면에 형성된다. 표면 장벽부(520)는 외부로부터 발광 다이오드 칩(120) 및 파장변환부(510)를 보호할 수 있다. 따라서, 표면 장벽부(520)는 밀봉부(530)로 침투한 수분, 먼지 등이 발광 다이오드 칩(120) 및 파장변환부(510)로 침투하는 것을 방지한다.
예를 들어, 표면 장벽부(520)는 SiO2, TiO2 등으로 이루어질 수 있다. 표면 장벽부(520)는 용액을 도포하는 방식, 스프레이 방식, 스퍼터 방식 등 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 표면 장벽부(520)는 표면이 발광 다이오드 칩(120)이나 파장변환부(510)보다 표면이 매끄럽기 때문에, 밀봉부(530)의 흐름성이 향상된다. 즉, 밀봉부(530)가 하우징 내부에 채워질 때, 표면 장벽부(520)의 표면이 매끄럽기 때문에 표면을 따라 잘 흘러내린다. 따라서, 밀봉부(530)는 하우징(110) 내부에 채워질 때, 표면 장벽부(520)와의 사이에 공간 또는 공기 기포 등의 발생을 최소화할 수 있다. 이에 따라 발광 다이오드 패키지(500)는 표면 장벽부(520)의 밀봉부(530) 사이의 공간 또는 기포 등을 최소화 함으로써, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시 예의 발광 다이오드 패키지(500)는 밀봉부(530)와 표면 장벽부(520)에 의해서 수분 및 먼지 등을 침투를 이중으로 방지하기 때문에, 발광 다이오드 칩(120)의 성능이 저하되거나 파장변환부(510)가 수분과 접촉되어 변색되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(500)는 수분 및 먼지 등에 의한 불량을 감소시켜 신뢰성이 향상된다.
도 17은 본 발명의 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 예시도이다.
도 17을 참고하면, 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(600)는 하우징(110), 발광 다이오드 칩(120), 파장변환부(510), 제1 내지 제3 패드(132, 134, 136), 밀봉부(530) 및 표면 장벽부(520)를 포함한다. 본 실시 예에 대해 설명하면서, 이전 실시 예에서와 동일한 설명은 생략한다.
본 실시 예에서, 표면 장벽부(520)는 발광 다이오드 칩(120)의 측면 및 상면에 형성된다. 즉, 표면 장벽부(520)의 일부는 발광 다이오드 칩(120)과 파장변환부(510) 사이에 위치하게 된다.
표면 장벽부(520) 상부에는 발광 다이오드 칩(120)과 파장변환부(510)의 접착을 위한 접착제(610)가 개재된다.
이때 표면 장벽부(520)는 상부에 도포된 접착제(610)의 흐름성을 향상시킨다. 접착제(610)의 흐름성이 향상되어, 도포된 접착제(610)에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 접착제(610)는 균일한 두께로 도포될 수 있다. 따라서, 표면 장벽부(520)는 파장변환부(510)가 발광 다이오드 칩(120)의 상부에 기울어지게 배치되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(600)는 접착제(610)에 기포가 발생하는 것을 방지하여, 파장변환부(510)와 발광 다이오드 칩(120) 간의 접착력 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(600)는 접착제(610)의 기포에 의해 파장변환부(510)를 향하던 광이 반사되어 발광 다이오드 칩(120)으로 재입사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(600)는 접착제(610)가 균일한 두께로 도포되어 파장변환부(510)가 기울어지는 것을 방지함으로써, 출사면 전체에 고르게 광 변환이 이루어지도록 할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 18을 참고하면, 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛(700)은 발광 다이오드 패키지(740), 회로 기판(710) 및 도광판(720)을 포함한다.
발광 다이오드 패키지(740)는 회로 기판(710) 상에 배치된다. 이때, 발광 다이오드 패키지(740)의 전면은 회로 기판(710)의 상면과 평행한 방향을 향하게 되며, 발광 다이오드 패키지(740)의 측면은 솔더(730)에 의해서 회로 기판(710)의 상면에 접착된다.
발광 다이오드 패키지(740)는 제1 실시 예 내지 제11 실시 예의 어떠한 발광 다이오드 패키지 중 어떠한 패키지도 가능하다. 솔더(730)는 하우징(110)에 형성된 홈(H)을 채우도록 도포된다. 도 18에 도시된 홈(H)은 이전 실시 예에서 설명된 패드들에 형성된 홈들(H1 내지 H4) 중 하나일 수 있다.
도광판(720)은 광 입사면이 발광 다이오드 패키지(740)의 전면과 마주보도록 배치된다.
본 실시 예에서, 발광 다이오드 패키지(740)는 측면이 회로 기판(710)의 상면에 접착된다. 따라서, 본 실시 예의 백라이트 유닛(700)은 별도의 회로 기판(710)의 성형 없이 발광 다이오드 패키지(740)의 출사면에서 방출되는 광이 직접 도광판(720)의 입사면에 입사된다.
이와 같은 백라이트 유닛(700)은 회로 기판(710)을 구부리는 것과 같은 별도의 성형이 필요 없으므로, 공정 단순화 및 공정 비용 절감이 가능하다.
본 실시 예에서 미도시 되었지만, 백라이트 유닛(700)은 일반적인 백라이트 유닛에 포함되는 다른 구성부들을 더 포함할 수 있다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 19를 참고하면, 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛(800)은 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(810), 회로 기판(710) 및 도광판(720)을 포함한다. 여기서, 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛(800)과 동일한 설명은 생략한다.
제12 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지(810)는 하우징(820)의 구조가 다른 실시 예와 차이가 있다. 제12 실시 예의 발광 다이오드 패키지(810)의 다른 구성부는 제1 실시 예 내지 제11 실시 예에 따른 발광 다이오드 패키지와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
본 실시 예에 따르면, 발광 다이오드 패키지(810)는 하우징(820)의 내벽이 구부러진 구조이다. 하우징(820)의 내벽은 중심부가 외벽 방향으로 오목한 구조이다. 즉, 하우징(820)의 측벽의 중간 부분의 두께(t3)는 하우징(820)의 상부 두께(t4)보다 작다.
하우징(820)의 내벽의 하부(821) 중 일부는 발광 다이오드 칩(120)의 측면과 접한다. 따라서, 발광 다이오드 칩(120)의 측면에 위치한 하우징(820)은 두께가 두껍기 때문에, 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방출된 광이 하우징(820)을 투과하여 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하우징(820)의 내벽의 하부(821) 중 다른 일부는 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 점점 멀어지는 구조를 갖는다. 따라서, 발광 다이오드 칩(120)의 측면과 하우징(820)의 내벽의 하부(821)의 일부와는 이격되며, 그 사이는 파장변환부(140)로 채워진다. 발광 다이오드 칩(120)의 측면과 이격된 하우징(820)의 내벽의 하부(821)는 평평한 구조일 수 있으며, 오목한 구조 또는 볼록한 구조일 수 있다. 하우징(820)의 내벽의 상부(822)는 하우징(820)의 내벽의 하부(821)와 연결되어 하우징(820)의 개구부 입구까지 연장된 구조를 갖는다. 이때, 하우징(820)의 내벽의 상부(822)는 평평한 구조를 갖는다. 하우징(820)의 내벽 상부(822) 역시 평평한 구조로 한정되는 것은 아니며, 볼록하거나 오목한 구조와 같이 곡선을 갖는 구조일 수 있다.
발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방출된 광은 하우징(820)의 내벽에서 반사된다. 하우징의 내벽이 하부에서 상부까지 직선 구조일 때는 내벽에서 반사된 광의 일부는 발광 다이오드 패키지(810)의 하우징(820)의 개구부의 입구인 출사면이 아닌 다른 방향으로 진행할 수 있다. 그러나 본 실시 예의 하우징(820)은 서로 다른 두께(t3, t4)를 갖는 측벽에 의한 오목한 구조의 내벽에 의해서 광이 발광 다이오드 패키지(810)의 출사면 방향으로 진행하도록 반사시킬 수 있다. 발광 다이오드 칩(120)의 측면에서 방출된 광의 일부는 기울기를 갖는 하우징(820)의 내벽의 하부(821)에서 반사되어 출사면을 향할 수 있다. 또한, 하우징(820)의 내벽의 상부(822)는 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 광 및 하우징(820)의 내벽의 하부(821)에서 반사된 광을 출사면으로 안내하는 가이드 역할을 할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 백라이트 유닛(800)은 오목한 내벽을 갖는 하우징(820)에 의해서 내벽에 반사된 광이 도광판(720)의 입사면을 향하도록 유도되므로, 광 추출 효율이 향상된다.
도 19에서는 하우징(820)의 내벽이 평면이 꺽인 구조로 도시되어 있지만, 하우징(820)의 내벽은 오목한 곡면일 수도 있다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 예시도이다.
도 20을 참고하면, 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛(900)은 복수의 발광 다이오드 패키지(740), 회로 기판(710) 및 도광판(720)을 포함한다.
복수의 발광 다이오드 패키지(740)는 하우징(110)의 후면에 형성된 보호층(210)을 포함한다.
복수의 발광 다이오드 패키지(740)는 회로 기판(710) 상부에 나란히 나열된다. 또한, 복수의 발광 다이오드 패키지(740)는 회로 기판(710)에 솔더(730)로 고정된다. 이때, 보호층(210)은 각각의 발광 다이오드 패키지(740)에 도포된 솔더(730)가 이웃하는 발광 다이오드 패키지(740)와 접촉하는 것을 방지한다. 즉, 보호층(210)에 의해서 솔더는 각각의 발광 다이오드 패키지(740) 영역 내에만 도포된다.
따라서, 보호층(210)에 의해서 이웃하는 발광 다이오드 패키지(740) 간의 솔더(730)에 의한 단락이 방지되므로, 복수의 발광 다이오드 패키지(740)는 서로 최대한 근접하게 배치될 수 있다.
복수의 발광 다이오드 패키지(740)가 서로 근접 배치가 가능하므로, 발광 다이오드 패키지(740)들 사이의 비 발광 영역이 감소된다. 또한, 서로 이웃한 발광 다이오드 패키지(740) 간의 광 교차점이 발생하여 발광 다이오드 패키지(740)들 사이에 암점이 발생하는 것을 방지한다. 따라서, 백라이트 유닛(900)은 도광판(720)의 입사면 전체에 광이 고르게 입사될 수 있어, 도광판(720)을 통해 방출되는 광의 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 발광 다이오드 패키지(740)가 서로 근접하게 배치되므로, 회로 기판(710)에 더 많은 개수의 발광 다이오드 패키지(740)를 장착할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 예에 다른 백라이트 유닛(900)은 보호층(210)에 의해서 복수의 발광 다이오드 패키지(740)가 서로 근접 배치되어 광의 균일도 및 밝기를 향상시킬 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 400, 500, 600, 740, 810: 발광 다이오드 패키지
110, 820: 하우징
110a: 상부 하우징부
110b: 하부 하우징부
120: 발광 다이오드 칩
122: 발광구조체
124: 제1 전극
126: 제2 전극
132: 제1 패드
134: 제2 패드
136: 제3 패드
138: 제4 패드
140, 510: 파장변환부
142: 제1 파장변환부
144: 제2 파장변환부
210: 보호층
410: 금속층
520: 표면 장벽부
530: 밀봉부
610: 접착제
700, 800, 900: 백라이트 유닛
710: 회로 기판
720: 도광판
730: 솔더
821: 하우징의 내벽의 하부
822: 하우징의 내벽의 상부
H: 홈
H1: 제1 홈
H2: 제2 홈
H3: 제3 홈
H4: 제4 홈
VC: 비아홀
110, 820: 하우징
110a: 상부 하우징부
110b: 하부 하우징부
120: 발광 다이오드 칩
122: 발광구조체
124: 제1 전극
126: 제2 전극
132: 제1 패드
134: 제2 패드
136: 제3 패드
138: 제4 패드
140, 510: 파장변환부
142: 제1 파장변환부
144: 제2 파장변환부
210: 보호층
410: 금속층
520: 표면 장벽부
530: 밀봉부
610: 접착제
700, 800, 900: 백라이트 유닛
710: 회로 기판
720: 도광판
730: 솔더
821: 하우징의 내벽의 하부
822: 하우징의 내벽의 상부
H: 홈
H1: 제1 홈
H2: 제2 홈
H3: 제3 홈
H4: 제4 홈
VC: 비아홀
Claims (21)
- 둘 이상의 발광 다이오드 칩;
상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩이 실장되고, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩에서 방출된 광이 외부로 방출되도록 적어도 일면이 개방된 하우징; 및
상기 하우징에서 광이 방출되는 제1 면과 다른 제2 면에 배치되고, 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩과 전기적으로 연결된 복수의 패드를 포함하고,
상기 하우징은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면과 인접한 다른 제3 면에 복수의 홈이 형성되고,
상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩은, 광을 방출하는 발광구조체 및 상기 발광구조체와 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 및 제2 전극은 상기 복수의 패드와 각각 전기적으로 연결되며,
상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 하나의 제1 전극은 복수의 패드 중 하나와 전기적으로 연결되며,
상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 다른 하나의 제2 전극은 상기 복수의 패드 중 다른 하나와 전기적으로 연결되고,
상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 하나의 제2 전극과 상기 둘 이상의 발광 다이오드 칩 중 다른 하나의 제1 전극은 서로 전기적으로 연결된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 패드 각각과 상기 복수의 홈 각각은 서로 대응되는 위치에 형성된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 패드 및 복수의 홈 각각은 전기전도성 물질로 코팅된 발광 다이오드 패키지.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극은 상기 하우징에 형성된 비아홀(via hole)을 채운 도전성 물질에 의해 상기 복수의 패드 각각과 전기적으로 연결된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 패드 각각은 전기적으로 절연되도록 소정의 거리가 이격된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 패드 각각은 상기 하우징의 제2 면에 소정의 면적을 가지도록 배치된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 홈은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면과 상기 인접한 제3 면에 걸쳐 형성된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 홈은 상기 복수의 패드가 배치된 제2 면, 상기 인접한 제3 면 및 상기 제2 면 및 제3 면에 인접한 제4면에 걸쳐 형성된 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 외부 기판에 상기 제3 면이 맞닿도록 결합되는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 11에 있어서,
상기 하우징은 상기 복수의 패드 각각이 상기 외부 기판과 솔더(solder)에 의해 전기적으로 연결되게 결합되는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 12에 있어서,
상기 하우징은 상기 솔더가 상기 복수의 홈 각각의 적어도 일부를 채우도록 결합되는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 13에 있어서,
상기 복수의 패드들 사이에 배치되어 상기 복수의 홈을 노출하는 보호층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 14에 있어서,
상기 보호층은 상기 복수의 패드들의 적어도 일부를 덮는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 14에 있어서,
상기 솔더는 상기 보호층에 의해서 노출된 상기 복수의 패드들 상에 도포되는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩의 측면을 감싸도록 형성되어, 상기 발광 다이오드 칩의 측면에서 방출된 광을 반사하는 금속층을 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩의 상부에 배치된 파장변환부를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 18에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩의 측면, 상기 파장변환부의 측면 및 상면을 둘러싸도록 배치된 표면 장벽부를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 18에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩의 측면 및 상면을 둘러싸도록 배치된 표면 장벽부를 더 포함하는 발광 다이오드 패키지.
- 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 내벽은 외벽 방향으로 오목하게 구부러진 발광 다이오드 패키지.
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