KR102509010B1 - 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR102509010B1
KR102509010B1 KR1020150154382A KR20150154382A KR102509010B1 KR 102509010 B1 KR102509010 B1 KR 102509010B1 KR 1020150154382 A KR1020150154382 A KR 1020150154382A KR 20150154382 A KR20150154382 A KR 20150154382A KR 102509010 B1 KR102509010 B1 KR 102509010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lead frame
light emitting
disposed
lead
cavity
Prior art date
Application number
KR1020150154382A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170052206A (ko
Inventor
타쿠마 카토
Original Assignee
쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 filed Critical 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Priority to KR1020150154382A priority Critical patent/KR102509010B1/ko
Priority to PCT/KR2016/012529 priority patent/WO2017078402A1/ko
Priority to US15/773,390 priority patent/US10680143B2/en
Publication of KR20170052206A publication Critical patent/KR20170052206A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102509010B1 publication Critical patent/KR102509010B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

실시 예에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4측면부와 상부가 개방된 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 제1 리드 프레임 위에 배치된 제1 발광 칩; 및 상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2 발광 칩을 포함하며, 상기 몸체는 서로 반대측에 배치된 제1 및 제2측면부와, 상기 제1 및 제2측면부에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4측면부를 포함하며, 상기 몸체는 제1 및 제2리드 프레임 사이에 분리부를 포함하며, 상기 제1리드 프레임은 상기 분리부가 연장된 제1리세스, 상기 몸체의 제3측면부 외측으로 돌출된 복수의 제1리드부, 상기 복수의 제1리드부 사이의 영역에 제1연장부, 및 상기 제1연장부 아래에 제2리세스를 포함하며, 상기 제2리드 프레임은 상기 분리부가 연장된 제3리세스, 상기 몸체의 제4측면부 외측으로 돌출된 복수의 제2리드부, 상기 복수의 제2리드부 사이의 영역에 제2연장부, 및 상기 제2연장부 아래에 제4리세스를 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 소자, 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 생생하는 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 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티의 바닥 면적을 개선한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 캐비티의 바닥에 배치된 리드 프레임의 면적을 개선한 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 리드 프레임 상에 배치된 발광 칩의 크기를 개선할 수 있는 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4측면부와 상부가 개방된 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 제1 리드 프레임 위에 배치된 제1 발광 칩; 및 상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2 발광 칩을 포함하며, 상기 몸체는 서로 반대측에 배치된 제1 및 제2측면부와, 상기 제1 및 제2측면부에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4측면부를 포함하며, 상기 몸체는 제1 및 제2리드 프레임 사이에 분리부를 포함하며, 상기 제1리드 프레임은 상기 분리부가 연장된 제1리세스, 상기 몸체의 제3측면부 외측으로 돌출된 복수의 제1리드부, 상기 복수의 제1리드부 사이의 영역에 제1연장부, 및 상기 제1연장부 아래에 제2리세스를 포함하며, 상기 제2리드 프레임은 상기 분리부가 연장된 제3리세스, 상기 몸체의 제4측면부 외측으로 돌출된 복수의 제2리드부, 상기 복수의 제2리드부 사이의 영역에 제2연장부, 및 상기 제2연장부 아래에 제4리세스를 포함한다.
실시 예는 발광 소자의 캐비티 사이즈를 증가시켜 주어, 광 밀도를 낮추어 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 내에 발광 칩의 크기를 증가시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 칩 상에서의 몰딩 부재의 수명 및 효율이 개선될 수 있다.
실시 예는 발광 소자의 수명이 개선될 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자의 B-B 측 단면도이다.
도 5는 도 2의 발광 소자의 C-C측 단면도이다.
도 6은 도 2의 발광 소자의 저면도이다.
도 7은 도 3의 리드 프레임과 몸체의 결합 예를 나타낸 부분 확대도이다.
도 8 및 도 9는 도 3의 몸체의 캐비티의 측면 위치에 따른 리드 프레임 및 발광 칩의 크기를 비교한 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자의 리드 프레임 상에 몸체를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 3의 발광 소자의 다른 예이다.
도 12는 도 2의 발광 소자의 다른 예이다.
도 13의 (a)(b)은 비교 예 및 실시 예에 따른 광밀도를 비교한 도면이다.
도 14는 도 1의 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 1의 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 1의 발광 소자를 갖는 표시 장치를 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 소자를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타내며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이고, 도 3은 도 2의 발광 소자의 A-A측 단면도이며, 도 4는 도 2의 발광 소자의 B-B 측 단면도이고, 도 5는 도 2의 발광 소자의 C-C측 단면도이며, 도 6은 도 2의 발광 소자의 저면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 발광 소자(100)는 캐비티(11)를 갖는 몸체(10), 상기 캐비티(11)의 바닥에 복수의 리드 프레임(21,31), 상기 복수의 리드 프레임(21,31) 상에 배치된 발광 칩(71,73), 상기 캐비티(11)에 몰딩 부재(91)를 포함한다.
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 수지 재질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA), 에폭시 또는 실리콘과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(10)로 사용되는 에폭시 또는 실리콘 재질 내에는 반사 효율을 높이기 위해 TiO2, SiO2와 같은 금속 산화물인 필러(filler)가 첨가될 수 있다. 상기 몸체(10)는 세라믹 재질을 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 다른 예로서, 회로 기판을 포함할 수 있으며, 예컨대 수지 재질의 기판(PCB), 방열 금속을 갖는 기판(Metal Core PCB), 세라믹 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 콘트라스트(Contrast) 향상을 위해 어두운 색 또는 검은색으로 형성될 수도 있으며 이에 한정하지 않는다.
상기 몸체(10)는 상부가 개방되며 소정 깊이를 갖는 캐비티(11)를 포함한다. 상기 캐비티(11)는 상기 몸체(110)의 상면(5)으로부터 오목한 컵 구조, 함몰된 형태 또는 리세스(recess)와 같은 형태로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(11)의 측벽(13)은 바닥에 대해 경사질 수 있으며, 상기 측벽들 중 2개 이상의 측벽이 동일한 각도 또는 서로 다른 각도로 경사지게 배치될 수 있다. 상기 캐비티(11)의 표면에는 다른 재질의 반사층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(11)의 측벽(13)은 상기 몸체(110)의 상면에 인접한 상부 측벽과 상기 리드 프레임(121,131)에 인접한 하부 측벽의 각도가 서로 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 형상은 위에서 볼 때, 삼각형, 사각형, 오각형과 같은 다각형 구조로 형성되거나, 원형, 타원형, 또는 곡면을 갖는 형상이거나, 모서리가 곡면인 다각형 형상일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)는 외측 면으로서, 복수의 측면부 예컨대, 4개의 측면부(1,2,3,4)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 측면부(1,2,3,4) 중 적어도 하나 또는 2개 이상은 상기 몸체(10)의 하면에 대해 수직하거나 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 제1 내지 제4측면부(1,2,3,4)를 그 예로 설명하며, 제1측면부(1)와 제2측면부(2)는 서로 반대측에 위치하며, 상기 제3측면부(3)와 상기 제4측면부(4)는 서로 반대측에 위치한다. 상기 제1측면부(1) 및 제2측면부(2) 각각의 길이(X2)는 몸체(10)의 길이이고 제3측면부(3) 및 제4측면부(4)의 너비(Y1) 즉, 몸체(10)의 너비보다 짧을 수 있다. 상기 몸체(10)의 길이(X2)는 몸체(10)의 너비(Y1)의 2배 이상 예컨대, 3배 이상일 수 있다. 이러한 발광 소자(100)의 최대 길이(X1)는 몸체(10)의 길이(X2)보다 길고, 리드 프레임(21,31)의 양단 간의 길이일 수 있다.
상기 제3측면부(3) 또는 제4측면부(4)의 너비(Y1)는 상기 제1측면부(1) 및 제2측면부(2) 사이의 간격 즉, 최대 간격일 수 있다. 이러한 상기 몸체(10)의 길이 방향은 너비 방향에 대해 직교하는 방향이 된다. 상기 발광 소자(100) 내에는 복수의 발광 칩(71,73)이 상기 길이 방향으로 배열할 수 있다. 상기 복수의 발광 칩(71,73)은 서로 다른 리드 프레임(21,31) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(100)는 방열 측면에서 개별 리드 프레임(21,31) 상에 각 발광 칩(71,73)을 배치하거나, 하나의 리드 프레임 상에 복수의 발광 칩을 배치할 수 있다. 또한 발광 소자(100)의 길이가 너비보다 길게 배치함으로써, 각 발광 칩(71,73)의 방열 효율이 개선될 수 있고, 발광 칩(71,73)의 사이즈를 증가시켜 줄 수 있어, 고 휘도의 소자를 제공할 수 있다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 몸체(10)의 제1측면부(1)에는 길이 방향으로 상기 몸체(10)의 상면보다 낮은 단차 구조(15)를 포함하며, 상기 몸체(10)의 제2측면부(2)에는 길이 방향으로 상기 몸체(10)의 상면보다 낮은 단차 구조(16)를 포함한다. 상기 몸체(10)의 단차 구조(15,16)는 상기 몸체(10)의 상면(5)을 통해 넘치는 몰딩 부재(91)를 담는 댐으로 기능할 수 있다. 이러한 단차 구조(15,16)는 제거될 수 있다.
상기 몸체(10)의 캐비티(11)에는 복수의 리드 프레임(21,31)이 배치된다. 상기 복수의 리드 프레임(21,31)은 적어도 2개 또는 3개 이상의 금속 프레임을 포함하며, 예컨대 제1 및 제2리드 프레임(21,31)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 분리부(45)에 의해 분리될 수 있다.
상기 캐비티(11) 내에는 하나 또는 복수의 발광 칩(71,73)이 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 칩(71,73)은 적어도 2개 또는 3개 이상의 LED 칩을 포함할 수 있으며, 예컨대 제1, 2발광 칩(71,73)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(21,31) 중 적어도 하나의 위에는 하나 또는 복수 발광 칩이 배치되거나, 각각의 위에 적어도 하나의 발광 칩(71,73)이 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광 칩(71,73)은 상기 복수의 리드 프레임(21,31)과 와이어(81,82,83)에 의해 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 상기 캐비티(11)의 바닥에서 제1영역에 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)은 상기 캐비티(11)의 바닥에서 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치된다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 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, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(21,31)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(21) 위에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31) 위에는 제2발광 칩(73)이 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(71,73)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(71,73)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 몸체(10)의 캐비티(11)에는 몰딩 부재(91)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(91)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(91)는 상기 발광 칩(71,73) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71,73)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(91)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)에는 발광 칩(71,73)이 탑재된 영역에 오목한 함몰 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 사이는 분리부(45)가 배치되며, 상기 분리부(45)는 상기 몸체(10)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 분리부(45)는 돌출부(45A)를 포함하며, 상기 돌출부(45A)는 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면보다 높게 돌출될 수 있다. 상기 돌출부(45A)는 상기 제1 및 제2발광 칩(71,73) 사이에 배치되어, 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 돌출부(45A)는 상기 각 발광 칩(71,73)과 대응되는 면이 경사진 면으로 배치되어, 입사되는 광을 출사면 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 이러한 돌출부(45A)를 갖는 분리부(45)는 습기 침투를 억제할 수 있고, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 돌출부(45A)를 갖는 분리부(45)는 몸체(10)의 길이가 너비보다 3배 이상 긴 구조에서 제1,2리드 프레임(21,31) 사이의 영역에 대한 강성을 보강해 줄 수 있다. 상기 분리부(45)의 하면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 간격보다 더 넓게 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 분리부(45)는 습기 침투를 억제하고 강성을 보강해 줄 수 있다.
도 3 내지 도 6과 같이, 상기 제1리드 프레임(21)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(31)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면에 노출되거나, 상기 몸체(10)의 하면과 동일 수평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 상기 분리부(45)가 연장된 제1리세스(22), 상기 몸체(10)의 제3측면부(3) 외측으로 돌출된 복수의 제1리드부(24), 상기 복수의 제1리드부(24) 사이의 영역에 제1연장부(23), 및 상기 제1연장부(23) 아래에 제2리세스(23A)를 포함할 수 있다. 상기 제1연장부(23)는 상기 몸체(110)의 하면보다 위에 배치되거나, 상기 몸체(110)의 하면에 수평한 평면으로부터 이격될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)은 상기 분리부(45)가 연장된 제3리세스(32), 상기 몸체(10)의 제4측면부(4) 외측으로 돌출된 복수의 제2리드부(34), 상기 복수의 제2리드부(34) 사이의 영역에 제2연장부(33), 및 상기 제2연장부(33) 아래에 제4리세스(33A)를 포함한다. 상기 제2연장부(33)는 상기 몸체(110)의 하면보다 위에 배치되거나, 상기 몸체(110)의 하면에 수평한 평면으로부터 이격될 수 있다.
도 1 및 도 6과 같이, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1리드부(24)는 복수개가 소정 간격을 갖고 제3측면부(3)의 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 복수개의 제1리드부(24)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면과 동일 수평 면으로 연장될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)의 제2리드부(34)는 복수개가 소정 간격을 갖고 제4측면부(4)의 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 복수개의 제2리드부(34)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면과 동일 수평 면으로 연장될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)의 하면 둘레에는 리세스(22,22A,22B)가 배치될 수 있다. 이러한 제1리드 프레임(21)의 하면 면적은 상면 면적보다 작을 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)의 하면 둘레에는 리세스(32,32A,32B)가 배치될 수 있다. 이러한 제2리드 프레임(31)의 하면 면적은 상면 면적보다 작을 수 있다.
도 3과 같이, 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 분리부(45)가 연장된 제1리세스(22) 및 상기 제3측면부(3)에 인접한 몸체(10)의 아래에 제2리세스(23A)를 포함한다. 상기 제2리드 프레임(31)은 상기 분리부(45)가 연장된 제3리세스(32) 및 상기 제4측면부(4)에 인접한 몸체(10)의 아래에 배치된 제4리세스(33A)를 포함한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 발광 소자는 하부의 서로 반대측 영역에 제1 및 제2오픈 영역(25,35)를 포함한다. 상기 제1오픈 영역(25)은 상기 몸체(10)의 제3측면부(3)에 인접한 제1하부(3A) 및 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)를 포함한다. 상기 제1오픈 영역(25)는 상기 몸체(10)의 제3측면부(3)의 하단으로부터 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)까지 오픈된 영역이며, 상기 몸체(10)의 하면 및 상기 제1리드 프레임(21)의 하면보다 몸체 상면(5) 방향으로 깊게 배치될 수 있다.
상기 제2오픈 영역(35)는 상기 몸체(10)의 제4측면부(4)에 인접한 제2하부(4A) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)를 포함한다. 상기 제2오픈 영역(35)는 상기 몸체(10)의 제4측면부(4)의 하단으로부터 상기 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)까지 오픈된 영역이며, 상기 몸체(10)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(31)의 하면보다 몸체 상면(5) 방향으로 깊게 배치될 수 있다.
상기 제1오픈 영역(25)의 길이(E1)는 캐비티(11)의 측벽(13)과 몸체(10)의 제3측면부(3) 사이의 간격(D2) 즉, 최대 간격과 동일하거나 길게 제공할 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2오픈 영역(25,35)의 길이(E1)가 상기 몸체(10)의 간격(D2)보다 작은 경우, 습기 침투 경로가 짧아질 수 있고, 상기 간격(D2)보다 큰 경우 습기 침투 경로를 길게 제공할 수 있다. 상기 제1 및 제2오픈 영역(25,35)의 길이(E1)가 길게 됨으로써, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)는 상기 제3측면부(3) 방향으로 더 연장될 수 있고, 상기 몸체(110)의 간격(D2)은 더 좁게 형성될 수 있으며, 캐비티(11)의 바닥 길이(도 3의 D1)는 더 길어질 수 있다. 이러한 캐비티(11)의 바닥 길이(D1)가 길어지면 발광 칩(71)은 동일한 발광 소자에 비해 더 긴 길이 칩 또는 더 큰 사이즈의 칩을 배치할 수 있다.
상기 제2오픈 영역(35)의 길이, 및 상기 캐비티(11)의 측벽(14)과 몸체(10)의 제4측면부(4) 사이의 간격은 상기의 설명을 참조하기로 한다.
상기 몸체(10)의 제1하부(3A) 및 제2하부(4A)의 너비(E4)는 서로 동일할 수 있다. 상기 제1하부(3A)의 너비(E4)는 상기 복수의 제1리드부(24) 간의 간격일 수 있으며, 상기 제2하부(4A)의 너비(E4)는 상기 복수의 제2리드부(34) 사이의 간격일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)는 리드 프레임이 에칭된 영역으로서, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)가 몸체(10)의 하면에 노출될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)는 하면에서 볼 때, 반구형 형상이거나 다각형 형상일 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)의 내 측면(23B)은 곡면이거나 각진 면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)는 리드 프레임이 에칭된 영역으로서, 상기 제2리드 프레임(31)의 제2연장부(33)가 몸체(10)의 하면에 노출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)는 하면에서 볼 때, 반구형 형상이거나 다각형 형상일 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)의 내 측면(33B)은 곡면이거나 각진 면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 제1 및 제2연장부(23,33)는 상기 몸체(10)의 제3 및 제4측면부(3,4) 방향으로 소정 길이(E3)를 갖고 연장될 수 있다. 상기 제1 및 제2연장부(23,33)의 길이(E3)는 상기 제1,2하부(3A,4A)의 너비(E4)보다 좁을 수 있고, 최대 너비는 상기 너비(E4)와 동일할 수 있다. 이러한 제1 및 제2연장부(23,33)가 상기 몸체(10)의 제3,4측면부(3,4) 방향으로 연장됨으로써, 상기 캐비티(11) 내에서의 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면 길이를 더 길게 노출시켜 줄 수 있다. 이는 도 2 및 도 3과 같이 캐비티(11)의 바닥 길이(D1)는 몸체(10)의 길이(X2)가 동일한 발광 소자와 비교하여 더 길게 제공될 수 있고, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 상에 탑재된 발광 칩(71,73)의 길이도 길게 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)를 상기 몸체(10)의 제3측면부(3)의 방향으로 연장되며, 이 경우 상기 캐비티(11)의 측벽(13)은 더 외측(13b-> 13)으로 이동시켜 줄 수 있다. 이에 따라 제1리드 프레임(21)의 상면 즉, 제1연장부(23)의 상면은 상기 캐비티(11)의 바닥에 더 노출될 수 있다. 이에 따라 발광 칩(71)의 중심에서의 거리(b1->b2)를 더 길게 제공할 수 있어, 상기 발광 칩(71)은 중심을 기준으로 1/2 길이(W1->W2)를 더 길게 제공할 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A)의 일부는 상기 캐비티(11)의 바닥과 수직 방향으로 오버랩될 수 있다. 이에 따라 제1오픈 영역(25)를 통해 습기가 침투되는 경로 또는 열 전달 경로는 길어질 수 있다. 이러한 제1리드 프레임의 설명은 제2리드 프레임에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)를 상기 몸체(10)의 제3측면부(3)의 방향으로 연장된다. 여기서, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)의 상면은 상기 캐비티(11)의 바닥에 노출되지 않는 경우, 습기 침투 또는 열 전달 경로(L1)는 길어질 수 있으나, 상기 발광 칩(71)의 중심에서 제3측면부(3)에 대응되는 캐비티(11)의 측벽(13) 간의 거리(b1)은 짧아질 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)를 상기 몸체(10)의 제3측면부(3)의 방향으로 연장된다. 여기서, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(23)의 상면은 상기 캐비티(11)의 바닥에 노출된 경우, 습기 침투 또는 열 전달 경로(L2)는 짧아질 수 있으나, 상기 발광 칩(71)의 중심에서의 상기 제3측면부(3)에 대응되는 캐비티(11)의 측벽(13)과의 거리(b2)는 길어질 수 있다. 이에 따라 도 8의 거리(b2)는 거리(b1)보다 길게 제공됨으로써, 발광 칩(71)의 길이도 길게 제공할 수 있다.
도 7에 도시된, 제1오픈 영역(25)에는 상기 몸체(10)의 사출시 결합되는 게이트부(95)가 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 리드 프레임(21,31)이 준비되면, 몸체 사출을 위해 개별 발광 소자의 외측 하부에 사출 게이트(95,96)을 배치하여, 액상의 몸체 재료를 주입할 수 있다. 이러한 사출 게이트(95,96)에 의해 상기 발광 소자의 양측 하부에 오픈 영역이 제공될 수 있다.
도 11은 도 3의 발광 소자의 다른 예이다. 도 11을 설명함에 있어서, 상기의 구성과 동일한 부분은 상기의 설명을 참조하기로 한다.
도 11을 참조하면, 발광 소자의 하부 양측에 즉, 도 2의 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 리드부(23,34) 사이의 영역 아래에 오픈 영역(25A,35A)이 배치될 수 있다. 몸체(10)의 제3 및 제4측면부(3,4)의 아래에는 제1 및 제2하부(3A,4A)가 배치되며, 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A) 및 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)의 아래에 몸체 일부가 결합될 수 있다. 이에 따라 상기 제1리드 프레임(21)의 제2리세스(23A) 및 제2리드 프레임(31)의 제4리세스(33A)에 몸체가 형성됨으로써, 습기 침투 경로 및 열 전달 경로를 증가시켜 줄 수 있다.
상기 캐비티(11)의 측벽(13)의 하부(14)는 상기 리드 프레임(21,31)에 접하는 영역이 수직한 면으로 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 캐비티(11)의 측벽(13)의 하부(14)에 의한 버(Bur) 발생을 방지할 수 있고, 입사 광을 효과적으로 반사할 수 있다.
도 12는 도 2의 발광 소자의 다른 예이며, 발광 소자는 도 3 또는 도 11에 도시된 오픈 영역을 구비할 수 있다.
도 12를 참조하면, 발광 소자는 몸체(10)의 캐비티(11)의 바닥 길이(D1)를 길게 제공할 수 있다. 상기 캐비티(11)의 바닥에는 제3측면부(3)에 인접한 영역에 제1본딩부(13A)를 배치하고, 제4측면부(3)에 인접한 영역에 제2본딩부(13B)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2본딩부(13A,13B)는 와이어(81,83)의 단부가 본딩되는 크기를 가지는 오목한 형상 예컨대, 반구형 형상으로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(11)의 바닥에 배치된 제1 및 제2본딩부(13A,13B)의 거리(D11)는 상기 캐비티(11)의 바닥 길이(D1)보다 더 길게 배치될 수 있다. 상기 제1본딩부(13A)는 상기 제1리드 프레임(21)의 제1연장부(도 3의 23) 상에 배치되며, 상기 제2본딩부(13B)는 상기 제2리드 프레임(31)의 제2연장부(도 3의 33) 상에 배치될 수 있다. 이러한 제1 및 제2본딩부(13A,13B) 상에 와이어(81,83)의 단부가 배치됨으로써 발광 칩(71,73)은 동일한 사이즈의 발광 소자에 비해 더 큰 칩을 제공할 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 광도는 동일한 사이즈의 발광 소자에 비해 증가될 수 있다.
도 13의 (a)(b)는 비교 예와 실시 예의 광밀도를 비교한 도면이다. 비교 예는 실시 예에 개시된 리드 프레임의 리드부들 사이에 연장부가 없는 구조이고, 실시 예는 리드 프레임의 리드부들 사이에 연장부를 구비한 구조이다.
도 13의 (a)(b)와 같이, 실시 예(b)는 비교 예(a)에 비해 캐비티의 사이즈가 커지게 됨으로써, 캐비티 내에서의 광 밀도는 감소할 수 있다. 또한 캐비티의 사이즈가 커지게 됨으로써, 몰딩 부재의 수명이나 효율이 개선될 수 있다. 또한 비교 예에 비해 발광 소자의 수명이 7.5% 정도 연장될 수 있다.
표 1은 비교 예와 실시 예에서 발광 소자의 광 출사면에서의 방사 밀도의 최대치를 비교한 것이다.
비교예 실시 예
100% 93.5%
이는 실시 예의 발광 소자의 캐비티의 사이즈가 커지게 됨으로써, 방사 밀도의 최대치가 비교 예의 최대치에 비해 감소됨을 알 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 14 및 도 15에 도시된 표시 장치, 도 16에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031)과, 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 라이트유닛(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(polymethylmethacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 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 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 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 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 발광 소자(1035)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(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 라이트유닛(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 15는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(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(polymethyl 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(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 16을 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 발광 소자를 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, 폴리카보네이트는내광성, 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 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(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), 돌출부(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 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(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. 몰딩부는몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
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.
10: 몸체 11: 캐비티
21,31: 리드 프레임 25,35: 오픈 영역
23,33: 연장부 23A,33A: 리세스
45: 분리부 71: 제1 발광 칩
73: 제2 발광 칩 91: 몰딩 부재

Claims (11)

  1. 제1 내지 제4측면부와 상부가 개방된 캐비티(cavity)를 갖는 몸체;
    상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임;
    상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임;
    상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1발광 칩; 및
    상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2발광 칩을 포함하며,
    상기 몸체는 서로 반대측에 배치된 제1 및 제2측면부와, 상기 제1 및 제2측면부에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4측면부를 포함하며,
    상기 몸체는 제1 및 제2리드 프레임 사이에 분리부를 포함하며,
    상기 제1리드 프레임은,
    상기 제1리드 프레임의 일단부에서 상기 분리부가 연장된 제1리세스;
    상기 제1리드 프레임의 타단부에서 상기 몸체의 제3측면부 외측으로 돌출된 복수의 제1리드부;
    상기 복수의 제1리드부 사이의 영역의 제1연장부; 및
    상기 제1연장부 아래에 제2리세스를 포함하며,
    상기 제2리드 프레임은.
    상기 제2리드 프레임의 일단부에서 상기 분리부가 연장된 제3리세스;
    상기 제2리드 프레임의 타단부에서 상기 몸체의 제4측면부 외측으로 돌출된 복수의 제2리드부;
    상기 복수의 제2리드부 사이의 영역의 제2연장부; 및
    상기 제2연장부 아래에 제4리세스를 포함하고,
    상기 분리부는 상기 제1발광 칩과 상기 제2발광 칩 사이에서 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 상면보다 높게 돌출되는 돌출부를 포함하며,
    상기 몸체의 제3측면부의 하단부로부터 상기 제2리세스 까지 형성된 제1오픈 영역의 수평 길이는, 상기 제1 리드 프레임의 상면과 접촉하는 상기 캐비티의 측벽과 상기 제3측면부 사이의 최대 거리와 동일하거나 큰, 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 제1리드 프레임의 제2리세스로부터 상기 몸체의 제3측면부 아래까지 수평 방향으로 연장된 제1하부, 및 상기 제2리드 프레임의 제4리세스로부터 상기 몸체의 제4측면부 아래까지 수평 방향으로 연장된 제2하부를 포함하는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 제1하부는 상기 복수의 제1리드부의 간격과 동일한 너비를 갖고, 상기 몸체의 하면으로부터 상기 몸체의 상면 방향으로 배치되며,
    상기 제2하부는 상기 복수의 제2리드부의 간격과 동일한 너비를 갖고, 상기 몸체의 하면으로부터 상기 몸체의 상면 방향으로 배치되는 발광 소자.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2리세스는 상기 캐비티의 바닥과 수직 방향으로 오버랩되며,
    상기 제4리세스는 상기 캐비티의 바닥과 수직 방향으로 오버랩되며,
    상기 제1리드 프레임의 제1연장부의 하면 및 상기 제2리드 프레임의 제2연장부의 하면은 상기 몸체의 하면에 노출되는 발광 소자.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리부의 돌출부는 상기 제1발광 칩 및 상기 제2발광 칩으로부터 입사되는 광을 반사하도록 상기 제1발광 칩 및 상기 제2발광 칩의 각각에 대응하는 경사면을 포함하며,
    상기 발광 소자는 상기 캐비티의 바닥에 상기 캐비티의 바닥 길이보다 더 외측으로 연장된 제1본딩부 및 제2본딩부를 더 포함하며,
    상기 제1본딩부는 상기 제1리드 프레임의 제1연장부 상에 배치되며,
    상기 제2본딩부는 상기 제2리드 프레임의 제2연장부 상에 배치되는, 발광 소자.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020150154382A 2015-11-04 2015-11-04 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛 KR102509010B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150154382A KR102509010B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
PCT/KR2016/012529 WO2017078402A1 (ko) 2015-11-04 2016-11-02 광학 플레이트, 조명 소자 및 광원 모듈
US15/773,390 US10680143B2 (en) 2015-11-04 2016-11-02 Optical plate, lighting device, and light source module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150154382A KR102509010B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170052206A KR20170052206A (ko) 2017-05-12
KR102509010B1 true KR102509010B1 (ko) 2023-03-10

Family

ID=58740225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150154382A KR102509010B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102509010B1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101641744B1 (ko) * 2011-10-07 2016-07-21 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR101957884B1 (ko) * 2012-05-14 2019-03-13 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치
KR101886157B1 (ko) * 2012-08-23 2018-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 조명시스템
KR102075561B1 (ko) * 2013-05-08 2020-02-11 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 모듈 및 조명 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170052206A (ko) 2017-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101641744B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR101997244B1 (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 조명시스템
KR101750954B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR102432222B1 (ko) 광학 플레이트, 조명 소자 및 광원 모듈
KR102509010B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR102098162B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101952438B1 (ko) 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR20130022643A (ko) 발광 소자
KR102451866B1 (ko) 광학 플레이트, 조명 소자 및 광원 모듈
KR102531846B1 (ko) 광학 플레이트, 발광 소자 및 광원 모듈
KR102075080B1 (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치
KR101936289B1 (ko) 발광 소자
KR102045409B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치
KR102110477B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명시스템
KR101997245B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101946921B1 (ko) 발광 장치 및 이를 구비한 조명시스템
KR101880469B1 (ko) 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR102101367B1 (ko) 발광 소자
KR102019503B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템
KR101997240B1 (ko) 조명 소자
KR102531104B1 (ko) 광학 플레이트, 발광 소자 및 광원 모듈
KR101859327B1 (ko) 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR102450123B1 (ko) 광학 플레이트, 조명 소자 및 광원 모듈
KR101997249B1 (ko) 발광 소자
KR102075730B1 (ko) 발광 소자 및 조명 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant