KR102562090B1 - 발광소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하는 기판; 기판의 상부 전면에 배치된 도금층; 도금층 상에 배치되는 발광소자; 발광소자 및 도금층을 덮으면서 기판의 상부에 배치된 몰딩부재; 몰딩부재와 도금층 사이에 배치된 반사층; 및 도금층과 몰딩부재의 경계의 가장자리를 둘러싸는 기밀층을 포함한다.
Description
실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색, 백색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 갖는다.
따라서, 발광 다이오드는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
상술한 발광소자가 실장된 발광소자 패키지는 리드 프레임 상에 금속의 도금층이 배치되고, 도금층 상에 반사층이 배치되는데 도금층과 반사층 사이에 발광소자로부터 방출되는 광이 침투되어 발광소자 패키지의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시키고자 한다.
실시 예는 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하는 기판; 상기 기판의 상부 전면에 배치된 도금층; 상기 도금층 상에 배치되는 발광소자; 상기 발광소자 및 상기 도금층을 덮으면서 상기 기판의 상부에 배치된 몰딩부재; 상기 몰딩부재와 상기 도금층 사이에 배치된 반사층; 및 상기 도금층과 상기 몰딩부재의 경계의 가장자리를 둘러싸는 기밀층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
예를 들어, 상기 도금층은 은(Ag)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층은 투광성 물질일 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층은 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층의 두께는 45㎛ 내지 55㎛일 수 있다.
다른 실시 예는 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하는 기판; 상기 기판의 상부 전면에 배치된 도금층; 상기 도금층 상에 배치되는 발광소자; 상기 발광소자 및 상기 도금층을 덮으면서 상기 기판의 상부에 배치된 몰딩부재; 상기 몰딩부재와 상기 도금층 사이에 배치된 반사층; 및 상기 도금층과 상기 몰딩부재 사이에 배치된 기밀층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
예를 들어, 상기 기밀층을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 통해 상기 발광소자와 상기 기판을 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 와이어를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 도금층은 은(Ag)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층은 투광성 물질일 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층은 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기밀층의 두께는 0.04㎛ 내지 0.09㎛일 수 있다.
또 다른 실시 예는 서로 전기적으로 분리된 제1 및 제2 리드 프레임을 포함하고, 가장자리 또는 상기 가장자리 근처 중 적어도 한 곳에 형성된 리세스를 갖는 기판; 상기 리세스에 채워진 반사층; 상기 기판 상에 배치되는 도금층; 상기 도금층 상에 배치되는 발광소자; 및 상기 도금층과 상기 발광소자를 덮는 몰딩부재를 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.
예를 들어, 상기 리세스의 높이는 20㎛ 내지 25㎛일 수 있다.
예를 들어, 상기 리세스와 상기 반사층 사이에 배치되는 접착부재를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 접착부재의 두께는 18㎛ 내지 22㎛일 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 기밀성을 향상시켜 기판 상에 배치되는 도금층과 도금층 상에 배치되는 반사층 사이에 발광소자로부터 방출되는 광이 침투되는 것을 방지함으로써 발광소자 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 실시 예들에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 4a와 도 4b는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도와 평면도이다.
도 5는 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 4a와 도 4b는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도와 평면도이다.
도 5는 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3은 실시 예들에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도이고, 도 4a와 도 4b는 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도와 평면도이며, 도 5는 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 기판(110), 도금층(120), 발광소자(130), 몰딩부재(140), 반사층(150) 및 기밀층(160)을 포함한다.
실시 예에서, 기판(110)은 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있고 패키지 몸체로 작용할 수 있으며, 발광소자(130)에서 발생되는 열을 외부로 배출시킬 수 있도록 열전도성 기판으로 구비될 수 있다.
또한, 기판(110) 상에는 제1 리드 프레임(미도시) 및 제2 리드 프레임(미도시)이 배치되는데, 후술할 발광소자(130)에 배치되는 제1 전극패드 및 제2 전극패드(미도시)와 각각 대응되도록 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 제1 전극패드(미도시)와 제2 전극패드(미도시)는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
또한, 제1 리드 프레임(미도시)과 제2 리드 프레임(미도시)은 서로 전기적으로 분리되며, 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자(130)에 전원을 공급해 준다.
여기서, 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임은 구리 등의 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
도금층(120)은 황에 의해 리드 프레임에 부식이 일어나는 것을 방지해 주기 위해 기판(110)의 상부 전면에 배치될 수 있으며, 도금층(120)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 여기서, 도금층(120)의 두께가 너무 얇으면 황부식을 방지하는데 한계가 있고, 도금층(120)의 두께가 너무 두껍게 형성되면 발광소자 패키지를 제작하는 비용이 증가하기 때문에 도금층(120)의 두께는 황부식을 방지할 수 있으면서, 발광소자 패키지의 제작비용을 절감할 수 있는 최소한의 두께로 형성될 수 있다.
그리고, 도금층(120) 상에는 발광소자(130)가 배치될 수 있고, 여기서, 발광소자(130)는 수직형 발광소자나 수평형 발광소자로 구비될 수 있다.
또한, 발광소자(130)는 플립 칩(Flip Chip)으로 구비될 수도 있으며, 기판(110)의 상부에 수직으로 플립칩 본딩되어 배치될 수 있다.
여기서, 도전층(120) 상에 발광소자(130)가 연결되어 고정될 수 있도록 발광소자(130)와 도금층(120) 사이에는 접착부재(미도시)가 배치되어 솔더링될 수 있는데, 발광소자(130)의 제1 전극 패드와 제1 리드 프레임의 사이와, 제2 전극 패드와 제2 리드 프레임의 사이에 각각 배치될 수 있다.
여기서, 접착부재는 Au 또는 Sn 그리고 Sn/Ag, Sn/Cu, Sn/Zn, Sn/Zn/Bi, Sn/Zn/Bi, Sn/Ag/Cu, Sn/Ag/Bi의 무연 솔더(Lead-free solder) 및 High lead 와 eutectic의 유연 솔더(Lead solder) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 접착부재의 두께(BLT: Bonding Layer Thickness)가 너무 얇으면 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임과 발광소자 간을 접착해 줌과 동시에 버퍼층(Buffer Layer)의 역할을 해 줄 수 없고, 접착부재의 두께가 두껍게 구비되면 접착력이 불안정하게 된다.
따라서, 접착부재의 두께는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임과 발광소자 간을 접착해 줌과 동시에 버퍼층(Buffer Layer)의 역할을 해 줄 수 있도록 형성될 수 있다.
몰딩부재(140)는 발광소자(130) 및 도금층(120)을 덮으면서 기판(110)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 몰딩부재(140)는 발광소자(130)를 보호하도록 발광소자를 둘러싸 발광소자(130)의 둘레에 배치될 수 있고, 발광소자(130)로부터 방출되는 빛의 진로를 변경하여 렌즈로 작용할 수 있다. 여기서, 몰딩부재(140) 내에는 형광체가 포함되어 발광소자(130)로부터 방출되는 제1 파장 영역의 빛에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 빛을 방출할 수도 있다.
또한, 몰딩부재(140)는 발광소자(130)와 대응하는 영역의 일부가 함몰된 돔(dome) 타입으로 이루어지거나, 발광소자 패키지의 광출사각을 조절하기 위하여 다른 형상으로 배치될 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 발광소자(130) 위에는 형광체층이 위치할 수 있으며, 형광체층은 컨포멀 코팅(conformal coating) 방식의 일정한 두께로 배치되어 일정한 두께로 배치될 수 있으며, 형광체층의 작용은 상술한 몰딩부재(140) 내에 형광체가 배치되는 경우와 동일할 수 있다.
발광소자(130)로부터 방출되는 빛의 일부가 기판(110)으로 흡수되어 광손실이 발생할 수 있는데, 이러한 광손실을 막기 위해 몰딩부재(140)와 도금층(120) 사이에는 반사층(150)이 배치될 수 있다.
반사층(150)은 광손실을 방지하여 발광소자 패키지의 광효율을 향상시킬 수 있으나, 도금층(120)과 반사층(150) 사이에 광이 침투하여 도금층(120)과 반사층(150) 간의 접착력이 떨어져서 발광소자 패키지의 기밀성이 약화되고, 신뢰성이 저하될 수 있다.
도금층(120)과 반사층(150) 사이의 기밀성을 위해 도금층(120)과 몰딩부재(140)의 경계의 가장자리를 둘러싸도록 기밀층(160)이 배치될 수 있다.
여기서, 기밀층(160)은 발광소자 패키지(100) 내에 실장된 발광소자(130)로부터 방출되는 광이 투과할 수 있도록 투광성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 기밀층(160)은 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
기밀층(160)의 두께(t1)는 45㎛ 내지 55㎛일 수 있는데, 기밀층(160)의 두께(t1)가 45㎛보다 얇게 형성되면 기밀층이 밀봉기능을 할 수 없게 되고, 기밀층(160)의 두께(t1)가 55㎛보다 두껍게 형성되면 도금층(120), 반사층(150) 및 기밀층(160)의 열팽창계수 차이로 인해 각 층의 두께가 팽창되거나 수축되는 과정에서 도금층(120), 반사층(150) 및 기밀층(160) 간의 접착력이 떨어질 수 있다.
따라서, 기밀층(160)의 두께(t1)는 도금층(120)과 반사층(150) 간의 기밀성을 유지하면서 도금층(120), 반사층(150) 및 기밀층(160)의 열팽창계수 차이로 인한 각 층 간의 접착력을 유지할 수 있는 두께로 형성될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)는 기판(210), 도금층(220), 발광소자(230), 몰딩부재(240), 반사층(250) 및 기밀층(260)을 포함한다.
실시 예에서, 기판(210)은 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있고 패키지 몸체로 작용할 수 있으며, 발광소자(230)에서 발생되는 열을 외부로 배출시킬 수 있도록 열전도성 기판으로 구비될 수 있다.
또한, 기판(110) 상에는 서로 전기적으로 분리된 제1 리드 프레임(미도시) 및 제2 리드 프레임(미도시)이 배치되는데, 후술할 발광소자(230)에 배치되는 제1 전극패드 및 제2 전극패드(미도시)와 각각 대응되도록 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
도금층(220)은 황에 의해 리드 프레임에 부식이 일어나는 것을 방지해 주기 위해 기판(210)의 상부 전면에 배치될 수 있으며, 도금층(220)은 은(Ag)을 포함할 수 있다.
그리고, 도금층(220) 상에는 발광소자(230)가 배치될 수 있고, 여기서, 발광소자(230)는 수직형 발광소자나 수평형 발광소자, 플립 칩(Flip Chip)으로 구비될 수 있다.
또한, 몰딩부재(240)가 발광소자(230) 및 도금층(220)을 덮으면서 기판(210)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 몰딩부재(240)는 발광소자(230)를 보호하도록 발광소자를 둘러싸 발광소자(230)의 둘레에 배치될 수 있고, 발광소자(230)로부터 방출되는 빛의 진로를 변경하여 렌즈로 작용할 수 있다.
발광소자(230)로부터 방출되는 빛의 일부가 기판(210)으로 흡수되어 광손실이 발생할 수 있는데, 이러한 광손실을 막기 위해 몰딩부재(240)와 도금층(220) 사이에는 반사층(250)이 배치될 수 있다.
도금층(220)과 반사층(250) 사이의 기밀성을 위해 도금층(220)과 몰딩부재(240) 사이에 기밀층(260)이 배치될 수 있다.
여기서, 기밀층(260)은 발광소자 패키지(200) 내에 실장된 발광소자(230)로부터 방출되는 광이 투과할 수 있도록 투광성 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 기밀층(260)은 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다.
기밀층(260)의 두께(t2)는 0.04㎛ 내지 0.09㎛일 수 있는데, 기밀층(260)의 두께가 0.04㎛보다 얇게 형성되면 기밀층이 밀봉기능을 할 수 없게 되고, 기밀층(260)의 두께가 0.09㎛보다 두껍게 형성되면 도금층(220), 반사층(250) 및 기밀층(260)의 열팽창계수 차이로 인해 각 층의 두께가 팽창되거나 수축되는 과정에서 도금층(220), 반사층(250) 및 기밀층(260) 간의 접착력이 떨어질 수 있다. 따라서, 기밀층(260)의 두께는 도금층(220)과 반사층(250) 간의 기밀성을 유지하면서 도금층(220), 반사층(250) 및 기밀층(260)의 열팽창계수 차이로 인한 각 층 간의 접착력을 유지할 수 있는 두께로 형성될 수 있다.
본 실시 예에서, 발광소자 패키지(200)에 실장되는 발광소자(230)가 수평형 발광소자일 경우, 기밀층(260)을 관통하는 적어도 하나의 관통홀(265)을 통해 발광소자(230)와 기판(210)을 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 와이어(235)를 더 포함할 수 있다.
와이어(235)는 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 와이어의 지름은 0.8㎜ 내지 1.6㎜ 정도로 이루어질 수 있다. 전선의 두께가 너무 얇으면 외력에 의하여 절단될 수 있으며, 너무 두꺼우면 재료비가 증가하고 발광소자에서 방출되는 빛이 진행에 장애물이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지(300)는 발광소자 패키지(300)의 기밀성을 유지하기 위해 기밀층(360)이 발광소자 패키지(300)의 외부와 내부에 배치될 수 있다.
발광소자 패키지(300)의 외부에 배치되는 제1 기밀층(360A)는 도금층(320)과 몰딩부재(340) 사이에 배치될 수 있고, 발광소자 패키지(300)의 내부에 배치되는 제2 기밀층(360B)는 도금층(320)과 몰딩부재(340)의 경계의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 발광소자 패키지(400)는 기판(410), 도금층(420), 발광소자(430), 몰딩부재(440) 및 반사층(450)을 포함한다.
실시 예에서 기판(410) 상에는 서로 전기적으로 분리된 제1 리드 프레임(미도시) 및 제2 리드 프레임(미도시)이 배치되고, 리세스(415)를 가질 수 있는데, 여기서, 리세스(415)는 기판(410)의 가장자리 또는 상기 가장자리 근처 중 적어도 한 곳에 형성될 수 있다.
그리고, 리세스(415)에는 반사층(450)이 채워질 수 있다. 리세스(415)의 높이(h)는 20㎛ 내지 25㎛일 수 있다. 리세스(415)의 높이가 20㎛보다 낮게 형성되면 리세스(415)에 채워지는 반사층(350)이 리세스(415)의 바닥면으로부터 박리되거나 이탈되기 쉽고, 리세스(415)의 높이가 25㎛보다 두껍게 형성되면 기판(410)의 두께가 상대적으로 얇아져서 기판(410)의 강도가 약해질 수 있다.
도금층(420)은 기판(410) 상에 배치될 수 있는데, 기판(410)에 형성된 리세스(415)를 노출시킬 수 있도록 기판(410) 상에 배치될 수 있다.
도금층(420) 상에는 발광소자(430)가 배치될 수 있다.
그리고, 몰딩부재(440)가 도금층(420)과 발광소자(430)를 덮도록 기판(410) 상부에 배치될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 리세스(515)에는 반사층(550)이 채워지고, 리세스(515)의 바닥면과 반사층(550)의 저면 사이에는 접착부재(570)가 배치될 수 있다. 여기서, 접착부재(570)는 Au 또는 Sn 그리고 Sn/Ag, Sn/Cu, Sn/Zn, Sn/Zn/Bi, Sn/Zn/Bi, Sn/Ag/Cu, Sn/Ag/Bi의 무연 솔더(Lead-free solder) 및 High lead와 eutectic의 유연 솔더(Lead solder) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
그리고, 접착부재(570)의 두께(t5)는 18㎛ 내지 22㎛일 수 있다.
접착부재의 두께(BLT: Bonding Layer Thickness)가 너무 얇으면 리세스의 바닥면과 반사층 간의 접착력이 약해지고, 접착부재의 두께가 두껍게 구비되면 접착력이 불안정하게 되어 리세스의 바닥면으로부터 반사층이 밀려나거나 들뜰 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 기밀성을 향상시켜 기판 상에 배치되는 도금층과 도금층 상에 배치되는 반사층 사이에 발광소자로부터 방출되는 광이 침투되는 것을 방지함으로써 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이될 수 있고, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 장치로 구현될 수 있다.
여기서, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 상에 배치되는 반사판과, 광을 방출하는 발광 모듈과, 반사판의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하는 도광판과, 도광판의 전방에 배치되는 프리즘 시트들을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널과 연결되고 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로와, 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
또한, 조명 장치는 기판과 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열체, 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등을 포함할 수 있다.
해드 램프는 기판 상에 배치되는 발광 소자 패키지들을 포함하는 발광 모듈, 발광 모듈로부터 조사되는 빛을 일정 방향, 예컨대, 전방으로 반사시키는 리플렉터(reflector), 리플렉터에 의하여 반사되는 빛을 전방으로 굴절시키는 렌즈, 및 리플렉터에 의하여 반사되어 렌즈로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 쉐이드(shade)를 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.
100: 발광소자 패키지 110: 기판
120: 도금층 130: 발광소자
140: 몰딩부재 150: 반사층
160: 기밀층
120: 도금층 130: 발광소자
140: 몰딩부재 150: 반사층
160: 기밀층
Claims (15)
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- 기판;
상기 기판의 상부에 배치된 도금층;
상기 도금층 상에 배치되는 발광소자;
상기 발광소자 및 상기 도금층을 덮으면서 상기 기판의 상부에 배치된 몰딩부재;
상기 몰딩부재와 상기 도금층 사이에 배치된 반사층;
상기 몰딩부재의 상면 및 외측면, 상기 반사층의 외측면 및 상기 도금층의 외측면에 배치되는 제1 기밀층; 및
상기 도금층과 상기 몰딩부재 사이에 배치된 제2 기밀층;을 포함하는 발광소자 패키지. - 제2 항에 있어서,
상기 제2 기밀층을 관통하는 적어도 하나의 관통홀을 통해 상기 발광소자와 상기 기판을 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 와이어를 더 포함하는 발광소자 패키지. - 삭제
- 삭제
- 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 제2 기밀층은 상기 반사층의 내측면 및 상면을 커버하는 발광소자 패키지. - 삭제
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|---|---|---|---|---|
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4066620B2 (ja) * | 2000-07-21 | 2008-03-26 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子、および発光素子を配置した表示装置ならびに表示装置の製造方法 |
| JP2010040986A (ja) | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Nec Lighting Ltd | Ｌｅｄ装置 |
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| JP2013069972A (ja) | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 光半導体装置用反射部材付リードフレーム、光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレーム基板、光半導体装置、および、光半導体装置用反射部材付リードフレームの製造方法、並びに、光半導体装置の製造方法 |
| JP2014036127A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置 |
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| JP2015103615A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | Ｓｈマテリアル株式会社 | リードフレームの製造方法 |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| DE19803936A1 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-05 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Ausdehnungskompensiertes optoelektronisches Halbleiter-Bauelement, insbesondere UV-emittierende Leuchtdiode und Verfahren zu seiner Herstellung |
| KR20120046454A (ko) * | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 패키지, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 조명장치 |
| KR101723541B1 (ko) * | 2010-11-03 | 2017-04-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 표시장치 |
| KR101825473B1 (ko) * | 2011-02-16 | 2018-02-05 | 삼성전자 주식회사 | 발광소자 패키지 및 그 제조방법 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4066620B2 (ja) * | 2000-07-21 | 2008-03-26 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子、および発光素子を配置した表示装置ならびに表示装置の製造方法 |
| JP2010040986A (ja) | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Nec Lighting Ltd | Ｌｅｄ装置 |
| KR101047791B1 (ko) | 2008-11-18 | 2011-07-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 다이오드 패키지 및 그 제조방법 |
| JP2013069972A (ja) | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 光半導体装置用反射部材付リードフレーム、光半導体装置用リードフレーム、光半導体装置用リードフレーム基板、光半導体装置、および、光半導体装置用反射部材付リードフレームの製造方法、並びに、光半導体装置の製造方法 |
| JP2014036127A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置 |
| JP2015103615A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | Ｓｈマテリアル株式会社 | リードフレームの製造方法 |
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