KR20080088827A - 발광 다이오드 - Google Patents

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KR20080088827A
KR20080088827A KR20070031608A KR20070031608A KR20080088827A KR 20080088827 A KR20080088827 A KR 20080088827A KR 20070031608 A KR20070031608 A KR 20070031608A KR 20070031608 A KR20070031608 A KR 20070031608A KR 20080088827 A KR20080088827 A KR 20080088827A
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 제1 리드 단자와, 제1 리드 단자와 이격되어 배치된 제2 리드 단자로 구성된 리드 프레임과, 리드 프레임의 둘레 영역에 형성된 격벽부와, 이러한 격벽부와 연결되고, 제1 리드 단자와 제2 리드 단자 사이의 공간에 형성된 연결부로 구성된 리플렉터 및 제1 리드 단자와 제2 리드 단자 중 어느 하나에 실장된 발광칩을 포함하는 발광 다이오드가 제공된다.
발광 다이오드, 발광칩, 리플렉터, 홈, 관통홀

Description

발광 다이오드 {Light emitting diode}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드를 Ⅰ-Ⅰ선에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드를 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 리드 프레임의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 발광 다이오드를 Ⅲ-Ⅲ선 및 Ⅳ-Ⅳ선에 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 발광 다이오드의 리드 프레임의 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 리드 프레임 110: 제1 리드 단자
120: 제2 리드 단자 130: 제1홈
140: 제2 홈 150: 관통홀
200: 리플렉터 210: 연결부
220: 격벽부 300: 발광칩
400: 와이어 500: 몰딩부
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 반사효율과 그에 따른 열 방출 성능이 개선된 발광 다이오드에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 발광 다이오드는 몸체와, 몸체 상에 배치된 리드 프레임과, 몸체 또는 리드 프레임 상에 실장되는 발광칩과, 발광칩 둘레에 형성된 리플렉터로 구성된다. 이와 같이 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 발광칩에서 발생되는 열은 몸체 상에 배치된 리드 프레임을 통해서만 방출되기 때문에, 방열 효과가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광 반사효율과 그에 따른 열 방출 성능이 개선된 발광 다이오드를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 리드 단자와, 상기 제1 리드 단자와 이격되어 배치된 제2 리드 단자로 구성된 리드 프레임; 상기 리드 프레임의 둘레 영역에 형성된 격벽부와, 상기 격벽부와 연결되고, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 사이의 공간에 형성된 연결부로 구성된 리플렉터; 및 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 중 어느 하나에 실장된 발광칩을 포함하는 발광 다이오드 가 제공된다.
상기 연결부와 접촉되는 상기 제1 리드 단자의 일 측벽 및 상기 연결부와 접촉되는 상기 제2 리드 단자의 일 측벽 중 적어도 어느 하나에는 제1 홈이 형성된다.
상기 제1 리드 단자의 일 면과 상기 제2 리드 단자의 일 면 중 적어도 어느 하나에는 제2 홈이 형성되며, 상기 리플렉터의 격벽부는 상기 제2 홈 상에 배치된다.
상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 중 적어도 어느 하나에는 관통홀이 형성되며, 상기 리플렉터의 격벽부는 상기 관통홀 상에 배치된다.
상기 리플렉터는 투명 수지 또는 불투명 수지를 포함한다.
상기 불투명 수지는 타이타늄 옥사이드를 포함한다.
상기 리플렉터의 격벽부와 연결부는 일체로 형성된다.
상기 연결부는 상기 제1 리드 단자의 상부면 일부와 상기 제2 리드 단자의 상부면 일부에 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드를 Ⅰ-Ⅰ선에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 다이오드는 리드 프레임(100), 리플렉 터(200), 발광칩(300), 와이어(400) 및 몰딩부(500)를 포함한다.
리드 프레임(100)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 포함하며, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)는 소정 간격 이격되어 배치된다.
발광칩(300)은 리드 프레임(100) 상에 실장된다. 즉, 발광칩(300)은 리드 프레임(100)의 제1 리드 단자(110) 상에 실장되며, 와이어(400)를 통하여 제2 리드 단자(120)와 전기적으로 연결된다.
본 실시예의 경우, 발광칩(300)은 제1 리드 단자(110) 상에 실장되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 리드 단자(120) 상에 실장될 수도 있다.
발광칩(300)은 반도체 PN 접합 다이오드로서, P, N 반도체를 접합한 뒤, 전압을 가해주면, P형 반도체의 정공은 N형 반도체 쪽으로 가서 가운데층으로 모이며, 이와는 반대로 N형 반도체의 전자는 P형 반도체 쪽으로 가서 전도대(conduction band)의 가장 낮은 곳인 가운데층으로 모인다. 이 전자들은 가전대(valence band)의 정공으로 자연스럽게 떨어지며, 이 때 전도대와 가전대의 높이 차이 즉, 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지가 빛의 형태로 방출된다. 이외에도 여러 가지 발광 방식의 발광칩을 사용할 수 있다. 또한, 발광칩(300)은 다양한 파장을 갖는 광을 방출시킬 수 있으며, 이를 위하여, 예를 들면 질화물계 발광 다이오드에서 활성층으로 사용되는 인듐(In) 함유량을 조절하거나, 서로 다른 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드를 조합하거나, 또는 자외선 등과 같은 소정 파장대의 광을 방출하는 발광칩과 형광체를 결합하여 사용할 수도 있다.
리플렉터(200)는 연결부(210)와 격벽부(220)를 포함하며, 리플렉터(200)의 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 연결시키는 역할을 수행하며, 격벽부(220)는 발광칩(300)에서 출사되는 광을 소정 방향으로 반사시키는 역할을 수행한다.
리플렉터(200)의 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120) 사이의 공간에 형성되어, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 상호 연결시킨다. 연결부(210)와 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)간의 접착력을 보다 강화하기 위하여, 제1 리드 단자(110)의 일 측벽과 이러한 제1 리드 단자(110)의 일 측벽에 대향되는 제2 리드 단자(120)의 일 측벽 상에는 각각 제1 홈(130)이 형성된다. 이와 같이, 제1 홈(130)을 형성하면, 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)와 연결부(210) 간의 접촉 면적이 증대되어, 접착력이 개선된다.
한편, 본 실시예의 경우, 제1 홈(130)이 제1 리드 단자(110)의 일 측벽과 이러한 제1 리드 단자(110)의 일 측벽에 대향되는 제2 리드 단자(120)의 일 측벽 모두에 형성되는 것으로 상술하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 리드 단자(110)나 제2 리드 단자(120)중 어느 하나에만 형성될 수도 있다. 또한, 제1 홈이 제1 및 제2 리드 단자의 일 측벽 하단부에 형성되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 홈의 위치 및 형태는 다양하게 변형될 수 있다.
연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 상부면 일부와 제2 리드 단자(120)의 상부면 일부에 형성될 수 있다. 즉, 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 발광칩 실장 영역과 제2 리드 단자(120)의 와이어 본딩 영역을 제외한 나머지 영역 상에 형성될 수 있다.
리플렉터(200)의 격벽부(220)는 연결부(210)와 연결되며, 리드 프레임(100)의 둘레 영역에 소정 높이로 형성된다. 이때, 격벽부(220)와 연결부(210)는 예를 들어, 트랜스퍼 몰딩 방식 등에 의해서 일체로 형성된다. 또한, 리플렉터(200)는 불투명 수지 또는 투명 수지로 이루어질 수 있다. 만약, 광 반사 효율을 증대시키고, 좁은 광 지향각을 원할 경우에는 리플렉터를 불투명 수지로 형성하며, 이와는 반대로 넓은 광 지향각을 원할 경우에는 리플렉터를 투명 수지로 형성할 수 있다. 이때, 불투명 수지는 타이타늄 옥사이드를 포함하여, 흰색 리플렉터를 구현할 수 있으나, 리플렉터의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
몰딩부(500)는 리플렉터(200) 내에 형성되어, 발광칩(300)을 봉지하며, 이러한 몰딩부(500)로는 투명 수지 예를 들면, 액상 에폭시 수지나 실리콘 수지등과 같은 재료를 이용한다. 몰딩부(500) 내에는 발광칩(300)으로부터 방출된 광을 흡수하여 각각의 파장으로 광을 파장 전환시키는 형광체(미도시) 또는 광을 골고루 확산시키는 확산제(미도시)가 발광칩 상부에 위치하도록 혼합될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드를 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 리드 프레임의 평면도이다. 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예는 상기에서 살펴본 제1 실시예와 비교하여, 제2 홈이 추가적으로 형성된다는 점이 상이하며, 나머지 구성은 거의 유사한 바, 이하에서는 상이 한 구성을 위주로 상술한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 발광 다이오드는 리드 프레임(100), 리플렉터(200), 발광칩(300), 와이어(400) 및 몰딩부(500)를 포함한다.
리드 프레임(100)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 포함하며, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)는 소정 간격 이격되어 배치된다.
제1 리드 단자(110)의 일 측벽과 이러한 제1 리드 단자(110)의 일 측벽에 대향되는 제2 리드 단자(120)의 일 측벽 상에는 각각 제1 홈(130)이 형성된다.
또한, 제1 리드 단자(110)의 일 면 즉, 상부면과 제2 리드 단자(120)의 일 면 즉, 상부면에는 각각 제2 홈(140)이 형성된다. 이때, 제2 홈(140)은 그 단면이 V자 형태로 형성되나, 제2 홈(140)의 단면의 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 제2 홈(140)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)의 둘레 영역 중 일부에 형성된다 즉, 제2 홈(140)은 제1 홈(130)이 형성된 방향과 평행한 방향으로 제1 리드 단자(110)의 상부면 외측과 제2 리드 단자(120)의 상부면 외측에 형성된다. 그러나, 제2 홈(140)의 형태, 위치 및 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
리플렉터(200)는 연결부(210)와 격벽부(220)를 포함하며, 리플렉터(200)의 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120) 사이의 공간에 형성되어, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 상호 연결시킨다. 또한, 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 상부면 일부와 제2 리드 단자(120)의 상부면 일부에 형성될 수 있다. 즉, 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 발광칩 실장 영역과 제2 리 드 단자(120)의 와이어 본딩 영역을 제외한 나머지 영역 상에 형성될 수 있다.
리플렉터(200)의 격벽부(220)는 연결부(210)와 연결되며, 격벽부(220)는 리드 프레임(100)의 둘레 영역에 소정 높이로 형성된다. 이때, 격벽부(220)와 연결부(210)는 예를 들어, 트랜스퍼 몰딩 방식 등에 의해서 일체로 형성된다. 또한, 격벽부(220)의 일부는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 각각 형성된 제2 홈(140) 상에 배치된다.
그 결과, 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)의 일 측벽에 형성된 제1 홈(130)은 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)와 연결부(210) 간의 접촉 면적을 증대시키며, 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)의 상부면에 형성된 제2 홈(140)은 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)와 격벽부(220) 간의 접촉 면적을 증대시켜, 결과적으로 리드 프레임(100)과 리플렉터(200)간의 접착력을 더욱 개선시킨다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 다이오드의 개략 사시도이며, 도 7 및 도 8은 도 6에 도시된 발광 다이오드를 Ⅲ-Ⅲ선 및 Ⅳ-Ⅳ선에 따라 절단한 단면도이고, 도 9는 도 6에 도시된 발광 다이오드의 리드 프레임의 평면도이다. 도 6 내지 도 9에 도시된 본 발명의 제3 실시예는 상기에서 살펴본 실시예들과 비교하여, 관통홀이 추가적으로 형성된다는 점이 상이하며, 나머지 구성은 거의 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 리드 프레임(100)은 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 포함하며, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)는 소정 간 격 이격되어 배치된다.
제1 리드 단자(110)의 일 측벽과 이러한 제1 리드 단자(110)의 일 측벽에 대향되는 제2 리드 단자(120)의 일 측벽 상에는 각각 제1 홈(130)이 형성되며, 제1 리드 단자(110)의 일 면 즉, 상부면과 제2 리드 단자(120)의 일 면 즉, 상부면에는 각각 제2 홈(140)이 형성된다.
또한, 제1 리드 단자(110) 및 제2 리드 단자(120)의 둘레 영역에는 관통홀(150)이 형성된다. 즉, 관통홀(150)은 제1 리드 단자(110) 및 제2 리드 단자(120)에 형성된 제2 홈(140)과 중첩되는 영역에 형성된다. 한편, 관통홀(150)의 형성 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 홈(140) 이외의 영역 상에 형성될 수도 있다.
리플렉터(200)는 연결부(210)와 격벽부(220)를 포함하며, 리플렉터(200)의 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120) 사이의 공간에 형성되어, 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)를 상호 연결시킨다. 또한, 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 상부면 일부와 제2 리드 단자(120)의 상부면 일부에 형성될 수 있다. 즉, 연결부(210)는 제1 리드 단자(110)의 발광칩 실장 영역과 제2 리드 단자(120)의 와이어 본딩 영역을 제외한 나머지 영역 상에 형성될 수 있다.
리플렉터(200)의 격벽부(220)는 연결부(210)와 연결되며, 격벽부(220)는 리드 프레임(100)의 둘레 영역에 소정 높이로 형성된다. 또한, 격벽부(220)의 일부는 제1 리드 단자(110)와 제2 리드 단자(120)에 각각 형성된 제2 홈(140) 및 관통홀(150) 상에 배치된다.
그 결과, 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)의 일 측벽에 형성된 제1 홈(130)은 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)와 연결부(210) 간의 접촉 면적을 증대시키며, 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)의 상부면에 형성된 제2 홈(140) 및 관통홀(150)은 제1 및 제2 리드 단자(110, 120)와 격벽부(220) 간의 접촉 면적을 증대시켜, 결과적으로 리드 프레임(100)과 리플렉터(200)간의 접착력을 더욱 개선시킨다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 리드 프레임 전체를 발광 다이오드의 바디로 사용함으로써, 열 방출 성능을 개선할 수 있게 된다.
또한, 리드 프레임 상에 홈 또는 관통홀을 형성함으로써, 리드 프레임과 리플렉터 간의 접착력을 개선할 수 있게 되어, 기계적 안정성을 향상할 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 제1 리드 단자와, 상기 제1 리드 단자와 이격되어 배치된 제2 리드 단자로 구성된 리드 프레임;
    상기 리드 프레임의 둘레 영역에 형성된 격벽부 및 상기 격벽부와 연결되고, 상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 사이의 공간에 형성된 연결부로 구성된 리플렉터; 및
    상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 중 어느 하나에 실장된 발광칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부와 접촉되는 상기 제1 리드 단자의 일 측벽 및 상기 연결부와 접촉되는 상기 제2 리드 단자의 일 측벽 중 적어도 어느 하나에는 제1 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리드 단자의 일 면과 상기 제2 리드 단자의 일 면 중 적어도 어느 하나에는 제2 홈이 형성되며, 상기 리플렉터의 격벽부는 상기 제2 홈 상에 배치되 는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리드 단자와 상기 제2 리드 단자 중 적어도 어느 하나에는 관통홀이 형성되며, 상기 리플렉터의 격벽부는 상기 관통홀 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 리플렉터는 투명 수지 또는 불투명 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 불투명 수지는 타이타늄 옥사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리플렉터의 격벽부와 연결부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제1 리드 단자의 상부면 일부와 상기 제2 리드 단자의 상부면 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
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