KR20090055272A - Ｌｅｄ패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트어셈블리 - Google Patents

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KR20090055272A
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강은정
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Abstract

내열 및 내습성이 향상된 LED 패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리가 제공된다. LED 패키지는 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드와, 바닥면에 형성된 전극 패턴과, 전극 패턴 상에 실장된 복수의 LED 칩과, 수용홈에 충전된 보호 수지를 포함하되, 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 바닥면의 중앙부측에 실장된다.
돌출부, 보호 수지, LED 칩

Description

ＬＥＤ패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리{LED package, method of fabricating the same, and backlight assembly comprising the same}
본 발명은 LED 패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내열 및 내습성이 향상된 LED 패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 수동 발광 장치이므로, 액정층을 통과하는 빛을 제공하는 백라이트 어셈블리가 요구된다. 백라이트 어셈블리에 이용되는 광원으로서, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 등이 예시될 수 있으나, 최근, 고휘도의 LED를 이용한 백라이트 어셈블리에 대한 수요가 증대되고 있다.
LED는 LED 패키지 타입으로 사용될 수 있으며, 이들 LED 패키지가 정렬판에 정렬되어 LCD의 광원으로 이용된다. LED 패키지는 LED 칩이 실장된 몰드에 보호 수지가 덮여있는 형상을 가진다. 그러나, 이러한 LED 패키지가 고온에 노출되거나, 몰드와 보호 수지 사이에 수분이 침투하면 보호 수지가 몰드로부터 분리되거나 황변 현상을 일으킬 수 있으며, 더 나아가 LED 칩을 연결시키는 와이어를 단선시킬 수 있다.
따라서, 내열 및 내습성이 향상된 LED 패키지가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 내열 및 내습성이 향상된 LED 패키지를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 LED 패키지의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 상기 LED 패키지를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지는, 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드와, 상기 바닥면에 형성된 전극 패턴과, 상기 전극 패턴 상에 실장된 복수의 LED 칩과, 상기 수용홈에 충전된 보호 수지를 포함하되, 상기 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장된다..
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지의 제조 방법은, 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드를 제공하는 단계와, 상기 바닥면에 전극 패턴을 형성하는 단계와, 상기 전극 패턴 상에 복수의 LED 칩을 실장하는 단계와, 상기 수용홈에 보호 수지를 충전하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장된다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는, 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드, 상기 바닥면에 형성된 전극 패턴, 상기 전극 패턴 상에 실장된 복수의 LED 칩, 및 상기 수용홈에 충전된 보호 수지를 포함하는 LED 패키지와, 상기 LED 패키지가 실장되는 정렬판와, 상기 정렬판이 수납되는 제1 수납 용기를 포함하되, 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 LED 패키지, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리에 의하면, 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 몰드에 돌출부를 구비하여 수분 침투 시 보호 수지가 이탈되는 현상을 감소시킬 수 있다.
둘째, 높이가 높은 LED 칩을 몰드의 중앙부에 배치함으로써 보호 수지 이탈에 따른 단선 우려를 감소시킬 수 있다.
셋째, 플라즈마 처리의 횟수를 증가시켜 몰드와 보호 수지의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지에 대하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 절개 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, LED 패키지(200)는 전체적으로, 수용홈(250)을 포함하는 몰드(260), 수용홈(250)에 실장된 적어도 하나의 LED 칩(420, 430, 440), 수용홈(250)을 덮는 보호 수지(600) 및 보호 수지(600)의 이탈을 방지하는 돌출부(230)를 포함한다.
몰드(260)에는 수용홈(250)이 형성되어 있으며, 수용홈(250)에 실장되는 LED 칩(420, 430, 440) 등을 보호하기 위해 몰드(260)는 강성이 있는 고분자 수지를 이용하여 제조된다. 이러한 몰드(260)는 예를 들어 PPA(Poly Phthal Amide)를 이용하여 제조될 수 있으나, 몰드(260)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
수용홈(250)은 측면(210) 및 바닥면(220)을 포함하며, 예를 들어 컵(cup) 형상을 가질 수 있다. 수용홈(250)의 형상은 바닥면(220)으로부터 수용홈(250)의 개방부측으로 갈수록 단면적이 점점 넓어질 수 있으며, 측면(210)은 경사면을 가지도록 형성될 수 있다.
돌출부(230)는 측면(210)으로부터 돌출되어 후술하는 보호 수지(600)의 이탈을 방지한다. 바닥면(220)과 돌출부(230) 사이에 보호 수지(600)가 충전되도록 돌출부(230)는 바닥면(220)과 이격되어 형성될 수 있다. 이를 위해 돌출부(230)는 바닥면(220)과 실질적으로 평행하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 보호 수지(600)는 돌출부(230)에 의해 고정되어 상부로 이탈되기 어려워진다. 돌출부(230)는 측면(210)의 둘레 방향을 따라 측면(210)의 전면(whole surface)에 형성될 수 있다.
추가 돌출부(240)는 보호 수지(600)의 이탈을 방지하고 보호 수지(600)를 수용홈(250)에 보다 견고하게 고정시키기 위하여 수용홈(250)의 측면(210)에 형성될 수 있다. 추가 돌출부(240)도 돌출부(230)와 마찬가지로 바닥면(220)과 실질적으로 평행하게 형성될 수 있다. 돌출부(230)와 추가 돌출부(240) 사이에 보호 수지(600) 가 충전되도록 추가 돌출부(240)는 돌출부(230)와 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 추가 돌출부(240)로부터 바닥면(220)까지의 거리와 돌출부(230)로부터 바닥면(220)까지의 거리는 상이할 수 있다. 구체적으로 추가 돌출부(240)로부터 바닥면(220)까지의 거리가 돌출부(230)로부터 바닥면(220)까지의 거리보다 길 수 있다. 추가 돌출부(240)도 측면(210)의 둘레 방향을 따라 측면(210)의 전면에 형성될 수 있다. 돌출부(230) 및 추가 돌출부(240)는 보호 수지(600)가 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 함으로써, 고온 및 고습 조건 하에서 수용홈(250) 내부로 수분이 침투하더라도 보호 수지(600)가 수용홈(250)으로부터 이탈되지 않는다. 본 실시예에서는 측면(210)에 돌출부(230) 및 추가 돌출부(240)가 형성된 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 측면(210)에는 돌출부(230)만 형성되거나 추가 돌출부(240)만 형성될 수도 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 몰드에 실장된 부품들에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1의 A-A'선을 따라 자른 LED 패키지의 단면도이다.
바닥면(220)에는 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)이 형성된다. 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 우수한 전도성을 가지는 물질, 예를 들어 은(Ag)을 바닥면(220)에 도금하여 형성할 수 있다. 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 양전극 패턴(320, 340, 360) 및 음전극 패턴(310, 330, 350)으로 패터닝되어 있다. 양전극 패턴(320, 340, 360) 및 음전극 패턴(310, 330, 350)은 각각 양전극 단자(도 1의 720 참조, 740, 760) 및 응전극 단자(도 4의 710, 730, 750 참조)와 연결되어 외부 전원을 인가받는다.
전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360) 중 일부, 예를 들어 양전극 패턴(320, 340, 360)에는 페이스트(paste)(410)를 이용하여 적어도 하나의 LED 칩(420, 430, 440)이 실장된다. 페이스트(410)의 예로서 실리콘 페이스트가 이용될 수 있으며, 실리콘 페이스트를 이용함으로써 황변이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, LED 패키지의 부품 배치에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 평면도이다.
도 4를 참조하면, LED 칩(420, 430, 440)은 페이스트(410) 상에 다이 본딩(die bonding)하여 실장된다. LED 칩(420, 430, 440)은 백색을 나타내는 하나의 LED 칩일 수 있으며, 복수의 제1, 제2 및 제3 LED 칩(420, 430, 440)일 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 LED 칩(420, 430, 440)은 서로 전기적으로 연결되지 않고, 서로 다른 양전극 패턴(320, 340, 360) 상에 다이 본딩될 수 있다.
본 실시예의 LED 패키지(200)는 제1 LED 칩(420)이 수용홈(도 3의 250 참조)의 바닥면(220)의 중앙부에 형성되어 있다. 구체적으로 설명하면, 제1 LED 칩(420)은 상하 전극 타입으로서 수평 전극 타입의 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)보다 높이가 높다. 또한, 제1 LED 칩(420)은 하나의 와이어(530)에만 연결되어 있으나, 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)은 각각 2개의 와이어(510, 520, 550, 560)에 연결되어 있다. 따라서, 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)에 비해 높이가 높아 손상받기 쉬운 제1 LED 칩(420)을 수용홈의 바닥면(220)의 중앙부에 실장함으로써, 수용홈에 수분이 유입되어 보호 수지(미도시)가 이탈되는 경우 제1 LED 칩(420)이 보호 수지의 이탈 과 함께 손상되거나, 제1 LED 칩(420)에 연결된 와이어(530)가 단선되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 제1 LED 칩(420)은 적색광을 발생시키는 적색 LED 칩일 수 있으며, 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)은 각각 녹색광을 발생시키는 녹색 LED 칩 및 청색광을 발생시키는 청색 LED 칩일 수 있다. 이들 LED 칩(420, 430, 440)들은 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)들에 실장되고, 이들 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)들은 각각 전극 단자(710, 720, 770, 740, 750, 760)에 연결되어 외부로부터 전원을 인가받음으로써 LED 칩(420, 430, 440)들이 발광한다.
와이어(510, 520, 530, 550, 560)는 LED 칩(420, 430, 440)들에 본딩되어 LED 칩(420, 430, 440)을 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)과 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 상술한 바와 같이 제1 LED 칩(420)은 상하 전극 타입으로서 하나의 와이어(530)에만 연결되어 있으나, 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)은 수평 전극 타입으로서, 각각 2개의 와이어(510, 520, 550, 560)에 연결되어 있다.
보호 수지(600)는 수용홈(250)에 충전되어 LED 칩(420, 430, 440) 등을 보호한다. 보호 수지(600)는 투광성 재료 및 몰드(260)와의 접착성이 우수한 재료, 예를 들어 실리콘으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보호 수지(600)는 몰드(260)의 높이와 동일하게 수용홈(250)에 충전될 수도 있으나, 몰드(260)의 높이보다 높게 충전되어 몰드(260)로부터 반구 형상으로 돌출될 수도 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지에 대하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 사시 도이다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 절개 사시도이다. 설명의 편의상, 이하의 실시예들에서는 상기 제1 실시예의 도면에 나타낸 각 부재와 동일 기능을 갖는 부재는 동일 부호로 나타내고, 따라서 그 설명은 생략한다. 본 실시예의 LED 패키지는 돌출부 또는 추가 돌출부의 형상이 본 발명의 제1 실시예와 상이하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 LED 패키지(201)는 몰드(261) 내에 수용홈(251)이 형성되어 있으며, 수용홈(251)내 측면(211)의 둘레 방향을 따라 이격되어 형성된 복수의 돌출부(231)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예와 달리 본 실시예의 돌출부(231)는 측면(211)의 둘레 방향을 따라 서로 연결되어 형성되지 않고, 복수개의 돌출부(231)가 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라 본 실시예의 측면(211)은 복수개의 돌출부(231)의 이격 공간 사이로 노출된다.
추가 돌출부(240)는 측면(211)의 둘레 방향을 따라 전면에 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 돌출부(231)와 마찬가지로 측면(211)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다.
돌출부(231)와 추가 돌출부(240)가 모두 이격되어 형성된 경우 이들은 서로 중첩되어 형성될 수 있으며, 서로 중첩되지 않고 교대로 형성될 수도 있다. 돌출부(231)와 추가 돌출부(241)의 형상 및 형성 위치는 보호 수지(600)의 이탈을 방지할 수 있는 한 한정되지 아니하고 다양한 변형이 가능하다.
이하, 도 2 및 도 7a 내지 도 7f를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 개략도이다. 본 실시예의 방법에 의해 이전 실시예의 LED 패키지(200, 201)들을 제조할 수 있으나, 설명의 편의상 도 1의 LED 패키지(200)의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.
도 2 및 도 7a를 참조하면, 먼저, 수용홈(250)이 형성된 몰드(260)를 제공한다.
구체적으로, 몰드(260)는 상부(260_1)와 하부(260_2)로 분리되어 있으며, 수용홈(250)의 바닥면(220)은 몰드(260)의 하부(260_2)에 형성되며, 측면(210)은 몰드(260)의 상부(260_1)에 형성된다. 몰드(260)의 상부(260_1)에는 보호 수지(600)의 이탈을 방지하는 돌출부(210) 및 추가 돌출부(210)가 더 형성될 수 있다.
이어서, 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)을 형성한다. 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 예를 들어 은으로 이루어진 도전성 물질을 몰드(260)의 하부(260_2)에 도금하여 형성한다. 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 실장될 LED 칩(420, 430, 440)이 양전극 패턴(320, 340, 360) 및 음전극 패턴(310, 330, 350)과 각각 연결되도록 각각의 LED 칩(420, 430, 440)에 대하여 2개씩의 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)을 형성한다. 이 경우 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)과 연결된 전극 단자(미도시)는 외부 전원과 연결되도록 몰드(260) 외부로 돌출시킨다. 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)을 형성한 후 상부(260_1)와 하부(260_2)를 조립하여 몰드(260)를 형성한다.
이어서, 도 2 및 도 7b를 참조하면, 적어도 하나의 LED 칩(420, 430, 440)을 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360) 상에 다이 본딩 시킨다. 즉, 페이스 트(410)를 이용하여 LED 칩(420, 430, 440)을 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 실장시킬 수 있다. 본 실시예에서는 페이스트(410)를 이용하여 서로 전기적으로 연결되지 않은 제1, 제2 및 제3 LED 칩(420, 430, 440)들을, 예를 들어 양전극 패턴(320, 340, 360)에 실장할 수 있다. 제1 LED 칩(420)은 상하 전극 타입으로서 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)에 비해 높이가 높을 수 있다.
이어서, 도 2 및 도 7c를 참조하면, LED 칩(420, 430, 440) 등이 실장된 몰드(260)를 진공 챔버에 배치하고, 예를 들어 Ar 가스를 이용하여 제1 플라즈마 처리한다. 이에 따라 LED 칩(420, 430, 440) 상부 및 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360) 상의 이물질이 제거되어 후술하는 와이어 본딩시 본딩력을 향상시킬 수 있다.
이어서, 도 2 및 도 7d를 참조하면, LED 칩(420, 430, 440)을 전극 패턴(310, 320, 330, 340, 350, 360)에 와이어 본딩시킨다. 즉, 상하 전극 타입인 제1 LED 칩(420)을 와이어(530)를 이용하여 전극 패턴(330)에 연결시키고, 수평 전극 타입인 제2 및 제3 LED 칩(430, 440)은 와이어(510, 520, 550, 560)를 이용하여 양전극 패턴(320, 360)과 음전극 패턴(310, 350)에 연결시킨다.
이어서, 도 2 및 도 7e를 참조하면, 와이어 본딩을 수행한 LED 칩(420, 430, 440)이 실장된 수용홈(250)을 제2 플라즈마 처리한다. 몰드(260)를 제2 플라즈마 처리하여, 수용홈(250) 내부의 이물질을 제거함으로써, 몰드(260) 및 수용홈(250)에 충전되는 보호 수지(600)의 결합력을 향상시킨다. 제2 플라즈마 처리는 제1 플라즈마 처리와 마찬가지로 Ar 가스를 이용하여 수행할 수 있다. 제2 플라즈마 처리 는 제1 플라즈마 처리를 수행한 것과 동일한 진공 챔버에서 동일한 기체를 이용하여 수행할 수 있으므로, 제2 플라즈마 처리에 따른 공정 시간 및 공정 비용의 증가를 최소화할 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 플라즈마 처리를 수행함으로써, 제1 플라즈마 처리만을 하는 경우에 비해 보호 수지(600)와 몰드(260)의 접착력이 향상되며, 수용홈(250) 내부로 수분이 유입되어 보호 수지(600)가 이탈되는 현상을 감소시킬 수 있다. 제2 플라즈마 처리에 따른 효과에 대해서는 이후의 실험 자료를 이용하여 설명한다.
마지막으로, 도 2 및 도 7f를 참조하면, 수용홈(250)에 보호 수지(600)를 충전한다. 보호 수지(600)로서 실리콘 등을 이용할 수 있으며, 이들을 수용홈(250)에 충전한다. 보호 수지(600)는 돌출부(210) 및 추가 돌출부(210)에 견고하게 고정되어 고온 및 고습 조건 하에서도 보호 수지(600)가 수용홈(250)으로부터 이탈되는 현상이 감소될 수 있다.
이하, 도 8a 내지 도 9b를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 LED 패키지의 성능에 대하여 설명한다. 도 8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방법에 의해 제조한 LED 패키지의 몰드 표면을 나타낸 사진이다. 도 8b는 비교예에 의해 제조한 LED 패키지의 몰드 표면을 나타낸 사진이다. 도 9a는 도 8a의 몰드의 표면 프로파일을 측정한 그래프이다. 도 9b는 도 8b의 몰드의 표면 프로파일을 측정한 그래프이다.
도 8a 및 도 9a는 제2 플라즈마 처리를 포함하는 본 실시예에 따른 방법으로 제조된 LED 패키지(200)의 몰드(260) 표면을 사진 및 그래프로 나타낸 것이고, 도 8b 및 도 9b는 본 실시예에서 제2 플라즈마 처리를 생략한 방법으로 제조한 LED 패키지의 몰드 표면을 사진 및 그래프로 나타낸 것이다. 도 8a 및 도 8b 모두 가로 및 세로 방향은 측정된 몰드 표면의 거리(㎛)이고, 높이 방향은 몰드 표면의 각 위치에서의 높이(Å)를 나타낸다.
도 8a를 참조하면, 제2 플라즈마 처리를 포함하는 본 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 LED 패키지(200)는 몰드(260)의 표면 높이가 매우 균일함을 확인할 수 있다. 이 몰드(260)의 표면을 그래프로 나타낸 도 9a를 참조하면, 제2 플라즈마 처리를 거친 경우 LED 패키지(200)의 몰드(260) 표면은 매우 균일함을 보다 용이하게 확인할 수 있다. 이는 예를 들어 PPA로 이루어진 몰드(260)에 결합 부위(coupling site)가 증가하여 예를 들어 실리콘으로 이루어진 보호 수지(600)와 몰드(260)의 접착력이 향상된 것을 의미한다. 즉, 제1 및 제2 플라즈마 처리를 거쳐 제조된 LED 패키지(200)는 몰드(260)와 보호 수지(600)가 강하게 접착되어 수분 유입이 있더라도 보호 수지(600)가 몰드(260)로부터 이탈될 위험이 감소될 수 있으며, 이에 따라 LED 칩(420, 430, 440)이 손상될 위험도 감소될 수 있다.
이에 반해 도 8b 및 도 9b를 참조하면, 제2 플라즈마 처리를 수행하지 않고, 제1 플라즈마 처리만을 수행하여 제조된 비교예의 LED 패키지(미도시)는 그 몰드의 표면의 각 부위별 높이차가 커서 몰드와 보호 수지와의 접착력이 본 실시예의 경우에 비해 감소함을 확인할 수 있다. 즉, 보호 수지가 몰드로부터 이탈할 위험이 증가할 수 있으며, 이와 함께 LED 칩이 손상받을 위험도 증가함을 확인할 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대하여 상세히 설명한다. 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다. 본 실시예의 LED 패키지로서 이전 실시예의 LED 패키지(200, 201)들이 정렬판(110)에 배치될 수 있으나, 설명의 편의상 도 1의 LED 패키지(200)를 예로 들어 설명한다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 도광판(120)의 일측에 광원이 배치된 에지형(edge type)일 수 있다. 본 실시예는 광원으로서 LED 패키지(200)를 사용한다.
본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 전체적으로 보아 정렬판(110)에 정렬된 LED 패키지(200), 도광판(120), 광학 시트(130), 반사 시트(140), 제1 수납 용기(150) 및 제2 수납 용기(160)를 포함한다.
정렬판(110)은 백라이트 어셈블리의 장변에 대응하는 길이를 가질 수 있으며, 백라이트 어셈블리의 장변의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 정렬판(110)에는 복수의 LED 패키지(200)가 서로 연결되어 배치될 수 있으며, LED 패키지(200)의 전극 단자(미도시)가 정렬판(110)의 전원 인가 소자(미도시)와 연결될 수 있다. LED 패키지(200) 내에는 적색, 녹색, 청색의 광을 출사시키는 LED 칩(미도시)이 실장될 수 있으며, 이들로부터 출사된 적색광, 녹색광, 청색광이 혼합되어 백색광으로 출사된다.
도광판(120)은 평판 형상으로 제공되어, 입사되는 광을 가이드하는 역할을 한다. 도광판(120)의 일측 또는 양측에 평행하게 정렬판(110)이 배치되고, 정렬판(110)에 정렬된 LED 패키지(200)로부터 도광판(120)으로 백색광이 인입된다.
도광판(120)은 광이 효율적으로 가이드될 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어 PMMA(PolyMethyl MethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 일정한 굴절율을 가지는 재료로 이루어질 수 있다.
광학 시트(130)는 도광판(120)의 상부에 배치되어 도광판(120)으로부터 전달되는 광을 확산하고 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(130)는 확산 시트(diffusion sheet), 제1 프리즘 시트, 제2 프리즘 시트 등을 포함한다.
반사 시트(140)는 도광판(120)의 하부에 배치되며, 도광판(120) 의 하부로 방출되는 광을 상부로 반사하는 반사면을 가진다.
제1 수납 용기(150)는 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 가장자리를 따라 측벽들이 형성되어 이러한 측벽들로 이루어진 공간 내에 상술한 LED 패키지(200)를 포함하는 정렬판(110), 도광판(120), 광학 시트(130), 반사 시트(140) 등을 수납한다.
제2 수납 용기(160)는 직사각형 형상의 가장자리를 따라 형성된 측벽들로 구성되어, 광학 시트(130) 및 도광판(200) 등을 보호하는 역할을 하며, 상부에 개방창이 형성되어 LED 패키지(200)으로부터 출사된 광이 시인될 수 있는 구조로 이루어진다.
제2 수납 용기(160)는 제1 수납 용기(150)와 체결되어 백라이트 어셈블리가 완성된다.
본 실시예의 백라이트 어셈블리는 내열 및 내습성이 강한 LED 패키지(200)를 사용함으로써, 보다 높은 전력이 인가될 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대하여 상세히 설명한다. 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예의 백라이트 어셈블리는 제1 수납 용기(150)의 바닥면에 광원이 배치된 직하형(direct type)일 수 있다. 본 실시예도 광원으로서 LED 패키지(200)를 사용한다.
본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 본 발명의 제4 실시예와 상이하게 확산판(121)을 포함하며, LED 패키지(200)를 포함하는 정렬판(111)이 제1 수납 용기(150)의 바닥면에 배치된다.
본 실시예의 정렬판(111)은 확산판(121) 및 액정 패널(미도시)에 상응하는 크기를 가질 수 있다. 본 실시예의 정렬판(111)은 제1 수납 용기(150)의 바닥면에 배치된다.
정렬판(111)의 일면 상에 복수의 LED 패키지(200)가 가로 및 세로 방향으로 균일한 간격으로 이격 배치되어 배치되어 면광원을 형성한다.
LED 패키지(200)가 배치된 정렬판(111) 위에는 확산판(121)이 배치된다. 확산판(121)은 LED 패키지(200)로부터 출사된 광의 휘도 균일성을 향상시키는 역할을 한다.
LED 패키지(200)가 실장된 정렬판(111)의 타면측에는 반사 시트(140)가 배치된다. 그 외의 구성 요소들은 본 발명의 제4 실시예와 동일하다. 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리도 내열 및 내습성이 강한 LED 패키지(200)를 사용함으로써, 보 다 높은 전력이 인가될 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 절개 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A'선을 따라 자른 LED 패키지의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 패키지의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지의 절개 사시도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 개략도이다.
도 8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방법에 의해 제조한 LED 패키지의 몰드 표면을 나타낸 사진이다.
도 8b는 비교예에 의해 제조한 LED 패키지의 몰드 표면을 나타낸 사진이다.
도 9a는 도 8a의 몰드의 표면 프로파일을 측정한 그래프이다.
도 9b는 도 8b의 몰드의 표면 프로파일을 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
110: 정렬판 120: 도광판
121: 확산판 130: 광학 시트
140: 반사 시트 150: 제1 수납 용기
160: 제2 수납 용기 200, 201: LED 패키지
210, 211: 측면 220: 바닥면
230, 231: 돌출부 240: 추가 돌출부
250, 251: 수용홈 260, 261: 몰드
310, 320, 330, 340, 350, 360: 전극 패턴
410: 페이스트 420: 제1 LED 칩
430: 제2 LED 칩 430: 제3 LED 칩
510, 520, 530, 550, 560: 와이어
600: 보호 수지
710, 720, 770, 740, 750, 760: 전극 단자

Claims (20)

  1. 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드;
    상기 바닥면에 형성된 전극 패턴;
    상기 전극 패턴 상에 실장된 복수의 LED 칩; 및
    상기 수용홈에 충전된 보호 수지를 포함하되,
    상기 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장되는 LED 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 일 LED 칩은 상하 전극 타입인 LED 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 일 LED 칩은 적색 LED 칩인 LED 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 돌출부를 더 포함하는 LED 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 추가 돌출부를 더 포함하되,
    상기 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리와 상기 추가 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리는 서로 상이한 LED 패키지.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 돌출부 및 상기 추가 돌출부 중 적어도 하나는 상기 측면의 둘레 방향을 따라 상기 측면의 전면에 형성된 LED 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 돌출부 및 상기 추가 돌출부 중 적어도 하나는 상기 바닥면과 실질적으로 평행한 LED 패키지.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 돌출부 및 상기 추가 돌출부 중 적어도 하나는 상기 측면의 둘레 방향을 따라 복수개가 서로 이격되어 형성된 LED 패키지.
  9. 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드를 제공하는 단계;
    상기 바닥면에 전극 패턴을 형성하는 단계;
    상기 전극 패턴 상에 복수의 LED 칩을 실장하는 단계; 및
    상기 수용홈에 보호 수지를 충전하는 단계를 포함하되,
    상기 복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장되는 LED 패키지 제조 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전극 패턴 상에 복수의 LED 칩을 실장하는 단계는,
    상기 전극 패턴에 적어도 하나의 LED 칩을 다이 본딩시키는 단계; 및
    상기 수용홈을 제1 플라즈마 처리하는 단계를 포함하는 LED 패키지 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 수용홈을 제1 플라즈마 처리하는 단계 이후에,
    상기 LED 칩을 상기 전극 패턴에 와이어 본딩시키는 단계; 및
    상기 수용홈을 제2 플라즈마 처리하는 단계를 더 포함하는 LED 패키지 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 플라즈마 처리는 모두 Ar 가스를 이용하여 수행하는 LED 패키지 제조 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 일 LED 칩은 상하 전극 타입인 LED 패키지 제조 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 몰드는 상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 돌출부를 더 포함하는 LED 패키지 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 몰드는 상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 추가 돌출부를 더 포함하되,
    상기 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리와 상기 추가 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리는 서로 상이한 LED 패키지 제조 방법.
  16. 측면 및 바닥면을 포함하는 수용홈이 형성되어 있는 몰드, 상기 바닥면에 형성된 전극 패턴, 상기 전극 패턴 상에 실장된 복수의 LED 칩, 및 상기 수용홈에 충전된 보호 수지를 포함하는 LED 패키지;
    상기 LED 패키지가 실장되는 정렬판; 및
    상기 정렬판이 수납되는 제1 수납 용기를 포함하되,
    복수의 LED 칩 중 일 LED 칩은 다른 LED 칩보다 높이가 높고, 상기 바닥면의 중앙부측에 실장되는 백라이트 어셈블리.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 일 LED 칩은 상하 전극 타입인 백라이트 어셈블리.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 일 LED 칩은 적색 LED 칩인 백라이트 어셈블리.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 돌출부를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 바닥면과 이격되도록 상기 측면으로부터 돌출되어 상기 보호 수지의 이탈을 방지하는 추가 돌출부를 더 포함하되,
    상기 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리와 상기 추가 돌출부로부터 상기 바닥면까지의 거리는 서로 상이한 백라이트 어셈블리.
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