KR20110096601A - 다수의 이미터가 정렬된 구성을 갖는 패키지 - Google Patents
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Abstract
컬러 재현성 및 방열 기능을 높이고, 전류 제어를 향상시키며, 패키지 어셈블리의 견고성을 향상시킨 다수 요소 이미터 패키지를 제공한다. 일실시예에서, 이미터 패키지는 면 실장 소자를 포함하며, 케이싱은 제1 주 면으로부터 케이싱의 안쪽으로 연장하는 캐비티를 포함한다. 리드 프레임이 케이싱에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있고, 리드 프레임은 발광 소자(LED)의 선형 어레이를 유지하는 다수의 전기 전도성 부분을 포함한다. 전기 전도성 부분은 연결 패드를 갖는 LED를 유지하는 부분과 분리되어 있다. LED는 와이어 본드 등에 의해 연결 패드에 전기적으로 결합된다. 이러한 리드 프레임 구성에 의해, 각각의 전기적 신호가 LED의 각각에 인가될 수 있다. 이미터 패키지는 실질적으로 방수가 될 수 있으며, 이미터 패키지의 어레이는 실내 및/또는 실외 LED 스크린과 같은 LED 디스플레이에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 멀티 이미터 패키지에 관한 것으로서, 구체적으로는 발광의 균일성(emission uniformity)을 향상시키도록 정렬된 다수의 이미터를 갖는 면 실장 패키지(surface mount package)에 관한 것이다.
최근, 발광 다이오드(LED) 기술에서 큰 진보가 이루어짐에 따라, 휘도 및 컬러 재현성을 향상시킨 LED가 출시되고 있다. 이처럼 LED 기술이 향상되고 이미지 처리 기술이 개선됨에 따라, 대형의 풀 컬러 LED 비디오 스크린이 시판되어, 현재는 일반적으로 사용되고 있다. 대형의 LED 디스플레이는 전형적으로 인접하는 픽셀 간의 거리, 즉 "픽셀 간격"(pixel pitch)에 의해 정해지는 이미지 해상도를 제공하는 개별의 LED 패널의 조합을 포함한다.
더 먼 거리에서 볼 수 있도록 한 실외 디스플레이는 상대적으로 큰 픽셀 간격을 가질 수 있으며, 이산적인 LED 어레이를 포함하는 것이 일반적이다. 이산적인 LED 어레이에서, 개별적으로 설치된 적색, 녹색 및 청색 LED의 클러스터를 구동시켜서, 풀 컬러 픽셀로서 시청자에게 보이는 화면을 형성할 수 있다. 한편, 3밀리미터(mm) 이하의 더 짧은 픽셀 간격을 요구하는 실내 스크린은, 각각 픽셀을 형성하는, 다수의 면 실장 소자(surface mount device)(예를 들어, 하나 또는 둘 이상의 SMD) 또는 다른 유형의 이미터 패키지(emitter package)를 갖는 패널을 포함할 수 있다. 각각의 이미터 패키지는 발광된 광이 조합되어 원하는 파장 또는 컬러의 광을 생성하는 적색, 녹색 및 청색 LED를 포함할 수 있다.
실내 디스플레이와 실외 디스플레이 모두 상당한 범위의 축이탈 각도(off-axis angle), 예를 들어 최대 145°또는 그 이상의 각도로 볼 수 있도록 된 것이 전형적이다. 종래의 일부 이미터 패키지에 있는 LED는 상이한 시야각에서 상이한 발광 특징을 나타낸다. 이러한 패키지의 LED는 패키지의 중심 또는 그 부근에서 클러스터(cluster) 형태로 정렬될 수 있기 때문에, 상이한 시야각이라면, 시청자에 가장 가까이 있는 특정의 LED가 더 현저하게 발광을 할 수 있다. 예를 들어, 적색 LED가 시청자에 가장 근접하게 되는 각도로 패키지를 시청한다면, 이 적색 LED는 패키지가 똑바로 보일 때보다 더 현저하게 발광을 할 것이다. 이와 똑같은 일이 청색 LED와 녹색 LED에도 발생한다. 따라서, 패키지에 의해 생성된 컬러는 시야각에 따라 다른 것으로 인식될 수 있다.
종래의 이미터 패키지는 또한 시야각에 증가함에 따라 컬러 재현성이 인지가능한 정도도 손상을 받을 수 있다. 게다가, 각 이미터 패키지의 재료 및/또는 LED를 패키지 내에 실장하는 데에 사용되는 재료는 반사 특성을 가질 수 있는데, 이러한 반사 특성은 바람직하지 않은 광 반사 및/또는 섬광(glare)에 의해 컬러 재현성을 더 감소시킬 수 있다.
면 실장 소자(SMD) 등의 이미터 패키지는, 집적 회로를 포함하는지 여부와 다이오드 또는 파워 트랜지스터 등의 개별 부품을 포함하는지 여부에 따라, 특히 고전력의 장치 내에서 상당한 열을 발생시킬 수 있다. 이러한 열은 전형적으로 부품이 조기에 고장이 나는 것(premature failure)을 방지하기 위해 방열(dissipate)시킬 필요가 있다. 이것은 능동 회로 또는 부품의 접합 면의 동작 온도를 목표로 하는 온도(예를 들어, 110℃) 이하로 유지하기에 충분한 열을 방열시키기 위해 추가의 열 관리 부품을 필요로 한다. 전도 열 전달(conduction heat transfer)을 포함하는 다양한 열 관리 전략이 일반적으로 사용된다. 전자 패키지 내의 열을 방열하기 위한 전도 열 전달을 구현하기 위한 한가지 종래의 방법은 열을 소자의 리드(lead)를 따라 전도되도록 하는 것이다. 그러나, 리드는 효과적인 열 방출을 제공하기에 충분한 용적 또는 노출된 표면 면적을 갖지 못한다. 예를 들어, 주로 전자기 스펙트럼의 가시 부분에서 광을 방출하는 고밀도의 LED는, 이러한 종래의 기술을 사용해서 방열하기 어려운 많은 양의 열을 발생시킬 수 있다.
본 발명은 상이한 시야각에서도 컬러 발광 균일성을 향상시킨, 이미터 패키지의 리드 프레임, 이미터 패키지 및 LED 스크린을 제공한다. 본 발명은 또한 패키지 내의 이미터의 전류 제어, 패키지 어셈블리의 견고성(rigidity), 및 방수 패키지 작동을 향상시킨 이미터 패키지를 제공한다.
본 발명의 일실시예는, 하나 이상의 발광 소자(emitting device)에 전기적으로 결합되어 하나 이상의 발광 소자를 유지하는 부착 패드(attach pad)를 각각 갖는 다수의 전기 전도성의 캐소드 부분(electrically conductive cathode part)을 포함하는 다수의 이미터 패키지(emitter package)를 위한 전기 전도성 리드 프레임(electrically conductive lead frame)을 제공한다. 본 발명의 리드 프레임은 또한 하나 이상의 발광 소자에 전기적으로 연결되도록 배치된 연결 패드(connection pad)를 각각 구비하며, 캐소드 부분과 분리되어 있고 캐소드 부분에 대응하는 다수의 전기 전도성의 애노드 부분(electrically conductive anode part)을 포함한다. 부착 패드와 연결 패드는 발광 소자를 선형으로 정렬되도록 유지하도록 배치된다.
본 발명에 의한 이미터 패키지의 일실시예는, 케이싱과, 케이싱의 상면으로부터 케이싱의 안쪽으로 연장하는 캐비티를 구비한다. 또한, 본 발명의 이미터 패키지는 케이싱과 일체로 형성된 리드 프레임을 제공하며, 리드 프레임은 캐비티로부터 발광하는 다수의 발광 소자가 선형으로 정렬되도록 유지하는 전도성 부분을 포함한다. 리드 프레임은 또한 리드 프레임을 통해 발광 소자에 전기적 신호가 인가되도록 한다.
본 발명에 의한 발광 소자 디스플레이의 일실시예는 이미터 패키지의 어레이를 유지하는 기판을 포함한다. 각각의 이미터 패키지는 선형으로 정렬된 발광 소자와 케이싱을 포함한다. 발광 소자 디스플레이는 이미터 패키지의 어레이에 전원을 선택적으로 공급하여 디스플레이 상에 가시 이미지를 생성하도록 전기적으로 연결된 구동 회로를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징과 장점에 대해서는, 첨부 도면과 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 면 실장 소자의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 1의 실시예를, 도 2의 라인 3-3을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 실시예의 저면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 실시예의 좌측면도로서, 오른쪽은 실질적으로 유사하다.
도 6은 도 1에 나타낸 실시예의 정면도로서, 뒷면은 실질적으로 유사하다.
도 7은 도 1의 소자에 사용될 수 있는, 본 발명의 실시예에 의한 리드 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 리드 프레임의 측면도이다.
도 9는 도 8의 리드 프레임을, 라인 9-9를 따라 절취하고 리드 프레임 관통 구멍을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 리드 프레임을, 라인 10-10을 따라 절취하고 리드 프레임 V자형 홈을 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 3에 나타낸 라인을 따라, 본 발명에 의한 면 실장 소자의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 실시예의 저면도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 실시예의 단부 입면도이다.
도 14는 본 발명에 의한 면 실장 소자의 실시예의 치수를 나타낸 상면도이다.
도 15는 도 1에 나타낸 실시예의 정면도로서, 뒷면은 실질적으로 유사하다.
도 16은 도 15에 나타낸 실시예의 치수를 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 면 실장 소자를 포함하는 LED 디스플레이 스크린의 일부를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 1의 실시예를, 도 2의 라인 3-3을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 실시예의 저면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 실시예의 좌측면도로서, 오른쪽은 실질적으로 유사하다.
도 6은 도 1에 나타낸 실시예의 정면도로서, 뒷면은 실질적으로 유사하다.
도 7은 도 1의 소자에 사용될 수 있는, 본 발명의 실시예에 의한 리드 프레임을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 리드 프레임의 측면도이다.
도 9는 도 8의 리드 프레임을, 라인 9-9를 따라 절취하고 리드 프레임 관통 구멍을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 리드 프레임을, 라인 10-10을 따라 절취하고 리드 프레임 V자형 홈을 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 3에 나타낸 라인을 따라, 본 발명에 의한 면 실장 소자의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 실시예의 저면도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 실시예의 단부 입면도이다.
도 14는 본 발명에 의한 면 실장 소자의 실시예의 치수를 나타낸 상면도이다.
도 15는 도 1에 나타낸 실시예의 정면도로서, 뒷면은 실질적으로 유사하다.
도 16은 도 15에 나타낸 실시예의 치수를 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 면 실장 소자를 포함하는 LED 디스플레이 스크린의 일부를 나타내는 정면도이다.
본 발명은 패키지 내에 이미터(emitter)를 선형으로 정렬시킴으로써, 패키지가 상이한 시야각(viewing angle)에서도 컬러 균일성(color uniformity)을 향상시킨 광을 발광할 수 있는 멀티 이미터 패키지(multi emitter package)용의 구조체를 제공한다. 일실시예에서, 이미터는 수직 방향으로 정렬되는데, 다른 응용 예에서는 이미터를 수평 방향으로 정렬시키거나 각도를 두고 정렬시키는 것도 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 패키지는 패키지 내의 이미터의 각각이 자신의 전기적 신호(electrical signal)에 의해 구동될 수 있는 리드 프레임 구조체(lead frame structure)를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 이미터 패키지에 의해 발광되는 광의 컬러 및 세기에 대한 제어를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 이미터 패키지의 일실시예에서, 이미터는 수직 방향으로 정렬되거나 또는 패키지의 중심선 부근에 정렬된 적색, 녹색 및 청색 이미터를 포함함으로써, 적색, 녹색 및 청색 컬러의 시야각이 서로 일치(coincide)하도록 할 수 있다. 이에 의하면, 이미터 패키지의 컬러가, 이미터를 클러스터 형태로 포함하는 종래의 패키지에 비해, 상이한 시야각에서도 더 균일하게 보이게 된다. 본 발명에 의한 이미터 패키지는 또한 패키지의 방수 기능을 유지할 수 있도록 하는 리드 프레임(lead frame) 및 케이싱(casing)을 포함할 수 있으며, 관통 구멍(through hole) 등과 같이 패키지의 견고성을 향상시키는 요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 발광 다이오드(LED) 컬러 스크린이나 장식용 조명(decorative lighting) 및 방수(waterproof) 장치를 필요로 하는 많은 상이한 조명 용도로 사용될 수 있는 면 실장 소자(SMD: surface mount device) 등의 여러 타입의 이미터 패키지에도 적용할 수 있다. 발광 다이오드를 이미터로서 사용하는 이미터 패키지의 다른 실시예에 대해서 아래에 설명하고 있지만, 다른 이미터 패키지 실시예에서는 다른 타입의 이미터를 사용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
어느 요소가 다른 요소의 "위에 있다"거나 "연결되어 있다"거나 "결합되어 있다"거나 "접촉되어 있다"는 것은, 다른 요소와 직접 그렇게 되어 있다는 것뿐만 아니라 또 다른 요소가 개재되어 있는 의미도 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 하지만, 어느 요소가 다른 요소의 "직접 위에 있다"거나 "직접 연결되어 있다"거나 "직접 결합되어 있다"거나 "직접 접촉되어 있다"는 것은, 다른 개재의 요소가 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 제1 요소가 제2 요소와 "전기적으로 접촉되어 있다" 또는 "전기적으로 연결되어 있다"는 것은, 제1 요소와 제2 요소의 사이에 전류의 흐름을 가능하게 하는 전기적 경로가 존재한다는 것을 의미한다. 이러한 전기적 경로는 전도성 요소들 사이에서의 직접적인 접촉이 없어도 전류를 흐를 수 있도록 하는 커패시터, 결합 인덕터 및/또는 그외 다른 요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 제1, 제2 라는 용어는 다양한 요소, 부품, 영역 및/또는 섹션을 설명하는 데에 사용하고 있지만, 이러한 요소, 부품, 영역 및/또는 섹션은 이들 용어의 의미로만 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 이들 용어는 하나의 요소, 부품, 영역 또는 섹션을 다른 요소, 부품, 영역 또는 섹션과 구분하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 제1 요소, 부품, 영역 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 제2 요소, 부품, 영역 또는 섹션이라고 설명되기도 한다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도에 관하여 본 명세서에 개시되어 있다. 이와 같이, 부품의 실제 두께는 다를 수 있으며, 제조 기술 및/또는 허용도의 결과로서의 실시예의 형태로부터 변형 예가 가능하다. 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 설명하는 영역의 특정의 형태에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 예를 들어 제조 과정에서 형태의 편차를 포함하는 것에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 정사각형 또는 직사각형으로 도시되거나 설명된 영역은 전형적으로 정상적인 제조 허용 범위에 의해 둥근 또는 만곡된 형태를 가질 수 있다. 따라서, 도면에 나타낸 영역은 그 특성상 개략적이며, 이들의 형태는 소자의 영역의 정확한 형태를 나타내는 것을 의도하고 있지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
이하의 설명은 바람직한 실시예를 나타낸다. 이하의 설명은 한정의 의미로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 일반적인 원리, 즉 청구범위에 의해 이해될 수 있는 범위를 설명하기 위한 것이다.
도 1 내지 도 8은 면 실장 소자(SMD: surface mount device)(10)를 포함하는 본 발명에 의한 멀티 이미터 패키지(10)의 실시예를 나타낸다. 상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 SMD 이외의 다른 타입의 이미터 패키지에도 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 패키지(10)는 일체형의 리드 프레임(14)을 유지하는 케이싱(casing)(12)을 포함한다. 리드 프레임(lead frame)(14)은 전기적 신호를 패키지의 광 이미터로 전달하고, 이미터에 의해 생성된 열을 방열시키는 데에 사용되는 전기 전도성의 다수의 접속 부분을 포함한다.
리드 프레임(14)은 많은 여러 방식으로 정렬될 수 있으며, 여러 많은 부품이 상이한 패키지 실시예에서 사용될 수 있다. 3개의 이미터를 사용하는 패키지(10)에 대하여 설명한다. 도시한 실시예에서, 리드 프레임은 각각의 이미터가 각각의 전기적 신호에 의해 구동되도록 정렬되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이미터를 위한 쌍을 이루는 전도성 부분을 포함하는 6개의 전도성 부분이 도시되어 있는데, 이러한 쌍을 이루는 전도성 부분을 통해 각각의 이미터에 전기적 신호가 인가된다. 패키지(10)에 대하여, 이러한 전도성 부분은, 이미터 부착 패드(emitter attach pad)를 각각 갖는 제1 애노드 부분(16), 제2 애노드 부분(18) 및 제3 애노드 부분(20)과 제1 캐소드 부분(22), 제2 캐소드 부분(24) 및 제3 캐소드 부분(26)(도 7에 잘 도시되어 있음)을 포함한다.
케이싱(12)은 여러 가지 많은 형태와 사이즈를 가질 수 있으며, 도시된 실시예에서는 전체적으로 정사각형 또는 직사각형으로 되어 있으며, 상면(28), 하면(30), 측면(32, 34) 및 단부 면(36, 38)을 포함한다. 케이스의 상부는 케이싱(12)의 본체 내의 상면(28)으로부터 리드 프레임(14)까지 연장하는 리세스(recess) 또는 캐비티(cavity)(40)를 더 포함한다. 이미터는 리드 프레임 상에 정렬되는데, 이미터로부터의 광이 패키지(10)로부터 캐비티(40)를 통해 발광되도록 정렬된다. 일부 실시예에서는, 캐비티(40)의 측면 또는 측벽(44)의 적어도 일부를 따라 반사성의 인서트(insert) 또는 링(ring)(42: 도 1 내지 도 3에 도시됨)이 위치하고 고정된다. 링(42)의 반사 효율 및 패키지의 발광 각(emission angle)은, 케이싱의 내부를 향해 안쪽에 유지된 캐비티(40) 및 링(42)을 테이퍼링함으로써 향상될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 나타낸 바와 같이, 적절한 반사율 및 시야각을 위해 50°이하의 반사체 각도(46)를 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 캐비티(40)는 리드 프레임(14) 및 리드 프레임에 의해 유지되는 이미터를 보호하고 위치적으로 안정화할 수 있는 충전 재료(fill material)(48)로 적어도 부분적으로 채워질 수 있다. 일례로, 충전 재료(48)는 캐비티(40)를 통해 노출된 리드 프레임(14)의 일부분과 이미터를 피복할 수 있다. 충전 재료(48)는 LED로부터의 광의 방출을 향상시키기 위해, 미리 정해진 광학적 특성을 갖도록 선택해도 된다. 일부 실시예에서는, 충전 재료가 패키지의 이미터에 의해 방출되는 광에 대해 실질적으로 투명, 즉 투과성을 가진다. 충전 재료(48)는 반구형 또는 총알 모양의 형태를 가질 수 있으며, 또는 캐비티(40) 내에서 전체적으로 또는 부분적으로 오목하게 될 수 있다. 충전 재료(48)는 수지, 에폭시, 열가소성 축합 중합체, 유리, 및/또는 다른 적절한 물질이나 이러한 물질의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, LED에 입사하거나 이로부터 나오는 광의 방출, 흡광 및/또는 확산을 향상시키기 위한 재료를 충전 재료(48)에 첨가해도 된다.
케이싱(12)은 바람직하게는 전기적 절연성 및 열적 전도성을 모두 갖는 재료로 형성할 수 있다. 이러한 재료는 본 기술분야에 잘 알려져 있으며, 소정의 세라믹, 수지, 에폭시, 열가소성 축합 중합체[예를 들어, 폴리프탈아미드(PPA)], 및 유리를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예에서, 케이싱(12)은 비디오 디스플레이에 채택된 SMD와 같이 이미지 생성 SMD 패키지에서의 콘트라스트(contrast)를 향상시키는 것으로 알려진, 검은 또는 블랙 세라믹 재료로 형성해도 된다. 패키지(10) 및 케이싱(12)은 본 기술분야에 알려진 다양한 공지의 방법 중 임의의 것을 사용해서 형성 및/또는 조립될 수 있다. 예를 들어, 케이싱(12)은 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)의 주위에, 예를 들어 사출 성형에 의해 형성하거나 성형될 수 있다. 이와 달리, 케이싱은 상부 섹션과 하부 섹션 등의 섹션으로 형성해도 되는데, 예를 들어 애노드 부분(16, 18, 20)과 캐소드 부분(22, 24, 26)을 하부 섹션에 형성해도 된다. 상부 및 하부 섹션을 에폭시, 접착제 또는 다른 적절한 결합 재료와 공지의 방법을 사용해서 서로 접합시킬 수 있다.
도시된 실시예에서, 패키지(10)는 제1 LED(50), 제2 LED(52), 및 제3 LED(54)를 사용한다. 이들 LED는 각각 동일한 또는 상이한 광의 컬러를 방출할 수 있다. 일실시예로서, LED(50, 52, 54)는 각각 청색, 녹색 및 적색 컬러를 방출하며, 적절하게 전원이 공급되면, LED는 실질적으로 풀 레인지(full range)의 컬러의 조합을 생성할 수 있다. 또한, LED(50, 52, 54)는, 전원이 공급되면, 상이한 컬러 온도(color temperature)를 조합한 백색광을 방출한다.
LED의 구조 및 특징과 LED의 제조 및 동작은 본 기술분야에 잘 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 간단하게 설명한다. LED는 다양한 방식으로 정렬된 많은 상이한 반도체 층을 가질 수 있으며, 상이한 컬러를 발광할 수 있다. LED의 층은 금속 유기 화학 기상 증착(MOVCD: metal organic chemical vapor deposition) 등의 적절한 공지의 공정을 사용하여 제조될 수 있다. LED 칩의 층은 일반적으로, 서로 반대로 불순물이 첨가된(oppositely doped) 제1 및 제2 에피택셜 층 사이에 개재된 활성 층/ 활성 영역을 포함하며, 이러한 에피택셜 층은 성장 기판 또는 웨이퍼 상에서 연속으로 형성된다. 웨이퍼 상에 형성된 LED 칩은 개별화(singulate)되고, 패키지에의 실장과 같은 여러 용도에 사용된다. 성장 기판/웨이퍼는 최종적으로 개별화된 LED의 일부분으로 유지되거나 성장 기판이 완전히 또는 부분적으로 제거될 수 있다는 것을 알 수 있다.
광 추출층 및 요소뿐만 아니라, 버퍼, 핵생성, 콘택 및 전류 확산층과 같은 추가의 층 및 요소를 LED에 포함시킬 수 있다. 활성 영역(active region)은 단일 양자 우물(single quantum well: SQW), 다중 양자 우물(MQW), 이중 이종접합구조(double heterostructure) 또는 초격자 구조(super lattice structure)를 포함할 수 있다.
활성 영역 및 불순물이 주입된 층은 물질 체계를 달리해서 제조될 수 있는데, 이러한 체계 중의 하나는 3족 질화물 체계이다. 3족 질화물이란, 일반적으로 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 및 인듐(In) 등의 주기율표에서 3족에 속하는 원소와 질소 사이에 형성된 반도체 화합물을 의미한다. 이 용어는 알루미늄 갈륨 니트라이드(AlGaN) 및 알루미늄 인듐 갈륨 니트라이드(AlInGaN) 등의 3원소 화합물 및 4원소 화합물을 의미한다. 바람직한 실시예에서, 불순물이 첨가된 층은 갈륨 니트라이드(GaN)이고, 활성 영역은 InGaN이다. 다른 예에서, 불순물이 첨가된 층은 AlGaN, 알루미늄 갈륨 아세나이드(AlGaAs), 알루미늄 갈륨 인듐 아세나이드 포스파이드(AlGaInAsP), 알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드(AlInGaP) 또는 징크 옥사이드(ZnO)가 될 수 있다.
성장 기판/웨이퍼는 실리콘, 유리, 사파이어, 실리콘 카바이드, 알루미늄 니트라이드(AlN), 갈륨 니트라이드(GaN) 등의 많은 재료로 형성될 수 있으며, 적절한 기판으로는 4H 폴리타입의 실리콘 카바이드가 될 수 있으며, 3C, 6H 및 15R의 폴리타입을 포함하는 다른 실리콘 카바이드 폴리타입을 사용해도 된다. 실리콘 카바이드는 사파이어보다 3족 니트라이드에 더 가까운 결정 격자 매칭 등과 같은 장점을 가지며, 더 높은 품질의 3족 질화 막을 가질 수 있다. 실리콘 카바이드는 또한 매우 높은 열 전도율을 가지기 때문에, 실리콘 카이브드 상의 3족 질화물 소자의 총 출력 파워가 기판의 방열에 의해 제한되지 않는다(사파이어 상에 형성된 일부 소자를 가진 경우가 될 수 있음). SiC 기판은 노스 캐롤라이나 주의 더함(Durham)에 소재한 Cree Research에서 만든 제품을 사용할 수 있으며, 이들을 제조하는 방법에 대해서는 미국특허 Re. 34,861, 4,946,547, 및 5,200,022뿐만 아니라 과학 문헌에도 개시되어 있다.
LED는 전도성 전류 확산 구조체, 전류 확산층 및 와이어 본드 패드 등과 같은 추가의 요소를 포함할 수 있다. 이들 요소는 공지의 방법을 사용하여 증착된 공지의 재료로 형성될 수 있다. LED 중의 일부 또는 모두는 하나 이상의 인광체(phosphor)로 피복될 수 있는데, 이러한 인광체는 LED 광의 적어도 일부를 흡수하고, 상이한 파장의 광을 방출하며, 이에 의해 LED는 LED와 인광체로부터의 광의 조합을 방출한다. LED 칩은 많은 상이한 방법을 사용하여 인광체로 피복될 수 있다. 그 중 하나의 적절한 방법이 "Wafer Level Phosphor Coating Method and Devices Fabricated Utilizing Method"라는 명칭의, 미국특허출원 제11/656,759호 및 제11/899,790호에 개시되어 있으며, 상기 특허문헌의 내용을 본 명세서에 참조에 의해 원용한다. 이와 달리, LED는 전기영동 증착(electrophoretic deposition: EPD) 등의 다른 방법을 사용해서 피복될 수도 있다. 적절한 EPD 방법은 "Closed Loop Electrophoretic Deposition of Semiconductor Devices"라는 명칭의 미국특허출원 제11/473,089호에 개시되어 있으며, 그 전체 내용을 본 명세서에 참조에 의해 포함한다. 또한, LED는 본 기술분야에 알려져 있는 바와 같은 수직 방향 또는 측면 방향의 형상을 가질 수 있다. 수직 방향의 형상을 갖는 LED는 기판 상에 위치하는 제1 콘택(contact)과 p형 층상에 위치하는 제2 콘택을 포함할 수 있다. 제1 콘택에 인가되는 전기적 신호는 n형 층으로 확산되고, 제2 콘택에 인가되는 신호는 p형 층으로 확산된다. 3족 질화물 소자의 경우에, 얇은 반투명체가 p형 층의 일부 또는 전체를 피복하는 것이 알려져 있다. 제2 콘택은 전형적으로 플래티넘(Pt) 등의 금속이나 인듐 주석 옥사이드(ITO) 등의 투명한 전도성 산화물의 층을 포함할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
LED는 2개의 콘택이 LED의 상단에 위치하는 측면 방향의 형상을 가질 수 있다. P형 층의 일부와 활성 영역을, 에칭 등에 의해 제거하여, n형 층상에 콘택 메사(contact mesa)를 노출시킬 수 있다. n형 층의 메사의 위에는 측면 방향의 제2 n형 콘택을 제공한다. 이들 콘택은 공지의 증착 기술을 사용하여 증착되는 공지의 재료를 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 리드 프레임의 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)은 케이싱(12)의 서로 반대 방향을 향하는 면(36, 38)을 통해 외측으로 돌출되어 있다. 도 4에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 애노드 부분(16, 18, 20)은 면(36)으로부터 연장되며, 캐소드 부분(22, 24, 26)은 면(38)으로부터 연장되어 있다. 애노드 부분 및 캐소드 부분은 패키지(10)가 동작을 위해 면 실장된 경우에 이들 각각의 광 이미터에 전기적 신호를 전달하기 위해 쌍으로 동작하도록 정렬된다. 도시한 실시예에서, 애노드 부분 및 캐소드 부분(16, 18, 20, 22, 24, 26)은 케이싱의 단부 면(36, 38)의 외측으로 그리고 이들을 따라 아래로 연장하도록 직각 방향으로 구부러져 있으며, 케이싱(12)의 하면(30)을 따라 연장하는 단부 부분(end portion)(82, 84, 86, 88, 90, 92)을 형성하도록 한번 더 직각 방향으로 구부러져 있다. 리드의 단부 부분(82, 84, 86, 88, 90, 92)의 외측을 향하는 면은 하부 기판에의 연결을 위해 실질적으로 동일한 높이로 형성되어 있다. 도 3에 잘 나타나 있는 바와 같이, 리드의 단부 부분(82, 84, 86, 88, 90, 92)[도면에서는 단부 부분 중에서 단부 부분(86, 88)만 보임]은, 땜납(soldering)을 포함한 공지의 다수의 연결 기술 중의 임의의 기술을 사용하여, 기판(94)상의 트레이스 또는 패드에 전기적으로 접속 또는 접착될 수 있다. 다른 실시예에서는, 단부 부분(82, 84, 86, 88, 90, 92) 중의 일부 또는 모두가 면 실장이 가능하도록 하면서 반대 방향으로 구부려지게 할 수 있다.
캐소드 부분(22, 24, 26)은 측면(32, 34)에 직각 방향(74)으로 연장하는 선형 배열된 LED 칩(50, 52, 54)을 유지하기 위한 중앙의 면 또는 실장 패드(68, 70, 72)를 포함하며, LED(50, 52, 54)는 케이싱(12)의 실질적으로 중앙 축을 따라 정렬된다. 이러한 배치에 의하면, 클러스터 등의 다른 방식으로 정렬된 LED를 갖는 패키지에 비해, 상이한 시야각에서의 컬러 균일성을 향상시킬 수 있다.
실장 패드(mounting pad)(68, 78)는 케이싱(12)의 중심을 향해 연장됨으로써, LED(50, 52, 54)가 케이싱(12)의 중앙에 더 가깝게 실장될 수 있어서, LED가 캐비티(40)의 외부로 발광할 수 있게 된다. 애노드 부분(16, 18, 20)은 실장 패드(68, 70, 72)에 인접하지만 실장 패드로부터 간격을 두고 위치한 전기적 연결 패드(76, 78, 80)를 포함한다. 연결 패드(76, 80)는 케이싱(12)의 중앙을 향해 연장함으로써, LED(50, 54)에 대한 전기적 연결이 실장 패드(68, 70)의 연장에 의해 케이싱(12)의 중앙에 더 가깝게 된다.
애노드 부분(16, 18, 20)은 실질적으로 서로 평행하고, 캐소드 부분(22, 24, 26)은 실질적으로 서로 평행하며, 이들 모두는 선형의 LED 어레이의 방향(74)에 직각의 방향으로 연장한다. 리드는 상이한 폭(width)을 가질 수 있으며, 패키지(10)를 위에서 볼 때, 충분히 소형으로 될 수 있어서, 최소로 보이거나 또는 보이지 않는다. 이에 추가로 및/또는 이와 달리, 리드는 케이싱(12) 때문에 위에서 볼 때는 보이지 않을 수 있다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 캐비티(40)는 케이싱의 내부로 연결 패드(68, 70, 72, 76, 78, 80)를 노출시키기에 충분한 깊이로 연장된다. 바람직한 실시예에서, 각각의 LED(50, 52, 54)는 전기적 신호가 콘택의 양단에 인가되도록 하고 LED가 발광하도록 정렬된 각자 자신의 쌍을 이루는 콘택 또는 전극을 갖는다. LED의 콘택은 쌍을 이루는 애노드 부분 및 캐소드 부분에 전기적으로 연결된다. LED(50, 52, 54)의 각각이 각자 자신의 쌍을 이루는 캐소드 부분 및 애노드 부분을 포함하는 것은, 각각의 LED의 전기적 제어를 더 용이하게 할 수 있다는 등의 많은 장점이 있다. 도시된 실시예의 전형적인 예에 의하면, LED(50, 52, 54)의 콘택 중의 하나가 칩 캐리어 패드(68, 70, 72)에 결합되고, LED의 다른 콘택은 패드(76, 78, 80)에 각각 결합된다. 이러한 연결을 형성하기 위해 다른 공지된 구조와 방법을 사용할 수 있으며, 이러한 구조 중의 하나는 공지된 방법을 사용하여 도포된 와이어 본드(95, 97, 99)이다.
애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)은 구리, 구리 합금 및/또는 저항이 낮고 내부식성을 갖는 다른 적절한 재료 또는 재료의 조합 등과 같은 전기 전도성 금속 또는 금속 합금으로 형성될 수 있다. 중요한 것은, 리드의 열 전도율은 열을, 화살표(98)로 나타낸 것과 같은 SMD에 의해 유지되는 LED(50, 52, 54)의 외부로 방열시키는 데에 어느 정도 도움이 된다는 점이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 열 방출에 더 도움이 되기 위해, 애노드 부분(18)과 캐소드 부분(24)은 케이싱의 에지 부근에 확장된 부분을 포함할 수 있다. 이러한 확장된 부분은 LED(50, 52, 54)에서 생기는 열을 확산시키기 위한 표면적을 증가시킨다.
LED(50, 52, 54)는 땜납, 접착제, 코팅, 필름, 봉지재, 페이스트, 그리스 및/또는 다른 적절한 재료 등의 전기 전도성이면서 열 전동성인 접착 재료(100)에 의해, 패드(68, 70, 72)에 각각 전기적으로 결합될 수 있다. 바람직한 실시예에서, LED는 LED의 바닥에 땜납 패드를 사용해서 땜납이 위에서는 보이지 않도록 하여 각자의 패드에 전기적으로 결합되고 고정될 수 있다. 커넥터 부분(connector part)(16, 18, 20)과 캐리어 부분(carrier part)(22, 24, 26)의 제조는 스탬핑(stamping), 사출성형, 커팅, 에칭, 벤딩(bending), 또는 다른 공지된 방법 및/도는 이러한 방법의 조합에 의해 바람직한 구성을 달성될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 부분 및/또는 캐리어 부분은 부분적으로 금속 스탬핑될 수 있으며(예를 들어, 관련 재료의 단일의 시트에 의해 동시에 스탬핑됨), 적절하고 구부린 다음, 완전히 분리시키거나 케이싱의 일부 또는 전부의 형성을 따라 완전히 분리시킬 수 있다.
일부 제조 방법에서, 연결 패드의 주위로 케이싱(12)을 성형 및/또는 조립하기 전에, 패드(68, 70, 72)에 LED를 결합해도 된다. 이와 달리, 애노드 부분 및 캐소드 부분을 케이싱 내에 부분적으로 둘러싼 이후에, LED를 패드(68, 70, 72)에 결합해도 된다. 케이싱 안으로 연장하는 캐비티(40)는, 패드(68, 70, 72)의 상당한 부분을 노출시켜서, LED 및 관련 와이어 본드를 수용하고, LED가 캐비티(40)를 통해 발광할 수 있도록 하는 구성을 가질 수 있다.
종래의 패키지에서, 리드 프레임의 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)과 케이싱(12)의 상부 및 하부 사이의 평탄한 면(smooth surface)은 신뢰성 있는 접착을 어렵게 한다. 이처럼 짝을 이루는 평탄한 면은 케이싱을 리드 프레임으로부터 분리되어 있는 것에 의해, 이미터 패키지의 견고성(rigidity)을 낮추고, 부품에 고장이 생길 가능성이 높아진다. 이 평탄한 면은 또한 케이싱 안으로의 습기의 침투 경로가 될 수 있어서, 부품에 고장이 생길 수 있으며, 이미터 패키지를 방수 작동을 필요로 하는 용도로는 사용할 수 없게 한다. 접착의 신뢰성 및 견고성을 높이고, 방수 작동이 가능하도록 하기 위해, 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26) 중의 하나 이상이 만입부(indentation), 관통 구멍(through-hole), 틈새 구멍(aperture), 신장부(extension) 및/또는 SMD 패키지의 안정화, 완전성 및/또는 견고성에 기여하는 하나 이상의 다른 요소를 더 포함할 수 있다. 이러한 요소에 의해, 케이싱(12) 및/또는 충전 재료(48)가 리드 프레임(14)에 더 양호하게 접착될 수 있으며, 습기가 소자에 침투하는 것을 방지하고, 방수 기능을 이용할 수 있다.
도 7 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)은 각각 리드 프레임의 상면 상에 위치된 관통 구멍(102, 104, 106, 108, 110, 112)을 포함할 수 있다. 도 7 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 애노드 부분 및 캐소드 부분은 관통 구멍에 인접하는 위치에 형성된 V자형 홈(V-cut)(114) 등의 요소를 포함할 수 있다. V자형 홈(114)은 애노드 부분(16, 18, 20) 및 캐소드 부분(22, 24, 26)의 상면 및 하면 상에 형성될 수 있다. 관통 구멍(102, 104, 106, 108, 110, 112), V자형 홈(114), 만입부 및/또는 이와 같은 리드의 다른 요소는, 패키지의 구조적 안정성과 완전성을 향상시키기 위해 케이싱 재료 및/또는 충전 재료와 적어도 부분적으로 협력 구조를 갖는다. 일례로서, 케이싱 재료 및/또는 충전 재료는 견고성을 높이기 위해, 리드에 형성된 관통 구멍(102, 104, 106, 108, 110, 112) 중의 하나 이상의 관통 구멍 안으로 및/또는 이를 통해 적어도 부분적으로 연장한다. 케이싱 및/또는 충전 재료는 V자형 홈을 채워서, 견고성을 높이고 패키지(10)의 내부로 액체가 스며드는 것을 차단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 패키지(10)의 견고성을 향상시키고, 케이싱(12)과 리드 프레임(14) 간의 접착의 신뢰성을 더 높이기 위해, 애노드 부분(16, 20) 및 캐소드 부분(22, 26)은 파형을 갖는 측면 만입부(side indentation)를 포함할 수 있다. 패키지(10)를 제조할 때에, 케이싱 재료를 만입부에 채우면, 경화된 케이싱 재료가 만입부와 상호 협력함으로써, 케이싱(12)을 리드 페리임에 유지할 수 있다. 마찬가지로, 애노드 부분(18) 및 캐소드 부분(24)이 경화된 케이싱 또는 충전 재료와 상호 협력하는 측면 탭(side tab)(117)을 구비함으로써, 케이싱(12)을 리드 프레임(14)에 유지할 수 있다.
도 11 내지 도 13은 면 실장될 수 있는, 본 발명에 의한 이미터 패키지(200)의 다른 실시예를 나타낸다. 이 패키지(200)는 도 1 내지 도 8에 나타낸 패키지(10)와 거의 유사하며, 열 전도성 본체(202, 204, 206)를 포함한다는 것을 제외하고는 앞서 설명한 것과 유사하다. 이 열 전도성 본체(thermally conductive body)(202, 204, 206)는 케이싱(208) 내에, LED로부터 케이싱의 하면까지의 열 전도성 경로를 제공하도록 정렬된다. 이 열 전도성 본체는 LED로부터의 열을 효과적으로 방출하도록 하나 이상의 히트 스프레더(heat spreader)와 열적으로 연결되도록 정렬될 수 있다. 패키지(200)는 많은 상이한 방식으로 배치된 많은 상이한 히트 스프레더와 함께 사용될 수 있다.
열 전도성 본체(202, 204, 206)는 많은 형태와 크기를 가질 수 있으며, 케이싱(208)을 적어도 부분적으로 통해 수직 방향으로 연장하는 원통형 또는 사각형의 블록을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 열 전도성 본체(202, 204, 206)는 LED를 포함하는 면으로부터 케이싱(208)을 통해 케이싱의 하면(212)까지 연장된다. 도 11에 잘 나타나 있는 바와 같이, 열 전도성 본체(204)의 바닥 면(bottom surface)은 하면(212)의 틈새 구멍(210)을 통해 하면(212)에 노출되고, 하면(212)과 실질적으로 동일한 높이로 배치된다. 열 전도성 본체(202, 206)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 바닥 면에 노출될 수 있다. 이들 열 전도성 본체의 바닥 면은, 인쇄 배선 또는 인쇄 기판 등의 기판(216)에 의해 유지되는 히트 스프레더 또는 방열기(dissipater)(214)와 열이 전달될 수 있도록 배치된다. 열 전도성 본체는, 이들이 상대적으로 크고 열 흐름의 방향에 직각인 단면 영역을 갖는다면, 히트 스프레더(214)와 캐리어 패드에 의해 유지되는 LED 사이에 낮은 열 저항성 경로[화살표(218)]를 제공하는 효과적인 히트 싱크로서 작용할 수 있다.
패키지(10)와 마찬가지로, 도 11 내지 도 13에 나타낸 패키지(200)는 서로 반대 방향을 향하는 상면(222) 및 하면(212)과, 측면(208), 및 단부 면(226, 228)을 포함하는, 검은 또는 블랙 세라믹 케이싱(208)을 포함하는 것이 바람직하다. SMD(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 3개의 애노드 부분과 3개의 캐소드 부분을 갖는 리드 프레임(230)을 포함한다. 그러나, 앞서 설명한 바람직한 실시예에서와 같이, 연결 부분, 캐리어 부분 및 다른 리드 프레임 부분 중의 임의의 일부는, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 원하는 용도로 사용될 수 있다. 칩 캐리어 부분(218)은 전형적으로 적색, 녹색 및 청색 LED를 구비하는 LED 칩을 수용하기 위한 면 또는 패드를 포함하며, 다른 LED 컬러를 사용해도 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 연결 부분은 칩 캐리어 부분에 인접하지만 간격을 두고 배치된 확대된 와이어 본드 패드를 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 리드는 이들 각각의 케이싱 단부 면을 따라 그 외측으로 직각 방향으로 구부러져 연장하고, 리드의 단부 부분(232, 234, 236, 238, 240, 242)이 케이싱의 바닥 면(212)을 따라 연장하도록, 다시 직각 방향으로 구부러져 연장되어 있다. 리드의 단부 부분(232, 234, 236, 238, 240, 242)의 외측을 향하는 면은, 공지된 다수의 연결 기술 중의 임의의 것을 사용해서, 전형적으로는 인쇄 회로 기판인 기판(216) 상의 트레이스 또는 패드에 전기적으로 연결되거나 접착된다. 앞서 설명한 바와 같이, 케이싱은 연결 부분과 캐리어 부분의 패드를 노출시키기에 충분한 깊이로 연장하는 캐비티(244)를 포함한다. 연결 부분과 캐리어 부분은 펀치 프레스 동작에 의해 시트 금속 적층체로부터 절단되고, 리드 프레임의 주위로 케이싱을 형성하기 전 또는 후에 이들의 최종적인 구성을 위해 구부리는 시트 금속 합금 또는 전기 전도성의 시트 금속으로 이루어진다.
LED는 쌍을 이루는 전기적 단자 또는 전극을 각각 포함하며, LED의 캐소드는 캐리어 패드에 전기적으로 결합되고, LED의 애노드는 단일 와이어 본드에 의해 개별의 연결 부분의 패드에 결합된다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, SMD(10 또는 200)의 다양한 부품의 치수 특성의 몇가지 예를 나타낸다. SMD(10 또는 200)는 전체 길이가 5.50 밀리미터(mm) 이하가 될 수 있으며, 전체 폭이 5.50mm 이하가 될 수 있으며, 높이가 2.50mm가 될 수 있다.
도 17을 참조하면, LED 디스플레이 스크린(300)의 일부분이 개략적으로 도시되어 있다. 일반적인 용어로서, 실내 스크린 및/또는 실외 스크린은, 픽셀을 형성하는, 행과 열로 정렬된 다수의 면 실장 소자(SMD)(304)를 포함하는 구동 PCB(302)를 구비한다. SMD(304)는 도 1-8, 11-13에 나타낸 실시예 등의 소자를 포함할 수 있다. SMD 소자(304)는 적절한 전기 신호 처리 회로 및 구동 회로(도시 안 됨)에 응답하도록 접속된 PCB(302) 상의 트레이스 또는 패드에 전기적으로 연결된다. 앞서 설명한 바와 같이, SMD는 수직 방향으로 배향된 적색, 녹색 및 청색 LED의 선형 어레이(306)를 각각 유지한다. 이러한 LED의 선형 배향은 넓은 시야각에서도 양호한 컬러 재현성을 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 대하여 몇 가지 실시예를 들어 설명하였지만, 당업자라면 LED 장식용 조명 등에 본 발명을 이용하는 것과 같은 다양한 변형 예 및 대체 실시예가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 다양한 변형 예와 대체 실시예는 청구범위에서 규정하는 본 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 실시될 수 있다.
Claims (33)
- 다수의 이미터 패키지(emitter package)를 위한 전기 전도성의 리드 프레임(electrically conductive lead frame)으로서,
하나 이상의 발광 소자(emitting device)에 전기적으로 결합되어 상기 하나 이상의 발광 소자를 유지하기 위한 부착 패드(attach pad)를 각각 구비하는 다수의 전기 전도성의 캐소드 부분(cathode part); 및
상기 하나 이상의 발광 소자에 전기적으로 연결되도록 배치된 연결 패드(connection pad)를 각각 구비하며, 상기 캐소드 부분과 분리되어 있고 상기 캐소드 부분에 대응하는 다수의 전기 전도성의 애노드 부분(anode part)
을 포함하며,
상기 부착 패드와 상기 연결 패드는 상기 발광 소자가 선형으로 정렬되도록 상기 발광 소자를 유지하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 발광 소자는 전원이 공급되면 실질적으로 풀 레인지(full range)의 컬러의 조합을 생성하도록 된, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 발광 소자는 발광 다이오드(LED)를 포함하여 이루어진, 리드 프레임. - 제3항에 있어서,
상기 발광 다이오드(LED)는 2개 이상의 콘택(contact)을 포함하며,
상기 콘택 중의 하나는 상기 부착 패드 중의 하나에 전기적으로 결합되고, 상기 콘택 중의 다른 하나는 상기 연결 패드 중의 하나에 전기적으로 결합된, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 발광 소자의 선형 어레이는 제1 방향으로 연장되고, 상기 애노드 부분은 서로 평행하게 배치되며, 상기 캐소드 부분은 서로 평행하게 배치되고, 상기 애노드 부분과 상기 캐소드 부분은 상기 제1 방향에 대하여 직교하는 방향으로 연장된, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 애노드 부분과 상기 캐소드 부분은 시트 금속(sheet metal)을 포함하여 이루어진, 리드 프레임. - 제3항에 있어서,
상기 발광 다이오드(LED)는 적색, 녹색 및 청색 LED를 포함하는, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 LED는 와이어 본드(wire bond)에 의해 연결 패드에 전기적으로 결합된, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
상기 발광 다이오드는 땜납(solder)에 의해 부착 패드에 결합된, 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
검은 및/또는 블랙 세라믹으로 된 케이싱(casing)을 더 포함하는 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
관통 구멍(through-hole)을 더 포함하는 리드 프레임. - 제1항에 있어서,
V자형 홈(V-cut)을 더 포함하는 리드 프레임. - 캐비티(cavity)를 포함하는 케이싱(casing); 및
상기 케이싱에 일체로 형성된 리드 프레임(lead frame)
을 포함하며,
상기 캐비티는 상기 케이싱의 상면으로부터 내부로 연장되어 있고,
상기 리드 프레임은 상기 캐비티로부터 발광하는 다수의 발광 소자(emitting device)가 선형으로 정렬되도록 유지하는 전도성 부분을 포함하고, 상기 리드 프레임은 상기 리드 프레임을 통해 상기 발광 소자에 전기적 신호(electrical signal)가 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 이미터 패키지. - 제13항에 있어서,
상기 리드 프레임은, 상기 발광 소자에 각각 전기적으로 결합되어 상기 발광 소자를 유지하기 위한 부착 패드(attach pad)를 각각 구비하는 다수의 전기 전도성의 캐소드 부분(electrically conductive cathode part); 및 상기 하나 이상의 발광 소자에 전기적으로 연결되도록 배치된 연결 패드(connection pad)를 각각 구비하며, 상기 캐소드 부분과 분리되어 있고 상기 캐소드 부분에 대응하는 다수의 전기 전도성의 애노드 부분(electrically conductive anode part)을 포함하며, 상기 부착 패드와 상기 연결 패드는 상기 발광 소자를 선형으로 정렬되도록 유지하도록 배치된, 이미터 패키지. - 제13항에 있어서,
상기 발광 소자는 전원이 공급되면 실질적으로 풀 레인지의 컬러의 조합을 생성하도록 된 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 이미터 패키지. - 제13항에 있어서,
상기 리드 프레임은 상기 이미터 패키지의 면 실장(surface mount)이 가능하도록 배치된, 이미터 패키지. - 제13항에 있어서,
상기 리드 프레임은 관통 구멍 및/또는 V자형 홈을 더 포함하고,
상기 관통 구멍 및 상기 V자형 홈에 의해 면 실장 소자의 전체적인 안정성이 향상되고 실질적으로 방수가 되도록 할 수 있는, 소자. - 제13항에 있어서,
상기 캐리어를 적어도 부분적으로 통해 연장하는 열 전도성 본체(thermally conductive body)를 더 포함하는 소자. - 제15항에 있어서,
상기 LED는 적색, 녹색 및 청색 LED를 포함하는, 소자. - 제13항에 있어서,
상기 광 이미터의 각각의 제2 전기 단자는 와이어 본드에 의해 연결 패드에 전기적으로 접속된, 소자. - 발광 소자 디스플레이에 있어서,
선형으로 정렬된 발광 다이오드(LED)를 포함하는 케이싱을 갖는 이미터 패키지의 어레이를 유지하는 기판; 및
상기 어레이에 전원을 선택적으로 공급하여 상기 디스플레이 상에 가시 이미지를 생성하도록 전기적으로 연결된 구동 회로
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 이미터 패키지는 수직 방향의 열 및 수평 방향의 행으로 정렬된, 발광 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 이미터 패키지 내의 상기 LED의 각각은 각각의 전기적 신호에 의해 구동되는, 발광 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 LED는 전원이 공급되면 실질적으로 풀 레인지의 컬러의 조합을 생성하고 상기 디스플레이의 픽셀을 규정하도록 된, 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 이미터 패키지의 각각은 각 이미터 패키지의 바닥면에 땜납 패드에 의해 상기 기판에 결합된, 디스플레이. - 제25항에 있어서,
상기 땜납 패드는 상기 디스플레이를 볼 때에는 보이지 않도록 된, 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 이미터 패키지의 각각은 실질적으로 방수 기능이 있어서, 상기 디스플레이를 실내용 및 실외용 모두에 사용할 수 있도록 하는, 디스플레이. - 제21항에 있어서,
상기 이미터 패키지의 적어도 일부의 LED는 수직 방향으로 정렬된, 디스플레이 - 케이싱(casing);
상기 케이싱의 상면으로부터 내부로 연장하도록 상기 케이싱 내에 형성된 캐비티(cavity); 및
상기 케이싱에 접착되고 일체로 형성된 리드 프레임(lead frame)
을 포함하며,
상기 리드 프레임은 상기 캐비티로부터 발광하는 다수의 발광 소자(emitting device)가 선형으로 정렬되도록 유지하는 전도성 부분을 포함하고, 상기 리드 프레임은 상기 케이싱과 서로 협력하는 요소 또는 형상을 더 포함함으로써, 상기 요소 및 형상을 포함하지 않는 리드 프레임을 갖는 패키지에 비해, 상기 리드 프레임 및 케이싱 간의 방수 기능을 갖춘 견고한 연결이 가능한 것을 특징으로 하는 이미터 패키지. - 제29항에 있어서,
상기 요소 또는 형상은 상기 리드 프레임 내에 관통 구멍을 포함하는, 이미터 패키지. - 제29항에 있어서,
상기 요소 또는 형상은 상기 리드 프레임에 V자형 홈을 포함하는, 이미터 패키지. - 제29항에 있어서,
상기 요소 또는 형상은 측면 만입부(side indentation)를 포함하는, 이미터 패키지. - 제29항에 있어서,
상기 요소 또는 형상은 측면 탭(side tab)을 포함하는, 이미터 패키지.
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KR20140095887A (ko) | 발광 다이오드 패키지 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |