KR20120066308A - 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치에 관한 것이다. 실시예의 광원 장치는, 전극이 형성된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 위치되는 발광소자 패키지; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는, 캐비티가 형성된 패키지몸체; 상기 캐비티 내에 위치되는 발광소자; 일단은 상기 패키지몸체에 위치되어 상기 발광소자와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 패키지몸체로부터 하향으로 연장되어, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 리드프레임; 상기 발광소자를 몰딩하는 몰드재; 를 포함하고, 상기 캐비티의 개구부는 상기 인쇄회로기판 방향으로 개구된다.
실시예는 후면 발광을 가능하게 하여 장치의 슬림화 및 조명의 미감을 증가시킬 수 있는 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치를 제공할 수 있다.

Description

광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치{Light source device, and backlight unit and display having the same}
본 발명의 실시예는 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 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 가진다.
따라서, 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.
발광소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 형태로 된 발광소자 패키지는 표시 장치의 광원으로 많이 사용되고 있다. 이러한 발광소자 패키지에서, 패키지 몸체에는 전극을 형성하는 리드프레임이 배치된다. 발광소자는 패키지 몸체에 배치되어 리드프레임과 전기적으로 연결된다. 발광소자 위에는 형광체층이 적층되고, 형광체층 위에는 수지층이 적층되어, 예를 들어 청색광을 발광하는 발광소자로부터의 광이 황색의 형광체를 거치면서 백색광이 발광되도록 할 수 있다.
표시 장치에서, 백라이트 유닛(Backlight unit; BLU)은 액정 패널이 화상을 표시할 수 있도록 액정 패널의 뒤에서 광을 비춰주는 광원 장치이다. 백라이트 유닛은 액정 패널의 후방에 도광판이 배치되고 도광판의 측면에 광원부가 배치되어 광원부로부터 출사되는 광을 도광판을 통해 액정 패널로 보내주는 에지형 백라이트 유닛과, 액정 패널의 후방에 광원부가 배치되어 광원부로부터의 빛을 직접 액정 패널로 보내주는 직하형 백라이트 유닛이 있다.
직하형 백라이트 유닛은 광원부에서 출사된 광이 바로 액정패널로 출사되기 때문에 도광판이 필요없는 장점이 있는 반면, 광원부에서 출사된 광이 충분히 확산된 상태에서 액정패널로 입사될 수 있도록 광원부와 광학시트(또는 확산판) 사이의 일정한 이격 거리를 유지해야 하므로 백라이트 유닛이 두꺼워진다는 단점이 있다.
최근, 백라이트 유닛의 주요 관심사 중 하나는 백라이트 유닛을 얇게 하는 것이다. 그러나, 종래의 직하형 백라이트 유닛의 구성에서는 광원부와 광학시트 사이의 거리를 어느 한도 이상으로는 좁힐 수 없어 슬림화에 장애요인이 되고 있다.
실시예는 후면 발광을 가능하게 하여 장치의 슬림화 및 조명의 미감을 증가시킬 수 있는 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치를 제공한다.
실시예의 광원 장치는, 전극이 형성된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 위치되는 발광소자 패키지; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는, 캐비티가 형성된 패키지몸체; 상기 캐비티 내에 위치되는 발광소자; 일단은 상기 패키지몸체에 위치되어 상기 발광소자와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 패키지몸체로부터 하향으로 연장되어, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 리드프레임; 상기 발광소자를 몰딩하는 몰드재; 를 포함하고, 상기 캐비티의 개구부는 상기 인쇄회로기판 방향으로 개구된다.
또한, 상기 패키지몸체의 하단은 상기 인쇄회로기판으로부터 소정 거리만큼 이격된다.
또한, 상기 소정 거리는 발광소자 패키지 높이의 2 내지 10배이다.
또한, 상기 몰드재에는 형광체가 포함된다.
또한, 상기 발광소자 패키지는, 상기 발광소자를 덮도록 상기 발광소자와 상기 몰드재 사이에 형성된 형광체층; 을 더 포함한다.
또한, 상기 인쇄회로기판의 표면에 형성된 반사층; 을 더 포함한다.
다른 실시예의 광원 장치는, 전극이 형성된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 위치되는 발광소자 패키지; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는, 패키지몸체; 상기 패키지몸체의 하면에 위치되는 발광소자; 일단은 상기 패키지몸체에 위치되어 상기 발광소자와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 패키지몸체로부터 하향으로 연장되어, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 리드프레임; 상기 발광소자를 덮는 몰드재; 를 포함하고, 상기 발광소자에서 발생되는 광의 적어도 일부는 상기 인쇄회로기판의 표면에 수직인 방향으로 방출된다.
또한, 상기 몰드재의 하단은 상기 인쇄회로기판으로부터 소정 거리만큼 이격된다.
또한, 상기 발광소자 패키지는 상기 인쇄회로기판에 표면실장기술(SMT)에 의해 실장된다.
다른 실시예의 광원 장치는, 전극이 형성된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 위치하며 캐비티를 가지는 패키지몸체를 포함하는 발광소자 패키지; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는, 상기 캐비티의 저면에 발광소자가 위치되어, 상기 발광소자로부터 발생되는 광의 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판을 향하도록 구성된다.
실시예의 백라이트 유닛은, 상기 광원 장치; 상기 광원 장치를 수납하기 위한 수납부재; 를 포함한다.
실시예의 표시 장치는, 화상표시부재; 상기 화상표시부재로 광을 조사하는 상기 백라이트 유닛; 을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 직하형의 백라이트 유닛이다.
실시예는 후면 발광을 가능하게 하여 장치의 슬림화 및 조명의 미감을 증가시킬 수 있는 광원 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛, 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 1b는 제1 실시예의 변형에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 도 1a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 위치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 도 1a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 복수 개 이격되어 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3a는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 3b는 제2 실시예의 변형에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 도 3a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4b는 도 3a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 복수 개 이격되어 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판에 배치된 광원 장치를 도시하는 단면도이다.
도 7은 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
상기의 실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위/상(on)"에 또는 "아래/하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위/상(on)"와 "아래/하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
제1 실시예
도 1a는 제1 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
발광소자 패키지(100)는 패키지 몸체(110), 리드프레임(121, 122), 발광소자(130), 몰드재(150) 등을 포함한다.
패키지 몸체(110)는 알루미나(alumina), 수정(quartz) 등의 재질을 이용하여 성형되며, 상면에 캐비티(C)가 일정 깊이로 형성될 수 있다.
리드프레임(121, 122)은 얇은 판으로 형성되어 전극으로 이용되고, 각각의 리드프레임(121, 122)은 전기적으로 서로 분리된다. 리드프레임(121, 122)의 일단(121a, 122a)은 패키지 몸체(110) 내로 삽입되어 발광소자(130)와 전기적으로 연결되고, 타단(121b, 122b)은 패키지 몸체(110)로부터 상향으로 연장된다. 리드프레임(121, 122)의 타단(121b, 122b)은 패키지 몸체(110)의 상단으로부터 일정 거리만큼 이격되게 상향으로 연장되다가 수평으로 절곡되어 편평한 면을 형성할 수 있다.
패키지 몸체(110)의 캐비티(C) 내에는 발광소자(130)가 배치되어, 리드프레임(121, 122)과 전기적으로 연결된다. 도시된 예는 수평구조의 발광소자(130)를 예시하지만, 발광소자(130)는 수직구조로 될 수도 있다. 발광소자(130)는 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)일 수 있다. 발광소자(130)의 양극 및 음극 단자는 와이어(135)에 의해 리드프레임(121, 122)에 선택적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 발광소자(130)는 플립칩 본딩에 의해 리드프레임(121, 122)과 연결될 수도 있다.
몰드재(150)는 발광소자(130)를 덮도록 캐비티(C) 영역을 충전한다. 몰드재(150)는 투명한 실리콘 또는 에폭시 재질의 수지로 형성될 수 있다. 몰드재(150)에는 형광체(140)가 포함될 수 있다. 형광체(140)는 발광소자(130)로부터 발광되는 광을 흡수하여 원하는 색상의 광을 발광할 수 있도록 한다. 예를 들어, 발광소자(130)가 청색광을 발광하고 형광체(140)가 황색이면, 형광체(140)를 통해 발광되는 광은 백색광이 된다.
상기 리드프레임(121, 122)은 발광소자 패키지(100)를 인쇄회로기판(PCB)에 표면실장기술(Surface Mount Technology; SMT)에 의해 실장할 때, 인쇄회로기판의 전극과 연결된다. 본 실시예의 발광소자 패키지(100)는 리드프레임(121, 122)의 타단(121b, 122b)이 아래로 향하도록 뒤집혀서 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이러한 구성에 의해 후면으로 발광하는 발광소자 패키지(100)를 구현할 수 있다.
도 1b는 제1 실시예의 변형에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 발광소자 패키지(101)에서는 형광체가 몰드재(150)에 포함되지 않고, 별도의 형광체층(141)이 발광소자(130)와 몰드재(150) 사이에 형성된다. 형광체층(141)은 발광소자(130)를 덮도록 형성된다. 이와 달리, 형광체층(141)은 발광소자(130)의 표면에 박막의 형태로 부착될 수도 있다.
형광체층(141)을 제외한 다른 구성은 도 1a에 도시된 발광소자 패키지(100)와 대체로 동일하다.
도 2a는 도 1a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2b는 도 1a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 복수 개 이격되어 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 광원 장치(200)는 인쇄회로기판(210)과, 발광소자 패키지(100)를 포함한다.
도 1a의 발광소자 패키지(100)는 뒤집혀진 상태로 인쇄회로기판(PCB)(210) 위에 배치되어, 인쇄회로기판(210)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 도 1a에서 발광소자 패키지(100)의 상단 부분은 도 2a에서는 하단이 되고, 하단 부분은 도 2a에서는 상단이 된다. 이하의 설명에서 발광소자 패키지(100)에 대한 방향은 도 2a에 도시된 대로 도면의 위방향이 상단이 되고, 아래방향이 하단이 된다.
인쇄회로기판(210)은 회로배선이 인쇄된 얇은 판이다. 인쇄회로기판(210)은 절연체인 에폭시 수지 또는 베이클라이트 수지로 만들어질 수 있다.
인쇄회로기판(210)에는 전극(211, 212)이 형성되어, 발광소자 패키지(100)의 리드프레임(121, 122)과 각각 전기적으로 연결된다. 발광소자 패키지(100)는 표면실장기술(SMT)에 의해 인쇄회로기판(210) 위에 실장될 수 있다.
인쇄회로기판(210)의 표면에는 반사층(220)이 형성될 수 있다. 이러한 반사층(220)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
발광소자 패키지(100)는 패키지 몸체(110), 리드프레임(121, 122), 발광소자(130), 몰드재(150) 등을 포함한다.
도시된 상태에서, 패키지 몸체(110)는 하면에 캐비티(C)가 형성된다. 따라서, 캐비티(C)의 개구부는 인쇄회로기판(210) 방향으로 개구된다. 발광소자(130)는 캐비티(C) 내에 그리고 패키지 몸체(110)의 하면에 배치된다. 발광소자(130)는 리드프레임(121, 122)과 전기적으로 연결된다. 상기 캐비티(C)는 몰드재(150)로 충전된다. 몰드재(150)는 형광체를 포함할 수 있고, 이러한 형광체는 발광소자(130)와 몰드재(150) 사이에 별도의 형광체층으로 형성될 수도 있다.
리드프레임(121, 122)의 일단(121a, 122a)은 패키지 몸체(110) 내로 삽입되어 발광소자(130)와 전기적으로 연결되고, 타단(121b, 122b)은 패키지 몸체(110)의 하단으로부터 하향으로 더 연장되어 인쇄회로기판(210)의 전극(211, 212)과 연결된다. 리드프레임(121, 122)의 타단(121b, 122b)은 인쇄회로기판(210)의 전극(211, 212)과 솔더(solder)(230)에 의해 연결될 수 있다.
실시예의 광원 장치(200)에서는 종래의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 일반적으로 실장되는 방향과 반대방향으로 발광소자 패키지(100)가 인쇄회로기판(210) 위에 실장된다. 리드프레임(121, 122)은 패키지 몸체(110)의 하단으로부터 소정 거리만큼 더 연장되어 인쇄회로기판(210)의 전극(211, 212)에 연결되므로, 패키지 몸체(110)의 하단과 인쇄회로기판(210)의 사이는 소정 거리만큼 이격된다. 상기 소정 거리는 발광소자 패키지(100)의 높이[패키지 몸체(110) 외측의 리드프레임(121, 122) 부분은 제외함]의 2 내지 10배 정도 될 수 있다.
이러한 광원 장치(200)에서, 발광소자(130)로부터의 광은 후면으로 발광되어 인쇄회로기판(210)과 발광소자 패키지(100) 사이의 공간을 통해 빠져나간다. 또한, 인쇄회로기판(210)의 표면에는 반사층(220)이 형성되므로, 인쇄회로기판(210)에 부딪히는 광은 반사되어 인쇄회로기판(210)과 발광소자 패키지(100) 사이의 공간을 통해 빠져나가게 된다. 이러한 구성의 광원 장치(200)를 통해 발광소자(130)로부터 발광되는 광은 후면으로 발광되어 밑면으로 깔리듯이 발광된다.
상기 광원 장치(200)는 표시 장치를 위한 백라이트 유닛, 조명 장치 등에 사용될 수 있다. 종래의 직하형 백라이트 유닛은 광원부에서 출사된 광이 충분히 확산된 상태에서 액정패널로 입사될 수 있도록 광원부와 광학시트(또는 확산판) 사이의 일정한 이격 거리를 유지해야 하므로 백라이트 유닛이 두꺼워지는 단점이 있다. 실시예에 따른 광원 장치(200)에서는, 발광소자(130)로부터 후면으로 출사되는 광은 어느 정도 확산된 상태에서 인쇄회로기판(210)의 표면으로부터 다시 확산되므로 광의 확산을 위해 필요한 광원부와 광학시트(또는 확산판) 사이의 이격 거리를 줄일 수 있다. 따라서, 실시예의 광원 장치(200)가 직하형의 백라이트 유닛에 사용될 경우, 백라이트 유닛의 두께를 감소시켜 슬림한 구성을 갖는 직하형 백라이트 유닛을 구성할 수 있다. 또한, 이러한 광원 장치(200)가 조명 장치에 사용되는 경우, 후면으로 발광되는 발광소자 패키지(100)에 의해 간단한 구성으로 간접조명이 가능하여, 심미적인 효과가 뛰어난 은은한 조명을 달성할 수 있다.
제2 실시예
도 3a는 제2 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
발광소자 패키지(300)는 패키지 몸체(310), 리드프레임(321, 322), 발광소자(330), 몰드재(350) 등을 포함한다.
패키지 몸체(310)는 알루미나(alumina), 수정(quartz) 등의 재질을 이용하여 성형된다.
리드프레임(321, 322)은 얇은 판으로 형성되어 전극으로 이용되고, 각각의 리드프레임(321, 322)은 전기적으로 서로 분리된다. 리드프레임(321, 322)의 일단(321a, 322a)은 패키지 몸체(310) 내로 삽입되어 발광소자(330)와 전기적으로 연결되고, 타단(321b, 322b)은 패키지 몸체(310)로부터 상향으로 연장된다. 리드프레임(321, 322)의 타단(321b, 322b)은 몰드재(350)의 상단으로부터 일정 거리만큼 이격되게 상향으로 연장되다가 수평으로 절곡되어 편평한 면을 형성할 수 있다.
패키지 몸체(310)에는 발광소자(330)가 배치되어, 리드프레임(321, 322)과 전기적으로 연결된다. 도시된 예는 수평구조의 발광소자(330)를 예시하지만, 발광소자(330)는 수직구조로 될 수도 있다. 발광소자(330)의 양극 및 음극 단자는 와이어(335)에 의해 리드프레임(321, 322)에 선택적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 발광소자(330)는 플립칩 본딩에 의해 리드프레임(321, 322)과 연결될 수도 있다. 발광소자(330)는 리드프레임(321, 322)에 의해 외부회로와 연결되어 구동될 수 있다.
몰드재(350)는 발광소자(330)를 덮도록 일정한 높이로 형성된다. 몰드재(350)는 투명한 실리콘 또는 에폭시 재질의 수지로 형성될 수 있다. 몰드재(350)에는 형광체(340)가 포함될 수 있다. 형광체(340)는 발광소자(330)로부터 발광되는 광을 흡수하여 원하는 색상의 광을 발광할 수 있도록 한다.
상기 리드프레임(321, 322)은 발광소자 패키지(300)를 인쇄회로기판(PCB)에 표면실장기술(SMT)에 의해 실장할 때, 인쇄회로기판의 전극과 연결된다. 본 실시예의 발광소자 패키지(300)는 리드프레임(321, 322)의 타단(321b, 322b)이 아래로 향하도록 뒤집혀서 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 이러한 구성에 의해 측면 또는 후면으로 발광하는 발광소자 패키지(300)를 구현할 수 있다.
본 실시예에서 발광소자(330)는 패키지 몸체(310)에 의해 둘러싸이지 않고, 발광소자(330)로부터 발광되는 광은 몰드재(350)를 통해 외부로 출사되므로 출사되는 광량을 증가시킬 수 있다.
도 3b는 제2 실시예의 변형에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 발광소자 패키지(301)에서는 형광체가 몰드재(350)에 포함되지 않고, 별도의 형광체층(341)이 발광소자(330)와 몰드재(350) 사이에 형성된다. 형광체층(341)은 발광소자(330)를 덮도록 형성된다. 이와 달리, 형광체층(341)은 발광소자(330)의 표면에 박막의 형태로 부착될 수도 있다.
형광체층(341)을 제외한 다른 구성은 도 3a에 도시된 발광소자 패키지(300)와 대체로 동일하다.
도 4a는 도 3a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다. 도 4b는 도 3a의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 복수 개 이격되어 배치된 광원 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 광원 장치(400)는 인쇄회로기판(410)과, 발광소자 패키지(300)를 포함한다.
도 3a의 발광소자 패키지(300)는 뒤집혀진 상태로 인쇄회로기판(PCB)(410) 위에 배치되어, 인쇄회로기판(410)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 도 3a에서 발광소자 패키지(300)의 상단 부분은 도 4a에서는 하단이 되고, 하단 부분은 도 4a에서는 상단이 된다. 이하의 설명에서 발광소자 패키지(300)에 대한 방향은 도 4a에 도시된 대로 도면의 위방향이 상단이 되고, 아래방향이 하단이 된다.
인쇄회로기판(410)에는 전극(411, 412)이 형성되어, 발광소자 패키지(300)의 리드프레임(421, 422)과 각각 전기적으로 연결된다. 발광소자 패키지(300)는 표면실장기술(SMT)에 의해 인쇄회로기판(410) 위에 실장될 수 있다.
인쇄회로기판(410)의 표면에는 반사층(420)이 형성될 수 있다. 이러한 반사층(420)은 포토 솔더 레지스트, 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
발광소자 패키지(300)는 패키지 몸체(310), 리드프레임(321, 322), 발광소자(330), 몰드재(350) 등을 포함한다.
도시된 상태에서, 발광소자(330)는 패키지 몸체(310)의 하면에 배치되어, 리드프레임(321, 322)과 전기적으로 연결된다. 몰드재(350)는 발광소자(330)를 덮도록 일정 높이로 형성된다. 몰드재(350)는 형광체를 포함할 수 있고, 이러한 형광체는 발광소자(330)와 몰드재(350) 사이에 별도의 형광체층으로 형성될 수도 있다.
리드프레임(321, 322)의 일단(321a, 322a)은 패키지 몸체(310) 내로 삽입되어 발광소자(330)와 전기적으로 연결되고, 타단(321b, 322b)은 패키지 몸체(310)로부터 하향으로 연장되어 인쇄회로기판(410)의 전극(411, 412)과 연결된다. 리드프레임(321, 322)의 타단(321b, 322b)은 몰드재(350)의 하단으로부터 더 연장되어 인쇄회로기판(410)의 전극(411, 412)에 솔더(solder)(430)에 의해 연결될 수 있다.
이러한 광원 장치(400)에서는 종래의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판 위에 일반적으로 실장되는 방향과 반대방향으로 발광소자 패키지(300)를 인쇄회로기판(410) 위에 실장한다. 리드프레임(321, 322)은 몰드재(350)의 하단으로부터 소정 거리만큼 더 연장되어 인쇄회로기판(410)의 전극(411, 412)에 연결되므로, 몰드재(350)의 하단과 인쇄회로기판(410) 사이는 소정 거리만큼 이격된다. 상기 소정 거리는 발광소자 패키지(300) 높이[패키지 몸체(310) 외측의 리드프레임(321, 322) 부분은 제외함]의 2 내지 10배 정도 될 수 있다.
발광소자(330)로부터 광은 측면 또는 후면[인쇄회로기판(410)의 표면에 수직인 방향]으로 발광된다. 또한, 인쇄회로기판(410)의 표면에는 반사층(420)이 형성되므로, 인쇄회로기판(410)에 수직인 방향으로 입사되는 광도 반사되어 발광소자 패키지(300)의 측면으로 발광된다. 이러한 구성의 광원 장치(400)를 통해 측면 또는 후면으로 발광되는 패키지를 구현할 수 있다.
상기 광원 장치(400)는 표시 장치를 위한 백라이트 유닛, 조명 장치 등에 사용될 수 있다. 이러한 광원 장치(400)가 직하형의 백라이트 유닛에 사용될 경우, 발광소자(330)로부터 측면 또는 후면으로 발광되는 발광소자 패키지(300)의 구성에 의해 백라이트 유닛의 두께를 감소시켜 슬림한 구성의 직하형 백라이트 유닛을 구성할 수 있다. 또한, 이러한 광원 장치(400)가 조명 장치에 사용되는 경우, 측면 또는 후면으로 발광되는 발광소자 패키지(300)에 의해 간단한 구성으로 간접조명이 가능하여, 심미적인 효과가 뛰어난 은은한 조명을 달성할 수 있다.
제3 실시예
도 5는 제3 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다. 이하의 설명에서 발광소자 패키지(500)에 대한 방향은 도 5에 도시된 대로 도면의 위방향이 상단이 되고, 아래방향이 하단이 된다.
발광소자 패키지(500)는 패키지 몸체(510), 리드프레임(521, 522), 발광소자(530), 몰드재(540), 반사판(550)을 포함한다.
패키지 몸체(510)는 PPA 수지, 유리, 실리콘, 에폭시 등의 투광성 재질을 이용하여 성형되며, 상면에 캐비티(C)가 일정 깊이로 형성된다. 패키지 몸체(510)에는 형광체(511)가 혼합된다.
리드프레임(521, 522)은 전극으로 이용되고, 각각의 리드프레임(521, 522)은 전기적으로 서로 분리된다. 리드프레임(521, 522)의 일단부는 외부에 노출되고, 타단부는 패키지 몸체(510)에 삽입된다.
패키지 몸체(510)의 캐비티(C) 내에는 발광소자(530)가 배치되어, 리드프레임(521, 522)과 전기적으로 연결된다. 발광소자(530)는 플립칩 본딩(Flip-Chip bonding)에 의해 리드프레임(521, 522)과 연결될 수 있다. 발광소자(530)는 리드프레임(521, 522)에 의해 외부회로와 연결되어 구동될 수 있다. 발광소자(530)는 예를 들어, LED칩일 수 있다.
발광소자(530)는, 기판(531)과, 상기 기판(531) 아래에 순차적으로 형성된 반사층(532), 제1 반도체층(533), 활성층(534), 제2 반도체층(535)을 포함한다. 실시예의 발광소자(530)는 수평구조의 발광 소자를 예시한 것이다.
기판(531)은, 투광성을 갖는 재질, 예를 들어, 사파이어(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, 그리고 GaAs 등이 사용될 수 있다.
기판(531) 아래에는 반사층(532)이 형성된다. 반사층(532)은 활성층(534)에서 발생되는 광을 패키지 몸체(510)의 하부 쪽으로 반사한다. 이러한 반사층(532)은 특정 파장 대역의 광을 반사시키는 DBR층(Distributed Bragg Reflector Layer)으로 구성될 수 있다. 상기 DBR층은 굴절율이 다른 두가지 물질을 교대로 쌓은 층으로 구성되어, 제1 파장 대역은 광을 투과시키고, 제2 파장 대역의 광은 반사시킬 수 있다.
반사층(532) 아래에는 제1 반도체층(533)이 형성된다. 제1 반도체층(533)은 InxAlyGa1-x-yN의 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(533)은 n형 도펀트가 도핑된 GaN층으로 이루어질 수 있다.
제1 반도체층(533) 아래에는 활성층(534)이 형성된다. 활성층(534)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN의 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 양자선(Quantum wire) 구조, 양자점(Quantum dot) 구조, 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물 구조(Multi Quantum Well; MQW) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성층(534)은 다중양자우물 구조의 InGaN/GaN층으로 이루어질 수 있다.
활성층(534)은 제1 반도체층(533) 및 제2 반도체층(535)으로부터 제공되는 전자 및 정공의 재결합(recombination) 과정에서 발생되는 에너지에 의해 광을 방출한다.
활성층(534) 아래에는 제2 반도체층(535)이 형성된다. 제2 반도체층(535)은 InxAlyGa1-x-yN의 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(535)은 p형 도펀트가 도핑된 GaN층 등으로 이루어질 수 있다.
제2 반도체층(535) 상에는 p형 전극(536)이 형성된다. 한편, 제2 반도체층(535), 활성층(534)의 일부는 식각(etching)으로 제거되어, 저면에 제1 반도체층(533)의 일부가 드러난다. 식각에 의해 드러난 제1 반도체층(533), 즉 활성층(534)이 형성되지 않은 제1 반도체층(533) 상에는 n형 전극(537)이 형성된다.
상기에서 제1 반도체층(533)은 n형 반도체로 형성되고, 제2 반도체층(535)은 p형 반도체로 형성되는 것으로 설명하였지만, 반대로 제1 반도체층(533)이 p형 반도체로 형성되고, 제2 반도체층(535)이 n형 반도체로 형성될 수도 있다.
발광소자(530)는 플립칩 본딩에 의해 리드프레임(521, 522)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, p형 전극(536)과 리드프레임(521) 사이 그리고 n형 전극(537)과 리드프레임(522) 사이에 솔더(solder)(560)가 위치되어 본딩될 수 있다. 이러한 발광소자(530)와 리드프레임(521, 522) 사이의 플립칩 본딩에 의해 더욱 콤팩트한 구성의 발광소자 패키지(500)를 구성할 수 있다.
상기에서 수평구조의 발광소자(530)를 예시하였지만, 수직구조의 발광소자가 패키지 몸체(510)의 캐비티(C) 내에 실장되어 리드프레임과 전기적으로 연결될 수도 있다.
몰드재(540)는 발광소자(530)를 덮도록 캐비티(C) 영역을 충전한다. 몰드재(540)는 수지로 형성될 수 있다.
몰드재(540) 위에는 반사판(550)이 형성될 수 있다. 상기 반사판(550)은 발광소자(530)로부터 입사되는 광을 반사한다. 이러한 반사판(550)은 특정 파장 대역의 광을 반사시키는 DBR층으로 구성될 수 있다.
본 실시예에서는, 발광소자(530)에서 활성층(534) 위에 반사층(532)이 위치되어, 활성층(534)에서 발광되는 광은 반사층(532)에 의해 반사되어 주로 패키지 몸체(510)의 측부 또는 하부로 출사된다. 이러한 구성에 의해 측면과 후면으로 발광하는 패키지를 구현할 수 있다.
또한, 발광소자(530)로부터 발광되는 광의 파장을 변환시키기 위한 형광체(511)는 몰드재(540) 내에 포함되지 않고, 패키지 몸체(510)에 혼합된다. 따라서, 몰드재(540)와 패키지 몸체(510) 사이로 습기가 침투해도, 패키지 몸체(510) 내로는 습기가 침투하기 어렵다. 또한, 패키지 몸체(510)에는 형광체(511)가 균일하게 분포되므로, 형광체는 습기와 거의 접촉되지 않는다. 따라서, 발광소자 패키지(500) 내로 습기의 침투로 인해 발광소자 패키지(500)의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 도 5의 발광소자 패키지가 인쇄회로기판에 배치된 광원 장치를 도시하는 단면도이다.
광원 장치(600)는 인쇄회로기판(601)과, 발광소자 패키지(500)를 포함한다.
발광소자 패키지(500)는 인쇄회로기판(PCB)(601) 위에 배치되어, 인쇄회로기판(601)과 전기적으로 연결된다.
인쇄회로기판(601)에는 전극(611, 612)이 형성되어, 발광소자 패키지(500)의 리드프레임(521, 522)과 각각 전기적으로 연결된다. 발광소자 패키지(500)는 인쇄회로기판(601) 위에 표면실장기술(SMT)에 의해 실장될 수 있다. 이때, 발광소자 패키지(500)의 리드프레임(521, 522)은 각각 인쇄회로기판(601)의 전극(611, 612)과 연결된다.
인쇄회로기판(601)의 표면에는 반사층(620)이 형성될 수 있다. 이러한 반사층(620)은 포토 솔더 레지스트, 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
발광소자(530)로부터 발광되는 광은 화살표로 도시된 바와 같이 패키지 몸체(510)의 측면을 통해 발광된다. 발광소자(530)로부터 패키지 몸체(510)의 하면[인쇄회로기판(601)의 표면에 수직인 방향]을 향해 발광된 광은 인쇄회로기판(601)에 형성된 반사층(620)에 의해 반사되어 패키지 몸체(510)의 측면으로 출사될 수 있다. 이러한 구성에 의해 측면 또는 후면으로 발광되는 발광소자 패키지를 구현할 수 있다.
상기 광원 장치(600)는 표시 장치를 위한 백라이트 유닛, 조명 장치 등에 사용될 수 있다. 이러한 광원 장치(600)가 직하형의 백라이트 유닛에 사용될 경우, 발광소자(530)로부터 측면 또는 후면으로 발광되는 발광소자 패키지(500)의 구성에 의해 백라이트 유닛의 두께를 감소시켜 슬림한 구성의 직하형 백라이트 유닛을 구성할 수 있다. 또한, 이러한 광원 장치(600)가 조명 장치에 사용되는 경우, 측면 또는 후면으로 발광되는 발광소자 패키지(500)에 의해 간단한 구성으로 간접조명이 가능하여, 심미적인 효과가 뛰어난 은은한 조명을 달성할 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다.
표시 장치(display; 700)는 화상표시부재(790) 및 백라이트 유닛을 포함한다. 여기서, 화상표시부재(790)는 예를 들어, 액정 패널과 같이 광을 받아서 화상을 표시할 수 있도록 구성된 부재를 말한다. 이하에서는, 화상표시부재(790)의 실시예로 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다.
액정 패널(790)은 TFT 기판 및 칼라 필터 기판 사이에 액정층이 주입되어 형성된다. 액정 패널(790)은 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 전극이 형성되어 있는 면이 마주하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현한다.
백라이트 유닛은 액정 패널(790)이 화상을 표시할 수 있도록 액정 패널(790)의 뒤에서 광을 비춰주는 광원 장치이다. 백라이트 유닛은 액정 패널(790)의 후방에 도광판이 배치되고 도광판의 측면에 광원부가 배치되어 광원부로부터 출사되는 광을 도광판을 통해 액정 패널(790)로 보내주는 에지형 백라이트 유닛과, 액정 패널(790)의 후방에 광원부가 배치되어 광원부로부터의 빛을 직접 액정 패널(790)로 보내주는 직하형 백라이트 유닛이 있다. 본 실시예의 백라이트 유닛은 직하형 백라이트 유닛을 나타내고 있다.
백라이트 유닛은 광원부(720), 광학시트(730) 및 반사판(740)을 갖는 백라이트 어셈블리(710)와, 프레임(750) 및 하부커버(770)를 갖는 수납부재를 포함할 수 있다.
광원부(720)는 액정 패널(790)의 후방에 배치되어, 광원부(720)로부터 발생되는 광은 직접 액정 패널(790)로 전달된다. 광원부(720)는 LED(light emitting diodes; 발광 다이오드), LD(laser diodes; 레이저 다이오드) 등의 발광소자가 인쇄회로기판에 실장되어 형성되고, 구동부(미도시)과 전기적으로 연결된다. 발광소자는 다수 개가 기판에 이격되어 배열된다. 도 2a, 도 4a 및 도 6에 도시된 광원 장치는 이러한 백라이트 유닛의 광원부(720)로 사용될 수 있다.
광학시트(730)는 광원부(720) 상에 일정한 거리만큼 이격되어 배치되며, 광원부(720)에서 방출되는 광이 확산, 굴절현상을 거치도록 하여 휘도 및 광 효율을 향상시킨다. 광학시트(730)는 하나 또는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학시트(730)는 확산 시트(diffusion sheet)와, 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수도 있고, 확산 시트의 기능과 프리즘 시트의 기능을 구비하는 하나의 광학시트로 구성될 수도 있다. 광학시트(730)의 종류와 수는 요구되는 휘도 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
광원부(720)의 하부에는 반사판(740)이 위치될 수 있다. 반사판(740)은 광원부(720)에서 후방으로 누설되는 광을 출사면 쪽으로 반사시켜 준다.
이러한 액정 패널(790) 및 백라이트 어셈블리(710)는 수납 및 고정되어야 하며, 이를 위해 프레임(750), 상부커버(760) 및 하부커버(770)가 사용된다.
프레임(750)과 하부커버(770)는 백라이트 어셈블리(710)를 수납하여 보호하는 수납부재가 된다. 백라이트 어셈블리(710)에는 광원부(720)만 포함될 수도 있고, 광학시트(730), 반사판(740) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 백라이트 어셈블리(710)에 포함되는 구성요소의 범위는 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있고, 본 발명을 제한하지 않는다.
프레임(750) 위에는 액정 패널(790)이 안착될 수 있다. 액정 패널(790)은 상부커버(760)와 프레임(750) 사이에 지지되어 수납된다. 상기 프레임(750), 상부커버(760) 및 하부커버(770)는 금속 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이다.
백라이트 유닛(800)은 프레임(850), 하부커버(870), 반사판(840), 광원부(820), 광학시트(830) 등을 포함한다.
프레임(850)과 하부커버(870)는 반사판(840), 광원부(820), 광학시트(830) 등을 수납하여 보호하는 수납부재가 된다.
하부커버(870) 상에는 광원부(820)가 배치된다. 도 2a, 도 4a 및 도 6에 도시된 광원 장치는 이러한 백라이트 유닛의 광원부(820)로 사용될 수 있다.
광원부(820)에는 인쇄회로기판(821)의 길이방향을 따라 다수의 발광소자(822)가 이격되어 배열될 수 있다. 하부커버(870)와 광원부(820) 사이에는 반사판(840)이 배치될 수 있다.
광원부(820) 위에는 일정한 이격 거리를 두고 광학시트(830)가 배치될 수 있다. 일반적으로 직하형의 백라이트 유닛에서는 광원부(820)로부터 발광된 광이 확산된 후, 광학시트(830)에 도달될 수 있도록 광원부(820)와 광학시트(830) 사이에 일정한 이격 거리를 필요로 한다.
도 2a, 도 4a 및 도 6에 도시된 광원 장치가 백라이트 유닛(800)의 광원부(820)로 사용될 경우, 발광소자로부터 발광되는 광은 발광소자의 측면 또는 하면으로 발광되면서 충분히 확산이 일어날 수 있다. 따라서, 광원부(820)와 광학시트(830) 사이의 이격 거리를 종래의 직하형 백라이트 유닛보다 줄일 수 있어서, 콤팩트한 구성의 백라이트 유닛을 구현할 수 있게 된다.
또한, 도 2a, 도 4a 및 도 6에 도시된 광원 장치가 조명 장치에 사용될 경우, 측면 또는 후면으로 발광되는 패키지에 의해 간단한 구성으로 간접조명이 가능하여, 심미적인 효과가 뛰어난 은은한 조명을 달성할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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 : 패키지 몸체
121, 122 : 리드프레임 130 : 발광소자
135 : 와이어 140 : 형광체
141 : 형광체층 150 : 몰드재
200 : 광원 장치 210 : 인쇄회로기판
211, 212 : 전극 220 : 반사층
500 : 발광소자 패키지 510 : 패키지 몸체
530 : 발광소자 531 : 기판
532 : 반사층 533 : 제1 반도체층
534 : 활성층 535 : 제2 반도체층
536 : p형 전극 537 : n형 전극
700 : 표시 장치 710 : 백라이트 어셈블리
720 : 광원부 730 : 광학시트
740 : 반사판 750 : 프레임
760 : 상부커버 770 : 하부커버
790 : 액정패널 800 : 백라이트 유닛
820 : 광원부 821 : 기판
822 : 발광소자 830 : 광학시트
840 : 반사판 850 : 프레임
870 : 하부커버

Claims (15)

  1. 전극이 형성된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 위치되는 발광소자 패키지;
    를 포함하고,
    상기 발광소자 패키지는, 캐비티가 형성된 패키지몸체; 상기 캐비티 내에 위치되는 발광소자; 일단은 상기 패키지몸체에 위치되어 상기 발광소자와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 패키지몸체로부터 하향으로 연장되어, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 리드프레임; 상기 발광소자를 몰딩하는 몰드재; 를 포함하고, 상기 캐비티의 개구부는 상기 인쇄회로기판 방향으로 개구되는 광원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패키지몸체의 하단은 상기 인쇄회로기판으로부터 소정 거리만큼 이격되는 광원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정 거리는 발광소자 패키지 높이의 2 내지 10배인 광원 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몰드재에는 형광체가 포함되는 광원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는, 상기 발광소자를 덮도록 상기 발광소자와 상기 몰드재 사이에 형성된 형광체층; 을 더 포함하는 광원 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 표면에 형성된 반사층;
    을 더 포함하는 광원 장치.
  7. 전극이 형성된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 위치되는 발광소자 패키지;
    를 포함하고,
    상기 발광소자 패키지는, 패키지몸체; 상기 패키지몸체의 하면에 위치되는 발광소자; 일단은 상기 패키지몸체에 위치되어 상기 발광소자와 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 패키지몸체로부터 하향으로 연장되어, 상기 전극과 전기적으로 연결되는 리드프레임; 상기 발광소자를 덮는 몰드재; 를 포함하고, 상기 발광소자에서 발생되는 광의 적어도 일부는 상기 인쇄회로기판의 표면에 수직인 방향으로 방출되는 광원 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몰드재의 하단은 상기 인쇄회로기판으로부터 소정 거리만큼 이격되는 광원 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 몰드재에는 형광체가 포함되는 광원 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는, 상기 발광소자를 덮도록 상기 발광소자와 상기 몰드재 사이에 형성된 형광체층; 을 더 포함하는 광원 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 표면에 형성된 반사층;
    을 더 포함하는 광원 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는 상기 인쇄회로기판에 표면실장기술(SMT)에 의해 실장되는 광원 장치.
  13. 전극이 형성된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 위치하며 캐비티를 가지는 패키지몸체를 포함하는 발광소자 패키지;
    를 포함하고,
    상기 발광소자 패키지는, 상기 캐비티의 저면에 발광소자가 위치되어, 상기 발광소자로부터 발생되는 광의 적어도 일부가 상기 인쇄회로기판을 향하도록 구성된 광원 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광원 장치;
    상기 광원 장치를 수납하기 위한 수납부재;
    를 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 화상표시부재;
    상기 화상표시부재로 광을 조사하는 제14항에 따른 백라이트 유닛;
    을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 직하형의 백라이트 유닛인 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016032178A1 (ko) * 2014-08-26 2016-03-03 엘지이노텍(주) 형광체 조성물, 이를 포함하는 발광 소자 패키지 및 조명 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070108501A (ko) * 2007-10-25 2007-11-12 서울반도체 주식회사 볼록면들을 구비하는 하부면을 갖는 도광판 및 그것을채택하는 백라이트 패널
KR20100049023A (ko) * 2007-06-14 2010-05-11 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 낮은 프로파일의 측면 방출 ｌｅｄ를 사용하는 박형의 플래시 또는 비디오 기록 광
KR20100092695A (ko) * 2009-02-13 2010-08-23 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지
KR20100106224A (ko) * 2009-03-23 2010-10-01 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 반도체 발광장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100049023A (ko) * 2007-06-14 2010-05-11 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 낮은 프로파일의 측면 방출 ｌｅｄ를 사용하는 박형의 플래시 또는 비디오 기록 광
KR20070108501A (ko) * 2007-10-25 2007-11-12 서울반도체 주식회사 볼록면들을 구비하는 하부면을 갖는 도광판 및 그것을채택하는 백라이트 패널
KR20100092695A (ko) * 2009-02-13 2010-08-23 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지
KR20100106224A (ko) * 2009-03-23 2010-10-01 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 반도체 발광장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016032178A1 (ko) * 2014-08-26 2016-03-03 엘지이노텍(주) 형광체 조성물, 이를 포함하는 발광 소자 패키지 및 조명 시스템
KR20160024533A (ko) * 2014-08-26 2016-03-07 엘지이노텍 주식회사 형광체 조성물 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지
CN106604976A (zh) * 2014-08-26 2017-04-26 Lg 伊诺特有限公司 荧光体成分、包括荧光体成分的发光元件封装和照明系统
US10385266B2 (en) 2014-08-26 2019-08-20 Lg Innotek Co., Ltd. Phosphor composition, light emitting element package comprising same, and lighting system

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