KR20120091905A - 발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛 Download PDF

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KR20120091905A
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Abstract

발광 다이오드 패키지는 외부로부터 인가된 구동전압에 응답하여 광을 발생하는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드에 각각 연결된 제1 메인리드 및 제2 메인리드, 상기 발광 다이오드가 실장되며, 상기 제1 메인리드, 및 상기 제2 메인리드를 고정하는 바디부를 포함한다. 또한, 일단부가 상기 제1 메인리드에 연결된 제1 서브리드 및 일단부가 상기 제2 메인리드에 연결되고 타단부가 상기 제1 서브리드의 타단부와 소정의 거리를 두고 마주하는 제2 서브리드를 포함한다. 또한, 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드 패키지를 다수개 구비한다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE AND BACK LIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 정전기의 방전전류로부터 보호되는 발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 비 발광형 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 못하기 때문에, 상기 표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 최근 백라이트 유닛은 전력 소모량을 줄이면서 색 재현성을 향상시키기 위하여 냉음극 형광 램프 대신 발광 다이오드 패키지를 채용하고 있다.
상기 발광 다이오드 패키지는 외부로부터 인가된 구동전압에 응답하여 광을 발생하는 반도체 소자인 발광 다이오드(LED: light emitting diode)를 구비한다. 상기 발광 다이오드는 상기 광을 발생하기 위해 전자와 홀의 재결합이라는 화합물 반도체의 특성을 이용한다.
그러나, 상기 발광 다이오드는 정전기가 방전될 때(일반적으로 정전기 방전(electrostatic discharge: ESD)이라고 불린다.) 발생하는 방전전류에 의해 불량(일반적으로 정전파괴라 불린다.)이 발생한다. 일반적으로 상기 방전전류로부터 상기 발광 다이오드를 보호하기 위해 상기 발광 다이오드 패키지는 트랜션트 전압 억제 다이오드(transient voltage suppressor diode) 또는 제너 다이오드(zener diode)를 구비한다.
본 발명은 정전기가 방전될 때 발생하는 방전전류로부터 보호할 수 있는 발광 다이오드 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 외부로부터 인가된 구동전압에 의해 광을 발생하며, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드, 상기 제1 전극에 연결된 제1 메인리드, 상기 제2 전극에 연결된 제2 메인리드, 상기 발광 다이오드가 실장되며, 상기 제1 메인리드, 및 상기 제2 메인리드를 고정하는 바디부를 포함한다. 또한, 일단부가 상기 제1 메인리드에 연결된 제1 서브리드 및 일단부가 상기 제2 메인리드에 연결되고 타단부가 상기 제1 서브리드의 타단부와 소정의 거리를 두고 마주하는 제2 서브리드를 포함한다. 이때, 상기 제2 서브리드는 상기 제1 서브리드와 함께 정전기를 방전한다.
이때, 상기 바디부는 상기 발광 다이오드가 실장되는 실장면, 상기 실장면에 대향하는 바닥면, 및 상기 바닥면으로부터 절곡되어 연장된 외측면을 포함한다.
또한, 상기 제1 서브리드의 타단부 및 상기 제2 서브리드의 타단부는 상기 바디부로부터 돌출된다. 상기 제1 서브리드는 일단이 상기 제1 메인리드와 연결되고 타단이 상기 외측면에 노출된 제1 고정리드부 및 상기 제1 고정리드부의 타단과 연결되고 상기 바디부로부터 돌출된 제1 방전리드부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 서브리드는 일단이 상기 제2 메인리드와 연결되고 타단이 상기 외측면에 노출된 제2 고정리드부 및 상기 제2 고정리드부의 타단과 연결되고 상기 바디부로부터 돌출되며 상기 제1 방전리드부와 소정의 거리를 두고 마주하는 제2 방전리드부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 방전리드부 및 상기 제2 방전리드부는 상기 외측면에 접촉한다. 이때, 상기 제1 방전리드부 및 상기 제2 방전리드부의 형상은 상기 외측면 상에서 다각형이다. 또한, 상기 다각형의 제1 방전리드부에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점과 상기 다각형의 제2 방전리드부에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점이 상기 거리를 두고 마주한다.
상기 바디부는 상기 외측면의 일영역에 홈부가 형성된다. 상기 홈부가 형성된 영역은 적어도 상기 외측면의 상기 제1 방전리드부의 단부에 대응하는 지점 및 상기 제1 방전리드부의 단부와 마주하는 상기 제2 방전리드부의 단부에 대응하는 지점을 포함한다.
상기 바디부는 상기 실장면으로부터 상기 바닥면까지 연장된 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀에 배치되어 상기 발광 다이오드에서 생성된 열을 방출하는 히트 싱크를 더 포함한다.
상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드 각각은 상기 바디부의 일부분을 관통한다. 상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드 각각은 일단부가 상기 실장면에 노출되며, 상기 일단부로부터 연장된 타단부가 바디부로부터 돌출된다. 이때, 상기 제1 전극을 상기 제1 메인리드의 일단부와 연결하는 제1 와이어 및 상기 제2 전극을 상기 제2 메인리드의 일단부와 연결하는 제2 와이어를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 베이스 부재, 상기 베이스 부재에 실장되며 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드 패키지 및 외부에서 인가된 구동전압을 상기 발광 다이오드 패키지들에 제공하는 배선을 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지들은 상술한 구조를 갖는 발광 다이오드 패키지들 중 어느 하나가 채용될 수 있다.
또한, 적어도 일측면을 통해 상기 발광 다이오드 패키지들로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면을 통해 출사하는 도광판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광판의 출사면으로부터 출사된 광을 확산하는 확산시트 및 상기 도광판을 사이에 두고 상기 확산시트와 마주하며, 상기 도광판으로부터 누설된 광을 상기 도광판으로 반사하는 반사시트를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 발광 다이오드 패키지는 상기 제1 및 제2 서브리드를 통해 정전기를 방전하여 상기 방전전류로부터 발광 다이오드를 보호한다.
또한, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드를 보호하기 위한 별도의 다이오드를, 예를 들면 트랜션트 전압 억제 다이오드(transient voltage suppressor diode) 또는 제너 다이오드(zener diode), 필요로 하지 않으므로 생산단가가 낮고, 구조가 단순하며, 휘도가 향상된다.
상기 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛은 전력 소모량이 감소하고, 휘도가 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지의 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1에 포함된 발광 다이오드의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛의 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드 패키지의 측면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이고, 도 4는 도 1에 포함된 발광 다이오드의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드 패키지(100)는 발광 다이오드(110), 한 쌍의 메인리드(120, 130), 바디부(160) 및 한 쌍의 서브리드(140, 150)를 포함한다.
상기 발광 다이오드(110)는 제1 전극 및 제2 전극을 통해 인가되는 구동전압에 응답하여 광을 발생한다. 상기 발광 다이오드(110)는 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 갖고, 상기 구동전압이 인가되면 전자와 정공이 이동하면서 재결합되어 상기 광을 발생한다.
도 4를 참조하여 상기 발광 다이오드에 대해 좀 더 상세히 검토한다. 다만, 도 4는 상기 발광 다이오드 패키지에 구비될 수 있는 하나의 발광 다이오드를 예시적으로 도시하고 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 기판(113)상에 순차적으로 적층된 n형 반도체층(114), 활성층(115), p형 반도체층(116)을 포함한다. 또한, 상기 p형 반도체층(116)에 연결된 p형 전극(111: 제1 전극) n형 반도체층(114)에 연결된 n형 전극(112: 제2 전극)을 포함한다.
상기 기판(113)은 사파이어를 포함하는 투명한 물질로 구성되며, 사파이어 이외에도 징크 옥사이드(zinc oxide: ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide: SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(aluminium nitride: AlN) 등으로 구성될 수 있다.
상기 n형 반도체층(114)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN 또는 GaN/AlGaN 과 같이 n형 질화물 반도체층으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 p형 반도체층(116)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN 또는 GaN/AlGaN과 같이 p형 질화물 반도체층으로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 활성층(115)은 다중 양자 우물(MQW) 구조의 InGaN/GaN층으로 구성될 수 있다.
상기 p형 반도체층(116) 및 활성층(115)의 일부분을 메사 식각(mesa etching)으로 제거하면, 상기 n형 반도체층(114) 상면의 일부가 외부에 노출된다. 이때, 상기 제1 전극(111)은 상기 p형 반도체층(116)에 구비되고, 상기 제2 전극(112)은 상기 메시 식각을 통해 외부에 노출된 상기 n형 반도체층(114)의 상면에 구비된다.
제1 메인리드(120)는 상기 발광 다이오드(110)의 상기 제1 전극(111)에 연결되고, 상기 제2 메인리드(130)는 상기 발광 다이오드(110)의 제2 전극(112)에 연결된다. 외부에서 인가된 구동전압은 상기 제1 메인리드(120)를 통해 상기 발광 다이오드(110)에 제공되고, 전압이 강하된 구동전압은 상기 제2 메인리드(130)를 통해 인출된다. 다시 말해, 상기 발광 다이오드(110)는 제1 메인리드(120)를 통해 제1 전압이 상기 제1 전극(111)에 제공되고, 제2 메인리드(130)를 통해 상기 제1 전압보다 전위가 낮은 제2 전압이 상기 제2 전극(112)을 통해 제공된다. 이때, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 전위차는 상기 강하된 구동전압의 레벨과 동일하다.
상기 바디부(160)는 상기 발광 다이오드(110)가 실장되며, 상기 제1 메인리드(120) 및 상기 제2 메인리드(130)를 고정한다. 상기 바디부(160)는 수지계 물질로 구성될 수 있다.
상기 바디부(160)는 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 발광 다이오드(110)가 실장되는 실장면(162), 상기 실장면(162)에 대향하는 바닥면(164), 및 상기 바닥면(164)으로부터 절곡되어 연장된 외측면(166)을 포함한다. 상기 발광 다이오드(110)는 수지계 접착시트(미도시) 또는 도전성 접착시트(미도시)를 통해 상기 실장면(162)에 실장될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 바닥면(164)이 사각형인 경우 외측면(166)은 4개의 영역(도 10 참조)으로 구획될 수 있다. 또한, 상기 바닥면(164)이 상기 실장면(162)의 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 외측면(166)이 상기 실장면(162)과 상기 바닥면(164) 사이의 거리보다 더 길게 연장될 수 있다. 이때, 상기 바디부(160)가 상기 실장면(162)으로부터 절곡되어 연장된 내측면(168)을 더 포함하면, 상기 바디부(160)는 상기 발광 다이오드(110)를 에워싸는 격벽(160w)을 구비한다. 이때, 상기 내측면(168)과 상기 바닥면(164)이 형성하는 공간에는 상기 발광 다이오드(110)를 보호하는 몰딩제가 충진될 수 있다.
또한, 상기 제1 메인리드(120) 및 상기 제2 메인리드(130) 각각은 상기 바디부(160)의 일부분을 관통할 수 있다. 이때, 상기 제1 메인리드(120) 및 상기 제2 메인리드(130) 각각은 일단부가 상기 실장면(162)에 노출되고, 상기 일단부로부터 연장된 타단부가 바디부(160)로부터 돌출된다.
예를 들면, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 제1 메인리드(120) 및 상기 제2 메인리드(130) 각각이 격벽(160w)을 관통하면, 각각의 일단부로부터 연장된 타단부는 외측면(166)으로부터 돌출된다.
이때, 제1 와이어(w1)을 통해 상기 제1 전극(111)과 상기 실장면(162)에 노출된 상기 제1 메인리드(120)의 일단부가 연결되고, 제2 와이어(w2)를 통해 상기 제2 전극(112)과 상기 제2 메인리드(130)의 일단부와 연결될 수 있다. 한편, 상술한 연결방법은 하나의 예시에 불과하고, 도 4에 도시된 상기 발광 다이오드의 구조를 변경하면, 다른 연결방법을 통해 상기 메인리드들(120, 130)과 상기 전극들(111, 112)을 각각 연결할 수도 있다.
상기 발광 다이오드(110)는 정전기가 방전될 때(즉, 방전전류가 흐를 때) 생성되는 열에 의해 손상(이하, 정전파괴)될 수 있다. 일반적으로 발광 다이오드(110)는 2㎸ 미만의 방전전압에서 흐르는 방전전류에 대해 저항성을 갖지만, 2㎸ 이상의 방전전압에서 흐르는 상기 방전전류에서는 상기 정전파괴가 발생한다. 상기 발광 다이오드 패키지(100)는 상기 정전파괴를 방지하기 위해 상기 제1 서브리드(140)와 상기 제2 서브리드(150)를 구비한다.
상기 제1 서브리드(140)와 상기 제2 서브리드(150)는 각각 상기 제1 메인리드(120)와 상기 제2 메인리드(130)에 연결된다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하면, 상기 제1 서브리드(140)의 일단부는 상기 제1 메인리드(120)에 연결되고, 상기 제2 서브리드(150)의 일단부는 상기 제2 메인리드(130)에 연결된다. 또한, 상기 제2 서브리드(150)의 타단부는 상기 제1 서브리드(140)의 타단부와 소정의 거리(d)를 두고 마주한다.
이때, 상기 제1 서브리드(140)의 타단부와 상기 제2 서브리드(150)의 타단부는 상기 바디부(160)로부터 돌출된 것이 바람직하다. 이는 바디부(160)의 외부에서 상기 정전기의 방전을 유도하기 위함이다.
상기 제1 서브리드(140)는 제1 고정리드부(142) 및 상기 제1 고정리드부(142)로부터 연장된 제1 방전리드부(144)를 포함한다. 상기 제1 고정리드부(142)의 일단은 상기 제1 메인리드(120)와 연결되고, 타단은 상기 외측면(166)에 노출된다. 또한, 상기 제1 방전리드부(144)는 상기 제1 고정리드부(142)와 연결되고, 상기 바디부(160)로부터 돌출된다.
상기 제2 서브리드(150)는 상기 제1 서브리드(140)에 대응하는 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 서브리드(150)는 제2 고정리드부(152) 및 상기 제2 고정리드부(152)로부터 연장된 제2 방전리드부(154)를 포함한다. 상기 제2 고정리드부(152)의 일단은 상기 제2 메인리드(130)와 연결되고, 타단은 상기 외측면(166)에 노출된다. 또한, 상기 제2 방전리드부(154)는 상기 제2 고정리드부(152)에 연결되고, 상기 바디부(160)로부터 돌출된다.
상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 외측면(166)에 접촉할 수 있다. 그에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(100)를 취급하는 과정에서 상기 방전리드부들(144, 154)이 상기 고정리드부들(142, 152)로부터 절단되는 불량을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제1 방전리드부(144) 및 상기 제2 방전리드부(154)는 상기 외측면(166) 상에서 다각형상을 가질 수 있다. 한편, 도 2에는 상기 외측면(166) 상에서 사각형상을 갖는 상기 방전리드부들(144, 154)을 도시하고 있으나, 그 형상 및 면적은 변형될 수 있다.
또한, 상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154)는 소정의 거리(d)를 두고 마주한다. 아래의 식 1에 따라 상기 정전기가 방전되는 임계방전전압(V: 단위는 v)이 결정된다. 즉, 축적된 음전하와 양전하의 전위차가 상기 임계방전전압보다 클 때 상기 정전기가 방전된다.
[식 1]
V = {(3000 × p × d) + 1350}
상기 식 1에서 상기 p는 대기압(단위는 atm)을 나타내며, 상기 d는 상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154)의 이격된 거리(단위는 m)를 나타낸다. 예를 들어, 1 기압 하에서 상기 거리(d)가 100㎛인 경우, 상기 임계방전전압은 1650V이다. 이는 상기 거리(d)가 100㎛인 경우, 축적된 음전하와 양전하의 전위차가 1650V 이상일 때(즉, 방전전압이 1650V 이상일 때) 정전기의 방전이 일어난다는 것을 의미한다. 다시 말해, 상기 거리(d)가 100㎛인 경우, 축적된 음전하와 양전하의 전위차가 1650V 이상일 때, 상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154) 사이에 존재하는 매질(예를 들면 공기)은 절연파괴가 일어나고, 상기 매질을 통해 방전전류가 흐른다.
이때, 상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154)의 이격된 거리(d)는 50㎛ 내지 1㎜인 것이 바람직하다. 상기 제1 방전리드부(144)와 상기 제2 방전리드부(154)의 이격된 거리(d)가 50㎛ 미만인 경우 상기 정전기의 방전이 너무 빈번히 일어나며, 상기 거리(d)가 1㎜를 초과하는 경우 상기 발광 다이오드(110)에 정전파괴가 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 측면도이다. 이하, 도 5를 참조하여 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지들을 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100-1)는 도 1 내지 도 4에 도시된 발광 다이오드 패키지(100)와 같이 발광 다이오드(110), 한 쌍의 메인리드(120, 130), 바디부(160) 및 한 쌍의 서브리드(140, 150)를 포함한다. 또한, 각각의 서브리드는 고정리드부와 외측면 상에서 다각형상인 방전리드부를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 각각의 서브리드(140, 150: 도 1 참조)는 상기 외측면(166) 상에서 오각형의 상기 제1 방전리드부(144-1) 및 상기 제2 방전리드부(154-1)를 갖는다. 또한, 상기 제1 방전리드부(144-1) 및 상기 제2 방전리드부(154-1)는 도 1에 도시된 것과 같이 상기 외측면(166)에 접촉한다.
이때, 상기 다각형의 제1 방전리드부(144-1)에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점과 상기 다각형의 제2 방전리드부(154-1)에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점이 서로 마주하는 것이 바람직하다. 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 제1 방전리드부(144-1)의 꼭지각이 가장 작은 꼭지점(144v)과 상기 제2 방전리드부(154-1)의 꼭지각이 가장 작은 꼭지점(154v)이 서로 마주하면, 전계 집중 효과가 발생하고 상기 임계방전전압이 낮아진다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면도이다. 이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100-2)는 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이 상기 제1 방전리드부(144-2) 및 상기 제2 방전리드부(154-2) 각각의 적어도 일부분이 상기 외측면(166)에 접촉된다.
이때, 상기 바디부(160)는 상기 외측면(166)의 일 영역에 홈부(160g)가 형성된다. 또한, 상기 홈부(160g)가 형성된 영역은 적어도 상기 외측면(166)의 상기 제1 방전리드부(144-2)의 단부에 대응하는 지점 및 상기 제1 방전리드부(144-2)의 단부와 마주하는 상기 제2 방전리드부(154-2)의 단부에 대응하는 지점을 포함한다. 즉, 서로 마주하는 상기 제1 방전리드부(144-2)의 단부와 상기 제2 방전리드부(154-2)의 단부는 상기 외측면(166)에 접촉하지 않는다.
그에 따라, 상기 제1 방전리드부(144-2)와 상기 제2 방전리드부(154-2) 각각은 적어도 일부분이 상기 외측면(166)에 접촉하여 상기 방전리드부들(144-2, 154-2)이 상기 고정리드부들(142, 152)로부터 절단되는 불량을 방지할 수 있다. 또한, 상기 홈부(160g)는 서로 마주하는 상기 제1 방전리드부(144-2)의 단부와 상기 제2 방전리드부(154-2)의 단부에 공기가 접촉할 수 있는 공간을 제공함으로써 상기 임계방전전압이 낮아진다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면도이다. 이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지(100-3)는 상기 발광 다이오드(110)에서 생성된 열을 외부로 방출하는 히트 싱크(HS)를 더 포함한다.
도 8 및 도 9에 도시된 것과 같이, 상기 바디부(160)는 상기 실장면(162)으로부터 상기 바닥면(164)까지 연장된 관통홀(160t)을 구비한다. 상기 관통홀(160t)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 8의 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면이 도 9에 도시된 것과 같이 사다리꼴일 수 있으며, 상기 실장면(162)에 평행하게 절단한 단면이 원형 또는 다각형일 수 있다.
상기 히트 싱크(HS)는 상기 관통홀(160t)에 배치된다. 상기 히트 싱크(HS)는 열 전도성이 좋은 금속으로 구성될 수 있고, 상기 관통홀(t)의 형상과 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
이때, 상기 히트 싱크(HS)의 일면(HS-162)은 상기 실장면(162)과 동일 평면을 이룰 수 있고, 상기 발광 다이오드(110)는 방열 효율을 향상시키기 위해 상기 히트 싱크(HS)의 일면(HS-162)에 실장될 수 있다. 또한, 상기 일면(HS-162)과 마주하는 타면은 상기 바닥면(164)과 동일 평면을 이룰 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 도시한 평면도이다. 이하, 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 설명한다. 다만, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
본 실시예에 따른 상기 발광 다이오드 패키지(100-4)는 다수개의 상기 제1 서브리드(140)와 상기 제2 서브리드(150)를 포함하고, 상기 제1 서브리드들(140)의 개수와 상기 제2 서브리드들(150)의 개수는 동일하다. 이때, 각각의 상기 제1 서브리드(140)의 일단부는 상기 제1 메인리드(120)에 연결되고, 각각의 상기 제2 서브리드(150)의 일단부는 상기 제2 메인리드(130)에 연결된다. 또한, 상기 제1 서브리드(140)들의 타단부와 상기 제2 서브리드들(150)의 타단부는 일대일로 마주한다. 이러한 상기 발광 다이오드 패키지(100-4)는 2 지점 이상에서 상기 정전기의 방전이 일어날 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 상기 제1 서브리드들(140)의 타단부들과 상기 제2 서브리드들(150)의 타단부들은 상기 바디부(160)로부터 돌출될 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(100-4)의 상기 바닥면(164: 도 2 참조)이 사각형이고, 상기 바닥면으로부터 절곡되어 연장된 외측면(166)이 4개의 영역(166-1 내지 166-4)으로 구획되는 경우, 한 쌍의 서브리드(140, 150)의 타단부들은 제1 영역(166-1)으로 돌출될 수 있고, 다른 한 쌍의 서브리드(140, 150)의 타단부들은 상기 제1 영역(166-1)과 마주하는 제2 영역(166-2)으로 돌출될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 11에 도시된 것과 같이, 일 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 백라이트 유닛(이하, 백라이트 유닛)은 베이스 부재(200), 상기 베이스 부재(200)에 실장된 다수의 발광 다이오드 패키지(100) 및 외부에서 인가된 구동전압을 상기 발광 다이오드 패키지들(100)에 제공하는 배선을 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지(100)는 상기 광을 발생한다. 이러한 발광 다이오드 패키지(100)는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 발광 다이오드 패키지들 중 어느 하나가 채용될 수 있으므로 상기 발광 다이오드 패키지(100)에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 베이스 부재(200)는 상기 백라이트 유닛의 골격을 이루는 판형 부재로 수지 기판이나 표면에 금속 산화막이 형성된 금속기판(예를 들면, 산화 알루미늄막(또는, 알루미나막)이 형성된 알루미늄 기판)이 채용될 수 있다.
상기 발광 다이오드 패키지들(100)은 도 11에 도시된 것과 같이 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 상기 배선은 각각의 상기 발광 다이오드 패키지(100)에 포함된 상기 제1 메인리드(120)에 제1 전압을 제공하는 제1 배선(310) 및 각각의 상기 발광 다이오드 패키지(100)에 포함된 상기 제2 메인리드(130)에 상기 제1 전압보다 전위가 낮은 제2 전압을 제공하는 제2 배선(320)을 포함한다. 한편, 상기 배선들은 동(Cu)과 같은 전도성 물질로 구성되고, 도금공정과 식각공정을 통해 형성될 수 있다.
상기 베이스 부재(200)에 커넥터(210)가 구비된 경우 상기 제1 배선은 외부로부터 구동전압이 인가되는 제1 핀(212)에 연결되고, 상기 제2 배선은 외부로부터 접지전압이 인가되는 제2 핀(214)에 연결된다.
도 12에 도시된 것과 같이, 상기 발광 다이오드 패키지들(100)이 직렬로 연결될 수도 있다. 이때, 상기 발광 다이오드 패키지들(100)은 직렬로 배열되고, 상기 배선은 상기 발광 다이오드 패키지들(100) 중 첫 번째 배열된 상기 발광 다이오드 패키지(100A)에 포함된 상기 제1 메인리드(120)에 제1 전압을 제공하는 제3 배선(330), 인접하는 발광 다이오드 패키지들(100) 사이의 상기 제2 메인리드(130)와 상기 제1 메인리드(120)를 연결하는 다수의 제4 배선(340)을 포함한다. 또한, 상기 발광 다이오드 패키지들(100) 중 마지막에 배열된 상기 발광 다이오드 패키지(100N)에 포함된 상기 제2 메인리드(130)에 상기 제1 전압보다 전위가 낮은 제2 전압을 제공하는 제5 배선(350)을 포함한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 측면도이다. 도 13에 도시된 백라이트 유닛은 도 11 또는 도 12에 도시된 백라이트 유닛에 도광판(400)을 더 포함한다.
상기 도광판(400)은 적어도 일 측면(410)을 통해 상기 발광 다이오드 패키지들(100)로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면(420)을 통해 출사한다.
상기 도광판(400)은 사각 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 도광판(400)은 상기 발광 다이오드 패키지들(100)에 인접한 측면(410), 상기 측면(410)의 일단으로부터 연장된 출사면(420) 및 상기 출사면(420)과 평행하고 상기 측면(410)의 타단으로부터 연장된 반사면(430)을 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지들(100)로부터 출사된 상기 광은 상기 도광판(400)의 측면(410)으로 입사되고, 상기 측면(410)을 통해 상기 도광판(400)의 내부로 입사된 광은 상기 출사면(420)을 통과하여 외부로 출사되거나, 상기 반사면(430)에 의해서 반사된 후 상기 출사면(420)을 통과해 출사된다.
이때, 상기 도광판(400)으로 입사되는 상기 광의 집광효율을 높이기 위해, 상기 발광 다이오드 패키지들(100) 각각의 발광면(100L)은 상기 도광판(400)의 상기 일 측면(410)과 평행한 것이 바람직하다.
또한, 상기 백라이트 유닛은 상기 출사면(420) 상측에 배치된 확산시트(500) 및, 상기 도광판(400)을 사이에 두고 상기 확산시트(500)와 마주하는 반사시트(600)를 더 포함 더 포함할 수 있다. 상기 반사시트(600)는 상기 도광판(400)에서 누설된 광을 상기 도광판(400)으로 재반사시키고, 상기 확산시트(500)는 상기 도광판(400)에서 출사된 상기 광을 확산시킨다. 그에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도는 향상된다.
도 13에서는 상기 발광 다이오드 패키지들(100)은 상기 도광판(400)의 일 측면에 인접하게 배치되었으나, 상기 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드 패키지들(100)이 상기 도광판(400)의 적어도 두 개의 측면에 각각 인접하여 배치될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 내지 100-4: 발광 다이오드 패키지
110: 발광 다이오드 120: 제1 메인리드
130: 제2 메인리드 140: 제1 서브리드
142: 제1 고정리드부 144, 144-1, 144-2: 제1 방전리드부
150: 제2 서브리드 152: 제2 고정리드부
154, 154-1, 154-2: 제2 방전리드부 160: 바디부
162: 실장면 164: 바닥면
166: 외측면 160t: 관통홀
200: 베이스 부재 210: 커넥터
310 내지 350: 배선 400: 도광판
410: 입사면 420: 출사면
430: 반사면 500: 확산시트
600: 반사시트 HS: 히트 싱크

Claims (20)

  1. 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 통해 인가되는 구동전압에 응답하여 광을 발생하는 발광 다이오드;
    상기 제1 전극에 연결된 제1 메인리드;
    상기 제2 전극에 연결된 제2 메인리드;
    상기 발광 다이오드가 실장되며, 상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드를 고정하는 바디부;
    일단부가 상기 제1 메인리드에 연결된 제1 서브리드; 및
    일단부가 상기 제2 메인리드에 연결되고 타단부가 상기 제1 서브리드의 타단부와 소정의 거리를 두고 마주하여 상기 제1 서브리드와 함께 정전기를 방전하는 제2 서브리드;
    를 포함하는 발광 다이오드 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 발광 다이오드가 실장되는 실장면, 상기 실장면에 대향하는 바닥면, 및 상기 바닥면으로부터 절곡되어 연장된 외측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 서브리드의 타단부 및 상기 제2 서브리드의 타단부는 상기 바디부로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 서브리드는, 일단이 상기 제1 메인리드와 연결되고 타단이 상기 외측면에 노출된 제1 고정리드부 및 상기 제1 고정리드부의 타단과 연결되고 상기 바디부로부터 돌출된 제1 방전리드부를 포함하고,
    상기 제2 서브리드는, 일단이 상기 제2 메인리드와 연결되고 타단이 상기 외측면에 노출된 제2 고정리드부 및 상기 제2 고정리드부의 타단과 연결되고 상기 바디부로부터 돌출되며 상기 제1 방전리드부와 소정의 거리를 두고 마주하는 제2 방전리드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 방전리드부와 상기 제2 방전리드부가 이격된 상기 거리는 50㎛ 내지 1㎜인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 방전리드부 및 상기 제2 방전리드부는 상기 외측면에 접촉하고,
    상기 제1 방전리드부 및 상기 제2 방전리드부의 형상은 상기 외측면 상에서 다각형인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 다각형의 제1 방전리드부에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점과 상기 다각형의 제2 방전리드부에 포함된 다수의 꼭짓점 중 꼭지각의 크기가 가장 작은 꼭짓점이 상기 거리를 두고 마주하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 방전리드부 및 상기 제2 방전리드부 각각은 적어도 일부분이 상기 외측면에 접촉된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 외측면의 일영역에 홈부가 형성되고,
    상기 홈부가 형성된 영역은,
    적어도 상기 외측면의 상기 제1 방전리드부의 단부에 대응하는 지점 및 상기 제1 방전리드부의 단부와 마주하는 상기 제2 방전리드부의 단부에 대응하는 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 실장면으로부터 상기 바닥면까지 연장된 관통홀을 구비하고,
    상기 관통홀에 배치되어 상기 발광 다이오드에서 생성된 열을 방출하는 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 히트 싱크는 상기 실장면과 동일 평면을 이루는 일면을 구비하고, 상기 발광 다이오드는 상기 히트 싱크의 일면에 실장된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  12. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드 각각은 상기 바디부의 일부분을 관통하고,
    상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드 각각은 일단부가 상기 실장면에 노출되며, 상기 일단부로부터 연장된 타단부가 바디부로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 전극을 상기 제1 메인리드의 일단부와 연결하는 제1 와이어; 및
    상기 제2 전극을 상기 제2 메인리드의 일단부와 연결하는 제2 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 서브리드와 상기 제2 서브리드 각각은 다수로 제공되고, 상기 제1 서브리드들의 개수와 상기 제2 서브리드들의 개수는 동일하며, 각각의 상기 제1 서브리드의 타단부와 각각의 상기 제2 서브리드의 타단부는 일대일로 마주하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패키지.
  15. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재에 실장되며 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드 패키지; 및
    외부에서 인가된 구동전압을 상기 발광 다이오드 패키지들에 제공하는 배선을 포함하고,
    상기 발광 다이오드 패키지들 각각은,
    제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드;
    상기 제1 전극에 연결된 제1 메인리드;
    상기 제2 전극에 연결된 제2 메인리드;
    상기 발광 다이오드가 실장되며, 상기 제1 메인리드 및 상기 제2 메인리드를 고정하는 바디부;
    일단부가 상기 제1 메인리드에 연결된 제1 서브리드; 및
    일단부가 상기 제2 메인리드에 연결되고 타단부가 상기 제1 서브리드의 타단부와 소정의 거리를 두고 마주하여 상기 제1 서브리드와 함께 정전기를 방전하는 제2 서브리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 배선은,
    상기 제1 메인리드에 제1 전압을 제공하는 제1 배선; 및
    상기 제2 메인리드에 상기 제1 전압보다 전위가 낮은 제2 전압을 제공하는 제2 배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지들은 직렬로 배열되고,
    상기 배선은,
    상기 발광 다이오드 패키지들 중 첫 번째 배열된 상기 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 제1 메인리드에 제1 전압을 제공하는 제3 배선;
    각각의 상기 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 제2 메인리드를 인접하는 상기 발광 다이오드 패키지에 포함된 제1 메인리드에 연결하는 제4 배선;
    상기 발광 다이오드 패키지들 중 마지막에 배열된 상기 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 제2 메인리드에 상기 제1 전압보다 전위가 낮은 제2 전압을 제공하는 제5 배선을 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 제15 항에 있어서,
    적어도 일측면을 통해 상기 발광 다이오드 패키지들로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면을 통해 출사하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지들 각각의 발광면은 상기 도광판의 일측면과 평행한 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 도광판의 출사면으로부터 출사된 광을 확산하는 확산시트; 및
    상기 도광판을 사이에 두고 상기 확산시트와 마주하며, 상기 도광판으로부터 누설된 광을 상기 도광판으로 반사하는 반사시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
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