KR20120117145A - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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KR20120117145A
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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체, 상기 몸체의 상면 내에 서로 이격하여 위치하는 제1 반사컵과 제2 반사컵, 상기 제1 반사컵과 상기 제2 반사컵으로부터 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제1 연결 패드, 상기 제1 반사컵, 상기 제2 반사컵, 및 상기 제1 연결 패드와 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제2 연결 패드, 상기 제1 반사컵 내에 배치되는 제1 발광 소자, 및 상기 제2 반사컵 내에 배치되는 제2 발광 소자을 포함한다.

Description

발광 소자 패키지{Light emitting device package}
본 발명은 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생생하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시 예는 와이어 배선의 자유도를 향상시키고, 반사컵에 발광 소자가 틀어져서 본딩되는 것을 방지할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체, 상기 몸체의 상면 내에 서로 이격하여 위치하는 제1 반사컵과 제2 반사컵, 상기 제1 반사컵과 상기 제2 반사컵으로부터 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제1 연결 패드, 상기 제1 반사컵, 상기 제2 반사컵, 및 상기 제1 연결 패드와 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제2 연결 패드, 상기 제1 반사컵 내에 배치되는 제1 발광 소자, 및 상기 제2 반사컵 내에 배치되는 제2 발광 소자을 포함한다.
상기 제1 반사컵 및 상기 제2 반사컵은 상기 몸체의 상면으로부터 함몰될 수있다. 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는 상기 몸체와 다른 재질일 수 있다. 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는 형상 및 크기가 동일할 수 있다.
상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 중 어느 하나는 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 몸체는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide), 실리콘(Si), PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 및 인쇄회로기판(PCB) 중 어느 하나이고, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는 금속 재질일 수 있다.
상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각의 상부면은 상기 몸체의 상면과 수평일 수 있다. 상기 제1 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리와 상기 제1 반사컵과 상기 제2 연결 패드 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다. 상기 제1 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리는 상기 제2 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리와 동일할 수 있다. 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각은 직경이 적어도 0.15mm이상일 수 있다.
상기 몸체는 측면 및 바닥을 포함하는 캐비티(cavity)를 포함하며, 상기 제1 반사컵, 상기 제2 반사컵, 상기 제1 연결 패드, 및 상기 제2 연결 패드는 상기 몸체의 바닥 내에 서로 이격하여 위치할 수 있다. 상기 제1 연결 패드의 중심은 상기 제2 연결 패드의 중심에 정렬될 수 있다.
상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각은 상기 몸체의 상면으로부터 노출되는 상부면, 및 상기 상부면과 연결되고, 상기 몸체의 측면을 관통하여 노출되는 리드 프레임을 포함할 수 있다.
상기 리드 프레임은 상기 상부면으로부터 상기 몸체의 뒷면을 향하여 절곡되는 절곡부, 및 상기 절곡부와 연결되고, 상기 상부면과 수평이며, 일부가 상기 몸체의 측면과 뒷면으로부터 노출되는 수평부를 포함할 수 있다. 상기 상부면의 두께는 200um ~ 300um이고, 상기 리드 프레임의 두께는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다.
상기 제1 발광 소자는 서로 극성이 다른 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 서로 극성이 다른 제3 전극 및 제4 전극을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어, 상기 제2 전극과 상기 제1 연결 패드를 연결하는 제2 와이어, 상기 제1 연결 패드와 상기 제3 전극을 연결하는 제3 와이어, 및 상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제4 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어, 상기 제2 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제2 와이어, 상기 제1 반사컵과 상기 제3 전극을 연결하는 제3 와이어, 및 상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제4 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 연결하는 제2 와이어, 및 상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제3 와이어를 더 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지는 상기 몸체의 상면, 상기 제1 반사컵, 및 상기 제2 반사컵 내부를 채우는 봉지재를 더 포함할 수 있다.
실시 예는 와이어 배선의 자유도를 향상시키고, 반사컵에 발광 소자가 틀어져서 본딩되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제1 측면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제2 측면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제3 측면도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제4 측면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 AA' 방향으로의 단면도를 나타낸다.
도 9는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 BB' 방향으로의 단면도를 나타낸다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 직렬 연결을 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 병렬 연결을 나타낸다
도 12는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 직렬 연결을 나타낸다
도 13은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 14는 도 13에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 16은 도 15에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 17은 도 1에 도시된 제1 반사컵, 제2 반사컵, 제1 연결 패드, 및 제2 연결 패드를 나타낸다.
도 18은 도 13에 도시된 제1 반사컵, 제2 반사컵, 제1 연결 패드, 및 제2 연결 패드를 나타낸다.
도 19는 도 15에 도시된 제1 반사컵, 제2 반사컵, 제1 연결 패드, 및 제2 연결 패드를 나타낸다.
도 20은 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 제1 리드 프레임 및 제2 반사컵의 제2 리드 프레임을 나타낸다.
도 21은 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 제1 리드 프레임 및 제2 반사컵의 제2 리드 프레임을 나타낸다.
도 22a는 실시 예에 따른 제1 반사컵의 깊이를 나타낸다.
도 22b는 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 깊이를 나타낸다.
도 22c는 또 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 깊이를 나타낸다.
도 23은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 24는 도 23에 도시된 발광 소자 패키지의 단면도를 나타낸다.
도 25는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 26은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 27은 도 26에 도시된 제2 홈과 제3 홈의 단면도를 나타낸다.
도 28은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸다.
도 29는 도 1에 도시된 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자의 일 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 30은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 일 실시 예의 분해 사시도이다.
도 31은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(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 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제1 측면도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제2 측면도를 나타내고, 도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제3 측면도를 나타내고, 도 6은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제4 측면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 몸체(110), 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 제2 연결 패드(128), 제1 발광 소자(132) 제2 발광 소자(134), 제너 다이오드(Zenor diode, 150), 및 와이어들(151 내지 159)을 포함한다.
몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 바람직하게 몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.
몸체(110)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수도 있다. 몸체(110)가 전기 전도성을 갖는 재질인 경우, 몸체(110)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어 몸체(110)가 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)와 전기적으로 쇼트(short)되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
위에서 바라본 몸체(110) 상부면(106)의 형상은 발광 소자 패키지(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 것과 같은 발광 소자 패키지(100)는 엣지(edge) 타입의 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit)에 사용될 수 있으며, 휴대형 손전등이나 가정용 조명에 적용되는 경우, 몸체(110)는 휴대용 손전등이나 가정용 조명에 내장하기 용이한 크기와 형태로 변경될 수 있다.
몸체(110)는 상부가 개방되고, 측면(102)과 바닥(bottom, 103)으로 이루어진 캐비티(cavity)(105, 이하 "몸체 캐비티"라 한다)를 갖는다. 몸체 캐비티(105)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 몸체 캐비티(105)의 측면(102)은 바닥(103)에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
몸체 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 몸체 캐비티(105)의 모서리는 곡선일 수 있다. 도 7에 도시된 몸체 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 전체적으로 8각형의 형상일 수 있으며, 몸체 캐비티(105)의 측면(102)은 8개의 면들로 구분될 수 있으며, 제1 면들(301 내지 304)의 면적은 제2 면들(311 내지 314)의 면적보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 면들(301 내지 304)은 몸체(110)의 각 모서리 부분(321 내지 324)과 마주보는 몸체 캐비티(105)의 측면이고, 제2 면들(311 내지 314) 각각은 제1 면들(301 내지 304) 사이의 면일 수 있다.
제1 면들(301 내지 304)과 제2 면들(311 내지 314) 중에서 서로 마주보는 면들의 형상 및 면적은 동일할 수 있으며, 서로 마주보는 면들 중 일부는 곡면일 수 있다. 다른 실시 예에서 몸체 캐비티(105)의 측면(102)은 8개 이하 면들 또는 8개 이상의 면들을 포함할 수 있으며, 서로 마주보는 면들 중 일부는 곡면일 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 몸체(110)의 상면 내에 서로 이격하여 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 몸체 캐비티(105)의 바닥(103) 아래의 몸체(110) 내부에 서로 이격하여 배치될 수 있다. 제1 반사컵(122)은 몸체 캐비티(105)의 바닥 면으로부터 함몰되는 상부가 개방된 구조일 수 있다.
제1 반사컵(122)은 제1 바닥(122-1), 제1 측면(122-2), 및 제1 상부면(122-3)을 포함하며, 제1 바닥(122-1)과 제1 상부면(122-2) 사이에 제1 측면(122-2)이 배치되는 컵 구조일 수 있다. 제2 반사컵(124)은 제2 바닥(124-1), 제2 측면(124-2), 및 제2 상부면(124-2)을 포함하며, 제2 바닥(124-1)과 제2 상부면(124-2) 사이에 제2 측면(124-2)이 배치되는 컵 구조일 수 있다.
제1 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)은 상부가 개방되고 측면과 바닥으로 이루어지는 제1 캐비티(162)를 가질 수 있으며, 제1 반사컵(122)은 제1 캐비티(162) 내에 배치될 수 있다.
제2 반사컵(124)은 제1 캐비티(162)와 이격하여 몸체 캐비티(105)의 바닥 면으로부터 함몰되는 상부가 개방된 구조일 수 있다. 예컨대, 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)은 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어지는 제2 캐비티(164)를 가질 수 있으며, 제2 반사컵(124)은 제2 캐비티(164) 내에 배치될 수 있다. 이때 제2 캐비티(164)는 제1 캐비티(162)와 이격할 수 있다.
제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이에는 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)의 일부분(103-1)이 위치하며, 바닥(103)의 일부분(103-1)에 의하여 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 이격되고 격리될 수 있다.
위에서 바라본 제1 캐비티(162) 및 제2 캐비티(164)의 형상은 컵(cup) 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 각각의 측면은 각각의 바닥에 대하여 수직이거나 경사질 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각의 적어도 일부분은 몸체(110)를 관통하여 몸체(110) 외부로 노출될 수 있다. 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)의 적어도 일부가 몸체(110) 외부로 노출되기 때문에 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)로부터 발생하는 열을 몸체(110) 외부로 방출시키는 효율을 향상시킬 수 있다.
도 17은 도 1에 도시된 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)를 나타낸다.
도 1 및 도 17을 참조하면, 제1 반사컵(122)은 몸체(110)의 제1 측면(210)을 관통하여 일부가 노출되는 일단(142)을 갖는다. 이하 제1 반사컵(122)의 일단(142)을 "제1 리드 프레임"이라 한다.
제1 리드 프레임(142)은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 연결된다. 제1 리드 프레임(142)은 제1 절곡부(512) 및 제1 수평부(514)를 포함한다. 제1 절곡부(512)는 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)으로부터 몸체(110)의 뒷면(107)을 향하여 절곡될 수 있다. 제1 절곡부(512)와 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)이 이루는 각도는 예각일 수 있다.
제1 절곡부(512)는 내부에 적어도 하나의 제1 구멍(501)을 가질 수 있으며, 제1 구멍(501) 내에는 몸체(110)의 일부가 채워질 수 있다. 제1 수평부(514)는 제1 절곡부(512)와 연결되고, 제1 반사컵(122)의 바닥과 수평이며, 일부가 몸체(110)의 제1 측면(210) 및 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다.
제2 반사컵(124)은 몸체(110)의 제2 측면(220)을 관통하여 일부가 노출되는 일단(144)을 갖는다. 이하 제2 반사컵(124)의 일단(144)을 "제2 리드 프레임"이라 한다. 제2 리드 프레임(144)은 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 연결된다. 제2 리드 프레임(144)은 제2 절곡부(522) 및 제2 수평부(524)를 포함한다. 제2 절곡부(522)는 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)으로부터 몸체(110)의 뒷면(107)을 향하여 절곡될 수 있다. 제2 절곡부(522)와 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)이 이루는 각도는 예각일 수 있다.
제2 절곡부(522)는 내부에 적어도 하나의 제2 구멍(503)을 가질 수 있으며, 제1 구멍 내에는 몸체(110)의 일부가 채워질 수 있다. 제2 수평부(524)는 제2 절곡부(522)와 연결되고, 제2 반사컵(124)의 바닥과 수평이며, 일부가 몸체(110)의 제 2 측면(220) 및 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 반사컵(122)은 몸체(110)를 관통하여 제1 반사컵(122)의 뒷면(202)이 몸체(110)의 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다. 또한 제1 반사컵(122)의 일단(142)은 몸체(110)의 제1 측면(210)을 관통하여, 제1 측면(210)으로부터 돌출되어 몸체(110) 밖으로 노출될 수 있다.
제2 반사컵(124)은 몸체(110)를 관통하여 제2 반사컵(124)의 뒷면(204)이 몸체의 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다. 또한 제2 반사컵(124)의 일단(144)은 몸체(110)의 제2 측면(220)을 관통하여, 제2 측면(210)으로부터 돌출되어 몸체(100) 밖으로 노출될 수 있다. 노출되는 제1 반사컵(122)의 일단(142), 및 제2 반사컵(124)의 일단(144)의 형상은 직사각형, 정사각형, 또는 U자 형태 등과 같이 다양하게 형성될 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각의 일단(142,144) 및 하부면(202,204)은 몸체(110) 외부로 노출되기 때문에 실시 예는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)로부터 발생하는 열을 몸체(110) 외부로 방출시키는 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)으로부터 이격하여 몸체(110) 상면 내에 배치된다. 제2 연결 패드(128)는 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 및 제1 연결 패드(126)와 이격하여 몸체(110) 상면 내에 배치된다.
예컨대, 제1 연결 패드(126) 및 제2 연결 패드(128) 각각은 이격하여 몸체 캐비티(105)의 바닥(103) 내에 배치될 수 있다. 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)은 제1 연결 패드(126)와 제1 반사컵(122) 사이, 제1 연결 패드(126)와 제2 반사컵(124) 사이, 및 제1 연결 패드(126)과 제2 연결 패드(128) 사이에 배치될 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 서로 마주보는 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 중 어느 하나에 인접하여 배치되며, 제2 연결 패드(128)는 서로 마주보는 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 중 나머지 다른 하나에 인접하여 배치될 수 있다.
예컨대, 제1 연결 패드(126)는 서로 마주보는 제1 면들(311과 313, 또는 312와 314) 중 어느 하나(311)에 인접하여 배치되고, 제2 연결 패드(128)는 서로 마주보는 제1 면들(311과 313, 또는 312와 314) 중 나머지 다른 하나(313)에 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 연결 패드(126)의 중심은 서로 마주보는 제1 면들 중 어느 하나(311)의 중심(center)과 정렬되고, 제2 연결 패드(128)의 중심은 서로 마주보는 제1 면들 중 나머지 다른 하나(313)의 중심과 정렬될 수 있다.
제1 연결 패드(126)와 제2 연결 패드(128)는 서로 대칭적으로 몸체 캐비티(105)의 바닥(103) 내에 배치될 수 있다. 제1 연결 패드(126)와 제2 연결 패드(128)는 서로 마주보도록 정렬될 수 있다. 예컨대, 제1 연결 패드(126)의 중심은 제2 연결 패드(129)의 중심과 정렬될 수 있다.
또한 제1 연결 패드(126)와 제2 연결 패드(128)는 제1 기준선(410)을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 제1 기준선(410)은 서로 마주보는 제1 면들(312,314) 각각의 중심을 잇는 선일 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 몸체 캐비티(105)의 바닥으로부터 노출되는 상부면(610)과 몸체(110)의 제3 측면(230)을 관통하여 일부가 노출되는 일단(146)을 포함한다.
이하 제1 연결 패드(126)의 일단(146)을 "제3 리드 프레임"이라 한다.
제3 리드 프레임(146)은 제1 연결 패드(126)의 상부면(610)과 연결된다. 제3 리드 프레임(146)은 제3 절곡부(532) 및 제3 수평부(534)를 포함한다. 제3 절곡부(532)는 제1 연결 패드(126)의 상부면(610)으로부터 몸체(110)의 뒷면(107)을 향하여 절곡될 수 있다. 제3 절곡부(532)와 제1 연결 패드(126)의 상부면(610)이 이루는 각도는 예각일 수 있다. 제3 수평부(534)는 제3 절곡부(532)와 연결되고, 제1 연결 패드(126)의 상부면(610)과 수평이며, 일부가 몸체(110)의 제3 측면(230) 및 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다.
제2 연결 패드(128)는 몸체 캐비티(105)의 바닥으로부터 노출되는 상부면(620)과 몸체(110)의 제4 측면(240)을 관통하여 일부가 노출되는 일단(148)을 포함한다.
이하 제2 연결 패드(128)의 일단(148)을 "제4 리드 프레임"이라 한다.
제4 리드 프레임(148)은 제2 연결 패드(128)의 상부면(620)과 연결된다. 제4 리드 프레임(148)은 제4 절곡부(542) 및 제4 수평부(544)를 포함한다. 제4 절곡부(542)는 제2 연결 패드(128)의 상부면(620)으로부터 몸체(110)의 뒷면(107)을 향하여 절곡될 수 있다. 제4 절곡부(542)와 제2 연결 패드(128)의 상부면(620)이 이루는 각도는 예각일 수 있다. 제4 수평부(544)는 제4 절곡부(542)와 연결되고, 제2 연결 패드(128)의 상부면(620)과 수평이며, 일부가 몸체(110)의 제4 측면(240) 및 뒷면(107)으로부터 노출될 수 있다. 상술한 제1 내지 제4 절곡부들(512,522,532,544)은 몸체(110) 내부에 배치되고, 몸체(110) 외부로 노출되지 않을 수 있다.
제1 연결 패드(126)의 상부면(610)의 두께(T31)는 200um ~ 300um이고, 제3 리드 프레임(146)의 두께(T32)는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다. 제2 연결 패드(128)의 상부면(620)의 두께(T41)는 200um ~ 300um이고, 제4 리드 프레임(148)의 두께(T42)는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다.
제1 연결 패드(126) 및 제2 연결 패드(128) 각각은 와이어들이 본딩되기에 충분한 면적을 가져야 한다. 예컨대, 제1 연결 패드(126)의 중심을 지나는 최소 직경이 적어도 0.15mm 이상이고, 제2 연결 패드(128)의 중심을 지나는 최소 직경이 적어도 0.15mm 이상일 수 있다.
실시 예는 제1 연결 패드(126)와 제2 연결 패드(128)가 서로 대칭적으로 몸체 캐비티(105)의 바닥(103) 내에 배치되기 때문에, 몸체(110) 내에 배치되는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)이 안정적이고, 균형있게 배치될 수 있다. 이로 인하여 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)에 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)를 본딩할 때, 제1 발광 소자(132)과 제2 발광 소자(134)가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
제1 연결 패드(126) 및 제2 연결 패드(128) 각각의 적어도 일부분은 몸체(110)를 관통하여 몸체(110) 외부로 노출될 수 있다.
예컨대, 제1 연결 패드(126)의 일단(146)은 몸체(110)의 뒷면(107)으로부터 노출되고, 몸체(110)의 제3 측면(230)을 관통하여 몸체(110) 밖으로 노출될 수 있다. 몸체(110)의 제3 측면(230)은 몸체(110)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)과 수직인 어느 한 측면일 수 있다. 또한 제2 연결 패드(126)6)의 일단(148)은 몸체(110)의 뒷면(107)으로부터 노출되고, 몸체(110)의 제4 측면(240)을 관통하여 몸체(110) 밖으로 노출될 수 있다. 몸체(110)의 제3 측면(230) 및 제4 측면(240)은 몸체(110)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)과 수직인 측면일 수 있다.
제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)는 전기를 통할 수 있는 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)는 금속 재질, 예컨대, 은, 금, 또는 구리 등의 재질일 수 있으며, 이들을 도금한 금속 재질일 수 있다.
제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)는 몸체(110)와 다른 재질이고, 몸체(110)와 일체형이 아닐 수 있다. 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 형상 및 크기가 서로 동일할 수 있다. 또한 제1 연결 패드(126) 및 제2 연결 패드(128)은 형상 및 크기가 서로 동일할 수 있다.
제너 다이오드(150)는 발광 소자 패키지(100)의 내전압 향상을 위하여 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 중 어느 하나 상에 배치된다. 예컨대, 제너 다이오드(150)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 중 어느 하나의 상부면(122-3 또는 124-3)에 배치될 수 있다. 도 1의 실시 예에서는 제2 반사컵(124)의 상부면(122-1) 상에 제너 다이오드(150)가 마운트되나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 발광 소자(132)는 제1 반사컵(122)의 제1 캐비티(162) 내에 배치되고, 제2 발광 소자(134)은 제2 반사컵(124)의 제2 캐비티(164) 내에 배치된다. 예컨대, 제1 발광 소자(132)는 제1 반사컵(122)의 바닥(122-1) 상에 배치되고, 제2 발광 소자(134)은 제2 반사컵(124)의 바닥(124-1) 상에 배치될 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 반사컵(122)의 측면(122-2)으로부터 이격되며, 제2 발광 소자(134)는 제2 반사컵(124)의 측면(124-2)으로부터 이격될 수 있다.
제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)의 가로 및 세로의 길이는 400um ~ 1200um일 수 있고, 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)의 두께는 100um ~ 200um일 수 있다. 예컨대, 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134) 각각의 칩 사이즈는 가로×세로가 800um × 400um이고, 두께는 100um ~ 150um일 수 있다.
와이어들(152 내지 158)은 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 및 제1 연결 패드(126)를 전기적으로 연결한다. 제1 와이어(152)는 제1 발광 소자(122)과 제1 반사컵(132)을 연결하고, 제2 와이어(154)는 제1 발광 소자(122)과 제1 연결 패드(126)를 연결하며, 제3 와이어(156)는 제1 연결 패드(126)와 제2 발광 소자(124)을 연결하며, 제4 와이어(158)는 제2 발광 소자(124)과 제2 반사컵(134)을 연결할 수 있다.
제5 와이어(159)는 제2 반사컵(124)의 상부면(124-1)에 마운트된 제너 다이오드(150)와 제1 반사컵(122)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예컨대, 제5 와이어(159)의 일단은 제너 다이오드(150)에 본딩되고, 제5 와이어(159)의 나머지 다른 일단은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 본딩될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 달리, 제너 다이오드(150)가 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)에 마운트된 경우에는 제5 와이어(159)의 일단은 제너 다이오드(150)에 본딩되고, 나머지 다른 일단은 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 본딩될 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)과 이격하고, 전기적으로 분리되기 때문에 제1 발광 소자(122) 및 제2 발광 소자(124)와는 전기적으로 독립적이다. 그렇기 때문에 제1 연결 패드(126)는 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)를 전기적으로 안정하게 직렬 연결할 수 있어 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)는 빛을 발생하는 소자이며, 빛 발생과 더불어 열을 방출하는 열원이다. 제1 반사컵(122)은 열원인 제1 발광 소자(132)로부터 발생하는 열이 몸체(110)로 방사되는 것을 차단하며, 제2 반사컵(124)은 제2 발광 소자(134)로부터 발생하는 열이 몸체(110)로 방사되는 것을 차단한다. 즉 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)은 열원인 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(132)을 열적으로 분리시킨다. 또한 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 제1 발광 소자(132)가 조사한 빛과 제2 발광 소자(134)가 조사한 빛이 서로 간섭하지 않도록 차단하는 역할을 한다.
특히 실시 예는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)이 몸체(110)의 바닥(103) 내부에 형성되고, 몸체(110) 바닥의 일부가 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이에 배치되기 때문에, 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)의 열적 분리가 더욱 향상되고, 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자 (134) 간의 빛의 간섭이 더욱 억제될 수 있다. 결국 실시 예는 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)를 열적 및 광학적으로 서로 분리시킬 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 평면도를 나타낸다. 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 와이어들(151 내지 159)은 도시하지 않는다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)은 서로 일정 거리(D1) 이격하며, 그 사이에는 폴리프탈아미드로 이루어진 몸체(110) 바닥(103)의 일부분(103-1)이 개재된다.
열원을 분리하고 발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭을 효과적으로 차단하기 위하여 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124)의 이격 거리(D1)는 적어도 100um 이상 간격을 갖도록 한다.
또한 발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭을 효과적으로 차단하고, 반사 효율을 높이기 위하여 제1 발광 소자(132)는 제1 반사컵(122)의 측면(122-2)으로부터 일정 거리 이격하여 제1 반사컵(122)의 바닥(122-1)에 배치되며, 제2 발광 소자(134)는 제2 반사컵(124)의 측면(124-2)으로부터 일정 거리 이격하여 제2 반사컵(124)의 바닥(124-1)에 배치된다.
제1 반사컵(122)의 마주보는 측면들 각각으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한 제2 반사컵(124)의 마주보는 측면들 각각으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 거리는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한 제1 반사컵(122)의 단측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D21)는 제2 반사컵(124)의 단측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D22)와 동일하거나 다를 수 있다.
예컨대, 제1 반사컵(122)의 단측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D21)는 150um ~ 250um이고, 제1 반사컵(122)의 장측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D31)는 400um ~ 600um일 수 있다. 또한 제2 반사컵(124)의 단측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D22)는 150um ~ 250um이고, 제2 반사컵(124)의 장측면으로부터 제2 발광 소자(134)까지의 이격 거리(D32)는 400um ~ 600um일 수 있다.
제1 반사컵(122)에 배치되는 제1 발광 소자(132)와 제2 반사컵(124)에 배치되는 제2 발광 소자(134) 사이의 피치(pitch, P)는 2mm ~ 3mm일 수 있다.
제1 발광 소자(132)은 제1 반사컵(122)의 바닥 중앙에 마운트(mount)될 수 있고, 제2 발광 소자(134)은 제2 반사컵(124)의 바닥 중앙에 마운트될 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122)의 단측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D2)는 200um이고, 제1 반사컵(122)의 장측면으로부터 제1 발광 소자(132)까지의 이격 거리(D31)는 500um일 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 서로 일정 거리(D4) 이격하며, 그 사이에는 폴리프탈아미드로 이루어진 몸체(110)의 바닥(103)이 개재된다.
예컨대, 제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이의 이격 거리(D4)와 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다. 또한 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이의 이격 거리와 제2 반사컵(124)과 제2 연결 패드 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다.
제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 제1 연결 패드(126) 사이의 이격 거리(D4)는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이의 이격 거리(D1)와 동일할 수 있다. 또한 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 제2 연결 패드(128) 사이의 이격 거리는 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이의 이격 거리(D1)와 동일할 수 있다.
제2 연결 패드(128)는 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각과 서로 일정 거리 이격하며, 그 사이에는 폴리프탈아미드로 이루어진 몸체(110)의 바닥(103)이 개재된다.
제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이의 이격 거리와 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이의 이격 거리는 동일할 수 있다. 또한 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이의 이격 거리는 제2 반사컵(124)과 제2 연결 패드(128) 사이의 이격 거리와 동일할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 AA' 방향으로의 단면도를 나타내고, 도 9는 도 7에 도시된 발광 소자 패키지의 BB' 방향으로의 단면도를 나타낸다. 도 8 및 도 9에는 와이어들(152 내지 159)의 도시를 생략한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 반사컵(122)의 측면의 기울어진 각도(θ1)는 몸체 캐비티(105)의 측면(102)의 기울어진 각도와 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122)의 측면과 바닥이 이루는 각도(θ1)는 90° ~ 160°일 수 있다.
몸체 캐비티(105)의 측면(102)과 바닥(103)이 이루는 각도(θ2)는 140°~ 170°일 수 있다. 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 상단은 절곡된 테두리를 갖는다. 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 상단은 절곡된 형태일 수 있다. 즉 몸체 캐비티(105)는 몸체(110)의 상부면(802)과 바닥(103) 사이에 위치하고 몸체(110)의 상부면(802)과 단차를 가지며, 몸체(110)의 상부면(802)과 수평인 테두리부(804)를 가질 수 있다.
예컨대, 몸체 캐비티(105)의 측면(102)의 상단은 몸체 캐비티(105)의 상부면(802)과 단차를 가지며, 상부면(802)과 수평인 테두리부(804)를 가질 수 있다.
몸체 캐비티(105)의 상부면(802)과 테두리부(804) 사이의 단차(K1)는 50um ~ 80um이고, 테두리부(804)의 길이(K2)는 50um ~ 130um일 수 있다. 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 상단은 상술한 바와 같은 단차가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
이와 같이 단차를 갖는 테두리부(804)를 몸체 캐비티(105)의 측면(102) 상단에 갖도록 하는 것은 침투 경로를 길게 함으로써 가스(gas)가 외부로부터 발광 소자 패키지 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있도록 하여 발광 소자 패키지(100)의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
제1 반사컵(122)의 두께(T11)는 200um ~ 300um일 수 있다. 예컨대, 제1 반사컵(122)의 바닥(122-1), 측면(122-2) 및 상부면(122-3)의 두께는 200um ~ 300um일 수 있다. 제2 반사컵(124)의 두께(T21)는 200um ~ 300um일 수 있다. 예컨대, 제2 반사컵(124)의 바닥(124-1), 측면(124-2) 및 상부면(124-3)의 두께는 200um ~ 300um일 수 있다.
또한 몸체(110)의 제1 측면(210)으로 노출되는 제1 반사컵(122)의 일단의 두께(142)는 0.2mm ~ 0.3mm이고, 몸체(110)의 제2 측면(220)으로 노출되는 제2 반사컵(124)의 일단의 두께(144)는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다.
제1 반사컵(122)의 상부면(122-3) 및 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)은 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)과 평행하고, 제1 연결 패드(126) 및 제2 연결 패드(128 각각의 상부면은 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124)의 상부면과 평행할 수 있다. 그러나 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 몸체 캐비티(105)의 바닥(103)이 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3), 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3), 제1 연결 패드(126)와 제2 연결 패드(128) 각각의 상부면보다 높을 수 있다.
제1 연결 패드(126)의 두께(T31)는 200um ~ 300um이고, 몸체(110) 밖으로 노출되는 제1 연결 패드(126)의 일단(146)의 두께(T32)는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다. 제2 연결 패드(128)의 두께(T41)는 200um ~ 300um이고, 몸체(110) 밖으로 노출되는 제2 연결 패드(128)의 일단(148)의 두께(T42)는 0.2mm ~ 0.3mm일 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 도 8에 도시된 바와 같이, 몸체 캐비티(105) 내에는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)을 밀봉하여 보호하도록 봉지재(encapsulation material, 820)가 채워질 수 있다.
봉지재(820)는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)를 외부와 격리하기 위해 몸체 캐비티(105)는 물론, 제1 발광 소자(132)이 마운트된 제1 반사컵(122) 내부 및 제2 발광 소자(134)이 마운트된 제2 반사컵(124) 내부에도 충진될 수 있다.
봉지재(820)는 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 봉지재(820)는 몸체 캐비티(105) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
봉지재(820)는 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 형광체에 의해 발광 소자들(132,134)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다.
예컨대, 발광 소자들(132,134)이 청색 발광 다이오드이고, 형광체가 황색 형광체인 경우 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기되어 백색의 빛을 생성할 수 있다. 발광 소자들(132,134)이 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 봉지재(820)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다. 한편, 봉지재(820) 상에는 렌즈(미도시)가 더 형성되어, 발광 소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
발광 소자들(132,134) 간의 광 간섭 차단하고, 광 반사 효율을 향상시키기 위하여 제1 반사컵(122)의 깊이(H1)와 제2 반사컵(124)의 깊이(H2)는 발광 소자들(132,134)의 높이를 고려하여 결정될 수 있다. 제1 반사컵(122)의 깊이는 제2 반사컵(124)의 깊이와 동일할 수 있다.
도 22a는 실시 예에 따른 제1 반사컵(122)의 깊이(H1)를 나타낸다.
도 22a를 참조하면, 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)은 제1 반사컵(122)의 바닥(122-1)에 마운트된 제1 발광 소자(132)의 상부면과 수평일 수 있다. 제1 반사컵(122)의 깊이(H1)는 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)와 동일할 수 있다(H1=a1). 여기서, 깊이(H1)는 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 바닥(122-1) 사이의 거리일 수 있다. 도 22a에 도시된 제1 반사컵(122)에 대한 설명은 제2 반사컵(124)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 22b는 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 깊이(H2)를 나타낸다.
도 22b를 참조하면, 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)은 제1 반사컵(122)의 바닥(122-1)에 마운트된 제1 발광 소자(132)의 상부면보다 높을 수 있다. 즉 제1 반사컵(122)의 깊이(H2)는 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)보다 클 수 있다(H2>a1). 예컨대, 제1 반사컵(122)의 깊이(H2)는 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)보다 크고, 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)의 2배보다 작을 수 있다(a1<H2<2a1). 도 22b에 도시된 제1 반사컵(122)에 대한 설명은 제2 반사컵(124)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 22c는 또 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵의 깊이(H3)를 나타낸다.
도 22c를 참조하면, 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)은 제1 반사컵(122)에 마운트된 제1 발광 소자(132)의 상부면보다 낮을 수 있다. 제1 반사컵(122)의 깊이(H3)는 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)보다 작을 수 있다(H3<a1).
예컨대, 제1 반사컵(122)의 깊이(H3)는 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)보다 작고, 제1 발광 소자(132)의 높이(a1)의 1/2배보다 클 수 있다(a1/2<H3<a1). 도 22c에 도시된 제1 반사컵(122)에 대한 설명은 제2 반사컵(124)의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 직렬 연결을 나타낸다. 도 10을 참조하면, 제1 와이어(1052)의 일단은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)에 본딩(bonding)되고, 제1 와이어(1052)의 나머지 다른 일단은 제1 발광 소자(132)에 본딩될 수 있다. 또한 제2 와이어(1054)의 일단은 제1 발광 소자(132)에 본딩되고, 제2 와이어(1054)의 나머지 다른 일단은 제1 연결 패드(126)에 본딩될 수 있다.
또한 제3 와이어(1056)의 일단은 제1 연결 패드(126)에 본딩되고, 제3 와이어(1056)의 나머지 다른 일단은 제2 발광 소자(134)에 본딩될 수 있다. 또한 제4 와이어(1058)의 일단은 제2 발광 소자(134)에 본딩되고, 제4 와이어(1058)의 나머지 다른 일단은 제2 반사컵(134)의 상부면(124-3)에 본딩될 수 있다.
도 10에 도시된 발광 소자들(132,134)은 제1 내지 제4 와이어들(1052 내지 1058)의 본딩에 의하여 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 도 10에 도시된 발광 소자들(132,134) 사이의 직렬 연결은 발광 소자들(132,134)과 독립적인 연결 패드(126)6)를 매개체로 하기 때문에 제1 발광 소자(132)과 제2 발광 소자(134)을 전기적으로 안정하게 직렬 연결할 수 있어 발광 소자 패키지의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 병렬 연결을 나타낸다. 도 11을 참조하면, 제1 와이어(1152)의 일단은 제1 반사컵(132)의 상부면(122-3)에 본딩(bonding)되고, 제1 와이어(1152)의 나머지 다른 일단은 제1 발광 소자(132)에 본딩될 수 있다.
제2 와이어(1154)의 일단은 제1 발광 소자(132)과 본딩되고, 제2 와이어(1154)의 나머지 다른 일단은 제2 반사컵(134)의 상부면(124-3)과 본딩될 수 있다. 제3 와이어(1156)의 일단은 제1 반사컵(132)의 상부면(122-1)과 본딩되고, 제3 와이어(1156)의 나머지 다른 일단은 제2 발광 소자(134)에 본딩될 수 있다. 마지막으로 제4 와이어(1158)의 일단은 제2 발광 소자(134)에 본딩되고, 제4 와이어(1158)의 나머지 다른 일단은 제2 반사컵(134)의 상부면(124-1)에 본딩될 수 있다. 따라서 도 11에 도시된 발광 소자들(132,134)은 제1 내지 제4 와이어들(1154 내지 1158)의 본딩에 의하여 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 발광 소자들 사이의 직렬 연결을 나타낸다. 도 12를 참조하면, 제1 와이어(1252)의 일단은 제1 반사컵(132)의 상부면(122-1)에 본딩(bonding)되고, 제1 와이어(1252)의 나머지 다른 일단은 제1 발광 소자(132)에 본딩될 수 있다. 또한 제2 와이어(1154)의 일단은 제1 발광 소자(132)에 본딩되고, 제2 와이어(1154)의 나머지 다른 일단은 제2 발광 소자(134)에 직접 본딩될 수 있다. 제3 와이어(1156)의 일단은 제2 발광 소자에 연결되고, 제3 와이어(1156)의 나머지 다른 일단은 제2 반사컵(134)의 상부면(124-1)에 본딩될 수 있다.
도 12에 도시된 발광 소자들(132,134)은 제1 내지 제3 와이어들(1252 내지 1256)의 본딩에 의하여 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 도 10과 달리 제2 와이어(1254)에 의하여 제1 발광 소자(132)과 제2 발광 소자(134)이 연결 패드(126)6)를 매개체로 하지 않고 서로 직접 연결될 수 있다.
상술한 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 및 제너 다이오드(150)에 본딩된 와이어들 각각의 높이는 몸체 캐비티(105)의 상부면(106)의 높이보다 낮을 수 있다.
상술한 바와 같이 실시 예는 1컵 타입의 발광 소자 패키지가 아니라, 몸체 내에 분리된 2개의 반사컵들(122,124) 각각 내에 발광 소자(132,134)이 마운트된 구조이다. 이로 인하여 열원인 발광 소자들(132,134)을 서로 분리시키고, 발광 소자(132,134)로부터 발산되는 열을 반사컵(122,124)에 의하여 차단하여 열로 인한 발광 소자 패키지(100)의 몸체(110)의 변색을 방지하여 발광 소자 패키지(100)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 서로 분리된 2개의 반사컵들(122,124)에 의하여 발광 소자들(132,134) 각각으로부터 조사되는 광이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
도 29는 도 1에 도시된 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)의 일 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 29를 참조하면, 제1 발광 소자(132)는 기판(20), 발광 구조물(30), 전도층(40), 제1 전극(12) 및 제2 전극(14)을 포함한다. 제2 발광 소자(134)는 기판(20), 발광 구조물(30), 전도층(40), 제3 전극(14) 및 제4 전극(18)을 포함한다. 도 1에 도시된 제2 발광 소자(134)는 제1 발광 소자(132)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 제1 전극(12)과 제2 전극(14)은 서로 극성이 다르고, 제3 전극(16)과 제4 전극(18)은 서로 극성이 다를 수 있다.
기판(20)은 발광 구조물(30)을 지지하며, 투광성을 갖는 재질, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘(Si) 기판, 산화아연(ZnO) 기판, 및 질화물 반도체 기판 중 어느 하나 또는 GaN, InGaN, AlGaN, AlInGaN, SiC, GaP, InP, Ga203, 그리고 GaAs 중에서 적어도 어느 하나가 적층된 템플레이트(Template) 기판일 수 있다.
발광 구조물(30)은 제1 도전형 반도체층(32), 활성층(33), 제2 도전형 반도체층(34)을 포함한다. 제 1 도전형 반도체층(32)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있는데, n형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn, Se, Te 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체층(32) 상에 배치된다. 활성층(33)은 예를 들어, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 양자선(Quantum wire) 구조, 양자점(Quantum dot) 구조, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
활성층(33)은 제1 도전형 반도체층(32) 및 제2 도전형 반도체층(34)으로부터 제공되는 전자 및 정공의 재결합(recombination) 과정에서 발생되는 에너지에 의해 광을 생성할 수 있다. 활성층(33)은 다양한 파장을 갖는 광을 생성할 수 있는 층으로서, 생성하는 광의 파장 범위에 대하여 한정하지는 않는다.
활성층(33) 상에는 제2 도전형 반도체층(34)이 배치된다. 제2 도전형 반도체층(34)은 예를 들어 p형 반도체층으로 구현될 수 있는데, p형 반도체층은 InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
발광 구조물(30)은 제2 도전형 반도체층(34), 활성층(33), 및 제1 도전형 반도체층(32)의 일부분이 메사 식각(mesa etching)되어 제1 도전형 반도체층(32)의 일 영역이 노출될 수 있다.
전도층(40)은 제2 도전형 반도체층(34) 상에 배치된다. 전도층(40)은 전반사를 감소시킬 뿐만 아니라, 투광성이 좋기 때문에 활성층(33)으로부터 제2 도전형 반도체층(34)으로 방출되는 빛의 추출 효율을 증가시킬 수 있다. 전도층(40)은 발광 파장에 대해 투과율이 높은 투명한 산화물계 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 투명한 산화물계 물질로는 ITO(Indium Tin Oxide), TO(Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 및 ZnO(Zinc Oxide) 등이 있다. 다른 실시 예에서 전도층(40)은 생략될 수 있다.
제1 전극(12) 또는 제3 전극(16)은 노출되는 제1 도전형 반도체층(32) 영역 상에 이 배치되며, 제2 전극(14) 또는 제4 전극(18)은 제2 도전형 반도체층(34) 또는 전도층(40) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(12) 및 제3 전극(16)은 n형 전극이고, 제2 전극(14) 및 제4 전극(18)은 p형 전극일 수 있다. 제1 내지 제4 전극(12,14,16, 18)은 금속 물질, 예컨대, Ti, Al, Al alloy, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag, Ag alloy, Au, Hf, Pt, Ru 및 Au 등 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함하는 물질일 수 있으며, 그 형태는 단층 또는 다층일 수 있다. 도 10 내지 도 12에는 제1 내지 제4 전극들(12 내지 18)을 도시한다.
도 10을 참조하면, 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 어느 하나는 제1 반사컵(122)과 전기적으로 연결되고, 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 어느 하나는 제2 반사컵(124)과 전기적으로 연결된다. 그리고 제1 연결 패드(126)는 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 나머지 다른 하나와 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 나머지 다른 하나를 전기적으로 연결한다.
예컨대, 제1 와이어(1052)에 의하여 제1 발광 소자(132)의 제1 전극(12)은 제1 반사컵(122)에 전기적으로 연결되고, 제4 와이어(1058)에 의하여 제2 발광 소자(134)의 제4 전극(18)은 제2 반사컵(124)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 연결 패드(126)는 제2 와이어(1054)) 및 제3 와이어(1056)에 의하여 제1 발광 소자(122)의 제2 전극(14)과 제2 발광 소자(124)의 제3 전극(16)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 와이어(1054)에 의하여 제1 발광 소자(132)의 제2 전극(14)은 제1 연결 패드(126)와 전기적으로 연결되고, 제3 와이어(1056)에 의하여 제2 발광 소자(134)의 제3 전극(16)은 제1 연결 패드(126)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 어느 하나는 제1 반사컵(122)과 전기적으로 연결되고, 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 어느 하나는 제2 반사컵(124)과 전기적으로 연결된다. 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 나머지 다른 하나는 제2 반사컵(124)과 전기적으로 연결되고, 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 나머지 다른 하나는 제1 반사컵(122)과 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 와이어(1052)에 의하여 제1 발광 소자(132)의 제1 전극(12)은 제1 반사컵(122)에 전기적으로 연결되고, 제4 와이어(1058)에 의하여 제2 발광 소자(134)의 제4 전극(18)은 제2 반사컵(124)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 와이어(1154)에 의하여 제2 전극(14)은 제2 반사컵(124)과 전기적으로 연결되고, 제3 와이어(1156)에 의하여 제3 전극(16)은 제1 반사컵(122)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 어느 하나는 제1 반사컵(122)과 전기적으로 연결되고, 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 어느 하나는 제2 반사컵(124)과 전기적으로 연결된다. 제1 전극(12) 및 제2 전극(14) 중 나머지 다른 하나는 제3 전극(16) 및 제4 전극(18) 중 나머지 다른 하나에 전기적으로 연결된다.
예컨대, 제1 와이어(1252)에 의하여 제1 발광 소자(132)의 제1 전극(12)은 제1 반사컵(122)에 전기적으로 연결되고, 제4 와이어(1258)에 의하여 제2 발광 소자(134)의 제4 전극(18)은 제2 반사컵(124)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 와이어(1254)에 의하여 제2 전극(14)은 제3 전극(16)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타내고, 도 14는 도 13에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타내고, 도 18은 도 13에 도시된 제1 반사컵(122'), 제2 반사컵(124'), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)를 나타낸다.
도 18에 도시된 제1 반사컵(122')의 제1 리드 프레임(142-1)은 제1 절곡부(512-1) 및 제1 수평부(514-1)를 포함하며, 제2 반사컵(124')의 제2 리드 프레임(144-1)은 제2 절곡부(522-1) 및 제2 수평부(524-1)를 포함한다. 도 18에 도시된 제1 절곡부(512) 및 제2 절곡부(522)는 도 17에 도시된 제1 절곡부(512) 및 제2 절곡부(522)와 달리 내부에 구멍을 가지지 않는다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타내고, 도 16은 도 15에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타내고, 도 19는 도 15에 도시된 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124'), 제1 연결 패드(126), 및 제2 연결 패드(128)를 나타낸다.
도 19에 도시된 제1 반사컵(122)의 제1 리드 프레임(142)은 제1 절곡부(512) 및 제1 수평부(514)를 포함하며, 제2 반사컵(124')의 제2 리드 프레임(144-1)은 제2 절곡부(522-1) 및 제2 수평부(524-1)를 포함한다. 도 19에 도시된 제1 절곡부(512)는 도 17에 도시된 바와 동일하고, 도 19에 도시된 제2 절곡부(522-1)는 도 18에 도시된 바와 동일할 수 있다.
즉 도 19에 도시된 제1 반사컵(122)의 제1 리드 프레임(142)의 제1 절곡부(512)는 내부에 적어도 하나의 구멍을 가지나, 제2 반사컵(124')의 제2 리드 프레임(144-1)의 제2 절곡부(522-1)는 내부에 구멍을 가지지 않을 수 있다.
도 20은 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵(122)의 제1 리드 프레임(652) 및 제2 반사컵(124)의 제2 리드 프레임(654)을 나타낸다.
도 20을 참조하면, 제1 리드 프레임(652)은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 연결되고, 몸체(110)의 제1 측면(210)을 관통하여 외부로 노출된다. 제1 리드 프레임(652)은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 수평이며, 몸체(110)의 제1 측면(210) 밖으로 노출되는 제1 리드 프레임(652) 부분도 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 수평일 수 있다.
제2 리드 프레임(654)은 제2 반사컵(122)의 상부면(124-3)과 연결되고, 몸체(110)의 제2 측면(220)을 관통하여 외부로 노출된다. 제2 리드 프레임(654)은 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 수평이며, 몸체(110)의 제2 측면(220) 밖으로 노출되는 제2 리드 프레임(654) 부분도 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 수평일 수 있다.
도 21은 다른 실시 예에 따른 제1 반사컵(122)의 제1 리드 프레임(660) 및 제2 반사컵(124)의 제2 리드 프레임(670)을 나타낸다.
도 21을 참조하면, 제1 반사컵(122)의 제1 리드 프레임(660)은 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 연결되고, 몸체(110)의 제1 측면(210)을 관통하여 외부로 노출된다. 제1 리드 프레임(660)은 수평부(662) 및 노출 절곡부(664)를 포함한다.
수평부(662)는 제1 반사컵(122)의 상부면(122-3)과 연결되며, 상부면(122-3)과 수평이고, 몸체(110) 내부에 위치할 수 있다. 노출 절곡부(664)는 수평부(662)와 연결되고, 몸체(110)의 제1 측면(210) 밖으로 노출되는 부분일 수 있다. 노출 절곡부(664)는 몸체(110)의 제1 측면(210)의 외주면과 접촉할 수 있다.
또한 제2 반사컵(124)의 제2 리드 프레임(670)은 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 연결되고, 몸체(110)의 제2 측면(220)을 관통하여 외부로 노출된다. 제2 리드 프레임(670)은 수평부(672) 및 노출 절곡부(674)를 포함한다.
수평부(672)는 제2 반사컵(124)의 상부면(124-3)과 연결되며, 상부면(124-3)과 수평이고, 몸체(110) 내부에 위치할 수 있다. 노출 절곡부(674)는 수평부(672)와 연결되고, 몸체(110)의 제2 측면(220) 밖으로 노출되는 부분일 수 있다. 노출 절곡부(674)는 몸체(110)의 제2 측면(210)의 외주면과 접촉할 수 있다.
도 23은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1)를 나타내며, 도 24는 도 23에 도시된 발광 소자 패키지(100-1)의 단면도를 나타낸다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-1)는 몸체(110), 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 제2 연결 패드(128), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 제너 다이오드(Zenor diode, 150), 와이어들(151 내지 159), 차단 격벽(680)을 포함한다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 23을 참조하면, 차단 격벽(680)은 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이에 위치하는 캐비티(105)의 바닥(103)의 일 부분 상에 배치된다. 차단 격벽(680)은 제1 발광 소자(132)가 조사한 빛과 제2 발광 소자(134)가 조사한 빛이 서로 간섭하는 것을 차단하는 역할을 한다.
차단 격벽(680)의 높이(H4)는 제1 발광 소자(122) 및 제2 발광 소자(124)에 본딩된 와이어들(152 내지 158)의 높이보다 크고, 캐비티(105) 측벽(102)의 높이 보다 작을 수 있다. 차단 격벽(680)은 몸체(110)와 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 캐비티 (105)의 바닥(103)과 일체형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이, 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이, 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이, 및 제2 반사컵(124)과 제2 연결 패드(128) 사이에 위치하는 캐비티(105)의 바닥(103)의 다른 부분 상에는 차단 격벽(680)이 위치하지 않는다.
차단 격벽(680)은 캐비티(105)의 바닥(103)으로부터 돌출되는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 23에 도시된 차단 격벽(680)은 직육면체 형상이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다면체, 반구형, 피라미드, 돔(dome) 등과 같이 다양한 형태로 구현할 수 있다.
도 25는 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-2)를 나타낸다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다. 도 25에 도시된 와이어들(1252, 1254,1258)의 연결은 도 12에 도시된 직렬 연결을 나타낸다.
도 12 및 도 25를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-2)는 몸체(110), 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 제2 연결 패드(128), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 제너 다이오드(Zenor diode, 150), 와이어들(1252 , 1254, 1258), 및 차단 격벽(680-1)을 포함한다.
차단 격벽(680-1)은 도 23에 도시된 차단 격벽(680-1)과 유사한 형태이다. 다만, 차단 격벽(680-1)은 제1 홈(682)을 갖는다. 제1 홈(682)은 차단 격벽(680-1)의 상면으로부터 함몰되는 형태이며, 차단 격벽(680-1)의 일 측으로부터 타 측으로 개방된다. 예컨대, 제1 홈(682)은 상면이 개방되고, 제1 반사컵(122) 및 제2 반사컵(124) 각각의 방향으로 개방될 수 있다. 제1 홈(682)은 제1 반사컵(122)에 실장된 제1 발광 소자(132)의 제2 전극(14)과 제2 반사컵(124)에 실장된 제2 발광 소자(134)의 제1 전극(16)에 정렬될 수 있다. 제1 홈(682)은 캐비티(105)의 바닥(103)을 노출하거나, 또는 노출하지 않을 수 있다.
제1 와이어(1252)는 제1 반사컵(122)과 제1 발광 소자(122)의 제1 전극(12)을 전기적으로 연결하고, 제4 와이어(1258)는 제2 반사컵(124)과 제2 발광 소자(124)의 제2 전극(18)을 전기적으로 연결한다.
제2 와이어(1254)는 제1 발광 소자(122)의 제2 전극(14)과 제2 발광 소자(124)의 제3 전극(16)을 전기적으로 연결한다. 제2 와이어(1254)는 홈(632)을 통하여 제2 전극(14)과 제3 전극(16)을 연결할 수 있다. 즉 제2 와이어(1254)의 일 부분은 제1 홈(682) 내에 배치될 수 있다.
도 23에 도시된 제1 발광 소자(122)와 제2 발광 소자(124)를 와이어에 의하여 직렬 연결할 경우, 차단 격벽(680)에 의하여 와이어를 차단 격벽(680) 위로 배치시켜야 하기 때문에 와이어를 높게 형성시켜야 하고, 이로 인하여 와이어가 용이하게 단선될 위험이 있다
그러나 도 25에 도시된 차단 격벽(680-1)은 제2 와이어(1254)가 통과할 수 있는 제1 홈(682)을 구비하기 때문에, 제2 와이어(1254)의 높이를 차단 격벽(680-1)의 높이보다 낮게 할 수 있다. 따라서 실시 예는 제1 발광 소자(132)와 제2 발광 소자(134)를 직접 연결하는 제2 와이어(1254)가 용이하게 단선되는 것을 방지할 수 있다.
도 26은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-3)를 나타내며, 도 27은 도 26에 도시된 제2 홈(692)과 제3 홈(694)의 단면도를 나타낸다. 도 1과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 발광 소자 패키지(100-3)는 몸체(110), 제1 반사컵(122), 제2 반사컵(124), 제1 연결 패드(126), 제2 연결 패드(128), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 제너 다이오드(Zenor diode, 150), 와이어들(151 내지 159), 차단 격벽(690)을 포함한다.
차단 격벽(690)은 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이, 제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이, 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이, 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이, 및 제2 반사컵(124)과 제2 연결 패드(128) 사이에 위치하는 캐비티(105)의 바닥(103) 상에 배치된다. 차단 격벽(690)의 높이는 도 23에 도시된 차단 격벽(680)의 높이와 동일할 수 있다.
차단 격벽(690)은 제2 와이어(154)가 통과하는 제2 홈(692) 및 제3 와이어(156)가 통과하는 제3 홈(694)을 갖는다. 제2 홈(692)은 제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이에 위치하는 차단 격벽(690)의 일 부분에 마련되며, 제3 홈(694)은 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이에 위치하는 차단 격벽(690)의 다른 부분에 마련될 수 있다. 제5 와이어(159)는 제1 반사컵과 제너 다이오드(150)를 전기적으로 연결하며, 차단 격벽(690) 상에 배치될 수 있다.
도 28은 다른 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-4)를 나타낸다. 도 28을 참조하면, 도 26과 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 28에 도시된 차단 격벽(690-1)은 제1 반사컵(122)과 제2 반사컵(124) 사이, 제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이, 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이, 및 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이에 위치하는 캐비티(105)의 바닥(103) 상에 배치된다.
차단 격벽(690-1)은 제2 와이어(154)가 통과하는 제2 홈(692) 및 제3 와이어(156)가 통과하는 제3 홈(694)을 갖는다. 제2 홈(692)은 제1 반사컵(122)과 제1 연결 패드(126) 사이에 위치하는 차단 격벽(690-1)의 일 부분에 마련되며, 제3 홈(694)은 제2 반사컵(124)과 제1 연결 패드(126) 사이에 위치하는 차단 격벽(690-1)의 다른 부분에 마련될 수 있다. 제5 와이어(159)는 제1 반사컵과 제너 다이오드(150)를 전기적으로 연결한다.
도 26에 도시된 실시 예는 제5 와이어(159)가 차단 격벽 상에 배치되기 때문에, 제5 와이어(159)가 용이하게 단선될 수 있다. 그러나 도 28에 도시된 실시 예는 제1 반사컵(122)과 제2 연결 패드(128) 사이 및 제2 반사컵(124)과 제2 연결 패드(128) 사이에는 차단 격벽(690-1)이 배치되지 않기 때문에, 제1 반사컵(122)과 제너 다이오드(150)를 전기적으로 연결하는 제5 와이어(159)의 높이를 차단 격벽(690-1)의 높이보다 낮게 할 수 있다. 따라서 실시 예는 제5 와이어(159)의 설치 높이를 낮출 수 있어 제5 와이어(159)가 용이하게 단선되는 것을 방지할 수 있다.
도 30은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 일 실시 예의 분해 사시도이다. 도 30을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과 상기 광원(750)이 내장되는 하우징(700)과 상기 광원(750)의 열을 방출하는 방열부(740) 및 상기 광원(750)과 방열부(740)를 상기 하우징(700)에 결합하는 홀더(760)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 상기 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함한다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
상기 하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비되어 있는데, 상기 공기 유동구(720)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
그리고, 상기 광원(750)은 기판(754) 상에 복수 개의 발광 소자 패키지(752)가 구비된다. 여기서, 상기 기판(754)은 상기 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 광원의 하부에는 홀더(760)가 구비되는데 상기 홀더(760)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 상기 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 상기 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다. 실시 예에 따른 조명 장치는 상술한 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 사용하여, 조명 장치에 장착되는 발광 소자 패키지의 수명을 연장시키고, 광 간섭 현상을 방지할 수 있다.
도 31은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 31을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(800)는 광원 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 광원 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 프리즘 시트들(850, 860)의 전방에 배치되는 패널(870)과, 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 광원 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
광원 모듈은 기판(830) 상의 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광 소자 패키지(835)는 도 1에 도시된 실시 예일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 광원 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 광원 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 패널(870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나 각각의 프리즘 시트 상에는 보호 시트가 구비될 수 있는데, 지지 필름의 양면에 광확산성 입자와 바인더를 포함하는 보호층이 구비될 수 있다. 또한, 프리즘층은 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 엘라스토머, 폴리이소프렌, 폴리실리콘으로 구성되는 군으로부터 선택되는 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트와 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다. 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.
표시 장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다. 그리고, 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.
실시 예에 따른 표시 장치는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 구비하는 광원 모듈을 사용함으로써, 발광 소자들(132,134) 각각으로부터 조사되는 광이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
105: 몸체 캐비티, 110: 몸체,
122: 제1 반사컵, 124: 제2 반사컵,
126: 제1 연결 패드, 128: 제2 연결 패드,
132: 제1 발광 소자, 134: 제2 발광 소자,
150:제너 다이오드, 151 내지 159: 와이어들.

Claims (21)

  1. 몸체;
    상기 몸체의 상면 내에 서로 이격하여 위치하는 제1 반사컵과 제2 반사컵;
    상기 제1 반사컵과 상기 제2 반사컵으로부터 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제1 연결 패드;
    상기 제1 반사컵, 상기 제2 반사컵, 및 상기 제1 연결 패드와 이격하여 상기 몸체의 상면 내에 배치되는 제2 연결 패드;
    상기 제1 반사컵 내에 배치되는 제1 발광 소자; 및
    상기 제2 반사컵 내에 배치되는 제2 발광 소자을 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사컵 및 상기 제2 반사컵은 상기 몸체의 상면으로부터 함몰되는 발광 소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는,
    서로 대칭적으로 배치되는 발광 소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는,
    상기 몸체와 다른 재질인 발광 소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는,
    형상 및 크기가 동일한 발광 소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 중 어느 하나는 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자를 전기적으로 연결하는 발광 소자 패키지.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 몸체는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide), 실리콘(Si), PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 및 인쇄회로기판(PCB) 중 어느 하나이고, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드는 금속 재질인 발광 소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각의 상부면은 상기 몸체의 상면과 수평인 발광 소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리와 상기 제1 반사컵과 상기 제2 연결 패드 사이의 이격 거리는 동일한 발광 소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리는 상기 제2 반사컵과 상기 제1 연결 패드 사이의 이격 거리와 동일한 발광 소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각은 직경이 적어도 0.15mm이상인 발광 소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 측면 및 바닥을 포함하는 캐비티(cavity)를 포함하며,
    상기 제1 반사컵, 상기 제2 반사컵, 상기 제1 연결 패드, 및 상기 제2 연결 패드는 상기 몸체의 바닥 내에 서로 이격하여 위치하는 발광 소자 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 연결 패드의 중심은 상기 제2 연결 패드의 중심에 정렬되는 발광 소자 패키지.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 연결 패드 및 상기 제2 연결 패드 각각은,
    상기 몸체의 상면으로부터 노출되는 상부면; 및
    상기 상부면과 연결되고, 상기 몸체의 측면을 관통하여 노출되는 리드 프레임을 포함하는 발광 소자 패키지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리드 프레임은,
    상기 상부면으로부터 상기 몸체의 뒷면을 향하여 절곡되는 절곡부; 및
    상기 절곡부와 연결되고, 상기 상부면과 수평이며, 일부가 상기 몸체의 측면과 뒷면으로부터 노출되는 수평부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 상부면의 두께는 200um ~ 300um이고, 상기 리드 프레임의 두께는 0.2mm ~ 0.3mm인 발광 소자 패키지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 소자는 서로 극성이 다른 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 발광 소자는 서로 극성이 다른 제3 전극 및 제4 전극을 포함하는 발광 소자 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어;
    상기 제2 전극과 상기 제1 연결 패드를 연결하는 제2 와이어;
    상기 제1 연결 패드와 상기 제3 전극을 연결하는 제3 와이어; 및
    상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제4 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어;
    상기 제2 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제2 와이어;
    상기 제1 반사컵과 상기 제3 전극을 연결하는 제3 와이어; 및
    상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제4 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제1 반사컵을 연결하는 제1 와이어;
    상기 제2 전극과 상기 제3 전극을 연결하는 제2 와이어; 및
    상기 제4 전극과 상기 제2 반사컵을 연결하는 제3 와이어를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 몸체의 상면, 상기 제1 반사컵, 및 상기 제2 반사컵 내부를 채우는 봉지재를 더 포함하는 발광 소자 패키지.
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