KR20130024147A - 발광 소자 패키지 및 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1캐비티를 갖는 몸체; 상기 제1캐비티 내에 배치된 제 1리드 프레임; 상기 제1캐비티 내에 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임; 상기 제1리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제1리드부; 상기 제2리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제2리드부; 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 제1캐비티에 배치된 몰딩 부재; 및 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 하면과 이격되며, 상기 몸체 내에 배치된 복수의 방열 구멍을 포함한다.

Description

발광 소자 패키지 및 조명 장치{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THE SAME}
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
정보처리 기술이 발달함에 따라서, LCD, PDP 및 AMOLED 등과 같은 표시장치들이 널리 사용되고 있다. 이러한 표시장치들 중 액정표시장치(LCD)는 영상을 표시하기 위해서, 광을 발생시킬 수 있는 백라이트 유닛을 필요로 한다.
이러한 액정표시장치용 백라이트는 광원의 위치에 따라 에지형(edge type) 방식과 직하형(direct type) 방식의 두 종류가 있다.에지형 방식은 액정표시패널의 가장자리에 광원을 설치하여, 광원으로부터 발생된 광이 액정표시패널의 하부에 위치한 투명한 도광판을 통해 액정표시패널에 조사되는 방식이다. 이는 광의 균일성이 좋고, 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하고, 일반적으로, 중형 및 소형의 액정표시패널에 광을 조사하는데 통상 사용된다. 한편, 직하형 방식은 액정표시패널의 하부에 다수의 광원을 두어 액정표시패널의 전면을 직접 조사하는 방식이다. 이는 높은 휘도를 확보할 수 있고, 일반적으로 대형 및 중형의 액정표시패널에 광을 조사하는데 통상적으로 사용된다.
종래의 액정 표시 패널의 광원으로는 냉음극 형광 램프를 사용하였고, 점차로 고수명, 저전력소모, 경량 및 박형화의 장점을 갖는 LED를 광원으로 사용하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, LED는 기존의 형광램프에 비하여 발열량이 많은 단점이 있다. 이러한 LED의 열로 인해 백라이트 어셈블리 내부의 온도를 상승시켜 전자 회로의 신뢰성을 저하시킬 수 있고, 내부 온도차에 의해 부품이나 케이스에 열 응력이 발생하여 변형을 초래하게 되는 문제가 있다.
실시 예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.
실시 예는 몸체의 아래에 복수의 방열 구멍을 갖는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1캐비티를 갖는 몸체; 상기 제1캐비티 내에 배치된 제 1리드 프레임; 상기 제1캐비티 내에 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임; 상기 제1리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제1리드부; 상기 제2리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제2리드부; 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩; 상기 제1캐비티에 배치된 몰딩 부재; 및 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 하면과 이격되며, 상기 몸체 내에 배치된 복수의 방열 구멍을 포함한다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 방열 효율이 개선될 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 배면도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자 패키지의 다른 예를 나타낸 배면도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 배면도이다.
도 5는 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 6은 도 5의 발광 소자 패키지의 배면도이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치의 사시도를 나타낸다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 간접(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 발광 소자 패키지(10)는, 캐비티(13)을 갖는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 캐비티(13)에 배치된 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)과, 상기 캐비티(13)에 배치되며 상기 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)과 전기적으로 연결되는 발광 칩(31)과, 상기 발광 칩(31)을 감싸는 몰딩 부재(25)와, 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 소정 깊이(D1)로 형성된 복수의 방열 구멍(41,42,43)을 포함한다.
상기 몸체(11)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. 상기 몸체(11)는 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.
몸체(11)의 상면 형상은 발광 소자 패키지(10)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
몸체(11)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어진 제1캐비티(cavity)(13)를 갖는 반사부(15)를 포함한다. 상기 반사부(15)는 상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(23)의 상면보다 위에 컵 구조로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(13)은 상기 몸체(10)의 상면(S5)으로부터 오목한 리세스 구조를 포함할 수 있다. 상기 캐비티(13)의 하부 너비는 상부 너비보다 좁을 수 있으며, 캐비티(13)의 측면은 바닥에 대해 수직하거나 경사지게 형성되거나, 또는 단차지게 형성될 수 있다. 상기 캐비티(13)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 상기 캐비티(13)의 바닥에 배치되며, 그 상부에 상기 발광 칩(31)이 배치된다. 이에 한정하지 않고, 제2리드 프레임(22)에 발광 칩(31)이 배치될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 몸체(11)를 관통하여 제2측면(S2)으로 돌출되고 상기 제2측면(S2)에서 하면 방향으로 절곡되며, 제1리드부(22)는 상기 제1리드 프레임(21)로부터 상기 몸체(11)를 관통하여 하면(S6)에 배치되며 리드 단자로 사용된다.
상기 제2리드 프레임(23)은 상기 캐비티(13)의 바닥에 상기 제1리드 프레임(21)과 이격되어 배치된다. 상기 제2리드 프레임(23)은 상기 몸체(11)를 관통하여 제1측면(S1)으로 돌출되고 상기 제1측면(S1)에서 하면 방향으로 절곡되며, 제2리드부(24)는 상기 제2리드 프레임(23)로부터 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로 절곡되어 배치되며 리드 단자로 사용된다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(23)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(21,23)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(31)은 상기 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)과 와이어(34,54)로 연결되거나, 다른 방식 예컨대 플립 방식 또는 다이 본딩 방식으로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 칩(31)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)은 상기 발광 칩(31)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 칩(31)으로부터 전도된 열을 방열하는 역할을 수행하게 된다. 또한 발광 칩(31)는 예컨대, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)의 백라이트나 자동차의 전조등, 가로등, 조명등 등과 같은 고휘도가 요구되는 분야에 적용될 수 있으며, 이를 위해서는 개별 단위의 발광 소자의 광 출력을 크게 키우게 된다. 이러한 광 출력을 증대시켜 주기 위해서는 대 면적의 발광 소자를 제공하거나, 발광 소자의 구동 전류를 증가시켜 주게 되는 데, 이때 발광 소자는 필연적으로 발열이 더욱 심화되고, 이로 인해 발광 소자의 효율이나 수명이 단축되는 문제가 있다.
상기 몰딩 부재(25)는 캐비티(13)에 형성되어 상기 발광 칩(31)를 덮게 되며, 상기 발광 칩(31)을 보호하게 된다. 상기 몰딩 부재(25)는 높은 굴절률과 광 투과율을 갖는 고무계, 아크릴레이트계, 실리콘계, 에폭시계, 비닐계 및 유리 등을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 몰딩 부재(25)에는 적어도 한 종류의 형광체가 포함되며, 상기 발광 칩(31)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, 실리케이트(silicate)계, 질화물(nitride)계, 산화질화물(Oxynitride) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몰딩 부재(25) 위에는 렌즈(미도시)가 배치되며, 상기 렌즈는 상기 발광 소자로부터 방출된 광의 분포를 변화시켜 줄 수 있으며, 그 형상은 오목부와 볼록부 중 적어도 하나를 포함하는 형상으로 제공될 수 있다.
상기 발광 칩(31)으로부터 방출된 열은 제1 및 제2리드 프레임(21,23)을 방열 경로와 몸체(11)를 통한 방열 경로로 방열된다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,23)에 의한 방열 경로를 개선시켜 주기 위해서는 캐비티(13)의 형상이나 리드 프레임(21,23)의 형상이 변경될 수 있다. 실시 예는 몸체(11) 내에 방열을 위한 구멍(41,42,43)를 형성하여, 몸체(11)의 하부를 통한 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 몸체(11)의 하면(S6)에는 제1리드부(22)에 오버랩되게 배치된 하나 이상의 제1방열 구멍(41)과, 상기 몸체(11)의 하면(S6) 영역 중에서 상기 캐비티(13)의 바닥과 대응되게 배치된 하나 이상의 제2방열 구멍(42)과, 상기 제2리드부(24)에 오버랩되게 배치된 하나 이상의 제2방열 구멍(43)을 포함한다.
상기 제1 및 제3방열 구멍(41,43) 중 적어도 하나는 각 리드부(22,24)에 부분적으로 오버랩됨으로써, 오버랩되지 않는 영역을 통해 오버랩된 영역으로 전도된 열을 방열시켜 줄 수 있다.
상기 제1 내지 제3방열 구멍(41,42,43)의 깊이(D1)는 상기 몸체(11)의 하면에서 상기 캐비티(13)의 바닥에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(21,23)의 하면이 노출되지 않는 깊이로 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3방열 구멍(41,42,43)의 상단은 상기 몸체(11)의 하면보다 상기 캐비티(13)의 바닥에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(21,23)의 하면에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제1내지 제3방열 구멍(41,42,43)의 깊이(D)는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 내지 제3방열 구멍(41,42,43)은 상기 몸체(11)로부터 전도된 열을 상기 몸체(11)의 하부를 통해 방열시켜 준다.
상기 제1내지 제3방열 구멍(41,42,43)은 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 및 제4측면(S4)로부터 소정 간격(D2)으로 이격될 수 있으며, 이러한 간격(D2)은 반사부(15)의 하부 너비일 수 있다.
도 3은 도 2의 몸체 하면에 형성된 방열 구멍의 다른 예이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 몸체(11)의 하면(S6) 영역 중에서 제1리드부(22)와 오버랩되는 제1방열 구멍(44)과, 상기 제1리드부(22)와 제2리드부(24) 사이의 영역에 제2방열 구멍(45-1,45-2), 제2리드부(24)와 오버랩되는 제3방열 구멍(46)을 포함한다.
상기 제1 및 제3방열 구멍(44,46) 중 적어도 하나는 각 리드부(22,24)에 부분적으로 오버랩됨으로써, 오버랩되지 않는 영역을 통해 오버랩된 영역으로 전도된 열을 방열시켜 줄 수 있다.
상기 제2방열 구멍(45)은 상기 캐비티(13)의 바닥에 대응되는 내부 구멍(45-1)과, 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 및 제4측면(S4)으로부터 상기 캐비티(13)의 바닥 영역 근처까지 또는 캐비티(13)의 바닥에 오버랩되는 영역까지 소정 구간(D3)으로 형성된 외부 구멍(45-2)을 포함한다. 상기 외부 구멍(45-2)은 몸체(11)의 양 측면(S3,S4) 방향으로 개방되어 있기 때문에, 상기 캐비티(13)의 하부로 전도된 열을 상기 몸체(11)의 양 측면(S3,S4) 방향으로 직접 방열시켜 줄 수 있다.
도 4는 도 2의 몸체 하면에 형성된 방열 구멍의 또 다른 예이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제1방열 구멍(47)은 제1리드부(22)의 모서리 영역에 각각 형성되어, 제1리드부(22)의 모서리를 통해 전도된 열을 방열하게 된다.
제3방열 구멍(49)은 제2리드부(24)의 모서리 영역에 각각 형성되어, 제2리드부(24)의 모서리를 통해 전도된 열을 방열하게 된다.
제2방열 구멍(48)은 상기 몸체(11)의 하면(S6)에서 상기 캐비티(13)의 바닥 중심과 대응되게 형성되며, 복수의 분기 구멍(48-1)을 통해 효과적인 방열을 수행하게 된다. 상기 복수의 분기 구멍(48-1)은 상기 제2방열 구멍(48)을 중심으로 방사 형상으로 서로 다른 측면 방향으로 연장됨으로써, 방열을 효과적으로 분산시켜 수행할 수 있다.
도 5는 제2실시 예를 나타낸 발광 소자 패키지의 측 단면도이며, 도 6은 도 5의 배면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발광 소자 패키지(50)는 제1캐비티(53)를 갖는 몸체(51), 제2캐비티(53-1)를 갖는 제1리드 프레임(61), 제3 캐비티(53-2)를 갖는 제2리드 프레임(62), 발광 칩들(31), 와이어들(54) 및 몰딩 부재(55)를 포함한다.
몸체(51)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. 상기 몸체(51)는 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1리드 프레임(61)은 상기 제1캐비티(53)의 제1영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(53)의 바닥에 일부가 배치되고 그 중심부에 상기 제1캐비티(53)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제2캐비티(53-1)가 배치된다. 상기 제2캐비티(53-1)는 상기 제1리드 프레임(61)의 상면으로부터 상기 몸체(51)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다.
상기 제2캐비티(53-1)의 측면은 상기 제2캐비티(53-1)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(53-1)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2리드 프레임(62)은 상기 제1캐비티(53)의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(53)의 바닥에 일부가 배치되고, 그 중심부에는 상기 제1캐비티(53)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제3캐비티(53-2)가 형성된다. 상기 제3캐비티(53-2)는 상기 제2리드 프레임(62)의 상면으로부터 상기 몸체(51)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제3캐비티(53-2)의 측면은 상기 제3캐비티(53-2)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제3캐비티(53-2)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
상기 제2캐비티(53-1) 및 상기 제3캐비티(53-2)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는 곡면을 갖는 원 또는 타원 형상일 수 있다. 상기 제2캐비티(53-1)와 상기 제3캐비티(53-2)는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(61)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(62)의 하면은 상기 몸체(51)의 하면으로 노출되거나, 상기 몸체(51)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(61)의 제1리드부(63)는 상기 몸체(51)의 하면에 배치되고 상기 몸체(51)의 제1측면(S1)으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(62)의 제2리드부(64)는 상기 몸체(51)의 하면에 배치되고 상기 몸체(51)의 제2측면(S2)으로 돌출될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(61) 및 제2리드 프레임(62)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(61,62)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(61)의 제2캐비티(53-1) 및 상기 제2리드 프레임(62)의 제3캐비티(53-2) 내에는 발광 칩(31)이 각각 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(31)는 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(31)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 발광 칩(31)은 와이어(54)로 제1 및 제2리드 프레임(61,62) 중 적어도 하나와 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(51)의 제1캐비티(53), 상기 제2캐비티(53-1) 및 제3캐비티(53-2) 중 적어도 한 영역에는 몰딩 부재(55)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(55)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(55)는 상기 발광 칩(31) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 몰딩 부재(55)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(51)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자 패키지(50)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
도 6과 같이, 몸체(51)의 하면(S6)에는 복수의 방열 구멍(91,92,93,94,95,96,97,98,99)을 포함한다.
제1방열 구멍(91)은 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 사이에 배치되어, 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62)으로부터 발생된 열을 방열함으로써, 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 간의 열 간섭을 최소화시켜 줄 수 있다. 상기 제1방열 구멍(91)은 상기 몸체(51)의 센터 라인(C1)에 배치되고, 그 길이는 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62)의 영역 중 상기 몸체(51)의 하면에 노출된 영역의 너비와 대응되는 길이로 형성될 수 있다.
제2방열 구멍(92,93)은 상기 제2리드부(64)와 제3캐비티(53-2)의 바닥에 배치된 제2리드 프레임(62) 사이의 양측에 각각 배치되어, 상기 제2리드 프레임(62)으로부터 제2리드부(64)로 전도된 열을 방열하게 된다. 상기 제2방열 구멍(92,93)은 상기 몸체(51)의 하면 영역과 제3측면(S3) 및 제4측면(S4)에 각각 연결되어 개방되는 구조로 배치됨으로써, 방열 효율을 향상시켜 줄 수 있다.
제3방열 구멍(94,95)은 상기 제1리드부(63)와 제2캐비티(53-1)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(61) 사이의 양측에 각각 배치되어, 상기 제1리드 프레임(61)으로부터 제1리드부(63)로 전도된 열을 방열하게 된다. 상기 제3방열 구멍(94,95)은 상기 몸체(51)의 하면 영역과 제3측면(S3) 및 제4측면(S4)에 각각 개방되어 배치됨으로써, 방열 효율을 향상시켜 줄 수 있다.
제4방열 구멍(96,97)은 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62)보다 상기 제3측면(S3)에 더 가깝게 배치되고, 몸체(51)의 하면(S6)과 제3측면(S3)에 연결되도록 형성된다. 제4방열 구멍(96,97) 간의 간격(D5)은 상기 몸체(51)의 하면에 노출된 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 사이의 간격(D6) 보다 더 가깝게 배치된다. 이에 따라 제4방열 구멍(96,97)은 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 간의 열 간섭을 최소화시켜 줄 수 있다.
제5방열 구멍(98,99)은 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62)보다 상기 제4측면(S4)에 더 가깝게 배치되고 몸체(51)의 하면(S6)과 제4측면(S4)에 연결되도록 배치된다. 상기 제5방열 구멍(98,99)는 상기 몸체(51)의 하면에 노출된 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 사이의 간격(D5) 보다 더 가깝게 배치되어, 상기 제1리드 프레임(61)과 제2리드 프레임(62) 간의 열 간섭을 최소화시켜 줄 수 있다.
상기의 방열 구멍(91~99) 중 적어도 하나는 상기 몸체(51) 내를 관통하는 상기 제1 및 제2리드 프레임(61,62)의 영역과 오버랩되게 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 7 및 도 7에 도시된 표시 장치, 도 8에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 상기 바텀 커버 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(11)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광 소자 패키지(11)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 패키지(11)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1061)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 8은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(11)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(11)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 9는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(11)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(11)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.
상기 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(11)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(11) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(11)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.
상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.
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.
10: 발광 소자 패키지 11: 몸체
13,35,35-1,35-2: 캐비티 15: 반사부
21,23,61,62: 리드 프레임 22,24,63,64: 리드부
25,55: 몰딩 부재 31: 발광 칩
41,42,43,44,45,45-1,45-2,46,47,48,49, 91~99: 방열 구멍

Claims (11)

  1. 제1캐비티를 갖는 몸체;
    상기 제1캐비티 내에 배치된 제 1리드 프레임;
    상기 제1캐비티 내에 제1리드 프레임으로부터 이격된 제2리드 프레임;
    상기 제1리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제1리드부;
    상기 제2리드 프레임으로부터 상기 몸체를 관통하여 상기 몸체의 하면에 배치된 제2리드부;
    상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩;
    상기 제1캐비티에 배치된 몰딩 부재; 및
    상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 하면과 이격되며, 상기 몸체 내에 배치된 복수의 방열 구멍을 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 상기 제1리드부와 제2리드부 중 적어도 하나와 오버랩되게 배치되는 발광 소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방열 구멍은 상기 제1캐비티의 바닥에 대응되게 배치되는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 상기 몸체의 적어도 한 측면과 연결되는 발광 소자 패키지.
  5. 제3항에 있어서, 상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 상기 몸체의 센터에 배치되고 상기 몸체의 각 측 방향으로 소정의 길이를 갖고 형성된 복수의 분기 구멍을 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1캐비티의 제1영역에 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖고 상기 제1리드 프레임이 배치된 제2캐비티, 및 상기 제1캐비티의 제2영역에 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖고 상기 제2리드 프레임이 배치된 제3캐비티를 포함하는 발광 소자 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 제2 및 제3캐비티의 바닥에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임의 사이의 영역에 대응되게 형성되는 발광 소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 상기 제2캐비티에 배치된 상기 제1리드 프레임과 상기 제1리드부 사이로부터 상기 몸체의 양 측면에 연결되도록 형성되는 발광 소자 패키지.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 하나는 상기 제3캐비티에 배치된 제2리드 프레임과 제2리드부 사이로부터 상기 몸체의 양 측면에 연결되도록 형성되는 발광 소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 방열 구멍 중 적어도 2개는 상기 몸체의 하면에 노출된 제1 및 제2리드 프레임 사이의 간격보다 더 가깝게 배치되고, 상기 제1 및 제2리드 프레임보다 상기 몸체의 적어도 한 측면으로 연결되는 발광 소자 패키지.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지를 포함하는 조명 장치.
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