KR20130024150A - 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 몸체의 제1영역 아래에 배치된 제1리드 프레임; 상기 몸체의 제2영역 아래에 배치된 제2리드 프레임; 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이에 배치된 방열 프레임; 상기 방열 프레임과 상기 제1리드 프레임 사이에 배치된 제1지지부; 상기 방열 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 제2지지부; 상기 제1리드 프레임, 제2리드 프레임 및 방열 프레임 중 적어도 하나의 둘레에 배치된 몰딩 부재; 상기 몰딩 부재 위에 배치된 반사층; 상기 방열 프레임 위에 배치된 발광 칩; 및 상기 반사층 위에 투광성 수지층을 포함한다.
Description
본 발명은 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛에 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.
실시예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 몸체와 금속 프레임 사이에 열 전도성의 몰딩 부재를 배치한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 금속 프레임의 오목부 내에 세라믹 계열의 방열 부재를 포함하는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 몸체와 금속 프레임 사이의 몰딩 부재의 표면에 반사층을 더 배치한 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 몸체의 제1영역 아래에 배치된 제1리드 프레임; 상기 몸체의 제2영역 아래에 배치된 제2리드 프레임; 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이에 배치된 방열 프레임; 상기 방열 프레임과 상기 제1리드 프레임 사이에 배치된 제1지지부; 상기 방열 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 제2지지부; 상기 제1리드 프레임, 제2리드 프레임 및 방열 프레임 중 적어도 하나의 둘레에 배치된 몰딩 부재; 상기 몰딩 부재 위에 배치된 반사층; 상기 방열 프레임 위에 배치된 발광 칩; 및 상기 반사층 위에 투광성 수지층을 포함한다.
실시 예는 습기를 침투를 억제할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공할 수 있다.
실시 예는 몸체나 금속 프레임이 변색되는 것을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 방열 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 다른 측 단면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 4는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 다른 측 단면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 4는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 조명 장치의 사시도를 나타낸다.
이하, 실시예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 다른 측 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 캐비티(13)를 갖는 몸체(11), 제1내지 제3몰딩 부재(31,32,33), 제1 내지 제3방열 부재(21,22,23), 제1리드 프레임(41), 제2리드 프레임(51), 방열 프레임(61), 반사층(71), 투광성 수지층(81), 발광 칩들(101) 및 와이어들(105, 106)을 포함한다.
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(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1리드 프레임(41) 및 제2리드 프레임(51)은 몸체(11)의 바닥에 배치되어 직하 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 측면에 배치되어 에지 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(11)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어진 캐비티(cavity)(13)를 갖는다. 상기 캐비티(13)은 상기 몸체(11)의 상면(S5)으로부터 오목한 컵 구조 또는 리세스 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 캐비티(13)의 측면은 바닥에 대해 수직하거나 경사질 수 있으며, 상기 캐비티(13)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(41)은 제1본딩부(42), 제1연결부(43) 및 제1리드부(45,46)를 포함한다. 상기 제1본딩부(42)는 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 소정 높이(D1)로 돌출되어 상기 몸체(11)의 하면(S6)보다 상면(S5) 또는 상기 투광성 수지층(81)의 상면에 더 가깝게 배치된다. 상기 제1연결부(43)는 상기 제1본딩부(42)의 둘레 또는 양측으로 절곡되어 배치될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 대해 경사지거나 수직하게 배치될 수 있다. 상기 제1리드부(45,46)는 상기 제1연결부(43)로부터 절곡되며 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 배치된다. 상기 제1리드부(45,46) 중 제1단부(45)는 상기 몸체(11)의 제1측면(S1) 아래에 배치되며, 반대측 제2단부(46)는 상기 방열 프레임(61)의 제1단부(65)에 대응되게 배치된다. 상기 제1리드부(45,46) 중 제1단부(45)는 기판 상에 솔더로 탑재될 수 있으며, 상기 제2단부(46)는 전기적인 쇼트 방지를 위해 제1단부(45)보다 짧은 너비로 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(41)의 제1연결부(43)와 제1리드부(46,46) 사이의 각도(θ1)는 90~150°범위로 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(41)의 제1본딩부(42) 및 제1연결부(43)는 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 상기 몸체(11)의 상면 방향으로 볼록한 구조에 의해 형성된 제1오목부(91)를 형성하게 된다. 상기 제1오목부(91)에는 제1방열 부재(21)가 배치된다. 상기 제1방열 부재(21)는 상기 제1리드 프레임(41)의 하면에 접촉되는 데, 예컨대 제1본딩부(42) 및 상기 제1연결부(43)의 아래에 접촉된다.
상기 제2리드 프레임(51)은 제2본딩부(52), 제2연결부(53) 및 제2리드부(55,56)를 포함한다. 상기 제2본딩부(52)는 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 소정 높이(D1)로 돌출되어 상기 몸체(11)의 하면(S6)보다 상면(S5)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제2연결부(53)는 상기 제2본딩부(52)의 둘레 또는 양측으로 절곡되어 배치될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 대해 경사지거나 수직하게 배치될 수 있다. 상기 제2리드부(55,56)는 상기 제2연결부(53)로부터 절곡되며 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 배치된다. 상기 제2리드부(55,56) 중 제1단부(55)는 상기 몸체(11)의 제2측면(S2) 아래에 배치되며, 반대측 제2단부(56)는 상기 방열 프레임(61)의 제2단부(66)에 대응되게 배치된다. 상기 제2리드부(55,56) 중 제1단부(55)는 기판 상에 솔더로 탑재될 수 있으며, 제2단부(56)는 상기 제1단부(55)보다 짧은 너비로 형성될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(51)의 제2연결부(53)와 제2리드부(55,56) 사이의 각도(θ2)는 90~150°범위로 형성될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(51)의 제2본딩부(52) 및 제2연결부(53)는 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 상기 몸체(11)의 상면 방향으로 볼록한 구조에 의해 형성된 제1오목부(92)를 형성하게 된다. 상기 제2오목부(92)에는 제2방열 부재(22)가 배치된다. 상기 제2방열 부재(22)는 상기 제2리드 프레임(51)의 하면에 접촉되는 데, 예컨대 제2본딩부(52) 및 상기 제2연결부(53)의 아래에 접촉된다.
상기 방열 프레임(61)은 상기 제1리드 프레임(41)과 제2리드 프레임(51) 사이에 배치되며, 상기 몸체(11)의 센터측 영역에 배치된다. 상기 방열 프레임(61)은 제3본딩부(62), 제3연결부(63) 및 제3리드부(65,66)를 포함한다. 상기 제3본딩부(62)는 상기 몸체(61)의 하면(S6)으로부터 소정 높이(D1)로 돌출되어 상기 몸체(11)의 하면(S6)보다 상면(S5)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제3연결부(63)는 상기 제3본딩부(62)의 둘레 또는 양측으로 절곡되어 배치될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 대해 경사지거나 수직하게 배치될 수 있다. 상기 제3리드부(65,66)는 상기 제3연결부(63)로부터 절곡되며 상기 몸체(11)의 하면(S6)에 배치된다. 상기 제3리드부(65,66) 중 제1단부(65)는 상기 제1리드 프레임(41)의 제2단부(46)에 대응되며, 제2단부(66)는 상기 제2리드 프레임(51)의 제2단부(56)에 대응된다. 상기 제4리드부(65,66)는 기판 상에 솔더로 탑재될 수 있으며, 무 극성의 단자로 사용될 수 있다.
상기 방열 프레임(61)의 제3연결부(63)와 제3리드부(65,66) 사이의 각도(θ3)는 90~150°범위로 형성될 수 있다. 상기 방열 프레임(61)의 제3본딩부(62)의 상면 면적은 상기 발광 칩(101)의 하면 면적보다 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 방열 프레임(61)의 제3본딩부(62) 및 제3연결부(63)는 상기 몸체(11)의 하면(S6)으로부터 상기 몸체(11)의 상면 방향으로 볼록한 구조에 의해 형성된 제3오목부(93)를 형성하게 된다. 상기 제3오목부(93)에는 제3방열 부재(23)가 배치된다. 상기 제3방열 부재(23)는 상기 방열 프레임(61)의 하면에 접촉되는 데, 예컨대 제3본딩부(62) 및 상기 제3연결부(63)의 아래에 접촉된다.
상기 제1리드 프레임(41), 제2리드 프레임(51) 및 방열 프레임(61)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(41,51) 및 방열 프레임(61)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 제1 내지 제3방열 부재(21,22,23)는 열 전도성 부재로서, 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물이거나, 페이스트 또는 절연성 잉크를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3방열 부재(21,22,23)의 재질은 polyacrylate resin, epoxy resin, phenolic resin, polyamides resin, polyimides rein, unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin, benzocyclobutene (BCB), Polyamido-amine Dendrimers (PAMAM), 및 Polypropylene-imine, Dendrimers (PPI), 및 PAMAM 내부 구조 및 유기-실리콘 외면을 갖는 PAMAM-OS(organosilicon)를 단독 또는 이들의 조합을 포함한 수지로 구성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3방열 부재(21,22,23) 내에는 세라믹 재질과 같은 열 확산제가 첨가되며, 상기 세라믹 재질은 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic), 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic), 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), SiC, 흑연, 용융실리카(fusedsilica), 뮬라이트(mullite), 근청석(cordierite), 지르코니아(zirconia), 베릴리아(beryllia), 및 질화알루미늄(aluminum nitride) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 세라믹 재질은 질화물 또는 산화물과 같은 절연성 물질 중에서 열 전도도가 질화물이나 산화물보다 높은 금속 질화물로 형성될 수 있으며, 상기 세라믹 재질은 예컨대, SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, BN, Si3N4, SiC(SiC-BeO), BeO, CeO, AlN와 같은 세라믹 (Ceramic) 계열일 수 있다. 상기 열 전도성 물질은 C (다이아몬드, CNT)의 성분을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3방열 부재(21,22,23)의 하면은 상기 몸체(11)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(41)과 방열 프레임(61) 사이에는 제1지지부(15)가 형성되며, 상기 방열 프레임(61)과 제2리드 프레임(51) 사이에는 제2지지부(16)가 배치된다. 상기 제1 및 제2지지부(15,16)는 상기 몸체(11)의 재질과 동일한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 사출 성형시 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2지지부(15,16)의 상면은 상기 제1리드 프레임(41)의 제1본딩부(42) 또는 제2리드 프레임(51)의 제2본딩부(52)의 높이와 동일한 높이로 돌출될 수 있다.
상기 제1지지부(15) 및 상기 제2지지부(16)는 하부 너비가 상부 너비보다 더 넓게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1방열 프레임(41)의 제1연결부(43)의 둘레(94)에는 제1몰딩 부재(31)가 배치되며, 상기 제2방열 프레임(51)의 제2연결부(53)의 둘레(95)에는 제2몰딩 부재(32)가 배치되며, 상기 방열 프레임(61)의 제3연결부(63)의 둘레(96)에는 제3몰딩 부재(33)가 배치된다.
상기 제1몰딩 부재(31)는 제1리드 프레임(41)과 상기 몸체(11) 및 제1지지부(15) 사이에 배치되며, 상기 제2몰딩 부재(32)는 제2리드 프레임(51)과 상기 몸체(11) 및 제2지지부(16) 사이에 배치되며, 상기 제3몰딩 부재(33)는 방열 프레임(61)과 제1 및 제2지지부(15,16) 사이에 배치된다.
상기 제1몰딩 부재(31)의 상면은 상기 제1리드 프레임(41)의 제1본딩부(42)의 상면의 수평한 선상에 대해 플랫하거나 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 제2몰딩 부재(32)의 상면은 상기 제2리드 프레임(51)의 제2본딩부(52)의 상면의 수평한 선상에 대해 플랫하거나 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 제3몰딩 부재(33)의 상면은 상기 방열 프레임(61)의 제3본딩부(63)의 상면의 수평한 선상에 대해 플랫하거나 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3몰딩 부재(31,32,33)의 상면은 광 손실을 줄이기 위해, 상기 발광 칩(101)의 상면보다 낮은 높이로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3몰딩 부재(31,32,33)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물이거나, 상기 수지물에 세라믹 계열의 열 확산제가 첨가될 수 있다. 즉, 상기 제1내지 제3몰딩 부재(31,32,33)는 제1내지 제3방열 부재(21,22,23)와 동일하거나, 상기 투광성 수지층(81)의 재질과 동일할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지(100)는 제1 내지 제3몰딩 부재(31,32,33) 및 제1내지 제3방열 부재(21,22,23)에 의해 습기 침투 경로가 차단되므로, 습기 침투를 방지할 수 있다.
상기 제1 내지 제3몰딩 부재(31,32,33) 상에는 반사층(71)이 형성되며, 상기 반사층(71)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물 내에 금속 산화물이 첨가된다. 상기 금속 산화물은 TIO2, Al2O3, SiO2 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 방열 프레임(61)의 제3본딩부(62)에는 발광 칩(101)이 배치되며, 상기 발광 칩(101)은 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, UV LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(101)은 III족 - V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 발광 칩(101)과 상기 몸체(11)의 내 측면(14,15)은 적어도 제3몰딩 부재(33)에 의해 소정 거리(D3,D4)로 이격되어, 상기 발광 칩(101)으로부터 발생된 열에 의해 상기 몸체(11)가 변색되는 것을 줄일 수 있다.
상기 발광 칩(101)으로부터 발생된 열을 상기 방열 프레임(61) 및 제3방열 부재(23)를 통해 방열을 수행함으로써, 발광 소자 패키지(100)의 방열 효율은 개선될 수 있다.
상기 캐비티(13) 내에는 투광성 수지층(81)이 형성되며, 상기 투광성 수지층(81)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지물을 포함할 수 있다. 상기 투광성 수지층(81) 내에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 투광성 수지층(81)의 상면은 플랫하거나 오목 또는 볼록한 렌즈 형상으로 형성될 수 있다. 상기 투광성 수지층(81) 상에는 렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 렌즈는 볼록한 반구 형상을 포함한다. 상기 투광성 수지층(81)의 상면과 상기 발광 칩(101) 사이의 간격은 200~300㎛ 사이로 줄임으로써, 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 발광 칩(101)은 제1와이어(105)로 제1리드 프레임(41)의 제1본딩부(42)에 연결되고, 제2와이어(106)로 제2리드 프레임(51)의 제2본딩부(52)에 연결된다.
상기 발광 소자 패키지(100)는 소정 위치에 보호 소자가 배치될 수 있으며, 상기 보호 소자는 몸체(11)나 제1, 제2리드 프레임(41,51) 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 3 및 도 4에 도시된 표시 장치, 도 5에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3을 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(100)를 포함하며, 상기 발광 소자 패키지(100)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(100)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(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 패키지(100)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(100)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 4는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자 패키지(100)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자 패키지(100)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 5는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 5를 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(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(100)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(100)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(100) 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(100)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 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.
11: 몸체 13: 캐비티
21,22,23: 방열 부재 31,32,33: 몰딩 부재
41: 제1리드 프레임 51: 제2리드 프레임
61: 방열 프레임 71: 반사층
101: 제1 발광 칩
21,22,23: 방열 부재 31,32,33: 몰딩 부재
41: 제1리드 프레임 51: 제2리드 프레임
61: 방열 프레임 71: 반사층
101: 제1 발광 칩
Claims (12)
- 캐비티를 갖는 몸체;
상기 몸체의 제1영역 아래에 배치된 제1리드 프레임;
상기 몸체의 제2영역 아래에 배치된 제2리드 프레임;
상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이에 배치된 방열 프레임;
상기 방열 프레임과 상기 제1리드 프레임 사이에 배치된 제1지지부;
상기 방열 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 제2지지부;
상기 제1리드 프레임, 제2리드 프레임 및 방열 프레임 중 적어도 하나의 둘레에 배치된 몰딩 부재;
상기 몰딩 부재 위에 배치된 반사층;
상기 방열 프레임 위에 배치된 발광 칩; 및
상기 반사층 위에 투광성 수지층을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 방열 프레임은 상기 몸체의 하면으로부터 이격되며 상기 발광 칩이 배치된 본딩부; 상기 몸체의 하면에 배치된 리드부; 및 상기 본딩부와 상기 리드부로부터 절곡되어 서로 연결해 주는 연결부를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 방열 프레임의 본딩부 및 연결부의 아래에 형성된 오목부 및 상기 오목부에 배치되어 상기 방열 프레임의 하면에 접촉된 방열 부재를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제3항에 있어서,
상기 방열 부재는 세라믹 재질을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1지지부 및 상기 제2지지부는 상기 몸체의 재질로 형성되는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몰딩 부재는 상기 방열 프레임과 상기 제1 및 제2지지부 사이에 형성되는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몰딩 부재는 상기 방열 부재와 동일한 재질로 형성되는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 몰딩 부재는 상기 투광성 수지층과 동일한 재질로 형성되는 발광 소자 패키지. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사층은 금속 산화물을 포함하는 발광 소자 패키지. - 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2리드 프레임은 상기 몸체의 하면으로부터 이격된 본딩부; 상기 몸체의 하면에 배치된 리드부; 및 상기 본딩부와 상기 리드부를 서로 연결해 주는 연결부를 포함하는 발광 소자 패키지. - 제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2리드 프레임은 상기 본딩부 및 연결부의 아래에 형성된 오목부 및 상기 오목부에 배치되어 상기 각 리드 프레임의 하면에 접촉된 방열 부재를 포함하는 발광 소자 패키지. - 청구항 제1항 내지 제4항의 발광 소자 패키지;
상기 발광 소자 패키지가 배열된 기판; 및
상기 발광 소자 패키지가 적어도 한 측면에 대응되게 배치된 도광판을 포함하는 라이트 유닛.
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| KR1020110087406A KR101881335B1 (ko) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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|---|---|
| KR20130024150A true KR20130024150A (ko) | 2013-03-08 |
| KR101881335B1 KR101881335B1 (ko) | 2018-07-25 |
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ID=48176270
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| KR (1) | KR101881335B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102100443B1 (ko) * | 2019-02-08 | 2020-04-13 | (주)재진로드 | 바닥형 보행신호등 보조장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100136050A (ko) * | 2009-06-18 | 2010-12-28 | 서울반도체 주식회사 | 방열 ｌｅｄ 패키지 |
| JP2011077367A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toppan Printing Co Ltd | Ｌｅｄ発光素子用リードフレーム |
-
2011
- 2011-08-30 KR KR1020110087406A patent/KR101881335B1/ko active IP Right Grant
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20110830 |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20171012 Patent event code: PE09021S01D |
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