KR20130037042A - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 제1캐비티의 바닥에 배치된 제1지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 제1 캐비티의 바닥에 배치된 제2지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제3캐비티를 갖는 제2리드 프레임; 상기 제2 캐비티에 배치된 제1 발광 칩; 및 상기 제3 캐비티에 배치된 제2 발광 칩을 포함하며, 상기 제1리드 프레임의 제1지지부는 다수의 변곡점을 갖고, 상기 몸체의 제1측면과 상기 제2캐비티 사이의 영역부터 상기 몸체의 제1측면의 반대측 제2측면과 상기 제3캐비티 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성되는 제1단부를 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.
실시예는 새로운 구조의 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 몸체 내의 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이를 보강할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 제1리드 프레임의 캐비티와 제2리드 프레임의 캐비티를 구비하고, 상기 제1리드 프레임의 일부와 상기 제2리드 프레임의 일부를 다른 리드 프레임의 캐비티에 더 가깝게 배치하여, 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이를 보강할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 제1 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 제1캐비티의 바닥에 배치된 제1지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 제1리드 프레임; 상기 제1 캐비티의 바닥에 배치된 제2지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제3캐비티를 갖는 제2리드 프레임; 상기 제2 캐비티에 배치된 제1 발광 칩; 및 상기 제3 캐비티에 배치된 제2 발광 칩을 포함하며, 상기 제1리드 프레임의 제1지지부는 다수의 변곡점을 갖고, 상기 몸체의 제1측면과 상기 제2캐비티 사이의 영역부터 상기 몸체의 제1측면의 반대측 제2측면과 상기 제3캐비티 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성되는 제1단부를 포함한다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 중심부를 보강할 수 있는 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 리드 프레임들 사이를 보강하여, 외부 충격에 의한 발광 소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 중심 부분이 휘어짐으로 인해, 색상 불균형이나, 와이어 불량 등을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 평면도이다.
도 3은 도 2의 제1리드 프레임과 제2리드 프레임을 확대한 도면이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 5는 도 2의 발광 소자 패키지의 리드 프레임을 변형한 예를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2의 발광 소자 패키지의 리드 프레임을 변형한 예를 나타낸 평면도이다.
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.
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 소자를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타내며, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이며, 도 3은 도 2의 리드 프레임의 평면도이며, 도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 제1캐비티(16)를 갖는 몸체(10), 제2캐비티(25)를 갖는 제1리드 프레임(21), 제3 캐비티(35)를 갖는 제2리드 프레임(31), 발광 칩들(71,72), 와이어들(73 내지 76)을 포함한다.
몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si)계 수지 재질, 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.
몸체(10)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수 있다. 몸체(10)가 전기 전도성을 갖는 재질로 형성되는 경우, 몸체(10)의 표면에는 절연막(미도시)이 더 형성되어 몸체(10)가 제2 캐비티(25), 제3캐비티(35)와 전기적으로 쇼트(short) 되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
몸체(10)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(21) 및 제2리드 프레임(31)은 몸체(10)의 바닥에 배치되어 직하 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 상기 몸체(10)의 측면에 배치되어 에지 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(10)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어진 제1캐비티(cavity)(16)를 갖는다. 상기 제1캐비티(16)은 상기 몸체(10)의 상면(15)으로부터 오목한 컵(cup) 구조 또는 리세스(recess) 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 제1캐비티(16)의 측면은 바닥에 대해 수직하거나 경사질 수 있다.
제1캐비티(16)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 상기 몸체(10)는 복수의 측면(11~14)을 포함하며, 상기 복수의 측면(11~14) 중 적어도 하나는 상기 몸체(10)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 몸체(10)는 제1 내지 제4측면(11~14)을 그 예로 설명하며, 제1측면(11)과 제2측면(12)은 서로 반대측 면이며, 상기 제3측면(13)과 상기 제4측면(14)은 서로 반대측 면이다. 상기 제1측면(11) 및 제2측면(12)의 너비 또는 길이는 제3측면(13) 및 제4측면(14)은 너비 또는 길이와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면(11)과 상기 제2측면(12)의 길이(즉, 장변 길이)는 상기 제3측면(13) 및 상기 제4측면(14)의 길이(즉, 단변 길이)보다 더 길게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2측면(11,12)의 길이 방향은 제2 및 제3캐비티(25,35)의 중심을 지나는 방향일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)은 상기 제1캐비티(16)의 제1영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 일부가 배치되고 그 중심부에 상기 제1캐비티(16)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제2캐비티(25)를 포함한다. 상기 제2캐비티(25)는 상기 제1리드 프레임(21)의 상면으로부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제1리드 프레임(21)은 도 4와 같이 몸체(31)의 하면에 노출되며, 전원을 공급받는다.
상기 제2캐비티(25)의 측면은 상기 제2캐비티(25)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(25)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
도 2와 같이, 제1리드 프레임(21) 중 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 배치된 제1지지부(22)는 제1단부(27)가 다수의 변곡점을 갖는 스텝 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1지지부(22)의 제1단부(27)는 상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)의 제2단부(37)와 미리 설정된 간격을 갖고 대응된다. 상기 제1지지부(22)의 제1단부(27)는 상기 제2캐비티(25)와 상기 몸체(10)의 제1측면(11) 사이의 영역부터 상기 제3캐비티(35)와 상기 몸체(10)의 제2측면(12) 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성된다.
상기 제1지지부(22)에는 제1본딩부(26)이 배치되며, 상기 제1본딩부(26)는 상기 제2캐비티(25)보다는 제3캐비티(35)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2캐비티(25)와 제3캐비티(35)의 사이의 영역으로부터 몸체(10)의 제1측면(11)보다 상기 몸체(10)의 제2측면(12)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제1본딩부(26)는 상기 몸체(10)의 제3측면(13)보다는 반대측 제4측면(14)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제1본딩부(26)의 일 측은 상기 몸체(10)의 중심 선상 또는 상기 제1캐비티(16)의 중심 선상을 기준(C1)으로 상기 몸체(10)의 제4측면(14) 방향 또는 상기 제2캐비티(25)의 일 측 방향으로 제2간격(D2) 만큼 더 돌출된다. 상기 제2간격(D2)는 상기 제2캐비티(25)와 상기 제3캐비티(35) 사이의 간격(L1)의 1/2보다 더 큰 간격으로 형성될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)은 상기 제1캐비티(16)의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 일부가 배치되고, 그 중심부에는 상기 제1캐비티(16)의 바닥보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제3캐비티(35)가 형성된다. 상기 제3캐비티(35)는 상기 제2리드 프레임(31)의 상면으로부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제3캐비티(35)의 측면은 상기 제3캐비티(35)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제3캐비티(35)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.
도 2와 같이, 제2리드 프레임(31) 중 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 배치된 제2지지부(32)는 제2단부(37)가 다수의 변곡점을 갖는 스텝 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2지지부(32)의 제2단부(37)는 상기 제1리드 프레임(31)의 제1지지부(22)의 제1단부(27)와 미리 설정된 간격을 갖고 대응된다. 상기 제2지지부(32)의 제2단부(37)는 상기 제2캐비티(25)와 상기 몸체(10)의 제1측면(11) 사이의 영역부터 상기 제3캐비티(35)와 상기 몸체(10)의 제2측면(12) 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성된다.
상기 제2지지부(32)에는 제2본딩부(36)이 배치되며, 상기 제2본딩부(36)는 상기 제3캐비티(35)보다는 제2캐비티(25)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제3캐비티(35)와 제2캐비티(25)의 사이의 영역으로부터 몸체(10)의 제2측면(12)보다 상기 몸체(10)의 제1측면(11)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제2본딩부(36)는 상기 몸체(10)의 제4측면(14)보다는 반대측 제3측면(13)에 더 가깝게 배치된다. 상기 제2본딩부(36)의 일 측은 상기 몸체(10)의 중심 선상 또는 상기 제1캐비티(16)의 중심 선상을 기준(C1)으로 상기 몸체(10)의 제3측면(13) 방향 또는 상기 제3캐비티(35)의 일 측 방향으로 제1간격(D1) 만큼 더 돌출된다. 상기 제1간격(D1)은 상기 제2캐비티(25)와 상기 제3캐비티(35) 사이의 간격(L1)의 1/2보다 더 돌출될 수 있다.
도 3과 같이, 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)의 제1단부(27)는 서로 인접한 두 변(S1,S2) 즉, 수직한 제1변(S1)과 수평한 제2변(S2)이 스텝 구조로 형성된다. 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)의 제2단부(37)는 서로 인접한 두 변(S3,S4) 즉, 수직한 제3변(S3)과 수평한 제4변(S4)이 스텝 구조로 형성된다. 상기 제1변(S1)과 제2변(S2) 또는 제3변(S3)과 제4변(S4) 사이의 각도(θ1)는 90° 또는 그 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)와 상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)에 의해, 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 사이의 분리부(19)가 다수의 변곡점을 갖는 스텝 구조로 서로 다른 리드 프레임의 캐비티의 일측까지 연장되어 배치됨으로써, 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 사이의 중앙 영역을 보강할 수 있다. 특히 제1캐비티(16)의 중심 선상 부근에서 발광 소자 패키지가 외부 충격에 의해 쉽게 부러지는 문제를 해결할 수 있다.
상기 분리부(19)는 상기 몸체(10)의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)와 상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)의 상면과 동일 평면 상에 배치되거나, 더 돌출될 수 있다. 상기 분리부(19)가 더 돌출된 구조는 상기 제1지지부(22)와 상기 제2지지부(32)의 단부(27,37) 사이의 간격보다 더 넓은 너비로 형성될 수 있다. 상기 제1지지부(22)와 상기 제2지지부(32)의 단부(27,37)는 상면이 하면보다 더 돌출된 스텝 구조 구조로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 분리부(19)의 상부는 좁고 하부는 넓은 구조로 형성될 수 있다.
상기 제2캐비티(25)와 상기 제3캐비티(35)는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1리드 프레임(21)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(31)의 하면은 상기 몸체(10)의 하면으로 노출되거나, 상기 몸체(10)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1리드부(23)는 상기 몸체(10)의 하면에 배치되고 상기 몸체(10)의 제3측면(13)으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)의 제2리드부(33)는 상기 몸체(10)의 하면에 배치되고 상기 몸체(10)의 제4측면(14)으로 돌출될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)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(21,31)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2캐비티(25) 및 상기 제3캐비티(35)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는 곡면을 갖는 원 또는 타원 형상일 수 있다.
분리부(19)는 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 사이에 배치되어, 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31) 사이를 이격시켜 준다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제2캐비티(25) 내에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 제3캐비티(35) 내에는 제2발광 칩(72)이 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(71,72)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(71,72)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
상기 제1발광 칩(72)은 제1와이어(73)로 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)의 상부(22)와 연결되며, 제2와이어(74)로 제2리드 프레임(31)의 제2본딩부(36)에 연결된다. 상기 제2발광 칩(73)은 제3와이어(75)로 상기 제1캐비티(16)의 바닥에 배치된 제2리드 프레임(31)의 상부(32)와 연결되며, 제4와이어(76)로 제1리드 프레임(21)의 제1본딩부(26)에 연결된다.
도 4와 같이, 상기 몸체(10)의 제1캐비티(16), 상기 제2캐비티(25) 및 제3캐비티(35) 중 적어도 한 영역에는 몰딩 부재(81)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(81)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81)는 상기 발광 칩(71,72) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 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 몰딩 부재(81)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광 소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다.
보호 소자는 몸체(10) 중에서 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 중 적어도 하나의 위 또는 아래에 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. 상기 보호 소자는 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)의 연결 회로에 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩들(71,72)을 보호할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지(100)의 중심 부분이 휘어짐으로 인해, 색상 불균형이나, 몰딩 부재(81)의 유동에 의해 와이어의 본딩 부분이 파손되는 등의 문제를 방지할 수 있다.
도 5는 도 2의 발광 소자 패키지의 리드 프레임을 변형한 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 단부(27,37)는 다수의 변곡점을 갖는 스텝 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)의 제1단부(27)는 인접한 두 변(S1,S2) 사이의 모서리 부분(P1)이 곡면으로 형성될 수 있다. 즉, 제1변(S1)과 제2변(S2)의 변곡점이 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)의 제2단부(37)는 인접한 두 변(S3,S4) 사이의 모서리 부분(P2)이 곡면으로 형성될 수 있다. 즉, 제3변(S3)과 제4변(S4)의 변곡점 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 대응되는 부분이 스텝 구조로 형성되며, 스텝 구조의 변곡점이 곡면으로 형성됨으로써, 사출 성형시 분리부(19)로 유입되는 몸체 재질의 유입을 원활하게 할 수 있다.
상기 제1발광 칩(61)의 중심(A1)과 상기 제2리드 프레임(31)의 제2본딩부(36) 사이의 최단 거리(T1)는 상기 제1발광 칩(61)의 중심(A1)과 제2리드 프레임(31)의 다른 영역 사이의 간격보다 더 좁게 형성될 수 있다. 이는 제2와이어(도 1의 74)의 간격을 더 줄여줄 수 있어, 제2와이어의 본딩 불량을 방지할 수 있다.
상기 제1본딩부(26)는 제1리드 프레임(21) 중에서 제2발광 칩(62)을 지나는 선(C3)을 기준으로 가장 가깝게 배치되며, 제2본딩부(36)는 제2리드 프레임(31) 중에서 제1발광 칩(61)을 지나는 선상(C2)을 기준으로 가장 가깝게 배치된다.
상기 제1본딩부(26)은 제2캐비티(35)의 측면 또는 모서리와 대응되게 배치될 수 있으며, 상기 제2본딩부(36)는 상기 제1캐비티(25)의 측면 또는 모서리와 대응되게 배치될 수 있다.
상기 제2발광 칩(62)의 중심(A2)과 상기 제1리드 프레임(21)의 제1본딩부(26) 사이의 최단 거리(T2)는 상기 제2발광 칩(62)의 중심(A2)과 제1리드 프레임(21)의 다른 영역 사이의 간격보다 더 좁게 형성될 수 있다. 이는 제4와이어(도 1의 76)의 간격을 더 줄여줄 수 있어, 제4와이어의 본딩 불량을 방지할 수 있다.
도 6은 도 2의 발광 소자 패키지의 리드 프레임을 변형한 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 단부(27,37)는 다수의 변곡점을 갖는 스텝 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1지지부(22)의 제1단부(27)는 인접한 두 변(S7,S8) 사이의 각도가 90도 초과 180도 미만의 각도로 형성될 수 있다. 즉, 제1변(S7)과 제2변(S8)의 변곡 부분이 120°~150°사이의 각도로 형성될 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)의 제2지지부(32)의 제2단부(37)는 인접한 두 변(S9,S10) 사이의 각도(θ2)가 90도 초과 180도 미만의 각도로 형성될 수 있다. 즉, 제3변(S7)과 제4변(S8)의 변곡점이 120°~150°사이의 각도로 형성될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 대응되는 부분이 스텝 구조로 형성되며, 스텝 구조의 변곡 부분이 둔각으로 형성됨으로써, 사출 성형시 분리부(19)로 유입되는 몸체 재질의 유입을 원활하게 할 수 있다.
<조명 시스템>
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 7 및 도 8에 도시된 표시 장치, 도 9에 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 7를 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 8은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 8을 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 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(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.
10: 몸체 16: 제1캐비티
21,31: 리드 프레임 25: 제2 캐비티
35: 제3 캐비티 71: 제1 발광 칩
72: 제2 발광 칩

Claims (12)

  1. 제1 캐비티(cavity)를 갖는 몸체;
    상기 제1캐비티의 바닥에 배치된 제1지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제2캐비티를 갖는 제1리드 프레임;
    상기 제1 캐비티의 바닥에 배치된 제2지지부 및 상기 제1캐비티의 바닥보다 더 낮은 깊이의 제3캐비티를 갖는 제2리드 프레임;
    상기 제2 캐비티에 배치된 제1 발광 칩; 및
    상기 제3 캐비티에 배치된 제2 발광 칩을 포함하며,
    상기 제1리드 프레임의 제1지지부는 다수의 변곡점을 갖고, 상기 몸체의 제1측면과 상기 제2캐비티 사이의 영역부터 상기 몸체의 제1측면의 반대측 제2측면과 상기 제3캐비티 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성되는 제1단부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2리드 프레임의 제2지지부는 다수의 변곡점을 갖고, 상기 몸체의 제1측면과 상기 제2캐비티 사이의 영역부터 상기 몸체의 제1측면의 반대측 제2측면과 상기 제3캐비티 사이의 영역까지 스텝 구조로 형성되는 제2단부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1리드 프레임의 제1지지부 중 상기 제2캐비티보다 상기 제3캐비티에 더 가깝게 배치되며, 상기 제2발광 칩과 와이어로 연결된 제1본딩부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2리드 프레임의 제2지지부 중 상기 제3캐비티보다 상기 제2캐비티에 더 가깝게 배치되며, 상기 제1발광 칩과 와이어로 연결되는 제2본딩부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1단부와 상기 제2단부는 인접한 두 변의 변곡점이 직각으로 형성되는 발광 소자 패키지.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1단부와 상기 제2단부는 인접한 두 변의 변곡점이 곡면으로 형성되는 발광 소자 패키지.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1단부와 상기 제2단부는 인접한 두변의 변곡점이 둔각으로 형성되는 발광 소자 패키지.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1본딩부의 일 측은 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티의 중심 선상을 기준으로 상기 제3캐비티의 일측 방향으로 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티 사이의 간격의 1/2 보다 더 돌출되는 발광 소자 패키지.
  9. 제4항에 있어서, 상기 제2본딩부의 일 측은 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티의 중심 선상을 기준으로 상기 제2캐비티의 일 측 방향으로 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티 사이의 간격의 1/2 보다 더 돌출되는 발광 소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2캐비티에 배치된 제1 리드 프레임 및 상기 제3캐비티에 배치된 상기 제2리드 프레임의 하면은 상기 몸체의 하면에 배치되는 발광 소자 패키지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2발광 칩은 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임에 와이어로 각각 연결되는 발광 소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3캐비티 중 적어도 하나에 몰딩 부재를 포함하는 발광 소자 패키지.
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KR100632002B1 (ko) * 2005-08-02 2006-10-09 삼성전기주식회사 보호 소자를 포함하는 측면형 발광 다이오드
KR101051065B1 (ko) * 2010-03-10 2011-07-21 일진반도체 주식회사 발광다이오드 패키지

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