KR20130061588A - 발광소자 패키지 - Google Patents

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KR20130061588A
KR20130061588A KR1020110127978A KR20110127978A KR20130061588A KR 20130061588 A KR20130061588 A KR 20130061588A KR 1020110127978 A KR1020110127978 A KR 1020110127978A KR 20110127978 A KR20110127978 A KR 20110127978A KR 20130061588 A KR20130061588 A KR 20130061588A
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이광희
오성주
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재; 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임은 제1층; 상기 제1층의 표면에 제2층을 포함하며, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제1측면 및 제2측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에는 상기 제2층이 배치되고, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제3측면 및 제4측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에 상기 제1층이 배치된다.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 새로운 발광소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 리드 프레임에서 도금되지 않는 영역의 노출을 줄일 수 있는 발광소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩; 및 상기 캐비티에 몰딩 부재; 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임은 적어도 하나의 제1층 및 상기 제1층의 표면에 제2층을 포함하며, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제1측면 및 제2측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에는 상기 제2층이 배치되고, 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제3측면 및 제4측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에 상기 제1층이 배치된다.
실시 예는 발광소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지의 리드 프레임에서 도금층이 형성되지 않는 영역을 줄여줌으로써, 리드 프레임에서 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.
실시 예는 발광 칩의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 B-B 측 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제3측면에서 바라본 정면도이다.
도 5는 도 1의 발광소자 패키지의 C-C 측 단면도이다.
도 6은 도 1의 발광소자 패키지의 제4측면에서 바라본 정면도이다.
도 7 내지 도 11은 도 1의 발광소자 패키지의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
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 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층 또는 각 구조물의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층 또는 각 구조물의 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 발광소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 A-A측 단면도이고, 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 B-B 측 단면도이며, 도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제3측면에서 바라본 정면도이고, 도 5는 도 1의 발광소자 패키지의 C-C 측 단면도이며, 도 6은 도 1의 발광소자 패키지의 제4측면에서 바라본 정면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 몸체(11), 제1 및 제2리드 프레임(21,31), 발광 칩(51), 및 몰딩 부재(61)를 포함하며, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 중 제1단부(22) 및 제2단부(32)의 외 측면에는 제2층(21-2,31-2)이 배치되며, 제3단부(23) 및 제4단부(24)의 외 측면에는 제1층(21-1,31-1)이 배치된다.
상기 몸체(11)는 상기 발광 칩(51)에 의해 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 또한 상기 몸체(11) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(11)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 몸체(11) 내에 차광성 물질 또는 확산제를 혼합하여 투과하는 광을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(11)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(11)의 상측에는 캐쏘드 마크(cathode mark)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광소자 패키지(100)의 제1 리드 프레임(21) 또는 제2 리드 프레임(31)을 구분하여, 상기 제1,2 리드 프레임(21,31)의 극성의 방향에 대한 혼동을 방지할 수 있다.
상기 몸체(11) 내에는 캐비티(12)가 형성되며, 상기 캐비티(12)는 상부가 개방된 오목한 형상을 포함한다. 상기 캐비티(12)는 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(12)의 바닥부에는 복수의 리드 프레임(21,31)이 배치되며, 상기 복수의 리드 프레임(21,31)은 전기적으로 이격되게 배치된다.
상기 캐비티(12)의 둘레 면(13)은 곡면 또는 각면으로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(12)의 바닥부에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
상기 몸체(11)의 제1측면(S1)과 제2측면(S2) 사이의 간격은 상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)와 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32) 사이의 간격(D2)보다 작을 수 있으며, 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)과 제4측면(S4) 사이의 간격 즉, 몸체(11)의 너비(D1)는 상기 제1리드 프레임(21) 또는 제2리드 프레임(31)의 너비 예컨대, 최대 너비와 동일하게 형성될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)은 실질적으로 플랫한 형상이거나, 일부가 굴곡진 형상일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)와 상기 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32)의 너비는 동일한 너비로 형성될 수 있으며, 상기 몸체(11)의 너비(D1) 보다 더 좁아, 갭(G1)이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 캐비티(12)의 제1영역에서 상기 몸체(11)의 제1측면(S1) 방향으로 돌출된다. 상기 제2리드 프레임(31)은 캐비티(12)의 제2영역에서 상기 몸체(11)의 제2측면(S2) 방향으로 돌출된다. 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 사이의 간극부(14)는 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)을 물리적으로 분리시켜 주게 된다. 상기 간극부(14)는 상기 몸체(11)와 동일한 재질이거나 다른 재질로 형성될 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(21,31)은 적어도 2개가 전기적으로 분리되며, 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(21,31)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 있다. 또한, 상기 제1, 2리드 프레임(21,31)은 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께는 0.3mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.3mm~0.8mm를 포함한다.
상기 제1리드 프레임(21)은 제1층(21-1)과 상기 제1층(21-1)의 표면에 제2층(21-2)이 형성되며, 상기 제2리드 프레임(31)은 제1층(31-1)과 상기 제1층(31-1)의 표면에 제2층(31-2)이 형성된다. 상기 제1층(21-1,31-1)은 구리(Cu) 또는 구리 합금을 포함하며, 상기의 구리 합금은 구리와 적어도 한 종류의 금속 합금으로서, 예컨대 구리-아연 합금, 구리-철 합금, 구리- 크롬 합금, 구리-은-철과 같은 합금을 포함한다. 상기 제2층(21-2,31-2)은 상기 구리보다 반응성이 큰 금속을 포함한다. 상기 제2층(21-2,31-2)은 은, 금, 팔라듐, 알루미늄 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 제2층(21-2,31-2)은 상기 제1층(21-1,31-1)을 보호하여 제1리드 프레임(21)의 표면 부식을 방지하며, 접합 부재와의 접합을 개선시켜 주게 된다.
도 2를 참조하면, 상기 복수의 리드 프레임(21,31)의 적어도 일부는 캐비티(12)의 바닥부에 배치되며, 상기 몸체(11)의 하부에 노출될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)는 상기 몸체(11)의 제1측면(S1)보다 더 외측에 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32)는 상기 몸체(11)의 제1측면(S1)의 반대측 제2측면(S2)보다 더 외측에 배치될 수 있다.
제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)의 외 측면(S11)은 제2층(21-2)이 제1층(21-1)을 커버하게 되며, 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32)의 외 측면(S12)은 제2층(21-2)이 제1층(21-1)을 커버하게 된다.
상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)의 외 측면(S11) 및 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32)의 외 측면(S12)에 제1층(21-1,31-1)이 배치됨으로써, 접합 부재와의 접합 효율이 개선될 수 있으며, 제2층(21-2,31-2)의 노출을 차단하여 부식을 방지할 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 6과 같이, 상기 제1리드 프레임(21)의 제1단부(22)에 인접하고 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 아래에 배치된 제1지지부(23)와, 상기 몸체(11)의 제4측면(S4) 아래에 배치된 제2지지부(24)를 포함한다. 상기 제1지지부(23)는 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 방향으로 돌출되고 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)에 노출된다. 상기 제2지지부(24)는 상기 몸체(11)의 제4측면(S4) 방향으로 돌출되며, 상기 몸체(11)의 제4측면(S4)에 노출된다. 상기 제1지지부(23)의 외 측면과 상기 제2지지부(24)의 외 측면은 제1층(21-1)이 노출된다. 도 4와 같이 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)의 센터 측에는 제1리드 프레임(21)으로부터 돌출된 제5지지부(38)가 돌출되며, 도 6과 같이 상기 몸체(11)의 제4측면(S4) 센터측에는 제2리드 프레임(31)으로부터 돌출된 제6지지부(39)가 돌출된다. 상기 제5지지부(38) 및 제6지지부(39)는 상기 몸체(11)와의 결합을 강화시켜 주며, 그 외 측면(S13,S14)에는 제1층(21-1,31-1)이 노출된다.
도 4, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 제2리드 프레임(31)의 제2단부(32)에 인접하고 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 아래에 배치된 제3지지부(33)와 상기 몸체(11)의 제4측면(S4) 아래에 배치된 제4지지부(34)를 포함한다. 상기 제3지지부(33)는 상기 몸체(11)의 제3측면(S3) 방향으로 돌출되며, 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)에 노출되며, 상기 제4지지부(34)는 상기 몸체(11)의 제4측면(S4) 방향으로 돌출되며, 상기 몸체(11)의 제4측면(S4)으로 노출된다. 상기 제3지지부(33)와 상기 제4지지부(34)의 외 측면(S15,S16)은 제1층(31-1)이 노출된다. 상기 노출된 제1층(21-1,31-1)은 제2층(21-2,31-2)과 평행하게 형성된다.
또한 상기 제1, 제3 및 제5지지부(23,33,28)의 외 측면은 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)과 동일 평면 상에 배치되며, 상기 제2, 제4 및 제6지지부(24,34,29)의 외 측면은 상기 몸체(11)의 제4측면(S4)과 동일 평면 상에 배치된다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)의 전 측면의 면적 중에서 상기 제1층(21-1,31-1)이 노출된 면적은 40% 이하 예컨대, 20% 이하로 형성될 수 있으며, 이에 따라 발광소자 패키지의 전기적인 신뢰성이 개선될 수 있다.
상기 캐비티(12)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 중 적어도 하나의 위에는 발광 칩(51)이 배치되며, 상기 발광 칩(51)은 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(51)은 도시된 것과 같이, 제1리드 프레임(21) 위에 탑재되고, 제1리드 프레임(21)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2리드 프레임(31)과 연결 부재(53)로 연결된다. 상기 연결 부재(53)는 와이어를 포함한다.
상기 발광 칩(51)은 칩 내의 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 칩, 또는 칩 내의 두 전극이 서로 반대 측면에 배치된 수직형 칩으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수평형 칩은 적어도 2개의 와이어에 연결될 수 있고, 수직형 칩은 적어도 1개의 와이어에 연결될 수 있다. 또는 상기 발광 칩(51)은 플립 방식으로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2와 같이, 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 하면은 몸체(11)의 하면과 동일한 평면 상에 배치되어, 보드 상에 탑재될 때, 발광 칩(51)으로부터 발생된 열을 효과적으로 방열하게 된다.
상기 캐비티(12)에는 몰딩 부재(61)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(61)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(61)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(61) 위에는 렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 도 1의 발광소자 패키지의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 원판의 리드 프레임(20)에는 각 소자 영역(100A)이 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 각 소자 영역(100A)은 열 방향과 행 방향으로 형성된 구멍(25,26,27,36,37)에 의해 형성될 수 있다. 상기 열 방향은 각 소자 영역(100A)의 제1변 방향 예컨대, 단변 방향으로 정의할 수 있으며, 행 방향은 각 소자 영역(100A)의 제2변 방향 예컨대, 장변 방향으로 정의될 수 있다.
원판의 리드 프레임(20)의 열 방향으로는 제1구멍(25)이 형성되며, 상기 제1구멍(25)은 복수의 소자 영역(100A)의 단변을 커버하게 된다.
상기 원판의 리드 프레임(20)에서 각 소자 영역(100A)의 제1행 방향에는 서로 이격된 제2구멍(26) 및 제3구멍(36)이 형성되며, 상기 제2행 방향에는 제4구멍(27) 및 제5구멍(37)이 형성된다. 상기 리드 프레임(20)은 각 구멍(25,26,27,36,37) 사이에 제1리드 프레임 영역(21A)과 제2리드 프레임 영역(31A)을 지지하기 위한 지지부(23A,24A,33A,34A,38A,39A)가 형성되며, 상기 제3구멍(36)과 상기 제4구멍(27)에 연결된 간극 영역(14A)은 상기 제1리드 프레임 영역(21A)과 제2리드 프레임 영역(31A)을 분리해 준다.
도 8과 같이, 상기와 같이 제조된 원판의 리드 프레임(20)은 하부 금형(81) 위에 배치되고, 상부 금형(85)의 하부에는 각 소자 간격에 따라 몸체 홈(86)이 형성된다. 여기서, 상기 리드 프레임(20)의 제1구멍(25) 영역에는 서브 지지부(84)를 배치하여, 제1구멍(25)으로 몰딩 액이 주입되는 것을 방지할 수 있다.
도 9와 같이, 상기 하부 금형(81) 위에 상부 금형(83)을 밀착시키고, 가압기(83)를 가압시켜 몸체 재질의 몰딩 액(82)을 상기 하부 금형(81)과 상부 금형(83) 사이로 주입시켜 트랜스퍼 몰딩 방식으로 몰딩하고, 이후 경화시켜 준다. 도 10과 같이 캐비티(12)를 갖는 몸체(11)가 형성되며, 각 소자 단위로 성형된다. 그리고, 상기 각 캐비티(12)에 몰딩 부재를 각각 디스펜싱하거나 트랜스퍼 몰딩 방식으로 형성하게 된다.
상기 상부 금형(81)과 하부 금형(83)을 분리한 후, 각 행 라인(L1)과 열 라인(L2)을 따라 커팅하게 되면, 도 11과 같은 개별 소자 단위로 분리된다. 여기서 각 소자의 측면을 보면, 상기 행 라인(L1)에 대응되는 측면에는 커팅 면이 형성되며, 열 라인(L2)에 대응되는 측면에는 커팅 면이 없게 된다. 각 소자는 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 상기 각 소자의 장변 방향만 커팅됨으로써, 각 소자의 단변 방향에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 단부는 표면에 도금된 제2층이 형성되며, 장변 방향에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 지지부에는 도 3내지 도 5과 같이 제1층(21-1,31-1)이 각각 노출된다. 이에 따라 제1리드 프레임(21) 및 제2리드 프레임(31)의 외 측면 중에서 제1층이 노출된 면적을 최소화시켜 줄 수 있어, 발광 소자 패키지의 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 12 및 도 13에 도시된 표시 장치, 도 14에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 12를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 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(1011) 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 발광소자 패키지(100)를 포함하며, 상기 발광소자 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 발광소자 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, 발광소자 패키지(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.
상기 복수의 발광소자 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 발광소자 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 13은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자 패키지(100)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광소자 패키지(100)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 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(1160) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 14를 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 발광소자 패키지(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 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 발광소자 패키지(100)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 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 발광소자 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 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.
100: 발광소자 패키지, 11: 몸체, 12: 캐비티, 51: 발광칩, 61: 몰딩 부재, 21,31: 리드 프레임, 21-1,31-1: 제1층, 21-2,31-2: 제2층

Claims (12)

  1. 캐비티를 갖는 몸체;
    상기 캐비티 하부의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임;
    상기 캐비티 하부의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임;
    상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩; 및
    상기 캐비티에 몰딩 부재;
    상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임은 적어도 하나의 제1층, 및 상기 제1층의 표면에 제2층을 포함하며,
    상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제1측면 및 제2측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에는 상기 제2층이 배치되고,
    상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임의 외측 단부 중에서 상기 몸체의 서로 대응되는 제3측면 및 제4측면 아래에 배치된 단부의 외 측면에는 상기 제1층이 배치되는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 제1층은 구리 또는 구리 합금을 포함하며, 상기 제2층은 은, 금, 팔라듐, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임의 외 측면에 배치된 제2층의 면적은 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 외 측면 면적의 40% 이하인 발광 소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 하면에 배치되는 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2층은 상기 몸체의 제1측면 아래에 배치된 상기 제1리드 프레임의 제1단부와, 상기 몸체의 제2측면 아래에 배치된 상기 제2리드 프레임의 제2단부의 외 측면에 각각 배치되는 발광 소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1리드 프레임의 제1단부 및 상기 제2리드 프레임의 제2단부는 상기 몸체의 제1측면 및 제2측면보다 더 외측으로 돌출되는 발광 소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1층은 상기 몸체의 제3측면 및 제4측면 아래에 배치된 상기 제1리드 프레임의 제1 및 제2지지부와, 상기 몸체의 제3측면 및 제4측면 아래에 배치된 상기 제2리드 프레임의 제3 및 제4지지부의 외 측면에 각각 노출되는 발광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 몸체의 제3측면의 센터 측에 상기 제1리드 프레임으로부터 돌출된 제5지지부와, 상기 몸체의 제4측면의 센터 측에 상기 제2리드 프레임으로부터 돌출된 제6지지부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제5지지부 및 제6지지부의 외 측면에는 제1층이 배치되는 발광 소자 패키지.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1, 제3 및 제5지지부의 외 측면은 상기 몸체의 제3측면과 동일 평면 상에 배치되는 발광 소자 패키지.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2, 제4 및 제6지지부의 외 측면은 상기 몸체의 제4측면과 동일 평면 상에 배치되는 발광 소자 패키지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 에폭시 계열을 포함하는 발광 소자 패키지.

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