KR20130096095A - 발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 발광소자 패키지에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 상부가 개방된 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제1측면에 인접한 제1리드 프레임; 상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제2측면에 인접한 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩; 상기 캐비티에 몰딩 부재; 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및 상기 간극부로부터 상기 제1리드 프레임과 상기 몸체의 제3측면 사이로 연장된 제1보호부를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIGHTING SYSTME HAVING THEREOF}
실시 예는 발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 시스템에 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 구조의 발광소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 인접한 리드 프레임 사이에 배치된 간극부를 적어도 한 리드 프레임의 측면과 몸체의 측면 사이로 더 연장한 발광소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 상부가 개방된 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제1측면에 인접한 제1리드 프레임; 상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제2측면에 인접한 제2리드 프레임; 상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩; 상기 캐비티에 몰딩 부재; 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및 상기 간극부로부터 상기 제1리드 프레임과 상기 몸체의 제3측면 사이로 연장된 제1보호부를 포함한다.
실시 예에 따른 조명 시스템은 상기의 발광 소자 패키지를 포함한다.
실시 예는 복수의 리드 프레임 사이의 간극부에 의한 패키지 불량을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지의 수율을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 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 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지의 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 배면도이다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 4내지 도 9는 도 1의 발광 소자 패키지의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 11은 실시 예에 따른 표시장치의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 12는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
실시 예들의 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 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지의 측 단면도이며, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 배면도이고, 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 몸체(11), 간극부(15), 제1 및 제2리드 프레임(21,31), 발광 칩(41), 및 몰딩 부재(51)를 포함한다.
상기 몸체(11)는 상기 발광 칩(41)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 실리콘 계열, 또는 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 이러한 열 경화성 수지 또는 고 내열성 재질은 트랜스퍼 몰딩 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 사출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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.
상기의 몸체(11)는 투광성 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 변환 물질을 갖는 투광성 물질로 형성될 수 있다.
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 면은 곡면 또는 각면으로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(12)의 바닥부에 대해 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
도 2와 같이, 상기 몸체(11)의 제1측면(S1)과 제2측면(S2) 사이의 간격은 상기 몸체(11)의 제1너비이며, 상기 제3측면(S3)과 제4측면(S4) 사이의 간격은 상기 몸체(11)의 제2너비(W1)일 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 너비는 상기 몸체(11)의 제2너비(W1)와 동일한 너비일 수 있다. 상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 하면은 실질적으로 플랫한 형상이거나, 일부가 굴곡진 형상일 수 있다.
상기 복수의 리드 프레임(21,31)은 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 상기 몸체(11) 및 상기 캐비티(12)의 하부 제1영역에 상기 몸체(11)의 제1측면(S1)과 인접하게 배치된다. 상기 제2리드 프레임(31)은 상기 몸체(11) 및 상기 캐비티(12)의 하부의 제2영역에 상기 몸체(11)의 제2측면(S2)과 인접하게 배치된다.
상기 몸체(11)는 간극부(15)를 포함한다. 상기 간극부(15)는 상기 제1리드 프레임(21)과 상기 제2리드 프레임(31)의 사이에 배치되며, 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)을 물리적으로 분리시켜 주게 된다. 상기 간극부(14)는 상기 몸체(11)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상기 몸체(11)의 아래에는 상기 간극부(14)로부터 연장된 제1보호부(16) 및 제2보호부(17)를 포함한다. 상기 제1보호부(16)는 상기 간극부(14)로부터 상기 제1리드 프레임(21)과 몸체(11)의 제3측면(S3) 사이의 영역으로 연장되며, 상기 제2보호부(17)는 상기 간극부(14)로부터 상기 제2리드 프레임(31)과 몸체(11)의 제4측면(S4) 사이의 영역으로 연장된다. 상기 제1보호부(16) 및 제2보호부(17)는 상기 몸체(11)로부터 돌출되어 상기 몸체의 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1보호부(16)는 상기 제1리드 프레임(21)과 제3측면(S3) 사이에 배치되며, 상기 제2보호부(17)는 상기 제2리드 프레임(31)과 제4측면(S4) 사이에 배치된다. 상기 제1보호부(16)의 길이(D3)는 상기 제2보호부(17)의 길이(D4)보다 더 짧게 형성될 수 있으며, 다른 예는 길이 D3와 D4는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제1보호부(16)는 상기 제1리드 프레임(21) 방향으로 연장되며, 상기 제1보호부(16)의 길이(D3)은 상기 제1리드 프레임(21)의 길이(D1) 보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.
상기 제2보호부(17)는 상기 제2리드 프레임(31) 방향으로 연장되며, 상기 제2보호부(17)의 길이(D4)은 상기 제2리드 프레임(31)의 길이(D2) 보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.
상기 간극부(15)와 상기 제1보호부(16) 사이의 내각인 제1각도(θ1)는 10도 이상 예컨대, 80-90도 범위로 절곡될 수 있으며, 상기 간극부(15)와 상기 제2보호부(17) 사이의 내각인 제2각도(θ2)는 10도 이상 예컨대, 80-90도 범위로 절곡될 수 있다.
상기 제1보호부(16)의 외 측면은 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)에 노출되며, 상기 제2보호부(17)의 외 측면은 상기 몸체(11)의 제4측면(S4)에 노출된다.
상기 제1보호부(16) 및 제2보호부(17)의 하면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 하면과 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(11)의 아래에는 제3보호부(18)가 더 돌출되며, 상기 제3보호부(18)는 상기 몸체(11)의 제4측면(S4)과 제1리드 프레임(21) 사이에 배치된다. 상기 제3보호부(18)는 상기 제2간극부(15)의 단부로부터 소정 거리(D5)로 이격된다.
상기 몸체(11)의 아래에는 제4보호부(19)가 더 돌출되며, 상기 제4보호부(19)는 상기 몸체(11)의 제3측면(S3)과 제2리드 프레임(31) 사이에 배치된다. 상기 제4보호부(19)는 상기 제2간극부(15)의 단부로부터 소정 거리 이격된다.
상기 몸체(11)의 하면에 배치된 제1리드 프레임(21)의 일부 영역은 제1보호부(16) 및 제3보호부(18) 사이에 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 영역은 상기 제2보호부(17) 및 제4보호부(19) 사이에 배치된다.
상기 제1보호부(16) 및 제3보호부(18)는 서로 반대측에 대응되게 배치되며, 상기 몸체(11)의 제1측면(S1) 및 제2측면(S2)으로부터 이격된다. 상기 제2보호부(17) 및 제4보호부(19)는 서로 반대측에 대응되게 배치되며, 상기 몸체(11)의 제1측면(S1) 및 제2측면(S2)으로부터 이격된다.
상기 몸체(11)의 하면 영역 중에서 코너 영역에는 상기 몸체(11)의 일부(13A, 13B, 14A, 14B)가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몸체(11)의 일부(13A, 13B, 14A, 14B)와, 상기 제1 내지 제4보호부(16,17,18,19)는 발광 소자 패키지의 단위로 커팅될 때, 리드 프레임(21,31)의 커팅 영역을 줄여줄 수 있다.
도 1 및 도 3과 같이, 상기 캐비티(12)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 중 적어도 하나의 위에는 발광 칩(41)이 배치되며, 상기 발광 칩(41)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(41)은 도시된 것과 같이, 제2리드 프레임(31) 위에 탑재되고, 제2리드 프레임(21)과 전기적으로 연결되고, 상기 제1리드 프레임(21)과 연결 부재(43)로 연결된다. 상기 연결 부재(43)는 와이어를 포함한다.
상기 발광 칩(41)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(41)은 플립 방식으로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 하면은 몸체(11)의 하면과 동일한 평면 상에 배치되어, 모듈 기판 상에 탑재될 때, 발광 칩(41)으로부터 발생된 열을 효과적으로 방열하게 된다.
상기 캐비티(12)에는 몰딩 부재(51)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(51)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(51)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다. 상기 몰딩 부재(51) 위에는 렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 9는 도 1의 발광소자 패키지의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 평평한 원판 형상의 리드 프레임(20)에는 복수의 간극 영역(15A)과 복수의 분리 영역(A3)이 배치된다. 상기 간극 영역(15A)은 도 5의 평면도와 같이 각 패키지 영역(A1)의 중심부에 배치되며, 상기 분리 영역(A3)은 패키지 열과 열 사이에 배치되어 패키지 단위(T1)의 커팅 공정을 줄여줄 수 있다.
각 패키지 영역(A1)에는 간극 영역(15A)과 그 양측에 제1보호 영역(16A) 및 제2보호 영역(17A)이 구멍 형상으로 형성된다. 상기 간극 영역(15A)은 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 사이에 배치되며, 상기 제1보호 영역(16A)과 제2보호 영역(17A)은 상기 간극 영역(15A)의 양단부에 연결된다. 즉, 상기 제1보호 영역(16A)와 제2보호 영역(17A)은 서로 반대측에 배치되어, 연결되지 않게 된다.
도 6은 도 5의 부분 확대로서, 도 6을 참조하면, 패키지 영역(A1) 사이의 커팅 선(L1)은 간극 영역(15A)으로부터 연장된 제1보호 영역(16A)와 제2보호 영역(17A)이 배치된다. 그리고 제1보호 영역(16A)은 인접한 패키지 영역(A1) 사이에 배치되고, 제2보호 영역(17A)은 인접한 패키지 영역(A1) 사이에 배치된다. 상기 제1보호 영역(16A)의 일부는 다른 패키지 영역의 제3보호 영역이 되며, 상기 제2보호 영역(16A)의 일부는 다른 패키지 영역의 제4보호 영역이 된다.
도 7은 몸체 형성 예를 나타낸 도면이며, 도 8는 도 7의 부분 확대도를 나타낸 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 리드 프레임(20: 21,31) 상에 몸체 재질이 주입되어 몸체(11)를 성형하고, 상기 몸체(11)에는 캐비티(12)가 배치되며, 상기 캐비티(12)의 바닥에는 제1 및 제2리드 프레임(21,31) 및 간극부(15)가 배치된다. 이때 몸체(11)의 성형시 도 6과 같이, 상기 간극 영역(15)과 제1 및 제2보호 영역(16A,17A)에 상기 몸체(11)의 일부가 형성됨으로써, 도 2와 같은 패키지의 하면 구조로 형성된다.
여기서, 도 6에 도시된, 각 패키지 영역(A1)의 간극 영역(15A)을 인접한 패키지 영역과 분리시켜 줌으로써, 간극 영역(15A)에 주입되는 몸체 재질이 각 패키지 단위(A1)로 분리되어 형성된다. 이에 따라 각 패키지 영역(A1)에서의 간극 영역(15A)과 제1 및 제2보호 영역(16A,17A)은 몸체(11)를 성형할 때, 각 패키지의 경계 영역에서 변형되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기존의 간극 영역은 인접한 패키지 영역 사이의 영역 즉, L1 영역에서 제1 및 제2보호 영역(16A,17A)이 서로 연결되기 때문에, 패키지 내부 영역의 간극과 패키지 경계 영역의 간극 간의 차이로 인해, 몸체 재질이 주입될 때 패키지의 경계 영역의 리드 프레임들이 뒤틀리는 문제가 발생된다. 기존에는 각 패키지 영역의 경계 영역(L1)에 배치된 제1 및 제2보호 영역(16A,17A)이 서로 연결되어 있어, 사출 성형에 어려움이 있었다. 실시 예는 패키지 간의 경계 영역에 배치된 제1 및 제2보호 영역(16A,17A)을 서로 분리하여 배치함으로써, 리드 프레임의 외곽부가 상기 주입되는 몸체 재질에 의해 변형되거나, 몸체 재질이 비 정상적으로 돌출되는 문제가 발생된다.
도 9를 참조하면, 상기 캐비티(12)의 바닥에 배치된 제2리드 프레임(31) 상에 발광 칩(41)이 배치되고, 제1리드 프레임(21)과 연결 부재(43)로 연결시켜 준다.
상기 캐비티(12) 상에 몰딩 부재(51)를 형성하게 되며, 상기 몰딩 부재(51)는 디스펜싱하거나 스퀴즈 방식으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(51)의 재질은 투광성 재질로 형성될 수 있으며, 내부에 형광체가 첨가될 수 있다. 상기 몰딩 부재(51) 상에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
그리고, 개별 패키지 단위로 커팅하여, 도 1과 같은 발광 소자 패키지를 제조하게 된다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 발광 소자 패키지는 제1 리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 사이의 간극부(15B)는 하부가 넓고 상부가 좁게 형성될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 단부는 단차진 구조로 형성될 수 있으며, 상기 간극부(15B)는 상기 제1 리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 단부와 접촉된다. 이에 따라 상기 간극부(15B)에 의해 습기 침투를 개선시켜 줄 수 있다.
또한 실시 예는 도 2에 도시된, 상기 제1 내지 제4보호부(16,17,18,19)에 대응되는 제1리드 프레임(21) 또는 제2리드 프레임(31)의 단부가 단차 구조로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 내지 제4보호부(16,17,18,19)의 하부 너비가 상부 너비보다 더 넓게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 11 및 도 12에 도시된 표시 장치, 도 13에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 11는 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 11를 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 12는 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 12를 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(1150)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 13은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 13을 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 실시예 들에 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, 41: 발광칩, 51: 몰딩 부재, 21,31: 리드 프레임

Claims (15)

  1. 상부가 개방된 캐비티를 갖는 몸체;
    상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제1측면에 인접한 제1리드 프레임;
    상기 캐비티에 배치되고 상기 몸체의 제2측면에 인접한 제2리드 프레임;
    상기 캐비티 내에 배치된 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩;
    상기 캐비티에 몰딩 부재;
    상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및
    상기 간극부로부터 상기 제1리드 프레임과 상기 몸체의 제3측면 사이로 연장된 제1보호부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 간극부로부터 상기 제2리드 프레임과 상기 몸체의 제4측면 사이로 연장된 제2보호부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1리드 프레임과 상기 몸체의 제4측면 사이에 배치되며 상기 간극부로부터 이격된 제3보호부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2리드 프레임과 상기 몸체의 제3측면 사이에 배치되며 상기 간극부로부터 이격된 제4보호부를 포함하는 발광 소자 패키지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 간극부 및 상기 제1 내지 제4보호부는 상기 몸체의 재질을 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제4항에 있어서, 상기 간극부 및 상기 제1 내지 제4보호부는 상기 제1 및 제2리드 프레임의 하면과 동일 평면으로 배치되는 발광 소자 패키지.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1보호부와 상기 제2보호부는 상기 간극부로부터 서로 다른 길이를 갖는 발광 소자 패키지.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1보호부와 상기 제3보호부는 서로 반대측 면에 서로 대응되게 배치되며, 상기 제2보호부와 상기 제4보호부는 서로 반대측 면에 서로 대응되게 배치되는 발광 소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1보호부는 상기 간극부로부터 10도 이상으로 절곡되며, 상기 제2보호부는 상기 간극부로부터 10도 이상으로 절곡되는 발광 소자 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 상기 몸체의 일부는 상기 몸체의 하면 코너 중 적어도 하나에 더 배치되는 발광 소자 패키지.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 간극부의 하부 너비가 상부 너비보다 더 넓은 발광 소자 패키지.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 내지 제4보호부의 하부 너비가 상부 너비보다 더 넓은 발광 소자 패키지.
  13. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 열 경화성 수지를 포함하는 발광 소자 패키지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열 경화성 수지는 에폭시 계열 또는 실리콘 계열을 포함하는 발광 소자 패키지.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 발광 소자 패키지를 적어도 하나를 포함하는 조명 시스템.


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