KR20140026120A - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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KR20140026120A
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Abstract

실시 예는 몸체, 상기 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임, 및 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각은 상기 몸체의 동일한 일 측면으로 노출되는 일부분을 가질 수 있다.

Description

발광 소자 패키지{A LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}
실시 예는 사이드 뷰 타입의 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하다.
또한 백열 전구, 형광등, 네온등과 비교할 때, LED는 전력 소비가 적고, 높은 색온도로 인하여 시인성이 우수하고 눈부심이 적은 장점이 있다. LED가 사용되는 램프는 그 용도에 따라 백라이트(backlight), 표시 장치, 조명등, 차량용 표시등, 또는 해드 램프(head lamp) 등에 사용될 수 있다.
일반적으로 조명 장치나 표시 장치에는 발광 소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 발광 소자 패키지, 예컨대, LED 패키지가 널리 사용되고 있다. 이러한 발광 소자 패키지는 패키지 실장면의 상부로 광원이 진행하는 탑 뷰 타입과 패키지 실장면의 측부로 광원이 진행하는 사이드 뷰 타입(side view type)으로 구분될 수 있다.
실시 예는 제조 공정의 단순화 및 리드 프레임 설계의 자유도를 향상시킬 수 있는 발광 소자 패키지를 제공하고자 한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체; 상기 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임; 및 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각은 상기 몸체의 동일한 일 측면으로 노출되는 일부분을 가진다.
상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분의 노출면은 상기 몸체의 일측면과 동일 평면에 위치할 수 있다.
상기 몸체는 앞면에 캐비티를 가질 수 있으며, 상기 캐비티는 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임 각각의 상면을 개방하며, 상기 발광 소자는 상기 제1 리드 프레임의 상면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 리드 프레임의 상기 일부분은 상기 몸체의 제1 측면으로 노출되고, 상기 제2 리드 프레임의 상기 일부분은 상기 몸체의 상기 제1 측면으로 노출될 수 있다.
상기 제1 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 제2 측면으로 노출되고, 상기 제2 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 제3 측면으로 노출될 수 있다.
상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분은 상기 몸체의 뒷면으로부터 이격하여 위치할 수 있다.
상기 몸체의 제2 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임의 다른 일 부분의 노출면과 상기 몸체의 제2 측면은 동일 평면에 위치하고, 상기 몸체의 제3 측면으로 노출되는 상기 제2 리드 프레임의 다른 일 부분의 노출면과 상기 몸체의 제3 측면은 동일 평면에 위치할 수 있다.
상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 다른 부분은 상기 몸체의 뒷면으로부터 이격하여 위치할 수 있다.
상기 제1 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 상기 제2 측면으로부터 돌출되고, 상기 제2 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 상기 제3 측면으로부터 돌출될 수 있다.
상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분은 상기 몸체의 뒷면으로 노출될 수 있다.
상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 두께는 0.4mm ~ 0.5mm일 수 있다.
실시 예는 제조 공정의 단순화 및 리드 프레임 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 상면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 7은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지의 상면도를 나타낸다.
도 8은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 9는 제3 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 10은 도 9에 도시된 발광 소자 패키지를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 11은 도 9에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 13은 도 12에 도시된 발광 소자 패키지를 아래에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 12에 도시된 발광 소자 패키지의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 17은 실시 예에 따른 차량용 램프를 나타낸다.
도 18은 도 17에 도시된 차량용 램프에 사용되는 광원 모듈의 단면도를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 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 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
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 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100-1)를 아래에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100-1)의 상면도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100-1)의 AA'방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(100-1)는 몸체(20), 제1 리드 프레임(31-1), 제2 리드 프레임(32-1), 발광 소자(10), 제1 와이어(12), 제2 와이어(14), 및 몰딩부(210)를 포함한다.
몸체(20)는 실리콘 기반의 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package), 실리콘 기판, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(aluminum nitride, AlN) 등과 같이 절연성 또는 열전도도가 좋은 기판으로 형성되거나, 반사도가 높은 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 또한 몸체(20)는 복수 개의 기판이 적층되는 구조일 수 있다.
몸체(20)의 상부면 형상은 발광 소자 패키지(100-1)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상일 수 있다. 그러나 실시 예는 상술한 몸체의 재질, 구조, 및 형상으로 한정되는 것은 아니다.
몸체(20)의 앞면에는 반사 측벽(101)과 바닥(102)을 포함하는 캐비티(cavity, 105)가 형성될 수 있다. 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형, 컵 형상, 또는 오목한 용기 형상 등일 수 있으며, 캐비티(105)의 반사 측벽(101)은 바닥(102)에 대해 수직이거나 경사질 수 있다.
반사 측벽(101)은 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1) 상에 위치할 수 있으며, 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)의 외주의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 반사 측벽(101)은 후술하는 발광 소자(10)로부터 입사되는 빛을 반사시킬 수 있다.
제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)은 서로 전기적으로 분리되도록 이격되어 몸체(20) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 리드 프레임(31)과 제2 리드 프레임(32) 사이에는 캐버티(105)의 바닥(102)이 개재될 수 있다.
캐비티(105)는 제1 리드 프레임(31-1)의 앞면(142)과 제2 리드 프레임(31-2) 의 앞면(144)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 즉 제1 리드 프레임(31-1)의 앞면(142) 및 제2 리드 프레임(31-2)의 앞면(144)의 적어도 일부는 캐비티(105)로부터 노출될 수 있다.
몸체(20)는 복수의 측면들(21 내지 24)을 가질 수 있으며, 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1) 각각은 몸체(20)의 동일한 일 측면(21)으로 노출되는 일단(201, 202)을 가질 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(31-1)의 측면의 적어도 일부(201)는 몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(32-1)의 측면의 적어도 일부(202)는 몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출될 수 있다.
이때 몸체(20)의 제1 측면(21)은 발광 소자 패키지의 실장면을 의미할 수 있으며, 예컨대, 실장면은 후술하는 발광 모듈의 기판과 접촉하는 몸체(20)의 일 측면을 의미할 수 있다. 제1 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1)는 몸체(20)의 동일한 측면(21)으로 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)의 각각의 측면의 적어도 일부(201,202)가 노출되기 때문에 사이드 뷰 타입의 발광 소자 패키지가 구현될 수 있다.
몸체(20)의 제1 측면(21)으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 노출 면적과 제2 리드 프레임(32-1)의 노출 면적은 서로 다를 수 있다. 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 각각의 노출 면적은 패키지 실장시 저항 및 실장을 위한 본딩을 고려하여 결정될 수 있다.
예컨대, 몸체(20)의 제1 측면(21)으로 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 두께(T1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 두께(T2)는 0.4mm이상일 수 있다. 제1 리드 프레임(31-1)의 두께(T1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 두께(T2)가 0.4mm보다 작을 경우에는 저항이 커져 동작 전압이 높아질 수 있고, 본딩이 잘 되지 않아 발광 소자 패키지가 발광 모듈의 기판으로부터 쉽게 분리될 수 있기 때문이다.
또한 예컨대, 제1 리드 프레임(31-1)의 두께(T1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 두께(T2)는 0.5mm이하일 수 있다. 제1 리드 프레임(31-1)의 두께(T1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 두께(T2)가 0.5mm보다 더 클 경우에는 발광 소자 패키지의 크기가 커질 수 있고, 리드 프레임의 디자인이 용이하지 않을 수 있다.
몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 각각의 일부(201,202)의 노출면은 제1 측면(21)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
또한 몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 각각의 일부(201,202)는 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 일정한 거리 이격하여 위치할 수 있다. 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 뒷면(미도시)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 노출되지 않을 수 있다.
제1 리드 프레임(31-1)의 측면의 다른 부분(203)은 몸체(20)의 제2 측면(22)으로부터 노출되고, 제2 리드 프레임(32-1)의 측면의 다른 부분(204)은 몸체(20)의 제3 측면(23)으로부터 노출될 수 있다.
몸체(20)의 제2 측면(22)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 다른 부분(203)의 노출면은 제2 측면(22)과 동일한 평면에 위치할 수 있고, 몸체(20)의 제3 측면(23)으로부터 노출되는 제2 리드 프레임(32-1)의 다른 부분(204)의 노출면은 제3 측면(23)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
또한 몸체(20)의 제2 측면(22)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1)의 다른 부분(203)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 일정한 거리 이격하여 위치할 수 있고, 몸체(20)의 제3 측면(23)으로부터 노출되는 제2 리드 프레임(32-1)의 다른 부분(204)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 일정한 거리 이격하여 위치할 수 있다.
도 1 내지 도 4에서는 제1 리드 프레임(31-1)의 길이가 제2 리드 프레임(32-1)의 길이보다 크지만, 다른 실시 예에서는 제2 리드 프레임(32-1)의 길이가 제1 리드 프레임(32-1)의 길이보다 크거나 또는 양자의 길이가 서로 동일할 수 있다.
그리고 몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 노출 부분(201,202)의 길이(L1, L2)는 서로 다를 수 있다. 따라서 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)의 노출 부분(201,202)의 두께(T1, T2)가 서로 동일하더라도 그 면적은 서로 다를 수 있다.
예컨대, 노출 부분(201,202)의 길이(L1, L2)는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1)의 길이에 비례할 수 있다. 즉 길이가 길수록 노출되는 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 부분의 길이가 길 수 있다.
그러나 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)이 동일한 저항을 갖도록 하기 위하여 제1 측면(21)으로 노출되는 노출 부분(201,202)의 면적은 동일할 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(31-1)과 제2 리드 프레임(32-1)의 노출 부분(201,202)의 길이(L1, L2)는 서로 동일하고, 양 자의 두께(T1, T2)도 서로 동일할 때, 노출 부분(201,202)의 면적은 서로 동일할 수 있다.
발광 소자(10)는 제1 리드 프레임(31)의 앞면(142) 상에 배치되며, 제1 리드 프레임(31) 및 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결될 수 있다.
발광 소자(10)는, 예컨대, 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 구성될 수 있으며, 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색, 또는 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드, 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광 소자(10)는 도 1에 도시된 것과 같이 와이어 본딩(wire bonding) 방식에 의해 제1 리드 프레임(31), 및 제2 리드 프레임(32)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 와이어(12)는 발광 소자(10)와 제1 리드 프레임(31-1)을 전기적으로 연결할 수 있고, 제2 와이어(14)는 발광 소자(10)와 제2 리드 프레임(32-1)을 전기적으로 연결할 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서는 플립 칩(flip chip), 다이 본딩(die bonding) 방식 등으로 발광 소자(10)가 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제1 리드 프레임(31-1), 및 제2 리드 프레임(32-1)은 금속과 같은 전도성 재질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 하나, 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
도 4에 도시된 몰딩부(210)는 발광 소자(10)를 밀봉하여 보호하도록 몸체(20)의 캐비티(105) 내에 충진될 수 있다. 몰딩부(210)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 무색 투명한 고분자 수지(211)로 이루어질 수 있다.
몰딩부(210)는 발광 소자(10)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있도록 형광체(212)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몰딩부(210)는 적색 형광체, 녹색 형광체, 및 황색 형광체 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 실시 예는 몰딩부(210) 상에는 배치되는 렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 렌즈는 발광 소자 패키지(100-1)가 방출하는 빛의 배광을 조절할 수 있다. 또한, 발광 소자 패키지(100-1)는 내전압 향상을 위해 제2 리드 프레임(32-1) 상에 배치되는 제너 다이오드(zener diode, 미도시)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 예는 발광 모듈의 기판에 발광 소자 패키지를 실장하기 위하여 제1 리드 프레임(31-1) 및 제2 리드 프레임(32-1) 각각의 일 부분(201, 202)이 몸체(20)의 동일한 측면(21)을 통과하여 노출되기 때문에, 사이드 뷰 타입의 발광 소자 패키지를 구현하기 위하여 리드 프레임을 절곡하는 공정이 필요하지 않다. 이로 인하여 실시 예는 발광 소자 패키지 제조 공정의 단순화 및 리드 프레임 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-2)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 6은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지(100-2)를 아래에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 7은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지(100-2)의 상면도를 나타내고, 도 8은 도 5에 도시된 발광 소자 패키지(100-2)의 AA'방향의 단면도를 나타낸다. 도 1 내지 도 4와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 제2 실시 예에 따르면, 몸체(20)의 제2 측면(22)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-2)의 다른 부분(203-1)은 제2 측면(22)으로부터 돌출될 수 있고, 몸체(20)의 제3 측면(23)으로부터 노출되는 제2 리드 프레임(32-2)의 다른 부분(204-1)은 제3 측면(23)으로부터 돌출될 수 있다.
제1 실시 예와 비교할 때, 제2 실시 예는 제1 리드 프레임(31-2)의 다른 부분(203-1) 및 제2 리드 프레임(32-2)의 다른 부분(204-1)이 몸체(20)의 측면(22,23)으로부터 돌출되기 때문에, 발광 소자로부터 발생하는 열을 외부로 방출시키는 발열 특성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 제3 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-3)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 10은 도 9에 도시된 발광 소자 패키지(100-3)를 아래에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 11은 도 9에 도시된 발광 소자 패키지(100-3)의 AA'방향의 단면도를 나타낸다. 제3 실시 예의 상면도는 제1 실시 예와 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 4와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 실시 예와 비교할 때, 제3 실시 예는 제1 리드 프레임(31-3)과 제2 리드 프레임(32-3)의 위치 및 몸체(20)로부터의 노출 부위가 다를 수 있다.
제3 실시 예에 따른 제1 리드 프레임(31-3) 및 제2 리드 프레임(32-3) 각각의 일부(201-1, 202-1)는 몸체(20)의 제1 측면(21)으로부터 노출되는 것은 물론 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 노출될 수 있다. 또한 제1 리드 프레임(31-3)의 다른 부분(203-2)과 제2 리드 프레임(32-3)의 다른 부분(204-2)은 몸체(20)의 측면(22,23)으로부터 노출되는 위치가 제1 실시 예와 다를 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(31-3)의 뒷면의 적어도 일부분(143)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(32-3)의 뒷면의 적어도 일부분(145)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로부터 노출될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 리드 프레임(31-3)의 일 측면(201-1)은 몸체(20)의 제1 측면(21)으로 노출될 수 있고, 제1 리드 프레임(31-3)의 일 측면(201-1)에 인접하는 제1 리드 프레임(31-3)의 다른 측면(203-2)은 몸체(20)의 제1 측면(21)에 인접하는 몸체(20)의 제2 측면(22)으로 노출될 수 있다.
그리고 제1 리드 프레임(31-3)의 일 측면(201-1)과 다른 일 측면(203-2)에 인접하는 제1 리드 프레임(31-3)의 뒷면(143)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로 노출될 수 있다.
마찬가지로 제2 리드 프레임(32-3)의 일 측면(202-1)은 몸체(20)의 제1 측면(21)으로 노출될 수 있고, 제2 리드 프레임(32-3)의 일 측면(202-1)에 인접하는 제2 리드 프레임(32-3)의 다른 측면(204-2)은 몸체(20)의 제1 측면(21)에 인접하는 몸체(20)의 제3 측면(23)으로 노출될 수 있다. 몸체(20)의 제2 측면(22)과 제3 측면(23)은 서로 마주보는 측면들일 수 있다.
그리고 제2 리드 프레임(32-3)의 일 측면(202-1)과 다른 일 측면(204-2)에 인접하는 제1 리드 프레임(32-3)의 뒷면(145)은 몸체(20)의 뒷면(25)으로 노출될 수 있다.
제3 실시 예는 제1 리드 프레임(31-3)과 제2 리드 프레임(32-3) 각각의 뒷면(143, 145)과 이와 인접하는 일 측면(201-1,202-1)이 모두 몸체(20)로부터 노출되기 때문에 탑 뷰 타입 및 사이드 뷰 타입 모두에 사용될 수 있다.
예컨대, 제1 리드 프레임(31-3)과 제2 리드 프레임(32-3)의 뒷면(143,145)이 실장면이 될 경우에는 탑 뷰 타입(top view type)으로 사용할 수 있고, 제1 리드 프레임(31-3)과 제2 리드 프레임(32-3)의 일 측면(201-1,202-1)이 실장면이 될 경우에는 사이드 뷰 타입(side view type)으로 사용할 수 있다.
도 12는 제4 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-4)를 위에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 13은 도 12에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)를 아래에서 바라본 사시도를 나타내고, 도 14는 도 12에 도시된 발광 소자 패키지(100-4)의 AA'방향의 단면도를 나타낸다. 제4 실시 예의 상면도는 제2 실시 예와 동일할 수 있다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 제4 실시 예에 따르면, 몸체(20)의 제2 측면(22)으로부터 노출되는 제1 리드 프레임(31-4)의 다른 부분(203-3)은 제2 측면(22)으로부터 돌출될 수 있고, 몸체(20)의 제3 측면(23)으로부터 노출되는 제2 리드 프레임(32-4)의 다른 부분(204-3)은 제3 측면(23)으로부터 돌출될 수 있다.
제3 실시 예와 비교할 때, 제4 실시 예는 제1 리드 프레임(31-4)의 다른 부분(203-3) 및 제2 리드 프레임(32-4)의 다른 부분(204-3)이 몸체(20)의 측면(22,23)으로부터 돌출되기 때문에, 발광 소자로부터 발생하는 열을 외부로 방출시키는 발열 특성을 향상시킬 수 있다.
도 15는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치의 분해 사시도이다. 도 15를 참조하면, 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과, 광원의 열을 방출하는 방열부(740)와, 광원(750)과 방열부(740)를 수납하는 하우징(700)과, 광원(750)과 방열부(740)를 하우징(700)에 결합하는 홀더(760)를 포함한다.
하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함할 수 있다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비될 수 있으며, 공기 유동구(720)는 하나이거나, 복수 개일 수 있다. 공기 유동구(720)는 몸체부(730)에 방사상으로 배치되거나 다양한 형태로 배치될 수 있다.
광원(750)은 기판(754) 상에 실장되는 복수 개의 발광 소자 패키지(752)를 포함할 수 있다. 기판(754)은 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
복수 개의 발광 소자 패키지는 상술한 실시 예들(100-1 내지 100-4) 중 어느 하나일 수 있다. 제1 리드 프레임(31-1 내지 31-4)과 제2 리드 프레임(32-1 내지 32-4)의 일 측면(201, 202)과 뒷면(143, 145) 중 어느 것이 기판(754)과 본딩되는지에 따라 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(752)는 탑 뷰 타입 또는 사이드 뷰 타입으로 사용될 수 있다.
광원(750)의 하부에는 홀더(760)가 구비되며, 홀더(760)는 프레임 및 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있다. 발광 소자 패키지(835)는 실시 예들(100-1 내지 100-4) 중 어느 하나일 수 있다. 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100-1 내지 100-4)는 기판(830)에 실장 형태에 따라 탑 뷰 타입 또는 사이드 뷰 타입으로 사용될 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(1870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(1860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 차량용 램프(900)를 나타내고, 도 18은 도 17에 도시된 차량용 램프에 사용되는 광원 모듈의 단면도를 나타낸다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 차량용 램프(900)는 광원 모듈(910) 및 라이트 하우징(light housing, 920)을 포함한다.
라이트 하우징(920)은 광원 모듈(910)을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(910)은 연성 기판(Flexible Printed Circuit Board, 10), 발광 소자 패키지(20), 도광층(Light Guide Layer, 40), 방열 부재(110), 반사 시트(30), 반사 패턴(31), 제1 광학 시트(52), 제2 광학 시트(54), 접착 부재(56), 차광 패턴(60), 확산판(70), 및 광반사 부재(160)를 포함할 수 있다.
연성 기판(10)은 유연성이 있는 절연 기판을 사용한 인쇄회로기판일 수 있다. 예컨대, 연성 기판(10)은 베이스 부재(base member)와 베이스 부재의 적어도 일면에 배치되는 회로 패턴을 포함할 수 있으며, 베이스 부재의 재질은 유연성과 절연성을 갖는 필름, 예컨대, 폴리이미드(polyimide) 또는 에폭시(예컨대, FR-4)일 수 있다.
발광 소자 패키지(20)는 연성 기판(10) 상에 하나 이상의 개수로 배치될 수 있으며, 광을 출사할 수 있다. 발광 소자 패키지(20)는 실시 예들 중 어느 하나일 수 있다. 발광 소자 패키지(20)는 출사되는 광이 도광층(40)의 측면을 향하는 방향(3)으로 진행하는 사이드 뷰 타입(side view type)으로 사용될 수 있도록 연성 기판(10) 상에 실장될 수 있다.
도광층(40)은 발광 소자 패키지(20)를 매립하도록 연성 기판(10) 및 발광 소자 패키지(20)의 상부에 배치될 수 있고, 발광 소자 패키지(20)로부터 도광층(40)의 측면 방향(3)으로 출사되는 광을 도광층(40)의 일면(예컨대, 상면)을 향하는 방향으로 확산 및 유도할 수 있다. 예컨대, 도광층(40)은 광을 확산할 수 있는 수지(resin)로 이루어질 수 있다.
도광층(40)은 내부에 중공(또는 공극)이 형성된 확산 물질(41)를 포함할 수 있으며, 확산 물질(41)는 도광층(40)을 이루는 수지와 혼합 또는 확산된 형태일 수 있으며, 광의 반사 및 확산 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
방열 부재(110)는 연성 기판(10) 하면에 배치될 수 있으며, 발광 소자 패키지(20)로부터 발생하는 열을 외부로 방출하는 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 방열 부재(110)는 열전도율이 높은 물질, 예컨대, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 또는 구리 합금일 수 있다. 또는 방열 부재(110)는 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)일 수 있다. 방열 부재(110)는 아크릴계의 접착제(미도시)에 의해 연성 기판(10)의 하면에 부착될 수 있다.
반사 시트(30)는 연성 기판(10)과 도광층(40) 사이에 배치될 수 있으며, 발광 소자 패키지(20)가 관통되는 구조를 가질 수 있다. 반사 시트(30)는 반사 효율의 높은 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 반사 시트(30)는 필름 형태로 이루어질 수 있으며, 빛의 반사 및 분산을 촉진하는 특성을 구현하여 위하여 백색 안료를 분산 함유하는 합성 수지를 포함하여 형성될 수 있다.
반사 패턴(31)은 반사 시트(30)의 표면에 배치될 수 있으며, 입사되는 광을 산란 및 분산시키는 역할을 할 수 있다. TiO2, CaCo3, BaSo4, Al2O3, Silicon, PS(Polystyrene) 중 어느 하나를 포함하는 반사 잉크를 반사 시트(30) 표면에 인쇄함으로써 반사 패턴(31)을 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 광학 시트(52)는 도광층(40) 상에 배치될 수 있으며, 도광층(40)의 일면(예컨대, 상면)으로부터 출사되는 광을 투광시킨다. 제1 광학 시트(52)는 광투과율이 우수한 재질을 이용하여 형성할 수 있으며, 일례로 PET(Polyethylene Telephthalate)를 이용할 수 있다. 제2 광학 시트(54)는 제1 광학 시트(52) 상에 배치될 수 있다. 제2 광학 시트(54)는 광투과율이 우수한 재질을 이용하여 형성할 수 있으며, 일례로 PET를 이용할 수 있다.
접착 부재(56)는 제1 광학 시트(52)와 제2 광학 시트(54) 사이에 배치될 수 있고, 제1 광학 시트(52)와 제2 광학 시트(54)를 부착시킬 수 있다.
광학 패턴(60)은 접착 부재(56)에 의하여 제1 광학 시트(52)의 상면 또는 제2 광학 시트(54)의 하면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 다른 실시 예는 제2 광학시트(56) 상에 추가적으로 하나 이상의 광학 시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 제1 광학 시트(52), 제2 광학 시트(54), 접착 부재(56) 및 광학 패턴(60)을 포함하는 구조는 광학패턴층(50-2)으로 정의할 수 있다.
광학 패턴(60)은 발광 소자 패키지(20)에서 출사되는 광의 일부를 차광하는 차단 패턴일 수 있으며, 빛이 강도가 과하게 강하여 광학 특성이 나빠지거나 황색광이 도출(yellowish)되는 현상을 방지할 수 있다. 예컨대, 광학 패턴(60)은 발광 소자 패키지(20)에 인접하는 영역에 광이 집중되는 것을 방지하고, 광을 분산시키는 역할을 할 수 있다.
제1 광학 시트(52) 및 제2 광학 시트(54) 사이에는 제1 에어 갭(air gap, 81)이 존재할 수 있다. 예컨대, 접착 부재(56)에는 제1 에어 갭(81)이 형성될 수 있다. 접착 부재(56)는 광학 패턴(60) 주위에 이격된 공간(제1 에어 갭(81))을 형성하고, 그 외 부분에는 접착 물질을 도포하여 제1 광학 시트(52) 및 제2 광학 시트(54)를 상호 접착시키는 구조로 구현될 수 있다. 제1 에어갭(81)과 접착 부재(56)는 서로 다른 굴절률을 갖기 때문에, 제1 에어 갭(81)은 제1 광학 시트(52)로부터 제2 광학 시트(56) 방향으로 진행하는 광의 확산 및 분산을 향상시킬 수 있다.
확산판(70)은 도광층(40) 상에 배치될 수 있다. 확산판(70)은 광학 패턴층(50-2) 상에 배치될 수 있으며, 도광층(40)을 통과하여 출사되는 광을 전면에 걸쳐 균일하게 확산시키는 역할을 할 수 있다. 확산판(70)은 일반적으로 아크릴 수지로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 코폴리(COC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진(resin)과 같은 고투과성 플라스틱 등 광 확산 기능을 수행할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
확산판(70)과 도광층(40) 사이에는 제2 에어갭(80)이 존재할 수 있다. 제2 에어갭(80)의 존재로 인하여 확산판(70)에 공급되는 광의 균일도를 증가시킬 수 있으며, 결과적으로 확산판(70)을 통과하여 확산 및 출사되는 광의 균일도(uniformity)를 향상시킬 수 있다.
광 반사 부재(160)는 도광층(40)의 측면(40-1)의 일부 또는 전부에는 배치될 수 있으며, 발광 소자 패키지(20)에서 출사되는 광이 도광층(40)의 측면(40-1)을 통해 외부로 방출되는 것을 방지하는 가이드 역할을 한다. 광 반사 부재(160)는 도광층(40)의 측면에 직접 몰딩되어 결합될 수 있고, 별도의 접착 물질(또는 접착 양면 테이프)를 매개로 부착될 수도 있다.
광원 모듈(910)은 상술한 바와 같이 도광층(40), 반사 패턴(31), 광학 시트들(52,54), 차광 패턴(50), 및 확산판(70)을 이용함으로써, 점광원인 발광 소자 패키지(20)로부터 발생하는 빛을 확산 및 분산하여 면광원을 구현할 수 있다. 또한 광원 모듈(910)은 유연성을 가지고 있어 휘어질 수 있기 때문에 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 발광 소자 12,14: 와이어
105: 캐비티 20: 몸체
31-1 내지 31-4: 제1 리드 프레임 32-1 내지 32-4: 제2 리드 프레임
160: 광반사 부재 210: 몰딩부
610: 연성 기판 620: 발광 소자 패키지
630: 반사 시트 631: 반사 패턴
640: 도광층 652: 제1 광학 시트
654: 제2 광학 시트 656: 접착 부재
660: 광학 패턴 670: 확산판
710: 소켓 결합부 720: 공기 유동구
730: 몸체부 740: 방열부
750: 광원 760: 홀더
810: 바텀 커버 820: 반사판
830, 835: 발광 모듈 840: 도광판
850,860: 프리즘 시트 870: 디스플레이 패널
880: 컬러 필터 910: 광원 모듈
920: 라이트 하우징.

Claims (11)

  1. 몸체;
    상기 몸체에 배치되는 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임; 및
    상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며,
    상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각은 상기 몸체의 동일한 일 측면으로 노출되는 일부분을 가지는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분의 노출면은 상기 몸체의 일측면과 동일 평면에 위치하는 발광 소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 앞면에 캐비티를 가질 수 있으며, 상기 캐비티는 상기 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임 각각의 상면을 개방하며, 상기 발광 소자는 상기 제1 리드 프레임의 상면 상에 배치되는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임의 상기 일부분은 상기 몸체의 제1 측면으로 노출되고, 상기 제2 리드 프레임의 상기 일부분은 상기 몸체의 상기 제1 측면으로 노출되는 발광 소자 패키지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 제2 측면으로 노출되고, 상기 제2 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 제3 측면으로 노출되는 발광 소자 패키지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분은 상기 몸체의 뒷면으로부터 이격하여 위치하는 발광 소자 패키지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 몸체의 제2 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임의 다른 일 부분의 노출면과 상기 몸체의 제2 측면은 동일 평면에 위치하고, 상기 몸체의 제3 측면으로 노출되는 상기 제2 리드 프레임의 다른 일 부분의 노출면과 상기 몸체의 제3 측면은 동일 평면에 위치하는 발광 소자 패키지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 다른 부분은 상기 몸체의 뒷면으로부터 이격하여 위치하는 발광 소자 패키지.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 상기 제2 측면으로부터 돌출되고, 상기 제2 리드 프레임의 다른 부분은 상기 몸체의 상기 제3 측면으로부터 돌출되는 발광 소자 패키지.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임 각각의 상기 일부분은 상기 몸체의 뒷면으로 노출되는 발광 소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 일 측면으로 노출되는 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 각각의 두께는 0.4mm ~ 0.5mm인 발광 소자 패키지.
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