KR20150042162A - 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20150042162A
KR20150042162A KR20150042183A KR20150042183A KR20150042162A KR 20150042162 A KR20150042162 A KR 20150042162A KR 20150042183 A KR20150042183 A KR 20150042183A KR 20150042183 A KR20150042183 A KR 20150042183A KR 20150042162 A KR20150042162 A KR 20150042162A
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진인재
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 몸체와 연결되며 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 분리부; 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1 발광 칩; 상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2 발광 칩; 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임의 위에 상기 분리부와 교차되게 배치된 보강 리브를 포함한다.

Description

발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 패키지 및 이를 구비한 백라이트 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 새로운 휨 방지 구조를 제시한 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예는 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이에 배치된 분리부와 상기 분리부의 일부를 교차하는 보강 리브를 배치하여, 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 사이를 보강할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는, 캐비티(cavity)를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임; 상기 몸체와 연결되며 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 분리부; 상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1 발광 칩; 상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2 발광 칩; 및 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임의 위에 상기 분리부와 교차되게 배치된 보강 리브를 포함한다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛은, 복수의 발광 소자가 배치된 기판; 및 상기 복수의 발광 소자 패키지의 일측에 도광판을 포함한다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 센터 부분의 휨을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 패키지의 센터 부분을 보강하여 와이어의 본딩 부분의 불량을 방지할 수 있다.
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자 패키지의 A-A측 단면도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 다른 측 단면도이다.
도 5는 도 2의 발광 소자 패키지의 배면도이다.
도 6은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 리드 프레임의 상면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 리드 프레임의 배면을 나타낸 사시도이다.
도 8은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 9는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 10의 (a)-(d)는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 보강 리브를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 보강 리브의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 폭과 높이에 따른 변형 량을 비교한 도면이다.
도 14는 보강 리브가 없는 발광 소자 패키지의 변형 정도를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시 예에 따른 보강 리브가 있는 발광 소자 패키지의 변형 정도를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 1의 발광 소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들은 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 제1실시예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도를 나타내며, 도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 평면도이며, 도 3은 도 2의 발광 소자 패키지의 A-A측 단면도이고, 도 4는 도 2의 발광 소자 패키지의 다른 측 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 캐비티(25)를 갖는 몸체(21), 상기 캐비티(25)의 바닥 제1영역에 제1리드 프레임(31), 상기 캐비티(25)의 바닥 제2영역에 배치된 제2리드 프레임(41), 상기 캐비티(25)의 바닥으로부터 돌출된 보강 리브(51), 발광 칩들(61,62), 와이어들(71 내지 74) 및 몰딩 부재(90)를 포함한다.
상기 몸체(21)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(21)는 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다.
몸체(21)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수 있다. 몸체(21)가 전기 전도성을 갖는 재질로 형성되는 경우, 몸체(21)의 표면에는 절연막(미도시)이 더 형성되어 몸체(21)와 전기적으로 쇼트(short) 되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
상기 몸체(21)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(31) 및 제2리드 프레임(41)은 몸체(21)의 바닥에 배치되어 직하 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 상기 몸체(21)의 측면에 배치되어 에지 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(21)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥으로 이루어진 캐비티(cavity)를 갖는다. 상기 캐비티(25)는 상기 몸체(21)의 상면(15)으로부터 오목한 컵 구조 또는 리세스 구조를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(25)의 측면(25-1,25-2,25-3,25-4)은 바닥에 대해 경사지거나, 수직하게 형성될 수 있다.
상기 캐비티(25)의 측면(25-1,25-2,25-3,25-4) 중 제1측면(25-1)과 이에 대향되는 제2측면(25-2)은 경사진 면으로 형성되며, 서로 대향되는 제3측면(25-3)과 제4측면(25-4)은 경사진 구조의 곡면이거나 플랫한 면으로 형성될 수 있다. 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)과 제2측면(25-2) 사이의 간격은 상기 캐비티(25)의 제3측면(25-3)과 제4측면(25-4) 사이의 간격보다 더 좁게 형성될 수 있다.
캐비티(25)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 상기 몸체(21)는 복수의 측면(S1~S4)을 포함하며, 상기 복수의 측면(S1~S4) 중 적어도 하나는 상기 몸체(21)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 몸체(21)는 제1 내지 제4측면(S1~S4)을 그 예로 설명하며, 제1측면(S1)과 제2측면(S2)은 서로 반대측 면이며, 상기 제3측면(S3)과 상기 제4측면(S4)은 서로 반대측 면이다. 상기 제1측면(S1) 및 제2측면(S2)의 너비 또는 길이는 제3측면(S3) 및 제4측면(S4)은 너비 또는 길이와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면(S1)과 상기 제2측면(S2)의 길이(즉, 단변 길이)는 상기 제3측면(S3) 및 상기 제4측면(S4)의 길이(즉, 장변 길이)보다 더 짧게 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(31)은 상기 캐비티(25)의 바닥에서 제1영역에 배치되며, 상기 제2리드 프레임(41)은 상기 캐비티(25)의 바닥에서 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치된다.
상기 제1리드 프레임(31)의 하면 및 상기 제2리드 프레임(41)의 하면은 상기 몸체(21)의 하면으로 노출되거나, 상기 몸체(21)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(31)의 제1본딩부(31A)는 상기 캐비티(25)의 센터 라인보다 몸체(21)의 제2측면(S2) 또는 제2발광 칩(62)에 더 가깝게 돌출되도록 배치되며, 상기 제2리드 프레임(41)의 제2본딩부(41A)는 상기 캐비티(25)의 센터 라인보다 몸체(21)의 제1측면(S1) 또는 제1발광 칩(61)에 더 가깝게 돌출되도록 배치된다. 상기 제1본딩부(31A)는 상기 캐비티(25)의 제2측면(25-2)보다 제1측면(25-1)에 더 가깝게 배치되고, 상기 제2본딩부(41A)는 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)보다 제2측면(25-2)에 더 가깝게 배치된다.
상기 제1리드 프레임(31)의 제1리드부(32)는 상기 몸체(21)의 하면에 배치되고 상기 몸체(21)의 제1측면(S1)으로 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(41)의 제2리드부(42)는 상기 몸체(21)의 하면에 배치되고 상기 몸체(21)의 제2측면(S2)으로 돌출될 수 있다.
도 3, 도 5, 도 6 및 도 7과 같이, 제1리드 프레임(31)은 제1구멍(81)이 배치되며, 상기 제1구멍(81)은 상기 몸체(21)의 일부(26)가 상기 몸체(21)의 하부로 돌출된다. 상기 제2리드 프레임(41)은 제2구멍(83)이 배치되며, 상기 제2구멍(83)은 상기 몸체(21)의 일부(27)가 상기 몸체(21)의 하부로 돌출된다. 상기 제1구멍(81) 및 제2구멍(83)은 상부가 좁고 하부가 넓은 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(31) 및 제2리드 프레임(41)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(31,41)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2를 참조하면, 상기 캐비티(25)의 바닥에는 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41) 사이에 분리부(23)가 배치되며, 상기 분리부(23)는 상기 몸체(21)와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(25)의 바닥에서 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)과 제2측면(25-2) 사이를 연결하는 구조로 형성되며, 제1단부(23-1)는 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)과 연결되고 상기 몸체(21)의 제1측면(S1)보다 제2측면(S2)에 더 가깝게 배치된다. 상기 분리부(23)의 제2단부(23-2)는 상기 캐비티(25)의 제2측면(25-2)과 연결되고 상기 몸체(21)의 제2측면(S2)보다 제1측면(S1)에 더 가깝게 배치된다.
도 3과 같이, 상기 제1리드 프레임(31)의 일 단부는 단차 구조(31-1)로 형성되며, 상기 제2리드 프레임(41)의 일 단부는 상기 제1리드 프레임(31)의 일 단부와 대응되며 단차 구조(41-1)로 형성된다. 상기 분리부(23)는 하면이 상면보다 더 넓은 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(31)의 단차 구조(31-1)와 제2리드 프레임(41)의 단차 구조(41-1) 사이에 결합될 수 있어, 리드 프레임(31,41) 간의 결합력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 제1리드 프레임(31) 위에는 제1발광 칩(61)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(41) 위에는 제2발광 칩(62)이 배치될 수 있다.
상기 발광 칩(61,62)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(61,62)은 III족 내지 V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다.
도 2와 같이, 상기 제1발광 칩(61)과 상기 제2발광 칩(62)은 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41)에 전기적으로 연결된다. 상기 제1발광 칩(61)은 제1와이어(71)로 제1리드 프레임(31)과 연결되며, 제2와이어(72)로 상기 제2리드 프레임(41)의 제2본딩부(41A)에 연결된다. 상기 제2발광 칩(62)은 상기 제2리드 프레임(41) 위에 배치되며 제3와이어(73)로 제2리드 프레임(41)과 연결되며, 제4와이어(74)로 제1리드 프레임(31)의 제1본딩부(31A)에 연결된다.
도 2를 참조하면, 보강 리브(51)는 상기 분리부(23)와 동일한 재질 즉, 상기 몸체(21)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 상기 보강 리브(51)는 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)과 제2측면(25-2) 사이에 연결되며, 상기 캐비티(25)의 바닥에 배치된 상기 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41) 위에 형성된다. 또한 도 3 및 도 4와 같이, 상기 보강 리브(51)의 일부는 상기 분리부(23) 위에 배치되며 상기 분리부(23)의 센터 영역과 연결된다.
상기 보강 리브(51)는 다각형 형상, 뿔 형상, 반구형 형상, 및 하부 너비가 상부 너비보다 넓은 다면체 예컨대, 사다리꼴 형상을 포함한다.
상기 보강 리브(51)의 너비 예컨대 하면 너비는 0.1mm 이상으로 형성되며, 예컨대 0.1mm~0.2mm 사이로 형성될 수 있다. 상기 보강 리브(51)의 높이는 상기 캐비티(25)의 높이보다 낮게 형성되며, 0.2mm 이상으로 높이 예컨대, 0.2mm~0.3mm의 높이로 형성될 수 있다.
상기 보강 리브(51)의 제1단부(51-1)는 상기 캐비티(25)의 제1측면(25-1)에 연결되며, 제2단부(51-2)는 상기 캐비티(25)의 제2측면(25-2)에 연결된다. 상기 보강 리브(51)의 제1단부(51-1)는 상기 캐비티(25)의 센터 라인에서 상기 몸체(21)의 제2측면(S2)보다 제1측면(S1)에 더 가깝게 배치되며, 제2단부(51-2)는 상기 캐비티(25)의 센터 라인에서 상기 몸체(21)의 제1측면(S1)보다 제2측면(S2)에 더 가깝게 배치된다. 상기 보강 리브(51)는 상기 캐비티(25) 내에서 사선 형태로 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 보강 리브(51)의 중심부는 상기 분리부(23)의 중심부와 교차되는 형상으로 배치된다. 상기 보강 리브(51)의 제1단부(51-1)와 상기 분리부(23)의 제1단부(23-1) 사이의 영역은 제1본딩부(31A)의 영역이며, 상기 보강 리브(51)의 제1단부(51-1)와 상기 분리부(23)의 제1단부(23-1) 사이의 최대 거리(D1)는 100㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 상기 보강 리브(51)의 제2단부(51-2)와 상기 분리부(23)의 제2단부(23-2) 사이의 영역은 제2본딩부(41A)의 영역이며, 상기 보강 리브(51)의 제2단부(51-2)와 상기 분리부(23)의 제2단부(23-2) 사이의 최대 거리(D2)는 100㎛ 이상으로 형성될 수 있다. 상기 거리 D1는 거리 D2와 같거나 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 보강 리브(51)는 상기 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41) 사이의 분리부(41)와 교차되는 방향으로 형성됨으로써, 상기 발광 소자 패키지(100)의 센터 영역이 외부 충격이나 몰딩 부재(90)의 팽창에 따른 휨을 보강할 수 있다. 상기 몸체(21)의 센터 영역이 다른 영역보다 휘어지는 것을 방지하여, 발광 소자 패키지(100)의 변형을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 몸체(21)의 캐비티(25)에는 몰딩 부재(90)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(90)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(90)는 상기 발광 칩(61,62) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(61,62)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(90)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(21)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.
상기 제1리드 프레임(31) 및 상기 제2리드 프레임(41)에는 발광 칩이 탑재된 영역에 오목한 캐비티 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 8은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 8을 참조하면, 발광 소자 패키지는 캐비티(21)를 갖는 몸체(21), 제1리드 프레임(31), 제2리드 프레임(41), 제1발광 칩(61), 제2발광 칩(62) 및 보강 리브(51)를 포함한다.
상기 캐비티(25)의 바닥에는 보호 소자(63)가 배치되며, 상기 보호 소자(63)는 상기 제1리드 프레임(31)의 제1본딩부(51A) 위에 배치되며, 제2리드 프레임(41)과 제5와이어(75)로 연결된다.
상기 보호 소자(63)는 상기 보강 리브(51)에 의해 커버됨으로서, 발광 소자 패키지의 상부에서의 보호 소자(63)에 의한 광 손실을 줄일 수 있다. 상기 보호 소자(63)는 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 소자(63)는 제1발광 칩(61) 및 제2발광 칩(62)의 연결 회로에 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩들(61,62)을 보호할 수 있다.
도 9는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 9를 참조하면, 발광 소자 패키지는 상기 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41) 사이의 분리부 영역에는 보강 리브(52)가 배치되며, 여기서, 51은 제1보강 리브, 52는 제2보강 리브로 정의할 수 있다.
제1보강 리브(51)와 제2보강 리브(52)는 상기 제1리드 프레임(31)과 제2리드 프레임(41)의 상면보다 더 위로 돌출되며, 상기 발광 칩(61,62)의 두께보다 더 높게 형성될 수 있다.
상기 제1보강 리브(51)와 상기 제2보강 리브(52)는 동일한 높이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1보강 리브(51)와 상기 제2보강 리브(52) 사이의 제1본딩부(31A) 상에 보호 소자(63)를 배치함으로써, 제1 및 제2보강 리브(51,52)는 보호 소자(63)의 둘레를 커버하여, 상기 발광 칩(61,62)으로부터 방출된 광의 손실을 방지하게 된다.
도 10의 (a)-(d)는 실시 예에 따른 보강 리브의 예를 나타낸 도면이다.
도 10의 (a)와 같이, 제1리드 프레임(31) 및 제2리드 프레임(41) 위에 배치된 보강 리브(51)는 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 보강 리브(51)는 하면과 상면이 동일한 너비로 형성될 수 있다.
도 10의 (b)와 같이, 보강 리브(51A)는 하부가 상부보다 더 넓은 형상 예컨대, 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있으며, 모서리 부분은 각면으로 형성될 수 있다.
도 10의 (c)와 같이, 보강 리브(51B)는 하부가 상부보다 더 넓은 형상이며, 모서리 부분이 곡면으로 형성될 수 있다.
도 10의 (d)와 같이, 제1리드 프레임(31) 또는/및 제2리드 프레임(41)에는 제3구멍(85)가 형성되며, 상기 제3구멍(85)는 상부가 넓고 하부가 좁은 형상으로 형성된다. 보강 리브(51C)의 일부(51D)는 리드 프레임(31,41)의 제3구멍(85)을 통해 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 보강 리브(51C)은 리드 프레임(31,41)과 결합됨으로써, 보강 리브(51C)에 의한 발광 소자 패키지의 센터 영역의 강성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 보호 소자와 보강 리브 사이의 간격을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 보호 소자(63)는 제1보강 리브(51)과 제2보강 리브(52) 사이에 배치된다. 여기서, 상기 제1보강 리브(51)와 상기 제2보강 리브(52)의 측면은 광 반사율을 개선하기 위해 곡면이거나, 경사진 면으로 형성될 수 있다. 상기 제1보강 리브(51)와 상기 제2보강 리브(52)는 보호 소자(64)와 거리(D3,D4)가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 상기 제1보강 리브(51)와 상기 제2보강 리브(52)는 상면이 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 상기 보호 소자(63)에 가까운 측면이 더 높고, 발광 칩(61,62)에 대응되는 면이 더 낮게 배치될 수 있다.
도 12는 비교 예와 실시 예의 보강 리브의 높이별 발광 소자 패키지의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 발광 소자 패키지는 보강 리브가 없는 비교예의 패키지 구조인 경우, 도 1과 같이 보강 리브(51)가 있는 패키지 구조에 비해 변형이 크게 나타난다. 상기 보강 리브(51)의 높이(height)가 0.1mm~0.2mm인 경우, 보강 리브가 없는 구조에 비해 수십 ㎛ 이상의 변형을 방지할 수 있다.
도 13은 비교 예와 실시 예의 보강 리브의 너비별 발광 소자 패키지의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 발광 소자 패키지는 보강 리브가 없는 비교예의 패키지인 경우, 도 1과 같이 보강 리브(51)가 있는 구조에 비해 변형이 크게 나타난다. 상기 보강 리브(51)의 너비(width)가 0.2mm~0.3mm인 경우, 보강 리브가 없는 패키지에 비해 수십 ㎛ 이상의 변형을 방지할 수 있다.
도 14는 온도에 따른 보강 리브가 없는 발광 소자 패키지의 변형 정도를 나타낸 도면이며, 도 15는 실시 예에 있어서, 온도에 따른 보강 리브가 있는 발광 소자 패키지의 변형 정도를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15에서, 온도가 올라갈수록 도 1과 같은 보강 리브가 없는 발광 소자 패키지인 경우, 발광 소자 패키지의 중심 부분의 휨이 도 15에 비해 크게 발생된다.
도 14의 보강 리브가 없는 발광 소자 패키지는 145.78㎛의 변형이 발생되었으나, 도 15와 같이 보강 리브가 있는 발광 소자 패키지는 132.6㎛의 변형이 발생되어, 보강리브로 인해 도 15의 발광 소자 패키지에서의 변형은 10% 정도 감소됨을 알 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 16 및 도 17에 도시된 표시 장치, 도 18에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판, 지시등과 같은 유닛에 적용될 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 16을 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 17은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 17을 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 18은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 18을 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.
21: 몸체 25: 캐비티
31,41: 리드 프레임 51,52: 보강 리브
23: 분리부 61: 제1 발광 칩
62: 제2 발광 칩 63: 보호 소자

Claims (15)

  1. 캐비티(cavity)를 갖는 몸체;
    상기 캐비티의 제1영역에 배치된 제1리드 프레임;
    상기 캐비티의 제2영역에 배치된 제2리드 프레임;
    상기 몸체와 연결되며 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 분리부;
    상기 제1리드 프레임 위에 배치된 제1 발광 칩;
    상기 제2리드 프레임 위에 배치된 제2 발광 칩; 및
    상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임의 위에 상기 분리부와 교차되게 배치된 보강 리브를 포함하는 발광 소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1리드 프레임은 상기 제1발광 칩보다 상기 제2발광 칩에 더 가깝게 배치된 제1본딩부를 포함하며,
    상기 제1발광 칩과 상기 제1본딩부 사이에 상기 보강 리브가 배치되며,
    상기 제2발광 칩은 상기 제1본딩부와 와이어로 연결되는 발광 소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2리드 프레임은 상기 제2발광 칩보다 상기 제1발광 칩에 더 가깝게 배치된 제2본딩부를 포함하며,
    상기 제2발광 칩과 상기 제2본딩부 사이에 상기 보강 리브가 배치되며,
    상기 제1발광 칩은 상기 제2본딩부와 와이어로 연결되는 발광 소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분리부는 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임의 상면보다 더 돌출되는 발광 소자 패키지.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리부는 상기 보강 리브와 아래에 배치되는 발광 소자 패키지.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1본딩부 상에 배치된 보호 소자를 포함하며, 상기 보호 소자는 상기 제2리드 프레임과 와이어로 연결되는 발광 소자 패키지.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 리브의 아래에 배치된 상기 제1리드 프레임 및 제2리드 프레임 중 적어도 하나에 구멍이 배치되며, 상기 보강 리브는 상기 구멍으로 돌출되는 발광 소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 구멍은 하부가 상부보다 더 넓은 형상을 포함하는 발광 소자 패키지.
  9. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 리브는 하면과 상면이 동일한 너비로 형성되는 발광 소자 패키지.
  10. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 리브는 하면이 하면 너비보다 더 넓은 발광 소자 패키지.
  11. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 리브는 0.1mm~0.2mm의 높이로 형성되는 발광 소자 패키지.
  12. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강 리브는 0.2mm~0.3mm의 너비로 형성되는 발광 소자 패키지.
  13. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티의 바닥에 배치된 상기 제1리드 프레임과 상기 제2리드 프레임은 상기 몸체의 하면에 배치되는 발광 소자 패키지.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티에 형성된 몰딩 부재를 포함하는 발광 소자 패키지.
  15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지 ;
    상기 발광 소자 패키지가 배열된 기판; 및
    상기 발광 소자 패키지의 일측에 배치되는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛.
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