KR20170021636A - 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치 - Google Patents

발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170021636A
KR20170021636A KR1020150116255A KR20150116255A KR20170021636A KR 20170021636 A KR20170021636 A KR 20170021636A KR 1020150116255 A KR1020150116255 A KR 1020150116255A KR 20150116255 A KR20150116255 A KR 20150116255A KR 20170021636 A KR20170021636 A KR 20170021636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting diode
diode package
light
frame
Prior art date
Application number
KR1020150116255A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102467197B1 (ko
Inventor
정태일
최정훈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150116255A priority Critical patent/KR102467197B1/ko
Publication of KR20170021636A publication Critical patent/KR20170021636A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102467197B1 publication Critical patent/KR102467197B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/49105—Connecting at different heights
    • H01L2224/49107—Connecting at different heights on the semiconductor or solid-state body

Abstract

본 발명은 발광 다이오드 패키지의 프레임에 고 방열성 재료를 적용함으로써, 발광 다이오드 패키지의 방열성이 증가하고 열 저항 수치가 감소하며, 발광 다이오드 패키지의 수명 및 신뢰성이 증가하는 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치{LIGHT EMITTING DIODE PACKAGE, BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 광으로 변환하는 반도체 소자로서 기존의 형광등 또는 백열등을 대체하여 전자제품의 표시부, 각종 표시기구, 및 차량의 조명 장치에 널리 사용되고 있다.
특히, 발광 다이오드는 기존의 형광등에 비해 긴 수명, 빠른 응답특성, 적은 소비전력 및 소형화가 가능하다는 장점으로 인하여 액정 표시 장치의 광원으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 발광 다이오드 패키지는 발광 공간을 정의하는 몰드 프레임(1), 상기 몰드 프레임(1) 내부의 발광 공간에 배치된 발광 다이오드 칩(light emitting diode chip; 3), 상기 발광 다이오드 칩(3)을 덮도록 발광 공간에 충진된 봉지층(encapsulation layer; 5)으로 이루어질 수 있다.
상기 몰드 프레임(1)은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(3)은 청색 광을 방출할 수 있으며, 상기 봉지층(5)은 형광체(Phosphor; 7)를 포함한다.
이와 같은 종래의 발광 다이오드 패키지는 몰드 프레임의 재질이 플라스틱 재질로 이루어져 외부로 열이 잘 방출되지 않기 때문에 발광 다이오드 패키지의 수명 및 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 방열 특성이 개선된 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 프레임에 고 방열성 재료를 적용하여 방열성이 뛰어난 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 프레임에 고 방열성 재료를 적용함으로써, 발광 다이오드 패키지의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 발광 다이오드 패키지에 편광 부재를 배치함으로써 발광 다이오드 패키지 자체에서 편광된 광을 생성하여, 발광 다이오드 패키지를 액정 표시 장치에 적용하는 경우에 액정 표시 패널의 하부 편광 부재를 생략할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 발광 다이오드 패키지에 편광 부재를 배치함으로써, 광 효율이 향상되어 편광의 광량이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 발광 다이오드 패키지에 광 필터 부재 및 파장 변환 부재를 배치함으로써 파장 변환 부재에서 변환된 파장의 광이 다시 발광 다이오드 패키지로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지의 광 변환 효율을 향상시키고, 색 좌표 변동을 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 제1 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 제1 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제3 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 제3 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제4 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 제4 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 측광형(Side Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 예에 따른 직하형(Direct Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지 어레이의 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 열 저항 수치를 나타낸 그래프이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(frame; 100), 절연 부재(200), 발광 다이오드 칩(light emitting diode chip; 300), 제1 와이어(400), 제2 와이어(450), 봉지층(encapsulation layer; 500), 및 형광체(Phosphor; 550)를 포함한다.
상기 프레임(100)은 발광 공간을 정의하면서 발광 다이오드 칩(300)의 발광을 위한 구동 전원을 공급한다. 일 예에 따른 프레임(100)은 제1 금속 프레임(110) 및 상기 제1 금속 프레임(110)의 측면과 나란한 제2 금속 프레임(130)을 포함한다.
상기 제1 금속 프레임(110)은 제1 바닥부(111) 및 제1 측벽부(113)를 포함하며, 상기 제2 금속 프레임(130)은 제2 바닥부(131) 및 제2 측벽부(133)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 바닥부(111, 131)는 프레임(100)의 하부면에 해당한다. 이러한 제1 및 제2 바닥부(111, 131)는 발광 다이오드 칩(300)을 지지한다.
상기 제1 및 제2 측벽부(113, 133)는 상부에서 하부로 갈수록 넓은 면적을 가지도록 상기 제1 및 제2 바닥부(111, 131)의 상면으로부터 둔각(θ)으로 경사질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 측벽부(113, 133)는 봉지층(500)을 감쌈으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 발광 공간을 정의하고, 광 지향각을 제한한다. 이때, 제1 및 제2 측벽부(113, 133)의 경사진 내측 면은 발광 다이오드 칩(300)에서 발생하는 광을 반사시켜, 발광 다이오드 패키지(10)의 상부로 광이 방출되도록 한다.
상기 제1 측벽부(113)는 제1 바닥부(111)로부터 돌출되어 발광 다이오드 칩(300)의 일측부를 둘러싸며, 상기 제2 측벽부(133)는 제2 바닥부(131)로부터 돌출되어 발광 다이오드 칩(300)의 타측부를 둘러싼다.
이러한 본 발명의 일 예에 따른 프레임(100)은 금속과 같은 고 방열성 재료, 예를 들어 알루미늄(Al)과 같은 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 프레임(100)은 종래의 발광 다이오드 패키지(10)와 다르게 고 방열성 재료로 이루어져 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다. 이때, 프레임(100)은 금속으로 구성되어 전극의 역할을 동시에 할 수 있다.
상기 절연 부재(200)는 서로 마주보는 상기 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130) 사이에 접합된다. 이러한 절연 부재(200)는 전체가 금속으로 구성된 프레임(100)을 전기적으로 두 부분으로 분리한다. 따라서, 발광 다이오드 칩(300)의 애노드 전극과 캐소드 전극이 절연 부재(200)을 기준으로 프레임(100)의 양측에 각각 연결될 수 있다. 이때, 상기 절연 부재(200)는 산화 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(300)은 상기 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130) 간에 전기적으로 연결되며, 프레임(100)의 바닥부(110)에 배치된다. 이러한 발광 다이오드 칩(300)은 프레임(100)으로부터 공급되는 구동 전원에 따라 여기 광(excitation light), 즉, 제 1 컬러 광을 방출한다. 예를 들어, 상기 발광 다이오드 칩(300)은 청색 광을 방출하는 청색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 한편, 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 칩(300)은 래터럴 칩(Lateral Chip) 구조가 적용되어 있지만, 반드시 그러한 것은 아니고, 플립 칩(Flip Chip) 또는 버티컬 칩(Vertical Chip) 구조가 적용될 수 있다. 이러한 발광 다이오드 칩(300)은 발광 다이오드 칩(300) 상면 일측에 마련된 제1 단자(310)와 타측에 마련된 제2 단자(330)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 단자(310, 330)는 각각 제1 및 제2 와이어(400, 450)를 통해서 프레임(100)과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 및 제2 단자(310, 330)는 절연 부재(200)을 기준으로 두 부분으로 나뉘어진 프레임(100)의 각각 다른 부분에 전기적으로 연결된다.
상기 제1 및 제2 와이어(400, 450) 각각은 예를 들어 금(Au), 은(Ag), 또는 구리(Cu) 재질 등의 전기 전도도가 우수한 전도성 재질을 포함할 수 있다.
상기 봉지층(500)은 프레임(100)에 의해 마련되는 봉지 공간에 충진되어 발광 다이오드 칩(300)을 봉지한다. 즉, 상기 봉지층(500)은 제1 및 제2 측벽부(113, 133)에 의해 마련된 발광 공간에 충진되어 발광 다이오드 칩(300)을 덮는다. 이러한 봉지층(500)은 봉지 물질과 형광체(550)의 혼합 물질로 이루어질 수 있다.
상기 형광체(550)는 황색(yellow) 형광 물질일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 발광 다이오드 칩(300)에서 방출되는 컬러 광에 따라 백색 광을 생성하기 위한 하나 이상의 컬러 형광 물질일 수 있다. 이러한 형광체(550)는 발광 다이오드 칩(300)으로부터 방출되는 청색 광의 일부를 흡수하여 황색 광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 상기 봉지층(500)에서는 발광 다이오드 칩(300)으로부터 방출되는 청색 광과 형광체(550)에 의해 방출되는 황색 광의 혼합에 의해 백색 광이 생성되어 외부로 방출될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 및 도 2b에 도시된 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에서 발광 다이오드 칩의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 발광 다이오드 패키지(10)의 절연 부재(200)와 발광 다이오드 칩(300)에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 절연 부재(200)는 프레임(100)에 구비되며, 서로 마주보는 상기 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130) 각각의 측면 간에 접합된다. 이러한 절연 부재(200)는 전체가 금속으로 구성된 프레임(100)을 전기적으로 두 부분으로 분리한다. 이때, 절연 부재(200)는 발광 다이오드 칩(300)의 제1 단자(310)와 제2 단자(330) 사이에 배치된다. 따라서, 발광 다이오드 칩(300)의 애노드 전극과 캐소드 전극은 상기 절연 부재(200)를 기준으로 프레임(100)의 양측에 각각 연결될 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(300)은 플립 칩(Flip Chip) 형태로서 와이어 본딩(Wire Bonding)을 하지 않고, 발광 다이오드 칩(300)의 하면 일측에 마련된 제1 단자(310)와 타측에 마련된 제2 단자(330)를 통해서 프레임(100)과 전기적으로 직접 연결한다. 따라서, 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 칩(300)은 와이어가 생략된다.
이와 같은 본 발명의 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 제3 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 제3 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 및 2b에 도시된 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에서 프레임의 구성을 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 발광 다이오드 패키지(10)의 프레임(100)에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 프레임(100)은 발광 다이오드 패키지(10)의 발광 공간을 정의하며, 제1 금속 프레임(110), 제2 금속 프레임(130), 제1 몰드 프레임(150), 및 제2 몰드 프레임(170)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 상기 프레임(100)의 하부면에 해당하며, 절연 부재(200)를 기준으로 제1 금속 프레임(110)과 제2 금속 프레임(130)으로 분리된다. 이러한 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 발광 다이오드 칩(300)을 지지한다. 이때, 제1 금속 프레임(110)은 제1 와이어(400)를 통해서 발광 다이오드 칩(300)과 전기적으로 연결되고, 제2 금속 프레임(130)은 제2 와이어(450)를 통해서 발광 다이오드 칩(300)과 전기적으로 연결된다.
이러한 본 발명의 제3 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 고 방열성 재료, 예를 들어 금속과 같은 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 종래의 발광 다이오드 패키지(10)와 다르게 고 방열성 재료로 이루어져 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
상기 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 발광 다이오드 칩(300)의 각 측면을 둘러싸도록 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)과 절연 부재(200) 상에 마련된다. 이러한 1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 발광 다이오드 칩(300)의 측면과 마주하는 경사면을 갖는다. 즉, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 상부에서 하부로 갈수록 넓은 면적을 가지도록 상기 제1 및 제2 금속 프레임 (110, 130)의 상면으로부터 둔각(θ)으로 경사질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 봉지층(500)을 감쌈으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 발광 공간을 정의하고, 광 지향각을 제한한다. 이때, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)의 경사진 내측 면은 발광 다이오드 칩(300)에서 발생하는 광을 반사시켜, 발광 다이오드 패키지(10)의 상부로 광이 방출되도록 한다. 본 발명의 제3 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)는 플라스틱 재질, 예를 들어, PPA(polyphthalamide), EMC(epoxy molding compound), 또는 PCT(Polycyclohexylenedimethyleneterephthalate)로 이루어질 수 있다. 따라서, 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)과 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)의 재질이 다르게 구성된다.
이와 같은 본 발명의 제3 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 고 방열성 재료인 금속으로 이루어지고, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 플라스틱 재질로 구성됨으로써, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하면서도 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어진 경우보다 재료비를 절감할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)이 고 방열성 재료인 금속 재질로 구성된 경우보다 플라스틱 재질로 구성된 경우에, 프레임(100) 내에 봉지 공간을 구성하기 위한 사출공정이 수월할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 제4 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 제4 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도로서, 이는 도 3a 및 3b에 도시된 제2 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에서 프레임의 구성을 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 발광 다이오드 패키지(10)의 프레임(100)에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 프레임(100)은 발광 다이오드 패키지(10)의 발광 공간을 정의하며, 제1 금속 프레임(110), 제2 금속 프레임(130), 제1 몰드 프레임(150), 및 제2 몰드 프레임(170)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 상기 프레임(100)의 하부면에 해당하며, 절연 부재(200)를 기준으로 제1 금속 프레임(110)과 제2 금속 프레임(130)으로 분리된다. 이러한 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 발광 다이오드 칩(300)을 지지한다. 이때, 제1 금속 프레임(110)은 제1 와이어(400)를 통해서 발광 다이오드 칩(300)과 전기적으로 연결되고, 제2 금속 프레임(130)은 제2 와이어(450)를 통해서 발광 다이오드 칩(300)과 전기적으로 연결된다.
이러한 본 발명의 제4 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 고 방열성 재료, 예를 들어 금속과 같은 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 종래의 발광 다이오드 패키지(10)와 다르게 고 방열성 재료로 이루어져 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
상기 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 상부에서 하부로 갈수록 넓은 면적을 가지도록 상기 제1 및 제2 금속 프레임 (110, 130)의 상면으로부터 둔각(θ)으로 경사질 수 있다. 이러한 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 봉지층(500)을 감쌈으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 발광 공간을 정의하고, 광 지향각을 제한한다. 이때, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)의 경사진 내측 면은 발광 다이오드 칩(300)에서 발생하는 광을 반사시켜, 발광 다이오드 패키지(10)의 상부로 광이 방출되도록 한다. 본 발명의 제4 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)는 플라스틱 재질, 예를 들어, PPA(polyphthalamide), EMC(epoxy molding compound), 또는 PCT(Polycyclohexylenedimethyleneterephthalate)로 이루어질 수 있다. 따라서, 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)과 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)의 재질이 다르게 구성된다.
이와 같은 본 발명의 제4 예에 따른 프레임(100)의 제1 및 제2 금속 프레임(110, 130)은 고 방열성 재료인 금속으로 이루어지고, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)은 플라스틱 재질로 구성됨으로써, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하면서도 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어진 경우보다 재료비를 절감할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 몰드 프레임(150, 170)이 고 방열성 재료인 금속 재질로 구성된 경우보다 플라스틱 재질로 구성된 경우에, 프레임(100) 내에 봉지 공간을 구성하기 위한 사출공정이 수월할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 및 도 2b에 도시된 제1 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에서 형광체를 생략하고, 프레임(100) 상에 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)을 추가로 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 발광 다이오드 패키지(10)의 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 광 필터 부재(600)는 발광 다이오드 칩(300) 상에 배치된다. 이때, 상기 광 필터 부재(600)는 가장자리가 프레임(100)에 의해서 지지된다. 이러한 광 필터 부재(600)는 발광 다이오드 칩(300)에서 발생되는 파장 대역의 광은 발광 다이오드 칩(300) 상부로 통과시키고, 외부에서 입사되는 다른 파장 대역의 광은 발광 다이오드 패키지(10)로 입사되지 못하도록 걸러낸다. 예들 들어, 청색(Blue) 발광 다이오드 칩(300)을 적용한 경우에는, 상기 발광 다이오드 칩(300)에서 발생되는 청색 대역의 광은 광 필터 부재(600)를 통해 외부로 투과된다. 그러나 외부에서 입사되는 다른 파장 대역의 광은 발광 다이오드 패키지(10)로 입사되지 못하도록 상기 광 필터 부재(600)가 차단한다.
상기 광 필터 부재(600)는 서로 다른 굴절률을 가지는 복수개의 물질을 반복하여 적층함으로써, 굴절률 차이를 반복적으로 형성하여 특정 파장 영역의 광이 통과되지 못하도록 한다. 또한, 광 필터 부재(600)는 적층되는 물질의 종류와 적층되는 두께를 조절하여 상기 광 필터 부재(600)로 투과되는 파장 영역을 조절할 수 있다. 이러한 광 필터 부재(600)는 금속 산화물(SiO2, TiO2, Ti3O5, Ta2O5, Y2O3, ZrO2, HfO2, Al2O3, Nb2O5 등) 또는 금속 물질(MgF2, Na3AlF6, Al, Ag, Cr 등)으로 이루어질 수 있다.
상기 파장 변환 부재(700)는 상기 광 필터 부재(600) 상에 배치되며, 상기 파장 변환 부재(700)는 형광체 또는 양자 점(Quantum dot) 물질을 포함할 수 있다. 이러한 파장 변환 부재(700)은 발광 다이오드 칩(300)에서 발생되는 단파장 대역의 광 일부는 투과시키고, 일부는 흡수하여 장파장 대역의 광으로 변환시킨다. 이때, 발광 다이오드 칩(300)에서 발생되는 광과 파장 변환 부재(700)에서 변환된 광이 섞이면서 백색광이 나타나게 된다. 예를 들어, 청색 발광 다이오드 칩(300)에서 청색 파장 대역의 광을 출광하는 경우, 파장 변환 부재(700)는 황색 형광체를 포함하여, 청색 파장 대역의 광을 황색 파장 대역의 광으로 변환시킬 수 있다. 이때, 청색 파장 대역의 광과 황색 파장 대역의 광이 합쳐져 백색광을 나타낼 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 발광 다이오드 칩(300)과 파장 변환 부재(700)의 형광체 종류에 따라 광 필터 부재(600)의 특성을 조절할 수 있다. 이때, 파장 변환 부재(800)는 황색, 녹색 및 적색 형광체 중 적어도 하나를 포함하거나 황색, 녹색 및 적색 양자점 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 편광 부재(800)는 상기 파장 변환 부재(700) 상에 배치된다. 이러한 편광 부재(800)는 발광 다이오드 칩(300)에서 발생되는 광 중에, 일정 방향의 편광 성분만을 투과시켜 편광을 생성한다. 이때, 편광 부재(800)는 편광 필름 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 발광 다이오드 칩(300) 상에 편광 부재(800)를 배치하기 때문에 많은 열이 상기 편광 부재(800)에 전달될 수 있다. 따라서, 편광 부재(800)는 발열에 강한 와이어 그리드 편광자(WGP: wire-grid polarizer)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 와이어 그리드 편광자는 미세한 간격으로 금속 와이어를 나란히 배치하여 형성된다. 이러한 와이어 그리드 편광자는 편광되지 않은 광이 편광자에 입사되면 와이어 그리드에 평행한 편광 성분은 반사되고, 와이어 그리드에 수직 방향인 편광 성분은 투과되어 선 편광을 생성한다. 이때, 본 발명의 와이어 그리드 편광자는 반사된 편광 성분을 재사용하기 때문에 흡수 방식의 편광자보다 광량이 크고 효율이 높다.
상기 와이어 그리드 편광자의 금속 와이어는 전기 전도성이 높은 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 카본 나노튜브(Carbon nano tube) 등으로 구성될 수 있다. 이때, 금, 은은 전기 전도성이 높으나 단파장 대역의 광을 일부 흡수하기 때문에, 전기 전도성이 높고 가시광선 대역의 광 투과도가 높은 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 상기 와이어 그리드 편광자의 금속 와이어는 리소그래피, 리프트 오프, 임프린팅 공정으로 형성될 수 있으며, 상기 금속 와이어의 폭, 주기 및 높이에 따라 편광 효율과 특성이 달라질 수 있다. 즉, 상기 금속 와이어의 폭은 편광하려는 광의 파장보다 작아야 하며, 폭이 작을수록 편광 효율이 증가한다. 상기 금속 와이어의 주기는 폭과 비슷한 간격으로 반복되는 것이 바람직하며 폭의 2배가 더욱 바람직하다. 상기 금속 와이어의 높이는 높을수록 편광 효율이 증가한다.
이와 같은 본 발명의 편광 부재(800)는 발광 다이오드 패키지(10) 각각에 배치되어 발광 다이오드 패키지(10) 자체에서 편광을 생성하기 때문에, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(10)를 액정 표시 패널에 적용하는 경우, 상기 액정 표시 패널의 하부 편광판이 생략될 수 있다.
한편, 도면에는 도 2a에 도시된 제1 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에만 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)이 추가로 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)는 도 3a 내지 도 5a에 도시된 제2 내지 제4 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)에도 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 발광 다이오드 칩(300)과 파장 변환 부재(700) 사이에 광 필터 부재(600)를 배치함으로써, 파장 변환 부재(700)에서 변환된 광이 다시 발광 다이오드 칩(300)으로 입사되는 것을 방지한다. 따라서, 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 광 필터 부재(600)에 의해서 파장 변환 부재(700)에서 변환된 광이 발광 다이오드 칩(300) 방향으로 입사되지 않기 때문에 광이 흡수되어 사라지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 광 변환 효율이 증가할 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 측광형(Side Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 내지 도 6a에 도시된 발광 다이오드 패키지(10)를 적용한 것이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 측광형 액정 표시 장치는 발광 다이오드 패키지(10), 인쇄 회로 기판(15), 도광판(20), 반사 시트(30), 및 광학 시트(40)를 포함하는 백라이트 유닛, 및 액정 패널(50)을 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지(10)는 도광판(20)의 입광부에 광을 조사한다. 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판(15)은 외부로부터 구동 전원이 공급되는 구동 전원라인을 포함한다. 이러한 인쇄 회로 기판(15)은 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 발광 다이오드 패키지(10)에 공급함으로써 상기 발광 다이오드 칩(300)을 발광시켜 광을 방출하도록 한다.
상기 도광판(20)은 발광 다이오드 패키지(10)로부터 입광부를 통해 입사된 광을 상부면으로 출사시킨다. 이때, 상기 도광판(20)은 굴절율과 투과율이 좋은 재질로 이루어 지며 예를 들면, PMMA(polymethymethacrylate), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 등으로 형성될 수 있다.
상기 반사 시트(30)는 상기 도광판(20)의 배면에 배치되어, 상기 도광판(20)의 하측으로 출사되는 광을 도광판(20)의 내부로 반사시켜 광 효율을 향상시킨다.
상기 광학 시트(40)는 도광판(20) 상에 배치되어, 상기 도광판(20)의 상면으로부터 출사되는 광을 확산 및 집광시킨다. 이러한 광학 시트(40)는 적어도 하나의 확산 시트 및 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 상기 도광판(20)으로부터 출사된 광을 전면으로 확산시키는 역할을 한다. 상기 프리즘 시트는 확산 시트에 의해 확산되어 입사되는 광을 집광하여 출사시킨다.
상기 액정 패널(50)은 액정층의 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 것으로, 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판, 상부 기판, 하부 편광 부재, 및 상부 편광 부재를 포함할 수 있다. 이와 같은, 액정 패널(50)은 각 화소별로 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 각 화소마다 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층의 광 투과율에 따라 소정의 컬러 영상을 표시하게 된다.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 측광형 액정 표시 장치에서, 도 6에 도시된 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)와 같이 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)가 적용되는 경우에는, 발광 다이오드 패키지(10)에서 편광된 광이 자체적으로 발생하기 때문에 액정 표시 패널(50)에서 하부 편광 부재를 생략할 수 있다. 또한, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(10)는 광 효율이 향상되어 광량이 증가되기 때문에 프리즘 시트 등 휘도를 높이기 위한 광학 시트(40)도 추가로 생략할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 예에 따른 측광형 액정 표시 장치는 프레임(100)에 고 방열성 재료를 적용함으로써, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 광 필터 부재(600) 및 파장 변환 부재(700)을 배치함으로써 파장 변환 부재(700)에서 변환된 파장의 광이 다시 발광 다이오드 패키지(10)로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(10)의 광 변환 효율을 향상시키고, 색 좌표 변동을 감소시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 편광 부재(800)를 배치함으로써 발광 다이오드 패키지(10) 자체에서 편광된 광을 생성하여 하부 편광 부재를 생략할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 편광 부재(800)를 배치함으로써, 광 효율이 향상되어 편광의 광량이 증가할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 예에 따른 직하형(Direct Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a 내지 도 6a에 도시된 발광 다이오드 패키지(10)를 적용한 것이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치는 발광 다이오드 패키지(10), 인쇄 회로 기판(15), 확산판(25), 반사 시트(30), 및 광학 시트(40)를 포함하는 백라이트 유닛, 및 액정 패널(50)을 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지(10)는 확산판(25)의 하부면에 광을 조사한다. 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
상기 확산판(25)은 상기 발광 다이오드 패키지(10)와 마주하면서 하부 케이스(60)의 상단에 형성되며, 발광 다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광을 확산시켜 광학 시트(40)에 조사하는 역할을 한다.
상기 반사 시트(30)는 발광 다이오드 패키지(10)과 하부 케이스(60) 사이에 형성되며, 반사물질로 이루어져 발광 다이오드 패키지(10)에서 방출되어 하부 쪽으로 이동하는 광을 확산판(25) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 광학 시트(40)는 확산판(25) 상에 배치되어, 상기 확산판(25)의 상면으로부터 출사되는 광을 확산 및 집광시킨다. 이러한 다수의 광학 시트(40)는 적어도 하나의 확산 시트 및 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 확산판(25)으로부터 출사된 광을 전면으로 확산시키는 역할을 한다. 상기 프리즘 시트는 확산 시트에 의해 확산되어 입사되는 광을 집광하여 출사시킨다.
상기 액정 패널(50)은 액정층의 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 것으로, 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판, 상부 기판, 하부 편광 부재, 및 상부 편광 부재를 포함할 수 있다. 이와 같은, 액정 패널(50)은 각 화소별로 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 각 화소마다 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층의 광 투과율에 따라 소정의 컬러 영상을 표시하게 된다.
상기 하부 케이스(60)는 바닥면과 경사진 측벽을 가지도록 구성되지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 하부 케이스(60)는 발광 다이오드 패키지(10) 및 반사 시트(30)를 수납하고, 확산판(25)을 지지한다. 이러한 하부 케이스(60)는 발광 다이오드 패키지(10)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치에서, 도 6에 도시된 제5 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)와 같이 광 필터 부재(600), 파장 변환 부재(700), 및 편광 부재(800)가 적용되는 경우에는, 발광 다이오드 패키지(10)에서 편광된 광이 자체적으로 발생하기 때문에 액정 표시 패널(50)에서 하부 편광 부재를 생략할 수 있다. 또한, 본 발명의 발광 다이오드 패키지(10)는 광 효율이 향상되어 광량이 증가되기 때문에 프리즘 시트 등 휘도를 높이기 위한 광학 시트(40)도 추가로 생략할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치는 프레임(100)에 고 방열성 재료를 적용함으로써, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가하고, 이에 따라 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 광 필터 부재(600) 및 파장 변환 부재(700)를 배치함으로써 파장 변환 부재(700)에서 변환된 파장의 광이 다시 발광 다이오드 패키지(10)로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 다이오드 패키지(10)의 광 변환 효율을 향상시키고, 색 좌표 변동을 감소시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 편광 부재(800)를 배치함으로써 발광 다이오드 패키지(10) 자체에서 편광된 광을 생성하여 하부 편광 부재를 생략할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 패키지(10)에 편광 부재(800)를 배치함으로써, 광 효율이 향상되어 편광의 광량이 증가할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지 어레이의 개략적인 단면도로서, 이는 도 2a에 도시된 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지(10)를 배열한 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지 어레이는 프레임(100), 절연 부재(200), 발광 다이오드 칩(300), 제1 및 제2 와이어(400, 450), 절연층(910), 금속 배선(930), 및 비아홀(Via Hole; 950)을 포함한다.
상기 프레임(100)은 서로 나란한 제1 내지 제N(단, N은 3개 이상의 자연수) 개로 이루어진 금속 프레임이다. 이러한 프레임(100)은 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다.
상기 절연 부재(200)는 인접한 2개의 프레임(100) 사이에 접합된다.
상기 발광 다이오드 칩(300)은 인접한 프레임(100) 간에 전기적으로 연결되며, 제1 내지 제M(단, M은 N-1) 개로 이루어진다. 이러한 발광 다이오드 칩(300)은 제1 내지 제 N 프레임(100)을 통해 직렬 연결로 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제2 와이어(400, 450)는 발광 다이오드 칩(300)과 프레임(100)을 전기적으로 연결한다. 이때, 제1 및 제2 와이어(400, 450)는 절연 부재(200)를 기준으로 두 부분으로 나뉘어진 프레임(100)의 각각 다른 부분에 전기적으로 연결한다.
상기 절연층(910)은 제1 내지 제N 프레임(100)의 일면에 마련된다. 이러한 절연층(910)은 프레임(100)과 금속 배선(930)을 전기적으로 분리한다.
상기 금속 배선(930)은 제1 내지 제N 프레임(100)의 일면과 중첩되도록 상기 절연층(910)에 마련된다. 이러한 금속 배선(930)은 직렬 연결된 마지막 프레임(100)에 연결된다. 이때, 상기 금속 배선(930)은 캐소드(Cathode) 역할을 할 수 있다.
상기 비아홀(950)은 제N 프레임(100)과 중첩되는 절연층(910)에 마련된다. 상기 비아홀(950)은 금속 배선(930)을 제N 프레임(100)에 연결하는 통로역할을 할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지 어레이는 프레임(100) 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지(10)의 방열성이 증가할 수 있다. 발광 다이오드 패키지(10)의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지(10)의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지의 열 저항 수치를 나타낸 그래프이다.
열 저항(R)은 소자의 온도 상승과 소비 전력의 비를 나타낸다. 즉, 열 저항(R)은 온도 상승률이라고 할 수 있으며, 낮을수록 열 특성이 우수하다. 따라서, 열 저항(R)이 낮을수록 발광 다이오드 패키지의 열 방출이 잘된다고 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 실선은 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 열 저항 수치를 나타낸 그래프이고, 점선은 종래에 따른 발광 다이오드 패키지의 열 저항 수치를 나타낸 그래프이다. (a) 및 (e)는 발광 다이오드 칩에서의 열 저항 수치이고, (b) 및 (f)는 인쇄 회로 기판에서의 열 저항 수치이고, (c) 및 (g)는 프레임에서의 열 저항 수치이고, (d) 및 (h)는 발광 다이오드 패키지 주변에서의 열 저항 수치이다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에서 발광 다이오드 칩의 열 저항 수치(a)는 1.3으로, 종래에 따른 발광 다이오드 칩의 열 저항 수치(e) 2.8보다 낮다. 또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에서 인쇄 회로 기판에서의 열 저항 수치(b)는 5.4로, 종래에 따른 인쇄 회로 기판의 열 저항 수치(f) 13.3보다 낮다. 또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에서 프레임의 열 저항 수치(c)는 9.3으로, 종래에 따른 프레임의 열 저항 수치(g) 15.7보다 낮다. 또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지에서 발광 다이오드 패키지 주변의 열 저항 수치(d)는 13.6으로, 종래에 따른 발광 다이오드 패키지 주변의 열 저항 수치(h) 23.3보다 낮다.
이와 같이 본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지의 열 저항 수치가 종래의 발광 다이오드 패키지에 따른 열 저항 수치에 비해서 전체적으로 낮으며, 특히, 발광 다이오드 패키지 주변에서의 열 저항의 차가((h)-(d)) 19.7로 크게 나타난다.
이러한 본 발명의 일 예에 따른 발광 다이오드 패키지는 프레임 전체가 고 방열성 재료로 이루어져, 발광 다이오드 패키지의 방열성이 증가하고, 이에 따라 열 저항 수치가 감소한다. 발광 다이오드 패키지의 열이 외부와 순환됨으로써 발광 다이오드 패키지의 온도가 올라가는 것을 방지하고 이에 따라, 발광 다이오드 패키지(10)의 수명 및 신뢰성이 증가할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 발광 다이오드 패키지 100: 프레임
200: 절연 부재 300: 발광 다이오드 칩
400, 450: 제1및 제2 와이어 500: 봉지층
550: 형광체 600: 광 필터 부재
700: 파장 변환 부재 800: 편광 부재

Claims (14)

  1. 제 1 금속 프레임;
    상기 제 1 금속 프레임의 측면과 나란한 제 2 금속 프레임;
    상기 제 1 및 제 2 금속 프레임 사이에 접합된 절연 부재; 및
    상기 제 1 금속 프레임에 전기적으로 연결된 제 1 전극과 상기 제 2 금속 프레임에 전기적으로 연결된 제 2 전극을 포함하는 발광 다이오드 칩을 갖는,, 발광 다이오드 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 프레임은 상기 발광 다이오드 칩을 지지하는 제 1 바닥부, 및 상기 제 1 바닥부로부터 돌출되어 상기 발광 다이오드 칩의 일측부를 둘러싸는 제 1 측벽부를 포함하고,
    상기 제 2 금속 프레임은 상기 발광 다이오드 칩을 지지하는 제 2 바닥부, 및 상기 제 2 바닥부로부터 돌출되어 상기 발광 다이오드 칩의 타측부를 둘러싸는 제 2 측벽부를 포함하는, 발광 다이오드 패키지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩을 덮는 봉지층; 및
    상기 봉지층에 혼합된 형광체를 더 포함하는, 발광 다이오드 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩의 각 측면을 둘러싸도록 상기 제 1 및 제 2 금속 프레임 상에 마련된 몰드 프레임을 더 포함하고,
    상기 몰드 프레임은 플라스틱 재질인, 발광 다이오드 패키지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩을 덮는 봉지층; 및
    상기 봉지층에 혼합된 형광체를 더 포함하는, 발광 다이오드 패키지.
  6. 서로 나란한 제 1 내지 제 N(단, N은 3 이상의 자연수) 금속 프레임;
    상기 인접한 금속 프레임 사이에 접합된 절연 부재; 및
    상기 금속 프레임 간에 전기적으로 연결된 제 1 내지 제 M(단, M은 N-1) 발광 다이오드 칩을 포함하며,
    상기 제 1 내지 제 M 발광 다이오드 칩은 상기 제 1 내지 제 N 금속 프레임을 통해 전기적으로 직렬 연결된, 발광 다이오드 패키지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 N 금속 프레임의 일면에 마련된 절연층; 및
    상기 제 1 내지 제 N 금속 프레임의 일면과 중첩되도록 상기 절연층에 마련된 금속 배선을 포함하고,
    상기 금속 배선은 상기 직렬 연결된 마지막 금속 프레임에 연결된, 발광 다이오드 패키지.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 프레임은 알루미늄 재질로 이루어지고,
    상기 절연 부재는 산화 알루미늄 재질로 이루어진, 발광 다이오드 패키지.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 프레임 상에 배치된 광 필터 부재;
    상기 광 필터 부재 상에 배치된 파장 변환 부재; 및
    상기 파장 변환 부재 상에 배치된 편광 부재를 더 포함하는, 발광 다이오드 패키지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광 필터 부재는 서로 다른 굴절률을 갖는 둘 이상의 물질이 반복되어 적층된 다수의 박막으로 이루어진, 발광 다이오드 패키지.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 편광 부재는 와이어 그리드 편광자를 갖는, 발광 다이오드 패키지.
  12. 입광부를 갖는 도광판;
    상기 도광판의 입광부와 마주보도록 배치된 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드 패키지; 및
    상기 도광판의 하면에 구비되는 반사 시트를 포함하는, 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 기재된 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치된 액정 패널을 포함하는, 액정 표시 장치.
  14. 수납 공간을 갖는 하부 케이스;
    상기 수납 공간에 배치된 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드 패키지;
    상기 수납 공간을 덮는 확산판;
    상기 확산판 상에 배치된 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 배치된 액정 패널을 포함하는, 액정 표시 장치.
KR1020150116255A 2015-08-18 2015-08-18 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치 KR102467197B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150116255A KR102467197B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150116255A KR102467197B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170021636A true KR20170021636A (ko) 2017-02-28
KR102467197B1 KR102467197B1 (ko) 2022-11-14

Family

ID=58543396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150116255A KR102467197B1 (ko) 2015-08-18 2015-08-18 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102467197B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094720A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090117002A (ko) * 2008-05-08 2009-11-12 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스
KR20130069688A (ko) * 2013-05-16 2013-06-26 (주)포인트엔지니어링 구동회로 및 전원회로 일체형 광 디바이스 및 이에 사용되는 광 디바이스 기판 제조 방법과 그 기판
JP2013239673A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Stanley Electric Co Ltd 発光装置、および車両用灯具
KR20140018771A (ko) * 2012-08-03 2014-02-13 (주)포인트엔지니어링 광디바이스 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광디바이스

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090117002A (ko) * 2008-05-08 2009-11-12 엘지이노텍 주식회사 발광 디바이스
JP2013239673A (ja) * 2012-05-17 2013-11-28 Stanley Electric Co Ltd 発光装置、および車両用灯具
KR20140018771A (ko) * 2012-08-03 2014-02-13 (주)포인트엔지니어링 광디바이스 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광디바이스
KR20130069688A (ko) * 2013-05-16 2013-06-26 (주)포인트엔지니어링 구동회로 및 전원회로 일체형 광 디바이스 및 이에 사용되는 광 디바이스 기판 제조 방법과 그 기판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190094720A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 패키지 및 이를 포함하는 발광장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102467197B1 (ko) 2022-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7125636B2 (ja) 発光装置
JP6493345B2 (ja) 発光装置
JP5718653B2 (ja) 発光素子パッケージ及びこれを備えたライトユニット
US8132934B2 (en) Light emitting device and light unit having the same
JP2018107257A (ja) 発光装置
JP2014183192A (ja) 偏光ｌｅｄ及びそれを用いた表示装置
KR101655463B1 (ko) 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛
KR20110105056A (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 라이트 유닛 및 조명 장치
EP2458655B1 (en) Light emitting device package
KR20120045539A (ko) 발광소자 패키지
JP6087098B2 (ja) 光源装置、ｌｅｄランプ、および液晶表示装置
KR102467197B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치
US11063190B2 (en) Light-emitting diode package component
KR102398384B1 (ko) 발광 다이오드 패키지와 그의 제조 방법, 이를 이용한 백라이트 유닛과 액정 표시 장치
KR102198695B1 (ko) 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
JP5779220B2 (ja) 蛍光体及びこれを備えた発光素子
KR102423437B1 (ko) 광원 모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛과 표시장치
KR102075522B1 (ko) 발광소자패키지
KR101904263B1 (ko) 발광소자 패키지
KR101134695B1 (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
WO2020262552A1 (ja) 線状発光装置
US20240072220A1 (en) Planar light-emitting device
KR20110131429A (ko) 발광소자 및 이의 제조방법
JP2020095807A (ja) 面状発光装置
KR102461695B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant