WO2013073897A2 - 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 - Google Patents

발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device package and a backlight unit having the same, and more particularly, to a light emitting device package having excellent heat dissipation performance and high luminous luminance, and a backlight unit having the same.
  • the light emitting device is used as a light source of the backlight unit in an electronic device, such as a display device.
  • the light emitting device may be packaged in various forms before coupling to the backlight module, and the backlight unit includes the light emitting device package packaged as described above.
  • Such a light emitting device package not only generates light in a light emitting device that generates light, but also generates a considerable amount of heat.
  • the present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting device package having excellent heat dissipation performance and high light emitting brightness and a backlight unit having the same.
  • these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
  • a lead frame, a light emitting element disposed on the lead frame, a molding material having an opening coupled to the lead frame to emit light generated by the light emitting element, and the molding material of the A light emitting device package is provided, the light emitting device package having an opening corresponding to the opening and including a reflective structure contacting the molding material.
  • the reflective structure includes a support part which contacts the molding material and is disposed continuously or intermittently along the opening circumference of the molding material, and contacts the support part and is generated in the light emitting device from the molding material.
  • the radiating portion may be provided in a radiation form in a direction in which the emitted light is emitted.
  • the molding material further includes a support part disposed continuously or intermittently along the opening circumference, the reflecting structure contacts the support part, and in a radial form in a direction in which light generated by the light emitting device is emitted from the molding material. It may include a spread radiator.
  • the molding material may further include a support part disposed continuously or intermittently along the opening circumference, and the reflective structure may have a shape corresponding to the support part of the molding material to contact the molding material.
  • Grooves or irregularities are formed in the molding material, and the reflective structure may be fitted to correspond to the grooves or irregularities.
  • the method may further include an adhesive layer interposed between at least a portion of the molding material and the reflective structure to fix the reflective structure to the molding material.
  • the adhesive layer may have a first thickness at a portion closer to the light emitting device than a second thickness at a portion far from the light emitting device. As the adhesive layer moves away from the light emitting device, its thickness may gradually become thinner.
  • the reflective structure may include a radiation surface spread in a radial direction in a direction in which light generated by the light emitting device is emitted from the molding material.
  • the radiation surface of the reflective structure may form a predetermined angle with a main emission direction of light generated by the light emitting device.
  • the predetermined angle may be greater than or equal to 10 ° and less than or equal to 20 °.
  • the radiation surface of the reflective structure forms a first angle with a main emission direction of light generated in the light emitting device from a point of contact with the molding material to a first point away from the molding material, and from the first point to the first angle.
  • a second angle greater than the first angle and a main emission direction of light generated by the light emitting device may be achieved from a second point farther from the molding material than one point.
  • the display device may further include a first resin layer including a phosphor disposed in the opening of the molding material to cover the light emitting device.
  • a light transmissive second resin layer may be further provided to cover the first resin layer and to contact the emission surface.
  • the light emitting device may further include a light-transmitting second resin layer disposed in the opening of the molding material, and a first resin layer covering the second resin layer and contacting the emission surface and including a phosphor.
  • the reflective structure may include a metal.
  • the support part may have a surface facing the opening of the molding material in a radial form in a direction in which light generated by the light emitting device is emitted.
  • the reflective structure may be partially inserted into the opening of the molding material, and a portion of the molding material protruding out of the opening may radiate in a radial direction in a direction in which light generated by the light emitting device is emitted from the molding material. .
  • a light emitting device package is provided, wherein the light emitting device package is interposed at least in part and comprises an adhesive layer having a first thickness at a portion closer to the light emitting device than a second thickness at a portion far from the light emitting device.
  • a backlight unit having one is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a part of the light emitting device package of FIG. 1.
  • 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically illustrating a part of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view schematically illustrating the light emitting device package of FIG. 10.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line XII-XII in FIG. 10.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device package according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a path and a dimming surface of light emitted from a light emitting device package according to embodiments of the present invention.
  • 15 is a graph schematically illustrating a directing angle of light emitted from a light emitting device package according to embodiments of the present disclosure.
  • 16 is a perspective view schematically illustrating a portion of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a schematic side view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
  • the x-axis, y-axis and z-axis are not limited to three axes on the Cartesian coordinate system, but may be interpreted in a broad sense including the same.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device package according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view schematically showing a part of the light emitting device package of FIG. 1 can be understood as a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
  • the light emitting device package according to the present embodiment includes a package and a reflective structure 40, as shown in the figure.
  • the package includes a lead frame 10, a light emitting device 20, and a molding material 30, and the reflective structure 40 includes a support part 41 and a radiating part 42.
  • the lead frame 10 includes a first lead 11 and a second lead 12. Of course, it may further include other leads.
  • the lead frame 10 may include a die pad on which the light emitting device 20 to be described later is disposed, and a first lead and a second lead spaced apart from the die pad.
  • the light emitting device 20 is disposed on the lead frame 10.
  • the light emitting device 20 may be disposed on the first lead 11 as illustrated in the drawing.
  • the light emitting device 20 may be used as a light source of various electronic devices as a device emitting light by receiving an electric signal.
  • the light emitting device 20 may be composed of a diode of a compound semiconductor, and the light emitting device 20 may be referred to as a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diodes may emit light of various colors depending on the material of the compound semiconductor.
  • the light emitting device 20 may be electrically connected to the first lead 11 and / or the second lead 12.
  • the light emitting device 20 may be electrically connected using a conductive adhesive member or may be electrically connected through wiring. In FIG. 1, the light emitting device 20 is electrically connected to each of the first lead 11 and the second lead 12 through wiring. In FIG. 2, the wiring is omitted.
  • the molding material 30 may be coupled to the lead frame 10 to form an overall appearance of the light emitting device package.
  • the molding material 30 has an opening 30a through which light generated by the light emitting device 20 is to be emitted.
  • the drawing illustrates a case where the molding material 30 has an opening 30a that allows light generated by the light emitting device 20 to travel in the + z direction.
  • the molding material 30 may be formed of a resin through a transfer molding method or the like.
  • the molding material 30 may be formed through injection molding, injection molding, etc. in addition to the transfer molding method, various modifications are possible. Epoxy etc. are mentioned as resin which can be used for a molding material.
  • the first resin layer 51 may be disposed in the opening 30a of the molding material 30 to cover the light emitting device 10 to protect the light emitting device 10 from external moisture.
  • Phosphors may be mixed in the first resin layer 51 so as to be partially or completely filled in the openings 30a of the molding material 30.
  • the first resin layer 51 in which the phosphors are mixed may be partially filled, and the phosphor-free (transparent) filler may be separately filled.
  • the first resin layer 51 fills the opening 30a of the molding material 30, to the upper end of the opening 30a of the molding material 30, to the lower end of the support part 41 of the reflective structure 40, which will be described later. I can fill it.
  • the first resin layer 52 is omitted in FIG. 2.
  • the reflective structure 40 has an opening corresponding to the opening 30a of the molding material 30 and contacts the molding material 30.
  • a reflective structure may be formed of a metal material having excellent thermal conductivity.
  • the reflective structure 40 may include a support part 41 and a radiator part 42.
  • the support part 41 contacts the molding material 30 and may be continuously disposed along the circumference of the opening 30a of the molding material 30.
  • the drawing shows that the support part 41 continuously surrounds the opening 30a of the molding material 30.
  • the radiating part 42 is arranged to contact the supporting part 41.
  • the radiator 42 contacts the support part 41 and also contacts the upper surface of the light emitting direction (+ z direction) of the molding material 30, but the present invention is not limited thereto. That is, the radiating part 42 may contact only the support part 41 without contacting the molding material 30.
  • the radiating part 42 and the support part 41 may be one body.
  • the radiation part 42 has a radiation shape, and specifically, the radiation part 42 may be radially spread in a direction (+ z direction) in which light generated by the light emitting device 20 is emitted from the molding material 30.
  • the radiation form of the radiator 42 may be a shape that is spread around a axis (+ z axis) passing through the center of the light emitting device 20 and passing through the center of the opening 30a of the molding material 30.
  • the second resin layer 52 may be further provided.
  • the second resin layer 52 covers the first resin layer 51 and contacts the radiator 42.
  • the contact of the second resin layer 52 with the radiating portion 42 may be understood to be in contact with the radiating surface inside the radiating portion 42.
  • the second resin layer 52 is formed of a light transmissive material through which light can pass.
  • a light transmissive material For example, an epoxy resin or a silicone resin may be used.
  • the second resin layer 52 contacts the first resin layer 51 and the radiator 42 (radiation surface), thereby preventing the reflective structure 40 from being separated from the molding material 30 or the like.
  • the second resin layer 52 may fill up to an upper end of the support part 41 of the reflective structure 40 as shown in FIG. 1.
  • the second resin layer 52 is omitted in FIG. 2.
  • the first resin layer 51 into which the phosphor is mixed is disposed in the opening 30a of the molding material 30 so as to cover the light emitting device 10, and the second resin layer 52 forms the first resin layer 51.
  • the second resin layer which is transparent, is disposed in the opening 30a of the molding material 30 so as to cover the light emitting element 10, and the phosphor is mixed therein. It is a matter of course that the positions of the first resin layer may be interchanged such that the first resin layer covers the second resin layer and contacts the radiation portion 42 (radiation surface).
  • a second resin layer is interposed between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10, and the distance between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10 is mixed through the second resin layer.
  • the distance between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10 is reduced, the color temperature of the light emitted to the outside is lowered.
  • the thickness of the second resin layer is finally emitted to the outside.
  • the color temperature of the light can be controlled.
  • the light emitting device 20 generates not only light but also a considerable amount of heat.
  • the conventional light emitting device package has a problem that heat generated from the light emitting device is not easily released to the outside. As a result, there is a problem that the molding material swells or the life of the light emitting device is reduced.
  • the light emitting device package according to the present embodiment includes a reflective structure 40, and the reflective structure 40 is disposed in the vicinity of the light emitting device 20 by contacting the molding material 30, and thus, in the light emitting device 20.
  • the generated heat may be effectively released to the outside through the reflecting structure 40.
  • the radiating part 42 of the components of the reflective structure 40 is a radial structure which is opened to the outside of the molding material 30, through which heat generated by the light emitting device 20 is absorbed by the reflective structure 40 This can be effectively released to the outside.
  • the light generated by the light emitting device 20 proceeds in the + z direction, but there is also light traveling in the + z direction and the + x direction, and the light is radiating part 42 which is a component of the reflective structure 40.
  • the inner surface 42 ′ of the light emitting device By reflecting to the inner surface 42 ′ of the light emitting device and proceeding in the approximately + z direction, the luminance in the forward direction of the light emitting device package can be dramatically increased. That is, the inner surface 42 ′ of the radiator 42, which is a component of the reflective structure 40, may act as a reflective surface along with the inclined side surface 30 ′ of the opening 30 a of the molding material 30.
  • the reflector may be considered to form the reflector only by the inner surface 30 'of the molding member 30 opening 30a, but + z without reaching the inner surface 30' of the molding member 30 opening 30a.
  • the light intensity of the light emitting device package may be reflected by the inner surface 42 ′ of the radiating part 42 disposed outside the molding material 30 to travel in the approximately + z direction.
  • the inner surface 42 ′ of the radiating portion 42 of the reflective structure 40 may be coated with a reflective material such as silver to improve reflectance.
  • a reflective material such as silver to improve reflectance.
  • other parts of the inner surface 42 ⁇ may be coated for convenience.
  • FIG. 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • a package including a lead frame 10, a light emitting device 20, and a molding material 30, and a reflective structure 40 including a support part 41 and a radiating part 42 are provided.
  • the package includes a first resin layer 51 filling the opening of the molding material 30 to cover the light emitting device 20.
  • the package and the reflective structure 40 are aligned and contacted, and then a second resin layer 52 is formed on the first resin layer 51, as shown in FIG. 1.
  • a light emitting device package can be manufactured.
  • the second resin layer 52 may prevent the reflective structure 40 from being separated from the molding material 30.
  • 3 and 4 illustrate that one package and one reflective structure 40 are aligned and coupled, but the present invention is not limited thereto.
  • the leads 10 of the plurality of packages are interconnected and arranged, and the plurality of reflecting structures 40 are also interconnected and arranged, and after they are joined to each other, a plurality of light emitting device packages having the reflecting structures are simultaneously manufactured by cutting.
  • a plurality of light emitting device packages having the reflecting structures are simultaneously manufactured by cutting.
  • a package including the first resin layer 51 filling the opening of the molding material 30 to cover the light emitting device 20 as shown in FIG. 3 is prepared, and as shown in FIG. 4.
  • a second resin layer 52 may be formed on the first resin layer 51 to manufacture a light emitting device package as illustrated in FIG. 1.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a package including a transmissive second resin layer filling the opening of the molding material 30 to cover the light emitting device 20 is prepared, the package and the reflective structure 40 are aligned and contacted, and then the second resin layer A light emitting device package may be manufactured by forming a first resin layer containing phosphors mixed thereon.
  • a second resin layer is interposed between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10, and the distance between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10 is mixed through the second resin layer.
  • the distance between the first resin layer containing the phosphor and the light emitting device 10 is reduced, the color temperature of the light emitted to the outside is lowered.
  • the thickness of the second resin layer is finally emitted to the outside.
  • the color temperature of the light can be controlled.
  • FIG. 5 and 6 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • a package including a lead frame 10, a light emitting device 20, and a molding material 30, and a reflecting structure 40 including a support part 41 and a radiating part 42 are provided.
  • the package does not include the first resin layer 51.
  • a first resin layer 51 is formed to fill the opening of the molding material 30 to cover the light emitting device 20.
  • the second resin layer 52 may be formed on the first resin layer 51 to manufacture a light emitting device package as illustrated in FIG. 1.
  • the second resin layer 52 may prevent the reflective structure 40 from being separated from the molding material 30.
  • the molding material 30 may cover the light emitting device 20 by the first resin layer 51 having the phosphor mixed therein. Not only filling the openings, but also making contact with the reflective structure 40, the second resin layer may not be formed.
  • the first resin layer 51 may be in contact with a part of the radiating part 42, or may fill all the openings in the radiating part 42 so that the inner surface 42 ′ of the radiating part 42 is not exposed. .
  • the second resin layer fills the opening of the molding material 30 so as to cover the light emitting device 20.
  • the first resin layer in which the phosphor is mixed may be formed on the second resin layer.
  • the second resin layer may not be in contact with the reflective structure 40, but the first resin layer may be in contact with the reflective structure 40, and the second resin layer may also be in contact with the reflective structure 40 and above the reflective structure 40.
  • the first resin layer may also be in contact with the reflective structure 40.
  • the reflective structure has been described as having a support and a radiation, but the present invention is not limited thereto. That is, the support portion is part of the molding material, and the reflective structure may have only the radiating portion.
  • a support disposed continuously or intermittently along the perimeter of the opening in the molding material may be one component of the molding material.
  • the reflective structure may be in contact with the support of the molding material, and may have a radiation part that is radiated in a direction in which light generated by the light emitting device is emitted from the molding material.
  • FIG. 7 and 8 are cross-sectional views schematically showing a light emitting device package manufacturing process according to another embodiment of the present invention.
  • the light emitting device package manufacturing process according to the present embodiment first, a structure in which the package and the reflective structure 40 are combined as shown in FIG. 7 is prepared.
  • the reflective structure 40 here has a different shape than the reflective structure in the above-described embodiments.
  • a part of the reflective structure 40 is inserted into the opening 30a of the molding material 30, and a part of the reflective structure 40 protruding outside the opening 30a of the molding material 30 is
  • the light emitted from the light emitting device 20 from the molding material 30 may be spread in a radial form. That is, unlike in the above-described embodiments it may not be provided with a support (41).
  • the portion inserted into the molding member 30 opening 30a of the reflective structure 40 may contact the inner surface 30 ′ of the molding member 30 opening 30a, as shown in the drawing.
  • the molding member 30 may extend to the bottom surface of the opening 30a to be in contact with the first lead 11 or the second lead 12.
  • the reflective structure 40 may cover only a part of the inner surface 30 ′ of the opening 30a without extending to the bottom surface of the molding material 30 opening 30a.
  • the first resin layer 51 covering the light emitting device 20 is formed as shown in FIG. 8.
  • Phosphors may be mixed in the first resin layer 51, and the first resin layer 51 may function to prevent the reflective structure 40 from being separated from the molding material 30 after curing.
  • a transparent second resin layer may be disposed on the first resin layer 51.
  • the molding material is formed such that the first resin layer 51 containing the phosphor covers the light emitting device 20.
  • the upper surface of the first resin layer 51 may be higher than the upper surface of the molding material 30, and the second resin layer may not be formed.
  • the second resin layer fills the opening of the molding material 30 so as to cover the light emitting device 20, and then The first resin layer in which the phosphor is mixed may be formed on the second resin layer.
  • Such a light emitting device package as shown in Figure 8 can be understood to be a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • the reflective structure 40 is in contact with the first lead 11 and the second lead 12, and thus, the first lead 11 and the second lead. 12 needs to be insulated from each other. Accordingly, the reflective structure 40 may have a radial shape and be divided into at least two parts spaced apart from each other. The first portion contacting the first lead 11 of the reflective structure 40 and the second portion contacting the second lead 12 of the reflective structure 40 may be spaced apart from each other, and are insulated therebetween. The material may be filled.
  • the reflective structure 40 includes a support part 41 and a radiating part (not shown) similarly to the light emitting device package described above with reference to FIG. 1.
  • the support portion 41 is in contact with the molding material 30, but is intermittently arranged instead of being disposed continuously around the opening 30a of the molding material 30. That is, the support part 41 has the discontinuous part 41a.
  • the drawings show two discontinuous portions 41a, the number of discontinuous portions may vary, and the width of the discontinuous portions 41a may be larger than that shown.
  • the support part 41 serves to support the radiator part (not shown). Even though the support part 41 has the discontinuous part 41a, the support part 41 maintains the manufacturing cost in the manufacturing process without any problem in improving the heat dissipation function and the front brightness. Can be saved.
  • the support may not be part of the reflective structure. That is, the support portion is part of the molding material, and the reflective structure may have only the radiating portion. Even in this case, the supporting part, which is a part of the molding material, may be disposed intermittently rather than continuously arranged along the opening circumference of the molding material.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically illustrating a light emitting device package according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an exploded perspective view illustrating the light emitting device package of FIG. 10.
  • 12 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line XII-XII in FIG. 10.
  • the light emitting device package according to the present exemplary embodiment may include a lead frame, a light emitting device 20, an opening molding material 30, and a reflective structure 40 as shown in the drawing.
  • the molding member 30 may include a support 33 disposed continuously or intermittently along the periphery of the opening 30a.
  • the support part 33 may be provided adjacent to the outside of the opening 30a along the circumference of the opening 30a.
  • the support 33 is shown intermittently surrounding the opening 30a of the molding material 30.
  • the support 33 may continuously surround the opening 30a of the molding material 30 as described above.
  • the recessed opening 30a is formed in the center of the upper surface, and the light emitting element 20 can be seated in the substantially center of the opening 30a.
  • the support part 33 extends along the circumference of the opening 30a of the molding material 30 and protrudes in the + z direction from the edge of the molding material 30.
  • the support part 33 may spread in a radial direction in a direction toward the opening 30a of the molding material 30 in a direction in which light generated by the light emitting device 20 is emitted (for example, + z direction).
  • the support part 33 may be an inclined surface which is lowered as the inner surface thereof is adjacent to the opening 30a of the molding material 30. This is to more stably support the support 33 when supporting the reflective structure 40 to be described later.
  • the support 33 may guide or define the coupling position of the reflective structure 40, to more accurately guide or define the coupling position of the reflective structure 40.
  • the resin layer 60 may be disposed in the opening 30a of the molding material 30 to cover the light emitting device 20 to protect the light emitting device 20 from external moisture.
  • Phosphors may be mixed in the resin layer 60 to fill the opening 30a of the molding material 30 in whole or in part.
  • the resin layer 60 in which the phosphors are mixed may be partially filled, and the phosphor-free (transparent) filler may be separately filled.
  • the resin layer 60 or the filler may fill not only the opening 30a of the molding material 30 but also the bottom or top of the reflective structure 40 to be described later.
  • the reflective structure 40 may have an opening corresponding to the opening 30a of the molding material 30 and may contact the molding material 30. As described above, when the support part 33 intermittently surrounds the opening 30a of the molding material 30, that is, when it can be understood that grooves or irregularities are formed in the molding material 30, the reflective structure 40 is provided. Can be fitted corresponding to this groove or unevenness.
  • the reflective structure 40 may include a metal having excellent thermal conductivity.
  • the reflective structure 40 may include a radiation surface 45 that is radiated in a direction in which light generated by the light emitting device 20 is emitted.
  • the reflective structure 40 may reflect the light emitted from the light emitting device 20 to proceed in the approximately + z direction.
  • some of the light generated by the light emitting device 20 may travel in the + z direction, but may also travel in the + z direction and the + y direction, such that the light is a component of the reflective structure 40.
  • the radiation surface 45 which is a component of the reflective structure 40, may act as a reflective surface along with the inclined side surface of the opening 30a of the molding material 30.
  • the reflector only by the inner surface of the molding member 30 opening 30a, but proceed between the + z direction and the + y direction without reaching the inner surface of the opening 30a of the molding member 30.
  • such light may be reflected from the radiation surface 45 disposed outside the molding material 30 to travel in the approximately + z direction.
  • the radiation surface 45 of the reflective structure 40 may be flat or bent in cross section. As an example, referring to FIG. 12, the radiation surface 45 of the reflective structure 40 may have a flat cross section. That is, the radiation surface 45 of the reflective structure 40 may form a predetermined angle a with the main emission direction of the light generated by the light emitting device 20.
  • the main emission direction of light generated by the light emitting device 20 refers to the + z direction.
  • the predetermined angle a may be greater than or equal to 10 ° and less than or equal to 20 °.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the present embodiment, taken at a position similar to the line XII-XII of FIG. 10.
  • the radiation surface 45 of the reflective structure 40 has a + z direction and a first angle (from a point of contact with the molding material 30 to a first point 43 away from the molding material 30).
  • the second angle a2 may be achieved from the first point 43 to the second point 44 farther from the molding material 30 than the first point 43.
  • the second angle a2 may be larger than the first angle a1.
  • the first angle a1 may be about 10 °
  • the second angle a2 may be about 20 °.
  • the second point 44 may be, for example, an end of the reflective structure 40. That is, the first point 43 is disposed between both ends of the inner surface of the reflective structure 40 disposed in the + z direction, that is, between the end portion of the molding material 30 direction (-z direction) and the end of the light emitting direction (+ z direction). It may be at one point. In addition, the first point 43 and the second point 44 may be continuously arranged along the periphery of the opening 30a of the molding material 30 to form a line that is each encirclement.
  • the emission surface 45 may be inclined at a predetermined angle a so that light emitted from the light emitting device 20 may be emitted to the emission surface 45. Therefore, the direction angle of the light emitted from the light emitting device package can be narrowed.
  • the radiation surface 45 of the reflective structure 40 may be coated with a reflective material such as silver to improve the reflectance. Of course, other parts of the radiation surface 45 may be coated for convenience.
  • the reflective structure 40 may have a shape corresponding to the support 33 to contact the molding material 30.
  • the reflective structure 40 may also have a continuous portion corresponding to the shape of the support 33.
  • the reflective structure 40 may also include an intermittent shape to be inserted between the support 33.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a path of light emitted from a light emitting device package according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 14 schematically illustrates an optical path of the light emitting device package according to the embodiment shown in FIG. 12, but may be similarly or similarly applied to the light emitting device package according to the embodiment shown in FIG. 13.
  • the light emitted from the light emitting device 20 may arrive at the area A of the dimming surface 70 directly along the first path 21 and the molding material 30 along the second path 22. ) And may arrive at the region B of the dimming surface 70, and may be reflected by the reflective structure 40 along the third path 23 and may arrive at the region C of the dimming surface 70.
  • the luminance of the region A may be the highest, the region B may be the next highest, and the luminance of the region C may be low. That is, the further away from the optical axis, the lower the brightness, in particular, may be rapidly lowered from the B region to the C region.
  • the reflective structure 40 may have a higher reflectance than the molding material 30.
  • the reflective structure 40 may include a metal and may have a higher reflectance than the molding material 30 formed of a resin material. Therefore, the luminance of the light irradiated to the C region along the third path 23 may be higher than in the related art by the high reflectance of the reflective structure 40. Accordingly, the luminance may not be sharply reduced from the A region to the C region, and the luminance may be gradually lowered from the A region to the C region. In particular, the luminance may be slowly or almost not changed from the B region to the C region. As a result, light of approximately constant luminance can be effectively radiated to the dimming surface 70 where the light reaches.
  • 15 is a graph illustrating a directing angle of light emitted from a light emitting device package according to embodiments of the present invention.
  • Conventional light emitting device packages have a peak of light output in the optical axis direction, and light is emitted so that the light output does not abruptly decrease but gradually decreases as the angle increases from the optical axis.
  • the conventional light emitting device package has a wide orientation angle, so that even if it is far away from the optical axis, the reduction in light output is not large, so that the overall luminance of the light emitted from the light emitting device package is gradually reduced in a wide range for lighting It was to be used as.
  • the light emitted from the light emitting device 20 is reflected by the reflecting structure 40 so that the light output does not decrease even near the optical axis in the vicinity of the optical axis so as to be approximately constant. Can be. Furthermore, by narrowing the directivity angle, the luminance can be increased in the portion to which light is irradiated. As a result, the light emitted from the light emitting device package may have a constant and high luminance even if it is far from the optical axis near the optical axis. Through this, when used for a flash application such as a mobile phone or a camera, it is possible to effectively radiate high brightness and constant brightness in the entire area to be photographed. That is, the above-described optical lenses are flash optical lenses, and may be effectively combined with the light emitting device package so that light of constant and uniform intensity may be irradiated in the irradiation area.
  • FIG. 16 is a perspective view schematically illustrating a position where an adhesive layer 60 is provided in a light emitting device package according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the adhesive layer 60 will be described with reference to FIGS. 12, 13, and 16.
  • an adhesive layer 60 interposed between at least a portion between the molding material 30 and the reflective structure 40 may be provided.
  • the adhesive layer 60 may be disposed between the support part 33 of the molding material 30 and the reflective structure 40 as shown in FIG. 12. That is, since the adhesive layer 60 minimizes the portion exposed to the outside and generally has a low light reflectance, in particular, the adhesive layer 60 may be disposed between the radiation surface 45 of the reflective structure 40 and the opening 30a of the molding material 30. It is desirable not to be exposed. Accordingly, the adhesive layer 60 may be interposed between the support 33 and the reflective structure 40 as shown, and may not be interposed between the reflective structure 40 and the portion adjacent to the opening 30a of the molding material 30. have.
  • the thickness of the adhesive layer 60 may vary depending on the position.
  • the first thickness 51 at the portion close to the light emitting element 20 may be thicker than the second thickness 52 at the portion farther from the light emitting element 20.
  • the adhesive layer 60 may be gradually thinner as the distance from the light emitting device 20.
  • the place where heat is generated in the light emitting device package is the light emitting device 20, and the closer to the light emitting device 20, the more affected by the heat generated by the light emitting device 20. Therefore, the thickness of the adhesive layer 60 is sufficient at the portion close to the light emitting device 20 to ensure the bonding between the molding material 30 and the reflective structure 40, and at the portion away from the light emitting device 20, the adhesive layer ( 60) can reduce the manufacturing cost by reducing the amount of material used in manufacturing the light emitting device package by reducing the thickness.
  • the light emitting device package may include a lead frame, a light emitting device 20, a molding material 30, a reflective structure 40, and an adhesive layer 60.
  • the light emitting device package according to the present embodiment is the same as or similar to the light emitting device package according to the above embodiment. Therefore, redundant description is omitted.
  • the molding material 30 may be coupled to the lead frame, and an opening 30a may be formed to emit light generated by the light emitting device 20. That is, in the present embodiment, the molding member 30 may be omitted, unlike the molding member 30 of the light emitting device package according to the above-described embodiment.
  • the reflective structure 40 may have an opening corresponding to the opening 30a of the molding material 30 and may contact the molding material 30.
  • the reflective structure 40 may selectively have a shape corresponding to the support part 33 but the same or similar to the reflective structure 40 in the light emitting device package according to the above-described embodiment.
  • the adhesive layer 60 may be interposed between at least a portion between the molding material 30 and the reflective structure 40 to fix the reflective structure 40 to the molding material 30.
  • the adhesive layer 60 may have a first thickness 51 near the light emitting device 20 to be thicker than a second thickness 52 away from the light emitting device 20.
  • 17 is a schematic side view illustrating a backlight unit according to another embodiment of the present invention.
  • the backlight unit includes a frame 110, a reflective sheet 115 on a portion of the frame 110, a light guide plate 120 on the reflective sheet 115, and other portions of the frame 110.
  • the light emitting device package 100 according to the above-described embodiments and / or modifications thereof is disposed on the portion and disposed to irradiate light to the light guide plate 120.
  • the light emitting device package 100 may be connected to the printed circuit board 112.
  • the heat dissipation function of the light emitting device package included in the backlight unit is improved and the luminance in the front is improved, the heat dissipation function of the entire backlight unit is improved and the emission light luminance can be improved.
  • FIG. 17 illustrates a backlight unit in which the light emitting device package 100 is disposed on a side surface of the light guide plate 120, but the present invention is not limited thereto.
  • the light guide plate may be disposed on the reflective sheet and the light emitting device package may be disposed below the light guide plate. Of course, it is also applicable to the direct type backlight unit located.
  • the present invention can be used to implement a light emitting device package having excellent heat dissipation performance and high light emitting brightness and a backlight unit having the same.

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Abstract

본 발명은 방열성능이 우수하면서도 발광휘도가 높은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 위하여, 리드프레임과 상기 리드프레임 상에 배치된 발광소자와 상기 리드프레임과 결합되며 상기 발광소자에서 발생된 광을 방출하는 개구가 형성된 몰딩재를 갖는 패키지와, 상기 몰딩재의 상기 개구에 대응하는 개구부를 가지며 상기 몰딩재에 컨택하는 반사구조체를 구비하는, 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛
본 발명은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방열성능이 우수하면서도 발광휘도가 높은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 발광소자는 전자장치, 예컨대 디스플레이장치에서 백라이트 유닛의 광원으로 사용되고 있다. 이러한 발광소자는 백라이트 모듈에 결합하기 전에 다양한 형태로 패키징될 수 있으며, 백라이트 유닛은 이와 같이 패키징된 발광소자 패키지를 구비한다.
이러한 발광소자 패키지는 광을 발생시키는 발광소자에서 광이 발생될 뿐만 아니라 상당한 양의 열까지 발생하게 된다.
그러나 이러한 종래의 발광소자 패키지에는 발광소자에서 발생된 열이 외부로 용이하게 방출되지 않는다는 문제점이 있었다. 그 결과 몰딩재가 부풀거나 발광소자의 수명이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 방열성능이 우수하면서도 발광휘도가 높은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 리드프레임과, 상기 리드프레임 상에 배치된 발광소자와, 상기 리드프레임과 결합되며 상기 발광소자에서 발생된 광을 방출하는 개구가 형성된 몰딩재와, 상기 몰딩재의 상기 개구에 대응하는 개구부를 가지며 상기 몰딩재에 컨택하는 반사구조체를 포함하는, 발광소자 패키지가 제공된다.
상기 반사구조체는, 상기 몰딩재와 컨택하며 상기 몰딩재의 상기 개구 둘레를 따라 연속(continuous)하여 또는 단속(discrete)적으로 배치된 지지부와, 상기 지지부와 컨택하며 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사부를 구비할 수 있다.
상기 몰딩재는 상기 개구 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부를 더 포함하고, 상기 반사구조체는 상기 지지부와 컨택하며, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사부를 포함할 수 있다.
상기 몰딩재는 상기 개구 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부를 더 포함하고, 상기 반사구조체는 상기 몰딩재의 상기 지지부에 대응하는 형상을 가져 상기 몰딩재에 컨택할 수 있다.
상기 몰딩재에는 홈 또는 요철이 형성되고, 상기 반사구조체는 상기 홈 또는 요철에 대응하여 끼워질 수 있다.
상기 몰딩재와 상기 반사구조체 사이의 적어도 일부에 개재되어 상기 반사구조체를 상기 몰딩재에 고정시키는 접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 접착층은 상기 발광소자에 가까운 부분에서의 제1두께가 상기 발광소자에서 먼 부분에서의 제2두께보다 두꺼울 수 있다. 상기 접착층은 상기 발광소자에서 멀어질수록 그 두께가 점진적으로 얇아질 수 있다.
상기 반사구조체는, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사면을 구비할 수 있다.
상기 반사구조체의 상기 방사면은 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출 방향과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 소정의 각도는 10°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같을 수 있다.
상기 반사구조체의 상기 방사면은, 상기 몰딩재에 컨택된 지점에서부터 상기 몰딩재에서 멀어지는 제1지점까지 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출방향과 제1각도를 이루며, 상기 제1지점부터 상기 제1지점보다 상기 몰딩재에서 먼 제2지점까지 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출방향과 상기 제1각도보다 큰 제2각도를 이룰 수 있다.
상기 발광소자를 덮도록 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 배치된, 형광체를 포함하는 제1수지층을 더 구비할 수 있다. 상기 제1수지층을 덮으며, 상기 방사면과 컨택하는 투광성 제2수지층을 더 구비할 수 있다.
상기 발광소자를 덮도록 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 배치된 투광성 제2수지층과, 상기 제2수지층을 덮고 상기 방사면과 컨택하며, 형광체를 포함하는 제1수지층을 더 구비할 수 있다.
상기 반사구조체는 금속을 포함할 수 있다.
상기 지지부는 상기 몰딩재의 상기 개구를 향하는 면이 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼질 수 있다.
상기 반사구조체는, 일부가 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 삽입되고, 상기 몰딩재의 상기 개구 외부로 돌출된 부분은, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼질 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 리드프레임과, 상기 리드프레임 상에 배치된 발광소자와, 상기 리드프레임과 결합되며 상기 발광소자에서 발생된 광을 방출하는 개구가 형성된 몰딩재와, 상기 몰딩재의 상기 개구에 대응하는 개구부를 가지며 상기 몰딩재에 컨택하는 반사구조체와, 상기 몰딩재에 단속 또는 연속적으로 배치되어 상기 반사구조체와 상기 몰딩재를 고정시키는 지지부와, 상기 몰딩재와 상기 반사구조체 사이의 적어도 일부에 개재되며 상기 발광소자에 가까운 부분에서의 제1두께가 상기 발광소자에 먼 부분에서의 제2두께보다 두꺼운 접착층을 포함하는, 발광소자 패키지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 반사시트와, 상기 반사시트 상에 배치되거나 상기 반사시트 상부에 배치된 도광판과, 상기 도광판으로 광을 조사하도록 배치된 상술한 것과 같은 발광소자 패키지들 중 적어도 어느 하나를 구비하는, 백라이트 유닛이 제공된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방열성능이 우수하면서도 발광휘도가 높은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 11는 도 10의 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 분해사시도이다.
도 12은 도 10의 XII-XII 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지에서 방출된 광의 경로 및 조광면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지에서 방출된 광의 지향각을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 또 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 도 1의 단면도는 도 2의 I-I 선을 따라 취한 단면도로 이해할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 도면에 도시된 것과 같이, 패키지 및 반사구조체(40)를 구비한다. 패키지는 리드프레임(10), 발광소자(20) 및 몰딩재(30)를 구비하고, 반사구조체(40)는 지지부(41)와 방사부(42)를 구비한다.
리드프레임(10)은 제1리드(11)와 제2리드(12)를 포함한다. 물론 이 외의 리드를 더 포함할 수도 있다. 예컨대 리드프레임(10)은 후술하는 발광소자(20)가 배치될 다이패드와, 이 다이패드와 이격된 제1리드 및 제2리드를 포함할 수도 있다.
발광소자(20)는 리드프레임(10) 상에 배치되는데, 예컨대 도면에 도시된 것과 같이 제1리드(11) 상에 배치될 수 있다. 발광소자(20)는 전기 신호를 인가받아 광을 방출하는 소자로서 다양한 전자 장치의 광원으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 발광소자(20)는 화합물 반도체의 다이오드로 구성될 수 있고, 이러한 발광소자(20)는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)로 불릴 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 화합물 반도체의 물질에 따라서 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다.
이러한 발광소자(20)는 제1리드(11) 및/또는 제2리드(12)와 전기적으로 연결될 수 있는데, 도전성 접착부재를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있고 와이어링을 통해 전기적으로 연결될 수도 있다. 도 1에서는 발광소자(20)가 와이어링을 통해 제1리드(11)와 제2리드(12) 각각에 전기적으로 연결되는 것으로 도시하고 있다. 도 2에서는 와이어링을 생략했다.
몰딩재(30)는 리드프레임(10)에 결합되어 발광소자 패키지의 전체적인 외형을 형성할 수 있다. 몰딩재(30)는 발광소자(20)에서 발생된 광이 방출될 개구(30a)를 갖는다. 도면에서는 발광소자(20)에서 발생된 광이 +z 방향으로 진행되도록 할 수 있는 개구(30a)를 몰딩재(30)가 갖는 경우를 도시하고 있다.
몰딩재(30)는 트랜스퍼 몰딩법 등을 통해 수지로 형성될 수 있다. 물론 몰딩재(30)는 트랜스퍼 몰딩법 외에도 인젝션 몰딩, 사출성형 등을 통해 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 몰딩재로 사용할 수 있는 수지로는 에폭시 등을 들 수 있다.
발광소자(20) 상에는 발광소자(10)를 외부 습기 등으로부터 보호하기 위하여 발광소자(10)를 덮도록 몰딩재(30)의 개구(30a) 내에 제1수지층(51)이 배치될 수 있다. 이러한 제1수지층(51)에는 형광체가 혼입되어 몰딩재(30)의 개구(30a)에 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 물론 형광체가 혼합된 제1수지층(51)이 부분적으로 채워지고, 형광체 없는 (투명) 충진재가 별도로 채워질 수도 있다. 제1수지층(51)이 몰딩재(30)의 개구(30a)를 채울 경우, 몰딩재(30)의 개구(30a) 상단까지, 결국 후술하는 반사구조체(40)의 지지부(41) 하단까지 채울 수 있다. 참고로 도 2에서는 제1수지층(52)이 생략되었다.
반사구조체(40)는 몰딩재(30)의 개구(30a)에 대응하는 개구부를 가지며, 몰딩재(30)에 컨택한다. 이러한 반사구조체는 열도전성이 우수한 금속재로 형성될 수 있다. 구체적으로 반사구조체(40)는 지지부(41)와 방사부(42)를 구비할 수 있다.
지지부(41)는 몰딩재(30)와 컨택하며, 몰딩재(30)의 개구(30a) 둘레를 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 도면에서는 지지부(41)가 몰딩재(30)의 개구(30a)를 연속하여 둘러싸는 것으로 도시하고 있다.
방사부(42)는 지지부(41)와 컨택하도록 배치된다. 도면에서는 방사부(42)가 지지부(41)와 컨택하며 아울러 몰딩재(30)의 광 방출방향(+z 방향) 상면에도 컨택하는 것으로 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 방사부(42)는 몰딩재(30)와 컨택하지 않고 지지부(41)와만 컨택할 수도 있다. 또한, 방사부(42)와 지지부(41)는 일체(one body)일 수 있다.
이러한 방사부(42)는 방사 형태를 갖는데, 구체적으로 몰딩재(30)로부터 발광소자(20)에서 발생된 광이 방출되는 방향(+z 방향)으로 방사 형태로 퍼진 것일 수 있다. 방사부(42)의 방사 형태는 발광소자(20)의 중심을 지나며 몰딩재(30)의 개구(30a) 중앙을 지나는 축(+z축)을 중심으로 퍼진 형태일 수 있다.
한편, 제2수지층(52)을 더 구비할 수 있는데, 이 경우 제2수지층(52)은 제1수지층(51)을 덮으며 방사부(42)와 컨택한다. 제2수지층(52)이 방사부(42)와 컨택한다는 것은 방사부(42)의 내측인 방사면과 컨택하는 것으로 이해될 수 있다.
이 제2수지층(52)은 광이 통과할 수 있는 광투광성 물질로 형성되는데, 예컨대 에폭시계 수지나 실리콘계 수지 등을 사용할 수 있다. 제2수지층(52)은 결과적으로 제1수지층(51) 및 방사부(42, 방사면)와 컨택함으로써, 반사구조체(40)가 몰딩재(30) 등으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 제2수지층(52)은 도 1에 도시된 것과 같이 반사구조체(40)의 지지부(41) 상단까지 채울 수 있다. 참고로 도 2에서는 제2수지층(52)이 생략되었다.
물론 형광체가 혼입된 제1수지층(51)이 발광소자(10)를 덮도록 몰딩재(30)의 개구(30a) 내에 배치되고 제2수지층(52)이 제1수지층(51)을 덮으며 방사부(42, 방사면)와 컨택하도록 하는 것과 달리, 투광성인 제2수지층이 발광소자(10)를 덮도록 몰딩재(30)의 개구(30a) 내에 배치되고 형광체가 혼입된 제1수지층이 제2수지층을 덮으며 방사부(42, 방사면)와 컨택하도록, 그 위치를 상호 바꿀 수도 있음은 물론이다.
이 경우 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이에 제2수지층이 개재되어, 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이의 거리를 제2수지층을 통해 제어할 수 있다. 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이의 거리가 줄어들면 최종적으로 외부로 방출되는 광의 색온도가 낮아지는바, 결과적으로 제2수지층의 두께 조절을 통해 최종적으로 외부로 방출되는 광의 색온도를 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이 발광소자(20)에서는 광이 발생될 뿐만 아니라 상당한 양의 열까지 발생하게 된다. 종래의 발광소자 패키지에는 발광소자에서 발생된 열이 외부로 용이하게 방출되지 않는다는 문제점이 있었다. 그 결과 몰딩재가 부풀거나 발광소자의 수명이 저하된다는 문제점이 있었다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 반사구조체(40)를 구비하며 이러한 반사구조체(40)는 몰딩재(30)에 컨택하여 발광소자(20) 근방에 배치되는바, 따라서 발광소자(20)에서 발생된 열이 반사구조체(40)를 통해 외부로 효과적으로 방출되도록 할 수 있다. 특히 반사구조체(40)의 구성요소 중 방사부(42)는 몰딩재(30) 외측으로 개방된 방사 형상 구조인 바, 이를 통해 발광소자(20)에서 발생되어 반사구조체(40)에 흡수된 열이 외부로 효과적으로 방출되도록 할 수 있다.
아울러 발광소자(20)에서 발생된 광 중에는 +z 방향으로 진행하는 광도 있으나 +z 방향과 +x 방향 사이로 진행하는 광도 있는바, 이러한 광이 반사구조체(40)의 구성요소인 방사부(42)의 내면(42`)에 반사된 뒤 대략 +z 방향으로 진행하도록 함으로써, 발광소자 패키지 전방(forward direction)에서의 휘도를 획기적으로 높일 수 있다. 즉, 반사구조체(40)의 구성요소인 방사부(42)의 내면(42`)은 몰딩재(30) 개구(30a)의 경사진 측면(30`)과 함께 반사면으로 작용할 수 있다.
물론 몰딩재(30) 개구(30a)의 내측면(30`)만으로 반사부를 구성하는 것을 고려할 수도 있으나, 몰딩재(30) 개구(30a)의 내측면(30`)에 도달하지 않으면서도 +z 방향과 +x 방향 사이로 진행하는 광이 있을 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 그러한 광도 몰딩재(30) 외측에 배치된 방사부(42)의 내면(42`)에서 반사되어 대략 +z 방향으로 진행하도록 할 수 있다.
반사구조체(40)의 방사부(42) 내면(42`)은 반사율 향상을 위해 은 등의 반사성 물질로 코팅될 수도 있다. 물론 편의상 내면(42`) 외의 다른 부분까지 코팅될 수도 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 리드프레임(10), 발광소자(20) 및 몰딩재(30)를 구비한 패키지와, 지지부(41)와 방사부(42)를 구비한 반사구조체(40)를 준비한다. 패키지의 경우 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 제1수지층(51)을 포함한다.
이후, 도 4에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 이어 제1수지층(51) 상에 제2수지층(52)을 형성하여 도 1에 도시된 것과 같은 발광소자 패키지를 제조할 수 있다. 제2수지층(52)은 반사구조체(40)가 몰딩재(30)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4에서는 한 개의 패키지와 한 개의 반사구조체(40)가 정렬되고 결합되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 복수개의 패키지의 리드(10)가 상호 연결되어 배열되고, 복수개의 반사구조체(40) 역시 상호 연결되어 배열되며, 이들이 상호 결합된 후 커팅을 통해, 반사구조체를 갖는 발광소자 패키지를 복수개 동시에 제조할 수 있음은 물론이다. 이는 후술하는 실시예들 및 그 변형예들에 있어서도 마찬가지이다.
한편, 상술한 것처럼 도 3에 도시된 것과 같이 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 제1수지층(51)을 포함하는 패키지를 준비하고, 도 4에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 이어 제1수지층(51) 상에 제2수지층(52)을 형성하여 도 1에 도시된 것과 같은 발광소자 패키지를 제조할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 투광성 제2수지층을 포함하는 패키지를 준비하고, 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 이어 제2수지층 상에 형광체가 혼입된 제1수지층을 형성하여 발광소자 패키지를 제조할 수도 있다.
이 경우 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이에 제2수지층이 개재되어, 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이의 거리를 제2수지층을 통해 제어할 수 있다. 형광체가 혼입된 제1수지층과 발광소자(10) 사이의 거리가 줄어들면 최종적으로 외부로 방출되는 광의 색온도가 낮아지는바, 결과적으로 제2수지층의 두께 조절을 통해 최종적으로 외부로 방출되는 광의 색온도를 제어할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시된 것과 같이, 리드프레임(10), 발광소자(20) 및 몰딩재(30)를 구비한 패키지와, 지지부(41)와 방사부(42)를 구비한 반사구조체(40)를 준비한다. 패키지의 경우 제1수지층(51)을 포함하지 않는다.
이후, 도 6에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 제1수지층(51)을 형성하고, 이어 제1수지층(51) 상에 제2수지층(52)을 형성하여 도 1에 도시된 것과 같은 발광소자 패키지를 제조할 수 있다. 제2수지층(52)은 반사구조체(40)가 몰딩재(30)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
물론 이와 달리, 도 6에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 형광체가 혼입된 제1수지층(51)이 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 것에 그치지 않고 반사구조체(40)와 컨택하게까지 하며, 제2수지층을 형성하지 않을 수도 있다. 이 경우 제1수지층(51)은 방사부(42)의 일부와 컨택할 수도 있고, 방사부(42)의 내면(42`)이 노출되지 않도록 방사부(42) 내 개구를 모두 채울 수도 있다.
또한, 도 6에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)를 정렬하여 컨택시킨 후, 제2수지층이 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우도록 하고, 그 후, 제2수지층 상에 형광체가 혼입된 제1수지층이 형성되도록 할 수도 있다. 이 경우 제2수지층은 반사구조체(40)와 컨택하지 않고, 제1수지층이 반사구조체(40)와 컨택하도록 할 수도 있고, 제2수지층도 반사구조체(40)와 컨택하고 그 상부의 제1수지층 역시 반사구조체(40)와 컨택하도록 할 수도 있다.
지금까지는, 반사구조체가 지지부와 방사부를 갖는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 지지부는 몰딩재의 일부분이고, 반사구조체는 방사부만을 가질 수도 있다. 예컨대, 몰딩재 내의 개구 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부가 몰딩재의 일 구성요소일 수 있다. 그리고 반사구조체는 몰딩재의 지지부와 컨택하며, 몰딩재로부터 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사부를 가질 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정의 경우, 먼저 도 7에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)가 결합된 구조를 준비한다.
여기서 반사구조체(40)는 전술한 실시예들에서의 반사구조체와 상이한 형상을 갖는다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조공정에서의 반사구조체(40)는 일부가 몰딩재(30)의 개구(30a) 내에 삽입되고, 몰딩재(30)의 개구(30a) 외부로 돌출된 부분은, 몰딩재(30)로부터 발광소자(20)에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 것일 수 있다. 즉, 전술한 실시예들에서와 달리 지지부(41)를 구비하지 않을 수 있다.
구체적으로, 반사구조체(40)의 몰딩재(30) 개구(30a) 내로 삽입된 부분은, 몰딩재(30) 개구(30a) 내면(30`)에 컨택할 수 있는데, 도면에 도시된 것과 같이 몰딩재(30) 개구(30a) 내 저면까지 연장되어 (제1리드(11)나 제2리드(12)와) 컨택할 수 있다. 물론 이와 달리 반사구조체(40)가 몰딩재(30) 개구(30a) 내 저면까지 연장되지 않고 개구(30a) 내면(30`) 일부만을 덮을 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
이와 같이 패키지와 반사구조체(40)가 결합된 구조를 준비한 후, 도 8에 도시된 것과 같이 발광소자(20)를 덮는 제1수지층(51)을 형성한다. 제1수지층(51)에는 형광체가 혼입된 것일 수 있는데, 이 제1수지층(51)은 경화된 후 반사구조체(40)가 몰딩재(30)로부터 분리되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 필요에 따라 제1수지층(51) 상에 투광성 제2수지층이 배치될 수도 있다.
물론 상술한 것과 달리, 도 7에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)가 결합된 구조를 준비한 후, 형광체가 혼입된 제1수지층(51)이 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우는 것에 그치지 않고 제1수지층(51)의 상면이 몰딩재(30) 상면보다 더 높게 하며, 제2수지층을 형성하지 않을 수도 있다.
또한, 도 7에 도시된 것과 같이 패키지와 반사구조체(40)가 결합된 구조를 준비한 후, 제2수지층이 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30) 개구를 채우도록 하고, 그 후, 제2수지층 상에 형광체가 혼입된 제1수지층이 형성되도록 할 수도 있다.
이와 같은 도 8에 도시된 것과 같은 발광소자 패키지는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지인 것으로 이해할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 것과 같은 발광소자 패키지의 경우, 반사구조체(40)라 제1리드(11) 및 제2리드(12)와 컨택하고 있는바, 제1리드(11)와 제2리드(12)는 상호 절연될 필요가 있다. 따라서 반사구조체(40)는 방사 형상을 갖되, 이격된 적어도 두 부분으로 나뉠 수 있다. 반사구조체(40)의 제1리드(11)와 컨택하는 제1부분과 반사구조체(40)의 제2리드(12)와 컨택하는 제2부분은 상호 이격된 구조일 수 있고, 그 사이에 절연성 물질이 채워질 수도 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 일부를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 도 1 등을 참조하여 전술한 발광소자 패키지와 마찬가지로 반사구조체(40)가 지지부(41)와 방사부(미도시)를 구비한다.
상이한 점은, 지지부(41)가 몰딩재(30)와 컨택하되, 몰딩재(30)의 개구(30a) 둘레를 따라 연속적으로 배치된 것이 아니라 단속적으로 배치된다는 점이다. 즉, 지지부(41)가 불연속부(41a)를 갖는다. 도면에서는 2 군데의 불연속부(41a)를 갖는 것으로 도시하고 있으나 불연속부의 개수는 달라질 수 있으며, 아울러 불연속부(41a)의 폭이 도시된 것보다 더 클 수도 있다.
지지부(41)는 방사부(미도시)를 지지하는 역할을 하는바, 지지부(41)가 불연속부(41a)를 갖는다 하더라도 방열기능 향상 및 전방 휘도 향상에 문제가 없으면서도 제조공정에서의 제조비를 절감할 수 있다.
물론 이와 달리 지지부가 반사구조체의 일부가 아닐 수도 있다. 즉, 지지부는 몰딩재의 일부분이고, 반사구조체는 방사부만을 가질 수도 있다. 이 경우에도 몰딩재의 일부인 지지부는 몰딩재의 개구 둘레를 따라 연속적으로 배치된 것이 아니라 단속적으로 배치된 것일 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 11은 도 10의 발광소자 패키지를 분해한 분해사시도이다. 그리고 도 12는 도 10의 XII-XII선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 도면에 도시된 것과 같이 리드 프레임, 발광소자(20), 개구몰딩재(30) 및 반사구조체(40)를 포함할 수 있다.
몰딩재(30)는 개구(30a) 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부(33)를 포함할 수 있다. 구체적으로 지지부(33)는 개구(30a)의 둘레를 따라 개구(30a)의 외측에 인접하게 구비될 수 있다. 도면에서는 지지부(33)가 몰딩재(30)의 개구(30a)를 단속적으로 둘러싸는 것으로 도시되어 있다. 그러나 도시된 것에 한정하는 것은 전술한 바와 같이 지지부(33)가 몰딩재(30)의 개구(30a)를 연속하여 둘러쌀 수도 있다. 도시된 것과 같이 지지부(33)가 몰딩재(30)의 개구(30a)를 단속적으로 둘러싸는 경우, 이는 도시된 것과 같이 몰딩재(30)에 홈 또는 요철이 형성된 것으로 이해될 수 있다.
예컨대, 몰딩재(30)의 외형이 대략 직육면체의 형상이라면, 그 상면 중앙에 움푹하게 파인 개구(30a)가 형성되고, 개구(30a)의 대략 중앙에 발광소자(20)가 안착할 수 있다. 그리고 도시된 바와 같이 지지부(33)는 몰딩재(30)의 개구(30a)의 둘레를 따라 연장되며, 몰딩재(30)의 모서리에서 +z 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다.
이때 지지부(33)는 몰딩재(30)의 개구(30a)를 향하는 면이 발광소자(20)에서 발생된 광이 방출되는 방향(예컨대 +z방향)으로 방사 형태로 퍼질 수 있다. 구체적으로, 지지부(33)는 내면이 몰딩재(30)의 개구(30a)로 인접할수록 내려가는 경사면일 수 있다. 이러한 것은 지지부(33)가 후술할 반사구조체(40)를 지지할 때 보다 안정적으로 지지하기 위함이다. 또한, 지지부(33)는 반사구조체(40)의 결합위치를 안내하거나 한정할 수 있는데, 반사구조체(40)의 결합위치를 보다 정확하게 안내하거나 한정하기 위함이다.
발광소자(20) 상에는 발광소자(20)를 외부 습기 등으로부터 보호하기 위하여 발광소자(20)를 덮도록 몰딩재(30)의 개구(30a) 내에 수지층(60)이 배치될 수 있다. 이러한 수지층(60)에는 형광체가 혼입되어 몰딩재(30)의 개구(30a)에 전체적으로 또는 부분적으로 채워질 수 있다. 물론 형광체가 혼합된 수지층(60)이 부분적으로 채워지고, 형광체 없는 (투명) 충진재가 별도로 채워질 수도 있다. 또한, 수지층(60) 또는 충진재는 몰딩재(30)의 개구(30a)를 채울 뿐만 아니라 후술할 반사구조체(40)의 하단 또는 상단까지 채울 수도 있다.
반사구조체(40)는 몰딩재(30)의 개구(30a)에 대응하는 개구부를 가지며, 몰딩재(30)에 컨택할 수 있다. 전술한 것과 같이 지지부(33)가 몰딩재(30)의 개구(30a)를 단속적으로 둘러싸는 경우, 즉 몰딩재(30)에 홈 또는 요철이 형성된 것으로 이해될 수 있는 경우, 반사구조체(40)는 이 홈 또는 요철에 대응하여 끼워질 수 있다. 이러한 반사구조체(40)는 열도전성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 그리고 반사구조체(40)는 발광소자(20)에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사면(45)을 구비할 수 있다.
반사구조체(40)의 역할에 대해 설명하면, 반사구조체(40)는 발광소자(20)에서 방출되는 광을 대략 +z 방향으로 진행하도록 반사시킬 수 있다. 구체적으로 설명하면, 발광소자(20)에서 발생된 광 중에는 +z 방향으로 진행하는 광도 있으나 +z 방향과 +y 방향 사이로 진행하는 광도 있는바, 이러한 광이 반사구조체(40)의 구성요소인 방사면(45)에 반사된 뒤 대략 +z 방향으로 진행하도록 함으로써, 발광소자 패키지 전방에서의 휘도를 획기적으로 높일 수 있을 뿐만 아니라 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 지향각을 좁힐 수 있다. 즉, 반사구조체(40)의 구성요소인 방사면(45)은 몰딩재(30) 개구(30a)의 경사진 측면과 함께 반사면으로 작용할 수 있다.
물론 몰딩재(30) 개구(30a)의 내측면만으로 반사부를 구성하는 것을 고려할 수도 있으나, 몰딩재(30)의 개구(30a)의 내측면에 도달하지 않으면서도 +z 방향과 +y 방향 사이로 진행하는 광이 있을 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지의 경우, 그러한 광도 몰딩재(30) 외측에 배치된 방사면(45)에서 반사되어 대략 +z 방향으로 진행하도록 할 수 있다.
이러한 반사구조체(40)의 방사면(45)은 그 단면이 평편하거나 구부러질 수 있다. 일예로 도 12를 참조하면, 반사구조체(40)의 방사면(45)은 그 단면이 평편할 수 있다. 즉 반사구조체(40)의 방사면(45)은 발광소자(20)에서 발생된 광의 주 방출방향과 소정의 각도(a)를 이룰 수 있다. 여기서 발광소자(20)에서 발생된 광의 주 방출방향은 +z 방향을 지칭한다. 이때, 소정의 각도(a)는 10°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같을 수 있다.
한편, 도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 도시하고 있다. 도 13은 도 10의 XII-XII선과 유사한 위치에서 취한 본 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면을 도시한 것이다.
도 13을 참조하면, 반사구조체(40)의 방사면(45)은 몰딩재(30)에 컨택된 지점에서부터 몰딩재(30)에서 멀어지는 제1지점(43)까지 +z 방향과 제1각도(a1)를 이루며, 제1지점(43)에서부터 제1지점(43)보다 몰딩재(30)에서 먼 제2지점(44)까지 제2각도(a2)를 이룰 수 있다. 이때, 제2각도(a2)는 제1각도(a1)보다 클 수 있다. 구체적으로 제1각도(a1)는 대략 10°일 수 있으며, 제2각도(a2)는 대략 20°일 수 있다.
여기서, 제2지점(44)은 예컨대 반사구조체(40)의 단부일 수 있다. 즉, 제1지점(43)은 +z 방향에 배치된 반사구조체(40) 내면의 양 단부, 즉 몰딩재(30) 방향(-z 방향) 단부와 광방출방향(+z 방향) 단부 사이의 어느 일 지점일 수 있다. 또한, 제1지점(43) 및 제2지점(44)은 몰딩재(30)의 개구(30a) 둘레를 따라 연속적으로 배치되어 각각 일주(encirclement)하는 선을 이룰 수 있다.
이처럼 방사면(45)이 소정의 각도(a)로 기울어져 발광소자(20)에서 방출되는 광은 방사면(45)에 방사될 수 있다. 따라서 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 지향각을 좁힐 수 있다. 또한 반사구조체(40)의 방사면(45)은 반사율 향상을 위해 은 등의 반사성 물질로 코팅될 수도 있다. 물론 편의상 방사면(45) 외의 다른 부분까지 코팅될 수도 있다.
반사구조체(40)는 지지부(33)에 대응하는 형상을 가져 몰딩재(30)에 컨택할 수 있다. 예를 들어 지지부(33)가 연속적으로 배치되면, 반사구조체(40)도 지지부(33)의 형상에 대응하는 연속적인 부분이 형성될 수 있다. 다른 예로, 지지부(33)가 도시된 바와 같이 단속적으로 배치되면, 반사구조체(40)도 지지부(33) 사이에 삽입되도록 단속적인 형상을 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 경로를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 14는 도 12에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지의 광 경로를 개략적으로 도시하였지만, 도 13에 도시된 실시예에 따른 발광소자 패키지에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 14를 참조하면, 발광소자(20)에서 방출된 광은 제1경로(21)를 따라 직접 조광면(70)의 A영역에 도착할 수 있고, 제2경로(22)를 따라 몰딩재(30)에서 반사되어 조광면(70)의 B영역에 도착할 수 있으며, 제3경로(23)를 따라 반사구조체(40)에서 반사되어 조광면(70)의 C영역에 도착할 수 있다.
이때, 반사구조체(40)와 몰딩재(30)의 반사율이 동일하다면, A영역의 휘도가 가장 높고, B영역이 그 다음으로 높으며, C영역의 휘도가 낮을 수 있다. 즉 광축에서 멀어질수록 휘도가 낮아지는데, 특히 B영역에서 C영역으로 갈수록 급격히 낮아질 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따르면, 반사구조체(40)는 몰딩재(30)보다 반사율이 높을 수 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 반사구조체(40)는 금속을 포함하여, 수지 재질로 이루어지는 몰딩재(30)보다 반사율이 높을 수 있다. 따라서 제3경로(23)를 따라 C영역에 조사되는 광의 휘도는 반사구조체(40)의 높은 반사율에 의해 종래에 비해 높아질 수 있다. 이에 따라 A영역에서 C영역으로 갈수록 휘도가 급격하게 줄어들지 않고 A영역에서 C영역으로 갈수록 휘도가 완만하게 낮아질 수 있으며, 특히 B영역에서 C영역으로 갈수록 휘도의 변화가 완만하거나 거의 없을 수도 있다. 이로 인해 광이 도달하는 조광면(70)에 전체적으로 대략 일정한 휘도의 광이 효과적으로 조사되도록 할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 지향각을 도시한 그래프이다.
종래의 발광소자 패키지는 광축방향으로 광출력의 피크가 있고, 광축으로부터 각도가 벌어짐에 따라 광출력이 급격하게 감소하지 않고 완만하게 감소하도록 광이 방출되었다. 또한, 종래의 발광소자 패키지는 지향각이 넓어, 광축에서 상당히 멀어지더라도 광출력의 감소폭이 크지는 않도록 함으로써, 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 전제적인 휘도가 넓은 범위에 있어서 점진적으로 낮아지도록 하여 조명용으로 사용되도록 하였다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따르면, 도시된 바와 같이 발광소자(20)에서 방출된 광은 반사구조체(40)에 의해 반사되어 광축 근방에서는 광축으로부터 멀어져도 광출력이 감소하지 않고 대략 일정하도록 할 수 있다. 나아가 지향각을 좁힘으로써 광이 조사되는 부분에 있어서는 휘도가 높아지도록 할 수 있다. 이로 인해 발광소자 패키지에서 방출되는 광은 광축 근방에서는 광축에서 멀어지더라도 일정하면서도 높은 휘도를 가질 수 있다. 이를 통해 휴대폰이나 카메라 등의 플래쉬 용도로 사용될 시, 촬영되는 전(全)영역에 있어서 고휘도이면서 일정한 휘도의 광이 효과적으로 조사되도록 할 수 있다. 즉, 전술한 광학렌즈들은 플래쉬용 광학렌즈들로서, 발광소자 패키지와 결합하여 조사영역에 있어서 일정하고 균일한 강도의 광이 조사될 수 있도록 효과적으로 작용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지 중 접착층(60)이 구비되는 위치를 개략적으로 도시하는 사시도이다. 이하에서는 도 12, 도 13 및 도 16을 참조하여 접착층(60)을 설명한다. 반사구조체(40)를 몰딩재(30)에 고정시키기 위하여, 몰딩재(30)와 반사구조체(40) 사이의 적어도 일부에 개재되는 접착층(60)이 구비될 수 있다.
접착층(60)은 도 12에 도시된 바와 같이 몰딩재(30)의 지지부(33)와 반사구조체(40) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 접착층(60)은 외부로 노출되는 부분을 최소한으로 하며, 일반적으로 광 반사율이 낮으므로 특히, 반사구조체(40)의 방사면(45)과 몰딩재(30)의 개구(30a) 사이에는 노출되지 않는 것이 바람직하다. 따라서 접착층(60)은 도시된 바와 같이 지지부(33)와 반사구조체(40) 사이에 개재되며, 몰딩재(30)의 개구(30a)에 인접한 부분과 반사구조체(40) 사이에는 개재되지 않을 수 있다.
도 12를 참조하면, 접착층(60)은 그 양을 최소화하며 접착력을 극대화하기 위하여, 위치에 따라 그 두께가 다를 수 있다. 구체적으로 발광소자(20)에 가까운 부분에서의 제1두께(51)가 상기 발광소자(20)에서 먼 부분에서의 제2두께(52)보다 두꺼울 수 있다. 이때 접착층(60)은 발광소자(20)에서 멀어질수록 그 두께가 점진적으로 얇아질 수 있다.
통상적으로 발광소자 패키지에서 열이 발생하는 곳은 발광소자(20)인바, 발광소자(20)에 인접할수록 발광소자(20)에서 발생되는 열에 의한 영향을 많이 받을 수밖에 없다. 따라서 발광소자(20)에 가까운 부분에서는 접착층(60)의 두께가 충분하도록 함으로써 몰딩재(30)와 반사구조체(40) 사이의 접합을 확실하게 하고, 발광소자(20)로부터 먼 부분에서는 접착층(60)의 두께를 줄여 발광소자 패키지 제조 시 사용되는 물질의 양을 줄임으로써 제조비용을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 발광소자 패키지는 리드프레임, 발광소자(20), 몰딩재(30), 반사구조체(40) 및 접착층(60)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자 패키지는 전술한 실시예에 따른 발광소자 패키지와 동일하거나 유사하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
몰딩재(30)는 리드프레임과 결합되며, 발광소자(20)에서 발생된 광을 방출하는 개구(30a)가 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예에 있어서, 몰딩재(30)는 전술한 실시예에 따른 발광소자 패키지의 몰딩재(30)와는 다르게 지지부(33)가 생략될 수 있다.
반사구조체(40)는 몰딩재(30)의 개구(30a)에 대응하는 개구부를 가지며, 몰딩재(30)에 컨택할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 반사구조체(40)는 전술한 실시예에 따른 발광소자 패키지 중 반사구조체(40)와 동일 또는 유사하나 지지부(33)에 대응하는 형상을 선택적으로 가질 수 있다.
접착층(60)은 몰딩재(30)와 반사구조체(40) 사이의 적어도 일부에 개재되어 반사구조체(40)를 몰딩재(30)에 고정시킬 수 있다. 그리고 접착층(60)은 발광소자(20)에 가까운 부분에서의 제1두께(51)가 상기 발광소자(20)에서 먼 부분에서의 제2두께(52)보다 두꺼울 수 있다. 본 실시예에서, 접착층(60)은 전술한 실시예에 따른 발광소자 패키지 중 접착층(60)과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생락한다. 접착력을 유지하기 위함이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 백라이트 유닛은 프레임(110)과, 프레임(110)의 일부분 상의 반사시트(115)와, 반사시트(115) 상의 도광판(120)과, 프레임(110)의 다른 부분 상에 배치되되 도광판(120)으로 광을 조사하도록 배치된, 전술한 바와 같은 실시예 및/또는 그 변형예에 따른 발광소자 패키지(100)를 구비한다. 발광소자 패키지(100)는 인쇄회로기판(112)에 연결될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 백라이트 유닛의 경우 구비하는 발광소자 패키지의 방열기능이 향상되고 전방에서의 휘도가 향상되므로, 백라이트 유닛 전체의 방열기능이 향상되고 방출광 휘도 향상을 도모할 수 있다.
도 17에서는 발광소자 패키지(100)가 도광판(120)의 측면 상에 배치된 백라이트 유닛을 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도광판이 반사시트 상부에 배치되고 발광소자 패키지가 도광판 하부에 위치하는 직하형 백라이트 유닛에도 적용가능함은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명은 방열성능이 우수하면서도 발광휘도가 높은 발광소자 패키지 및 이를 구비하는 백라이트 유닛의 구현에 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 리드프레임;
    상기 리드프레임 상에 배치된 발광소자;
    상기 리드프레임과 결합되며, 상기 발광소자에서 발생된 광을 방출하는 개구가 형성된, 몰딩재; 및
    상기 몰딩재의 상기 개구에 대응하는 개구부를 가지며, 상기 몰딩재에 컨택하는 반사구조체;
    를 포함하는, 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사구조체는
    상기 몰딩재와 컨택하며, 상기 몰딩재의 상기 개구 둘레를 따라 연속(continuous)하여 또는 단속(discrete)적으로 배치된 지지부; 및
    상기 지지부와 컨택하며, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사부;를 구비하는, 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩재는 상기 개구 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부를 더 포함하고,
    상기 반사구조체는 상기 지지부와 컨택하며, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사부를 포함하는, 발광소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩재는 상기 개구 둘레를 따라 연속하여 또는 단속적으로 배치된 지지부를 더 포함하고,
    상기 반사구조체는 상기 몰딩재의 상기 지지부에 대응하는 형상을 가져 상기 몰딩재에 컨택하는, 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩재에는 홈 또는 요철이 형성되고, 상기 반사구조체는 상기 홈 또는 요철에 대응하여 끼워지는, 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩재와 상기 반사구조체 사이의 적어도 일부에 개재되어 상기 반사구조체를 상기 몰딩재에 고정시키는 접착층을 더 포함하는, 발광소자 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 발광소자에 가까운 부분에서의 제1두께가 상기 발광소자에서 먼 부분에서의 제2두께보다 두꺼운, 발광소자 패키지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 발광소자에서 멀어질수록 그 두께가 점진적으로 얇아지는, 발광소자 패키지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사구조체는, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진 방사면을 구비하는, 발광소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사구조체의 상기 방사면은 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출 방향과 소정의 각도를 이루는, 발광소자 패키지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 소정의 각도는 10°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같은, 발광소자 패키지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 반사구조체의 상기 방사면은, 상기 몰딩재에 컨택된 지점에서부터 상기 몰딩재에서 멀어지는 제1지점까지 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출방향과 제1각도를 이루며, 상기 제1지점부터 상기 제1지점보다 상기 몰딩재에서 먼 제2지점까지 상기 발광소자에서 발생된 광의 주 방출방향과 상기 제1각도보다 큰 제2각도를 이루는, 발광소자 패키지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 발광소자를 덮도록 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 배치된, 형광체를 포함하는 제1수지층을 더 구비하는, 발광소자 패키지.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1수지층을 덮으며, 상기 방사면과 컨택하는 투광성 제2수지층을 더 구비하는, 발광소자 패키지.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 발광소자를 덮도록 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 배치된 투광성 제2수지층; 및
    상기 제2수지층을 덮고 상기 방사면과 컨택하며, 형광체를 포함하는 제1수지층;을 더 구비하는, 발광소자 패키지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 반사구조체는 금속을 포함하는, 발광소자 패키지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 몰딩재의 상기 개구를 향하는 면이 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진, 발광소자 패키지.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 반사구조체는, 일부가 상기 몰딩재의 상기 개구 내에 삽입되고, 상기 몰딩재의 상기 개구 외부로 돌출된 부분은, 상기 몰딩재로부터 상기 발광소자에서 발생된 광이 방출되는 방향으로 방사 형태로 퍼진, 발광소자 패키지.
  19. 리드프레임;
    상기 리드프레임 상에 배치된 발광소자;
    상기 리드프레임과 결합되며, 상기 발광소자에서 발생된 광을 방출하는 개구가 형성된 몰딩재;
    상기 몰딩재의 상기 개구에 대응하는 개구부를 가지며, 상기 몰딩재에 컨택하는 반사구조체;
    상기 몰딩재에 단속 또는 연속적으로 배치되어 상기 반사구조체와 상기 몰딩재를 고정시키는 지지부; 및
    상기 몰딩재와 상기 반사구조체 사이의 적어도 일부에 개재되며, 상기 발광소자에 가까운 부분에서의 제1두께가 상기 발광소자에 먼 부분에서의 제2두께보다 두꺼운 접착층;
    을 포함하는, 발광소자 패키지.
  20. 반사시트;
    상기 반사시트 상에 배치되거나 상기 반사시트 상부에 배치된 도광판; 및
    상기 도광판으로 광을 조사하도록 배치된, 제1항 내지 제8항 및 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항의 발광소자 패키지;
    를 구비하는, 백라이트 유닛.
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