WO2022182189A1 - 발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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WO2022182189A1
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light
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최영재
박무룡
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엘지이노텍 주식회사
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the plurality of lead frames includes second and third lead frames disposed on both sides of the first lead frame, and the plurality of light emitting chips are on the first frame of the first lead frame.
  • the width of the first bonding portion from the bottom of the cavity toward the rear portion is greater than the length
  • the length direction of the first bonding portion is orthogonal to the width direction
  • the third side portion of the body is a fourth It may be a direction toward the side part.
  • the ratio of the length to the width of the first bonding portion may be in the range of 1:6 to 1:8.
  • FIG. 15 is a lighting device having a light emitting device package according to a second exemplary embodiment, and is a view comparing the lighting device of FIGS. 13 and 14 and a light path.
  • 19 is a diagram illustrating a graph of temperature characteristics of samples of a light emitting device package according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is an example of an opening and a pad of a reflective member on the substrate of FIGS. 5 and 6,
  • FIG. 8 is an example of a lighting device in which a light emitting device package according to the first embodiment is arranged
  • FIG. 9 is It is a cross-sectional view on the C-C side of the lighting device of FIG. 8 .
  • each of the light emitting chips 71 and 72 may provide a long length in the first direction (X).
  • each of the light emitting chips 71 and 72 may have a length in the first direction (X) of two or more times the width of the second direction (Y), for example, in a range of two to three times.
  • the first direction length D1 of the light emitting device package 100 is provided to be long, so that when the light emitting chips 71 and 72 are arranged in the first direction X, the number or length of the light emitting chips 71 and 72 . can increase
  • the thickness T1 of the light emitting device package 100 may be 1.5 mm or less, for example, in the range of 0.6 mm to 1.5 mm. Since the thickness T1 of the light emitting device package 100 may be provided to be relatively thin, the thickness of a lighting module or lamp having the light emitting device package 100 may be reduced.
  • the front part 15 of the body 10 is a surface on which the cavity 15A is disposed, and may be a surface on which light is emitted.
  • the rear side portion 16 opposite to the front side portion 15 may be a rear side surface of the first side portion 11 and the second side portion 12 .
  • the body 10 may include a first body 10A in which the cavity 15A is disposed and a second body 10B on the rear side of the first body 10A.
  • the first body 10A may be disposed in front of the lead frames 20 , 30 , and 40 and disposed around the cavity 15A.
  • the second body 10B may be a part that supports the lead frames 20 , 30 , and 40 and supports the package.
  • the first body 10A may be an upper body or a front body, and the second body 10B may be a lower body or a rear body.
  • the first and second bodies 10A and 10B may be formed integrally or may be formed separately from each other and then adhered.
  • the depth B7 of the cavity 15A is the distance from the front part 15 of the body 10 to the bottom of the cavity 15A and is 1/3 or less of the length of the body 10 in the second direction Y For example, it may be in the range of 0.3 mm ⁇ 0.05 mm.
  • the depth B7 of the cavity 15A is less than the above range, it is difficult to control the beam angle, and when it exceeds the range, the length of the second direction Y of the body 10 increases or the light beam angle becomes narrow.
  • a part of each of the plurality of lead frames 20 , 30 , and 40 may be disposed on the bottom of the cavity 15A, and the other part may protrude toward at least one side surface of the body 10 .
  • other portions of the plurality of lead frames 20 , 30 , and 40 may protrude from the first side part 11 .
  • the plurality of lead frames 20 , 30 , 40 may include a first lead frame 20 and second and third lead frames 30 and 40 disposed on both sides of the first lead frame 20 . have.
  • the first lead frame 20 may be disposed between the second and third lead frames 30 and 40 .
  • each of the lead frames 20, 30, and 40 may be in the range of 2 mm or less, for example, 1.5 mm to 2 mm, if less than the above range, heat dissipation efficiency or heat conduction efficiency may be reduced, and if greater than the above range, the package The thickness may be increased.
  • the first lead frame 20 includes a first frame 21 disposed in the center of the bottom of the cavity 15A, and a first bonding part protruding from the first frame 21 to the first side part 11 ( 22) may be included.
  • the second lead frame 30 includes a second frame 31 disposed on one side of the bottom of the cavity 15A, and a second bonding projecting from the second frame 31 to one side of the first side part 11 . It may include a portion 32 .
  • the third lead frame 40 includes a third frame 41 disposed on the other side of the bottom of the cavity 15A, and a third bonding protruding from the third frame 41 to the other side of the first side part 11 . It may include a portion 42 .
  • the plurality of light emitting chips 71 and 72 may be disposed on the first frame 21 of the first lead frame 20 and may be electrically connected to the second and third frames 31 and 41 .
  • a first light emitting chip 71 among the plurality of light emitting chips 71 and 72 may be connected to the first frame 21 through a bonding member 78 , and may be connected to the second frame 31 with a wire 75 .
  • the second light emitting chip 72 may be connected to the first frame 21 by a bonding member 79 , and may be connected to the third frame 41 by a wire 76 .
  • the first frame 21 is disposed between the second frame 31 and the third frame 41 , and may be in contact with the first inner surface 11A and the second inner surface 12A.
  • the second frame 31 is disposed between the first frame 21 and the third side surface 13 and may be in contact with the first to third inner surfaces 11A, 12A, and 13A.
  • the third frame 41 is disposed between the first frame 21 and the fourth side portion 14 and may be in contact with the first, second, and fourth inner surfaces 11A, 12A, and 14A.
  • Separators 18 and 19 may be respectively disposed between the first frame 21 and the second frame 31 and between the first frame 21 and the third frame 41 .
  • the separation units 18 and 19 may be arranged in parallel or obliquely to each other.
  • the plurality of connection parts 25 , 26 , and 27 may be disposed from the second bonding part 32 toward the third bonding part 42 .
  • the plurality of coupling holes H1 and H2 are respectively disposed between the plurality of connection portions 25 , 26 , and 27 , and a portion of the body 10 may protrude.
  • heat generated from the first frame 21 in which the first and second light emitting chips 71 and 72 are disposed may be radiated through different paths without mutual interference.
  • the number of the connection parts 25, 26, and 27 may be two or three or more.
  • the second bonding part 32 of the second lead frame 30 is disposed on one side of the first side part 11 of the body 10, that is, it is disposed on one side of the bottom surface of the second body 10B.
  • the third bonding part 42 may be disposed on the other side of the first side part 11 of the body 10 , that is, it may be disposed on the other side of the bottom surface of the second body 10B.
  • the second bonding portion 32 includes a first extension portion 33 to increase the heat dissipation area, and the first extension portion 33 is formed from a portion of the second bonding portion 32 from the body. It extends in the direction of the third side portion 13 of ( 10 ), and a portion 33A of the first extension portion 33 may be bent to face the third side portion 13 .
  • first side portion 11 of the body 10 has concave regions 11B and 11C adjacent to the third and fourth side portions 13 and 14, and the concave regions 11B and 11C include the second and The second and third bonding portions 32 and 42 of the third lead frames 30 and 40 may be placed.
  • the light emitting chips 71 and 72 may be formed of, for example, a compound selected from the group consisting of GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, GaP, AlN, GaAs, AlGaAs, InP, and mixtures thereof.
  • Thermal stress of the light emitting chips 71 and 72 may be adjusted according to the heat dissipation area of the first lead frame 20 . For example, when the thermal stress increases, a light drop increases within the package, and when the thermal stress decreases, the light drop decreases within the package.
  • the depth of the concave portions 13B and 14B may be formed to a depth at which a partial region of the concave portions 13B and 14B may overlap with the cavity 15A, for example, a portion of the cavity 15A in a vertical direction. have.
  • a molding member 80 is disposed in the cavity 15A of the body 10 , and the molding member 80 includes a light-transmitting resin such as silicone or epoxy, and may be formed in a single layer or in multiple layers.
  • the light emitting chips 71 and 72 are red LED chips, impurities such as phosphors may not be included in the molding member 80 .
  • a phosphor for changing the wavelength of light emitted may be included on the molding member 80 or the light emitting chips 71 and 72 , and the phosphor may include light emitted from the light emitting chips 71 and 72 . It excites a part of it and emits light of a different wavelength.
  • the phosphor may be selectively formed from quantum dots, YAG, TAG, silicate, nitride, and oxy-nitride-based materials.
  • the phosphor may include at least one of a red phosphor, a yellow phosphor, and a green phosphor, but is not limited thereto.
  • the surface of the molding member 80 may be formed in a flat shape, a concave shape, a convex shape, or the like, but is not limited thereto.
  • a light-transmitting film having a phosphor may be disposed on the cavity 15A, but the present disclosure is not limited thereto.
  • a lens may be further formed on the upper portion of the body 10 , and the lens may include a structure of a concave and/or convex lens, and control the light distribution of the light emitted by the light emitting device package 100 .
  • a semiconductor device such as a light receiving device and a protection device may be mounted on the body 10 or any one of the lead frames, and the protection device may be implemented as a thyristor, a Zener diode, or a TVS (Transient voltage suppression), The Zener diode protects the light emitting chips 71 and 72 from electrostatic discharge (ESD).
  • the plurality of light emitting chips 71 and 72 may be connected in parallel by the first to third lead frames 20 , 30 , and 40 or may be individually driven.
  • the embodiment of the present invention may increase the total area of the first lead frame 20 on which the light emitting chips 71 and 72 are disposed.
  • the area of the first bonding portion 22 of the first lead frame 20 may be increased.
  • the area of the lower surface of the first bonding unit 22 may be at least twice as large as the sum of the area of the lower surface of the second bonding unit 32 and the third bonding unit 42 .
  • the area of the lower surface of the first bonding unit 22 may be 4 times or more greater than the area of the lower surface of the second bonding unit 32 or the third bonding unit 42 .
  • the first bonding portion 22 of the first lead frame 20 is a heat dissipating portion protruding further back than the rear portion 16 of the body 10 .
  • (22A) may be included.
  • the width B3 of the first bonding portion 22 may be greater than the width B0 of the body.
  • the width B3 of the first bonding portion 22 may be in the range of 1.1 times or more of the width B0 of the body 10, for example, 1.5 times of the 1.1 medium.
  • the length D3 of the first bonding portion 22 may be 50% or more of the length D2 of the body, for example, in the range of 50% to 60%.
  • the length D3 of the first bonding part 22 may be 2.8 mm or more, for example, in the range of 2.8 mm to 3.5 mm.
  • a length D3 of the first bonding unit 22 may be smaller than a width B3 of the first bonding unit 22 .
  • the width direction may be a direction orthogonal to the length direction.
  • a ratio of length and width (D3:B3) in the first bonding unit 22 may be in the range of 1:6 to 1:8, and the width B3 of the first bonding unit 22 increases in the rear direction. Thus, the heat dissipation area can be increased.
  • the width B2 of the heat dissipating portion 22A may further protrude from the rear portion 16 of the body 10 in the rear direction by 7 mm or more, for example, in the range of 7 mm to 12 mm. This is when looking at the width B3 of the first bonding portion 22, the width from the bottom of the cavity 15A to the rear portion 16 of the body 10 is B1, and the width of the heat dissipation portion 22A is B2. , the ratio of B1:B2 may be in the range of 1:0.7 to 1:1.
  • the width B2 of the heat dissipation part 22A may be in the range of 7 mm or more, for example, 7 mm to 12 mm.
  • the first bonding unit 22 having the heat dissipation unit 22A can dissipate heat that is stably conducted or conduct it through the circuit board 401, thereby reducing the thermal stress generated by the light emitting chips 71 and 72. It can be lowered, and it is possible to prevent a decrease in the luminous flux.
  • the lighting module includes a circuit board 401 and at least one or a plurality of light emitting device packages 100 disposed on the circuit board 401 .
  • the circuit board 401 includes a board on which a circuit pattern is printed on an insulating layer, for example, a resin-based printed circuit board (PCB), a metal core PCB, and a flexible (Flexible) PCB. ) PCB, ceramic PCB, and FR-4 substrate.
  • the circuit board 401 includes a metal core PCB, and the metal core PCB further includes a metal layer having better heat dissipation efficiency than other resin-based boards.
  • the metal core PCB includes a laminate structure having a metal layer, an insulating layer on the metal layer, and a wiring layer on the insulating layer. will do it
  • the bonding parts 22 , 32 , and 42 of the first to third lead frames 20 , 30 , and 40 may be electrically connected to the pad parts 404 , 403 , 405 of the circuit board 401 . and may be bonded by, for example, an adhesive member 407 .
  • the bonding member 407 may include solder or a conductive tape.
  • the light emitting surface of the light emitting device package 100 may be in a direction perpendicular to the upper surface of the circuit board 401 .
  • a reflective member 410 is disposed on the circuit board 401, the reflective member 410 can prevent overflow of solder and protect the patterns of the pad parts 404, 403, 405, and the light emitting device package 100 It can reflect the light emitted from it.
  • the reflective member 410 may be a solder resist material or a separate reflective film.
  • the reflective member 410 may include a dot-shaped reflective pattern 415 on its upper surface. The pattern interval of the dot-type reflective pattern 415 may be narrower in an area adjacent to the emission side of the light emitting device package 100 and may become narrower as it is farther from the emission side of the light emitting device package 100 .
  • the pad parts 403 , 404 , and 405 may be exposed through the opening 417 of the reflective member 410 .
  • the first pad part 403 may have the same shape as the first bonding part 22 , and within the range of 100% to 120% of the area of the first bonding part 22 . can be placed.
  • the second pad unit 404 may have the same shape as the second bonding unit 32 and face each other, and the third pad unit 405 may have the same shape as the third bonding unit 42 and face each other.
  • the area of the top surface of the first pad part 403 may be twice or more of the sum of the areas of the second and third pad parts 404 and 405 .
  • the first pad part 403 may further protrude in the rear direction with respect to the area of the light emitting device package 100 .
  • the junction temperature starts at the ambient temperature (25 degrees) in the chamber of 85 degrees and gradually increases, and it can be seen that the maximum is lower than 54 degrees.
  • the junction temperature can be lowered by 2 degrees or more compared to other packages without the heat dissipation part 22A due to an increase in the heat dissipation area, and thermal stress of the light emitting chips 71 and 72 can be suppressed.
  • the large-area first bonding unit 22 and the second and third bonding units 32 and 42 on both sides of the first bonding unit 22 are formed on a substrate 401 .
  • the first, second, and third pad parts 403 , 404 , and 405 and the adhesive member 407 they may be disposed on the circuit board 401 without tilting like the light emitting device package 100 of FIG. 14 . That is, since the bonding area of the first bonding portion 22 is increased, heat dissipation efficiency is increased, and the tilt problem in which the height of the front portion 15 of the light emitting device package 100 is lowered can be eliminated. Since the light emitting device package 100 is disposed not to be tilted, it is possible to remove a hot spot generated by popping light from the lower surface of the front end of the light emitting device package 100 .
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a lighting device having a light emitting device package according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the lighting device of FIG. 8 .
  • the lighting device 400 includes a circuit board 401 , a plurality of light emitting device packages 100 disposed on the circuit board 401 , and the circuit board 401 disposed on the circuit board 401 . It may include a resin layer 420 covering the light emitting device package 100 , and at least one diffusion layer 430 and 450 on the resin layer 420 . The lighting device 400 may emit the light emitted from the light emitting device package 100 as a surface light source.
  • the circuit board 401 may function as a base member or a support member disposed under the light emitting device package 100 and the resin layer 420 .
  • the circuit board 401 may include a light-transmitting material through which light is transmitted through the upper and lower surfaces.
  • the light-transmitting material may include at least one of polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), and polyimide (PI).
  • the light emitting device package 100 is disposed on the circuit board 401 and emits light in the forward direction or the second direction (Y).
  • the light emitting device package 100 emits light having the highest intensity in the second direction Y in a horizontal direction.
  • the light emitting device package 100 may have an emitting surface 81 from which light is emitted, and the emitting surface 81 may be a surface of the molding member 80 disclosed above.
  • the emission surface 81 may be disposed, for example, in a third direction Z or a vertical direction with respect to a horizontal upper surface of the circuit board 401 .
  • the exit surface 81 may be a vertical plane, or may include a concave surface or a convex surface.
  • the reflective member 410 is disposed between the circuit board 401 and the resin layer 420 , and may be adhered to an upper surface of the circuit board 401 .
  • the reflective member 410 may have an area smaller than an area of a top surface of the circuit board 401 .
  • the reflective member 410 may be spaced apart from an edge of the circuit board 401 , and a resin layer 420 may be attached to the circuit board 401 in the spaced-apart region. In this case, it is possible to prevent the edge portion of the reflective member 410 from peeling off.
  • the reflective member 410 may be removed when a highly reflective material is coated on the upper surface of the circuit board 401 .
  • the reflective member 410 may be formed to have a thickness smaller than that of the light emitting device package 100 .
  • the thickness of the reflective member 410 may include a range of 0.2 mm ⁇ 0.02 mm.
  • a lower portion of the light emitting device package 100 may penetrate through the opening 417 of the reflective member 410 and an upper portion of the light emitting device package 100 may protrude.
  • ether polyamideimide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyimide, polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymer, fluororesin, copolymers thereof, and mixtures thereof.
  • a reflective material for example, TiO 2 , Al 2 O 3 , or SiO 2 may be added in silicon or epoxy.
  • the reflective member 410 may be implemented as a single layer or multiple layers, and light reflection efficiency may be improved by such a layer structure.
  • the reflective member 410 according to an embodiment of the present invention reflects incident light, thereby increasing the amount of light so that the light is emitted uniformly.
  • the reflective member 410 may include a plurality of open areas 711 and 713 on the edge side.
  • the plurality of open regions 711 and 713 includes a plurality of first and second open regions 711 and 713 spaced apart from each other along an edge of the circuit board 401 , and the first and second open regions 711 and 713 have an elliptical shape. Or, it may have a circular shape or a polygonal shape. Since the length of each of the first and second open regions 711 and 713 of the reflective member 410 is long in one direction, it is possible to prevent a decrease in adhesive force in a region adjacent to the long side edge of the circuit board 401 .
  • the resin layer 420 may be disposed on the first and second open regions 711 and 713 and the reflective member 410 .
  • the resin layer 420 may be adhered to the upper surface of the circuit board 401 through the first and second open regions 711 and 713 to fix the outer portion of the reflective member 410 .
  • the resin layer 420 may be disposed on the circuit board 401 .
  • the resin layer 420 may face the circuit board 401 .
  • the resin layer 420 may be disposed on the entire or partial area of the top surface of the circuit board 401 .
  • a lower surface area of the resin layer 420 may be equal to or smaller than an upper surface area of the circuit board 401 .
  • the resin layer 420 may be formed of a transparent material.
  • the resin layer 420 may include a resin material such as silicone or epoxy.
  • the resin layer 420 is provided as a layer for guiding light as a resin, it may be provided with a thinner thickness than that of glass and may be provided as a flexible plate.
  • the resin layer 420 may emit a point light source emitted from the light emitting device package 100 in the form of a line light source or a surface light source. Since the resin layer 420 is disposed on the light emitting device package 100 , it is possible to protect the light emitting device package 100 and reduce loss of light emitted from the light emitting device package 100 .
  • the light emitting device package 100 may be buried under the resin layer 420 .
  • the resin layer 420 may be in contact with the surface of the light emitting device package 100 and may be in contact with the emission surface 81 of the light emitting device package 100 .
  • a portion of the resin layer 420 may be disposed in the opening 417 of the reflective member 410 .
  • a portion of the resin layer 420 may be in contact with the upper surface of the circuit board 401 through the opening 417 of the reflective member 410 . Accordingly, a portion of the resin layer 420 is in contact with the circuit board 401 , thereby fixing the reflective member 410 between the resin layer 420 and the circuit board 401 .
  • Each side of the resin layer 420 may be disposed on the same plane as each side of the circuit board 401 .
  • the thickness of the resin layer 420 may be 1.8 mm or more, for example, 1.8 to 2.5 mm.
  • the luminous intensity may be reduced, and it may be difficult to provide a flexible module due to an increase in the module thickness.
  • the thickness of the resin layer 420 is smaller than the above range, it is difficult to provide a surface light source having a uniform luminous intensity.
  • the resin layer 420 may be provided in a size to cover the plurality of light emitting device packages 100 or may be connected to each other.
  • the resin layer 420 may be divided into a size to cover each light emitting device package 100 , and may be divided into light emitting cells having each light emitting device package 100 / each resin layer 420 .
  • the at least one diffusion layer 430 , 450 may be disposed as a single layer or a plurality of layers, and the diffusion layer of a single layer may be adhered to the upper surface of the resin layer 420 , and in the case of a plurality of layers, the first diffusion layer 430 is a resin layer.
  • An adhesive may be attached to the upper surface of the 420
  • the upper second diffusion layer 450 may be attached to the first diffusion layer 430 and the light-transmitting layer 440 .
  • the light blocking part 425 may be disposed between the resin layer 420 and the at least one diffusion layer 430 and 450 .
  • a lower first diffusion layer 430 adjacent to the resin layer 430 and an upper second diffusion layer 450 thereon may be divided.
  • the light-transmitting layer 440 may be disposed between the resin layer 420 and the first diffusion layer 430 or between the first and second diffusion layers 430 and 450 .
  • the upper surface of the resin layer 420 may have a first adhesive force.
  • the upper surface of the resin layer 420 may have a first adhesive force and may be adhered to the first diffusion layer 430 .
  • the light transmitting layer 440 may attach a second diffusion layer 430 on the first diffusion layer 430 .
  • the light-transmitting layer 440 may be an adhesive material such as silicone or epoxy, or may include a diffusion material.
  • the diffusion material may include at least one of polyester (PET), poly methyl methacrylate (PMMA), or polycarbonate (PC).
  • PET polyester
  • PMMA poly methyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • the light-transmitting layer 440 may have an adhesive region that is adhered to the upper surface of the resin layer 420 or the upper surface of the first diffusion layer 430 , and the upper surface of the resin layer 420 or the first diffusion layer 430 . It may include spaced apart non-adhesive regions.
  • the light transmitting layer 440 is disposed in an amount of 60% or more, for example, 80% or more and 95% or less, of the upper surface area of the resin layer 420, so that the second diffusion layer 450 is formed as the resin layer 420 or the first diffusion layer. It can be attached to (430).
  • the light blocking part 425 may be provided on each of the light emitting device packages 100 with a size or area sufficient to prevent a hot spot caused by the light emitted in the emission direction of the light emitting device package 100 .
  • the light blocking part 425 causes the light emitting device package 100 to emit light in the side direction, that is, in the second direction (Y). It covers an area in which light blocking efficiency can be increased.
  • the light blocking part 425 may face the upper surface of the circuit board 401 .
  • the light blocking part 425 may overlap the light emitting device package 100 in the vertical direction (Z).
  • Each of the plurality of light blocking portions 425 may be vertically overlapped with each of the plurality of light emitting device packages 100 .
  • the interval Q2 between the light blocking parts 425 may be smaller than the interval Q1 between the light emitting device packages 100 .
  • the light blocking part 425 may be spaced apart from the side surface of the resin layer 420 .
  • a plurality of the light blocking parts 425 may be arranged in the second direction (Y).
  • the plurality of light blocking parts 425 may have the same shape as each other.
  • the light blocking part 425 may be divided into a first light blocking part on the first light emitting device package and a second light blocking part on the second light emitting device package.
  • the first and second light blocking units may be disposed above each of the first and second light emitting devices in an emission direction.
  • the light blocking part 425 may be disposed higher than the upper surface of the resin layer 420 .
  • the light blocking part 425 may be disposed between the upper surface of the resin layer 420 and the second diffusion layer 430 , and may be an air gap, a reflective material, or an absorbing material.
  • the light blocking part 425 may be disposed in the light transmitting layer 440 .
  • the light blocking part 425 may penetrate the light transmitting layer 440 and may contact at least one of the resin layer 420 and the first and second diffusion layers 430 and 450 .
  • the light blocking part 425 may include a gap spaced apart from the inner surface of the light transmitting layer 440 and/or the upper surface of the resin layer 420 .
  • the gap may provide a refractive index different from the refractive index of the light blocking part 425 , thereby improving light diffusion efficiency.
  • the light blocking part 425 may have an area of one or more times the top surface area of the light emitting device package 100 on the light emitting device package 100 , or may have an area in the range of 1 to 10 times.
  • the light blocking part 425 may be an area printed with a white material.
  • the light blocking part 425 may be printed using, for example, a reflective ink including any one of TiO 2 , Al 2 O 3 CaCO 3 , BaSO 4 , and Silicon.
  • the light blocking part 425 reflects the light emitted through the exit surface of the light emitting device package 100 , thereby reducing the occurrence of hot spots on the light emitting device package 100 .
  • the light blocking unit 425 may print a light blocking pattern using light blocking ink.
  • the light blocking part 425 may be formed, for example, by printing on the lower surface of the second diffusion layer 450 .
  • the light blocking portion 425 may be formed on the upper surface or the lower surface of the first diffusion layer 430 .
  • the light blocking part 425 is a material that does not block 100% of incident light, transmittance may be lower than reflectance, and may perform a function of blocking and diffusing light.
  • the light blocking part 425 may be formed in a single layer or multiple layers, and may have the same pattern shape or different pattern shapes.
  • the light blocking portion 425 may have the same thickness.
  • the thickness of the light blocking part 425 may be formed to have a different thickness according to an area. As for the thickness of the light blocking part 425 , the center region may be the thickest and the edge region may be thinner than the center region.
  • the thickness of the light blocking part 425 may be proportional to the incident light intensity.
  • the size of the light blocking part 425 is larger than the top surface area of the light emitting device package 100, the problem of seeing the light emitting device package 100 from the outside is reduced and a hot spot on the area of the light emitting device package 100 is reduced. It can be reduced, so that it is possible to provide a uniform light distribution over the entire area.
  • the light blocking unit 425 has a length C23 and a width C13 , and may be stacked with a plurality of pattern layers M1 , M2 , and M3 , and from the upper side to the lower side, the first The pattern layer M1, the second pattern layer M2, and the third pattern layer M3 may be sequentially stacked.
  • the second pattern layer M2 may have a smaller area than the first pattern layer M1
  • the third pattern layer M3 or the lowermost pattern layer may have a smaller area than the second pattern layer M2 .
  • the first to third pattern layers M1 , M2 , and M3 may be respectively overlapped on the light emitting device 100 , and the number of layers is gradually smaller or gradually increased in the direction toward the emission side or in the region farther from the light emitting device 100 . It may be disposed with a thin thickness.
  • the first to third pattern layers M1 , M2 , and M3 have different pattern shapes and/or areas, and may overlap in a vertical direction.
  • the reflection patterns Ma of the first pattern layer M1 have a size smaller than the size of the reflection patterns Mb of the second pattern layer M2, and the reflection patterns Mb of the second pattern layer M2.
  • the reflection patterns Mb of the second pattern layer M2 have a size smaller than the size of the reflection patterns Mc of the third pattern layer M3, and the reflection patterns Mc of the third pattern layer M3. ) may be arranged at a pitch smaller than the pitch of the.
  • the area of the first pattern layer M1 disposed on the uppermost side of the light blocking part 415 may be the largest, and the area of the third pattern layer M3 may be the smallest.
  • One end of the first, second, and third pattern layers M1, M3, and M3 may be disposed on the same line, and the other end may be disposed at different heights with a step difference.
  • An adhesive material M0 such as silicone or epoxy may be filled in the reflection patterns Ma, Mb, and Mc of the first to third pattern layers M1, M2, and M3. Since the light blocking portions 425 are stacked on the light emitting device 100 as pattern layers M1, M2, and M3 having multi-layered reflective patterns Ma, Mb, and Mc), the light blocking portion 425 is formed. It has the effect of blocking the incident light. In addition, since the region of the light blocking portion 425 adjacent to the light emitting device 100 is the thickest and the farthest, the light uniformity can be improved through the difference in luminous intensity according to the distance difference.
  • a lower surface of the first diffusion layer 430 may be adhered to an upper surface of the resin layer 420 .
  • the second diffusion layer 450 may be disposed on the first diffusion layer 430 and may adhere to the light-transmitting layer 440 .
  • the light blocking part 425 may be printed on the lower surface of the second diffusion layer 450 , and the second diffusion layer 450 may be fixed on the resin layer 420 through the light transmitting layer 415 .
  • the first and second diffusion layers 430 and 450 may include at least one of a polyester (PET) film, a poly methyl methacrylate (PMMA) material, or a polycarbonate (PC) material.
  • the first and second diffusion layers 430 and 450 may be formed of a film made of a resin material such as silicone or epoxy.
  • Each of the first and second diffusion layers 430 and 450 may include a single layer or multiple layers.
  • Each of the first and second diffusion layers 430 and 450 may have a thickness of 25 ⁇ m or more, for example, in a range of 25 to 250 ⁇ m or in a range of 100 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the first and second diffusion layers 430 and 450 may have the above thickness range and provide incident light as uniform surface light.
  • At least one or both of the first and second diffusion layers 430 and 450 may include at least one or two or more of a diffusion agent such as a bead, a phosphor, and an ink particle.
  • the phosphor may include, for example, at least one of a red phosphor, an amber phosphor, a yellow phosphor, a green phosphor, and a white phosphor.
  • the ink particles may include at least one of metal ink, UV ink, and curing ink.
  • the size of the ink particles may be smaller than the size of the phosphor.
  • the surface color of the ink particles may be any one of green, red, yellow, and blue.
  • the type of ink is PVC (Poly vinyl chloride) ink, PC (Polycarbonate) ink, ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer) ink, UV resin ink, epoxy ink, silicone ink, PP (polypropylene) ink, water-based ink, plastic ink, PMMA It can be selectively applied among (poly methyl methacrylate) ink and PS (Polystyrene) ink.
  • the 10 to 12 are examples of a light emitting device package and a lighting module having the same according to the second embodiment.
  • the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, reference will be made to the description of the first embodiment.
  • the light emitting device package 100A includes a body 10 having a cavity 15A, a plurality of lead frames 20 , 30 , 40 , light emitting chips 71 and 72 , and a molding member ( 80) may be included.
  • the first bonding portion 22-1 may extend in the direction of the front portion 15 of the body 10 .
  • the first bonding portion 22-1 may be bent in the forward direction of the first side portion 11 of the body 10 .
  • a width B5 of the first bonding portion 22-1 may be greater than a width of the first body 10A of the body 10 .
  • the width B5 of the first bonding part 22-1 may be 1.5 times or more, for example, 1.5 times to 2.5 times the depth B7 of the cavity 15A.
  • the width B5 of the first bonding part 22-1 may be 7.5 mm or more, for example, in the range of 7.5 mm to 12 mm. Since the width B5 of the first bonding portion 22-1 is provided in the above range, the heat dissipation area is increased to suppress the thermal stress of the light emitting chips 71 and 72 .
  • the protruding region 22B of the first bonding portion 22-1 may protrude from the front portion 15 of the body 10 in a range of 3 mm or more, for example, 3 mm to 5 mm. An end of the protruding heat dissipation part 22B of the first bonding part 22-1 may not contact an imaginary straight line L1 passing through the inner surface 11A of the cavity 15A.
  • the angle R1 of the inner surface 11A of the cavity 15A may be 75 degrees or less with respect to the upper surface of the first frame 21 , for example, in the range of 65 degrees to 75 degrees.
  • the first bonding portions 22-1 of the first lead frame 20 are disposed in front of the first side portion 11 of the body 10, and second and third on both rear sides of the first side portion 11.
  • the second and third heat dissipating parts 33 and 43 of the lead frames 20 and 30 may be disposed. Accordingly, the light emitting device package 100A may be bonded on the circuit board 401 .
  • the light emitting device package 100A may be inclined with respect to the horizontal extension line L0 of the horizontal upper surface of the circuit board 401 as the first bonding portion 22-1 protrudes in all directions. That is, the extension line L2 of the lower surface of the first bonding part 22-1 may be inclined at an angle R2 of 7 degrees or more, for example, 7 degrees to 12 degrees with respect to the horizontal extension line L0. . Accordingly, since the light emitting device package 100A is mounted on the circuit board 401 at an inclined angle R2, it is possible to eliminate the problem of lowering the front lower end of the light emitting device package 100C as shown in FIG. , the emission surface 81 may be inclined at an angle R3 of greater than 90 degrees, for example, 91 degrees to 100 degrees with respect to the extension line L0 perpendicular to the upper surface of the circuit board 401 .
  • the light emitting device package 100A may have a front upper end higher than a rear upper end. 15, the light emitted through the emitting surface 81 of the light emitting device package 100A can solve the problem of the light bouncing at the lower end of the emission side of the light emitting device package 100A, and the light emitting device package 100A It is possible to suppress hot spots where light bounces in the upper or vertical direction.
  • the front ends of the light emitting device packages 100C, 100B, and 100A are inclined in the direction of the circuit board 401, so that the first diffusion layer 430 is directly incident through the emission surface 81.
  • Nearby lights may have a relationship of positions (P1>P2>P3).
  • the length of the light blocking part 425 may have a relationship of C11 ⁇ C12 ⁇ C13 depending on the arrangement shape of the light emitting device packages 100C, 100B, and 100A.
  • the length C11 may be 9 mm or less
  • the length C12 may be in the range of 10 mm to 11.5 mm
  • the length C13 may be in the range of 12 mm or more, for example, 12 mm to 15 mm.
  • the pitches between the adjacent light emitting device packages 100A, 100B, and 100C may be disposed in proportion to the lengths C11, C12, and C13.
  • the light blocking portion 425 on the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C may be formed in a pattern as shown in FIG. 16 , and the width C13 and length C23 of the light blocking portion 425 depending on the package mounting shape. may vary.
  • the first area A1 is the rear of the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C
  • the second area A2 is an area overlapping the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C
  • the third area A3 is a light blocking area disposed on the front surface of the light emitting device packages 100A, 100B, and 100C
  • the fourth area A4 is an area between the light blocking portions. From these graphs, it can be seen that the lighting device having the light emitting device package 100A of FIG. 15 suppresses a hot spot on the second area A2.
  • a plurality of light emitting device packages 100 , 101A , 103 , and 103A may be disposed in plurality in first and second directions (X, Y).
  • the plurality of light emitting device packages 100 , 101A , 103 , and 103A are disposed in plurality from the first side S1 to the second side S2 of the circuit board 401 , or between the third and fourth sides S3 and S4 . may be disposed in plurality.
  • the light emitting device packages 100 , 101A , 103 , and 103A may be arranged in a matrix form, a zigzag form, or may be arranged to be distributed in different regions.
  • FIG. 21 is a plan view of a vehicle to which a vehicle lamp to which a lighting device according to an embodiment is applied
  • FIG. 22 is a view illustrating a lighting device or a vehicle lamp having the lighting device disclosed in the embodiment.
  • the front lamp 850 in the moving object or vehicle 900 may include one or more lighting modules, and control the driving timing of these lighting modules individually to function as a general headlamp as well as , when the driver opens the vehicle door, additional functions such as a welcome light or a celebration effect can be provided.
  • the lamp may be applied to a daytime running lamp, a high beam, a low beam, a fog lamp or a turn signal lamp.
  • the tail light 800 may be arranged with a plurality of lamp units 810 , 812 , 814 , and 816 supported by the housing 801 .
  • the lamp units 810 , 812 , 814 , and 816 include a first lamp unit 810 disposed outside, a second lamp unit 814 disposed around the inner circumference of the first lamp unit 810 , and the second lamp unit 814 .
  • the first to fourth lamp units 810, 812, 814, and 816 may selectively apply the lighting device disclosed in the embodiment, and a red lens cover or a white lens cover for the lighting characteristics of the lamp units 810, 812, 814, and 816 on the outside of the lighting device can be placed.
  • the lighting device disclosed in the embodiment applied to the lamp units 810 , 812 , 814 , and 816 may emit surface light in a uniform distribution.
  • the first and second lamp units 810 and 812 may be provided in at least one of a curved shape, a straight shape, an angular shape, an inclined shape, and a flat shape, or a mixed structure thereof.
  • One or a plurality of the first and second lamp units 810 and 812 may be disposed in each tail lamp.
  • the first lamp unit 810 may be provided as a tail light
  • the second lamp unit 812 may be provided as a brake light
  • the third lamp unit 814 may be provided as a reverse light.
  • the fourth lamp unit 816 may be provided as a turn signal lamp.
  • the structure and position of these lighting lamps can be changed.
  • Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment.

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임이 결합된 몸체, 및 상기 몸체의 전면부가 개방된 캐비티, 및 상기 복수의 리드 프레임 중 어느 하나인 제1리드 프레임에 배치된 발광 칩을 포함하는 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지가 배치되며 제1패드부를 갖는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에서 상기 발광소자 패키지를 덮는 레진층; 상기 레진층과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 발광소자 패키지의 하부가 삽입된 반사부재; 및 상기 레진층 상에 상기 발광소자 패키지와 수직 방향으로 중첩된 차광부를 포함하며, 상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1프레임, 상기 제1프레임으로부터 상기 몸체의 하면으로 절곡되고 상기 회로 기판의 제1패드부와 접합되는 제1본딩부를 포함하며, 상기 제1본딩부는 상기 몸체의 하면에서 상기 몸체의 후면부를 향해 상기 몸체의 후면부보다 더 돌출될 수 있다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치
발명의 실시 예는 발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
발광소자 패키지는 예컨대, 발광 다이오드(Light Emitting Diode)를 갖는 소자일 수 있으며, 상기 발광 다이오드는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자이며, 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다. 상기 발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생성하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다. 또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다. 이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내 또는 실외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
발명의 실시 예는 발광 칩이 배치된 리드 프레임의 면적이 넓은 사이드 뷰 타입의 발광소자 패키지 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 제1리드 프레임 상에 복수의 발광 칩을 배치하고, 몸체의 하면으로 제1리드 프레임의 본딩부를 상기 몸체의 폭보다 길게 연장시킨 발광소자 패키지 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
발명의 실시 예는 상기 복수의 발광 칩 각각을 제2 및 제3리드 프레임과 전기적으로 연결한 발광소자 패키지를 제공한다. 발명의 실시 예는 발광소자 패키지의 하면에 배치된 적어도 하나의 본딩부가 상기 몸체의 전면보다 더 돌출된 발광소자 패키지 및 이를 갖는 조명 장치를 제공한다.
발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임이 결합된 몸체, 및 상기 몸체의 전면부가 개방된 캐비티, 및 상기 복수의 리드 프레임 중 어느 하나인 제1리드 프레임에 배치된 발광 칩을 포함하는 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지가 배치되며 제1패드부를 갖는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에서 상기 발광소자 패키지를 덮는 레진층; 상기 레진층과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 발광소자 패키지의 하부가 삽입된 반사부재; 및 상기 레진층 상에 상기 발광소자 패키지와 수직 방향으로 중첩된 차광부를 포함하며, 상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1프레임, 상기 제1프레임으로부터 상기 몸체의 하면으로 절곡되고 상기 회로 기판의 제1패드부와 접합되는 제1본딩부를 포함하며, 상기 제1본딩부는 상기 몸체의 하면에서 상기 몸체의 후면부를 향해 상기 몸체의 후면부보다 더 돌출될 수 있다.
발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임이 결합된 몸체, 및 상기 몸체의 전면부가 개방된 캐비티, 및 상기 복수의 리드 프레임 중 어느 하나인 제1리드 프레임에 배치된 발광 칩을 포함하는 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지가 배치되며 제1패드부를 갖는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에서 상기 발광소자 패키지를 덮는 레진층; 상기 레진층과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 발광소자 패키지의 하부가 삽입된 반사부재; 및 상기 레진층 상에 상기 발광소자 패키지와 수직 방향으로 중첩된 차광부를 포함하며, 상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1프레임, 상기 제1프레임으로부터 상기 몸체의 하면으로 절곡되고 상기 회로 기판의 제1패드부와 접합되는 제1본딩부를 포함하며, 상기 제1본딩부는 상기 몸체의 하면에서 상기 몸체의 전면부를 향해 상기 몸체의 전면부보다 더 돌출될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수의 리드 프레임은 상기 제1리드 프레임의 양측에 배치된 제2 및 제3리드 프레임을 포함하며, 상기 발광 칩은 복수개가 상기 제1리드 프레임의 제1프레임 상에 배치될 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1본딩부는 상기 캐비티의 바닥에서 후면부를 향하는 너비가 길이보다 크며, 상기 제1본딩부의 길이 방향은 상기 너비 방향과 직교하며, 상기 몸체의 제3측면부에서 제4측면부를 향하는 방향일 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1본딩부의 길이와 너비의 비율은 1:6 내지 1:8의 범위일 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1본딩부는 상기 캐비티의 바닥에서 전면부를 향하는 길이가 상기 캐비티의 깊이보다 크며, 상기 제1본딩부의 끝단은 상기 제1본딩부와 인접한 상기 캐비티의 내측면을 지나는 가상의 직선과 비 접촉될 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지의 제1본딩부를 지나는 수평한 가상 직선은 상기 회로 기판의 상면에 대해 7도 내지 12도의 각도로 경사질 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광소자 패키지의 전면부에 배치된 캐비티의 출사면을 지나는 가상의 직선은 상기 회로 기판의 상면에 대해 91도 내지 100도의 각도로 경사질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 레진층 상에 적어도 하나의 확산층; 및 상기 적어도 하나의 확산층의 하면에 접착 재질의 투광층을 포함하며, 상기 차광부는 상기 적어도 하나의 확산층의 하면에 배치될 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 차광부는 서로 다른 크기를 갖는 다수의 패턴층을 포함하며, 상기 다수의 패턴층은 최 상층이 가장 큰 면적이며 최 하층이 가장 작은 면적을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 발광소자 패키지의 제1본딩부가 접합된 제1패드부가 노출된 개구부를 포함하며, 상기 반사부재는 표면에 반사 패턴을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예는 발광소자 패키지에서 발광 칩들의 방열 효율 및 광 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예는 발광소자 패키지를 경사지게 기판에 탑재함으로써, 광 손실을 줄이고 핫 스팟을 낮추어 줄 수 있다.
발명의 실시 예는 발광소자 패키지 및 이를 구비한 조명 장치의 광속을 개선시켜 주어, 광학적인 신뢰성을 줄 수 있다.
도 1은 발명의 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 A-A측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 B-B측 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제1측면부에서 바라본 저면도이다.
도 5는 도 1의 발광소자 패키지가 기판에 배치된 조명 모듈의 예이다.
도 6은 도 5의 조명 모듈의 측 단면도의 예이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 기판 상에 반사부재의 개구부 및 패드를 설명한 도면이다.
도 8은 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지가 배열된 조명 장치의 예이다.
도 9는 도 8의 조명 장치의 C-C측 단면도이다.
도 10은 제2실시 예에 따른 발광소자 패키지의 측 단면도로서, 도 2의 변형 예이다.
도 11은 도 10의 발광소자 패키지의 저면도의 예이다.
도 12는 도 10의 발광소자 패키지를 갖는 조명 모듈의 측 단면도이다.
도 13 및 도 14는 비교 예의 발광소자 패키지를 갖는 조명 장치의 예로서, 광 경로를 비교한 도면이다.
도 15는 제2실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 조명 장치로서, 도 13 및 도 14의 조명 장치와 광 경로를 비교한 도면이다.
도 16은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치 내의 차광부재의 예이다.
도 17은 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지가 적용된 조명 장치의 다른 예이다.
도 18은 제2실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 조명 장치에서의 광 분포를 나타낸 도면이다.
도 19는 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지의 샘플들에 대한 온도 특성 그래프를 나타낸 도면이다.
도 20은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치 또는 조명 모듈을 갖는 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 21은 도 20의 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다. 이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "전방" 또는 "전면"과 "후방" 또는 "후면"은 Y 방향에서 패키지를 바라본 방향을 나타내며, "좌측", 및 "우측"은 X 방향에서 패키지를 바라본 방향을 나타내며, 상 방향 및 하 방향은 Z 방향에서 패키지를 바라본 방향일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 설명한다. 도 1은 발명의 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 A-A측 단면도이고, 도 3은 도 1의 발광소자 패키지의 B-B측 단면도이며, 도 4는 도 1의 발광소자 패키지의 제1측면부에서 바라본 저면도이고, 도 5는 도 1의 발광소자 패키지가 기판에 배치된 조명 모듈의 예이며, 도 6은 도 5의 조명 모듈의 측 단면도의 예이고, 도 7은 도 5 및 도 6의 기판 상에 반사부재의 개구부 및 패드를 설명한 도면이며, 도 8은 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지가 배열된 조명 장치의 예이고, 도 9는 도 8의 조명 장치의 C-C측 단면도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 캐비티(15A)를 갖는 몸체(10), 상기 캐비티(15A) 내에 복수의 리드 프레임(20,30,40), 및 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40) 중 적어도 하나의 위에 배치된 복수의 발광 칩(71,72)을 포함한다. 상기 발광소자 패키지(100)는 사이드 뷰 타입의 패키지로 구현될 수 있으며, 적색, 녹색, 청색, 또는 백색의 광 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)를 갖는 조명 모듈은 회로 기판(401) 상에 배열된 하나 또는 복수의 발광소자 패키지(100)를 포함할 수 있으며, 휴대 전화기, 휴대 컴퓨터, 각 종 조명 분야, 차량 램프, 또는 지시 장치에 적용될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제1방향은 X 방향 또는 패키지의 길이 방향이며, 제2 방향은 Y 방향 또는 패키지의 너비 방향이며, 제3 방향은 Z 방향 또는 패키지의 두께 방향일 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광소자 패키지(100)에서 제1방향(X)으로 긴 길이를 갖는 패키지이며, 예컨대 제1방향(X)의 길이(D1)는 제3 방향(Z)의 두께(T1)보다 3배 이상 예컨대, 3배 내지 4.5배의 범위 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1방향(X) 길이(D2)는 제2 및 제3방향(Y,Z) 각각의 길이보다 3배 이상 클 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1방향의 길이(D2)는 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 7mm의 범위 또는 4.5mm 내지 6.5mm의 범위일 수 있다. 상기 몸체(10)가 제1방향(X)의 길이(D2)를 길게 제공하므로, 캐비티(15A)의 출사측 면적 또는 발광 면적은 제1방향(X)으로 증가될 수 있다. 또한 상기 캐비티(15A)의 발광 면적이 커지므로, 상기 발광 칩(71,72) 각각은 제1방향(X)의 길이를 길게 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 발광 칩(71,72) 각각은 제1방향(X)의 길이는 제2방향(Y)의 너비에 2배 이상 예컨대, 2배 내지 3배의 범위일 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100)의 두께(T1)는 상기 몸체(10)의 두께와 같거나 클 수 있다. 상기 몸체(10)의 두께는 상기 몸체(10)의 제1방향(X) 길이(D2)에 비해 1/3배 이하일 수 있어, 얇은 두께를 갖는 패키지를 제공할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)의 제1방향(X)의 최대 길이(D1)는 상기 몸체(10)의 길이(D2)와 같거나 클 수 있다. 여기서, 상기 제1방향(X)의 최대 길이(D1)는 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 8mm 범위 또는 4mm 내지 6.5mm의 범위일 수 있다. 이러한 발광소자 패키지(100)의 최대 길이(D1)는 상기 몸체(10)의 길이(D2)에 비례하여 증가 또는 감소될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)의 제1방향 길이(D1)가 길게 제공됨으로써, 제1방향(X)으로 발광 칩(71,72)들을 배열될 때, 발광 칩(71,72)의 개수 또는 길이를 증가시켜 줄 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)의 두께(T1)는 1.5mm 이하, 예컨대, 0.6mm 내지 1.5mm의 범위일 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)의 두께(T1)를 상대적으로 얇게 제공할 수 있어, 상기 발광소자 패키지(100)를 갖는 조명 모듈이나 램프의 두께는 줄여줄 수 있다.
상기 몸체(10)는 복수의 리드 프레임(20,30,40)들과 결합될 수 있다. 상기 몸체(10)는 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 반사 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 발광 칩(71,72)으로부터 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 수지 계열의 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide) 또는 에폭시와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 실리콘 계열, 에폭시 계열, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)는 백색 계열의 수지를 포함한다. 상기 몸체(10) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 몸체(10)는 반사 물질 예컨대, 금속 산화물이 첨가된 수지 재질을 포함할 수 있으며, 입사되는 광을 효과적으로 반사시켜 줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 몸체(10)는 투광성의 수지 물질 또는 입사 광의 파장을 변환시키는 형광체를 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)의 측면들은 하면인 제1측면부(11) 및 상기 제1측면부(11)의 반대측 제2측면부(12), 상기 제1측면부(11) 및 제2측면부(12) 각각에 인접하며 서로 반대측에 배치된 제3 및 제4측면부(13,14)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2측면부(11,12)는 제3방향(Z)의 양 측면이며, 상기 제3 및 제4측면부(13,14)는 제1방향(X)의 양 측면일 수 있다. 상기 제1측면부(11)는 상기 몸체(10)의 하면이며, 상기 제2측면부(12)는 상기 몸체(10)의 상면일 수 있으며, 상기 제1 및 제2측면부(11,12)는 몸체(10)의 길이(D2)를 갖는 장 측면이며, 상기 제3 및 제4측면부(13,14)는 상기 몸체(10)의 두께(T1)보다 얇은 두께를 갖는 단 측면일 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)는 회로 기판(401)와 대응되는 면일 수 있다. 상기 몸체(10)의 제1방향(X) 길이(D2)는 제3 및 제4측면부(13,14) 사이의 간격이며, 제1 및 제2측면부(11,12) 사이의 간격보다 3배 이상 클 수 있다.
상기 몸체(10)에서 전면부(15)는 상기 캐비티(15A)가 배치된 면이며, 광이 출사되는 면일 수 있다. 상기 전면부(15)의 반대측 후면부(16)는 상기 제1측면부(11) 및 제2측면부(12)의 후방 측 면일 수 있다.
상기 몸체(10)는 상기 캐비티(15A)가 배치된 제1몸체(10A)와 상기 제1몸체(10A)의 후방측 제2몸체(10B)를 포함할 수 있다. 상기 제1몸체(10A)는 리드 프레임(20,30,40)들보다 전방에 배치되고 상기 캐비티(15A)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 제2몸체(10B)는 상기 리드 프레임(20,30,40)를 지지하며 패키지를 지지하는 부분일 수 있다. 상기 제1몸체(10A)는 상부 몸체이거나 전방 몸체일 수 있으며, 상기 제2몸체(10B)는 하부 몸체이거나 후방 몸체일 수 있다. 상기 제1,2몸체(10A,10B)는 일체로 형성되거나 서로 별도의 형성된 후 접착될 수 있다.
상기 캐비티(15A)는 제1 내지 제4내측면(11A,12A,13A,14A)을 포함할 수 있다. 상기 제1내측면(11A)은 상기 제1측면부(11)에 인접한 면이며, 상기 제2내측면(12A)은 상기 제2측면부(12)에 인접한 면일 수 있다. 상기 제1 및 제2내측면(11A,12A)은 서로 대면할 수 있으며, 캐비티(15A)의 바닥에 대해 경사지거나 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제3내측면(13A)은 상기 제3측면부(13)에 인접한 면이며, 상기 제4내측면(14A)은 상기 제4측면부(14)에 인접한 면일 수 있다. 상기 제3 및 제4내측면(13A,14A)는 서로 대면할 수 있으며, 캐비티(15A)의 바닥에 대해 경사지거나 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제3 및 제4내측면(13A,14A) 각각 양단을 연결한 가상 직선의 경사 각도는 상기 제1 및 제2내측면(11A,12A) 각각의 양단을 연결한 가상 직선의 경사 각도보다 작을 수 있다. 이에 따라 캐비티(15A)는 제3방향(Z)보다는 제1방향(X)으로 넓은 광 지향각 분포를 제공할 수 있다.
상기 캐비티(15A)의 깊이(B7)는 몸체(10)의 전면부(15)에서 캐비티(15A) 바닥까지의 거리이며 상기 몸체(10)의 제2방향(Y)의 길이의 1/3 이하 예컨대, 0.3mm±0.05mm 범위일 수 있다. 상기 캐비티(15A)의 깊이(B7)가 상기 범위 미만인 경우 광의 지향각 제어가 어렵고 상기 범위를 초과할 경우 몸체(10)의 제2방향(Y)의 길이가 증가하거나 광 지향각이 좁아지는 문제가 있다.
상기 복수의 리드 프레임(20,30,40) 각각의 일부는 캐비티(15A)의 바닥에 배치되고, 다른 일부가 상기 몸체(10)의 적어도 한 측면부로 돌출될 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40)의 다른 일부는 제1측면부(11)에 돌출될 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40)은 제1리드 프레임(20), 상기 제1리드 프레임(20)의 양측에 배치된 제2 및 제3리드 프레임(30,40)을 포함할 수 있다. 상기 제1리드 프레임(20)은 상기 제2 및 제3리드 프레임(30,40) 사이에 배치될 수 있다. 상기 리드 프레임(20,30,40) 각각의 두께는 2mm 이하 예컨대, 1.5mm 내지 2mm의 범위일 수 있으며, 상기 범위보다 작으면 방열 효율이나 열 전도 효율이 저하될 수 있고, 상기 범위보다 크면 패키지 두께가 증가될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(20)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 중앙에 배치된 제1프레임(21) 및 상기 제1프레임(21)으로부터 상기 제1측면부(11)으로 돌출된 제1본딩부(22)를 포함할 수 있다. 상기 제2리드 프레임(30)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 일측에 배치된 제2프레임(31) 및 상기 제2프레임(31)으로부터 상기 제1측면부(11)의 일측으로 돌출된 제2본딩부(32)를 포함할 수 있다. 상기 제3리드 프레임(40)은 상기 캐비티(15A)의 바닥 타측에 배치된 제3프레임(41) 및 상기 제3프레임(41)으로부터 상기 제1측면부(11)의 타측으로 돌출된 제3본딩부(42)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 발광 칩(71,72)은 상기 제1리드 프레임(20)의 제1프레임(21) 위에 배치되고 상기 제2 및 제3프레임(31,41)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 발광 칩(71,72) 중 제1발광 칩(71)은 제1프레임(21)과 접합 부재(78)오 연결되고, 상기 제2프레임(31)과 와이어(75)로 연결될 수 있다. 제2발광 칩(72)은 제1프레임(21)과 접합부재(79)로 연결되며, 상기 제3프레임(41)과 와이어(76)로 연결될 수 있다. 다른 예로서, 발광 칩(71,72)들이 플립 칩인 경우, 상기 제1발광 칩(71)은 제1,2프레임(21,31) 상에 플립 방식으로 본딩될 수 있고, 제2발광 칩(72)은 제1,3프레임(21,4) 상에 플립 방식으로 본딩될 수 있다.
상기 제1프레임(21)은 상기 제2프레임(31)과 상기 제3프레임(41) 사이에 배치되며, 상기 제1내측면(11A) 및 제2내측면(12A)에 접촉될 수 있다. 상기 제2프레임(31)은 상기 제1프레임(21)과 상기 제3측면부(13) 사이에 배치되며 상기 제1 내지 제3내측면(11A,12A,13A)과 접촉될 수 있다. 상기 제3프레임(41)은 상기 제1프레임(21)과 상기 제4측면부(14) 사이에 배치되며 상기 제1, 2 및 4내측면(11A,12A,14A)과 접촉될 수 있다. 분리부(18,19)는 상기 제1프레임(21)과 상기 제2프레임(31) 사이 및 상기 제1프레임(21)과 상기 제3프레임(41) 사이에 각각 배치될 수 있다. 상기 분리부(18,19)는 서로 평행하거나 사선 형태로 배치될 수 있다. 상기 제1본딩부(22)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)로 돌출되고, 후면부(16)를 향해 절곡될 수 있다. 여기서, 상기 제1프레임(21)와 상기 제1본딩부(22) 사이의 영역은 복수의 연결부(25,26,27) 및 상기 복수의 연결부(25,26,27) 사이에 배치된 복수의 결합 홀(H1,H2)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 연결부(25,26,27)는 제2본딩부(32)에서 제3본딩부(42)를 향해 배치될 수 있다. 상기 복수의 결합 홀(H1,H2)은 상기 복수의 연결부(25,26,27) 사이에 각각 배치되고, 상기 몸체(10)의 일부가 돌출될 수 있다. 여기서, 상기 연결부(25,26,27)들은 상기 제1,2발광 칩(71,72)이 배치된 제1프레임(21)로부터 발생된 열들이 상호 간섭 없이 서로 다른 경로로 방열될 수 있다. 상기 연결부(25,26,27)의 개수는 2개 또는 3개 이상일 수 있다.
상기 제2리드 프레임(30)의 제2본딩부(32)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)의 일측에 배치되며, 즉, 상기 제2몸체(10B)의 저면 일측에 배치될 수 있다. 상기 제3본딩부(42)는 상기 몸체(10)의 제1측면부(11)의 타측에 배치되며, 즉, 상기 제2몸체(10B)의 저면 타측에 배치될 수 있다. 상기 제2본딩부(32)는 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있도록 제1연장부(33)를 포함하며, 상기 제1연장부(33)는 상기 제2본딩부(32)의 일부로부터 상기 몸체(10)의 제3측면부(13) 방향으로 연장되며, 상기 제1연장부(33)의 일부(33A)는 상기 제3측면부(13)와 대면하도록 절곡될 수 있다. 상기 제1연장부(33)의 일부(33A)는 제3측면부(13)에 밀착될 수 있다. 상기 제3본딩부(42)는 방열 면적을 증가시켜 줄 수 있도록 제2연장부(43)를 포함하며, 상기 제2연장부(43)는 상기 제3본딩부(42)의 일부로부터 상기 몸체(10)의 제4측면부(14) 방향으로 연장되며, 상기 제2연장부(43)의 일부(43A)는 상기 제4측면부(14)에 밀착될 수 있다. 이러한 제1및 제2연장부(33,43)에 의해 방열 면적은 증가될 수 있다. 도 1과 같이, 상기 몸체(10)의 두께를 보면, 몸체(10)의 센터 영역의 두께보다는 제3 및 제4측면부(13,14)에 인접한 영역의 두께가 얇을 수 있다. 이는 몸체(10)의 제1측면부(11)는 상기 제3,4측면부(13,14)에 인접한 오목한 영역(11B,11C)을 구비하며, 상기 오목한 영역(11B,11C)에는 상기 제2 및 제3리드 프레임(30,40)의 제2,3본딩부(32,42)가 놓일 수 있다.
상기 발광 칩(71,72)은 수직형 칩 구조를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 자외선 내지 가시광선의 파장 범위 내에서 선택적으로 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 예컨대, 적색 피크 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 II-VI족 화합물 및 III-V족 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 예컨대, GaN, AlGaN, InGaN, AlInGaN, GaP, AlN, GaAs, AlGaAs, InP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 화합물로 형성될 수 있다. 상기 발광 칩(71,72)은 제1리드 프레임(20)의 방열 면적에 따라 열 스트레스가 조절될 수 있다. 예컨대, 열 스트레스가 증가하면 패키지 내에서 광 드롭(Drop)가 증가하게 되고, 열 스트레스가 감소하면 패키지 내에서 광 드롭이 감소하게 된다.
도 2와 같이, 상기 몸체(10)의 제3,4측면부(13,14)에는 내측으로 함몰된 오목부(13B,14B)를 가질 수 있으며, 상기 오목부(13B,14B)는 몸체(10)의 사출 과정에 상기 몸체(10)를 지지하는 핑거(finger)들이 삽입될 수 있다. 상기 오목부(13B,14B)는 상기 제1,3리드 프레임(30,40)의 제2,3프레임(31,41)이 수평하게 연장되는 연장 선 상에 배치될 수 있다. 상기 오목부(13B,14B)는 상기 제2,3프레임(31,41)로부터 이격되게 배치될 수 있다. 상기 오목부(13B,14B)의 깊이는 상기 오목부(13B,14B)의 일부 영역이 상기 캐비티(15A) 예컨대, 상기 캐비티(15A)의 일부와 수직 방향으로 오버랩될 수 있는 깊이로 형성될 수 있다.
상기 몸체(10)의 캐비티(15A)에는 몰딩 부재(80)가 배치되며, 상기 몰딩 부재(80)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지를 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(80) 내에는 상기 발광 칩(71,72)이 적색 LED 칩인 경우, 형광체와 같은 불순물을 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 상기 몰딩 부재(80) 또는 상기 발광 칩(71,72) 상에는 방출되는 빛의 파장을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 발광 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 양자점, YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(80)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 다른 예로서, 상기 캐비티(15A) 상에 형광체를 갖는 투광성 필름이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 상부에는 렌즈가 더 형성될 수 있으며, 상기 렌즈는 오목 또는/및 볼록 렌즈의 구조를 포함할 수 있으며, 발광소자 패키지(100)가 방출하는 빛의 배광(light distribution)을 조절할 수 있다. 상기 몸체(10) 또는 어느 하나의 리드 프레임 상에는 수광 소자, 보호 소자 등의 반도체 소자가 탑재될 수 있으며, 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩(71,72)을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다. 상기 복수의 발광 칩(71,72)은 상기 제1 내지 제3리드 프레임(20,30,40)에 의해 병렬로 연결되거나, 개별 구동될 수 있다.
발명의 실시 예는 발광 칩(71,72)가 배치된 제1리드 프레임(20)의 전체 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 예컨대, 제1리드 프레임(20)의 제1본딩부(22)의 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 제1본딩부(22)의 하면 면적은 상기 제2본딩부(32) 및 제3본딩부(42)의 하면 면적 합보다 2배 이상 클 수 있다. 상기 제1본딩부(22)의 하면 면적은 상기 제2본딩부(32) 또는 제3본딩부(42)의 하면 면적보다 4배 이상 클 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 발명의 제1실시 예에서 제1리드 프레임(20)의 제1본딩부(22)는 상기 몸체(10)의 후면부(16)보다 더 후 방향으로 돌출된 방열부(22A)를 포함할 수 있다. 제2방향(Y)으로, 상기 제1본딩부(22)의 너비(B3)는 상기 몸체의 너비(B0)보다 클 수 있다. 상기 제1본딩부(22)의 너비(B3)는 상기 몸체(10)의 너비(B0)의 1.1배 이상 예컨대, 1.1 배지 1.5배의 범위일 수 있다. 제1방향(X)으로, 상기 제1본딩부(22)의 길이(D3)는 상기 몸체의 길이(D2)의 50% 이상 예컨대, 50% 내지 60%의 범위일 수 있다. 상기 제1본딩부(22)의 길이(D3)는 2.8mm 이상 예컨대, 2.8mm 내지 3.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제1본딩부(22)의 면적이 상기 범위보다 작은 경우, 복수의 발광 칩(71,72)에 의해 발생된 열 스트레스를 낮추는 데 한계가 있으며, 상기 범위보다 크면 스트레스 저감에 비해 패키지 면적이 증가되는 문제가 있다. 상기 제1본딩부(22)의 길이(D3)는 상기 제1본딩부(22)의 너비(B3)보다 작을 수 있다. 여기서, 너비 방향은 길이 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 제1본딩부(22)에서 길이 및 너비(D3:B3)의 비율은 1:6 내지 1:8의 범위일 수 있으며, 제1본딩부(22)의 너비(B3)가 후방향으로 증가되어, 방열 면적이 증가될 수 있다.
여기서, 상기 방열부(22A)의 너비(B2)는 상기 몸체(10)의 후면부(16)에서 후 방향으로 7mm 이상 예컨대, 7mm 내지 12mm의 범위로 더 돌출될 수 있다. 이는 상기 제1본딩부(22)의 너비(B3)를 보면, 캐비티(15A)의 바닥에서 몸체(10)의 후면부(16)까지의 너비가 B1이고, 방열부(22A)의 너비가 B2이면, B1:B2의 비율은 1:0.7 내지 1:1의 범위일 수 있다. 방열부(22A)의 너비(B2)는 7mm 이상 예컨대, 7mm 내지 12mm의 범위일 수 있다. 상기 방열부(22A)를 갖는 제1본딩부(22)는 안정적으로 전도되는 열을 방열하거나 회로 기판(401)을 통해 전도시켜 줄 수 있어, 발광 칩(71,72)에서 발생되는 열 스트레스를 낮추어 줄 수 있고, 광속 저하를 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 조명 모듈은 회로 기판(401) 및 상기 회로 기판(401) 상에 적어도 하나 또는 복수개가 배치된 발광소자 패키지(100)를 포함한다. 상기 회로 기판(401)은 절연층 상에 회로 패턴이 인쇄된 기판을 포함하며, 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판을 포함할 수 있다. 상기 회로 기판(401)은 메탈 코아 PCB를 포함하며, 상기 메탈 코아 PCB는 다른 수지 계열의 기판보다 방열 효율이 좋은 금속층을 더 구비하게 된다. 예컨대, 메탈 코아 PCB는 금속층, 상기 금속층 상에 절연층, 상기 절연층 상에 배선층을 갖는 적층 구조를 포함하며, 상기 금속층은 열 전도성이 좋은 금속의 두께를 0.3mm 이상 두껍게 형성하여 방열 효율을 증대시켜 주게 된다.
상기 발광소자 패키지(100)는 제1 내지 제3리드 프레임(20,30,40)의 본딩부(22,32,42)는 상기 회로 기판(401)의 패드부(404,403,405)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 예컨대 접착 부재(407)로 접합될 수 있다. 상기 접합 부재(407)는 솔더 또는 전도성 테이프를 포함할 수 있다. 이때 상기 발광소자 패키지(100)의 광 출사면은 상기 회로기판(401)의 상면과 직교하는 방향일 수 있다.
상기 회로 기판(401)의 상부에는 반사 부재(410)가 배치되어, 반사 부재(410)는 솔더의 넘침을 방지하고 패드부(404,403,405)의 패턴을 보호할 수 있고, 상기 발광소자 패키지(100)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 솔더 레지스트 재질이거나, 별도의 반사 필름일 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상면에 도트형 반사패턴(415)을 포함할 수 있다. 상기 도트형 반사패턴(415)의 패턴 간격은 발광소자 패키지(100)의 출사측에 인접한 영역이 더 좁고, 발광소자 패키지(100)의 출사 측에 멀수록 더 좁아질 수 있다.
도 4 및 도 7과 같이, 상기 패드부(403,404,405)는 상기 반사 부재(410)의 개구부(417)를 통해 노출될 수 있다. 상기 패드부(403,404,405)에서 제1패드부(403)는 제1본딩부(22)와 동일한 형상을 포함할 수 있으며, 상기 제1본딩부(22)의 면적의 100% 내지 120%의 범위 내에 배치될 수 있다. 제2패드부(404)는 제2본딩부(32)와 동일한 형상을 갖고 대면할 수 있으며, 제3패드부(405)는 제3본딩부(42)와 동일한 형상을 갖고 대면할 수 있다. 여기서, 상기 제1패드부(403)의 상면 면적은 상기 제2,3패드부(404,405)의 면적 합의 2배 이상일 수 있다. 상기 제1패드부(403)는 발광소자 패키지(100)의 영역을 기준으로 후 방향으로 더 돌출될 수 있다.
도 6 및 도 7과 같이, 상기 반사 부재(410)의 개구부(417)는 상기 발광소자 패키지(100)의 하부가 삽입될 수 있는 크기로 제공될 수 있다. 상기 개구부(417)는 제1패드부(403)의 후 방향으로 더 개방된 영역(417A)을 포함할 수 있으며, 상기 영역(417A)을 통해 제1패드부(403)의 돌출 부분이 배치되고, 상기 제1패드부(403) 상에서 제1본딩부(22)와 접착 부재(407)로 본딩될 수 있다. 도 19 및 도 6과 같이, 상기에 개시된 발광소자 패키지(100)의 샘플(Sa1,Sa2,Sa3)들이 회로 기판(401) 상에 구동될 때, 패드부(403)와 제2본딩부(22) 사이의 접합 온도는 85도의 챔버 내에서 대기 온도(25도)에서 시작하여 점차 증가하게 되며, 최고 54도보다 낮음을 알 수 있다. 이러한 접합 온도는 방열 면적의 증가로 인해, 방열부(22A)가 없는 다른 패키지보다는 2도 이상 낮추어 줄 수 있고 발광 칩(71,72)의 열 스트레스를 억제할 수 있다.
제1실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)는 대면적의 제1본딩부(22)와, 상기 제1본딩부(22)의 양측 제2,3본딩부(32,42)가 기판(401)의 제1,2,3패드부(403,404,405)와 접착 부재(407)로 접합되므로, 도 14의 발광소자 패키지(100)와 같이 회로 기판(401) 상에서 틸트(Tilt) 없이 배치될 수 있다. 즉, 제1본딩부(22)의 접합 면적이 증가되어, 방열 효율이 증가될 뿐만 아니라, 발광소자 패키지(100)가 전면부(15)의 높이가 더 낮아지는 틸트 문제를 제거할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)가 틸트되지 않게 배치되므로, 발광소자 패키지(100)의 앞단 하면에서 광이 튀어 발생되는 핫 스팟(hot spot)을 제거할 수 있다.
도 8은 발명의 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 평면도이며, 도 9는 도 8의 조명 장치의 C-C측 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 조명 장치(400)는 회로기판(401), 상기 회로기판(401) 상에 배치된 복수의 발광소자 패키지(100), 상기 회로기판(401) 상에 배치된 상기 발광소자 패키지(100)를 덮는 레진층(420), 및 상기 레진층(420) 상에 적어도 하나의 확산층(430,450)을 포함할 수 있다. 조명 장치(400)는 상기 발광소자 패키지(100)로부터 방출된 광을 면 광원으로 방출할 수 있다.
상기 회로기판(401)은 상기 발광소자 패키지(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판(401)은 상부에 패드부를 갖는 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 발광소자 패키지(100)들 각각에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)는 예컨대, 상기 회로기판(401) 상에 배치되고, 전도성 접착부재(407)에 의해 회로기판(401)의 패드부(도 7의 403,404,405)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)가 상기 회로기판(401) 상에 복수로 배열된 경우, 복수의 발광소자 패키지(100)는 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있는다. 상기 회로기판(401)은 상기 발광소자 패키지(100) 및 레진층(420)의 하부에 배치된 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다. 상기 회로기판(401)은 상면 및 하면을 통해 광이 투과되는 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 투광성 재질은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100)는 상기 회로기판(401) 상에 배치되며, 전 방향 또는 제2방향(Y)으로 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자 패키지(100)는 제2방향(Y)으로 세기가 가장 높은 광을 수평한 방향으로 방출하게 된다. 상기 발광소자 패키지(100)는 광이 출사되는 출사면(81)을 가질 수 있으며, 상기 출사면(81)은 상기에 개시된 몰딩 부재(80)의 표면일 수 있다. 상기 출사면(81)은 예컨대, 상기 회로기판(401)의 수평한 상면에 대해 제3방향(Z)으로 또는 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 출사면(81)은 수직한 평면이거나, 오목한 면 또는 볼록한 면을 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100)는 회로기판(401)의 일단으로부터 제1발광소자 패키지 및 상기 제1발광소자 패키지의 출사 방향에 제2발광소자 패키지로 배치될 수 있다. 상기 제1발광소자 패키지와 제2발광소자 패키지는 상기 회로기판(401)의 타단 방향 또는 제2방향(Y)으로 광을 조사하게 된다. 즉, 제1발광소자 패키지는 제2발광소자 패키지는 동일한 방향으로 광을 조사하며, 상기 제2발광소자 패키지는 회로기판(401)의 타단 방향 또는 제1발광소자 패키지가 배치된 반대측 방향으로 광을 조사하게 된다. 다른 예로서, 상기 발광소자 패키지(100)들은 같은 방향이 아닌 서로 다른 방향 또는 서로 다른 위치에 분산되게 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 상기 회로기판(401)과 상기 레진층(420) 사이에 배치되며, 상기 회로기판(401)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 회로기판(401)의 상면 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 상기 회로기판(401)의 에지로부터 이격될 수 있으며, 상기 이격된 영역에 레진층(420)이 상기 회로기판(401)에 부착될 수 있다. 이때 상기 반사 부재(410)의 에지 부분이 벗겨지는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 반사 부재(410)는 상기 회로기판(401)의 상면에 고 반사 재질이 코팅된 경우, 제거될 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 상기 발광소자 패키지(100)의 두께보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 반사 부재(410)의 두께는 0.2mm±0.02mm의 범위를 포함할 수 있다. 이러한 반사 부재(410)의 개구부(417)를 통해 상기 발광소자 패키지(100)의 하부가 관통될 수 있고 상기 발광소자 패키지(100)의 상부는 돌출될 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 금속성 재질 또는 비 금속성 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속성 재질은 알루미늄, 은, 금과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 비 금속성 재질은 플라스틱 재질 또는 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비페닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐알콜, 폴리카보네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 액정폴리머, 불소수지, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 수지 재질은 실리콘 또는 에폭시 내에 반사 재질 예컨대, TiO2, Al2O3, SiO2와 같은 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 반사 부재(410)는 단층 또는 다층으로 구현될 수 있고, 이러한 층 구조에 의해 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예에 따른 반사 부재(410)는 입사되는 광을 반사시켜 줌으로써, 광이 균일한 분포를 출사되도록 광량을 증가시켜 줄 수 있다.
상기 반사 부재(410)는 에지 측에 복수의 오픈 영역(711,713)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 오픈 영역(711,713)은 회로 기판(401)의 에지를 따라 이격된 복수의 제1 및 제2오픈 영역(711,713)을 포함하며, 상기 제1 및 제2오픈 영역(711,713)은 타원 형상이거나, 원 형상 또는 다각 형상일 수 있다. 상기 반사 부재(410)의 제1 및 제2오픈 영역(711,713) 각각의 길이가 일 방향으로 길게 배치되므로, 상기 회로기판(401)의 장변측 에지에 인접한 영역의 접착력 저하를 방지할 수 있다. 상기 제1 및 제2오픈 영역(711,713)과 상기 반사 부재(410) 상에는 상기 레진층(420)이 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 제1 및 제2오픈 영역(711,713)을 통해 회로기판(401)의 상면에 접착되어, 반사부재(410)의 외측 부분을 고정시켜 줄 수 있다.
상기 레진층(420)은 상기 회로기판(401) 상에는 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 회로기판(401)과 대면할 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 회로기판(401)의 상면 전체 또는 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 하면 면적은 상기 회로기판(401)의 상면 면적과 동일하거나 작을 수 있다. 상기 레진층(420)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 레진층(420)은 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다.
상기 레진층(420)은 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 글래스의 경우에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 레진층(420)은 발광소자 패키지(100)로부터 방출된 점 광원을 선 광원 또는 면 광원 형태로 방출할 수 있다. 상기 레진층(420)은 상기 발광소자 패키지(100) 상에 배치되므로, 상기 발광소자 패키지(100)를 보호할 수 있고, 상기 발광소자 패키지(100)로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 레진층(420)의 하부에 매립될 수 있다.
상기 레진층(420)은 상기 발광소자 패키지(100)의 표면에 접촉될 수 있고 상기 발광소자 패키지(100)의 출사면(81)과 접촉될 수 있다. 상기 레진층(420)의 일부는 상기 반사 부재(410)의 개구부(417)에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 일부는 상기 반사 부재(410)의 개구부(417)을 통해 상기 회로기판(401)의 상면에 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(420)의 일부가 상기 회로기판(401)과 접촉됨으로써, 상기 반사 부재(410)를 상기 레진층(420)과 상기 회로기판(401) 사이에 고정시켜 줄 수 있다.
상기 레진층(420)의 각 측면은 상기 회로기판(401)의 각 측면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 두께는 1.8mm 이상 예컨대, 1.8 내지 2.5mm 범위일 수 있다. 상기 레진층(420)의 두께가 상기 범위보다 두꺼울 경우 광도가 저하될 수 있고 모듈 두께의 증가로 인해 연성한 모듈로 제공하는 데 어려움이 있을 수 있다. 상기 레진층(420)의 두께가 상기 범위보다 작은 경우, 균일한 광도의 면 광원을 제공하는 데 어려움이 있다. 상기 레진층(420)은 복수의 발광소자 패키지(100)를 커버하는 크기로 제공되거나 서로 연결될 수 있다. 상기 레진층(420)은 각 발광소자 패키지(100)를 커버하는 크기로 분리될 수 있으며, 각 발광소자 패키지(100)/각 레진층(420)을 갖는 발광 셀로 분리될 수 있다.
상기 적어도 하나의 확산층(430,450)은 단층 또는 복수의 층으로 배치될 수 있으며, 단층의 확산층은 레진층(420)의 상면에 접착될 수 있고, 복수의 층인 경우 제1확산층(430)은 레진층(420)의 상면에 접착제로 접착될 수 있고 상부의 제2확산층(450)은 상기 제1확산층(430)과 투광층(440)으로 접착될 수 있다. 여기서, 차광부(425)는 레진층(420)과 적어도 하나의 확산층(430,450) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 확산층(430,450)이 복수로 배치된 경우, 레진층(430)에 인접한 하부 제1확산층(430), 그 위에 상부 제2확산층(450)로 구분할 수 있다. 예컨대 투광층(440)은 레진층(420)과 제1확산층(430) 사이 또는 제1,2확산층(430,450) 사이에 배치될 수 있다. 상기 레진층(420)의 상면은 제1접착력을 가질 수 있다. 상기 레진층(420)의 상면은 제1접착력을 갖고 제1확산층(430)과 접착될 수 있다.
상기 투광층(440)은 상기 제1확산층(430) 상에 제2확산층(430)을 부착시켜 줄 수 있다. 상기 투광층(440)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착 재료이거나, 확산 재료를 포함할 수 있다. 상기 확산 재료는 폴리에스테르(PET), PMMA(Poly Methyl Methacrylate), 또는 PC(Poly Carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 투광층(440)은 상기 레진층(420)의 상면 또는 제1확산층(430)의 상면과 접착되는 접착 영역과, 상기 레진층(420) 또는 제1확산층(430)의 상면과 비 접착되거나 이격되는 비 접착영역을 포함할 수 있다. 상기 투광층(440)은 상기 레진층(420)의 상면 면적 중에서 60% 이상 예컨대, 80% 이상이고 95% 이하로 배치되어, 제2확산층(450)을 상기 레진층(420) 또는 제1 확산층(430)에 밀착시켜 줄 수 있다.
상기 차광부(425)는 상기 각 발광소자 패키지(100) 상에서 상기 발광소자 패키지(100)의 출사 방향으로 출사된 광에 의한 핫 스팟을 방지할 수 있는 정도의 크기 또는 면적으로 제공될 수 있다. 또한 상기 차광부(425)는 상기 발광소자 패키지(100)가 사이드 방향 즉, 제2방향(Y)으로 광을 출하하게 되므로, 상기 발광소자 패키지(100)의 광 지향각 분포와 광의 반사 특성에 의한 차광 효율을 높일 수 있는 영역을 커버하게 된다. 상기 차광부(425)는 상기 회로기판(401)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 발광소자 패키지(100)와 수직 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 복수의 차광부(425) 각각은 복수의 발광소자 패키지(100) 각각에 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 차광부(425) 간의 간격(Q2)는 상기 발광소자 패키지(100) 간의 간격(Q1)보다는 작을 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 레진층(420)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 상기 차광부(425)는 복수개가 제2방향(Y)으로 배열될 수 있다. 상기 복수개의 차광부(425)는 서로 동일한 형상을 포함할 수 있다. 상기 차광부(425)는 제1발광소자 패키지 상에 제1차광부 및 제2발광소자 패키지 상에 제2차광부로 구분될 수 있다. 상기 제 1 및 제2차광부는 제1 및 제2발광소자 각각의 출사 방향 상측에 배치될 수 있다.
상기 차광부(425)는 상기 레진층(420)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 레진층(420)의 상면과 제2확산층(430) 사이에 배치될 수 있으며, 에어 갭(air gap)이거나, 반사 물질 또는 흡수 물질일 수 있다.
상기 차광부(425)는 상기 투광층(440) 내에 배치될 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 투광층(440)을 관통할 수 있고, 상기 레진층(420) 또는 제1,2확산층(430,450) 중 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 투광층(440)의 내측면 또는/및 레진층(420)의 상면으로부터 이격된 갭을 포함할 수 있다. 상기 갭은 상기 차광부(425)의 굴절률과 다른 굴절률을 제공할 수 있어, 광 확산 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 차광부(425)는 상기 발광소자 패키지(100) 상에서 상기 발광소자 패키지(100)의 상면 면적의 1배 이상이거나, 1배 내지 10배 범위의 면적을 가질 수 있다. 상기 차광부(425)는 백색 재질로 인쇄된 영역일 수 있다. 상기 차광부(425)는 예컨대, TiO2, Al2O3 CaCO3, BaSO4, 및 Silicon 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 이용하여 인쇄할 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 발광소자 패키지(100)의 출사면을 통해 출사되는 광을 반사시켜 주어, 상기 발광소자 패키지(100) 상에서 핫 스팟의 발생을 줄여줄 수 있다.
상기 차광부(425)는 차광잉크를 이용하여 차광 패턴을 인쇄할 수 있다. 상기 차광부(425)는 예컨대, 제2확산층(450)의 하면에 인쇄되는 방식으로 형성될 수 있다. 여기서, 단일 층으로 확산층이 배치된 경우, 차광부(425)는 제1확산층(430)의 상면 또는 하면에 형성될 수 있다.
상기 차광부(425)는 입사되는 광을 100% 차단하지 않는 재질이며 투과율이 반사율보다 낮을 수 있고, 광을 차광 및 확산의 기능으로 수행할 수 있다. 상기 차광부(425)는 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 동일한 패턴 형상 또는 서로 다른 패턴 형상일 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께는 영역에 따라 다른 두께로 형성될 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께는 센터 영역이 가장 두껍고 에지 영역이 센터 영역보다 더 얇을 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께는 입사된 광도에 비례하여 두꺼울 수 있다.
상기 차광부(425)의 크기는 상기 발광소자 패키지(100)의 상면 면적보다 크게 배치되므로, 외부에서 발광소자 패키지(100)가 보이는 문제를 줄이고 발광소자 패키지(100)의 영역 상에서의 핫 스팟을 줄일 수 있어, 전 영역에 균일한 광 분포를 제공할 수 있다.
도 16과 같이, 차광부(425)는 길이(C23) 및 너비(C13)의 크기를 구비하며, 복수의 패턴층(M1,M2,M3)으로 적층될 수 있으며, 상측부터 하면까지, 제1 패턴층(M1), 제2 패턴층(M2) 및 제3 패턴층(M3)의 순으로 적층될 수 있다. 상기 제2 패턴층(M2)은 상기 제1 패턴층(M1)의 면적보다 작고, 상기 제3 패턴층(M3) 또는 최하측 패턴층은 제2 패턴층(M2)의 면적보다 작을 수 있다. 상기 제1 내지 제3 패턴층(M1,M2,M3)은 상기 발광소자(100) 상에 각각 중첩될 수 있고, 출사측 방향으로 갈수록 또는 발광소자(100)로부터 먼 영역일록 점차 작은 층수이거나 점차 얇은 두께로 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 패턴층(M1,M2,M3)은 서로 패턴의 형상 또는/및 면적이 상이하며, 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 패턴층(M1)의 반사패턴(Ma)들은 상기 제2 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)들의 크기보다 작은 크기를 갖고, 상기 제2 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)의 피치보다 작은 피치로 배열될 수 있다. 상기 제2 패턴층(M2)의 반사패턴(Mb)들은 상기 제3 패턴층(M3)의 반사패턴(Mc)들의 크기보다 작은 크기를 갖고, 상기 제3 패턴층(M3)의 반사패턴(Mc)들의 피치보다 작은 피치로 배열될 수 있다.
여기서, 상기 차광부(415)의 최상측에 배치된 제1 패턴층(M1)의 면적은 가장 넓을 수 있고, 제3 패턴층(M3)의 면적은 가장 작을 수 있다. 상기 제1,2,3패턴층(M1,M3,M3)의 일단은 같은 선상에 배치될 수 있고, 타단은 서로 다른 높이로 단차지게 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 패턴층(M1,M2,M3)의 반사패턴(Ma,Mb,Mc) 내에는 실리콘 또는 에폭시와 같은 접착 물질(M0)이 채워질 수 있다. 이러한 상기 차광부(425)들이 발광소자(100) 상에 다층 구조의 반사패턴(Ma,Mb,Mc)들을 갖는 패턴층(M1,M2,M3)들로 적층되므로, 상기 차광부(425)로 입사되는 광을 차광할 수 있는 효과가 있다. 또한 발광소자(100)에 인접한 상기 차광부(425)의 영역이 가장 두껍고 멀수록 얇은 두께로 제공해 줌으로써, 거리 차이에 따른 광도의 차이를 통해 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 차광부(425)의 두께는 상기 레진층(420)의 두께의 0.1배 이하 예컨대, 0.05배 내지 0.1배 범위일 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께는 100 ㎛ 이상 예컨대, 100 내지 200 ㎛의 범위일 수 있다. 상기 차광부(425)의 두께가 상기 범위보다 작은 경우 핫 스팟을 줄이는 데 한계가 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광 균일도가 저하될 수 있다. 상기 발광소자(100)의 상면으로부터 상기 차광부(425)의 하면 사이의 거리는 1mm 이상 예컨대, 1mm 내지 2mm의 범위일 수 있다. 상기 차광부(425)의 영역은 상기 투광층(440)의 영역과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.
상기 제1확산층(430)의 하면은 레진층(420)의 상면과 접착될 수 있다. 제2확산층(450)은 제1확산층(430) 상에 배치될 수 있으며, 투광층(440)과 접착될 수 있다. 상기 차광부(425)는 상기 제2확산층(450)의 하면에 인쇄될 수 있으며, 상기 제2확산층(450)은 투광층(415)을 통해 레진층(420) 상에 고정될 수 있다.
상기 제1,2확산층(430,450)은 폴리에스테르(PET) 필름, PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 소재나 PC(Poly Carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1,2확산층(430,450)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질의 필름으로 제공될 수 있다. 상기 제1,2확산층(430,450) 각각은 단층 또는 다층을 포함할 수 있다.
상기 제1,2확산층(430,450) 각각의 두께는 25 ㎛ 이상이며, 예컨대 25 내지 250 ㎛의 범위 또는 100 ㎛ 내지 250 ㎛의 범위일 수 있다. 이러한 제1,2확산층(430,450)은 상기 두께의 범위를 갖고 입사된 광을 균일한 면 광으로 제공할 수 있다. 상기 제1,2확산층(430,450) 중 적어도 하나 또는 모두는 비드와 같은 확산제, 형광체 및 잉크 입자 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예컨대, 적색 형광체, 앰버 형광체, 엘로우 형광체, 녹색 형광체, 또는 백색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 잉크입자는 금속잉크, UV 잉크, 또는 경화잉크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 잉크입자의 크기는 상기 형광체의 사이즈보다 작을 수 있다. 상기 잉크입자의 표면 컬러는 녹색, 적색, 황색, 청색 중 어느 하나일 수 있다. 상기 잉크 종류는 PVC(Poly vinyl chloride) 잉크, PC (Polycarbonate) 잉크, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 잉크, UV 레진 잉크, 에폭시 잉크, 실리콘 잉크, PP(polypropylene) 잉크, 수성잉크, 플라스틱 잉크, PMMA (poly methyl methacrylate) 잉크, PS (Polystyrene) 잉크 중에서 선택적으로 적용될 수 있다. 상기 잉크입자는 금속잉크, UV 잉크, 또는 경화잉크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 조명 장치(400)는 발광소자 패키지(100)를 밀봉하는 레진층(420)에 의해 확산된 광이 상부 방향으로 진행되고, 제1,2확산층(430)을 통해 면 광으로 출사될 수 있다. 이때 상기 차광부(425)는 입사된 광에 의한 핫 스팟을 방지할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 제2실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 이를 갖는 조명 모듈의 예이다. 제2실시 예는 제1실시 예와 동일한 구성은 제1실시 예의 설명을 참조하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 발광소자 패키지(100A)는 캐비티(15A)를 갖는 몸체(10), 복수의 리드 프레임(20,30,40), 발광 칩(71,72) 및 몰딩 부재(80)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 리드 프레임(20,30,40) 중 제2리드 프레임(20)는 제1본딩부(22-1)가 몸체(10)의 전면부(15) 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1본딩부(22-1)는 몸체(10)의 제1측면부(11)의 전 방향을 향해 절곡될 수 있다. 상기 제1본딩부(22-1)의 너비(B5)는 상기 몸체(10)의 제1몸체(10A)의 너비보다 클 수 있다. 상기 제1본딩부(22-1)의 너비(B5)는 캐비티(15A)의 깊이(B7)의 1.5배 이상 예컨대, 1.5배 내지 2.5배의 범위일 수 있다. 상기 제1본딩부(22-1)의 너비(B5)는 7.5mm 이상 예컨대, 7.5mm 내지 12mm의 범위일 수 있다. 이러한 제1본딩부(22-1)의 너비(B5)가 상기 범위로 제공됨으로써, 방열 면적이 증가되어 발광 칩(71,72)의 열 스트레스를 억제할 수 있다.
상기 제1본딩부(22-1)의 돌출된 영역(22B)은 몸체(10)의 전면부(15)로부터 3mm 이상 예컨대, 3mm 내지 5mm의 범위로 돌출될 수 있다. 상기 제1본딩부(22-1)의 돌출된 방열부(22B)의 끝단은 상기 캐비티(15A)의 내측면(11A)을 지나는 가상의 직선(L1)과 비 접촉될 수 있다. 상기 캐비티(15A)의 내측면(11A)의 각도(R1)는 제1프레임(21)의 상면에 대해 75도 이하 예컨대, 65도 내지 75도의 범위로 배치될 수 있다. 상기 제1리드 프레임(20)의 제1본딩부(22-1)는 몸체(10)의 제1측면부(11)의 전방에 배치되고, 제1측면부(11)의 후방 양측에 제2,3리드 프레임(20,30)의 제2,3방열부(33,43)가 배치될 수 있다. 이에 따라 발광소자 패키지(100A)는 회로 기판(401) 상에 본딩될 수 있다.
여기서, 상기 발광소자 패키지(100A)는 제1본딩부(22-1)가 전 방향으로 돌출됨으로써, 회로 기판(401)의 수평한 상면의 수평한 연장 선(L0)에 대해 경사질 수 있다. 즉, 상기 제1본딩부(22-1)의 하면의 연장 선(L2)은 수평한 연장 선(L0)에 대해 7도 이상 예컨대, 7도 내지 12도의 각도(R2)로 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 발광소자 패키지(100A)가 경사진 각도(R2)로 회로 기판(401) 상에 탑재되므로, 도 13과 같은 상기 발광소자 패키지(100C)의 전면 하단이 낮아지는 문제를 제거할 수 있고, 출사면(81)이 회로 기판(401)의 상면에 수직한 연장 선(L0)에 대해 90도 초과 예컨대, 91도 내지 100도의 각도(R3)로 경사질 수 있다.
상기 발광소자 패키지(100A)는 전면 상단이 후면 상단보다 더 높게 배치될 수 있다. 도 15와 같이, 발광소자 패키지(100A)의 출사면(81)을 통해 방출된 광은 발광소자 패키지(100A)의 출사측 하단에서 광이 튀는 문제를 해결할 수 있고, 발광소자 패키지(100A)의 상부 또는 수직 방향으로 광이 튀는 핫 스팟을 억제할 수 있다.
도 13 내지 도 15와 같이, 발광소자 패키지(100C,100B,100A)의 전단이 회로 기판(401) 방향으로 기울어져 있어, 출사면(81)을 통해 제1확산층(430)로 직접 입사되는 가장 가까운 광들은 위치(P1>P2>P3)의 관계를 가질 수 있다. 또한 발광소자 패키지(100C,100B,100A)의 배치 형태에 따라 차광부(425)의 길이는 C11<C12<C13의 관계를 가질 수 있다. 상기 길이(C11)는 9mm 이하이며, 길이(C12)는 10mm 내지 11.5mm의 범위이며, 길이(C13)는 12mm 이상 예컨대, 12mm 내지 15mm의 범위일 수 있다. 이때 상기 길이(C11,C12,C13)에 따라 인접한 발광소자 패키지(100A,100B,100C)들 간의 피치가 비례하게 배치될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100A,100B,100C)들 상의 차광부(425)는 도 16과 같은 패턴으로 형성될 수 있으며, 패키지 탑재 형태에 따라 차광부(425)의 너비(C13) 및 길이(C23)는 달라질 수 있다.
도 20은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치에 있어서, 도 13 내지 도 15의 패키지의 위치별 광속을 비교한 그래프이다. 제1영역(A1)은 발광소자 패키지(100A,100B,100C)의 후방이며, 제2영역(A2)는 발광소자 패키지(100A,100B,100C)와 중첩된 영역이며, 제3영역(A3)은 발광소자 패키지(100A,100B,100C)의 전면부 상에 배치된 차광 영역이며, 제4영역(A4)는 차광부들 사이의 영역이다. 이들 그래프에서, 도 15의 발광소자 패키지(100A)를 갖는 조명 장치에서 제2영역(A2) 상에서의 핫 스팟을 억제함을 알 수 있다.
도 17과 같이, 조명 장치는 복수의 발광소자 패키지(100,101A,103,103A)가 제1,2방향(X,Y)으로 복수로 배치될 수 있다. 복수의 발광소자 패키지(100,101A,103,103A)는 회로 기판(401)의 제1측면(S1)에서 제2측면(S2)을 향해 복수로 배치되거나, 제3,4측면(S3,S4) 사이에 복수로 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지(100,101A,103,103A)는 행렬 형태로 배치되거나, 지그 재그 형태 또는 서로 다른 영역에 분산되도록 배치될 수 있다.
도 21은 실시 예에 따른 조명 장치가 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 22는 실시 예에 개시된 조명 장치 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 이동체 또는 차량(900)에서 전방 램프(850)는 하나 이상의 조명 모듈을 포함할 수 있으며, 이들 조명 모듈의 구동 시점을 개별적으로 제어하여 통상적인 전조등로서의 기능뿐만 아니라, 운전자가 차량 도어를 오픈한 경우 웰컴등 또는 셀레브레이션(Celebration) 효과 등과 같은 부가적인 기능까지 제공할 수 있다. 상기 램프는 주간주행등, 상향등, 하향등, 안개등 또는 방향 지시등에 적용될 수 있다.
차량(900)에서 후미등(800)은 하우징(801)에 의해 지지되는 다수의 램프 유닛(810,812,814,816)일 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 램프 유닛(810,812,814,816)들은 외측에 배치된 제1램프 유닛(810), 상기 제1램프 유닛(810)의 내측 둘레에 배치된 제2램프 유닛(814), 상기 제2램프 유닛(814)의 내측에 각각 배치된 제3 및 제4램프 유닛(814,816)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4램프 유닛(810,812,814,816)은 실시 예에 개시된 조명 장치를 선택적으로 적용할 수 있으며, 상기 조명 장치의 외측에 상기 램프 유닛(810,812,814,816)의 조명 특성을 위해 적색 렌즈 커버 또는 백색 렌즈 커버가 배치될 수 있다. 이러한 상기 램프 유닛(810,812,814,816)에 적용된 실시 예에 개시된 조명 장치는 면광을 균일한 분포로 발광할 수 있다.
상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 곡면 형상, 직선 형상, 각진 형상, 경사 형상, 또는 평면형상 중 적어도 하나 또는 이들의 혼합된 구조로 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 각 후미등에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1램프 유닛(810)은 미등으로 제공될 수 있고, 상기 제2램프 유닛(812)는 제동등으로 제공될 수 있으며, 상기 제3램프 유닛(814)은 후진등으로 제공될 수 있으며, 상기 제4램프 유닛(816)은 턴 시그널 램프로 제공될 수 있다. 이러한 조명 램프의 구조 및 위치는 변경될 수 있다. 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임이 결합된 몸체, 및 상기 몸체의 전면부가 개방된 캐비티, 및 상기 복수의 리드 프레임 중 어느 하나인 제1리드 프레임에 배치된 발광 칩을 포함하는 발광소자 패키지;
    상기 발광소자 패키지가 배치되며 제1패드부를 갖는 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에서 상기 발광소자 패키지를 덮는 레진층;
    상기 레진층과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 발광소자 패키지의 하부가 삽입된 반사부재; 및
    상기 레진층 상에 상기 발광소자 패키지와 수직 방향으로 중첩된 차광부를 포함하며,
    상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1프레임, 상기 제1프레임으로부터 상기 몸체의 하면으로 절곡되고 상기 회로 기판의 제1패드부와 접합되는 제1본딩부를 포함하며,
    상기 제1본딩부는 상기 몸체의 하면에서 상기 몸체의 후면부를 향해 상기 몸체의 후면부보다 더 돌출된, 조명 장치.
  2. 복수의 리드 프레임, 상기 복수의 리드 프레임이 결합된 몸체, 및 상기 몸체의 전면부가 개방된 캐비티, 및 상기 복수의 리드 프레임 중 어느 하나인 제1리드 프레임에 배치된 발광 칩을 포함하는 발광소자 패키지;
    상기 발광소자 패키지가 배치되며 제1패드부를 갖는 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에서 상기 발광소자 패키지를 덮는 레진층;
    상기 레진층과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 발광소자 패키지의 하부가 삽입된 반사부재; 및
    상기 레진층 상에 상기 발광소자 패키지와 수직 방향으로 중첩된 차광부를 포함하며,
    상기 제1리드 프레임은 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1프레임, 상기 제1프레임으로부터 상기 몸체의 하면으로 절곡되고 상기 회로 기판의 제1패드부와 접합되는 제1본딩부를 포함하며,
    상기 제1본딩부는 상기 몸체의 하면에서 상기 몸체의 전면부를 향해 상기 몸체의 전면부보다 더 돌출된, 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 리드 프레임은 상기 제1리드 프레임의 양측에 배치된 제2 및 제3리드 프레임을 포함하며,
    상기 발광 칩은 복수개가 상기 제1리드 프레임의 제1프레임 상에 배치되는, 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1본딩부는 상기 캐비티의 바닥에서 후면부를 향하는 너비가 길이보다 크며,
    상기 제1본딩부의 길이 방향은 상기 너비 방향과 직교하며, 상기 몸체의 제3측면부에서 제4측면부를 향하는 방향인, 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1본딩부의 길이와 너비의 비율은 1:6 내지 1:8의 범위인, 조명 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1본딩부는 상기 캐비티의 바닥에서 전면부를 향하는 길이가 상기 캐비티의 깊이보다 크며,
    상기 제1본딩부의 끝단은 상기 제1본딩부와 인접한 상기 캐비티의 내측면을 지나는 가상의 직선과 비 접촉되는, 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지의 제1본딩부를 지나는 수평한 가상 직선은 상기 회로 기판의 상면에 대해 7도 내지 12도의 각도로 경사진, 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 발광소자 패키지의 전면부에 배치된 캐비티의 출사면을 지나는 가상의 직선은 상기 회로 기판의 상면에 대해 91도 내지 100도의 각도로 경사진, 조명 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레진층 상에 적어도 하나의 확산층; 및
    상기 적어도 하나의 확산층의 하면에 접착 재질의 투광층을 포함하며,
    상기 차광부는 상기 적어도 하나의 확산층의 하면에 배치되는, 조명 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차광부는 서로 다른 크기를 갖는 다수의 패턴층을 포함하며,
    상기 다수의 패턴층은 최 상층이 가장 큰 면적이며 최 하층이 가장 작은 면적을 갖는, 조명 장치.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 발광소자 패키지의 제1본딩부가 접합된 제1패드부가 노출된 개구부를 포함하며,
    상기 반사부재는 표면에 반사 패턴을 포함하는, 조명 장치.
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