KR20130069211A

KR20130069211A - 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛

Info

Publication number: KR20130069211A
Application number: KR1020110136830A
Authority: KR
Inventors: 오성주
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: KR101559038B1

Abstract

실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 캐비티를 갖는 몸체; 상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1 및 제2리드 프레임을 포함하는 복수의 리드 프레임; 상기 몸체의 제1측면으로부터 상기 몸체의 제1측면보다 돌출된 제1보호부; 상기 제1리드 프레임으로부터 돌출되며, 적어도 일부가 상기 몸체의 제1측면으로부터 상기 제1보호부보다 더 돌출된 제1리드부; 상기 몸체의 제2측면으로부터 상기 몸체의 제2측면보다 돌출된 제2보호부; 상기 제2리드 프레임으로부터 돌출되며, 적어도 일부가 상기 몸체의 제2측면으로부터 상기 제2보호부보다 더 돌출된 제2리드부; 상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 한 리드 프레임 위에 배치된 발광 칩; 및 상기 발광 칩 위에 몰딩되며 상기 캐비티에 형성된 몰딩 부재를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIGHT UNIT HAVING THE SAME}

본 발명은 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.

발광소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.

발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생생하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.

또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.

이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.

실시 예는 몸체의 측면보다 외측으로 돌출된 보호부를 리드 프레임의 리드부보다 짧게 배치한 발광소자 패키지를 제공한다.

실시 예는 몸체의 측면으로 돌출된 보호부의 길이가 리드 프레임의 리드부보다 짧게 배치한 발광 소자 패키지를 제공한다.

실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 라이트 유닛을 제공한다.

실시 예에 따른 라이트 유닛은, 상기의 발광 소자 패키지가 복수로 배열된 모듈 기판을 포함한다.

실시 예는 발광소자 패키지의 몸체 측면으로 돌출된 보호부에 의한 버 발생을 줄여, 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

실시 예는 발광소자 패키지의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

실시 예는 발광소자 패키지를 갖는 라이트 유닛의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

도 1은 제1실시 예에 따른 발광소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 4는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 5는 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 사시도이다.
도 6은 도 5의 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.
도 7은 도 1의 발광소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 1의 발광소자 패키지를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1의 발광소자 패키지를 갖는 조명 장치를 나타낸 도면이다.

실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등이 각 기판, 프레임, 시트, 층 또는 패턴 등의 "상/위(on)"에 또는 "아래/하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"과 "아래/하(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 패키지를 설명한다.

도 1은 제1실시예에 따른 발광소자 패키지의 평면도를 나타내며, 도 2는 도 1의 발광소자 패키지의 측 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 상부가 개방된 캐비티(112)를 갖는 몸체(111)와, 상기 몸체(111)에 설치된 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)과, 제1 및 제2리드부(123,124), 제3 및 제4리드부(133,134), 제1보호부(117), 제2보호부(118), 발광 칩(141) 및 몰딩 부재(145)를 포함한다.

상기 몸체(111)는 절연 재질, 투광성 재질, 전도성 재질 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al₂O₃), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC), 폴리머 계열, 플라스틱 계열과 같은 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(1111)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘 또는 에폭시 재질 중에서 선택될 수 있다.

상기 몸체(111)는 상부가 개방된 캐비티(112)를 포함하며, 상기 캐비티(112)의 둘레면은 경사지거나 캐비티 바닥에 대해 수직하게 형성될 수 있다. 상기 캐비티(112)의 바닥에는 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)이 배치되며, 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)은 간극부(114)에 의해 서로 이격된다. 실시 예는 상기 캐비티(112) 내에 2개 또는 그 이상의 리드 프레임이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 몸체(111)의 형상은 위에서 볼 때, 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형, 곡면을 갖는 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 몸체(111)는 복수의 측면부(11~14)을 포함하며, 상기 복수의 측면부(11~14) 중 적어도 하나는 상기 몸체(111)의 하면에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 몸체(111)는 제1 내지 제4측면부(11~14)를 그 예로 설명하며, 제1측면(11)과 제2측면(12)은 서로 반대측 면이며, 상기 제3측면(13)과 상기 제4측면(14)은 서로 반대측 면이다. 상기 제1측면(11) 및 제2측면(12) 각각의 길이(L1)는 제3측면(13) 및 제4측면(14)의 길이(L2)와 다를 수 있으며, 예컨대 상기 제1측면(11)과 상기 제2측면(12)의 길이(L2)(예컨대, 단변 길이)는 상기 제3측면(13) 및 제4측면(14)의 길이(L1)보다 더 짧게 형성될 수 있다. 상기 제1측면(11) 또는 제2측면(12)의 길이(L1)는 상기 제3측면(13) 및 제4측면(14) 사이의 간격일 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 길이 방향은 제1리드 프레임(121)과 제2리드 프레임(131)의 중심을 지나는 방향일 수 있다. 상기 길이(L2)는 상기 길이(L1)에 비해 1배 이상 예컨대, 2-5 배 정도의 차이로 형성될 수 있다.

상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)은 몸체(111)의 하면에 배치되어 직하 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 상기 몸체(111)의 다른 측면으로 절곡되어 에지 타입으로 기판 상에 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131)의 두께는 0.2mm±0.1 mm 로 형성될 수 있다.

상기 제1리드 프레임(121), 제2리드 프레임(131)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 단일 금속층 또는 다층 금속층으로 형성될 수 있다. 상기 제1, 제2리드 프레임(121,131)의 두께는 동일한 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 제1리드 프레임(121) 및 제2리드 프레임(131) 중 적어도 하나의 상에 발광 칩(141)이 배치되며, 제1리드 프레임(121)과 제2리드 프레임(131) 중 적어도 하나에 와이어(143)로 연결된다.

상기 캐비티(112) 내에는 몰딩 부재(145)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(145)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재질로 형성될 수 있으며, 형광체를 포함할 수 있다.

상기 제1리드 프레임(121)은 상기 몸체(111)의 제1측면(11)을 통해 분기되어 돌출된 제1리드부(123) 및 제2리드부(124)를 포함하며, 상기 제1리드부(123) 및 제2리드부(124)는 상기 몸체(111)의 제1측면(11) 아래에 배치되고 상기 몸체(111)의 제1측면(11)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 제2리드 프레임(131)은 상기 몸체(111)의 제2측면(12)을 통해 분기되어 돌출된 제3리드부(133) 및 제4리드부(134)를 포함하며, 상기 제3리드부(133) 및 제4리드부(134)는 상기 몸체(111)의 제2측면(12) 아래에 배치되고 상기 몸체(111)의 제2측면(12)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 제1 내지 제4리드부(123,124,133,134)는 각 측면(11,12)으로부터 돌출된 길이(D5)는 50㎛ 이상 예컨대, 100-200㎛ 범위로 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2리드부(123,124)는 상기 제1보호부(117)보다 더 돌출되며, 상기 제3 및 제4리드부(133,134)는 상기 제2보호부(118)보다 더 돌출된다.

상기 제1 및 제2리드부(123,124) 사이에는 제1보호부(117)가 배치되며, 상기 제2 및 제3리드부(133,134) 사이에는 제2보호부(118)가 배치된다. 상기 제1보호부(117) 및 제2보호부(118)는 상기 몸체(111)의 각 측면(11,12)로부터 돌출되며, 상기 몸체(111)의 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2보호부(117,118)는 상기 몸체(111)의 제1 및 제2측면(11,12)보다 더 외측으로 상기 몸체(111)의 두께보다 얇은 두께로 돌출되고, 적어도 일부는 상기 몸체(111)와 접촉 또는 연결될 수 있다.

상기 제1보호부(117) 및 제2보호부(118)의 두께는 상기 제1 및 제2리드 프레임(121,131)의 두께와 동일한 두께이거나 더 얇거나 두꺼울 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 제1보호부(117)는 상기 제1 및 제2리드부(123,124) 사이에 접촉되어, 상기 제1 및 제2리드부(123,124)를 통해 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있고, 상기 제1 및 제2리드부(123,124)를 지지하게 된다.

상기 제1보호부(117)의 돌출 길이(D7)는 상기 제1 및 제2리드부(123,124)의 길이(D5)보다 짧은 길이로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 길이(D7)와 길이(D5) 사이의 차이(D6)는 1-50㎛ 범위 예컨대, 30-50㎛ 범위로 형성될 수 있다.

상기 제1보호부(117)는 상기 제1 및 제2리드부(123,124)에 대해 상기 제1 및 제2 리드부(123,124)의 끝단으로부터 단차지거나 제1측면(12) 방향으로 오목한 제1홈(120)을 포함하며, 상기 제1홈(120)은 상기 제1보호부(117)와 상기 제1 및 제2리드부(123,124) 사이의 깊이 차이(D6)로 형성될 수 있다. 상기 제1보호부(117)의 끝단을 상기 제1 및 제2리드부(123,124)의 끝단보다 몸체(111)의 제1측면(11)에 더 가깝게 배치함으로써, 상기 제1 및 제2리드부(123,124)의 커팅 선에서 상기 제1보호부(117)가 커팅되지 않도록 하여, 상기 제1보호부(117)에 의한 버(Burr)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제3 및 제4리드부(133,134) 사이에는 제2보호부(118)가 배치된다. 상기 제2보호부(118)는 상기 제3 및 제4리드부(133,134) 사이에 접촉되어, 상기 제3 및 제4리드부(133,134)를 통해 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있고, 상기 제3 및 제4리드부(133,134)를 지지하게 된다. 상기 제2보호부(118)의 돌출 길이(D7)는 상기 제3 및 제4리드부(133,134)의 길이(D5)보다 짧은 길이로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 길이(D7)와 길이(D5) 사이의 차이(D6)는 1-50㎛ 범위 예컨대, 30-50㎛ 범위로 형성될 수 있다.

상기 제2보호부(118)는 상기 제3 및 제4리드부(133,134)에 대해 상기 제3 및 제4 리드부(133,134)의 끝단으로부터 단차지거나 제2측면(12) 방향으로 오목한 제2홈(130)을 포함하며, 상기 제2홈(130)은 상기 제2보호부(118)와 상기 제3 및 제4리드부(133,134) 사이의 깊이 차이(D6)로 형성될 수 있다. 상기 제2보호부(118)의 끝단를 상기 제3 및 제4리드부(133,134)의 끝단 보다 상기 몸체(111)의 제2측면(12)에 더 가깝게 배치함으로써, 상기 제3 및 제4리드부(133,134)의 커팅 선에서 상기 제2보호부(118)가 커팅되지 않도록 하여, 상기 제2보호부(118)에 의한 버(Burr)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 제1홈(120) 및 제2홈(130)의 너비(D1)는 상기 제1보호부(117))의 너비(T3)보다 더 넓게 형성될 수 있으며, 그 차이(D1-T3)는 2 ㎛ 이상이 될 수 있다. 또는 상기 제1보호부(117)와 상기 제1리드부(123) 또는 제2리드부(124)의 끝단 사이의 간격(D2)는 1 ㎛ 이상 이격될 수 있다. 상기 제1 및 제3리드부(123,133)의 끝단 너비(T1)는 0.5mm 미만으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 및 제4리드부(124,134)의 끝단 너비(T2)는 0.5mm 미만으로 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제3리드부(123,133)는 상기 몸체(111)의 제3측면(113)로부터 0.1mm 이상 이격될 수 있으며, 상기 제2 및 제4리드부(124,134)은 상기 몸체(111)의 제4측면(114)로부터 0.1mm 이상 이격될 수 있다.

상기 제1 내지 제4리드부(123,124,133,134) 각각의 너비는 상기 제1보호부(117)의 너비(T3)와 동일한 너비로 형성되거나, 적어도 0-0.2mm 이내의 차이를 갖는 너비로 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2보호부(117,118)의 하면은 상기 제1 내지 제4리드부(123,124,133,134)의 하면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.

또한 제1 내지 제4리드부(123,124,133,134)를 몸체(111)의 측면(11,12)로부터 더 돌출시켜 줄 수 있어, 트림 공정을 용이하게 할 수 있다.

실시 예는 상기 보호부(117,118)는 상기 몸체(111)의 재질과 동일한 재질 예컨대, PPA 재질이거나, 다른 재질 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 재질로 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2보호부(117,118)과 상기 제1 내지 제4리드부(123,124,133,134) 사이의 접촉 면은 요철 면 또는 러프한 면으로 형성되거나, 절곡된 면으로 형성되어, 상기 보호부(117,118)과의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다. 상기 보호부(117,118)의 하면은 상기 제1 및 제2리드부(123,133)의 상면과 동일한 수평 면상에 배치되거나, 적어도 일부가 돌출될 수 있다.

실시 예는 제1보호부(117) 및 제2보호부(118)를 상기 각 리드부(123,124,133,134) 보다 더 돌출되지 않도록 배치함으로써, 각 리드부(123,124,133,134)가 커팅되더라도, 상기 보호부(117,118)에 의해 버가 발생되어, 솔더 본딩시 전기적인 접촉 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 발광 소자 패키지가 틸트되는 문제를 방지할 수 있다.

도 3은 제2실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 평면도이다.

도 3을 참조하면, 발광 소자 패키지는 제1 및 제2단부에 배치된 제1보호부(117) 및 제2보호부(118) 각각은 제1홈(120A)과 제2홈(130A)을 포함하며, 상기 제1 및 제2홈(120A,130A)은 곡면 형상 예컨대, 반구형 형상으로 형성될 수 있다. 제1보호부(117)의 단면은 상기 제1홈(120A)에 의해 상기 제1 및 제2리드부(123,124)의 끝단 면으로부터 연속된 곡면 또는 평면 형상으로 연결될 수 있다. 상기 제2보호부(118)의 단면은 제2홈(130A)에 의해 상기 제3 및 제4리드부(133,134)의 끝단 면으로부터 연속된 곡면 또는 평면 형상으로 연결될 수 있다.

도 4는 제3실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 평면도이다.

도 4를 참조하면, 발광 소자 패키지는 제1 및 제2단부에 배치된 제1보호부(117) 및 제2보호부(118) 각각은 제1홈(120B)과 제2홈(130B)을 포함하며, 상기 제1홈(120B)와 제2홈(130B)은 각 면 형상 예컨대, 삼각형 형상으로 형성된다. 상기 제1보호부(117)의 끝단 면은 상기 제1홈(120B)에 의해 상기 제1 및 제2리드부(123,124)의 끝단 면으로부터 연속된 평면 형상으로 연결될 수 있다. 상기 제2보호부(118)의 끝단 면은 상기 제2홈(130B)에 의해 상기 제3 및 제4리드부(133,134)의 끝단 면으로부터 연속된 평면 형상으로 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4와 같이, 제1보호부(117) 및 제2보호부(118)를 상기 각 리드부(123,124,133,134) 보다 더 돌출되지 않도록 다양한 구조로 형성하여, 각 리드부(123,124,133,134)가 커팅되더라도, 상기 보호부(117,118)에 의해 버가 발생되어, 솔더 본딩시 전기적인 접촉 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 발광 소자 패키지가 틸트되는 문제를 방지할 수 있다.

도 5는 제4실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 발광 소자 패키지의 측 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 발광소자 패키지는 오목부(60)를 갖는 몸체(10), 제1캐비티(25)를 갖는 제1리드 프레임(21), 제2캐비티(35)를 갖는 제2리드 프레임(31), 연결 프레임(46), 상기 몸체(10)의 제1측면(11)의 외측에 배치된 제1 및 제2리드부(23,24), 상기 몸체(10)의 제2측면(12)의 외측에 배치된 제3 및 제4리드부(33,34), 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 리드부(23,24,33,34)에 접촉된 제1 및 제2보호부(17,18), 발광 칩들(71,72), 와이어들(73 내지 76) 및 몰딩 부재(81)를 포함한다.

상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al₂O₃), 실리콘, 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 몸체(10)는 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(10)은 소정의 컬러 예컨대, 백색의 띤 수지 재질을 포함한다.

몸체(10)는 상부가 개방되고, 측면과 바닥(16)으로 이루어진 오목부(60)를 갖는다. 상기 오목부(60)는 상기 몸체(10)의 상면(15)으로부터 오목한 컵 구조, 캐비티 구조, 또는 리세스 구조와 같은 형태로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 오목부(60)의 둘레 면은 바닥(16)에 대해 수직하거나 경사질 수 있다. 오목부(60)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형), 모서리가 곡면인 다각형 형상일 수 있다.

상기 제1리드 프레임(21)은 상기 오목부(60)의 제1영역에 배치되며, 상기 오목부(60)의 바닥(16)에 일부가 배치되고 그 중심부에 상기 오목부(60)의 바닥(16)보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제1캐비티(25)가 배치된다. 상기 제1캐비티(25)는 상기 오목부(60)의 바닥(16)부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다.

상기 제1캐비티(25)의 측면 및 바닥은 상기 제1리드 프레임(21)에 의해 형성되며, 상기 제1캐비티(25)의 둘레 측면은 상기 제1캐비티(25)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제1캐비티(25)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.

상기 제2리드 프레임(31)은 상기 오목부(60)의 제1영역과 이격되는 제2영역에 배치되며, 상기 오목부(60)의 바닥(16)에 일부가 배치되고, 그 중심부에는 상기 오목부(60)의 바닥(16)보다 더 낮은 깊이를 갖도록 오목한 제2캐비티(35)가 형성된다. 상기 제2캐비티(35)는 상기 제2리드 프레임(31)의 상면으로부터 상기 몸체(10)의 하면 방향으로 오목한 형상, 예컨대, 컵(Cup) 구조 또는 리세스(recess) 형상을 포함한다. 상기 제2캐비티(35)의 바닥 및 측면은 상기 제2리드 프레임(31)에 의해 형성되며, 상기 제2캐비티(35)의 측면은 상기 제2캐비티(35)의 바닥으로부터 경사지거나 수직하게 절곡될 수 있다. 상기 제2캐비티(35)의 측면 중에서 대향되는 두 측면은 동일한 각도로 경사지거나 서로 다른 각도로 경사질 수 있다.

상기 제1캐비티(25)와 상기 제2캐비티(35)는 위에서 볼 때, 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)의 바닥 형상은 직사각형, 정 사각형 또는 곡면을 갖는 원 또는 타원 형상일 수 있다.

상기 제1리드 프레임(21) 및 상기 제2리드 프레임(31)의 중심부 각각은 상기 몸체(10)의 하부로 노출되며, 상기 몸체(10)의 하면과 동일 평면 또는 다른 평면 상에 배치될 수 있다.

상기 제1리드 프레임(21)은 제1 및 제2리드부(23,24)를 포함하며, 상기 제1 및 제2리드부(23,24)는 상기 몸체(10)의 제1측면(11)의 아래에 배치되고 상기 몸체(10)의 제1측면(11)보다 더 돌출될 수 있다. 상기 제2리드 프레임(31)은 제3 및 제4리드부(33,34)를 포함하며, 상기 제3 및 제4리드부(33,34)는 상기 몸체(10)의 제2측면(12) 아래에 배치되고 상기 몸체(10)의 제1측면(11)의 반대측 제2측면(12)보다 더 돌출될 수 있다.

상기 제1 및 제2리드부(23,24) 사이에는 제1보호부((17)가 배치되며, 상기 제3 및 제4리드부(33,34) 사이에는 제2보호부(18)가 배치된다. 상기 제1및 제2보호부(17,18)는 각 리드부(23,24,33,34)의 끝단보다 상기 몸체(10)의 각 측면(11,12)에 더 가깝게 배치된다. 상기 각 보호부(17,18)가 각 리드부(23,24,33,34)보다 더 돌출되지 않도록 하여, 상기 각 보호부(17,18)에 의해 버 발생을 방지할 수 있다. 상기 제1 및 제2보호부(17,18)의 재질은 상기 몸체(10)와 동일한 재질로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2보호부(17,18)는 상기 몸체(10)의 사출 성형시 형성될 수 있다. 이러한 구체적은 설명은 제1실시 예를 참조하기로 한다.

상기 오목부(60)의 바닥(16)에는 연결 프레임(46)이 배치되며, 상기 연결 프레임(46)은 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 사이에 배치되어, 중간 연결 단자로 사용된다.

상기 연결 프레임(46)은 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31)의 사이의 영역 중에서 상기 몸체(10)의 제3측면(13)에 인접한 영역에 형성된다. 상기 연결 프레임(46)은 상기 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 사이의 영역을 지지하는 역할을 한다. 상기 제1리드 프레임(21), 제2리드 프레임(31) 및 연결 프레임(46)은 물리적으로 분리되어 배치된다.

또한 각 리드부(23,24,33,34)를 몸체(10)의 측면(11,12)로부터 더 돌출시켜 줄 수 있어, 트림 공정을 용이하게 할 수 있다.

상기 제1 내지 제4리드부(23,24,33,34)의 표면은 요철 면 또는 러프한 면으로 형성되거나, 절곡된 면으로 형성되어, 상기 보호부(17,18)과의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다. 상기 보호부(17,18)의 하면은 상기 리드부(23,24,33,34)의 상면과 동일한 수평 면상에 배치되거나, 적어도 일부가 다른 평면 상에 배치될 수 있다.

상기 제1리드 프레임(21)의 제1캐비티(25) 내에는 제1발광 칩(71)이 배치되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 제2캐비티(35) 내에는 제2발광 칩(72)이 배치될 수 있다.

상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 가시광선 대역부터 자외선 대역의 범위 중에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 레드 LED 칩, 블루 LED 칩, 그린 LED 칩, 엘로우 그린(yellow green) LED 칩 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1 및 제2발광 칩(71,72)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 발광소자를 포함한다. 상기 발광 칩(71,72)는 수평형 칩 구조로 배치하였으나, 두 전극이 상/하로 배치된 수직형 칩 구조로 배치할 수 있으며, 수직형 칩은 각 리드 프레임에 직접 전기적으로 연결되고, 다른 프레임과는 와이어로 연결될 수 있다.

상기 제1발광 칩(71)은 제1와이어(73)로 상기 오목부(60)의 바닥(16)에 배치된 제1리드 프레임(21)과 연결되며, 제2와이어(74)로 상기 연결 프레임(46)과 연결된다. 상기 제2발광 칩(72)은 제3와이어(75)로 상기 연결 프레임(46)과 연결되며, 제4와이어(76)로 상기 오목부(60)의 바닥(16)에 배치된 제2리드 프레임(31)과 연결된다. 상기 연결 프레임(46)은 상기 제1발광 칩(71)과 상기 제2발광 칩(72)을 전기적으로 연결해 준다.

보호 소자는 상기 제1리드 프레임(21) 또는 상기 제2리드 프레임(31)의 일부 상에 배치될 수 있다. 상기 보호 소자는 싸이리스터, 제너 다이오드, 또는 TVS(Transient voltage suppression)로 구현될 수 있으며, 상기 제너 다이오드는 상기 발광 칩을 ESD(electro static discharge)로 부터 보호하게 된다. 상기 보호 소자는 제1발광 칩(71) 및 제2발광 칩(72)의 연결 회로에 병렬로 연결됨으로써, 상기 발광 칩들(71,72)을 보호할 수 있다.

상기 오목부(60), 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35)에는 몰딩 부재(81)가 형성될 수 있다. 상기 몰딩 부재(81)는 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.

상기 몰딩 부재(81)는 상기 발광 칩(71,72) 상으로 방출되는 빛의 파장을 변환하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 상기 제1캐비티(25) 및 상기 제2캐비티(35) 중 적어도 한 영역에 형성된 몰딩 부재(81)에 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 형광체는 발광 칩(71,72)에서 방출되는 빛의 일부를 여기시켜 다른 파장의 빛으로 방출하게 된다. 상기 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride, Oxy-nitride 계 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 적색 형광체, 황색 형광체, 녹색 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(81)의 표면은 플랫한 형상, 오목한 형상, 볼록한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 예를 들면 상기 몰딩 부재(81)의 표면은 오목한 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 오목한 곡면은 광 출사면이 될 수 있다.

또한 발광 소자 패키지는 몸체(10)의 외측으로 노출된 리드부(23,24,33,34)를 보호부(17,18)로 보호해 줌으로써, 습기 침투를 억제하고, 리드 프레임(21,31)의 변색이나 산화를 억제할 수 있다.

실시예에 따른 발광소자 패키지는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광소자 패키지가 어레이된 구조를 포함하며, 도 7 및 도 8에 도시된 표시 장치, 도 9에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.

도 7은 실시 예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 7를 참조하면, 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 발광 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.

상기 도광판(1041)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.

상기 발광모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.

상기 발광모듈(1031)은 상기 바텀 커버(1011) 내에 적어도 하나가 배치되며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 모듈 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)를 포함하며, 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다. 상기 모듈 기판은 인쇄회로기판(printed circuit board)일 수 있지만, 이에 한정하지 않는다. 또한 상기 모듈 기판(1033)은 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 모듈 기판(1033)는 제거될 수 있다. 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다. 따라서, 발광소자 패키지(100)에서 발생된 열은 방열 플레이트를 경유하여 바텀 커버(1011)로 방출될 수 있다.

상기 복수의 발광소자 패키지(100)는 상기 모듈 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(100)는 상기 도광판(1041)의 일 측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 실시 예에 따른 복수의 발광소자 패키지(100)는 도 2와 같이, 몸체(10)의 외측에 보호부(17,18)를 이용하여 리드부(23,33)를 보호함으로써, 발광 모듈(1031)의 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 상기 표시 패널(1061)로 공급함으로써, 상기 표시 패널(1061)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 발광모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버(미도시)와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 상기 발광 모듈(1031)로부터 제공된 광을 투과 또는 차단시켜 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비전과 같은 영상 표시 장치에 적용될 수 있다.

상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장 이상의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트(diffusion sheet), 수평 및 수직 프리즘 시트(horizontal/vertical prism sheet), 및 휘도 강화 시트(brightness enhanced sheet) 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1061)로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 발광 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

도 8은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자 패키지(100)가 어레이된 모듈 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.

상기 모듈 기판(1120)과 상기 발광소자 패키지(100)는 발광 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(미도시)으로 정의될 수 있다.

상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methy methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 상기 표시 패널(1155)으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.

상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.

도 9는 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 조명 장치(1500)는 케이스(1510)와, 상기 케이스(1510)에 설치된 발광모듈(1530)과, 상기 케이스(1510)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1520)를 포함할 수 있다.

상기 케이스(1510)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.

상기 발광 모듈(1530)은 모듈 기판(1532)과, 상기 모듈 기판(1532)에 탑재되는 실시 예에 따른 발광소자 패키지(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100)는 복수개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격되어 어레이될 수 있다.

상기 모듈 기판(1532)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, FR-4 기판 등을 포함할 수 있다.

또한, 상기 모듈 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.

상기 모듈 기판(1532) 상에는 적어도 하나의 발광소자 패키지(100)가 탑재될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(100) 각각은 적어도 하나의 LED(LED: Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색 등과 같은 가시 광선 대역의 발광 다이오드 또는 자외선(UV, Ultra Violet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(100)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.

상기 연결 단자(1520)는 상기 발광모듈(1530)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 상기 연결 단자(1520)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1520)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.

이상에서 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 실시 예들이 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.

또한, 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.

10,111: 몸체 25,35,112: 캐비티
21,31,121,131: 리드 프레임 17,18,117,118: 보호부
46: 연결 프레임 23,33,123,124,133,134: 리드부
120,120A,120B,130,130A,130B: 홈
71,72,141: 발광 칩 81,145: 몰딩 부재
100: 발광소자 패키지

Claims

캐비티를 갖는 몸체;
상기 캐비티의 바닥에 배치된 제1 및 제2리드 프레임을 포함하는 복수의 리드 프레임;
상기 몸체의 제1측면으로부터 상기 몸체의 제1측면보다 돌출된 제1보호부;
상기 제1리드 프레임으로부터 돌출되며, 적어도 일부가 상기 몸체의 제1측면으로부터 상기 제1보호부보다 더 돌출된 제1리드부;
상기 몸체의 제2측면으로부터 상기 몸체의 제2측면보다 돌출된 제2보호부;
상기 제2리드 프레임으로부터 돌출되며, 적어도 일부가 상기 몸체의 제2측면으로부터 상기 제2보호부보다 더 돌출된 제2리드부;
상기 복수의 리드 프레임 중 적어도 한 리드 프레임 위에 배치된 발광 칩; 및
상기 발광 칩 위에 몰딩되며 상기 캐비티에 형성된 몰딩 부재를 포함하는 발광 소자 패키지.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2보호부는 수지 재질로 형성되는 발광 소자 패키지.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2보호부는 상기 몸체의 재질로 형성되는 발광소자 패키지.
제3항에 있어서, 상기 제1리드부는 복수로 배치되며, 상기 제1보호부는 복수의 제1리드부 사이에 배치되는 발광 소자 패키지.
제4항에 있어서, 상기 제2리드부는 복수로 배치되며, 상기 제2보호부는 복수의 제2리드부 사이에 배치되는 발광 소자 패키지.
제5항에 있어서, 상기 제1보호부는 상기 복수의 제1리드부의 끝단에 대해 오목한 제1홈을 구비하는 발광 소자 패키지.
제6항에 있어서, 상기 제2보호부는 상기 복수의 제2리드부의 끝단에 대해 오목한 제2홈을 구비하는 발광 소자 패키지.
제7항에 있어서, 상기 제1홈 및 제2홈의 너비는 상기 제1 및 제2보호부의 너비보다 넓은 너비로 형성되는 발광 소자 패키지.
제1항에 있어서, 상기 제1리드부 및 제2리드부는 상기 제1 및 제2보호부로부터 적어도 1 ㎛ 이상 돌출되는 발광 소자 패키지.
제5항에 있어서, 상기 복수의 제1리드부 및 제2리드부의 각 너비는 상기 제1 및 제2보호부의 각 너비와 동일한 너비로 형성되는 발광 소자 패키지.
제1항에 있어서, 있어서, 상기 제1 및 제2리드부는 상기 몸체의 제1 및 제2측면으로부터 100-200㎛ 범위로 돌출되는 발광 소자 패키지.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광 소자 패키지; 및
상기의 발광 소자 패키지가 배열된 모듈 기판을 포함하는 발광 모듈.