KR101844477B1 - 발광 소자 패키지 - Google Patents

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Abstract

발광 소자 패키지는 제1 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임과 이격되어 배치되는 제2 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 사이에 이격되어 배치되며, 서로 마주보는 제1 변과 제2 변의 길이가 다른 제3 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임 위에 배치되는 제1 발광 소자, 상기 제2 리드 프레임 위에 배치되는 제2 발광 소자, 및 상기 제3 리드 프레임 위에 배치되는 제너 다이오드를 포함한다.

Description

발광 소자 패키지{A Light emitting device package}
본 발명은 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(Light Emitting Device)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종으로, 기존의 형광등, 백열등을 대체하여 차세대 광원으로서 각광받고 있다.
발광 다이오드는 반도체 소자를 이용하여 빛을 생성하므로, 텅스텐을 가열하여 빛을 생생하는 백열등이나, 또는 고압 방전을 통해 생성된 자외선을 형광체에 충돌시켜 빛을 생성하는 형광등에 비해 매우 낮은 전력만을 소모한다.
또한, 발광 다이오드는 반도체 소자의 전위 갭을 이용하여 빛을 생성하므로 기존의 광원에 비해 수명이 길고 응답특성이 빠르며, 친환경적 특징을 갖는다.
이에 따라, 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가하고 있다.
실시예는 제너 다이오드와 본딩되는 와이어의 길이를 감소시키고, 응력에 의한 파괴를 방지할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 제1 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임과 이격되어 배치되는 제2 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 사이에 이격되어 배치되며, 서로 마주보는 제1 변과 제2 변의 길이가 다른 제3 리드 프레임, 상기 제1 리드 프레임 위에 배치되는 제1 발광 소자, 상기 제2 리드 프레임 위에 배치되는 제2 발광 소자, 및 상기 제3 리드 프레임 위에 배치되는 제너 다이오드를 포함한다. 상기 마주보는 제1 변과 제2 변은 서로 수평일 수 있다.
상기 제3 리드 프레임은 상기 제3 리드 프레임의 제1 변과 제2 변 사이에 배치되는 제3 변 및 제4 변을 포함하며, 상기 제3 리드 프레임의 제3 변은 상기 제1 리드 프레임의 제1 변과 평행하도록 마주보고, 상기 제3 리드 프레임의 제4 변은 상기 제2 리드 프레임의 제1 변과 평행하도록 마주볼 수 있다.
상기 제3 리드 프레임의 제1 변의 길이는 상기 제3 리드 프레임의 제2 변의 길이보다 작을 수 있다. 상기 제3 리드 프레임의 제1 변의 길이는 상기 제3 리드 프레임의 제2 변의 길이의 6분 1 이상일 수 있다.
상기 제3 리드 프레임의 제1 변의 길이는 150um ~ 250um이고, 상기 제3 리드 프레임의 제2 변의 길이는 750um ~ 900um일 수 있다. 상기 제3 리드 프레임의 제1 변에 인접하는 상기 제1 리드 프레임의 꼭지점과 상기 제2 리드 프레임의 꼭지점 사이의 거리는 450um ~ 550um일 수 있다.
상기 제3 리드 프레임의 제2 변에 인접하는 상기 제1 리드 프레임의 꼭지점과 상기 제2 리드 프레임의 꼭지점 사이의 거리는 1100um ~ 1200um일 수 있다. 상기 제3 리드 프레임의 제1 변으로부터 상기 제너 다이오드 사이의 거리는 80um ~ 120um일 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 일단은 상기 제너 다이오드에 본딩되고, 다른 일단은 상기 제1 리드 프레임의 제1 영역에 본딩되는 제1 와이어를 더 포함하며, 상기 제1 리드 프레임의 제1 영역은 상기 제3 리드 프레임의 제1 변에 인접하는 상기 제1 리드 프레임의 제1 꼭지점으로부터 제1 거리 이내의 영역이며, 상기 제1 거리는 상기 제1 리드 프레임의 제1 꼭지점으로부터 제1 지점까지의 거리이고, 상기 제1 지점은 제1 수직선이 상기 제1 리드 프레임의 제1 꼭지점과 인접하는 상기 제1 리드 프레임의 제2 변과 만나는 지점이며, 상기 제1 수직선은 상기 제3 리드 프레임의 제2 변에 인접하는 상기 제1 리드 프레임의 제2 꼭지점으로부터 상기 제1 리드 프레임의 제2 변에 수직한 직선일 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 일단은 상기 제너 다이오드에 본딩되고, 다른 일단은 상기 제2 리드 프레임의 제2 영역에 본딩되는 제2 와이어를 더 포함하며, 상기 제2 리드 프레임의 제2 영역은, 상기 제3 리드 프레임의 제1 변에 인접하는 상기 제2 리드 프레임의 제1 꼭지점으로부터 제2 거리 이내의 영역이며, 상기 제2 거리는 상기 제2 리드 프레임의 제1 꼭지점으로부터 제2 지점까지의 거리이고, 상기 제2 지점은 제2 수직선이 상기 제2 리드 프레임의 제1 꼭지점과 인접하는 상기 제2 리드 프레임의 제2 변과 만나는 지점이며, 상기 제2 수직선은 상기 제3 리드 프레임의 제2 변에 인접하는 상기 제2 리드 프레임의 제2 꼭지점으로부터 상기 제2 리드 프레임의 제2 변에 수직한 직선일 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 캐비티를 갖는 몸체 및 상기 캐비티 내에 채워지는 수지층을 더 포함하며, 상기 제1 리드 프레임, 상기 제2 리드 프레임, 및 상기 제3 리드 프레임 각각은 상기 몸체 내에 서로 이격하여 배치되고, 상면을 상기 몸체로부터 노출할 수 있다.
실시 예는 제너 다이오드와 본딩되는 와이어의 길이를 감소시키고, 응력에 의한 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자의 제1 측면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자의 제2 측면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 소자의 제3 측면도를 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 발광 소자의 제4 측면도를 나타낸다.
도 7은 도 1에 도시된 발광 소자의 저면도를 나타낸다.
도 8은 도 1에 도시된 발광 소자의 단면도를 나타낸다.
도 9는 도 1에 도시된 발광 소자의 리드 프레임을 나타낸다.
도 10은 도 9에 도시된 리드 프레임 일부의 확대도를 나타낸다.
도 11은 도 10에 도시된 제너 다이오드와 제1 내지 제6 와이어들을 나타내는 평면도이다.
도 12는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 13a는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 13b는 도 13a에 도시된 표시 장치의 광원 부분의 단면도이다.
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.
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 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 평면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제1 측면도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제2 측면도를 나타내고, 도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제3 측면도를 나타내고, 도 6은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 제4 측면도를 나타내고, 도 7은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타내고, 도 8은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 몸체(110), 제1 리드 프레임(Lead frame, 122), 제2 리드 프레임(124), 제3 리드 프레임(126), 제1 발광 소자(132), 제2 발광 소자(134), 제너 다이오드(Zenor diode, 140), 제1 내지 제6 와이어들(151 내지 156), 및 수지층(610)을 포함한다. 수지층(610)은 도 8에만 도시한다.
몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(110)의 상면 형상은 발광 소자(100)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
몸체(110)는 상부가 개방되고, 바닥(101)과 측면(103)으로 이루어진 캐비티(cavity, 105)를 갖는다. 캐비티(105)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(105)의 변은 바닥에 대해 0°보다 크고 90°와 같거나 큰 경사각을 가질 수 있다.
캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 원형, 타원형, 다각형(예컨대, 사각형)일 수 있다. 캐비티(105)의 꼭지점은 곡선일 수 있다. 예컨대, 캐비티(105)를 위에서 바라본 형상은 전체적으로 8각형의 형상일 수 있다.
제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124), 및 제3 리드 프레임(126)은 서로 전기적으로 분리되도록 몸체(110) 내에 배치된다. 제1 리드 프레임(122)은 몸체(110)의 캐비티(105)의 일 측에 배치되고, 제2 리드 프레임(124)은 몸체(110)의 캐비티(105)의 타 측에 배치되고, 제3 리드 프레임(126)은 제1 리드 프레임(122)과 제2 리드 프레임(124) 사이의 캐비티(105)에 배치될 수 있다.
제1 리드 프레임 내지 제3 리드 프레임(122 내지 126) 각각은 몸체(110)의 바닥(101)을 관통하여, 각각의 하면이 몸체(110) 외부로 노출된다. 제1 리드 프레임(122)과 제3 리드 프레임(126) 사이 및 제2 리드 프레임(124)과 제3 리드 프레임(126) 사이에는 몸체(110)의 바닥(101)이 위치하며, 몸체(110)의 바닥은 제1 리드 프레임 내지 제3 리드 프레임들(122 내지 126) 상호 간을 전기적으로 절연시킬 수 있다.
또한 제1 리드 프레임(122)의 일부는 몸체(110)의 일 측면을 관통하여 외부로 노출되고, 제2 리드 프레임(124)의 일부는 몸체(110)의 다른 일 측면을 관통하여 외부로 노출되고, 제3 리드 프레임(126)의 일부는 몸체(110)의 또 다른 일 측면을 관통하여 외부로 노출될 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 제1 리드 프레임 내지 제3 리드 프레임(122 내지 126)의 사시도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 제1 리드 프레임(122)은 제1 메인 전극(201) 및 제1 메인 전극(201)으로부터 분기하는 다수의 서브 전극들(211,212,213,214)을 포함한다.
제1 메인 전극(201)은 제1 발광 소자(132)를 실장한다. 다수의 서브 전극들(211,212,213,214)은 제1 서브 전극들(211,212) 및 제2 서브 전극들(213,214)을 포함한다.
제1 서브 전극들(211,212)은 제1 메인 전극(201)의 제1 측부로부터 제1 방향으로 분기할 수 있다. 제2 서브 전극들(213,214)은 제1 메인 전극(201)의 제2 측부로부터 제2 방향으로 분기하고, 분기된 부분들은 제3 방향으로 확장되어 합쳐지고, 합쳐진 부분(215)은 제4 방향으로 확장될 수 있다.
이때 제2 측부는 제1 측부와 인접하는 측부일 수 있다. 그리고 제1 방향은 xyz 좌표계의 x축 방향, 예컨대, 제1 좌표(0,0,0)에서 제2 좌표(-1,0,0)로 향하는 방향일 수 있다. 그리고 제2 방향은 xyz 좌표계의 y축 방향, 예컨대 제1 좌표(0,0,0)에서 제3 좌표(0,-1,0)로 향하는 방향일 수 있다. 그리고 제3 방향은 xyz 좌표계의 z축 방향, 예컨대 제1 좌표(0,0,0)에서 제4 좌표(0,0,-1)로 향하는 방향일 수 있다. 그리고 제4 방향은 제1 방향의 반대 방향, 예컨대, 제1 좌표(0,0,0)에서 제5 좌표(1,0,0)로 향하는 방향일 수 있다.
제2 리드 프레임(124)은 제2 메인 전극(203) 및 제2 메인 전극(203)으로부터 분기하는 다수의 서브 전극들(221,222,223,224)을 포함한다.
제2 메인 전극(203)은 제2 발광 소자(134)를 실장한다. 다수의 서브 전극들(221,222,223,224)은 제3 서브 전극들(221,222) 및 제4 서브 전극들(223,224)을 포함한다.
제3 서브 전극들(221,222)은 제2 메인 전극(203)의 제1 측부로부터 제4 방향으로 분기한다. 제4 서브 전극들(22,224)은 제2 메인 전극(203)의 제2 측부로부터 제2 방향으로 분기하고 분기된 부분들은 제3 방향으로 확장되어 합쳐지고, 합쳐진 부분(225)은 제1 방향으로 확장될 수 있다.
제1 서브 전극들(211,212)은 서로 이격하기 때문에, 몸체(110)를 구성하는 수지 재질이 제1 서브 전극들(211, 212) 사이를 충진하여 몸체(110)와 제1 서브 전극들의 결합력이 향상될 수 있다. 같은 이유로 제2 내지 제4 서브 전극들(213,214,221,222,223,224)과 몸체(110)와의 결합력이 향상될 수 있다.
제3 리드 프레임(126)은 제3 메인 전극(205) 및 제3 메인 전극(205)으로부터 분기하는 제5 서브 전극(230)을 포함한다. 제3 메인 전극(205)은 제너 다이오드(140)를 실장한다. 제5 서브 전극(230)은 제3 메인 전극(205)의 제1 측부로부터 제2 방향으로 분기하고 분기된 부분은 제3 방향으로 확장된다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 내지 제3 리드 프레임의 평면도를 나타낸다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제3 리드 프레임(126)은 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 제2 리드 프레임(126)의 제1 변(405) 사이에 배치된다. 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 제2 리드 프레임의 제1 변(405) 각각은 제3 리드 프레임(126)에 인접하여 배치되며, 서로 마주보는 변일 수 있다.
제3 리드 프레임(126)은 서로 마주보는 변들(410,420)의 길이가 서로 다르다. 예컨대, 제3 리드 프레임(126)의 서로 마주보는 제1 변(410))과 제2 변(420)은 길이가 서로 다르며, 서로 평행할 수 있다.
여기서 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제2 변(420)은 제1 리드 프레임(122)으로부터 제2 리드 프레임(124)으로 향하는 방향과 수평일 수 있다. 또는 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제2 변(420)은 제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)과 마주보지 않는 변일 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 제3 리드 프레임(126)은 제1 변(410), 제2 변(420), 제3 변(415), 및 제4 변(425)을 포함하는 사다리꼴 형태일 수 있다. 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)은 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)에 비하여 길이가 상대적으로 작을 수 있다.
제3 리드 프레임(126)의 제3 변(415)은 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)을 연결하며, 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)에 인접하고, 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 마주본다. 또한 제3 리드 프레임(126)의 제3 변(415)과 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 서로 평행일 수 있다.
제3 리드 프레임(126)의 제4 변(425)은 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)을 연결하며, 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)에 인접하고, 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 마주본다. 또한 제3 리드 프레임(126)의 제4 변(425)과 제2 리드 프레임(122)의 제1 변(405)과 서로 평행일 수 있다.
제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제3 변(415)이 만나는 꼭지점을 제3 리드 프레임(126)의 제1 꼭지점(452)이라 하고, 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)과 제4 변(425)이 만나는 꼭지점을 제3 리드 프레임(126)의 제2 꼭지점(454)이라 하고, 제3 리드 프레임(126)의 제3 변(415)과 제2 변(420)이 만나는 꼭지점을 제3 리드 프레임(126)의 제3 꼭지점(456)이라 하고, 제3 리드 프레임(126)의 제4 변(425)과 제2 변(420)이 만나는 꼭지점을 제3 리드 프레임(126)의 제4 꼭지점(458)이라 한다.
제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 인접하는 어느 하나의 변을 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)이라 하고, 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 인접하는 나머지 다른 하나의 변을 제1 리드 프레임(122)의 제3 변(403)이라 한다. 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 마주보는 제1 리드 프레임(122)의 제4 변은 도 10에 도시하지 않는다.
또한 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)이 만나는 꼭지점을 제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)이라 하고, 제1 리드 프레임(122)의 제1 변(401)과 제1 리드 프레임(122)의 제3 변(403)이 만나는 꼭지점을 제1 리드 프레임(122)의 제2 꼭지점(434)이라 한다. 제1 리드 프레임(122)의 나머지 꼭지점들은 도 10에 도시하지 않는다.
제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 인접하는 어느 하나의 변을 제2 리드 프레임(124)의 제2 변(406)이라 하고, 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 인접하는 나머지 다른 하나의 변을 제2 리드 프레임(124)의 제3 변(407)이라 한다. 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 마주보는 제2 리드 프레임(124)의 제4 변은 도 10에 도시하지 않는다.
또한 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 제2 리드 프레임(124)의 제2 변(406)이 만나는 꼭지점을 제2 리드 프레임(124)의 제1 꼭지점(442)이라 하고, 제2 리드 프레임(124)의 제1 변(405)과 제2 리드 프레임(124)의 제3 변(407)이 만나는 꼭지점을 제2 리드 프레임(124)의 제2 꼭지점(444)이라 한다. 제2 리드 프레임(124)의 나머지 꼭지점들은 도 10에 도시하지 않는다.
제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)은 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)과 평행하고, 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)은 제1 리드 프레임(122)의 제3 변(402)과 평행할 수 있다.
제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)의 길이(D1)는 150um ~ 250um이고, 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)의 길이(D2)는 750um ~ 900um일 수 있다.
제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)과 제2 리드 프레임(124)의 제1 꼭지점(442) 사이의 거리(D4)는 450um ~ 550um이고, 제1 리드 프레임(122)의 제2 꼭지점(434)과 제2 리드 프레임(124)의 제2 꼭지점(444) 사이의 거리(D3)는 1100um ~ 1200um일 수 있다.
제3 메인 전극(205) 상에 배치되는 제너 다이오드(140)와 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410) 사이의 거리(D5)는 80um ~ 120um일 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 리드 프레임(122) 상에 배치된다. 예컨대, 제1 발광 소자(132)는 제1 리드 프레임(122)의 제1 메인 전극(201) 상에 배치될 수 있다. 제2 발광 소자(134)는 제2 리드 프레임(124) 상에 배치된다. 예컨대, 제2 발광 소자(134)는 제2 리드 프레임(124)의 제2 메인 전극(203) 상에 배치될 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 제너 다이오드(140)와 제1 내지 제6 와이어들(151 내지 156)을 나타내는 평면도이다.
도 11을 참조하면, 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134) 각각은 제1 전극 패드(510,530) 및 제2 전극 패드(520, 540 참조)를 포함한다. 제1 전극 패드(510,530) 및 제2 전극 패드(520,540)는 전원 공급을 위하여 와이어가 본딩된다.
제너 다이오드(140)는 발광 소자 패키지(100)의 내전압 향상을 위하여 제3 리드 프레임(126) 상에 배치된다. 예컨대, 제너 다이오드(140)는 제3 리드 프레임(126)의 제3 메인 전극(205) 상에 배치될 수 있다.
제1 와이어(151)는 제1 리드 프레임(122)과 제1 발광 소자(132)의 제1 전극 패드(510)를 연결하고, 제2 와이어(152)는 제2 발광 소자(132)의 제2 전극 패드(520)와 제3 리드 프레임(126)을 연결한다. 제3 와이어(153)는 제3 리드 프레임(126)과 제2 발광 소자(134)의 제2 전극 패드(540)를 연결하고, 제4 와이어(154)는 제2 발광 소자(134)의 제1 전극 패드(530)와 제2 리드 프레임(124)을 연결한다.
제5 와이어(155)는 제너 다이오드(140)와 제1 리드 프레임(122)을 연결하고, 제6 와이어(156)는 제너 다이오드(140)와 제2 리드 프레임(124)을 연결한다.
예컨대, 제5 와이어(155)의 일단은 제너 다이오드(140)에 본딩되고, 제5 와이어(155)의 다른 일단은 제1 리드 프레임(122)의 제1 영역(560)에 본딩될 수 있다. 여기서 제1 리드 프레임(122)의 제1 영역(560)은 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)에 인접하는 제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)으로부터 제1 거리(R1) 이내의 영역이며, 제1 거리(R1)는 제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)으로부터 제1 지점(562)까지의 거리이고, 제1 지점(562)은 제1 수직선(501)이 제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)과 인접하는 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)과 만나는 지점이며, 제1 수직선(501)은 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)에 인접하는 제1 리드 프레임(122)의 제2 꼭지점(434)으로부터 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)에 수직한 직선일 수 있다.
또한 제6 와이어(156)의 일단은 제너 다이오드(140)에 본딩되고, 제6 와이어(156)의 다른 일단은 제2 리드 프레임(124)의 제2 영역(570)에 본딩될 수 있다. 여기서 제2 리드 프레임(124)의 제2 영역(570)은 제3 리드 프레임(126)의 제1 변(410)에 인접하는 제2 리드 프레임(124)의 제1 꼭지점(442)으로부터 제2 거리(R2) 이내의 영역이며, 제2 거리(R2)는 제2 리드 프레임(124)의 제1 꼭지점(442)으로부터 제2 지점(572)까지의 거리이고, 제2 지점(572)은 제2 수직선(503)이 제2 리드 프레임(124)의 제2 변(406)과 만나는 지점이며, 제2 수직선(503)은 제3 리드 프레임(126)의 제2 변(420)에 인접하는 제2 리드 프레임(124)의 제2 꼭지점(444)으로부터 제2 리드 프레임(124)의 제2 변(406)에 수직한 직선일 수 있다. 제2 거리(R2)는 제1 거리(R1)와 동일할 수 있다.
제1 리드 프레임(122)의 제1 메인 전극(201)은 제1 수직선(501)을 경계선으로 제1 수직선(501)의 일 측에 위치하는 제1 부분(532)과 다른 일측에 위치하는 제2 부분(534)으로 구분될 수 있다. 제1 리드 프레임(122)의 제1 부분(532)은 제1 리드 프레임(122)의 제1 영역(560)을 포함할 수 있다.
제1 수직선(501)은 제1 리드 프레임(122)의 제2 꼭지점(434)을 지나고, 제1 리드 프레임(122)의 제2 변(402)에 수직인 선이고, 제1 부분(532)은 제1 리드 프레임(122)의 제1 꼭지점(432)을 포함할 수 있다.
제2 리드 프레임(124)의 제2 메인 전극(203)은 제2 수직선(503)을 경계선으로 제2 수직선(503)의 일 측에 위치하는 제3 부분(542)과 다른 일측에 위치하는 제4 부분(544)으로 구분될 수 있다. 제2 리드 프레임(124)의 제3 부분(542)은 제2 리드 프레임(124)의 제2 영역(570)을 포함할 수 있다.
제2 수직선(503)은 제2 리드 프레임(124)의 제2 꼭지점(444)을 지나고, 제2 리드 프레임(124)의 제2 변(406)에 수직인 선이고, 제3 부분(542)은 제2 리드 프레임(124)의 제1 꼭지점(442)을 포함할 수 있다.
제1 발광 소자(132)는 제1 메인 전극(201)의 제2 부분(534) 상에 배치되고, 제1 와이어(151)의 일단은 제1 메인 전극(201)의 제2 부분(534)에 본딩되고, 다른 일단은 제1 발광 소자(132)의 제1 전극 패드(510)에 본딩될 수 있다. 제2 와이어(152)의 일단은 제1 발광 소자(132)의 제2 전극 패드(520)에 본딩되고, 다른 일단은 제3 리드 프레임(126)의 제3 메인 전극(205)에 본딩될 수 있다.
제2 발광 소자(134)는 제2 메인 전극(203)의 제2 부분(544) 상에 배치되고, 제3 와이어(153)의 일단은 제3 메인 전극(205)에 본딩되고, 다른 일단은 제2 발광 소자(134)의 제2 전극 패드(540)에 본딩될 수 있다. 제4 와이어(154)의 일단은 제2 발광 소자(134)의 제1 전극 패드(530)에 본딩되고, 다른 일단은 제2 메인 전극(203)의 제2 부분(544)에 본딩될 수 있다.
제5 와이어(155)의 일단은 제너 다이오드(140)에 본딩되고, 다른 일단은 제1 메인 전극(201)의 제1 부분(532)의 제1 영역(560) 내에 본딩될 수 있다. 제6 와이어(156)의 일단은 제너 다이오드(140)에 본딩되고, 다른 일단은 제2 메인 전극(203)의 제3 부분(542)의 제2 영역(570) 내에 본딩될 수 있다.
실시예는 제1 발광 소자(132)는 제1 메인 프레임(201)의 제2 부분(534)에 배치되고, 제5 와이어(155)의 일단이 제1 리드 프레임(122)의 제1 영역(560)에 본딩되기 때문에 본딩 영역을 충분히 확보할 수 있고, 본딩되는 제5 와이어(155)의 길이를 감소시킬 수 있다. 또한 제2 발광 소자(134)는 제2 메인 프레임(203)의 제2 부분(544)에 배치되고, 제6 와이어(156)의 일단이 제2 리드 프레임(124)의 제2 영역(570)에 본딩되기 때문에 본딩 영역을 충분히 확보할 수 있고, 본딩되는 제6 와이어(156)의 길이를 감소시킬 수 있다.
또한 실시예는 제3 리드 프레임(126)이 마주보는 제1 변(410) 및 제2 변(420)의 길이가 서로 다른 사다리꼴 형태이기 때문에, 발광 소자 패키지(100)의 몸체(110)에 작용하는 응력을 감소시켜 발광 소자 패키지(100)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
도 8에 도시된 수지층(610)은 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)를 밀봉하여 보호하도록 캐비티(105) 내에 충진된다. 수지층(610)은 실리콘 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 수지층(610)은 캐비티(105) 내에 실리콘 또는 수지 재질을 충진한 후, 이를 경화하는 방식으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
수지층(610)은 제1 발광 소자(132) 및 제2 발광 소자(134)에서 방출되는 빛의 특성을 변화하기 위한 형광체를 포함할 수 있으며, 형광체에 의해 발광 소자들(132,134)에서 방출되는 빛이 여기되어 다른 색상을 구현할 수 있다.
예컨대, 발광 소자들(132,134)이 청색 발광 다이오드이고, 형광체는 황색 형광체일 수 있다. 발광 소자들(132,134)이 자외선(UV)을 방출하는 경우에는, R, G, B 삼색의 형광체가 수지층(610)에 첨가되어 백색광을 구현할 수도 있다. 한편, 수지층(610) 상에는 렌즈(미도시)가 더 형성될 수 있고, 렌즈는 발광 소자(100)가 방출하는 빛의 배광을 조절할 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 조명 장치는 광을 투사하는 광원(750)과 상기 광원(750)이 내장되는 하우징(700)과 광원(750)의 열을 방출하는 방열부(740) 및 광원(750)과 방열부(740)를 하우징(700)에 결합하는 홀더(760)를 포함하여 이루어진다.
하우징(700)은 전기 소켓(미도시)에 결합되는 소켓 결합부(710)와, 소켓 결합부(710)와 연결되고 광원(750)이 내장되는 몸체부(730)를 포함한다. 몸체부(730)에는 하나의 공기 유동구(720)가 관통하여 형성될 수 있다.
하우징(700)의 몸체부(730) 상에 복수 개의 공기 유동구(720)가 구비되어 있는데, 공기 유동구(720)는 하나의 공기유동구로 이루어지거나, 복수 개의 유동구를 도시된 바와 같은 방사상 배치 이외의 다양한 배치도 가능하다.
그리고, 광원(750)은 기판(754) 상에 복수의 발광 소자 패키지(752)가 구비된다. 이때 구비되는 발광 소자 패키지(752)는 도 1에 도시된 실시예에 따른 발광 소자 패키지일 수 있다. 여기서, 기판(754)은 하우징(700)의 개구부에 삽입될 수 있는 형상일 수 있으며, 후술하는 바와 같이 방열부(740)로 열을 전달하기 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.
그리고, 광원(750)의 하부에는 홀더(760)가 구비되는데 홀더(760)는 프레임과 또 다른 공기 유동구를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 광원(750)의 하부에는 광학 부재가 구비되어 광원(750)의 발광 소자 패키지(752)에서 투사되는 빛을 확산, 산란 또는 수렴시킬 수 있다.
도 13a는 실시예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타내고, 도 13b는 도 13a에 도시된 표시 장치의 광원 부분의 단면도이다.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 표시 장치는 백라이트 유닛 및 액정 표시 패널(860), 탑 커버(Top cover, 870), 고정부재(850)를 포함한다.
백라이트 유닛은 바텀 커버(Bottom cover, 810)와, 바텀 커버(810)의 내부의 일측에 마련되는 발광 모듈(880)과, 바텀 커버(810)의 전면에 배치되는 반사판(820)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 발광 모듈(880)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(830)과, 도광판(830)의 전방에 배치되는 광학 부재(840)를 포함한다. 액정 표시 장치(860)는 광학 부재(840)의 전방에 배치되며, 탑 커버(870)는 액정 표시 패널(860)의 전방에 마련되며, 고정 부재(850)는 바텀 커버(810)와 탑 커버(870) 사이에 배치되어 바텀 커버(810)와 탑 커버(870)를 함께 고정시킨다.
도광판(830)은 발광 모듈(880)에서 방출되는 광이 면광원 형태로 출사되도록 안내하는 역할을 하고, 도광판(830)의 후방에 배치되는 반사판(820)은 발광 모듈(880)에서 방출된 광이 도광판(830)방향으로 반사되도록 하여 광 효율을 높이는 역할을 한다. 다만, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 도광판(830)의 후면이나, 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다. 여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate; PET)를 사용할 수 있다.
그리고, 도광판(830)은 발광 모듈(880)에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 광학 부재(840)가 도광판(830)의 상부에 구비되어 도광판(830)에서 출사되는 빛을 소정 각도로 확산시킨다. 광학 부재(840)는 도광판(830)에 의해 인도된 빛을 액정 표시 패널(860) 방향으로 균일하게 조사되도록 하다.
광학 부재(840)로는 확산 시트, 프리즘 시트 또는 보호 시트 등의 광학 시트가 선택적으로 적층되거나, 마이크로 렌즈 어레이를 사용할 수도 있다. 이때, 복수 개의 광학 시트를 사용할 수도 있으며, 광학 시트는 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 또는 실리콘 수지 등과 같은 투명 수지로 이루어질 수 있다. 그리고, 상술한 프리즘 시트 내에 형광 시트가 포함될 수도 있음은 상술한 바와 동일하다.
그리고, 광학 부재(840)의 전면에는 액정 표시 패널(860)이 구비될 수 있다. 여기서, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있음은 당연하다.
바텀 커버(810) 상에는 반사판(820)이 놓이게 되고, 반사판(820)의 위에는 도광판(830)이 놓이게 된다. 그리하여 반사판(820)은 방열부재(미도시)와 직접 접촉될 수도 있다. 발광 모듈(880)은 발광 소자 패키지(882) 및 인쇄회로기판(881)을 포함한다. 발광 소자 패키지(882)는 인쇄회로기판(881) 상에 실장된다. 여기서 발광 소자 패키지(881)은 도 1에 도시된 실시예일 수 있다.
인쇄회로기판(881)은 브라켓(812) 상에 접합될 수 있다. 여기서, 브라켓(812)은 발광 소자 패키지(882)의 고정 외에 열방출을 위하여 열전도율이 높은 물질로 이루어질 있고, 도시되지는 않았으나, 브라켓(812)과 발광 소자 패키지(882) 사이에는 열 패드가 구비되어 열 전달을 용이하게 할 수 있다. 그리고, 브라켓(812)는 도시된 바와 같이 'ㄴ'자 타입으로 구비되어, 가로부(812a)는 바텀 커버(810)에 의하여 지지되고, 세로부(812b)는 인쇄회로기판(881)을 고정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
101: 몸체의 바닥 103: 몸체의 측면
105: 캐비티, 110: 몸체,
122: 제1 리드 프레임 124: 제2 리드 프레임
126: 제3 리드 프레임 132: 제1 발광 소자,
134: 제2 발광 소자, 140: 제너 다이오드
150: 제너 다이오드 151 내지 156: 제1~ 제6 와이어들
610: 수지층.

Claims (13)

  1. 캐비티를 포함하는 몸체;
    상기 캐비티의 일 측에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 제1 리드 프레임;
    상기 캐비티의 타 측에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 제2 리드 프레임;
    상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임 사이에 배치되는 제3 리드 프레임;
    상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 제1 발광 소자;
    상기 제2 리드 프레임 상에 배치되는 제2 발광 소자;
    상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결되고 상기 제1 발광 소자와 상기 제2 발광 소자 사이에 배치되는 제너 다이오드;
    상기 제1 발광 소자와 상기 제3 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 제2 와이어, 및
    상기 제2 발광 소자와 상기 제3 리드 프레임을 전기적으로 연결하는 제3 와이어
    를 포함하고,
    상기 제1 리드 프레임은 상기 제2 리드 프레임을 향해 가장 돌출된 제1 끝단부를 포함하고,
    상기 제2 리드 프레임은 상기 제1 리드 프레임을 향해 가장 돌출된 제2 끝단부를 포함하고,
    상기 제1 끝단부를 구성하는 두 개의 변이 이루는 제1 내각은 상기 제2 끝단부를 구성하는 두 개의 변이 이루는 제2 내각과 동일하고,
    상기 제3 리드 프레임은 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임과 각각 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 오버랩되는 영역을 포함하고,
    상기 제1 발광 소자는 상기 제2 와이어와 연결되는 제1 전극 패드를 포함하고,
    상기 제2 발광 소자는 상기 제3 와이어와 연결되는 제2 전극 패드를 포함하고,
    상기 캐비티에 노출된 상기 제1 리드 프레임, 상기 제2 리드 프레임 및 상기 제3 리드 프레임을 포함하는 최소 크기의 사각형을 포함하고,
    상기 사각형은 상기 제1 발광 소자의 제1 전극 패드와 상기 제2 발광 소자의 제2 전극 패드를 통과하는 가상직선에 의해 상부 영역과 하부 영역으로 구분되고,
    상기 제너 다이오드는 상기 사각형의 상부 영역에 배치되고,
    상기 제2, 및 제3 와이어가 상기 제3 리드 프레임과 연결되는 접속 지점은 상기 사각형의 하부 영역에 배치되는 발광 소자 패키지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 와이어는 상기 제1 발광소자와 연결되는 제1 연결 지점 및 상기 제3 리드 프레임과 연결되는 제2 연결 지점을 포함하고,
    상기 제3 와이어는 상기 제2 발광소자와 연결되는 제3 연결 지점 및 상기 제3 리드 프레임과 연결되는 제4 연결 지점을 포함하고,
    상기 제1, 제2 연결 지점을 통과하는 제1 가상직선과 상기 제3, 제4 연결 지점을 통과하는 제2 가상직선은 서로 교차하는 발광 소자 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 리드 프레임은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 제1 변과 제2 변을 포함하고,
    상기 제1 변은 상기 제2 변보다 제1 방향 폭이 작고,
    상기 제2 와이어 및 상기 제3 와이어가 상기 제3 리드 프레임과 연결되는 접속 지점은 상기 제1 리드 프레임에서 상기 제2 리드 프레임을 향한 방향과 수직한 방향으로 상기 제1 변과 오버랩되지 않는 발광 소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 리드 프레임은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 제1 변과 제2 변을 포함하는 발광 소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 변은 상기 제2 변보다 제1 방향 폭이 작은 발광 소자 패키지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 리드 프레임의 제1 변의 길이는 150um 내지 250um이고, 상기 제3 리드 프레임의 제2 변의 길이는 750um 내지 900um인 발광 소자 패키지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 변의 길이는 상기 제2 변의 길이의 1/6 내지 1/3인 발광 소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리드 프레임은,
    일부가 상기 몸체의 일 측면을 관통하여 외부로 노출되고,
    상기 제2 리드 프레임은,
    일부가 상기 몸체의 타 측면을 관통하여 외부로 노출되는 발광 소자 패키지.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제3 리드 프레임은,
    상기 제1 변과 상기 제2 변 사이에 배치되는 제3 변 및 제4 변을 더 포함하고,
    상기 제3 변과 상기 제4 변은,
    상기 제1 변의 중심점과 상기 제2 변의 중심점을 통과하는 제3 가상직선을 기준으로 대칭인 발광 소자 패키지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자 패키지는,
    상기 캐비티 내에 채워지는 수지층을 더 포함하며,
    상기 제1 리드 프레임, 상기 제2 리드 프레임, 및 상기 제3 리드 프레임 각각은 상기 몸체 내에 서로 이격하여 배치되고, 상면을 상기 몸체로부터 노출하는 발광 소자 패키지.
  12. 삭제
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