KR101923688B1 - 발광소자 패키지 및 라이트 유닛 - Google Patents

발광소자 패키지 및 라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 제1 리세스가 제공된 몸체; 상기 몸체의 제1 리세스 내에 배치된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임; 상기 제1 리세스의 측면에 제공된 제2 리세스; 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 상기 제2 리세스 내에 일부 영역이 배치되며, 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 제너 다이오드; 를 포함한다.

Description

발광소자 패키지 및 라이트 유닛 {Light emitting device package and light unit}
실시 예는 발광소자 패키지 및 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 소자이다. 발광소자는 LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode)를 포함한다. 예를 들어, 발광소자는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.
발광소자는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광 원을 구현할 수 있다.
이러한 발광소자는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광소자 패키지로 구현될 수 있으며, 발광소자 패키지는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.
실시 예는 발광소자의 실장 면적 및 발광 균일성을 확보할 수 있는 발광소자 패키지 및 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 경사면이 제공된 제1리세스를 포함하는 몸체; 상기 제1리세스의 경사면에 배치되는 제2리세스; 상기 제1리세스 내에 배치된 몰드부; 상기 몸체의 제1 리세스 내에 배치되며 전기적으로 분리되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임; 상기 제1리세스 내에 배치되며 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 및 상기 제2 리세스 내에 일부 영역이 배치되며, 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 제너 다이오드를 포함하고, 상기 제2리세스는 상기 몸체의 경사면 일부가 제거되어 형성되고, 상기 제2리세스는 상기 몸체의 내측면 및 상기 제2리드 프레임의 상면에 의해 형성되며, 상기 발광소자는 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되고 제1와이어를 통하여 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되며, 상기 제너 다이오드는 상기 제2 리드 프레임 상에 배치되고 제2와이어를 통하여 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되며, 상기 몸체의 일부는 상기 제1리세스 내에서 상기 몰드부 방향으로 상기 제1 리드 프레임의 상면과 상기 제2리드 프레임의 상면보다 높게 돌출되어 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임을 전기적으로 이격시키는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 기판; 상기 기판 위에 배치된 발광소자 패키지; 상기 발광소자 패키지로부터 제공되는 빛이 지나가는 광학 부재; 를 포함하고, 상기 발광소자 패키지는, 제1 리세스가 제공된 몸체; 상기 몸체의 제1 리세스 내에 배치된 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임; 상기 제1 리세스의 측면에 제공된 제2 리세스; 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 상기 제2 리세스 내에 일부 영역이 배치되며, 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 제너 다이오드; 를 포함한다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지 및 라이트 유닛은 발광소자의 실장 면적 및 발광 균일성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 제공된 발광소자를 설명하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 9는 실시 예에 따른 표시장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 조명 장치를 나타낸 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 몸체(10), 제1 리드 프레임(21), 제2 리드 프레임(22), 발광소자(30), 제너 다이오드(40)를 포함할 수 있다.
상기 몸체(10)에 제1 리세스(81)가 제공될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)는 상기 제1 리세스(81) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 와이어 본딩, 플립칩 본딩, 다이 본딩 등에 의하여 상기 제1 리드 프레임(11) 또는 상기 제2 리드 프레임(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 리드 프레임(22)에 제1 와이어(61)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 제너 다이오드(40)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)는 상기 제2 리드 프레임(22)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 리드 프레임(21)에 제2 와이어(62)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 몸체(10)에 제2 리세스(82)가 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)를 이루는 단변에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(81)는 상기 몸체(10)를 따라 제공된 장변 및 단변을 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 제1 리세스(81)의 단변에 제공될 수 있다. 상기 제너 다이오드(40)의 일부 영역은 상기 제2 리세스(82) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)의 반 이상의 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 제1 단자(51)와 제2 단자(52)를 포함할 수 있다. 상기 제1 단자(51)는 상기 제1 리드 프레임(21)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 단자(52)는 상기 제2 리드 프레임(22)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 단자(51) 및 상기 제2 단자(52)는 외부 전원에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 단자(51) 및 상기 제2 단자(52)는 상기 몸체(10)의 장변에 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 단자(51) 및 상기 제2 단자(52)가 바닥면에 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 발광소자 패키지는 측면 발광형으로 구현될 수 있다.
측면 발광형 발광소자 패키지의 경우 상부 발광형 발광소자 패키지에 비하여 단변의 길이가 짧게 제공된다. 또한 ESD(electrostatic discharge)로부터 상기 발광소자(30)를 보호하기 위하여 ESD 보호소자로서 상기 제너 다이오드(40)가 적용될 수 있다. 이때, 종래 발광소자 패키지에 의하면, 상기 제너 다이오드(40)의 배치 공간을 확보하기 위하여 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치되지 못하고 일측으로 치우쳐서 배치되게 된다. 이에 따라, 상기 발광소자(30)로부터 발광되는 빛이 외부로 방출됨에 있어 균일하게 제공되지 못하는 현상이 발생된다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있는 방안을 제공한다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 상기 제너 다이오드(40)의 일부 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치됨으로써, 상기 발광소자(30)가 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있게 된다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)의 반 이상의 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치되도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있게 되며, 상기 발광소자(30)로부터 발광되는 빛과 상기 몸체(10)에서 반사되는 빛이 균일하게 외부로 제공될 수 있게 된다.
상기 몸체(10)는 실리콘 재료, 세라믹 재료, 수지 재료 중에서 어느 하나로 구현될 수 있다. 상기 몸체(10)는, 예컨대, 실리콘(silicon), 실리콘 카바이드(silicon carbide: SiC), 질화 알루미늄(aluminum nitride; AlN), 폴리프탈아마이드(polyphthalamide: PPA), 고분자액정(Liquid Crystal Polymer: LCP) 중 적어도 한 재질로 구현될 수 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
또한, 몸체(10)는 단층 또는 다층 기판의 구조물로 형성되거나, 사출 성형될 수 있으며, 이러한 몸체(10)의 형상이나 구조물에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(10)의 제1 리세스(81) 내에 몰드부(70)가 제공될 수 있다. 상기 몰드부(70)는 상기 발광소자(30) 둘레에 제공되어 상기 발광소자(30)를 보호할 수 있다. 상기 몰드부(70)는 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 상기 발광소자(30)로부터 제공되는 제1 파장대역의 빛을 입사 받고, 변환된 제2 파장대역의 빛을 발광할 수 있다. 상기 몰드부(70)는 예컨대 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명한 수지 재료로 구현될 수 있다. 또한, 상기 몰드부(70)의 표면은 편평하게 제공될 수도 있으며, 오목하거나 볼록한 형상으로 제공될 수도 있다. 상기 몰드부(70)에는 적어도 한 종류의 형광체가 첨가될 수도 있다. 예컨대, 형광체는 YAG, TAG, Silicate, Nitride 또는 Oxynitride계 형광체일 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 발광소자 패키지에 제공된 발광소자를 설명하는 도면이다.
실시 예에 따른 상기 발광소자(100)는 전극층(102), 제2 도전형 반도체층(104), 활성층(106), 제1 도전형 반도체층(108)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전극층(102)은 오믹층, 반사전극, 결합층, 전도성 기판 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 오믹층은 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
또한, 상기 반사전극은 Al, Ag, 혹은 Al이나 Ag를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.
또한, 상기 결합층은 니켈(Ni), 금(Au) 등을 이용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 전도성 기판은 효율적으로 캐리어을 주입할 수 있도록 전기 전도성이 우수한 금속, 금속합금, 혹은 전도성 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 기판은 구리(Cu), 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni-nickel), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(108)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(108)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층(108)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(108)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
상기 활성층(106)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(106)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(106)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN , GaAs,/AlGaAs(InGaAs), GaP/AlGaP(InGaP) 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
상기 활성층(106)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(106)의 밴드 갭보다는 높은 밴드 갭을 갖을 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(104)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3-족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(104)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
실시 예에서 상기 제1 도전형 반도체층(108)은 N형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(104)은 P형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(104) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 갖는 반도체 예컨대 N형 반도체층을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
도 4 및 도 5는 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시된 발광소자 패키지를 설명함에 있어서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 몸체(10)에 제1 리세스(81)가 제공될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)는 상기 제1 리세스(81) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 와이어 본딩, 플립칩 본딩, 다이 본딩 등에 의하여 상기 제1 리드 프레임(11) 또는 상기 제2 리드 프레임(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 리드 프레임(22)에 제1 와이어(61)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 제너 다이오드(40)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)는 상기 제2 리드 프레임(22)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 리드 프레임(21)에 제2 와이어(62)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 몸체(10)에 제2 리세스(82)가 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)를 이루는 단변에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(81)는 상기 몸체(10)를 따라 제공된 장변 및 단변을 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 제1 리세스(81)의 단변에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82) 내에 상기 제너 다이오드(40) 전체가 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있는 방안을 제공한다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 상기 제너 다이오드(40)의 전체 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치됨으로써, 상기 발광소자(30)가 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있게 된다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)의 전체 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치되도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있도록 충분한 공간을 확보할 수 있게 되며, 상기 발광소자(30)로부터 발광되는 빛과 상기 몸체(10)에서 반사되는 빛이 균일하게 외부로 제공될 수 있게 된다.
도 6 및 도 7은 실시 예에 따른 발광소자 패키지의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7에 도시된 발광소자 패키지를 설명함에 있어서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 몸체(10)에 제1 리세스(81)가 제공될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)는 상기 제1 리세스(81) 내에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 발광소자(30)는 와이어 본딩, 플립칩 본딩, 다이 본딩 등에 의하여 상기 제1 리드 프레임(11) 또는 상기 제2 리드 프레임(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리드 프레임(21)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제2 리드 프레임(22)에 제1 와이어(61)를 통하여 연결될 수 있다.
상기 제너 다이오드(40)는 상기 제1 리드 프레임(21) 및 상기 제2 리드 프레임(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)는 상기 제2 리드 프레임(22)에 플립칩 본딩 또는 다이 본딩 등으로 연결될 수 있으며, 상기 제1 리드 프레임(21)에 제2 와이어(62)를 통하여 연결될 수 있다.
실시 예에 의하면, 상기 제1 리드 프레임(21)의 끝단과 상기 제1 리드 프레임(21)의 끝단에 접한 상기 제2 리드 프레임(22)의 끝단이 각각 사선으로 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 와이어(61)를 통하여 상기 발광소자(30)와 상기 제2 리드 프레임(22)을 연결하고, 상기 제2 와이어(62)를 통하여 상기 제너 다이오드(40)와 상기 제1 리드 프레임(21)을 연결함에 있어 공간을 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
상기 몸체(10)에 제2 리세스(82)가 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)의 측면에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 몸체(10)를 이루는 단변에 제공될 수 있다. 상기 제1 리세스(81)는 상기 몸체(10)를 따라 제공된 장변 및 단변을 포함할 수 있다. 상기 제2 리세스(82)는 상기 제1 리세스(81)의 단변에 제공될 수 있다. 상기 제2 리세스(82) 내에 상기 제너 다이오드(40)의 일부 영역이 배치될 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있는 방안을 제공한다. 상기 발광소자(30)는 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 상기 제너 다이오드(40)의 일부 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치됨으로써, 상기 발광소자(30)가 상기 제1 리세스(81)의 중앙 영역에 배치될 수 있게 된다. 예컨대, 상기 제너 다이오드(40)의 반 이상의 영역이 상기 제2 리세스(82) 내에 배치되도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자(30)가 상기 몸체(10)의 중앙 영역에 배치될 수 있도록 충분한 공간을 확보할 수 있게 되며, 상기 발광소자(30)로부터 발광되는 빛과 상기 몸체(10)에서 반사되는 빛이 균일하게 외부로 제공될 수 있게 된다.
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 라이트 유닛에 적용될 수 있다. 상기 라이트 유닛은 복수의 발광소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 8 및 도 9에 도시된 표시 장치, 도 10에 도시된 조명 장치를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 발광 모듈(1031)과, 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 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 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 발광모듈(1031)은 적어도 하나가 제공될 수 있으며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 발광 모듈(1031)은 기판(1033)과 위에서 설명된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 기판(1033) 위에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)가 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 위에 제공될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 다수의 발광소자 패키지(200)는 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광소자 패키지(200)는 상기 도광판(1041)의 일측면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
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 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)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 커버와 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 제1 및 제2 기판, 그리고 제1 및 제2 기판 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 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 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 표시 영역으로 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.
여기서, 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 9는 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광소자 패키지(200)가 어레이된 기판(1020), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1020)과 상기 발광소자 패키지(200)는 발광 모듈(1060)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 발광 모듈(1060), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛으로 정의될 수 있다.
상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 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 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 발광 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 발광 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 10은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 10을 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 형성될 수 있으며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 발광 모듈(1530)은 기판(1532)과, 상기 기판(1532)에 제공되는 실시 예에 따른 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200)는 복수 개가 매트릭스 형태 또는 소정 간격으로 이격 되어 어레이될 수 있다.
상기 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 기판(1532)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등의 코팅층될 수 있다.
상기 기판(1532)에는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)가 배치될 수 있다. 상기 발광소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 LED(Light Emitting Diode) 칩을 포함할 수 있다. 상기 LED 칩은 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 발광모듈(1530)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광소자 패키지(200)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 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 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시 예를 한정하는 것이 아니며, 실시 예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 몸체 21: 제1 리드 프레임
22: 제2 리드 프레임 30: 발광소자
40: 제너 다이오드 51: 제1 단자
52: 제2 단자 61: 제1 와이어
62: 제2 와이어 70: 몰드부
81: 제1 리세스 82: 제2 리세스

Claims (7)

  1. 경사면이 제공된 제1리세스를 포함하는 몸체;
    상기 제1리세스의 경사면에 배치되는 제2리세스;
    상기 제1리세스 내에 배치된 몰드부;
    상기 몸체의 제1 리세스 내에 배치되며 전기적으로 분리되는 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임;
    상기 제1리세스 내에 배치되며 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 및
    상기 제2 리세스 내에 일부 영역이 배치되며, 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 제너 다이오드를 포함하고,
    상기 제2리세스는 상기 몸체의 경사면 일부가 제거되어 형성되고,
    상기 제2리세스는 상기 몸체의 내측면 및 상기 제2리드 프레임의 상면에 의해 형성되며,
    상기 발광소자는 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되고 제1와이어를 통하여 상기 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되며,
    상기 제너 다이오드는 상기 제2 리드 프레임 상에 배치되고 제2와이어를 통하여 상기 제1 리드 프레임과 전기적으로 연결되며,
    상기 몸체의 일부는 상기 제1리세스 내에서 상기 몰드부 방향으로 상기 제1 리드 프레임의 상면과 상기 제2리드 프레임의 상면보다 높게 돌출되어 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임을 전기적으로 이격시키는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제너 다이오드와 상기 발광소자는 같은 평면에 배치되는 발광소자 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제너 다이오드는 상기 제2리세스에 배치되고 상기 제1리세스에 의해 노출되지 않는 발광소자 패키지.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 리드 프레임의 끝단과 상기 제1 리드 프레임의 끝단에 접한 상기 제2 리드 프레임의 끝단은 각각 사선으로 제공되며,
    상기 발광소자는 상기 제1 리세스의 중앙 영역에 배치된 발광소자 패키지.

  6. 삭제
  7. 삭제
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