KR20160145303A - 발광 소자 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시 예는 패키지 몸체, 상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 및 제2 리드 프레임들, 및 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 패키지 몸체는 상기 패키지 몸체의 하면으로부터 돌출되는 제1 돌출부, 상기 제1 돌출부에 마련되고, 측면과 바닥을 갖는 홈부, 상기 홈부의 바닥으로부터 돌출되고, 상기 홈부의 측면으로부터 이격하는 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부의 하단은 상기 패키지 몸체의 하면 아래에 위치하고, 상기 홈부의 바닥은 상기 패키지 몸체의 하면 위에 위치한다.
Description
실시 예는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode:LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL:Cold Cathode Fluorescenece Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.
조명 장치나 표시 장치에는 발광 소자 패키지가 널리 사용되고 있다. 발광 소자 패키지는 일반적으로 몸체, 몸체 내에 위치하는 리드 프레임들, 및 리드 프레임들 중 어느 하나에 위치하는 발광 소자(예컨대, LED)를 포함할 수 있다.
실시 예는 패키지 몸체에 크랙 발생을 방지할 수 있는 발광 소자 패키지를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체; 상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 및 제2 리드 프레임들; 및 상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며, 상기 패키지 몸체는 상기 패키지 몸체의 하면으로부터 돌출되는 제1 돌출부; 상기 제1 돌출부에 마련되고, 측면과 바닥을 갖는 홈부; 및 상기 홈부의 바닥으로부터 돌출되고, 상기 홈부의 측면으로부터 이격하는 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부의 하단은 상기 패키지 몸체의 하면 아래에 위치하고, 상기 홈부의 바닥은 상기 패키지 몸체의 하면 위에 위치한다.
상기 홈부의 측면과 상기 제2 돌출부 간의 이격 거리와 상기 제2 돌출부의 상단의 직경 간의 비율은 1:1.5 ~ 1:3.5일 수 있다.
상기 홈부의 바닥으로부터 상기 제2 돌출부의 하단까지의 제1 거리는 상기 홈부의 바닥으로부터 상기 제1 돌출부의 하단까지의 제2 거리보다 작을 수 있다.
상기 제2 돌출부의 외주면과 상기 홈부의 바닥이 이루는 각도는 91° ~ 130°일 수 있다.
상기 패키지 몸체는 100℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 PCT 수지로 이루어질 수 있다.
상기 홈부의 직경은 상기 홈부 바닥에서 상기 제1 돌출부의 하단 방향으로 갈수록 증가할 수 있다.
상기 제1 및 제2 리드 프레임들 각각은 상기 패키지 몸체를 관통하여 상기 패키지 몸체의 측면과 하면 상에 배치되도록 절곡되고, 상기 제1 돌출부는 상기 패키지 몸체의 하면 상에 배치되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임들의 말단 부분들 사이에 위치할 수 있다.
상기 패키지 몸체의 하면 상에 배치되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임들의 말단 부분들은 상기 제1 돌출부와 이격할 수 있다.
상기 발광 소자 패키지는 상기 패키지 몸체는 상면에 상기 제1 및 제2 리드 프레임들 각각의 상부면 일부를 노출하는 캐비티(cavity)를 가지며, 상기 발광 소자는 상기 캐비티 내에 위치하고, 상기 발광 소자를 감싸도록 캐비티 내에 배치되는 수지층을 더 포함할 수 있다.
실시 예는 패키지 몸체 형성을 위한 사출물 수축시 발생하는 패키지 몸체의 크랙을 방지할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 CD방향의 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 지지 돌출부, 홈부, 및 사출물 돌출부의 확대도를 나타낸다.
도 7은 사출물 경화시 패키지 몸체의 홈부의 바닥에 발생하는 크랙을 나타낸다.
도 8은 실시 예에 따른 패키지 몸체의 홈부의 바닥을 나타낸다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 저면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 AB 방향의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 CD방향의 단면도를 나타낸다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 지지 돌출부, 홈부, 및 사출물 돌출부의 확대도를 나타낸다.
도 7은 사출물 경화시 패키지 몸체의 홈부의 바닥에 발생하는 크랙을 나타낸다.
도 8은 실시 예에 따른 패키지 몸체의 홈부의 바닥을 나타낸다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프를 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 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 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.
도 1은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 평면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 저면도를 나타내고, 도 3은 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 AB 방향의 단면도를 나타내고, 도 4는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 CD방향의 단면도를 나타내고, 도 5는 도 1에 도시된 발광 소자 패키지(100)의 EF 방향의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 발광 소자 패키지(100)는 패키지 몸체(110), 제1 리드 프레임(122), 제2 리드 프레임(124), 발광 소자(130), 와이어(140), 및 수지층(150)을 포함한다.
패키지 몸체(110)는 유리 전이 온도(Glass Transition Temperature)가 낮고, 사출 성형이 가능한 수지 재질, 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide), 또는 PCT 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 패키지 몸체(110)는 100℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 수지(예컨대, PCT 수지)로 이루어질 수 있다.
패키지 몸체(110)는 측면(101) 및 바닥(102)으로 이루어지는 캐비티(cavity, 103, 도 4 참조)를 가질 수 있으며, 캐비티(103)의 측면(101)은 바닥(102)을 기준으로 일정한 각도만큼 기울어진 경사면일 수 있다. 캐비티(103)는 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 각각의 상부면의 일부를 노출할 수 있다.
패키지 몸체(110)의 상면의 형상은 발광 소자(130)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 또는 원형 등과 같이 다양하게 구현될 수 있으며, 캐비티(103)의 형상도 컵 형상, 또는 오목한 용기 형상 등과 같이 다양하게 구현될 수 있다.
제1 리드 프레임(122) 및 제2 리드 프레임(124)은 열 배출이나 발광 소자(130)의 배치를 고려하여 서로 전기적으로 분리되도록 패키지 몸체(110)의 표면에 배치될 수 있다. 제1 리드 프레임(122)과 제2 리드 프레임(124)은 전기적으로 분리되도록 서로 이격될 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임들(122, 124)은 도전성 물질, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나로 형성되거나, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임들(122, 124)의 표면에는 발광 소자(130)에서 방출된 빛을 반사시킬 수 있는 반사 물질(미도시)이 코팅될 수도 있다.
제1 및 제2 리드 프레임들(122,124)의 상부면의 적어도 일부는 패키지 몸체(110)의 캐비티(103)로 노출될 수 있다.
발광 소자(130)는 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 중 어느 하나에 배치되고, 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124)과 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124)을 통하여 외부로부터 전원을 공급받을 수 있다.
예컨대, 발광 소자(130)는 패키지 몸체(110)의 캐비티(103)에 의하여 노출되는 제1 리드 프레임(122)의 상부면 상에 배치될 수 있고, 와이어(140)에 의하여 제2 리드 프레임(124)과 전기적으로 연결될 수 있다.
발광 소자(130)는 수직형 발광 다이오드, 수평형 발광 다이오드, 또는 플립칩형 발광 다이오드일 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 각각의 일 부분은 패키지 몸체(110)을 통과하여 패키지 몸체(110) 밖으로 노출될 수 있으며, 노출된 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 각각의 일 부분은 패키지 몸체(110)의 외주면, 예컨대, 측면 및 하면 상에 배치될 수 있다.
예컨대, 패키지 몸체(110) 밖으로 노출되는 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 각각의 일 부분은 패키지 몸체(110)의 외주면의 형상에 맞추어 1번 이상 절곡될 수 있다.
패키지 몸체(110) 밖으로 노출되는 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124) 각각의 일 부분에서 패키지 몸체(110)의 하면 상에 배치되는 말단 부분은 인쇄회로기판(미도시) 등에 전기적으로 연결될 수 있다.
수지층(140)은 발광 소자(130)를 감싸도록 패키지 몸체(110)의 캐비티(103)를 채우고, 발광 소자(130)를 외부 환경으로부터 보호한다.
수지층(140)은 에폭시 또는 실리콘과 같은 무색 투명한 고분자 수지 재질로 이루어질 수 있다. 수지층(140)은 발광 소자(130)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있도록 형광체가 포함될 수 있다.
패키지 몸체(110)는 하면(110a)에 마련되는 지지 돌출부(210), 홈부(220), 및 사출물 돌출부(230)를 가질 수 있다.
패키지 몸체(110)의 지지 돌출부(210)는 패키지 몸체(110)의 하면으로부터 제1 방향으로 돌출될 수 있다. 예컨대, 제1 방향은 패키지 몸체의 상면으로부터 하면으로 향하는 방향일 수 있다.
지지 돌출부(210)는 인쇄 회로 기판에 발광 소자 패키지(100)가 실장될 때, 제1 및 제2 리드 프레임들(122,124)과 함께 패키지 몸체(110)를 지지하는 역할을 할 수 있다.
예컨대, 패키지 몸체(110)의 지지 돌출부(210)는 패키지 몸체(110)의 하면(110a) 상에 배치되는 제1 리드 프레임(122)의 말단 부분(122a)과 패키지 몸체(110)의 하면(110a) 상에 배치되는 제2 리드 프레임(122)의 말단 부분(124a) 사이에 위치할 수 있다.
예컨대, 패키지 몸체(110)의 지지 돌출부(210)의 일 측에 제1 리드 프레임(122)의 말단 부분(122a) 또는 제2 리드 프레임(122)의 말단 부분(124a) 중 어느 하나가 위치할 수 있고, 패키지 몸체(110)의 지지 돌출부(210)의 타 측에 제1 리드 프레임(122)의 말단 부분(122a) 또는 제2 리드 프레임(122)의 말단 부분(124a) 중 어느 하나가 위치할 수 있다. 예컨대, 지지 돌출부(210)를 기준으로 패키지 몸체(110)의 하면(110a)은 형상에 있어서 좌우 대칭 또는 점 대칭일 수 있다.
또한 패키지 몸체(110)의 지지 돌출부(210)는 패키지 몸체(110)의 하면(110a) 상에 배치되는 제1 및 제2 리드 프레임들(122, 124)의 말단 부분들(122a,124a)과 이격하여 위치할 수 있다.
도 2에서 지지 돌출부(210)의 평면 형상은 직사각형 형상이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다각형 또는 원형 등과 같이 다양하게 구현될 수 있다.
패키지 몸체(110)의 홈부(220)는 지지 돌출부(210)에 마련되며, 지지 돌출부(210)의 하단(210a)으로부터 제2 방향으로 함몰되는 구조일 수 있다. 예컨대, 제2 방향은 패키지 몸체의 하면으로부터 상면으로 향하는 방향일 수 있으며, 제1 방향과 반대 방향일 수 있다.
도 2에서는 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 평면 형상은 원형이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 평면 형상은 삼각형, 또는 사각형 등과 같은 다각형 또는 타원형 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
홈부(220)는 지지 돌출부(210)의 외측면(210b) 안쪽에 위치할 수 있으며, 외측면(210b)으로부터 이격하여 위치할 수 있다. 예컨대, 홈부(220)의 중앙과 지지 돌출부(210)의 중앙은 서로 정렬될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
패키지 몸체(110)의 홈부(220)는 바닥(220a)과 측면(220b)을 구비할 수 있으며, 홈부(220)의 바닥(220a)과 측면(220b)이 이루는 각도(θ1)는 둔각일 수 있으며, 홈부(220)의 바닥(220a)과 측면(220b) 사이의 모서리는 라운드 형태가 아닌 각진 형상일 수 있다.
홈부(220)의 직경은 홈부(220) 바닥(220a)에서 지지 돌출부(210)의 말단(210a) 방향으로 갈수록 증가할 수 있다. 이는 성형틀에 주입된 사출물로부터 사출물 주입구의 분리를 용이하게 하기 위함이다.
패키지 몸체(110)의 사출 돌출부(230)는 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)으로부터 제1 방향으로 돌출되며, 홈부(220)의 측면(220b)과 이격하여 위치한다.
사출 장치인 러너(runner)의 사출물 주입구를 통하여 제공되는 사출물(예컨대, 수지)을 성형 틀에 주입시키고, 사출물 주입이 완료되면 러너를 사출물로부터 분리하고, 성형틀에 사출 완료된 사출물을 경화시킴으로써 패키지 몸체(110)가 형성될 수 있다.
패키지 몸체(110)의 사출물 돌출부(230)는 러너(ruuner)의 사출물 주입구가 성형 틀 내에 주입된 사출물로부터 분리될 때, 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 하면(220b)으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 따라서 사출물 돌출부(230)의 형상은 패키지 몸체(110)의 재료, 및 사출물 주입구 분리시 사출물의 경화 정도에 따라 그 형상이 다를 수 있다. 또한 사출물 돌출부(230)의 평면 형상은 사출물 주입구의 형상에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 사출물 돌출부(230)는 오목부 및 볼록부를 갖는 요철 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
사출물 돌출부(230)의 중앙은 패키지 몸체(110)의 하면(110a)의 중앙에 정렬될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 도 5에 도시된 지지 돌출부(210), 홈부(220), 및 사출물 돌출부(230)의 확대도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 지지 돌출부(210)의 말단(210a, 예컨대, 하단)은 패키지 몸체(110)의 하면(110a) 아래에 위치할 수 있고, 홈부(220)의 바닥(220a)은 패키지 몸체(110)의 하면(110a) 위에 위치할 수 있다.
패키지 몸체(110)를 지지하기 위해서 패키지 몸체(110)의 하면(110a)으로부터 지지 돌출부(210)의 말단(210a, 예컨대, 하단)까지의 제1 거리(D1)는 패키지 몸체(110)의 하면(110a)으로부터 제1 및 제2 리드 프레임들(122, 124)의 말단 부분(122a,124a)의 하면까지의 제2 거리(D2)보다 크거나 동일할 수 있다(D1≥D2).
패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)으로부터 사출물 돌출부(230)의 말단(230a, 예컨대, 하단)까지의 제3 거리(D3)는 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)으로부터 지지 돌출부(210)의 말단(210a, 예컨대, 하단)까지의 제4 거리(D4)보다 작을 수 있다(D3<D4).
제3 거리(D3)는 제1 및 제2 거리들(D1,D2)보다 작을 수 있으나(D3<D1, D2), 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제3 거리(D3)는 제1 거리(D1)와 동일할 수 있으며, 이때 사출물 돌출부(230)는 지지 돌출부(210)과 함께 패키지 몸체(110)를 지지할 수 있다.
사출물 돌출부(230)의 외주면과 홈부(220)의 바닥(220a)이 이루는 각도(θ2)는 91° ~ 130°일 수 있다. 이는 성형 틀로부터 사출 완료된 패키지 몸체(110)의 분리를 용이하게 하기 위함이다.
홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 간의 이격 거리(d1)는 사출물 돌출부(230)의 하단의 직경(d2)보다 작을 수 있다(d1<d2).
예컨대, 홈부(220)의 측면(220b)과 홈부(220)의 하면(220a) 간의 경계선(301)과 홈부(220)의 바닥(220a)과 사출물 돌출부(230) 간의 경계선(302) 간의 최소 이격 거리(d1)는 홈부(220)의 바닥(220a)과 사출물 돌출부(230) 간의 경계선(302)의 직경(d2)보다 작을 수 있다.
홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 사이에 위치하는 홈부(220)의 바닥(220a)의 최소폭은 사출물 돌출부(230)의 하단의 직경(d2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 사출물 돌출부(230)의 하단의 직경(d2)은 사출물 돌출부(230) 하단의 서로 다른 2개의 지점들 간의 거리들 중 가장 짧은 거리일 수 있다.
홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 간의 이격 거리(d1)와 사출물 돌출부(230)의 상단의 직경(d2) 간의 비율(d1:d2)은 1:1.5 ~ 1:3.5일 수 있다.
예컨대, 사출물 돌출부(230)의 상단의 직경(d2)은 사출물 돌출부(230)와 홈부(220) 바닥(220a)이 만나는 경계 영역의 최대 직경일 수 있다.
예컨대, 비율(d1:d2)은 1:2 ~ 1:3일 수 있다. 또한 예컨대, 비율(d1:d2)은 1: 2.5일 수 있다. 예컨대, d1=0.16mm일 수 있고, d2=0.4mm일 수 있고, D4는 0.36mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
직경(d2)에 대한 이격 거리(d1)의 비(d2/d1)가 1.5 미만일 경우에는 홈부(220) 바닥(220a)에 크랙(crack)이 발생한다.
사출물 경화시 사출물의 수축에 기인하는 응력이 발생하는데, 홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 사이에 위치하는 홈부(220)의 바닥(220a)의 최소폭이 증가하면, 이러한 응력에 의하여 홈부(220)의 바닥(220a)에 크랙이 발생할 수 있다.
도 7은 사출물 경화시 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)에 발생하는 크랙(C1 내지 D4)을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 이격 거리(d1)은 0.3mm이고, 직경(d2)은 0.4mm이고, 비(d2/d1)가 3분의 4일 때, 홈부(220)의 바닥(220a)에 크랙(crack)이 발생하는 것을 알 수 있다.
그러나 실시 예는 직경(d2)에 대한 이격 거리(d1)의 비(d2/d1)를 1.5 이상으로 하여 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)에 발생하는 크랙을 방지할 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 실시 예는 직경(d2)에 대한 이격 거리(d1)의 비(d2/d1)가 1.5 이상이기 때문에, 패키지 몸체(110)의 홈부(220)의 바닥(220a)에 발생하는 크랙이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 이는 홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 사이에 위치하는 홈부(220)의 바닥(220a)의 최소폭이 작기 때문에, 홈부(220) 바닥(220a)에 작용하는 응력이 작기 때문이다.
직경(d2)에 대한 이격 거리(d1)의 비(d2/d1)가 3.5 초과일 경우에는 홈부(220)의 측면(220b)과 사출물 돌출부(230) 간의 이격 거리(d1)가 너무 좁아져서 사출물에서 사출물 주입구의 분리가 용이하지 않을 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이, 실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체 경화시에 패키지 몸체의 수축에 의한 응력에 견딜 수 있도록 d1(도 6 참조)의 길이를 제한함으로써, 크랙을 방지할 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 장치를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 및 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상일 수 있으며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상일 수 있다. 커버(1100)는 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(1100)는 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기시킬 수 있다. 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 커버(1100)는 방열체(1400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
커버(1100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 광원 모듈(1200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
커버(1100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(1100)는 외부에서 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 불투명할 수 있다. 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
광원 모듈(1200)은 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있으며, 광원 모듈(1200)로부터 발생한 열은 방열체(1400)로 전도될 수 있다. 광원 모듈(1200)은 광원부(1210), 연결 플레이트(1230), 및 커넥터(1250)를 포함할 수 있다. 광원부(1210)는 상술한 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함할 수 있다.
부재(1300)는 방열체(1400)의 상면 위에 배치될 수 있고, 복수의 광원부(1210)들과 커넥터(1250)가 삽입되는 가이드홈(1310)을 갖는다. 가이드홈(1310)은 광원부(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응 또는 정렬될 수 있다.
부재(1300)의 표면은 광 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다.
예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(1300)는 커버(1100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(1200)을 향하여 되돌아오는 빛을 다시 커버(1100) 방향으로 반사할 수 있다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(1400)와 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(1230)와 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(1400)는 광원 모듈(1200)로부터의 열과 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열할 수 있다.
홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)에 수납되는 전원 제공부(1600)는 밀폐될 수 있다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 가질 수 있으며, 가이드 돌출부(1510)는 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 가질 수 있다.
전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납될 수 있고, 홀더(1500)에 의해 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐될 수 있다. 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.
가이드부(1630)는 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 가이드부(1630)는 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 베이스(1650)의 일 면 위에는 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
연장부(1670)는 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입될 수 있고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받을 수 있다. 예컨대, 연장부(1670)는 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)와 폭이 같거나 작을 수 있다. 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결될 수 있고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
내부 케이스(1700)는 내부에 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(1600)가 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
도 10은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 표시 장치(800)는 바텀 커버(810)와, 바텀 커버(810) 상에 배치되는 반사판(820)과, 광을 방출하는 발광 모듈(830, 835)과, 반사판(820)의 전방에 배치되며 발광 모듈(830,835)에서 발산되는 빛을 표시 장치 전방으로 안내하는 도광판(840)과, 도광판(840)의 전방에 배치되는 프리즘 시트들(850,860)을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널(870)과, 디스플레이 패널(870)과 연결되고 디스플레이 패널(870)에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로(872)와, 디스플레이 패널(870)의 전방에 배치되는 컬러 필터(880)를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버(810), 반사판(820), 발광 모듈(830,835), 도광판(840), 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.
발광 모듈은 기판(830) 상에 실장되는 발광 소자 패키지들(835)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있다. 발광 소자 패키지(835)는 상술한 실시 예일 수 있다.
바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 그리고, 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있으며, 도광판(840)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 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE) 등으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 프리즘 시트(850)는 지지 필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성될 수 있으며, 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 제2 프리즘 시트(860)에서 지지 필름 일면의 마루와 골의 방향은, 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사 시트로부터 전달된 빛을 디스플레이 패널(1870)의 전면으로 고르게 분산하기 위함이다.
그리고, 도시되지는 않았으나, 도광판(840)과 제1 프리즘 시트(850) 사이에 확산 시트가 배치될 수 있다. 확산 시트는 폴리에스터와 폴리카보네이트 계열의 재료로 이루어질 수 있으며, 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛을 굴절과 산란을 통하여 광 투사각을 최대로 넓힐 수 있다. 그리고, 확산 시트는 광확산제를 포함하는 지지층과, 광출사면(제1 프리즘 시트 방향)과 광입사면(반사시트 방향)에 형성되며 광확산제를 포함하지 않는 제1 레이어와 제2 레이어를 포함할 수 있다.
실시 예에서 확산 시트, 제1 프리즘시트(850), 및 제2 프리즘시트(860)가 광학 시트를 이루는데, 광학 시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 표시 장치가 구비될 수 있다.
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 해드 램프(head lamp, 900)를 나타낸다. 도 11을 참조하면, 해드 램프(900)는 발광 모듈(901), 리플렉터(reflector, 902), 쉐이드(903), 및 렌즈(904)를 포함한다.
발광 모듈(901)은 기판(미도시) 상에 배치되는 복수의 발광 소자 패키지들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때 발광 소자 패키지는 상술한 실시 예들 중 어느 하나일 수 있다.
리플렉터(902)는 발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛(911)을 일정 방향, 예컨대, 전방(912)으로 반사시킨다.
쉐이드(903)는 리플렉터(902)와 렌즈(904) 사이에 배치되며, 리플렉터(902)에 의하여 반사되어 렌즈(904)로 향하는 빛의 일부분을 차단 또는 반사하여 설계자가 원하는 배광 패턴을 이루도록 하는 부재로서, 쉐이드(903)의 일측부(903-1)와 타측부(903-2)는 서로 높이가 다를 수 있다.
발광 모듈(901)로부터 조사되는 빛은 리플렉터(902) 및 쉐이드(903)에서 반사된 후 렌즈(904)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다. 렌즈(904)는 리플렉터(902)에 의하여 반사된 빛을 전방으로 굴절시킬 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 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 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 패키지 몸체 122: 제1 리드 프레임
124: 제2 리드 프레임 130: 발광 소자
140: 와이어 150: 수지층.
124: 제2 리드 프레임 130: 발광 소자
140: 와이어 150: 수지층.
Claims (9)
- 패키지 몸체;
상기 패키지 몸체에 배치되는 제1 및 제2 리드 프레임들; 및
상기 제1 리드 프레임 상에 배치되는 발광 소자를 포함하며,
상기 패키지 몸체는,
상기 패키지 몸체의 하면으로부터 돌출되는 제1 돌출부;
상기 제1 돌출부에 마련되고, 측면과 바닥을 갖는 홈부;
상기 홈부의 바닥으로부터 돌출되고, 상기 홈부의 측면으로부터 이격하는 제2 돌출부를 포함하며,
상기 제1 돌출부의 하단은 상기 패키지 몸체의 하면 아래에 위치하고, 상기 홈부의 바닥은 상기 패키지 몸체의 하면 위에 위치하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 홈부의 측면과 상기 제2 돌출부 간의 이격 거리와 상기 제2 돌출부의 상단의 직경 간의 비율은 1:1.5 ~ 1:3.5인 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 홈부의 바닥으로부터 상기 제2 돌출부의 하단까지의 제1 거리는 상기 홈부의 바닥으로부터 상기 제1 돌출부의 하단까지의 제2 거리보다 작은 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제2 돌출부의 외주면과 상기 홈부의 바닥이 이루는 각도는 91° ~ 130°인 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 패키지 몸체는 100℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 PCT 수지로 이루어지는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 홈부의 직경은 상기 홈부 바닥에서 상기 제1 돌출부의 하단 방향으로 갈수록 증가하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 리드 프레임들 각각은 상기 패키지 몸체를 관통하여 상기 패키지 몸체의 측면과 하면 상에 배치되도록 절곡되고,
상기 제1 돌출부는 상기 패키지 몸체의 하면 상에 배치되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임들의 말단 부분들 사이에 위치하는 발광 소자 패키지. - 제7항에 있어서,
상기 패키지 몸체의 하면 상에 배치되는 상기 제1 및 제2 리드 프레임들의 말단 부분들은 상기 제1 돌출부와 이격하는 발광 소자 패키지. - 제1항에 있어서,
상기 패키지 몸체는 상면에 상기 제1 및 제2 리드 프레임들 각각의 상부면 일부를 노출하는 캐비티(cavity)를 가지며, 상기 발광 소자는 상기 캐비티 내에 위치하고,
상기 발광 소자를 감싸도록 캐비티 내에 배치되는 수지층을 더 포함하는 발광 소자 패키지.
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- 2015-06-10 KR KR1020150081685A patent/KR102402259B1/ko active IP Right Grant
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