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KR102019504B1 - 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템 Download PDF

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KR102019504B1
KR102019504B1 KR1020120142034A KR20120142034A KR102019504B1 KR 102019504 B1 KR102019504 B1 KR 102019504B1 KR 1020120142034 A KR1020120142034 A KR 1020120142034A KR 20120142034 A KR20120142034 A KR 20120142034A KR 102019504 B1 KR102019504 B1 KR 102019504B1
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 발광소자에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4외측벽 및 내부에 캐비티를 포함하는 몸체; 상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제1외측벽 아래로 연장되며, 상기 제1외측벽에 인접한 제1구멍을 포함하는 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제2외측벽 아래로 연장되며, 상기 제2외측벽에 인접한 제2구멍을 포함하는 제2리드 프레임; 상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및 상기 캐비티 내에 배치된 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩을 포함하며, 상기 몸체는 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제1외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제1연장부, 및 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제2외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제2연장부를 포함한다.

Description

발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}
실시 예는 발광 소자 및 이를 구비한 조명 시스템에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시 예는 리드 프레임 상에 수평한 게이트 트레이스 또는 돌출부를 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시 예는 리드 프레임 내에 수직한 게이트 트레이스 또는 결합부를 포함한 발광소자를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 소자는, 제1 내지 제4외측벽 및 내부에 캐비티를 포함하는 몸체; 상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제1외측벽 아래로 연장되며, 상기 제1외측벽에 인접한 제1구멍을 포함하는 제1리드 프레임; 상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제2외측벽 아래로 연장되며, 상기 제2외측벽에 인접한 제2구멍을 포함하는 제2리드 프레임; 상기 제1 및 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및 상기 캐비티 내에 배치된 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩을 포함하며, 상기 몸체는 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제1외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제1연장부, 및 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제2외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제2연장부를 포함한다.
실시 예는 발광 소자들의 제조에 따른 몸체 재질의 양을 줄일 수 있는 효과가 있다.
실시 예는 리드 프레임 내에 수직한 게이트 트레이스를 배치함으로써, 몸체와의 기밀성을 확보할 수 있다.
실시 예는 리드 프레임 상에 몸체의 외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출된 수평한 게이트 트레이스에 의해 형성된 연장부를 연장부형성함으로써, 몸체와 리드 프레임 사이의 기밀성을 확보할 수 있다.
실시 예는 발광소자의 제조시 커팅 스트레스를 줄여줄 수 있다.
실시 예는 발광소자의 제조시 커팅 스트레스에 의한 리드 프레임, 몸체 및 몰딩 부재 사이의 계면 박리를 억제할 수 있다.
실시 예는 몸체의 외측의 커팅 면을 최소화함으로써, 커팅시 몸체에 전달되는 충격을 줄여줄 수 있다.
실시 예는 발광소자로의 습기 침투를 억제할 수 있다.
실시 예는 발광소자의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광소자 및 이를 구비한 조명 시스템의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 소자의 배면도이다.
도 4는 도 1의 발광 소자의 제1외측벽에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 1의 발광 소자의 제2외측벽에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 1의 발광 소자의 제3외측벽에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 1의 발광 소자의 제4외측벽에서 바라본 도면이다.
도 8내지 도 14는 도 1의 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 15은 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 16은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 17은 도 16의 발광 소자를 제1외측벽에서 바라본 도면이다.
도 18은 도 16의 발광 소자를 제2외측벽에서 바라본 도면이다.
도 19는 제4실시 예에 다른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 20은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 21은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 사시도를 나타낸다.
도 22는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 다른 예를 나타낸 측 단면도이다.
도 23은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 조명 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
실시예들의 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 층 또는 각 구조물의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층 또는 각 구조물의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광소자에 대해 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 평면도이며, 도 2는 도 1의 발광 소자의 측 단면도이고, 도 3은 도 1의 발광 소자의 배면도이며, 도 4는 도 1의 발광 소자의 제1외측벽에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 1의 발광 소자의 제2외측벽에서 바라본 도면이며, 도 6은 도 1의 발광 소자의 제3외측벽에서 바라본 도면이며, 도 8은 도 1의 발광 소자의 제4외측벽에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 8를 참조하면, 발광소자(100)는 캐비티(13) 및 연장부(41,43)를 갖는 몸체(11), 상기 캐비티(13) 내에 배치되며 구멍(23,33)을 갖는 복수의 리드 프레임(21,31)과, 상기 캐비티(13)내에 배치된 발광 칩(61), 및 몰딩 부재(71)를 포함한다.
상기 몸체(11)는 상기 발광 칩(61)에 의해 방출된 파장에 대해, 반사율이 투과율보다 더 높은 물질 예컨대, 70% 이상의 반사율을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 반사율이 70% 이상인 경우, 비 투광성의 재질로 정의될 수 있다. 상기 몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 상기 몸체(11)는 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기의 실리콘은 백색 계열의 수지를 포함한다. 또한 상기 몸체(11) 내에는 산무수물, 산화 방지제, 이형재, 광 반사재, 무기 충전재, 경화 촉매, 광 안정제, 윤활제, 이산화티탄 중에서 선택적으로 첨가될 수 있다. 함유하고 있다. 상기 몸체(11)는 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 성형될 수 있다. 예를 들면, 트리글리시딜이소시아누레이트, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜에테르 등으로 이루어지는 에폭시 수지와, 헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산4-메틸헥사히드로 무수프탈산 등으로 이루어지는 산무수물을, 에폭시 수지에 경화 촉진제로서 DBU(1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecene-7), 조촉매로서 에틸렌 그리콜, 산화티탄 안료, 글래스 섬유를 첨가하고, 가열에 의해 부분적으로 경화 반응시켜 B 스테이지화한 고형상 에폭시 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 상기 몸체(11)는 차광성 물질 또는 확산제가 첨가될 수 있으며, 이러한 물질은 광 투과율을 저감시켜 줄 수 있다. 또한 상기 몸체(11)는 소정의 기능을 갖게 하기 위해서, 열 경화성 수지에 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 차광성 물질, 광 안정제, 윤활제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 적절히 혼합하여도 된다.
상기 몸체(11)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지 재질에 금속 산화물이 첨가될 수 있으며, 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함하며, 상기 몸체(11) 내에 5wt% 이상의 비율로 첨가될 수 있다.
상기 몸체(11)의 소정 영역에는 캐쏘드 마크(cathode mark)가 형성될 수 있다. 상기 캐쏘드 마크는 상기 발광소자(100)의 복수의 리드 프레임(21,31)을 전기적으로 구분하여, 상기 복수의 리드 프레임(21,31)의 극성의 방향에 대한 혼동을 방지할 수 있다.
상기 몸체(11) 내에는 캐비티(13)가 형성되며, 상기 캐비티(13)는 상부가 개방된 오목한 형상을 포함한다. 상기 캐비티(13)는 소자 탑측에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 캐비티(13)의 내측벽(14)은 모서리 부분이 곡면 또는 각면으로 형성될 수 있으며, 상기 캐비티(13)의 바닥 또는 상기 리드 프레임(21,31)의 상면에 대해 소정의 각도(θ2)로 경사지거나 수직하게 형성될 수 있다.
상기 캐비티(13)의 바닥에는 복수의 리드 프레임(21,31)이 배치되며, 상기 복수의 리드 프레임(21,31)은 간극부(12)에 의해 이격된다. 상기 간극부(12)는 상기 몸체(11)와 동일한 재질이거나 다른 절연 재질로 형성될 수 있다.
도 1과 같이, 발광 소자(100)는 제1방향의 길이(X1)와 제2방향의 길이(Y1)가 서로 같거나 다를 수 있다. 예컨대, 제2방향의 길이(Y1)가 제1방향(X1)의 길이에 비해 1.5배 이상 예컨대, 2배 이상으로 길게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1방향의 길이(X1)는 상기 리드 프레임(21,31)의 너비일 수 있으며, 상기 제2방향의 길이(Y1)는 몸체(11)의 길이가 될 수 있다. 이러한 리드 프레임(21,31)과 몸체(11)의 길이에 대해 한정하지는 않는다.
제1리드 프레임(21)은 상기 캐비티(13)의 바닥 영역 중 제1영역에서 상기 몸체(11)의 제1외측벽(1) 아래로 연장된다. 상기 제2리드 프레임(31)은 캐비티(13)의 바닥 영역 중 제2영역에서 상기 몸체(11)의 제2외측벽(2) 아래로 연장된다. 또한 상기 제1리드 프레임(21)은 상기 몸체(11)의 제3 및 제4외측벽(3,4)보다 외측으로 돌출될 수 있으며, 상기 제2리드 프레임(31)은 상기 몸체(11)의 제3 및 제4외측벽(3,4)보다 외측으로 돌출될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1외측벽(1)과 상기 제2외측벽(2)는 서로 반대측 면이며, 상기 제3 및 제4외측벽(3,4)는 서로 반대측 면이 된다.
상기 제1외측벽(1)에는 상기 제1외측벽(1)의 연장 선보다 외측으로 돌출된 제1접착부(41)를 포함하며, 상기 제1연장부(41)는 상기 몸체(11)의 재질로 형성된다. 상기 제1연장부(41)의 외측면은 상기 제1리드 프레임(21)의 상면에 수평한 연장 선상에 대해 수직 예컨대, 90도의 제3각도(θ3)로 형성되며, 상기 제1외측벽(1)과 다른 각도로 형성될 수 있다. 상기 제3각도(θ3)는 다른 예로서, 85도 내지 95도 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1연장부(41)의 외측면은 커팅된 면이며, 상기 제1외측벽(1)은 비 커팅된 면이 된다. 이러한 커팅된 면과 커팅되지 않는 비 커팅된 면의 차이는 표면 거칠기의 차이가 존재할 수 있으며, 예컨대 커팅된 면의 표면 거칠기가 비 커팅된 면의 표면 거칠기보다 더 거칠게 형성될 수 있다. 또한 비 커팅된 면이 클수록 커팅 스트레스가 감소될 수 있다.
상기 제1외측벽(1)은 상기 제1리드 프레임(21)의 상면에 수평한 연장 선상에 대해 90도를 초과하는 제1각도(θ1)로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1각도(θ1)는 91도 내지 95도 범위로 형성될 수 있다.
상기 제2외측벽(2)에는 상기 제2외측벽(2)보다 외측으로 돌출된 제2연장부(43)를 포함하며, 상기 제2연장부(43)는 상기 몸체(11)의 재질로 형성된다. 상기 제2연장부(43)의 외측면은 상기 제2리드 프레임(31)의 상면에 수평한 연장 선상에 대해 수직 즉, 90도의 각도로 형성되며, 상기 제2외측벽(2)과 다른 각도로 형성될 수 있다. 상기 제2연장부(43)의 외측면은 다른 예로서, 85도 내지 95도 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2연장부(43)의 외측면은 커팅된 면이며, 상기 제2외측벽(2)은 비 커팅된 면이 된다. 이러한 커팅된 면과 커팅되지 않는 비 커팅된 면의 차이는 표면 거칠기의 차이가 존재할 수 있으며, 예컨대 커팅된 면의 표면 거칠기가 비 커팅된 면의 표면 거칠기보다 더 거칠게 형성될 수 있다.
상기 제2외측벽(2)은 상기 제2리드 프레임(31)의 상면에 수평한 연장 선상에 대해 90도를 초과하는 각도로 형성될 수 있으며, 이는 제1각도를 참조하기로 한다. 상기 몸체(11)의 제1 내지 제4외측벽(1~4)이 경사진 면으로 형성됨으로써, 몸체 사출 후 몸체(11)의 분리가 용이한 효과가 있다.
상기 제1 및 제2연장부(41,43)의 두께(D4)는 30㎛ 이상 예컨대, 40㎛~80㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이러한 두께(D4)의 범위는 사출 게이트를 위한 범위로서, 사출시 몸체(11)의 점도에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2연장부(41,43)는 상기 두께(D4)의 범위보다 두꺼우면 사출 공정에 따른 시간이 증가하게 되고, 상기 두께(D4)보다 얇으면 사출 공정 시간은 감소될 수 있지만 크랙이 발생되거나 파손될 수 있는 문제가 발생될 수 있다.
또한 상기 제1 및 제2연장부(41,43)의 돌출된 길이(D3)는 10㎛ 이상 예컨대, 10㎛~80㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이러한 길이(D3)의 범위는 최소 10㎛ 이상으로 형성한 경우, 제1 및 제2연장부(41,43)의 파손을 방지할 수 있으며, 또한 습기 침투를 방지할 수 있는 기밀성을 확보할 수 있다.
상기 제1 및 제2연장부(41,43)는 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 외측부(22,32)의 상면에 접착됨으로써, 습기를 효과적으로 차단할 수 있다. 상기 제1 및 제2연장부(41,43)는 사출 성형 공정에서 수평한 게이트 트레이스로 정의될 수 있다. 상기 제1 및 제2연장부(41,43)의 상면은 수평한 면으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2외측벽(1,2)에 대해 90도 이상 예컨대, 91도 이상으로 형성될 수 있다.
상기 캐비티(13)의 바닥에는 복수의 리드 프레임 예컨대, 제1 및 제2리드 프레임(21,31)이 배치된 구조로 도시하였으나, 3개 이상이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 소정 두께를 갖는 금속 플레이트로 형성될 수 있으며, 상기 금속 플레이트의 표면에 다른 금속층이 도금될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 복수의 리드 프레임(21,31)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), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나 또는 2물질의 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 어느 한 층이 합금인 경우, 구리(Cu)와 적어도 한 종류의 금속 합금으로서, 예컨대 구리-아연 합금, 구리-철 합금, 구리- 크롬 합금, 구리-은-철과 같은 합금을 포함한다.
또한, 상기 제1, 2리드 프레임(21,31)은 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 도 2와 같이, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께(T1)는 0.25mm~1.5mm일 수 있으며, 예컨대 0.25mm~0.5mm를 포함한다. 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께(T1)가 상기 범위를 벗어난 경우, 재질 손실과 더블어 발광 소자의 두께가 증가하게 되는 문제가 발생된다. 또한 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 두께(T1)가 너무 얇은 경우, 열 전도율이나 제조 공정에 어려움이 있는 문제가 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 적어도 일부는 캐비티(13)의 바닥에 배치되며, 상기 몸체(11)의 하부에 노출될 수 있다.
상기 제1리드 프레임(21)에는 상기 몸체(11)의 제1외측벽(1)에 인접한 영역에 복수의 제1구멍(23)을 포함한다. 상기 복수의 제1구멍(23)은 서로 이격되며, 상기 제1리드 프레임(21)의 외측면으로부터 소정 거리(D1)로 예컨대, 10㎛ 이상 또는 10㎛~100㎛ 범위로 이격된다. 상기 상기 제1구멍(23)의 위치는 상기 제1리드 프레임(21) 중 상기 제1구멍(23)의 외측에 남아있는 부분(22)이 파손되지 않는 정도 예컨대, 10㎛ 이상으로 이격될 수 있다. 또한 상기 제1구멍(23)의 위치가 상기 몸체(11)의 제1외측벽(1)의 수직한 영역으로부터 너무 이격된 경우, 상기 제1구멍(23)이 사출 게이트(gate)로서의 역할을 하지 못하는 문제가 있다.
상기 제1구멍(23)의 깊이는 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)와 동일하며, 상기 제1구멍(23)의 너비(D2)는 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)와 동일하거나, 다를 수 있으며, 이러한 너비(D2)는 수직한 사출 게이트로 기능하기 위한 너비로서, 예컨대 150㎛~300㎛ 범위로 형성될 수 있다.
상기 제1구멍(23)에는 몸체(11)의 제1결합부(51)가 배치되며, 게이트 트레이스(Trace)로서 역할을 한다. 상기 제1결합부(51)는 상기 제1구멍(23)을 통해 상기 제1리드 프레임(21)의 하면에 노출된다. 상기 제1구멍(23)은 상기 몸체(11)의 영역(A1) 아래에 오버랩되게 배치된다.
상기 제2리드 프레임(31)에는 상기 몸체(11)의 제2외측벽(2)에 인접한 영역에 복수의 제2구멍(33)을 포함한다. 상기 복수의 제2구멍(33)은 서로 이격되며, 상기 제2리드 프레임(31)의 외측면면로부터 소정 거리 예컨대, 상기 D1과 동일한 거리로 이격된다. 상기 제2구멍(33)의 위치는 상기 제2리드 프레임(31) 중 상기 제2구멍(33)의 외측에 남아있는 부분(32)이 파손되지 않는 정도 예컨대, 10㎛ 이상으로 이격될 수 있다. 또한 상기 제2구멍(33)의 위치가 상기 몸체(11)의 제2외측벽(2)의 수직한 영역으로부터 너무 이격된 경우, 상기 제2구멍(33)이 사출 게이트로서의 역할을 하지 못하는 문제가 있다. 상기 제2구멍(33)의 깊이 및 너비는 상기 제1구멍(23)의 깊이 및 너비를 참조하기로 한다. 상기 제2구멍(33)에는 몸체(11)의 제2결합부(53)가 결합되며, 상기 제2결합부(53)는 상기 제2리드 프레임(31)의 하면에 노출된다.
상기 제2구멍(33)에는 몸체(11)의 제2결합부(53)가 배치되며, 게이트 트레이스(Trace)로서 역할을 한다. 상기 제2결합부(53)는 상기 제2구멍(33)을 통해 상기 제2리드 프레임(31)의 하면에 노출된다. 상기 제2구멍(33)은 상기 몸체(11)의 영역(A2) 아래에 오버랩되게 배치된다.
상기 제1 및 제2구멍(23,33)의 형상은 원형, 타원형 또는 다각형 형상을 포함하며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 복수의 제1구멍(23)은 상기 제1리드 프레임(21)의 외측면으로부터 동일한 간격으로 이격될 수 있으며, 복수의 제2구멍(33)은 상기 제2리드 프레임(31)의 외측면으로부터 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 상기 제1 및 제2결합부(51,53)은 수직한 게이트 트레이스로 정의될 수 있다.
또한 제1 및 제2구멍(23,33)의 형상은 복수가 서로 같은 형상으로 될 수 있으며, 각각 다른 형상으로 형성될 수도 있다
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 복수의 제1 및 제2구멍(23,33)은 서로 동일한 간격으로 배치될 수 있으며, 다른 예로서, 서로 다른 간격으로 배치될 수 있다. 또한 제1 및 제2연장부(41,43)의 너비는 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 너비보다는 좁게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 및 제2연장부(41,43)는 상기 몸체(11)로부터 서로 반대측 방향으로 연장된 구조로 형성된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 캐비티(13)의 바닥에 배치된 제1리드 프레임(21)과 제2리드 프레임(31) 중 적어도 하나의 위에는 발광 칩(61)이 배치될 수 있다. 예컨대 제1리드 프레임(21) 위에 적어도 하나의 발광 칩(61)이 배치되며, 상기 제1발광 칩(61)은 연결 부재(63,64)에 의해 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과 연결될 수 있다. 상기 연결 부재(63,64)는 와이어일 수 있다.
상기 발광 칩(61)은 상기 캐비티(13)의 바닥에서 제1리드 프레임(21)과 접착제(65)로 접착될 수 있으며, 상기 접착제(65)는 절연성 접착제 또는 전도성 접착제를 포함한다. 다른 예로서, 상기 발광 칩(61)은 상기 제1리드 프레임(21)과 별도의 와이어를 이용하지 않고 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광 칩(61)은 칩 내의 두 전극이 평행하게 배치된 수평형 칩, 또는 칩 내의 두 전극이 서로 반대 측면에 배치된 수직형 칩으로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 수평형 칩은 적어도 2개의 와이어에 연결될 수 있고, 수직형 칩은 적어도 1개의 와이어에 연결될 수 있다. 또는 상기 발광 칩(61)은 플립 방식으로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(61)은 자외선, 적색, 녹색, 청색, 백색 중 적어도 하나의 빛을 방출할 수 있으며, 예컨대 가시광선 대역 또는 자외선(Ultra Violet) 대역을 발광하는 다이오드로 구현될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 하면은 기판(PCB) 상에 탑재될 때, 발광 칩(61)으로부터 발생된 열을 효과적으로 방열하게 된다.
상기 캐비티(13)에는 몰딩 부재(71)가 형성되며, 상기 몰딩 부재(71)는 상기 발광 칩(61) 및 상기 연결 부재(63,64)를 커버하게 된다. 상기 몰딩 부재(71)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 투광성의 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한 상기 몰딩 부재(71)에는 형광체 또는 확산제가 선택적으로 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 몰딩 부재(71) 위에는 광학렌즈가 형성될 수 있으며, 상기 광학렌즈는 오목한 렌즈 형상, 볼록한 렌즈 형상, 일정 부분이 오목하고 다른 부분이 볼록한 형상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 예를 들면, YAG 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 또는 TAG 계열의 형광 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광 칩(61)의 상면에는 형광체층이 형성될 수 있으며, 상기 형광체층은 상기 몰딩 부재(71)의 상면보다 낮게 배치될 수 있다.
도 8 내지 도 14는 제1실시 예에 따른 발광 소자의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 리드 프레임을 가공하여 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 일부 영역을 분리하고 제1 및 제2구멍(23,33)을 형성한다. 상기 리드 프레임(21,31)의 영역은 간극 영역(12A)에 의해 분리될 수 있다. 이후, 리드 프레임(21,31) 위에 제1성형 틀(81)을 배치하고 리드 프레임(21,31) 아래에 제2성형 틀(83)을 배치한다.
상기 제1성형 틀(81)에는 몸체와 대응되는 영역(81A)이 구비되며, 상기 제1 및 제2구멍(23,33)은 상기 몸체 영역(81A)과 연결되어, 사출 게이트로 기능하게 된다. 또한 상기 제1성형 틀(81)에는 인접한 발광 소자들의 몸체 영역(81A)을 서로 연결하는 연결 게이트(85)가 형성된다. 상기 발광 소자들의 간격(T2)은 단일 발광 소자의 크기로 설정될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 이후, 액상의 몸체 재질을 주입하면, 상기 몸체의 재질은 몸체 영역(81A), 상기 제1 및 제2구멍(23,33)과 상기 연결 게이트(85)를 통해 인접한 발광 소자의 몸체 영역(81A)으로 주입된다. 그리고 상기 액상의 몸체 재질은 간극부 영역(12A)에도 채워진다. 즉, 실시 예는 제1 및 제2구멍(23,33) 중 적어도 하나를 사출 게이트로 이용하고, 몸체(11)의 재질을 주입함으로써, 인접한 발광 소자 간의 몸체(11)가 연결 게이트(85)에 의해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 연결 게이트(85)는 상기 몸체 영역(81)의 높이보다 낮은 높이로 형성됨으로써, 인접한 발광 소자의 몸체의 접촉 높이를 낮추어 줄 수 있다. 이에 따라 인접한 발광 소자들을 단위 소자로 커팅할 때, 상기 몸체(11)의 전 측면이 아닌 외측벽 하부가 커팅되도록 할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 제1성형 틀(81)과 제2성형 틀(83)을 분리하면, 상기 몸체(11) 내에 캐비티(13)가 배치되며, 상기 캐비티(13)의 바닥에 제1 및 제2리드 프레임(21,31)이 배치된다. 상기 제1리드 프레임(21) 상에 발광 칩(61)을 접착제(65)로 접착시키고, 연결 부재(63,64)를 이용하여 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과 연결시켜 준다.
그리고, 발광 소자의 단위로 커팅을 하게 된다. 상기 커팅 라인은 상기 발광 소자들의 인접한 몸체(11) 사이의 홈(89)이 될 수 있다. 여기서, 상기 발광 소자들의 몸체(11) 사이의 홈(83)에는 연장부(41,43)에 의해 인접한 발광 소자들의 몸체(11)들이 서로 연결되며, 상기 리드 프레임(21,31)의 상면은 노출되지 않게 된다. 이후, 커팅 라인(L1,L2)을 따라 커팅하게 된다. 이후, 도 14와 같은 발광 소자가 제공될 수 있다. 상기 홈(89)의 너비는 150㎛~300㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 15는 제2실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 도 15를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 15를 참조하면, 발광 소자는 캐비티(13) 및 연장부(42,44)를 갖는 몸체(11), 상기 캐비티(13) 내에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과, 상기 캐비티(13)내에 배치된 발광 칩(61), 및 몰딩 부재(71)를 포함한다.
상기 제1 및 제2연장부(42,44)는 상면(42A,44A)이 곡면으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2외측벽(1,2)으로부터 연장될 수 있다. 상기 제1 및 제2연장부(42,44)는 상면(42A,44A)은 외측으로 갈수록 두께가 점차 얇아지도록 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2연장부(42,44)의 외측 두께(D6)는 30㎛ 이상 예컨대, 30㎛~70㎛ 범위로 형성될 수 있다.
도 16은 제3실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이며, 도 17은 도 16의 발광 소자를 제1외측벽에서 바라본 도면이고, 도 18은 도 16의 발광 소자를 제2외측벽에서 바라본 도면이다. 제3실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 발광 소자는 캐비티(13) 및 연장부(41A,43A)를 갖는 몸체(11), 상기 캐비티(13) 내에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과, 상기 캐비티(13)내에 배치된 발광 칩(61), 및 몰딩 부재(71)를 포함한다.
상기 제1리드 프레임(21)의 외측부(22A)는 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)보다 얇은 두께(B1)로 형성될 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(21)의 상면보다 낮은 상면을 갖는다. 상기 두께(B1)은 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)의 50% 이상으로 형성될 수 있으며, 이러한 두께(B1)이 50% 미만일 경우, 강성 확보에 어려움이 있다.
상기 제1리드 프레임(21)의 외측부(22A) 상에는 제1연장부(41A)가 형성된다. 상기 제1연장부(41A)는 상기 몸체(11)의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제1리드 프레임(21)의 두께(T1)의 50% 이하의 두께(B2)로 형성될 수 있다. 상기 제1연장부(41A)의 두께(B2)는 사출 게이트를 위한 범위로서, 30㎛ 이상 예컨대, 40㎛~80㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제1연장부(41A)는 상기 몸체(11)의 제1외측벽(1)로부터 외측으로 돌출될 수 있으며, 그 돌출된 길이는 도 2의 길이(D3)의 범위를 참조하기로 한다.
상기 제1 및 제2연장부(41A,43A)의 상면은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면보다 낮게 배치되거나, 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상면과 동일한 높이로 형성될 수 있다.
또한 도 17과 같이, 상기 제1연장부(41A)는 상기 몸체(11)의 제1외측벽(1)로부터 연장되며, 복수개가 소정 간격(B3)을 갖고 서로 이격될 수 있다. 상기의 간격(B3)은 제1구멍(23)의 너비(D5)보다 넓게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1구멍(23)의 너비(D5)는 도 2의 너비(D2)와 동일하거나 더 넓을 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)의 외측부(32A)는 상기 제2리드 프레임(31)의 두께(T1)보다 얇은 두께(B1)로 형성될 수 있으며, 상기 제2리드 프레임(31)의 상면보다 낮은 상면을 갖는다.
상기 제2리드 프레임(31)의 외측부(32A) 상에는 제2연장부(43A)가 형성된다. 상기 제2연장부(43A)는 상기 몸체(11)의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 제2리드 프레임(31)의 두께(T1)의 50% 이하의 두께(B2)로 형성될 수 있다. 상기 제2연장부(43A)의 두께(B2)는 사출 게이트를 위한 범위로서, 30㎛ 이상 예컨대, 40㎛~80㎛ 범위로 형성될 수 있다. 상기 제2연장부(43A)는 상기 몸체(11)의 제2외측벽(2)로부터 외측으로 돌출될 수 있다. 또한 도 18과 같이, 상기 제2연장부(43A)는 상기 몸체(11)의 제2외측벽(2)로부터 연장되며, 복수개가 소정 간격(B3)을 갖고 서로 이격될 수 있다. 상기의 간격(B3)은 제2구멍(33)의 너비(D5)보다 넓게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2구멍(33)의 너비(D5)는 도 2의 너비(D2)와 동일하거나 더 넓을 수 있다.
도 19는 제4실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제4실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 19를 참조하면, 발광 소자는 캐비티(13) 및 연장부(41A,43A)를 갖는 몸체(11), 상기 캐비티(13) 내에 배치된 제1 및 제2리드 프레임(21,31)과, 상기 캐비티(13)내에 배치된 발광 칩(61), 및 몰딩 부재(71)를 포함한다.
상기 제1리드 프레임(21)에는 제1구멍(23) 및 제1리세스부(24)가 배치되며, 상기 제1구멍(23)에는 몸체(11)로부터 연장된 제1결합부(51)가 결합되며, 상기 제1리세스부(24)에는 상기 제1결합부(51)로부터 연장된 제3결합부(52)가 형성된다. 여기서, 상기 제1리세스부(24)는 상기 제1리드 프레임(21)의 두께의 50% 이하의 깊이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1결합부(51)는 수직한 사출 게이트이며, 상기 제3결합부(52)는 복수개가 수평한 사출 게이트로 기능할 수 있다. 상기 제3결합부(52) 및 제1연장부(41)는 상기 제1리드 프레임(21)의 외측부(22)의 상면 및 하면에 접착되며, 이들 사이의 계면에서의 기밀성을 확보할 수 있다.
상기 제2리드 프레임(31)에는 제2구멍(33) 및 제2리세스부(34)가 배치되며, 상기 제2구멍(33)에는 몸체(11)로부터 연장된 제2결합부(53)가 결합되며, 상기 제2리세스부(34)에는 상기 제2결합부(53)로부터 연장된 제4결합부(54)가 형성된다. 상기 제2결합부(53)은 수직한 사출 게이트이며, 상기 제4결합부(54)는 복수개가 수평한 사출 게이트로 기능할 수 있다. 상기 제4결합부(54) 및 제2연장부(43)는 상기 제2리드 프레임(31)의 외측부(32)의 상면 및 하면에 접착되며, 이들 사이의 계면에서의 기밀성을 확보할 수 있다.
도 20은 제5실시 예에 따른 발광 소자를 나타낸 측 단면도이다. 제5실시 예를 설명함에 있어서, 제1실시 예와 동일한 부분은 제1실시 예를 참조하기로 한다.
도 20을 참조하면, 발광 소자는 제1몸체(11A), 제1몸체(11A) 상에 제2몸체(11B), 상기 제1몸체(11A)에 결합된 제1 및 제2리드 프레임(21,31), 상기 제1리드 프레임(21) 상에 발광 칩(61), 캐비티(13A) 내에 몰딩 부재(73), 상기 몰딩 부재(73) 상에 광학 렌즈(91)를 포함한다.
상기 제1몸체(11A)는 반사 재질의 몸체로 형성될 수 있으며, 예컨대 에폭시와 같은 재질 내에 금속 산화물을 첨가하여 반사 특성을 갖는 재질로 형성되거나, 백색 수지(예: PPA)로 형성될 수 있다. 상기 제1몸체(11A)의 설명은 제1실시 예의 몸체의 설명을 참조하기로 한다. 상기 제1몸체(11A)의 외측부는 제1 및 제2연장부(45,46)가 배치되며, 상기 제1 및 제2연장부(45,46)은 사출 공정에 따른 게이트로 인해 형성될 수 있다.
상기 제2몸체(11B)는 투과성의 재질로서, 실리콘 또는 에폭시 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2몸체(11B)의 재질은 상기 제1몸체(11A)의 재질과 동일한 재질 예컨대, 에폭시 재질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1몸체(11A)의 상면(14A)은 상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 수평한 상면에 대해 160도 이상 예컨대, 170도 내지 도 179도 범위로 형성될 수 있다. 또한 상기 제1몸체(11A)는 상기 캐비티(13A)의 영역에서 외측으로 갈수록 점차 두꺼워지게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1몸체(11A)의 상면 중에서 최고 점의 높이는 상기 발광 칩(61)의 상면 보다 낮은 높이로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2몸체(11B)는 상기 제1몸체(11A) 상에 상기 발광 칩(61)의 상면 높이보다 높게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1몸체(11A)가 반사성 몸체이고, 상기 제2몸체(11B)가 투과성 몸체로 형성됨으로써, 광 지향각 분포는 증가될 수 있다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)은 제1몸체(11A)와 결합되며, 상기 제1리드 프레임(21) 상에 발광 칩(61)이 배치된다.
상기 제1리드 프레임(21)에는 실시 예에 개시된 제1구멍(23)이 배치되고, 상기 제1구멍(23)에 상기 제1몸체(11A)로부터 연장된 제1결합부(51)가 결합된다. 상기 제2리드 프레임(31)에는 실시 예에 개시된 제2구멍(33)이 형성되고, 상기 제2구멍(33)에는 상기 제1몸체(11A)로부터 연장된 제2결합부(53)가 형성된다.
상기 제1 및 제2리드 프레임(21,31)의 상부에는 오목한 리세스 영역(28,38)이 형성되며, 상기 리세스 영역(28,38)에는 제1몸체(11A)의 일부가 배치된다.
상기 제1 및 제2몸체(11A,11B)의 내측 오픈 영역에는 캐비티(13A)가 형성되며, 상기 캐비티(13A)에는 몰딩 부재(73)가 배치된다. 상기 몰딩 부재(73)에는 형광체가 첨가될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2몸체(11B)와 몰딩 부재(73) 상에는 광학 렌즈(91)가 배치되며, 상기 광학 렌즈(91)는 상기 제2몸체(11B)와 몰딩 부재(73) 상에 배치되고, 광을 측 방향으로 출사하게 된다. 상기 광학 렌즈(91)는 상기 발광 칩(61)과 대응되는 중심부가 오목한 전 반사면(92)으로 형성됨으로써, 입사되는 광을 측 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 이에 따라 광의 지향각 분포를 증가시켜 줄 수 있다.
<조명 시스템>
실시 예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 21 및 도 22에 도시된 표시 장치, 도 23에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 21은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 21을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 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), 광원 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 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자 또는 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 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 발광 소자(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 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), 광원 모듈(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 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 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 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 22는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.
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 methyl 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 광원 모듈(1060) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1060)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 23은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 23을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합되고, 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 확산재를 갖는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 이러한 유백색 재료를 이용하여 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛을 산란 및 확산되어 외부로 방출시킬 수 있다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 발광 소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 조명소자(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 조명소자(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)는 전선을 통해 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
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.
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.
1~4: 외측벽 11,11A,11B: 몸체
13,13A: 캐비티 21,31: 리드 프레임
23,33: 구멍 24,34: 리세스부
41,41A,43,43A: 연장부 51~54: 결합부
61: 발광칩 71: 몰딩 부재
100: 발광 소자

Claims (13)

  1. 제1외측벽 내지 제4외측벽 및 내부에 캐비티를 포함하는 몸체;
    상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제1외측벽 아래로 연장되며, 상기 제1외측벽에 인접한 제1구멍을 포함하는 제1리드 프레임;
    상기 캐비티의 바닥으로부터 상기 제2외측벽 아래로 연장되며, 상기 제2외측벽에 인접한 제2구멍을 포함하는 제2리드 프레임;
    상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임 사이에 배치된 간극부; 및
    상기 캐비티 내에 배치된 상기 제1리드 프레임과 제2리드 프레임 중 적어도 하나의 위에 발광 칩을 포함하며,
    상기 몸체는 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제1외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제1연장부, 및 상기 몸체의 상면보다 낮은 높이를 갖고 상기 제2외측벽으로부터 외측 방향으로 돌출되는 제2연장부를 포함하고,
    상기 제1구멍 및 상기 제2구멍은 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 상면에서 하면 방향으로 형성되고,
    상기 몸체는 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍에 각각 결합된 제1결합부 및 제2결합부를 포함하며,
    상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 외측부는 상기 몸체의 제1외측벽 및 제2외측벽보다 외측으로 돌출되며, 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 외측부 상에는 상기 제1연장부 및 상기 제2연장부가 배치되며,
    상기 제1리드 프레임은 상기 제1구멍에서 연장되어 상기 제1외측벽 방향으로 리세스된 제1리세스부와 상기 제2리드 프레임은 상기 제2구멍에서 연장되어 상기 제2외측벽 방향으로 리세스된 제2리세스부를 포함하며,
    상기 몸체는 상기 제1결합부로부터 연장되어 상기 제1리세스부에 결합되는 제3결합부와 상기 제2결합부로부터 연장되어 상기 제2리세스부에 결합되는 제4결합부를 포함하며,
    상기 제1연장부 및 상기 제3결합부는 상기 제1리드 프레임의 외측부 상면 및 하면에 각각 접착되고, 상기 제2연장부 및 상기 제4결합부는 상기 제2리드 프레임의 외측부 상면 및 하면에 각각 접착되는 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1리세스부 및 상기 제2리세스부는 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임 두께의 50%이하의 깊이로 형성되는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1구멍 및 상기 제2구멍 각각은 복수개가 서로 이격되게 배치되는 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1연장부 및 상기 제2연장부의 외 측면은 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 상면의 연장 선상에 대해 상기 제1외측벽 및 상기 제2외측벽과 다른 각도로 형성되는 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1리세스부 및 상기 제2리세스부는 각각 복수개가 서로 이격되어 배치되는 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1연장부 및 상기 제2연장부의 상면은 상기 제1외측벽 및 상기 제2외측벽에 대해 90도 이상의 각도를 갖는 수평한 면 또는 곡면을 포함하는 발광 소자.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1결합부 및 상기 제2결합부는 상기 제1리드 프레임 및 상기 제2리드 프레임의 상면과 수직하고,
    상기 제3결합부 및 상기 제4결합부는 상기 제1결합부 및 상기 제2결합부의 측면과 수직한 발광 소자.
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