発光素子パッケージ及びこれを具備したライトユニット
【課題】複数の発光素子を個別的に保護する保護素子を具備した発光素子パッケージを提供すること。
【解決手段】
一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、胴体の第1及び第2領域に第1及び第2キャビティをそれぞれ有する第1及び第2リードフレームと、第1リードフレームから胴体の第1側面と第1キャビティの間に配置された第1ボンディング部と、第2リードフレームから胴体の第1側面の反対側第2側面と第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、第1及び第2キャビティ内の第1及び第2発光素子と、胴体の第1側面と第1キャビティの間に配置された第3リードフレームと、胴体の第2側面と第2キャビティの間に配置された第4リードフレームと、第3リードフレーム又は第1ボンディングの上の第1保護素子と、第4リードフレーム又は第2ボンディングの上の第2保護素子とを備える。
【解決手段】
一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、胴体の第1及び第2領域に第1及び第2キャビティをそれぞれ有する第1及び第2リードフレームと、第1リードフレームから胴体の第1側面と第1キャビティの間に配置された第1ボンディング部と、第2リードフレームから胴体の第1側面の反対側第2側面と第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、第1及び第2キャビティ内の第1及び第2発光素子と、胴体の第1側面と第1キャビティの間に配置された第3リードフレームと、胴体の第2側面と第2キャビティの間に配置された第4リードフレームと、第3リードフレーム又は第1ボンディングの上の第1保護素子と、第4リードフレーム又は第2ボンディングの上の第2保護素子とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子パッケージ及びこれを具備したライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
発光素子、例えば発光ダイオード(Light Emitting Device)は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種で、既存の蛍光灯、白熱灯を取り替えて次世代光源として脚光を浴びている。
【0003】
発光ダイオードは、半導体素子を利用して光を生成するので、タングステンを加熱して光を生成する白熱灯や、または高圧放電を通じて生成された紫外線を蛍光体に衝突させて光を生成する蛍光灯に比べて非常に低い電力のみを消耗する。
【0004】
また、発光ダイオードは、半導体素子の電位ギャップを利用して光を生成するので、既存の光源に比べて寿命が長くて応答特性が早くて、親環境的特徴を有する。
【0005】
これによって、既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多い研究が進行されているし、発光ダイオードは室内外で使われる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の実施例は、複数の発光素子を個別的に保護する保護素子を具備した発光素子パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施例は、複数のキャビティ内に配置された発光素子を並列に配置して、個別発光素子の特性偏差を検出するようにした発光素子パッケージを提供する。
【0008】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、前記第1リードフレームから前記胴体の第1側面と前記第1キャビティとの間に配置された第1ボンディング部と、前記第2リードフレームから前記胴体の第1側面の反対側第2側面と前記第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、前記第1キャビティに配置された第1発光素子と、前記第2キャビティに配置された第2発光素子と、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第1側面と前記第1キャビティとの間に配置された第3リードフレームと、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第2側面と前記第2キャビティとの間に配置された第4リードフレームと、前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第1保護素子と、及び前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第2保護素子とを備える。
【0009】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、前記第1リードフレームから前記第1キャビティと第2キャビティの間の領域に突き出された第1ボンディング部と、前記第2リードフレームから前記第1ボンディング前記第2キャビティの間の領域に突き出された第2ボンディング部と、前記第1キャビティ内に第1発光素子と、前記第2キャビティ内に第2発光素子と、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記制1キャビティと第2キャビティとの間に配置された第3リードフレームと、前記第1リードフレーム乃至第3リードフレームから分離して、前記第1キャビティと前記第2キャビティとの間に配置された第4リードフレームと、前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第1保護素子と、及び前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第2保護素子と、前記第1キャビティ及び第2キャビティにモールディング部材とを備える。
【0010】
本発明の一実施例によるライトユニットは、前記発光素子パッケージと、前記発光素子パッケージがアレイされたモジュール基板と、前記発光素子パッケージの少なくとも一側に光学部材とを備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一実施例は、複数の発光素子を有する発光素子パッケージでの順方向電圧のような各発光素子の電気的な特性偏差を効果的に検出することができる効果がある。
【0012】
また、本発明の一実施例は、発光素子パッケージのデータ測定時間を縮めさせることができて、発光素子パッケージの信頼性を改善させてくれることができる。
【0013】
また、本発明の一実施例は、発光素子を保護することができる発光素子パッケージを提供する。
【0014】
また、本発明の一実施例は、発光素子パッケージとこれを具備したライトユニットの信頼性を改善させてくれることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は第1実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図2】図2は図1に示された発光素子パッケージの平面図である。
【図3】図3は図1の発光素子パッケージのA-A側断面図である。
【図4】図4は第2実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図5】図5は図4の発光素子パッケージのB-B側断面図である。
【図6】図6は図4の発光素子パッケージのC-C側断面図である。
【図7】図7は第3実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図8】図8は第4実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【図9】図9は第5実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【図10】図10は第6実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図11】図11は第7実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図12】図12は第8実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図13】図13は第9実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図14】図14は第9実施例による発光素子パッケージの側断面図である。
【図15】図15は図1の発光素子パッケージの回路構成図である。
【図16】図16は第10実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図17】図17は実施例による発光素子パッケージの発光素子の一例を示した斜視図である。
【図18】図18は実施例による発光素子パッケージを含む表示装置を示した図面である。
【図19】図19は実施例による発光素子パッケージを含む表示装置の他の例を示した図面である。
【図20】図20は実施例による発光素子パッケージを含む照明装置の例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施例は添付された図面及び実施例に対する説明を通じて明白に現われるようになるであろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物らが基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンらの“上/うえ(on)”にまたは“下/した(under)“に形成されることで記載する場合において、“上(on)”と“下(under)”は“直接(directly)”または“他の層を介して(indirectly)”形成されることをすべて含む。また、各層の上または下に対する基準は図面を基準で説明する。
【0017】
図面で大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、または省略されるか、またはまたは概略的に図示された。また、各構成要素の大きさは実際大きさを全面的に反映するものではない。また、等しい参照番号は図面の説明を通じて同一な要素を示す。以下、添付された図面を参照して実施例による発光素子パッケージを説明する。
【0018】
図1は、本発明の一実施例による発光素子パッケージの斜視図を示して、図2は、図1に示された発光素子パッケージの平面図を示して、図3は図2の発光素子パッケージのA-A側断面図である。
【0019】
図1乃至図3を参照すれば、発光素子パッケージ100は、胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0020】
前記胴体110は、絶縁性を有する材質または伝導性を有する材質で形成されることができる。前記胴体110はポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質、シリコン(Si)、金属材質、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3、印刷回路基板(PCB)のうちの少なくとも一つに形成されることができる。前記胴体110は反射率が高いポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質でなされることができる。
【0021】
前記胴体110は伝導性を有する導体で形成されることもできる。前記胴体110が電気伝導性を有する材質の場合、胴体110の表面には絶縁膜(図示せず)が形成されて、胴体110が第1リードフレーム121、及び第2リードフレーム131と電気的にショート(short)されることを防止するように構成されることができる。
【0022】
前記胴体110は複数の側面111〜114を有し、前記複数側面111〜114のうちの少なくとも一つは前記胴体110の下面に対して垂直であるか、または傾くように配置されることができる。前記胴体110の側面111〜114は前記胴体110の下面に対して垂直であるか、または傾くように配置されることができるし、第1側面111及び第2側面112の幅は第3側面113及び第4側面114は幅と異なることができる。ここで、第1側面111及び第2側面112の幅は、第3側面113と第4側面114の間の間隔であり、第3側面113と第4側面114の幅は第1側面111及び第2側面112の間の間隔であることができる。上で眺めた胴体110のまわり形状は発光素子パッケージ100の用途及び設計によって三角形、四角形、多角形、及び円形など多様な形状を有することができる。
【0023】
前記胴体110の側面は、第1乃至第4側面111〜114をその例で説明して、第1側面111と第2側面112は互いに反対側面であり、第3側面113と第4側面114は互いに反対側面である。第1側面111及び第2側面112の幅または長さは第3側面113及び第4側面114は幅または長さと異なることができるし、例えば第1側面111と第2側面112の長さは第3側面113及び第4側面114の長さよりさらに小さいことがある。前記胴体110の外形は多面体として、例えば六面体を含んで、これに対して限定しない。
【0024】
前記胴体110の上部116には開放された領域が形成されて、前記開放された領域は第1キャビティ125と第2キャビティ135の領域に形成される。第1キャビティ125と第2キャビティ135は互いに離隔されるように配置されて光が放出される領域である。
【0025】
第1リードフレーム121は、第1キャビティ125を形成して、第1キャビティ125は放熱部122、前記放熱部122と上面部124との間に傾いた傾斜部123によって形成される。第1リードフレーム121の放熱部122は前記胴体110の下面に露出して、前記胴体110の下面と等しい平面上に配置されることができるし、リードで使われる。第1リードフレーム121の放熱部122は放熱プレートまたは基板の金属パッド上に物理的/電気的に連結されて、熱伝導を遂行するようになる。
【0026】
第1キャビティ125は、第1リードフレーム121の上面部124から凹な形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。
【0027】
第2リードフレーム131は、第2キャビティ135を形成して、第2キャビティ135は第2リードフレーム131の放熱部132と、前記放熱部132と上面部134との間に傾いた傾斜部132によって形成される。第2リードフレーム131の放熱部132は前記胴体110の下面に露出して、前記胴体110の下面と等しい平面上に配置されることができるし、リードで使われる。第1リードフレーム121の放熱部122は放熱プレートまたは基板の金属パッド上に物理的/電気的に連結されて、熱伝導を遂行するようになる。
【0028】
第2キャビティ135は第2リードフレーム131の上面部134から凹な形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。
【0029】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間の間隔T1は、所定間隔で離隔されることができる。ここで、第1リードフレーム121の第1キャビティ125と第2リードフレーム131の第2キャビティ135は前記胴体110の上部領域のうちで前記胴体110の第1及び第2側面111、112よりセンターラインP1にさらに近く配置されることができる。また、第1キャビティ125及び第2キャビティ135が前記胴体110の上部領域のうちでセンターラインP1にさらに近く配置されることで、前記発光素子パッケージ100から放出された光の光度を増加させてくれることができる。
【0030】
第1リードフレーム121は、第1キャビティ125と第1側面111との間に第1ボンディング部126を含んで、第1ボンディング部126は前記胴体110の第1側面111と第4側面114によって形成される角領域に配置される。
【0031】
第2リードフレーム131は第2キャビティ135と第2側面112との間に第2ボンディング部136を含んで、第2ボンディング部136は前記胴体110の第2側面112と第3側面113によって形成される角領域に配置される。
【0032】
第3リードフレーム141は第1リードフレーム121の第1キャビティ125と前記胴体110の第1側面111の間に配置される。第3リードフレーム141は前記胴体110の上部領域で見る時、第2リードフレーム131より第1リードフレーム121にさらに近い領域に配置されて前記胴体110の第1側面111と第3側面113によって形成される角領域に配置される。第3リードフレーム141は第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と対応されるように配置されることができる。第3リードフレーム141上には第1保護素子171が搭載される。
【0033】
第4リードフレーム142は第2リードフレーム131の第2キャビティ135と第2側面112の間に配置される。第4リードフレーム142は前記胴体110の上部領域で見る時、第1リードフレーム121より第2リードフレーム131にさらに近い領域に配置されて、前記胴体110の第2側面112と第3側面113によって形成される角領域に配置される。第4リードフレーム142は第2リードフレーム131の第2ボンディング部136と対応されるように配置されることができる。第4リードフレーム142上には第2保護素子172が搭載される。
【0034】
第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142は、物理的に互いに離隔されるように配置される。第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142の厚さは等しい厚さに形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0035】
第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142の材質は金属材質、例えば、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、スズ(Sn)、銀(Ag)、燐(P)のうちの少なくとも一つを含んで、また単一の金属層または互いに異なる金属層で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0036】
第1キャビティ125には少なくとも一つの第1発光素子151が配置される。第1発光素子151は第1キャビティ125の放熱部122上に付着して、第1ボンディング部126と第1連結部材154で連結されて、第1保護素子171と第2連結部材155で連結される。第1保護素子171は第1発光素子151と第1リードフレーム121のうち何れか一つと電気的に連結されることができる。 第2キャビティ135には少なくとも一つの第2発光素子152が配置される。第2発光素子152は第2キャビティ135の放熱部132上に付着して、第2ボンディング部136と第3連結部材156で連結されて、第2保護素子172と第4連結部材157で連結される。第1乃至第4連結部材154、155、156、157は、ワイヤを含む。第2保護素子172は第2発光素子152と第2リードフレーム131のうちの何れか一つと電気的に連結されることができる。
【0037】
第1乃至第4連結部材154、155、156、157の一端部が第1キャビティ125及び第2キャビティ135から離隔された領域に配置することで、第1キャビティ125及び第2キャビティ135の幅は連結部材がボンディングされる空間程度さらに小さく形成することができる。また、発光素子151、152は各キャビティ125、135の中心部に配置されて、互いに同一な中心線上に配置されることができる。
【0038】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131は、前記胴体110のセンターラインP1を基準で線対称で形成されるか、または点対称または非対称構造で形成されることができる。第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は、前記胴体110のセンターラインP1を基準で線対称に形成されるか、または点対称または非対称構造で形成されることができる。
【0039】
第1発光素子151及び第2発光素子152の中心は、同一線上に配置されて、第1ボンディング部126と第2ボンディング部136は前記胴体110の上部で互いに反対側に第1及び第2キャビティ125、135の間の間隔よりさらに離隔されて配置されて、第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は前記胴体110の上部で互いに反対側に第1及び第2キャビティ125、135の間の間隔よりさらに離隔されて配置される。
【0040】
第1ボンディング部126は第1リードフレーム121の角領域に配置されて、第2ボンディング部136は第2リードフレーム131の角領域に配置される。
【0041】
第1発光素子151と第2発光素子152との間の間隔は、第1保護素子171と第2保護素子172との間の間隔よりさらに近く配置されることができる。
【0042】
図1及び図3のように、第3リードフレーム141は前記胴体110の上部で前記胴体110の下面まで延長される。第3リードフレーム141は前記胴体110の底部に配置された第1リード部141A及び第1リード部141Aから前記胴体110の上部に延長された傾斜部141Bを含む。第3リードフレーム141は第1リード部141Aによって電源の供給を受けるようになる。第1リード部141Aは、前記胴体110の第1側面111下に露出して、その幅は第3リードフレーム141の上部幅よりはさらに大きくて前記胴体110の下面幅よりはさらに小さいことがある。
【0043】
第4リードフレーム142は、前記胴体110の上部で前記胴体110の下面まで延長される。第4リードフレーム142は前記胴体110の底部に配置された第2リード部142A及び第2リード部142Aから前記胴体110の上部に延長された傾斜部142Bを含む。第4リードフレーム142は第2リード部142Aによって電源の供給を受けるようになる。第2リード部142Aは前記胴体110の第2側面112下に露出して、その幅は第4リードフレーム142の上部幅よりはさらに大きくて前記胴体110の下面幅よりはさらに小さいことがある。
【0044】
第1リードフレーム121及び第2リードフレーム131の上面のうちで第1及び第2キャビティ125、135の領域と連結部材がボンディングされる領域を除いた領域には前記胴体110の材質がさらに形成されることができるし、これに対して限定しない。また、第1リードフレーム121及び第2リードフレーム131内には少なくとも一つの穴が形成されることができるし、前記穴は前記胴体110との結合力を強化させてくれることができる。第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142のうちの少なくとも一つには上面または下面が凹凸構造で形成されることができるし、前記凹凸構造は胴体110との密着面積を増加させてくれることができる。
【0045】
また、第3及び第4リードフレーム141、142の上面のうちで保護素子領域を除いた領域は前記胴体110の材質がさらに形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0046】
第1発光素子151及び第2発光素子152は紫外線帯域から可視光線帯域の波長範囲のうちで選択的に発光することができるし、等しい主ピーク(main peak)波長の光を放出するか、または互いに異なる主ピーク(main peak)波長の光を放出することができる。第1発光素子151及び第2発光素子152はIII族-V族化合物半導体を利用したLEDチップ、例えば、UV(Ultraviolet)LEDチップ、青色LEDチップ、緑色LEDチップ、白色LEDチップ、赤色LEDチップのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【0047】
図13のように、第1保護素子171は第1発光素子151に逆並列で連結されて、第1発光素子151を保護するようになる。第2保護素子172は第2発光素子152に逆並列で連結されて、第2発光素子152を保護するようになる。第1保護素子171及び第2保護素子172はツェナーダイオード、サイリスター、またはTVS(Transient voltage suppression)ダイオードを選択的に含むことができる。
【0048】
第1発光素子151と第2発光素子152が第1及び第2キャビティ125、135上に互いに電気的にオープンされるように配置されることで、各発光素子151、152の電気的なテスト、例えば、順方向電圧(Vf)や光情報の測定を効果的に遂行することができる。これは互いに異なる発光素子151、152が電気的に連結されている場合、相互間の電気的な干渉によってテストの信頼性が低下されることができるし、また、他の発光素子に影響を与える問題が発生されることができる。
【0049】
図3を参照すれば、第1キャビティ125には第1発光素子151を覆う第1モールディング部材161、第2キャビティ135には第2発光素子152を覆う第2モールディング部材162が形成されることができる。また、前記胴体110の上部116には第3モールディング部材163がさらに形成されることができる。ここで、第1モールディング部材161、第2モールディング部材162、第3モールディング部材163は一つの層で形成されるか、または個別層または少なくとも2個の層構造で形成されることができる。第1乃至第3モールディング部材161、162、163の少なくとも一つの上面は、フラットであるか、または凹型であるか、凸型であることができって、これに対して限定しない。第1乃至第3モールディング部材161、162、163は形成しないこともあって、これに対して限定しない。
【0050】
第1モールディング部材161及び第2モールディング部材162は、等しい透光性物質で形成されることができるし、これに対して限定しない。第1モールディング部材161、第2モールディング部材162及び第3モールディング部材163のうちの少なくとも一つには第1発光素子151または/及び第2発光素子152から放出される光の波長を変化するための蛍光体を含むことができるし、前記蛍光体発光素子ら151、152から放出される光の一部を励起させて他の波長の光から放出するようになる。前記発光素子ら151、152が青色発光ダイオードで、蛍光体が黄色蛍光体の場合黄色蛍光体は青色光によって励起されて白色の光を生成することができる。発光素子ら151、152が紫外線(UV)を放出する場合には、Red、Green、Blue三色の蛍光体が各モールディング部材161、162に添加されて白色光を具現することもできる。第1モールディング部材161と第2モールディング部材162内に添加された蛍光体は互いに等しいカラーの光を発光する種類か、または他のカラーの光を発光する種類であることができるし、これに対して限定しない。
【0051】
前記胴体110の上部にはレンズがさらに形成されることができるし、前記レンズは凹型または/及び凸型レンズの構造を含むことができるし、発光素子パッケージ100が放出する光の配光(light distribution)を調節することができる。
【0052】
第1実施例の構成要素及び各構成要素に対する説明は、後述される他の実施例に適用されることができる。
【0053】
図4乃至図6は第2実施例である。
【0054】
図4は、第2実施例による発光素子パッケージの斜視図であり、図5は、図4の発光素子パッケージのB-B側断面図であり、図6は、図4のC-C側断面図である。第2実施例を説明するにおいて、第1実施例と等しい部分に対しては第1実施例を参照することにする。
【0055】
図4乃至図6を参照すれば、発光素子パッケージ100は胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0056】
第1リードフレーム121は、第1リブ128を含んで、第2リードフレーム131は第2リブ138を含む。第1リブ128は前記胴体110の上部領域で第2リードフレーム131と第3側面113との間に突き出されて、第1リブ128の端部は第1キャビティ125よりは第2キャビティ135にさらに近く配置される。第2リブ138は前記胴体110の上部領域で第1リードフレーム121と第4側面114との間に突き出されて、第2リブ138の端部は第2キャビティ135よりは第1キャビティ125にさらに近く配置される。第1リブ128及び第2リブ138は前記胴体110のセンター領域を横切って配置されることで、前記胴体110のセンター領域の引張強度を強化させてくれることができる。これは前記胴体110のセンター領域で第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間が離隔されることで、前記胴体110のセンター領域が外部衝撃に易しく折れる問題が発生されることができる。このような胴体110のセンター領域の脆弱な問題を第1リブ128及び第2リブ138によって補強してくれることができて、発光素子パッケージの信頼性を改善させてくれることができる。
【0057】
図5及び図6のように、第1リードフレーム121及び第1リブ128の外側部には第1突起128Aが形成されて、第1突起128Aは第1リードフレーム121の上面より前記胴体110の下方向に突き出される。第1突起128Aは第2リードフレーム121の上面から第1キャビティ125と前記胴体110の第3側面113との間の領域に突き出される。第2リードフレーム131及び第2リブ138の外側部には第2突起138Aが形成されて、第2突起138Aは第2リードフレーム131の上面より前記胴体110の下方向に突き出される。第2突起138Aは第2リブ138の上面から第1キャビティ125と前記胴体110の第4側面114の間の領域に突き出される。第1リブ128及び第2リブ138は前記胴体110の中心を基準で互いに反対側方向に突き出されて、第1突起128A及び第2突起138Aによって前記胴体110のセンター領域での引張強度をさらに補強することができる。
【0058】
図7は、第3実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0059】
図7を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0060】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と第2リードフレーム131の第2ボンディング部136が前記胴体110のセンター領域を基準で互いに対角線領域に配置される。また、第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は前記胴体110のセンター領域を基準で互いに対角線領域に配置される。第1リードフレーム121の第1ボンディング部126の一部129は第3リードフレーム141の側面方向にさらに突き出されることができるし、例えば凹凸構造で形成されて放熱面積をさらに広げてくれることができる。第2リードフレーム131の第2ボンディング部136の一部139は、第4リードフレーム142の側面方向にさらに突き出されることができるし、例えば凹凸構造に形成されて放熱面積をさらに広げてくれることができる。
【0061】
図8は、第4実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【0062】
図8を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0063】
第3リードフレーム141の上部には第3キャビティ145を形成して、第3キャビティ145の底に第1保護素子171が配置される。第4リードフレーム142の上部には第4キャビティ146を形成して、第4キャビティ146内に第2保護素子172が配置される。第3及び第4キャビティ145、146の深さは第1及び第2保護素子171、172の厚さ程度であるか、または50μm〜200μmの深さで形成されることができる。第3及び第4キャビティ145、146の深さは、前記胴体110の上面から第1及び第2キャビティ125、135の深さよりさらに低い深さで形成されることができる。
【0064】
第1及び第2保護素子171、172の少なくとも一部が第3及び第4キャビティ145、146に収納される形態で配置されることで、前記発光素子ら151、152から放出された光の損失を減らしてくれることができる。
【0065】
図9は、第5実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【0066】
図9を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110の上部に胴体110の上面より低いか、または高く段差になった構造を有する第1リセス部117及び第2リセス部118を含む。第1リセス部117には第3リードフレーム141の上面が露出して、第1リセス部117に配置された第3リードフレーム141上には第1保護素子171が搭載されることができる。第2リセス部118には第4リードフレーム142の上面が露出して、第2リセス部118に露出した第4リードフレーム142上には第2保護素子172が搭載されることができる。
【0067】
図10は、第6実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0068】
図10を参照すれば、発光素子パッケージは第1リードフレーム121の第1ボンディング部126上に第1保護素子171を搭載して、第1保護素子171と第1発光素子151は第1連結部材154で連結される。第1発光素子151と第3リードフレーム141は第2連結部材155で連結される。ここで、第3リードフレーム141は保護素子が配置されないので、連結部材がボンディングされることができる面積例えば、横と縦それぞれが100〜200μm範囲であることができる。第1及び第2連結部材154、155はワイヤを含む。
【0069】
図11は、第7実施例による発光素子パッケージの平面図である。
【0070】
図11を参照すれば、発光素子パッケージは第1発光素子151と第2発光素子152を最大に離隔させた構造である。第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と第2リードフレーム131の第2ボンディング部136を胴体110のセンターラインP1の第1領域に互いに対応されるように配置して、第3リードフレーム181及び第4リードフレーム182は胴体110のセンターラインP1の第2領域に互いに対応されるように配置される。ここで、第3リードフレーム181と第4リードフレーム182のリード部は前記胴体110の第3側面の下に形成することができるし、これに対して限定しない。
【0071】
第3リードフレーム181は第1キャビティ125と第2キャビティ135との間の領域に配置されて、または第1ボンディング部126と胴体110の第3側面113との間の領域に配置される。第4リードフレーム182は第3リードフレーム181と第2キャビティ135との間の領域に配置されて、または第2ボンディング部136と胴体110の第3側面113との間の領域に配置される。
【0072】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126は、第3リードフレーム181と胴体110の第4側面114との間の領域に配置されて、第2リードフレーム131の第2ボンディング部136は第4リードフレーム182と胴体110の第4側面114との間の領域に配置される。
【0073】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126上に第1保護素子171が配置されることができるし、第1保護素子171は第1発光素子151と第1連結部材154で電気的に連結されることができる。第2リードフレーム131の第2ボンディング部136上に第2保護素子172が配置されることができるし、第2保護素子172は第2発光素子152と第4連結部材157で電気的に連結されることができる。
【0074】
第1キャビティ125は前記胴体110のセンターラインP1よりは前記胴体110の第1側面111にさらに近く配置されて、第2キャビティ135は前記胴体110のセンターラインP1よりは前記胴体110の第2側面112にさらに近く配置される。
【0075】
他の例として、第1保護素子171は第3リードフレーム181上に配置されて第1発光素子151と電気的に連結されることができるし、第2保護素子172は第4リードフレーム182上に配置されて第2発光素子152と電気的に連結されることができる。第1乃至第4リードフレーム121、131、181、182のうちの少なくとも一つは穴や凹凸構造を有することができるし、これに対して限定しない。
【0076】
第1発光素子151と第2発光素子152との間の間隔は第1保護素子171と第2保護素子172との間の間隔よりさらに離隔されることができる。
【0077】
第1乃至第4リードフレーム121、131、181、182の少なくとも一部は前記胴体110の少なくとも一側面で露出することができるし、これに対して限定しない。
【0078】
第1キャビティ125及び第2キャビティ135にはモールディング部材が配置されることができるし、前記モールディング部材には蛍光体が添加されることができる。前記モールディング部材は透光性の樹脂材質を含んで、これに対して限定しない。
【0079】
図12は、第8実施例による発光素子パッケージの平面図である。
【0080】
図12を参照すれば、発光素子パッケージは垂直型電極構造を有する第1発光素子151Aの第1キャビティ125を通じて第1リードフレーム121と電気的に連結させて、第3リードフレーム141に第1連結部材154Aで連結するようになる。第1ボンディング部126上に搭載された第1保護素子171は第3リードフレーム141と第2連結部材155Aで連結するようになる。垂直型電極構造を有する第2発光素子152Aは第2キャビティ135を通じて第2リードフレーム131と電気的に連結されて、第4リードフレーム142に第3連結部材156Aで連結される。第2ボンディング部136上に搭載された第2保護素子172は搭載して第4リードフレーム142と第4連結部材157Aで連結される。ここで、第1発光素子151Aと第2発光素子152Aは下部に電極が配置された構造として、第1及び第2リードフレーム121、131と電気的に連結されることができる。
【0081】
図13及び図14は、第9実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。第9実施例を説明するにおいて、第1実施例と等しい部分は第1実施例を参照することにする。
【0082】
図13及び図14を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備え。
【0083】
第1リードフレーム121は第3リード部127を有し、第3リード部127は第1リードフレーム121の第1ボンディング部126から前記胴体110を通じて折曲されて、前記胴体110の第2側面112に隣接した下面で露出する。また、第3リード部127は前記胴体110の第1側面111に突き出されることができるし、これに対して限定しない。また図2及び図14に示されたところのように、第3リードフレーム141の第1リード部141Aと第3リード部127は前記胴体110の第1側面111で互いに離隔されることができるし、前記胴体110の第1側面111から突き出されることができる。
【0084】
第2リードフレーム131は第4リード部137を有し、第4リード部137は第2リードフレーム131の第2ボンディング部136から前記胴体110を通じて折曲されて、前記胴体110の第2側面112に隣接した下面で露出する。また、第4リード部137は前記胴体110の第2側面112に突き出されることができるし、これに対して限定しない。また、図2及び図14に示されたところのように、第4リードフレーム142の第2リード部142Aと第4リード部137は前記胴体110の第2側面112で互いに離隔されることができるし、前記胴体110の第2側面112から突き出されることができる。
【0085】
第1乃至第9実施例の発光素子パッケージは、図15のような回路構成図で配置されることができて、各発光素子別電気的な信頼性をテストすることができる。
【0086】
図15を参照すれば、第1発光素子151と第1保護素子171は、第1ノードA1と第2ノードC1との間に並列で連結されることができるし、第2発光素子152と第2保護素子172は第3ノードA2と第4ノードC2の間に並列で連結されることができる。第1及び第2ノードA1、C1は第3ノードA2と第4ノードC2と電気的にオープン(open)されて、電気的な干渉を防止することができる。
【0087】
図16は、第10実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0088】
図16を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第3発光素子153、第1保護素子171、第2保護素子172及び第3保護素子173を備える。
【0089】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間に第5リードフレーム131Aと第6リードフレーム143が配置される。第5リードフレーム131Aは第5キャビティ135Aを有して、第5キャビティ135A内に第3発光素子153が搭載される。第6リードフレーム143上には第3保護素子173が搭載される。第3発光素子153は第5リードフレーム131Aの第3ボンディング部136Aに第5連結部材158で連結されて、第3保護素子173と第6連結部材159で連結される。第5連結部材158及び第6連結部材159はワイヤを有する。前記発光素子パッケージは2個以上の発光素子を一つの胴体内にアレイして配置することができるし、各発光素子は等しいピーク波長を発光するLEDチップであるか、互いに異なるカラーの光を放出するLEDチップであることができるし、これに対して限定しない。
【0090】
図17は、実施例による発光素子パッケージの発光素子の例を示した図面である。
【0091】
図17を参照すれば、発光基板211、バッファ層213、第1導電型半導体層215、活性層217、第2導電型半導体層219、電極層231、第1電極パッド241、及び第2電極パッド251を備える。
【0092】
前記基板211は透光性、絶縁または導電性基板を利用することができるし、例えば、サファイア(Al2O3、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、Ga2O3、LiGaO3のうちの少なくとも一つを利用することができる。前記基板211の上面には複数の突出部が形成されることができるし、前記複数の突出部は前記基板211の蝕刻を通じて形成するか、または別途のラフネスのような光抽出構造で形成されることができる。前記突出部はストライプ形状、半球形状、またはドーム(dome)形状を含むことができる。前記基板211の厚さは30μm〜300μm範囲で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0093】
前記基板211上にはバッファ層213が形成されて、前記バッファ層213は2族乃至6族化合物半導体を利用して少なくとも一層で形成されることができる。前記バッファ層213はIII族-V族化合物半導体を利用した半導体層を含んで、例えば、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体として、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInNなどのような化合物半導体のうちの少なくとも一つを含む。前記バッファ層213は互いに異なる半導体層を相互に配置して超格子構造で形成されることができる。
【0094】
前記バッファ層213は、前記基板211と窒化物系列の半導体層との格子定数の差を緩和させてくれるために形成されることができるし、欠陥制御層で定義されることができる。前記バッファ層213は前記基板211と窒化物系列の半導体層の間の格子定数の間の値を有することができる。前記バッファ層213はZnO層のような酸化物で形成されることができるし、これに対して限定しない。前記バッファ層213は30〜500nm範囲で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0095】
前記バッファ層213上には、低伝導層が形成されて、前記低伝導層はアンドープ半導体層として、第1導電型半導体層の伝導性より低い伝導性を有する。前記低伝導層は3族-5族化合物半導体を利用したGaN系半導体で具現されることができるし、このようなアンドープ半導体層は、意図的に導電型ドーパントをドーピングしなくても第1導電特性を有するようになる。前記アンドープ半導体層は形成しないこともあって、これに対して限定しない。
【0096】
前記バッファ層213上には第1導電型半導体層215が形成されることができる。第1導電型半導体層215は第1導電型ドーパントがドーピングされた3族-5族化合物半導体で具現されて、例えば、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料で形成されることができる。第1導電型半導体層215がN型半導体層の場合、第1導電型ドーパントは、N型ドーパントとして、Si、Ge、Sn、Se、Teを含む。
【0097】
前記バッファ層213と第1導電型半導体層215との間には半導体層が形成されて、前記半導体層は互いに異なる第1層と第2層が相互に配置された超格子構造で形成されることができるし、第1層と第2層の厚さは数A以上で形成されることができる。
【0098】
第1導電型半導体層215と前記活性層217との間には第1導電型クラッド層(図示せず)が形成されることができる。第1導電型クラッド層はGaN系半導体で形成されることができるし、そのバンドギャップは前記活性層217の障壁層のバンドギャップより広く形成されることができる。このような第1導電型クラッド層はキャリアを拘束させてくれる役割をする。
【0099】
第1導電型半導体層215上には活性層217が形成される。前記活性層217は単一量子井、多重量子井(MQW)、量子線、量子点構造のうちの少なくとも一つで形成されることができる。前記活性層217は井戸層/障壁層が相互に配置されて、前記井戸層/障壁層の周期は、例えば、InGaN/GaN、AlGaN/GaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaNの積層構造を利用して2〜30周期で形成されることができる。
【0100】
前記活性層217上には第2導電型クラッド層が形成されて、第2導電型クラッド層は前記活性層217の障壁層のバンドギャップよりさらに広いバンドギャップを有して、III族-V族化合物半導体、例えば、GaN系半導体で形成されることができる。
【0101】
第2導電型クラッド層の上には第2導電型半導体層219が形成されて、第2導電型半導体層219は第2導電型ドーパントを含む。第2導電型半導体層219は、例えば、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInNなどのような化合物半導体のうちの何れか一つでなされることができる。第2導電型半導体層219がP型半導体層の場合、第2導電型ドーパントはP型ドーパントとして、Mg、Zn、Ca、Sr、Baなどを含むことができる。
【0102】
発光構造物220内で第1導電第2導電伝導タイプは前記の構造と反対に形成されることができるし、例えば、第2導電型半導体層219はN型半導体層、第1導電型半導体層215はP型半導体層に具現されることができる。また、第2導電型半導体層219上には第2導電型と反対の極性を有する第3導電型半導体層であるN型半導体層がさらに形成することもできる。発光素子200は第1導電型半導体層215、活性層217及び第2導電型半導体層219を発光構造物220で定義されることができるし、前記発光構造物220はN-P接合構造、P-N接合構造、N-P-N接合構造、P-N-P接合構造のうちである一構造で具現することができる。前記N-P及びP-N接合は2個の層の間に活性層が配置されて、N-P-N接合またはP-N-P接合は3個の層の間に少なくとも一つの活性層を含むようになる。
【0103】
第1導電型半導体層215上に第1電極パッド241が形成されて、第2導電型半導体層219上に電極層231及び第2電極パッド251が形成される。
【0104】
前記電極層231は電流拡散層として、透過性及び電気伝導性を有する物質で形成されることができる。前記電極層231は化合物半導体層の屈折率より低い屈折率で形成されることができる。
【0105】
前記電極層231は第2導電型半導体層219の上面で形成されて、その物質は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)、ZnO、IrOx、RuOx、NiOなどのうちで選択されて、少なくとも一層で形成されることができる。前記電極層231は他の例として、反射電極層で形成されることができるし、その物質は、例えば、Al、Ag、Pd、Rh、Pt、Irのような金属物質のうちで選択的に形成されることができる。
【0106】
第1電極パッド241と第2電極パッド251は、Ti、Ru、Rh、Ir、Mg、Zn、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag及びAuとこれらの選択的な合金のうちで選択されることができる。
【0107】
前記発光素子の表面に絶縁層がさらに形成されることができるし、前記絶縁発光構造物220の層間ショート(short)を防止して、湿り気の浸透を防止することができる。他の例として、前記発光素子の表面に蛍光体層がさらに配置されることができるし、前記蛍光体発光素子の活性層から放出された光の波長を変換させてくれることができる。
【0108】
第2電極パッド251は、第2導電型半導体層219及び/または前記電極層231上に形成されることができるし、第2電極パターン253を含むことができる。
【0109】
第2電極パターン253は第2電極パッド251から分岐されたアーム(arm)構造またはフィンガー(finger)構造で形成されることができる。第2電極パッド251はオミック接触、接着層、ボンディング特性を有する金属層らを含んで、非透光性でなされることができるし、これに対して限定しない。
【0110】
第2電極パッド251は発光チップの上で見る時、第1電極パッド241と発光チップのある一辺幅の1/2以上離隔されて、第2電極パターン253は前記電極層231上に前記発光チップのある一辺幅の1/2以上の長さで形成されることができる。
【0111】
第2電極パッド251及び第2電極パターン253のうちの少なくとも一つの一部は、第2導電型半導体層219の上面にオミック接触されることができるし、これに対して限定しない。
【0112】
第1電極パッド241は、第1導電型半導体層215の上面のうちで第1領域A3に形成されて、第1領域A3は第1導電型半導体層215の一部領域として、第2導電型半導体層219及び前記活性層217の一部がエッチングされて、第1導電型半導体層215の上面一部が露出する領域である。ここで、第1導電型半導体層215の上面は前記活性層217の側面から段差になった領域であり、前記活性層217の下面より低い位置に形成される。
【0113】
前記発光構造物220には溝225が形成されて、前記溝225は前記発光構造物220の上面から第1導電型半導体層215が露出する深さで形成される。第1導電型半導体層215の第1領域A3と前記溝225の深さは前記発光構造物220の上面から等しい深さであるか、互いに異なる深さに形成されることができる。前記溝225は形成しないこともある。
【0114】
第1電極パッド241には第1電極パターンが連結されることができるし、第1電極パターンは第1電極パッド241に少なくとも一つが連結されて、発光チップの上で見る時、第2電極パターン253の一側または第2電極パターン253の間の領域に配置されることができる。第1電極パターンは前記発光構造物220の溝225内に配置されて、第1導電型半導体層215の上面と接触される。第1電極パターンは第1電極パッド241から第2電極パッド251にさらに近く延長されて、第2電極パターンは第2電極パッド251から第1電極パッド241にさらに近く延長されることができる。
【0115】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、ライトユニットに適用されることができる。前記ライトユニットは複数の発光素子パッケージがアレイされた構造を含んで、図18及び図19に示された表示装置、図20に示された照明装置を含んで、照明灯、信号灯、車両ヘッドライト、電光板、指示灯のようなユニットに適用されることができる。
【0116】
図18は、本発明の一実施例による表示装置の分解斜視図である。
【0117】
図18を参照すれば、表示装置1000は導光板1041と、前記導光板1041に光を提供する発光モジュール1031と、前記導光板1041下に反射部材1022と、前記導光板1041上に光学シート1051と、前記光学シート1051上に表示パネル1061と、前記導光板1041、発光モジュール1031及び反射部材1022を収納するボトムカバー1011を備えることができるが、これに限定されない。
【0118】
前記ボトムカバー1011、反射シート1022、導光板1041、光学シート1051はライトユニット1050で定義されることができる。
【0119】
前記導光板1041は前記発光モジュール1031から提供された光を拡散させて面光源化させる役割をする。前記導光板1041は透明な材質でなされて、例えば、PMMA(polymethyl metaacrylate)のようなアクリル樹脂系列、PET(polyethylene terephthlate)、PC(polycarbonate)、COC(cycloolefin copolymer)及びPEN(polyethylene naphthalate)樹脂のうちで一つを含むことができる。
【0120】
前記発光モジュール1031は前記導光板1041の少なくとも一側面に配置されて前記導光板1041の少なくとも一側面に光を提供して、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。
【0121】
前記発光モジュール1031は、ボトムカバー1011内に少なくとも一つが配置されて、前記導光板1041の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。前記発光モジュール1031は基板1033と前記に開示された実施例による発光素子パッケージ100を含んで、前記発光素子パッケージ100は前記基板1033上に所定間隔でアレイされることができる。前記基板は印刷回路基板(printed circuit board)であることがあるが、これに限定しない。また、前記基板1033はメタルコアPCB(MCPCB、Metal CorePCB)、軟性PCB(FPCB、Flexible PCB)などを含むこともでき、これに対して限定しない。前記発光素子パッケージ100は前記ボトムカバー1011の側面または放熱プレート上に搭載される場合、前記基板1033は除去されることができる。前記放熱プレートの一部は前記ボトムカバー1011の上面に接触されることができる。よって、発光素子パッケージ100で発生された熱は放熱プレートを経由してボトムカバー1011に放出されることができる。
【0122】
前記複数の発光素子パッケージ100は、前記基板1033上に光が放出される出射面が前記導光板1041と所定距離離隔されるように搭載されることができるし、これに対して限定しない。前記発光素子パッケージ100は前記導光板1041の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができるし、これに対して限定しない。
【0123】
前記導光板1041下には前記反射部材1022が配置されることができる。前記反射部材1022は前記導光板1041の下面に入射された光を反射させて前記表示パネル1061に供給することで、前記表示パネル1061の輝度を向上させることができる。前記反射部材1022は、例えば、PET、PC、PVCレジンなどで形成されることができるが、これに対して限定しない。前記反射部材1022は前記ボトムカバー1011の上面であることができるし、これに対して限定しない。
【0124】
前記ボトムカバー1011は前記導光板1041、発光モジュール1031及び反射部材1022などを収納することができる。このために、前記ボトムカバー1011は上面が開口されたボックス(box)形状を有する収納部1012が具備されることができるし、これに対して限定しない。前記ボトムカバー1011はトップカバー(図示せず)と結合されることができるし、これに対して限定しない。
【0125】
前記ボトムカバー1011は金属材質または樹脂材質で形成されることができるし、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造されることができる。また、前記ボトムカバー1011は熱伝導性が良い金属または非金属材料を含むことができるし、これに対して限定しない。
【0126】
前記表示パネル1061は、例えば、LCDパネルとして、互いに対向される透明な材質の第1及び第2基板、そして第1及び第2基板の間に介された液晶層を含む。前記表示パネル1061の少なくとも一面には偏光板が付着することができるし、このような偏光板の付着構造に限定しない。前記表示パネル1061は前記発光モジュール1031から提供された光を透過または遮断させて情報を表示するようになる。このような表示装置1000は各種携帯端末機、ノートブックコンピューターのモニター、ラップトップコンピューターのモニター、テレビのような映像表示装置に適用されることができる。
【0127】
前記光学シート1051は前記表示パネル1061と前記導光板1041の間に配置されて、少なくとも一枚以上の透光性シートを有する。前記光学シート1051は、例えば拡散シート(diffusion sheet)、水平及び垂直プリズムシート(horizontal/vertical prism sheet)、及び輝度強化シート(brightness enhanced sheet)などのようなシートのうちの少なくとも一つを有することができる。前記拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平または/及び垂直プリズムシートは入射される光を前記表示パネル1061に集光させてくれて、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。また、前記表示パネル1061上には保護シートが配置されることができるし、これに対して限定しない。
【0128】
前記発光モジュール1031の光経路上には光学部材として、前記導光板1041、及び光学シート1051を含むことができるし、これに対して限定しない。
【0129】
図19は、本発明の一実施例による発光素子パッケージを有する表示装置を示した図面である。
【0130】
図19を参照すれば、表示装置1100はボトムカバー1152、前記開示発光素子パッケージ100がアレイされた基板1120、光学部材1154、及び表示パネル1155を備える。
【0131】
前記基板1120と前記発光素子パッケージ100は、発光モジュール1160で定義されることができる。前記ボトムカバー1152、少なくとも一つの発光モジュール1160、光学部材1154はライトユニット1150で定義されることができる。
【0132】
前記ボトムカバー1152には収納部1153を具備することができるし、これに対して限定しない。
【0133】
前記光学部材1154はレンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどで少なくとも一つを含むことができる。前記導光板はPC材質またはPMMA(Polymethy methacrylate)材質でなされることができるし、このような導光板は除去されることができる。前記拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平及び垂直プリズムシートは入射される光を前記表示パネル1155に集光させてくれて、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。
【0134】
前記光学部材1154は、前記発光モジュール1160上に配置されて、前記発光モジュール1160から放出された光を面光源するか、または拡散、集光などを遂行するようになる。
【0135】
図20は、本発明の一実施例による照明装置の斜視図である。
【0136】
図20を参照すれば、照明装置1500はケース1510と、前記ケース1510に設置された発光モジュール1530と、前記ケース1510に設置されて外部電源から電源の提供を受ける連結端子1520を備えることができる。
【0137】
前記ケース1510は、放熱特性が良好な材質で形成されることが望ましくて、例えば金属材質または樹脂材質で形成されることができる。
【0138】
前記発光モジュール1530は基板1532と、前記基板1532に搭載される実施例による発光素子パッケージ100を含むことができる。前記発光素子パッケージ100は複数個がマトリックス形態または所定間隔で離隔されてアレイされることができる。
【0139】
前記基板1532は絶縁体に回路パターンを印刷したことであることができるし、例えば、一般印刷回路基板(PCB:Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、軟性(Flexible)PCB、セラミックスPCB、FR-4基板などを含むことができる。
【0140】
また、前記基板1532は光を効率的に反射する材質で形成されるか、または表面の光が効率的に反射するカラー、例えば白色、シルバーなどのコーティング層になることができる。
【0141】
前記基板1532上には少なくとも一つの発光素子パッケージ100が搭載されることができる。前記発光素子パッケージ100それぞれは少なくとも一つのLED(LED:Light Emitting Diode)チップを含むことができる。前記LEDチップは赤色、緑色、青色または白色などのような刺光線帯域の発光ダイオードまたは紫外線(UV、Ultra Violet)を発光するUV発光ダイオードを含むことができる。
【0142】
前記発光モジュール1530は色感及び輝度を得るために多様な発光素子パッケージ100の組合を有するように配置されることができる。例えば、その演色性(CRI)を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑発光ダイオードを組み合わせて配置することができる。
【0143】
前記連結端子1520は前記発光モジュール1530と電気的に連結されて電源を供給することができる。前記連結端子1520はソケット方式で外部電源に回して挟まれて結合されるが、これに対して限定しない。例えば、前記連結端子1520はピン(pin)形態で形成されて外部電源に挿入されるか、または配線によって外部電源に連結されることもできるものである。
【0144】
以上で実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。延いては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは実施例らが属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【0145】
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは単に例示であるだけで、本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分かることができるであろう。例えば、実施例で具体的に現われた各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異らは添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光素子パッケージ及びこれを具備したライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
発光素子、例えば発光ダイオード(Light Emitting Device)は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種で、既存の蛍光灯、白熱灯を取り替えて次世代光源として脚光を浴びている。
【0003】
発光ダイオードは、半導体素子を利用して光を生成するので、タングステンを加熱して光を生成する白熱灯や、または高圧放電を通じて生成された紫外線を蛍光体に衝突させて光を生成する蛍光灯に比べて非常に低い電力のみを消耗する。
【0004】
また、発光ダイオードは、半導体素子の電位ギャップを利用して光を生成するので、既存の光源に比べて寿命が長くて応答特性が早くて、親環境的特徴を有する。
【0005】
これによって、既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多い研究が進行されているし、発光ダイオードは室内外で使われる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の実施例は、複数の発光素子を個別的に保護する保護素子を具備した発光素子パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施例は、複数のキャビティ内に配置された発光素子を並列に配置して、個別発光素子の特性偏差を検出するようにした発光素子パッケージを提供する。
【0008】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、前記第1リードフレームから前記胴体の第1側面と前記第1キャビティとの間に配置された第1ボンディング部と、前記第2リードフレームから前記胴体の第1側面の反対側第2側面と前記第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、前記第1キャビティに配置された第1発光素子と、前記第2キャビティに配置された第2発光素子と、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第1側面と前記第1キャビティとの間に配置された第3リードフレームと、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第2側面と前記第2キャビティとの間に配置された第4リードフレームと、前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第1保護素子と、及び前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第2保護素子とを備える。
【0009】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、前記第1リードフレームから前記第1キャビティと第2キャビティの間の領域に突き出された第1ボンディング部と、前記第2リードフレームから前記第1ボンディング前記第2キャビティの間の領域に突き出された第2ボンディング部と、前記第1キャビティ内に第1発光素子と、前記第2キャビティ内に第2発光素子と、前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記制1キャビティと第2キャビティとの間に配置された第3リードフレームと、前記第1リードフレーム乃至第3リードフレームから分離して、前記第1キャビティと前記第2キャビティとの間に配置された第4リードフレームと、前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第1保護素子と、及び前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れか一つの上に搭載された第2保護素子と、前記第1キャビティ及び第2キャビティにモールディング部材とを備える。
【0010】
本発明の一実施例によるライトユニットは、前記発光素子パッケージと、前記発光素子パッケージがアレイされたモジュール基板と、前記発光素子パッケージの少なくとも一側に光学部材とを備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明の一実施例は、複数の発光素子を有する発光素子パッケージでの順方向電圧のような各発光素子の電気的な特性偏差を効果的に検出することができる効果がある。
【0012】
また、本発明の一実施例は、発光素子パッケージのデータ測定時間を縮めさせることができて、発光素子パッケージの信頼性を改善させてくれることができる。
【0013】
また、本発明の一実施例は、発光素子を保護することができる発光素子パッケージを提供する。
【0014】
また、本発明の一実施例は、発光素子パッケージとこれを具備したライトユニットの信頼性を改善させてくれることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は第1実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図2】図2は図1に示された発光素子パッケージの平面図である。
【図3】図3は図1の発光素子パッケージのA-A側断面図である。
【図4】図4は第2実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図5】図5は図4の発光素子パッケージのB-B側断面図である。
【図6】図6は図4の発光素子パッケージのC-C側断面図である。
【図7】図7は第3実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図8】図8は第4実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【図9】図9は第5実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【図10】図10は第6実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図11】図11は第7実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図12】図12は第8実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図13】図13は第9実施例による発光素子パッケージの斜視図である。
【図14】図14は第9実施例による発光素子パッケージの側断面図である。
【図15】図15は図1の発光素子パッケージの回路構成図である。
【図16】図16は第10実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【図17】図17は実施例による発光素子パッケージの発光素子の一例を示した斜視図である。
【図18】図18は実施例による発光素子パッケージを含む表示装置を示した図面である。
【図19】図19は実施例による発光素子パッケージを含む表示装置の他の例を示した図面である。
【図20】図20は実施例による発光素子パッケージを含む照明装置の例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施例は添付された図面及び実施例に対する説明を通じて明白に現われるようになるであろう。実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物らが基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンらの“上/うえ(on)”にまたは“下/した(under)“に形成されることで記載する場合において、“上(on)”と“下(under)”は“直接(directly)”または“他の層を介して(indirectly)”形成されることをすべて含む。また、各層の上または下に対する基準は図面を基準で説明する。
【0017】
図面で大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、または省略されるか、またはまたは概略的に図示された。また、各構成要素の大きさは実際大きさを全面的に反映するものではない。また、等しい参照番号は図面の説明を通じて同一な要素を示す。以下、添付された図面を参照して実施例による発光素子パッケージを説明する。
【0018】
図1は、本発明の一実施例による発光素子パッケージの斜視図を示して、図2は、図1に示された発光素子パッケージの平面図を示して、図3は図2の発光素子パッケージのA-A側断面図である。
【0019】
図1乃至図3を参照すれば、発光素子パッケージ100は、胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0020】
前記胴体110は、絶縁性を有する材質または伝導性を有する材質で形成されることができる。前記胴体110はポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質、シリコン(Si)、金属材質、PSG(photo sensitive glass)、サファイア(Al2O3、印刷回路基板(PCB)のうちの少なくとも一つに形成されることができる。前記胴体110は反射率が高いポリフタルアミド(PPA:Polyphthalamide)のような樹脂材質でなされることができる。
【0021】
前記胴体110は伝導性を有する導体で形成されることもできる。前記胴体110が電気伝導性を有する材質の場合、胴体110の表面には絶縁膜(図示せず)が形成されて、胴体110が第1リードフレーム121、及び第2リードフレーム131と電気的にショート(short)されることを防止するように構成されることができる。
【0022】
前記胴体110は複数の側面111〜114を有し、前記複数側面111〜114のうちの少なくとも一つは前記胴体110の下面に対して垂直であるか、または傾くように配置されることができる。前記胴体110の側面111〜114は前記胴体110の下面に対して垂直であるか、または傾くように配置されることができるし、第1側面111及び第2側面112の幅は第3側面113及び第4側面114は幅と異なることができる。ここで、第1側面111及び第2側面112の幅は、第3側面113と第4側面114の間の間隔であり、第3側面113と第4側面114の幅は第1側面111及び第2側面112の間の間隔であることができる。上で眺めた胴体110のまわり形状は発光素子パッケージ100の用途及び設計によって三角形、四角形、多角形、及び円形など多様な形状を有することができる。
【0023】
前記胴体110の側面は、第1乃至第4側面111〜114をその例で説明して、第1側面111と第2側面112は互いに反対側面であり、第3側面113と第4側面114は互いに反対側面である。第1側面111及び第2側面112の幅または長さは第3側面113及び第4側面114は幅または長さと異なることができるし、例えば第1側面111と第2側面112の長さは第3側面113及び第4側面114の長さよりさらに小さいことがある。前記胴体110の外形は多面体として、例えば六面体を含んで、これに対して限定しない。
【0024】
前記胴体110の上部116には開放された領域が形成されて、前記開放された領域は第1キャビティ125と第2キャビティ135の領域に形成される。第1キャビティ125と第2キャビティ135は互いに離隔されるように配置されて光が放出される領域である。
【0025】
第1リードフレーム121は、第1キャビティ125を形成して、第1キャビティ125は放熱部122、前記放熱部122と上面部124との間に傾いた傾斜部123によって形成される。第1リードフレーム121の放熱部122は前記胴体110の下面に露出して、前記胴体110の下面と等しい平面上に配置されることができるし、リードで使われる。第1リードフレーム121の放熱部122は放熱プレートまたは基板の金属パッド上に物理的/電気的に連結されて、熱伝導を遂行するようになる。
【0026】
第1キャビティ125は、第1リードフレーム121の上面部124から凹な形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。
【0027】
第2リードフレーム131は、第2キャビティ135を形成して、第2キャビティ135は第2リードフレーム131の放熱部132と、前記放熱部132と上面部134との間に傾いた傾斜部132によって形成される。第2リードフレーム131の放熱部132は前記胴体110の下面に露出して、前記胴体110の下面と等しい平面上に配置されることができるし、リードで使われる。第1リードフレーム121の放熱部122は放熱プレートまたは基板の金属パッド上に物理的/電気的に連結されて、熱伝導を遂行するようになる。
【0028】
第2キャビティ135は第2リードフレーム131の上面部134から凹な形状、例えば、コップ(Cup)構造またはリセス(recess)形状を含む。
【0029】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間の間隔T1は、所定間隔で離隔されることができる。ここで、第1リードフレーム121の第1キャビティ125と第2リードフレーム131の第2キャビティ135は前記胴体110の上部領域のうちで前記胴体110の第1及び第2側面111、112よりセンターラインP1にさらに近く配置されることができる。また、第1キャビティ125及び第2キャビティ135が前記胴体110の上部領域のうちでセンターラインP1にさらに近く配置されることで、前記発光素子パッケージ100から放出された光の光度を増加させてくれることができる。
【0030】
第1リードフレーム121は、第1キャビティ125と第1側面111との間に第1ボンディング部126を含んで、第1ボンディング部126は前記胴体110の第1側面111と第4側面114によって形成される角領域に配置される。
【0031】
第2リードフレーム131は第2キャビティ135と第2側面112との間に第2ボンディング部136を含んで、第2ボンディング部136は前記胴体110の第2側面112と第3側面113によって形成される角領域に配置される。
【0032】
第3リードフレーム141は第1リードフレーム121の第1キャビティ125と前記胴体110の第1側面111の間に配置される。第3リードフレーム141は前記胴体110の上部領域で見る時、第2リードフレーム131より第1リードフレーム121にさらに近い領域に配置されて前記胴体110の第1側面111と第3側面113によって形成される角領域に配置される。第3リードフレーム141は第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と対応されるように配置されることができる。第3リードフレーム141上には第1保護素子171が搭載される。
【0033】
第4リードフレーム142は第2リードフレーム131の第2キャビティ135と第2側面112の間に配置される。第4リードフレーム142は前記胴体110の上部領域で見る時、第1リードフレーム121より第2リードフレーム131にさらに近い領域に配置されて、前記胴体110の第2側面112と第3側面113によって形成される角領域に配置される。第4リードフレーム142は第2リードフレーム131の第2ボンディング部136と対応されるように配置されることができる。第4リードフレーム142上には第2保護素子172が搭載される。
【0034】
第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142は、物理的に互いに離隔されるように配置される。第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142の厚さは等しい厚さに形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0035】
第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142の材質は金属材質、例えば、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、白金(Pt)、スズ(Sn)、銀(Ag)、燐(P)のうちの少なくとも一つを含んで、また単一の金属層または互いに異なる金属層で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0036】
第1キャビティ125には少なくとも一つの第1発光素子151が配置される。第1発光素子151は第1キャビティ125の放熱部122上に付着して、第1ボンディング部126と第1連結部材154で連結されて、第1保護素子171と第2連結部材155で連結される。第1保護素子171は第1発光素子151と第1リードフレーム121のうち何れか一つと電気的に連結されることができる。 第2キャビティ135には少なくとも一つの第2発光素子152が配置される。第2発光素子152は第2キャビティ135の放熱部132上に付着して、第2ボンディング部136と第3連結部材156で連結されて、第2保護素子172と第4連結部材157で連結される。第1乃至第4連結部材154、155、156、157は、ワイヤを含む。第2保護素子172は第2発光素子152と第2リードフレーム131のうちの何れか一つと電気的に連結されることができる。
【0037】
第1乃至第4連結部材154、155、156、157の一端部が第1キャビティ125及び第2キャビティ135から離隔された領域に配置することで、第1キャビティ125及び第2キャビティ135の幅は連結部材がボンディングされる空間程度さらに小さく形成することができる。また、発光素子151、152は各キャビティ125、135の中心部に配置されて、互いに同一な中心線上に配置されることができる。
【0038】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131は、前記胴体110のセンターラインP1を基準で線対称で形成されるか、または点対称または非対称構造で形成されることができる。第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は、前記胴体110のセンターラインP1を基準で線対称に形成されるか、または点対称または非対称構造で形成されることができる。
【0039】
第1発光素子151及び第2発光素子152の中心は、同一線上に配置されて、第1ボンディング部126と第2ボンディング部136は前記胴体110の上部で互いに反対側に第1及び第2キャビティ125、135の間の間隔よりさらに離隔されて配置されて、第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は前記胴体110の上部で互いに反対側に第1及び第2キャビティ125、135の間の間隔よりさらに離隔されて配置される。
【0040】
第1ボンディング部126は第1リードフレーム121の角領域に配置されて、第2ボンディング部136は第2リードフレーム131の角領域に配置される。
【0041】
第1発光素子151と第2発光素子152との間の間隔は、第1保護素子171と第2保護素子172との間の間隔よりさらに近く配置されることができる。
【0042】
図1及び図3のように、第3リードフレーム141は前記胴体110の上部で前記胴体110の下面まで延長される。第3リードフレーム141は前記胴体110の底部に配置された第1リード部141A及び第1リード部141Aから前記胴体110の上部に延長された傾斜部141Bを含む。第3リードフレーム141は第1リード部141Aによって電源の供給を受けるようになる。第1リード部141Aは、前記胴体110の第1側面111下に露出して、その幅は第3リードフレーム141の上部幅よりはさらに大きくて前記胴体110の下面幅よりはさらに小さいことがある。
【0043】
第4リードフレーム142は、前記胴体110の上部で前記胴体110の下面まで延長される。第4リードフレーム142は前記胴体110の底部に配置された第2リード部142A及び第2リード部142Aから前記胴体110の上部に延長された傾斜部142Bを含む。第4リードフレーム142は第2リード部142Aによって電源の供給を受けるようになる。第2リード部142Aは前記胴体110の第2側面112下に露出して、その幅は第4リードフレーム142の上部幅よりはさらに大きくて前記胴体110の下面幅よりはさらに小さいことがある。
【0044】
第1リードフレーム121及び第2リードフレーム131の上面のうちで第1及び第2キャビティ125、135の領域と連結部材がボンディングされる領域を除いた領域には前記胴体110の材質がさらに形成されることができるし、これに対して限定しない。また、第1リードフレーム121及び第2リードフレーム131内には少なくとも一つの穴が形成されることができるし、前記穴は前記胴体110との結合力を強化させてくれることができる。第1乃至第4リードフレーム121、131、141、142のうちの少なくとも一つには上面または下面が凹凸構造で形成されることができるし、前記凹凸構造は胴体110との密着面積を増加させてくれることができる。
【0045】
また、第3及び第4リードフレーム141、142の上面のうちで保護素子領域を除いた領域は前記胴体110の材質がさらに形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0046】
第1発光素子151及び第2発光素子152は紫外線帯域から可視光線帯域の波長範囲のうちで選択的に発光することができるし、等しい主ピーク(main peak)波長の光を放出するか、または互いに異なる主ピーク(main peak)波長の光を放出することができる。第1発光素子151及び第2発光素子152はIII族-V族化合物半導体を利用したLEDチップ、例えば、UV(Ultraviolet)LEDチップ、青色LEDチップ、緑色LEDチップ、白色LEDチップ、赤色LEDチップのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【0047】
図13のように、第1保護素子171は第1発光素子151に逆並列で連結されて、第1発光素子151を保護するようになる。第2保護素子172は第2発光素子152に逆並列で連結されて、第2発光素子152を保護するようになる。第1保護素子171及び第2保護素子172はツェナーダイオード、サイリスター、またはTVS(Transient voltage suppression)ダイオードを選択的に含むことができる。
【0048】
第1発光素子151と第2発光素子152が第1及び第2キャビティ125、135上に互いに電気的にオープンされるように配置されることで、各発光素子151、152の電気的なテスト、例えば、順方向電圧(Vf)や光情報の測定を効果的に遂行することができる。これは互いに異なる発光素子151、152が電気的に連結されている場合、相互間の電気的な干渉によってテストの信頼性が低下されることができるし、また、他の発光素子に影響を与える問題が発生されることができる。
【0049】
図3を参照すれば、第1キャビティ125には第1発光素子151を覆う第1モールディング部材161、第2キャビティ135には第2発光素子152を覆う第2モールディング部材162が形成されることができる。また、前記胴体110の上部116には第3モールディング部材163がさらに形成されることができる。ここで、第1モールディング部材161、第2モールディング部材162、第3モールディング部材163は一つの層で形成されるか、または個別層または少なくとも2個の層構造で形成されることができる。第1乃至第3モールディング部材161、162、163の少なくとも一つの上面は、フラットであるか、または凹型であるか、凸型であることができって、これに対して限定しない。第1乃至第3モールディング部材161、162、163は形成しないこともあって、これに対して限定しない。
【0050】
第1モールディング部材161及び第2モールディング部材162は、等しい透光性物質で形成されることができるし、これに対して限定しない。第1モールディング部材161、第2モールディング部材162及び第3モールディング部材163のうちの少なくとも一つには第1発光素子151または/及び第2発光素子152から放出される光の波長を変化するための蛍光体を含むことができるし、前記蛍光体発光素子ら151、152から放出される光の一部を励起させて他の波長の光から放出するようになる。前記発光素子ら151、152が青色発光ダイオードで、蛍光体が黄色蛍光体の場合黄色蛍光体は青色光によって励起されて白色の光を生成することができる。発光素子ら151、152が紫外線(UV)を放出する場合には、Red、Green、Blue三色の蛍光体が各モールディング部材161、162に添加されて白色光を具現することもできる。第1モールディング部材161と第2モールディング部材162内に添加された蛍光体は互いに等しいカラーの光を発光する種類か、または他のカラーの光を発光する種類であることができるし、これに対して限定しない。
【0051】
前記胴体110の上部にはレンズがさらに形成されることができるし、前記レンズは凹型または/及び凸型レンズの構造を含むことができるし、発光素子パッケージ100が放出する光の配光(light distribution)を調節することができる。
【0052】
第1実施例の構成要素及び各構成要素に対する説明は、後述される他の実施例に適用されることができる。
【0053】
図4乃至図6は第2実施例である。
【0054】
図4は、第2実施例による発光素子パッケージの斜視図であり、図5は、図4の発光素子パッケージのB-B側断面図であり、図6は、図4のC-C側断面図である。第2実施例を説明するにおいて、第1実施例と等しい部分に対しては第1実施例を参照することにする。
【0055】
図4乃至図6を参照すれば、発光素子パッケージ100は胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0056】
第1リードフレーム121は、第1リブ128を含んで、第2リードフレーム131は第2リブ138を含む。第1リブ128は前記胴体110の上部領域で第2リードフレーム131と第3側面113との間に突き出されて、第1リブ128の端部は第1キャビティ125よりは第2キャビティ135にさらに近く配置される。第2リブ138は前記胴体110の上部領域で第1リードフレーム121と第4側面114との間に突き出されて、第2リブ138の端部は第2キャビティ135よりは第1キャビティ125にさらに近く配置される。第1リブ128及び第2リブ138は前記胴体110のセンター領域を横切って配置されることで、前記胴体110のセンター領域の引張強度を強化させてくれることができる。これは前記胴体110のセンター領域で第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間が離隔されることで、前記胴体110のセンター領域が外部衝撃に易しく折れる問題が発生されることができる。このような胴体110のセンター領域の脆弱な問題を第1リブ128及び第2リブ138によって補強してくれることができて、発光素子パッケージの信頼性を改善させてくれることができる。
【0057】
図5及び図6のように、第1リードフレーム121及び第1リブ128の外側部には第1突起128Aが形成されて、第1突起128Aは第1リードフレーム121の上面より前記胴体110の下方向に突き出される。第1突起128Aは第2リードフレーム121の上面から第1キャビティ125と前記胴体110の第3側面113との間の領域に突き出される。第2リードフレーム131及び第2リブ138の外側部には第2突起138Aが形成されて、第2突起138Aは第2リードフレーム131の上面より前記胴体110の下方向に突き出される。第2突起138Aは第2リブ138の上面から第1キャビティ125と前記胴体110の第4側面114の間の領域に突き出される。第1リブ128及び第2リブ138は前記胴体110の中心を基準で互いに反対側方向に突き出されて、第1突起128A及び第2突起138Aによって前記胴体110のセンター領域での引張強度をさらに補強することができる。
【0058】
図7は、第3実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0059】
図7を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0060】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と第2リードフレーム131の第2ボンディング部136が前記胴体110のセンター領域を基準で互いに対角線領域に配置される。また、第3リードフレーム141と第4リードフレーム142は前記胴体110のセンター領域を基準で互いに対角線領域に配置される。第1リードフレーム121の第1ボンディング部126の一部129は第3リードフレーム141の側面方向にさらに突き出されることができるし、例えば凹凸構造で形成されて放熱面積をさらに広げてくれることができる。第2リードフレーム131の第2ボンディング部136の一部139は、第4リードフレーム142の側面方向にさらに突き出されることができるし、例えば凹凸構造に形成されて放熱面積をさらに広げてくれることができる。
【0061】
図8は、第4実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【0062】
図8を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備える。
【0063】
第3リードフレーム141の上部には第3キャビティ145を形成して、第3キャビティ145の底に第1保護素子171が配置される。第4リードフレーム142の上部には第4キャビティ146を形成して、第4キャビティ146内に第2保護素子172が配置される。第3及び第4キャビティ145、146の深さは第1及び第2保護素子171、172の厚さ程度であるか、または50μm〜200μmの深さで形成されることができる。第3及び第4キャビティ145、146の深さは、前記胴体110の上面から第1及び第2キャビティ125、135の深さよりさらに低い深さで形成されることができる。
【0064】
第1及び第2保護素子171、172の少なくとも一部が第3及び第4キャビティ145、146に収納される形態で配置されることで、前記発光素子ら151、152から放出された光の損失を減らしてくれることができる。
【0065】
図9は、第5実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。
【0066】
図9を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110の上部に胴体110の上面より低いか、または高く段差になった構造を有する第1リセス部117及び第2リセス部118を含む。第1リセス部117には第3リードフレーム141の上面が露出して、第1リセス部117に配置された第3リードフレーム141上には第1保護素子171が搭載されることができる。第2リセス部118には第4リードフレーム142の上面が露出して、第2リセス部118に露出した第4リードフレーム142上には第2保護素子172が搭載されることができる。
【0067】
図10は、第6実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0068】
図10を参照すれば、発光素子パッケージは第1リードフレーム121の第1ボンディング部126上に第1保護素子171を搭載して、第1保護素子171と第1発光素子151は第1連結部材154で連結される。第1発光素子151と第3リードフレーム141は第2連結部材155で連結される。ここで、第3リードフレーム141は保護素子が配置されないので、連結部材がボンディングされることができる面積例えば、横と縦それぞれが100〜200μm範囲であることができる。第1及び第2連結部材154、155はワイヤを含む。
【0069】
図11は、第7実施例による発光素子パッケージの平面図である。
【0070】
図11を参照すれば、発光素子パッケージは第1発光素子151と第2発光素子152を最大に離隔させた構造である。第1リードフレーム121の第1ボンディング部126と第2リードフレーム131の第2ボンディング部136を胴体110のセンターラインP1の第1領域に互いに対応されるように配置して、第3リードフレーム181及び第4リードフレーム182は胴体110のセンターラインP1の第2領域に互いに対応されるように配置される。ここで、第3リードフレーム181と第4リードフレーム182のリード部は前記胴体110の第3側面の下に形成することができるし、これに対して限定しない。
【0071】
第3リードフレーム181は第1キャビティ125と第2キャビティ135との間の領域に配置されて、または第1ボンディング部126と胴体110の第3側面113との間の領域に配置される。第4リードフレーム182は第3リードフレーム181と第2キャビティ135との間の領域に配置されて、または第2ボンディング部136と胴体110の第3側面113との間の領域に配置される。
【0072】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126は、第3リードフレーム181と胴体110の第4側面114との間の領域に配置されて、第2リードフレーム131の第2ボンディング部136は第4リードフレーム182と胴体110の第4側面114との間の領域に配置される。
【0073】
第1リードフレーム121の第1ボンディング部126上に第1保護素子171が配置されることができるし、第1保護素子171は第1発光素子151と第1連結部材154で電気的に連結されることができる。第2リードフレーム131の第2ボンディング部136上に第2保護素子172が配置されることができるし、第2保護素子172は第2発光素子152と第4連結部材157で電気的に連結されることができる。
【0074】
第1キャビティ125は前記胴体110のセンターラインP1よりは前記胴体110の第1側面111にさらに近く配置されて、第2キャビティ135は前記胴体110のセンターラインP1よりは前記胴体110の第2側面112にさらに近く配置される。
【0075】
他の例として、第1保護素子171は第3リードフレーム181上に配置されて第1発光素子151と電気的に連結されることができるし、第2保護素子172は第4リードフレーム182上に配置されて第2発光素子152と電気的に連結されることができる。第1乃至第4リードフレーム121、131、181、182のうちの少なくとも一つは穴や凹凸構造を有することができるし、これに対して限定しない。
【0076】
第1発光素子151と第2発光素子152との間の間隔は第1保護素子171と第2保護素子172との間の間隔よりさらに離隔されることができる。
【0077】
第1乃至第4リードフレーム121、131、181、182の少なくとも一部は前記胴体110の少なくとも一側面で露出することができるし、これに対して限定しない。
【0078】
第1キャビティ125及び第2キャビティ135にはモールディング部材が配置されることができるし、前記モールディング部材には蛍光体が添加されることができる。前記モールディング部材は透光性の樹脂材質を含んで、これに対して限定しない。
【0079】
図12は、第8実施例による発光素子パッケージの平面図である。
【0080】
図12を参照すれば、発光素子パッケージは垂直型電極構造を有する第1発光素子151Aの第1キャビティ125を通じて第1リードフレーム121と電気的に連結させて、第3リードフレーム141に第1連結部材154Aで連結するようになる。第1ボンディング部126上に搭載された第1保護素子171は第3リードフレーム141と第2連結部材155Aで連結するようになる。垂直型電極構造を有する第2発光素子152Aは第2キャビティ135を通じて第2リードフレーム131と電気的に連結されて、第4リードフレーム142に第3連結部材156Aで連結される。第2ボンディング部136上に搭載された第2保護素子172は搭載して第4リードフレーム142と第4連結部材157Aで連結される。ここで、第1発光素子151Aと第2発光素子152Aは下部に電極が配置された構造として、第1及び第2リードフレーム121、131と電気的に連結されることができる。
【0081】
図13及び図14は、第9実施例による発光素子パッケージを示した側断面図である。第9実施例を説明するにおいて、第1実施例と等しい部分は第1実施例を参照することにする。
【0082】
図13及び図14を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第1保護素子171、第2保護素子172及び連結部材154-157を備え。
【0083】
第1リードフレーム121は第3リード部127を有し、第3リード部127は第1リードフレーム121の第1ボンディング部126から前記胴体110を通じて折曲されて、前記胴体110の第2側面112に隣接した下面で露出する。また、第3リード部127は前記胴体110の第1側面111に突き出されることができるし、これに対して限定しない。また図2及び図14に示されたところのように、第3リードフレーム141の第1リード部141Aと第3リード部127は前記胴体110の第1側面111で互いに離隔されることができるし、前記胴体110の第1側面111から突き出されることができる。
【0084】
第2リードフレーム131は第4リード部137を有し、第4リード部137は第2リードフレーム131の第2ボンディング部136から前記胴体110を通じて折曲されて、前記胴体110の第2側面112に隣接した下面で露出する。また、第4リード部137は前記胴体110の第2側面112に突き出されることができるし、これに対して限定しない。また、図2及び図14に示されたところのように、第4リードフレーム142の第2リード部142Aと第4リード部137は前記胴体110の第2側面112で互いに離隔されることができるし、前記胴体110の第2側面112から突き出されることができる。
【0085】
第1乃至第9実施例の発光素子パッケージは、図15のような回路構成図で配置されることができて、各発光素子別電気的な信頼性をテストすることができる。
【0086】
図15を参照すれば、第1発光素子151と第1保護素子171は、第1ノードA1と第2ノードC1との間に並列で連結されることができるし、第2発光素子152と第2保護素子172は第3ノードA2と第4ノードC2の間に並列で連結されることができる。第1及び第2ノードA1、C1は第3ノードA2と第4ノードC2と電気的にオープン(open)されて、電気的な干渉を防止することができる。
【0087】
図16は、第10実施例による発光素子パッケージを示した平面図である。
【0088】
図16を参照すれば、発光素子パッケージは胴体110、第1キャビティ125を有する第1リードフレーム121、第2キャビティ135を有する第2リードフレーム131、第3リードフレーム141、第4リードフレーム142、第1発光素子151、第2発光素子152、第3発光素子153、第1保護素子171、第2保護素子172及び第3保護素子173を備える。
【0089】
第1リードフレーム121と第2リードフレーム131との間に第5リードフレーム131Aと第6リードフレーム143が配置される。第5リードフレーム131Aは第5キャビティ135Aを有して、第5キャビティ135A内に第3発光素子153が搭載される。第6リードフレーム143上には第3保護素子173が搭載される。第3発光素子153は第5リードフレーム131Aの第3ボンディング部136Aに第5連結部材158で連結されて、第3保護素子173と第6連結部材159で連結される。第5連結部材158及び第6連結部材159はワイヤを有する。前記発光素子パッケージは2個以上の発光素子を一つの胴体内にアレイして配置することができるし、各発光素子は等しいピーク波長を発光するLEDチップであるか、互いに異なるカラーの光を放出するLEDチップであることができるし、これに対して限定しない。
【0090】
図17は、実施例による発光素子パッケージの発光素子の例を示した図面である。
【0091】
図17を参照すれば、発光基板211、バッファ層213、第1導電型半導体層215、活性層217、第2導電型半導体層219、電極層231、第1電極パッド241、及び第2電極パッド251を備える。
【0092】
前記基板211は透光性、絶縁または導電性基板を利用することができるし、例えば、サファイア(Al2O3、SiC、Si、GaAs、GaN、ZnO、Si、GaP、InP、Ge、Ga2O3、LiGaO3のうちの少なくとも一つを利用することができる。前記基板211の上面には複数の突出部が形成されることができるし、前記複数の突出部は前記基板211の蝕刻を通じて形成するか、または別途のラフネスのような光抽出構造で形成されることができる。前記突出部はストライプ形状、半球形状、またはドーム(dome)形状を含むことができる。前記基板211の厚さは30μm〜300μm範囲で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0093】
前記基板211上にはバッファ層213が形成されて、前記バッファ層213は2族乃至6族化合物半導体を利用して少なくとも一層で形成されることができる。前記バッファ層213はIII族-V族化合物半導体を利用した半導体層を含んで、例えば、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体として、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInNなどのような化合物半導体のうちの少なくとも一つを含む。前記バッファ層213は互いに異なる半導体層を相互に配置して超格子構造で形成されることができる。
【0094】
前記バッファ層213は、前記基板211と窒化物系列の半導体層との格子定数の差を緩和させてくれるために形成されることができるし、欠陥制御層で定義されることができる。前記バッファ層213は前記基板211と窒化物系列の半導体層の間の格子定数の間の値を有することができる。前記バッファ層213はZnO層のような酸化物で形成されることができるし、これに対して限定しない。前記バッファ層213は30〜500nm範囲で形成されることができるし、これに対して限定しない。
【0095】
前記バッファ層213上には、低伝導層が形成されて、前記低伝導層はアンドープ半導体層として、第1導電型半導体層の伝導性より低い伝導性を有する。前記低伝導層は3族-5族化合物半導体を利用したGaN系半導体で具現されることができるし、このようなアンドープ半導体層は、意図的に導電型ドーパントをドーピングしなくても第1導電特性を有するようになる。前記アンドープ半導体層は形成しないこともあって、これに対して限定しない。
【0096】
前記バッファ層213上には第1導電型半導体層215が形成されることができる。第1導電型半導体層215は第1導電型ドーパントがドーピングされた3族-5族化合物半導体で具現されて、例えば、InxAlyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)の組成式を有する半導体材料で形成されることができる。第1導電型半導体層215がN型半導体層の場合、第1導電型ドーパントは、N型ドーパントとして、Si、Ge、Sn、Se、Teを含む。
【0097】
前記バッファ層213と第1導電型半導体層215との間には半導体層が形成されて、前記半導体層は互いに異なる第1層と第2層が相互に配置された超格子構造で形成されることができるし、第1層と第2層の厚さは数A以上で形成されることができる。
【0098】
第1導電型半導体層215と前記活性層217との間には第1導電型クラッド層(図示せず)が形成されることができる。第1導電型クラッド層はGaN系半導体で形成されることができるし、そのバンドギャップは前記活性層217の障壁層のバンドギャップより広く形成されることができる。このような第1導電型クラッド層はキャリアを拘束させてくれる役割をする。
【0099】
第1導電型半導体層215上には活性層217が形成される。前記活性層217は単一量子井、多重量子井(MQW)、量子線、量子点構造のうちの少なくとも一つで形成されることができる。前記活性層217は井戸層/障壁層が相互に配置されて、前記井戸層/障壁層の周期は、例えば、InGaN/GaN、AlGaN/GaN、InGaN/AlGaN、InGaN/InGaNの積層構造を利用して2〜30周期で形成されることができる。
【0100】
前記活性層217上には第2導電型クラッド層が形成されて、第2導電型クラッド層は前記活性層217の障壁層のバンドギャップよりさらに広いバンドギャップを有して、III族-V族化合物半導体、例えば、GaN系半導体で形成されることができる。
【0101】
第2導電型クラッド層の上には第2導電型半導体層219が形成されて、第2導電型半導体層219は第2導電型ドーパントを含む。第2導電型半導体層219は、例えば、GaN、InN、AlN、InGaN、AlGaN、InAlGaN、AlInNなどのような化合物半導体のうちの何れか一つでなされることができる。第2導電型半導体層219がP型半導体層の場合、第2導電型ドーパントはP型ドーパントとして、Mg、Zn、Ca、Sr、Baなどを含むことができる。
【0102】
発光構造物220内で第1導電第2導電伝導タイプは前記の構造と反対に形成されることができるし、例えば、第2導電型半導体層219はN型半導体層、第1導電型半導体層215はP型半導体層に具現されることができる。また、第2導電型半導体層219上には第2導電型と反対の極性を有する第3導電型半導体層であるN型半導体層がさらに形成することもできる。発光素子200は第1導電型半導体層215、活性層217及び第2導電型半導体層219を発光構造物220で定義されることができるし、前記発光構造物220はN-P接合構造、P-N接合構造、N-P-N接合構造、P-N-P接合構造のうちである一構造で具現することができる。前記N-P及びP-N接合は2個の層の間に活性層が配置されて、N-P-N接合またはP-N-P接合は3個の層の間に少なくとも一つの活性層を含むようになる。
【0103】
第1導電型半導体層215上に第1電極パッド241が形成されて、第2導電型半導体層219上に電極層231及び第2電極パッド251が形成される。
【0104】
前記電極層231は電流拡散層として、透過性及び電気伝導性を有する物質で形成されることができる。前記電極層231は化合物半導体層の屈折率より低い屈折率で形成されることができる。
【0105】
前記電極層231は第2導電型半導体層219の上面で形成されて、その物質は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)、ZnO、IrOx、RuOx、NiOなどのうちで選択されて、少なくとも一層で形成されることができる。前記電極層231は他の例として、反射電極層で形成されることができるし、その物質は、例えば、Al、Ag、Pd、Rh、Pt、Irのような金属物質のうちで選択的に形成されることができる。
【0106】
第1電極パッド241と第2電極パッド251は、Ti、Ru、Rh、Ir、Mg、Zn、Al、In、Ta、Pd、Co、Ni、Si、Ge、Ag及びAuとこれらの選択的な合金のうちで選択されることができる。
【0107】
前記発光素子の表面に絶縁層がさらに形成されることができるし、前記絶縁発光構造物220の層間ショート(short)を防止して、湿り気の浸透を防止することができる。他の例として、前記発光素子の表面に蛍光体層がさらに配置されることができるし、前記蛍光体発光素子の活性層から放出された光の波長を変換させてくれることができる。
【0108】
第2電極パッド251は、第2導電型半導体層219及び/または前記電極層231上に形成されることができるし、第2電極パターン253を含むことができる。
【0109】
第2電極パターン253は第2電極パッド251から分岐されたアーム(arm)構造またはフィンガー(finger)構造で形成されることができる。第2電極パッド251はオミック接触、接着層、ボンディング特性を有する金属層らを含んで、非透光性でなされることができるし、これに対して限定しない。
【0110】
第2電極パッド251は発光チップの上で見る時、第1電極パッド241と発光チップのある一辺幅の1/2以上離隔されて、第2電極パターン253は前記電極層231上に前記発光チップのある一辺幅の1/2以上の長さで形成されることができる。
【0111】
第2電極パッド251及び第2電極パターン253のうちの少なくとも一つの一部は、第2導電型半導体層219の上面にオミック接触されることができるし、これに対して限定しない。
【0112】
第1電極パッド241は、第1導電型半導体層215の上面のうちで第1領域A3に形成されて、第1領域A3は第1導電型半導体層215の一部領域として、第2導電型半導体層219及び前記活性層217の一部がエッチングされて、第1導電型半導体層215の上面一部が露出する領域である。ここで、第1導電型半導体層215の上面は前記活性層217の側面から段差になった領域であり、前記活性層217の下面より低い位置に形成される。
【0113】
前記発光構造物220には溝225が形成されて、前記溝225は前記発光構造物220の上面から第1導電型半導体層215が露出する深さで形成される。第1導電型半導体層215の第1領域A3と前記溝225の深さは前記発光構造物220の上面から等しい深さであるか、互いに異なる深さに形成されることができる。前記溝225は形成しないこともある。
【0114】
第1電極パッド241には第1電極パターンが連結されることができるし、第1電極パターンは第1電極パッド241に少なくとも一つが連結されて、発光チップの上で見る時、第2電極パターン253の一側または第2電極パターン253の間の領域に配置されることができる。第1電極パターンは前記発光構造物220の溝225内に配置されて、第1導電型半導体層215の上面と接触される。第1電極パターンは第1電極パッド241から第2電極パッド251にさらに近く延長されて、第2電極パターンは第2電極パッド251から第1電極パッド241にさらに近く延長されることができる。
【0115】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、ライトユニットに適用されることができる。前記ライトユニットは複数の発光素子パッケージがアレイされた構造を含んで、図18及び図19に示された表示装置、図20に示された照明装置を含んで、照明灯、信号灯、車両ヘッドライト、電光板、指示灯のようなユニットに適用されることができる。
【0116】
図18は、本発明の一実施例による表示装置の分解斜視図である。
【0117】
図18を参照すれば、表示装置1000は導光板1041と、前記導光板1041に光を提供する発光モジュール1031と、前記導光板1041下に反射部材1022と、前記導光板1041上に光学シート1051と、前記光学シート1051上に表示パネル1061と、前記導光板1041、発光モジュール1031及び反射部材1022を収納するボトムカバー1011を備えることができるが、これに限定されない。
【0118】
前記ボトムカバー1011、反射シート1022、導光板1041、光学シート1051はライトユニット1050で定義されることができる。
【0119】
前記導光板1041は前記発光モジュール1031から提供された光を拡散させて面光源化させる役割をする。前記導光板1041は透明な材質でなされて、例えば、PMMA(polymethyl metaacrylate)のようなアクリル樹脂系列、PET(polyethylene terephthlate)、PC(polycarbonate)、COC(cycloolefin copolymer)及びPEN(polyethylene naphthalate)樹脂のうちで一つを含むことができる。
【0120】
前記発光モジュール1031は前記導光板1041の少なくとも一側面に配置されて前記導光板1041の少なくとも一側面に光を提供して、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。
【0121】
前記発光モジュール1031は、ボトムカバー1011内に少なくとも一つが配置されて、前記導光板1041の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。前記発光モジュール1031は基板1033と前記に開示された実施例による発光素子パッケージ100を含んで、前記発光素子パッケージ100は前記基板1033上に所定間隔でアレイされることができる。前記基板は印刷回路基板(printed circuit board)であることがあるが、これに限定しない。また、前記基板1033はメタルコアPCB(MCPCB、Metal CorePCB)、軟性PCB(FPCB、Flexible PCB)などを含むこともでき、これに対して限定しない。前記発光素子パッケージ100は前記ボトムカバー1011の側面または放熱プレート上に搭載される場合、前記基板1033は除去されることができる。前記放熱プレートの一部は前記ボトムカバー1011の上面に接触されることができる。よって、発光素子パッケージ100で発生された熱は放熱プレートを経由してボトムカバー1011に放出されることができる。
【0122】
前記複数の発光素子パッケージ100は、前記基板1033上に光が放出される出射面が前記導光板1041と所定距離離隔されるように搭載されることができるし、これに対して限定しない。前記発光素子パッケージ100は前記導光板1041の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができるし、これに対して限定しない。
【0123】
前記導光板1041下には前記反射部材1022が配置されることができる。前記反射部材1022は前記導光板1041の下面に入射された光を反射させて前記表示パネル1061に供給することで、前記表示パネル1061の輝度を向上させることができる。前記反射部材1022は、例えば、PET、PC、PVCレジンなどで形成されることができるが、これに対して限定しない。前記反射部材1022は前記ボトムカバー1011の上面であることができるし、これに対して限定しない。
【0124】
前記ボトムカバー1011は前記導光板1041、発光モジュール1031及び反射部材1022などを収納することができる。このために、前記ボトムカバー1011は上面が開口されたボックス(box)形状を有する収納部1012が具備されることができるし、これに対して限定しない。前記ボトムカバー1011はトップカバー(図示せず)と結合されることができるし、これに対して限定しない。
【0125】
前記ボトムカバー1011は金属材質または樹脂材質で形成されることができるし、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造されることができる。また、前記ボトムカバー1011は熱伝導性が良い金属または非金属材料を含むことができるし、これに対して限定しない。
【0126】
前記表示パネル1061は、例えば、LCDパネルとして、互いに対向される透明な材質の第1及び第2基板、そして第1及び第2基板の間に介された液晶層を含む。前記表示パネル1061の少なくとも一面には偏光板が付着することができるし、このような偏光板の付着構造に限定しない。前記表示パネル1061は前記発光モジュール1031から提供された光を透過または遮断させて情報を表示するようになる。このような表示装置1000は各種携帯端末機、ノートブックコンピューターのモニター、ラップトップコンピューターのモニター、テレビのような映像表示装置に適用されることができる。
【0127】
前記光学シート1051は前記表示パネル1061と前記導光板1041の間に配置されて、少なくとも一枚以上の透光性シートを有する。前記光学シート1051は、例えば拡散シート(diffusion sheet)、水平及び垂直プリズムシート(horizontal/vertical prism sheet)、及び輝度強化シート(brightness enhanced sheet)などのようなシートのうちの少なくとも一つを有することができる。前記拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平または/及び垂直プリズムシートは入射される光を前記表示パネル1061に集光させてくれて、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。また、前記表示パネル1061上には保護シートが配置されることができるし、これに対して限定しない。
【0128】
前記発光モジュール1031の光経路上には光学部材として、前記導光板1041、及び光学シート1051を含むことができるし、これに対して限定しない。
【0129】
図19は、本発明の一実施例による発光素子パッケージを有する表示装置を示した図面である。
【0130】
図19を参照すれば、表示装置1100はボトムカバー1152、前記開示発光素子パッケージ100がアレイされた基板1120、光学部材1154、及び表示パネル1155を備える。
【0131】
前記基板1120と前記発光素子パッケージ100は、発光モジュール1160で定義されることができる。前記ボトムカバー1152、少なくとも一つの発光モジュール1160、光学部材1154はライトユニット1150で定義されることができる。
【0132】
前記ボトムカバー1152には収納部1153を具備することができるし、これに対して限定しない。
【0133】
前記光学部材1154はレンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどで少なくとも一つを含むことができる。前記導光板はPC材質またはPMMA(Polymethy methacrylate)材質でなされることができるし、このような導光板は除去されることができる。前記拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平及び垂直プリズムシートは入射される光を前記表示パネル1155に集光させてくれて、前記輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。
【0134】
前記光学部材1154は、前記発光モジュール1160上に配置されて、前記発光モジュール1160から放出された光を面光源するか、または拡散、集光などを遂行するようになる。
【0135】
図20は、本発明の一実施例による照明装置の斜視図である。
【0136】
図20を参照すれば、照明装置1500はケース1510と、前記ケース1510に設置された発光モジュール1530と、前記ケース1510に設置されて外部電源から電源の提供を受ける連結端子1520を備えることができる。
【0137】
前記ケース1510は、放熱特性が良好な材質で形成されることが望ましくて、例えば金属材質または樹脂材質で形成されることができる。
【0138】
前記発光モジュール1530は基板1532と、前記基板1532に搭載される実施例による発光素子パッケージ100を含むことができる。前記発光素子パッケージ100は複数個がマトリックス形態または所定間隔で離隔されてアレイされることができる。
【0139】
前記基板1532は絶縁体に回路パターンを印刷したことであることができるし、例えば、一般印刷回路基板(PCB:Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)PCB、軟性(Flexible)PCB、セラミックスPCB、FR-4基板などを含むことができる。
【0140】
また、前記基板1532は光を効率的に反射する材質で形成されるか、または表面の光が効率的に反射するカラー、例えば白色、シルバーなどのコーティング層になることができる。
【0141】
前記基板1532上には少なくとも一つの発光素子パッケージ100が搭載されることができる。前記発光素子パッケージ100それぞれは少なくとも一つのLED(LED:Light Emitting Diode)チップを含むことができる。前記LEDチップは赤色、緑色、青色または白色などのような刺光線帯域の発光ダイオードまたは紫外線(UV、Ultra Violet)を発光するUV発光ダイオードを含むことができる。
【0142】
前記発光モジュール1530は色感及び輝度を得るために多様な発光素子パッケージ100の組合を有するように配置されることができる。例えば、その演色性(CRI)を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑発光ダイオードを組み合わせて配置することができる。
【0143】
前記連結端子1520は前記発光モジュール1530と電気的に連結されて電源を供給することができる。前記連結端子1520はソケット方式で外部電源に回して挟まれて結合されるが、これに対して限定しない。例えば、前記連結端子1520はピン(pin)形態で形成されて外部電源に挿入されるか、または配線によって外部電源に連結されることもできるものである。
【0144】
以上で実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。延いては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは実施例らが属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【0145】
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは単に例示であるだけで、本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分かることができるであろう。例えば、実施例で具体的に現われた各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異らは添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
胴体と、
前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、
前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、
前記第1リードフレームから前記胴体の第1側面と前記第1キャビティの間に配置された第1ボンディング部と、
前記第2リードフレームから前記胴体の第1側面の反対側第2側面と前記第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、
前記第1キャビティに配置された第1発光素子と、
前記第2キャビティに配置された第2発光素子と、
前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第1側面と前記第1キャビティの間に配置された第3リードフレームと、
前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第2側面と前記第2キャビティの間に配置された第4リードフレームと、
前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れかの上に搭載された第1保護素子と、
前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れかの上に搭載された第2保護素子と
を備える発光素子パッケージ。
【請求項2】
前記第1保護素子は、前記第3リードフレームの上に配置されて前記第1発光素子と第1リードフレームのうちの少なくとも1つと電気的に連結されて、前記第2保護素子は前記第4リードフレームの上に配置されて前記第2発光素子と前記第2リードフレームのうちの少なくとも1つと電気的に連結されている、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
【請求項3】
前記第1保護素子は前記第1リードフレームの第1ボンディング上に配置されて前記第1発光素子と電気的に連結されて、前記第2保護素子は前記第2リードフレームの第2ボンディング部上に配置されて前記第2発光素子と電気的に連結されている、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
【請求項4】
前記第1発光素子と前記第1ボンディング部を互いに連結する第1連結部材と、前記第1発光素子と第1保護素子を互いに連結する第2連結部材と、前記第2発光素子と前記第2ボンディング部を互いに連結する第3連結部材と、前記第2発光素子と第2保護素子を互いに連結する第4連結部材とを備える、請求項2に記載の発光素子パッケージ。
【請求項5】
前記第1発光素子と前記第1保護素子を互いに連結する第1連結部材と、前記第1発光素子と第3リードフレームを互いに連結する第2連結部材と、前記第2発光素子と前記第2保護素子を互いに連結する第3連結部材と、及び前記第2発光素子と前記第4リードフレームを互いに連結する第4連結部材とを備える、請求項3に記載の発光素子パッケージ。
【請求項6】
前記第1リードフレームの第1キャビティ及び前記第2リードフレームの第2キャビティの下部は前記胴体の下面に配置されている、請求項2または3に記載の発光素子パッケージ。
【請求項7】
前記第1リードフレームから前記第2キャビティと前記胴体の第3側面の間の領域に突き出された第1リブを有する、請求項1乃至6のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項8】
前記第2リードフレームから前記第1キャビティと前記胴体の第3側面の反対側第4側面の間の領域に突き出された第2リブを有する、請求項1乃至7のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項9】
前記第3リードフレームの少なくとも一部は、前記胴体の第1側面の下に配置されて、前記第4リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第2側面の下に配置されている、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項10】
前記第1及び第3リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第1側面の下に配置されて、
前記第2及び第4リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第2側面の下に配置されている、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項11】
前記第3リードフレームは、第3キャビティを有し、前記第3キャビティの底には前記第1保護素子が配置されている、請求項1乃至10のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項12】
前記第4リードフレームは、第4キャビティを有し、前記第4キャビティの底には前記第2保護素子が配置されている、請求項1乃至11のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項13】
前記第1及び第2保護素子はツェナーダイオード、サイリスター、またはTVS(Transient voltage suppression)ダイオードのうちの何れか一つである、請求項1乃至12のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項14】
前記胴体は、樹脂材質を含んで、前記第1キャビティ及び前記第2キャビティにモールディング部材を含む、請求項1乃至12のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項15】
前記第1発光素子と前記第2発光素子の間の間隔は、前記第1保護素子と前記第2保護素子の間の間隔よりさらに近い間隔を含む、請求項1乃至14のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項1】
胴体と、
前記胴体の第1領域に第1キャビティを有する第1リードフレームと、
前記胴体の第2領域に第2キャビティを有する第2リードフレームと、
前記第1リードフレームから前記胴体の第1側面と前記第1キャビティの間に配置された第1ボンディング部と、
前記第2リードフレームから前記胴体の第1側面の反対側第2側面と前記第2キャビティに配置された第2ボンディング部と、
前記第1キャビティに配置された第1発光素子と、
前記第2キャビティに配置された第2発光素子と、
前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第1側面と前記第1キャビティの間に配置された第3リードフレームと、
前記第1リードフレームと前記第2リードフレームから分離して、前記胴体の第2側面と前記第2キャビティの間に配置された第4リードフレームと、
前記第3リードフレーム及び前記第1ボンディングのうちの何れかの上に搭載された第1保護素子と、
前記第4リードフレーム及び前記第2ボンディングのうちの何れかの上に搭載された第2保護素子と
を備える発光素子パッケージ。
【請求項2】
前記第1保護素子は、前記第3リードフレームの上に配置されて前記第1発光素子と第1リードフレームのうちの少なくとも1つと電気的に連結されて、前記第2保護素子は前記第4リードフレームの上に配置されて前記第2発光素子と前記第2リードフレームのうちの少なくとも1つと電気的に連結されている、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
【請求項3】
前記第1保護素子は前記第1リードフレームの第1ボンディング上に配置されて前記第1発光素子と電気的に連結されて、前記第2保護素子は前記第2リードフレームの第2ボンディング部上に配置されて前記第2発光素子と電気的に連結されている、請求項1に記載の発光素子パッケージ。
【請求項4】
前記第1発光素子と前記第1ボンディング部を互いに連結する第1連結部材と、前記第1発光素子と第1保護素子を互いに連結する第2連結部材と、前記第2発光素子と前記第2ボンディング部を互いに連結する第3連結部材と、前記第2発光素子と第2保護素子を互いに連結する第4連結部材とを備える、請求項2に記載の発光素子パッケージ。
【請求項5】
前記第1発光素子と前記第1保護素子を互いに連結する第1連結部材と、前記第1発光素子と第3リードフレームを互いに連結する第2連結部材と、前記第2発光素子と前記第2保護素子を互いに連結する第3連結部材と、及び前記第2発光素子と前記第4リードフレームを互いに連結する第4連結部材とを備える、請求項3に記載の発光素子パッケージ。
【請求項6】
前記第1リードフレームの第1キャビティ及び前記第2リードフレームの第2キャビティの下部は前記胴体の下面に配置されている、請求項2または3に記載の発光素子パッケージ。
【請求項7】
前記第1リードフレームから前記第2キャビティと前記胴体の第3側面の間の領域に突き出された第1リブを有する、請求項1乃至6のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項8】
前記第2リードフレームから前記第1キャビティと前記胴体の第3側面の反対側第4側面の間の領域に突き出された第2リブを有する、請求項1乃至7のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項9】
前記第3リードフレームの少なくとも一部は、前記胴体の第1側面の下に配置されて、前記第4リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第2側面の下に配置されている、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項10】
前記第1及び第3リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第1側面の下に配置されて、
前記第2及び第4リードフレームの少なくとも一部は前記胴体の第2側面の下に配置されている、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項11】
前記第3リードフレームは、第3キャビティを有し、前記第3キャビティの底には前記第1保護素子が配置されている、請求項1乃至10のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項12】
前記第4リードフレームは、第4キャビティを有し、前記第4キャビティの底には前記第2保護素子が配置されている、請求項1乃至11のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項13】
前記第1及び第2保護素子はツェナーダイオード、サイリスター、またはTVS(Transient voltage suppression)ダイオードのうちの何れか一つである、請求項1乃至12のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項14】
前記胴体は、樹脂材質を含んで、前記第1キャビティ及び前記第2キャビティにモールディング部材を含む、請求項1乃至12のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【請求項15】
前記第1発光素子と前記第2発光素子の間の間隔は、前記第1保護素子と前記第2保護素子の間の間隔よりさらに近い間隔を含む、請求項1乃至14のうちの何れかに記載の発光素子パッケージ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公開番号】特開2013−12712(P2013−12712A)
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−49714(P2012−49714)
【出願日】平成24年3月6日(2012.3.6)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年3月6日(2012.3.6)
【出願人】(510039426)エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】
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