KR102558584B1

KR102558584B1 - 발광소자 패키지

Info

Publication number: KR102558584B1
Application number: KR1020150164662A
Authority: KR
Inventors: 김감곤; 강순용
Original assignee: 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2023-07-24
Also published as: KR20170060333A

Abstract

실시예는 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 기판; 기판 상에 서로 전기적으로 이격되어 배치된 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임; 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임의 상하면에 각각 배치된 도금층; 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 및 발광소자를 둘러싸는 몰딩부를 포함하고, 도금층은 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임에 배치되고, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층; 제1 도금층 상에 배치되고, 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층; 및 제2 도금층과 연결되고, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층을 포함한다.

Description

발광소자 패키지{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE}

실시예는 발광소자 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 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색, 백색 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 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 갖는다.

따라서, 발광 다이오드는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence 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.

발광소자는 사파이어 등으로 이루어진 기판 위에 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물이 형성되고, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 각각 제1 전극과 제2 전극이 배치된다.

발광소자 패키지는 패키지 몸체에 제1 전극과 제2 전극이 배치되고, 패키지 몸체의 바닥 면에 발광소자가 배치되며 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 연결된다.

발광소자 패키지는 리드 프레임 상에 금속의 도금층이 배치되고, 도금층에 발광소자를 접착시키기 위한 접착제가 도포된다. 상기 접착제는 일정 시간이 경과하면 접착력이 떨어져 발광소자가 리드 프레임 상으로부터 들뜨게 됨으로써 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 있다.

실시예는 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시키고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 실시예는 기판; 상기 기판 상에 서로 전기적으로 이격되어 배치된 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임; 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임의 상하면에 각각 배치된 도금층; 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자; 및 상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부를 포함하고, 상기 도금층은 상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임에 배치되고, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층; 상기 제1 도금층 상에 배치되고, 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층; 및 상기 제2 도금층과 연결되고, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층을 포함하는 발광소자 패키지를 제공한다.

예를 들어, 상기 발광소자와 상기 도금층 사이에 배치된 접착부재를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 도금층의 두께는 0.8㎛ 내지 0.9㎛이고, 상기 제2 도금층의 두께는 0.05㎛ 내지 0.15㎛이며, 상기 제3 도금층의 두께는 0.01㎛ 내지 0.03㎛일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 도금층의 두께는 1.4㎛ 내지 1.6㎛이고, 상기 제2 도금층의 두께는 0.03㎛ 내지 0.06㎛이며, 상기 제3 도금층의 두께는 0.01㎛ 내지 0.03㎛일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 도금층의 두께는 0.8㎛ 내지 0.9㎛이고, 상기 제2 도금층의 두께는 0.03㎛ 내지 0.06㎛이며, 상기 제3 도금층의 두께는 0.003㎛ 내지 0.005㎛일 수 있다.

예를 들어, 상기 발광소자는 제1 전선 및 제2 전선을 통해 상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임과 각각 연결될 수 있다.

예를 들어, 상기 발광소자와 상기 몰딩부 사이에 제1 절연막; 및 상기 도금층과 상기 몰딩부 사이에 배치된 제2 절연막을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 상기 제1 전선 및 제2 전선을 감싸는 제3 절연막을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 및 제2 리드프레임의 상부에 배치된 상기 도금층과 함께 캐비티를 형성하는 리플렉터를 더 포함하고, 상기 발광소자는 상기 캐비티 내에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 리플렉터와 상기 몰딩부 사이에 배치된 제4 절연막을 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 발광소자 패키지는 도금층과 접착부재에 의해 접착된 발광소자가 접착부재가 경화되는 열처리 과정에서 도금층으로부터 박리되는 것을 방지함으로써, 개선된 내구성과 신뢰성을 갖는다.

도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발광소자 패키지에서 실시예에 따른 도금층의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 5a와 도 5b는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 6a와 도 6b는 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 7a와 도 7b는 또 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 영상표시장치의 일실시예를 나타낸 분해사시도이다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 조명 장치의 일실시예를 나타낸 분해사시도이다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly) 접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 실시예에 따른 발광소자 패키지(100A)를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.

본 실시예에 따른 발광소자 패키지(100A)는 기판(110), 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122), 도금층(130), 발광소자(150), 몰딩부(160)를 포함한다.

실시예에서 기판(110)은 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있고 패키지 몸체로 작용할 수 있으며, 발광소자(150)에서 발생되는 열을 외부로 배출시킬 수 있도록 열전도성 기판으로 구비될 수 있다.

또한, 기판(110) 상에는 제1 리드 프레임(121) 및 제2 리드 프레임(122)이 서로 전기적으로 이격되어 배치되는데, 후술할 발광소자(150)에 형성되는 제1 전극패드 및 제2 전극패드(미도시)와 각각 대응되도록 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 전극패드(미도시)와 제2 전극패드(미도시)는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 또는 금(Au) 중 적어도 하나 및 이들의 합금을 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)은 서로 전기적으로 분리되며, 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)에 전기적으로 연결된 발광소자(150)에 전원을 공급해 준다. 여기서, 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)은 발광소자(150)에서 방출된 빛을 반사시킬 수도 있다.

제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)은 구리 등의 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)의 상하면에 도금층(130)이 각각 배치될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 발광소자 패키지(100A)에서 실시예에 따른 도금층의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 발광소자 패키지의 리드 프레임을 중심으로 상하 대칭으로 배치되는 도금층(130)은 제1 내지 제3 도금층(131 내지 133)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 도금층(131)은 제1 리드 프레임(121)과 제2 리드 프레임(122)에 배치된다. 제2 도금층(132)은 제1 도금층(131) 상에 배치되고, 제3 도금층(133)은 제2 도금층(132)과 연결되어 배치된다.

그리고, 제1 도금층(131)은 니켈(Ni)을 포함할 수 있으며, 제2 도금층(132)은 팔라듐(Pd)을 포함할 수 있고, 제3 도금층(133)은 금(Au)을 포함할 수 있다.

제1 도금층(131)은 제2 도금층(132)보다 두껍게 형성될 수 있고, 제2 도금층(132)은 제3 도금층(133)보다 두껍게 형성될 수 있다.

일 실시예에 의하면 도금층에서 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층의 두께를 보다 얇게 형성한 것으로, 제1 도금층(131)의 두께는 0.8㎛ 내지 0.9㎛이고, 제2 도금층(132)의 두께는 0.05㎛ 내지 0.15㎛이며, 제3 도금층(133)의 두께는 0.01㎛ 내지 0.03㎛일 수 있다.

도금층에서 제1 도금층의 두께는 1.5㎛로 형성되었으나 제1 도금층(131)의 두께를 0.8㎛ 내지 0.9㎛로 줄임으로써 도금층을 제작하는데 비용을 줄일 수 있다. 여기서, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층(131)의 두께가 0.8㎛보다 얇게 형성되면, 도금층의 강도가 약해질 수 있으므로 도금층의 강도와 내식성을 고려하여, 제1 도금층의 두께가 결정될 수 있다.

다른 실시예는 도금층에서 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층의 두께를 보다 얇게 형성한 것으로, 제1 도금층(131)의 두께는 1.4㎛ 내지 1.6㎛이고, 제2 도금층(132)의 두께는 0.03㎛ 내지 0.06㎛이며, 제3 도금층(133)의 두께는 0.01㎛ 내지 0.03㎛일 수 있다.

도금층에서 제2 도금층의 두께는 0.1㎛로 형성되었으나 제2 도금층(132)의 두께를 0.03㎛ 내지 0.06㎛로 줄임으로써 도금층을 제작하는데 비용을 줄일 수 있다.

또 다른 실시예는 종래의 도금층에서 제1 도금층, 제2 도금층, 제3 도금층의 두께를 보다 얇게 형성한 것으로, 제1 도금층(131)의 두께는 0.8㎛ 내지 0.9㎛이고, 제2 도금층(132)의 두께는 0.03㎛ 내지 0.06㎛이며, 제3 도금층(133)의 두께는 0.003㎛ 내지 0.005㎛일 수 있다.

실시예에 의하면, 제1 도금층, 제2 도금층, 제3 도금층의 두께를 두껍게 형성하지 않고, 이들의 두께를 모두 줄임으로써 도금층을 제작하는 비용을 가장 크게 줄일 수 있다. 특히, 제3 도금층(133)의 두께가 현저히 줄어들었는데, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층(133)은 도금층의 최외곽에 배치되어 황부식을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층(133)의 두께가 0.003㎛보다 얇으면 황부식을 방지하는데 한계가 있으므로 제3 도금층(133)의 두께는 황부식을 방지할 수 있으면서, 패키지의 제작비용을 절감할 수 있는 최소한의 두께로 형성될 수 있다.

실시예들은 상술한 바와 같이, 제1 도금층(131), 제2 도금층(132) 및 제3 도금층(133)의 각 두께는 도금층의 강도와 내식성, 패키지 제작비용 등을 고려하여 결정될 수 있다. 그리고, 실시예들에 의하면, 도금층에 접착부재에 의해 접착된 발광소자가 접착부재가 경화되는 과정에서 접착력이 떨어져 도금층으로부터 발광소자가 들뜨는 것을 방지함으로써 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 4는 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지(100B)를 나타낸 단면도이다.

도 2와 도 4를 참조하면, 발광소자 패키지(100B)는 발광소자(150)와 도금층(130) 사이에 배치된 접착부재(155)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 도전층 상에 발광소자가 연결되어 고정될 수 있도록 발광소자(150)와 도금층(130) 사이에는 접착부재(155)가 배치되어 솔더링될 수 있는데, 발광소자(150)의 제1 전극패드와 제1 리드 프레임의 사이와, 제2 전극 패드와 제2 리드 프레임의 사이에 각각 배치될 수 있다.

여기서, 접착부재(155)는 Au 또는 Sn 그리고 Sn/Ag, Sn/Cu, Sn/Zn, Sn/Zn/Bi, Sn/Zn/Bi, Sn/Ag/Cu, Sn/Ag/Bi의 무연 솔더(Lead-free solder) 및 High lead 와 eutectic의 유연 솔더(Lead solder) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

그리고, 접착부재(155)의 두께(BLT: Bonding Layer Thickness)가 너무 얇으면 제1 리드 프레임(121) 및 제2 리드 프레임(122)과 발광소자(150) 간을 접착해 줌과 동시에 버퍼층(Buffer Layer)의 역할을 해 줄 수 없고, 접착부재(155)의 두께가 두껍게 구비되면 접착력이 불안정하게 된다.

따라서, 접착부재(155)의 두께는 제1 리드 프레임(121) 및 제2 리드 프레임(122)과 발광소자(150) 간을 접착해 줌과 동시에 버퍼층(Buffer Layer)의 역할을 해 줄 수 있도록 형성될 수 있다.

한편, 발광소자 패키지(100B)는 제1 및 제2 리드 프레임(121, 122)의 상부에 배치된 도금층(130)과 함께 캐비티를 형성하는 리플렉터(115)를 더 포함하고, 발광소자(150)가 캐비티 내에 배치될 수 있다. 여기서, 리플렉터(115)는 발광소자(150)로부터 방출되는 빛을 발광소자 패키지(100B)의 전면(도 2와 도 4에서 윗 방향)으로 반사시켜 휘도를 증가시킬 수 있다.

그리고, 몰딩부(160)는 발광소자(150)를 보호하도록 발광소자를 둘러싸 발광소자(150)의 둘레에 배치될 수 있고, 발광소자(150)로부터 방출되는 빛의 진로를 변경하여 렌즈로 작용할 수 있다. 몰딩부(160) 내에는 형광체가 포함되어 발광소자(150)로부터 방출되는 제1 파장 영역의 빛에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 빛을 방출할 수도 있다.

또한, 몰딩부(160)는 도시된 바와 같이 발광소자(150)와 대응하는 영역의 일부가 함몰된 돔(dome) 타입으로 이루어지거나, 발광소자 패키지의 광출사각을 조절하기 위하여 다른 형상으로 배치될 수도 있다.

도시되지는 않았으나, 발광소자(150) 위에는 형광체층이 위치할 수 있으며, 형광체층은 컨포멀 코팅(conformal coating) 방식의 일정한 두께로 배치되어 일정한 두께로 배치될 수 있으며, 형광체층의 작용은 상술한 몰딩부(160) 내에 형광체가 배치되는 경우와 동일할 수 있다.

발광소자(150)는 플립 칩(Flip Chip)으로 구비될 수 있으며, 기판의 상부에 수직으로 플립칩 본딩되어 배치될 수 있다.

또한, 발광소자 패키지에 안착되는 발광소자(150)는 수직형 발광소자나 수평형 발광소자로 배치될 수도 있다. 본 실시예에서는, 발광소자(150)의 제1 전극패드 및 제2 전극패드(미도시)가 제1 리드 프레임(121) 및 제2 리드 프레임(122)에 각각 제1 전선(151)과 제2 전선(152)으로 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 전선(151) 및 제2 전선(152)은 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 지름 0.8 내지 1.6 밀리미터 정도의 금(Au)으로 이루어질 수 있다. 전선의 두께가 너무 얇으면 외력에 의하여 절단될 수 있으며, 너무 두꺼우면 재료비가 증가하고 발광소자에서 방출되는 빛이 진행에 장애물이 될 수 있다.

한편, 도금층과 발광소자 사이에 배치되는 접착부재가 경화할 때, 도금층의 제3 도금층이 접착부재의 경화를 저해하게 됨으로써 접착부재의 접착력이 크게 저하되는 문제점이 있다.

이를 방지하기 위하여, 도 2와 도 4에 굵은 실선으로 표시된 바와 같이, 절연막(140)이 배치될 수 있고 절연막(140)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다.

그리고, 실시예에 따른 발광소자 패키지(100B)는 발광소자(150)와 몰딩부(160) 사이에 배치된 제1 절연막(140a)과, 도금층(130)과 몰딩부(160) 사이에 배치된 제2 절연막(140b)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 전선(151)과 제2 전선(152)을 감싸는 제3 절연막(140c)을 더 포함할 수 있고, 리플렉터(115)와 몰딩부(160) 사이에 배치되는 제4 절연막(140d)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제3 절연막(140c)은 제1 전선(151)과 제2 전선(152)의 부식을 방지할 수도 있다.

이와 같이 제1 내지 제4 절연막(140a 내지 140d)이 도금층과, 도금층에 배치된 발광소자와, 리플렉터에 배치됨으로써, 도금층에 접착부재에 의해 접착된 발광소자가 접착부재가 경화되는 과정에서 접착력이 떨어져 발광소자가 도금층으로부터 들뜨는 것을 방지할 수 있고, 발광소자에서 발생하는 열로 인해 리플렉터와 몰딩부 사이가 들뜨는 것을 방지할 수 있어 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 5a와 도 5b는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.

발광소자 패키지의 사용 중 시간에 따른 광속 변화율은 일정 범위 내에서 유지되어야 발광소자 패키지의 신뢰성을 확보할 수 있는데, 종래의 도금층이 적용된 발광소자 패키지의 광속 변화율은 특정 시간동안에만 일정 범위보다 크게 나타난다.

도 5a와 도 5b를 참고하면, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층의 두께를 0.8㎛ 내지 0.9㎛로 줄였을 때, 1,000시간 동안 시간에 따른 발광소자 패키지의 광속 변화율은 98.81% 내지 124.08%로 측정된다. 그리고, 표준편차(STDEV)는 600시간이 경과했을 때 7.43%가 최대치이며, 600시간 동안에는 광속 변화율이 크지 않음을 알 수 있다.

도 6a와 도 6b는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.

도 6a와 도 6b를 참고하면, 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층의 두께를 0.03㎛ 내지 0.06㎛로 줄였을 때, 1,000시간 동안 시간에 따른 발광소자 패키지의 광속 변화율은 95.29% 내지 122.88%로 측정된다. 그리고, 표준편차(STDEV)는 600시간이 경과했을 때 6.39%가 최대치이며, 600시간 동안에는 광속 변화율이 크지 않음을 알 수 있다.

도 7a와 도 7b는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율을 나타낸 그래프이다.

도 7a와 도 7b를 참고하면, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층의 두께를 0.8㎛ 내지 0.9㎛로 줄이고, 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층의 두께를 0.03㎛ 내지 0.06㎛로 줄이고, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층의 두께를 0.003㎛ 내지 0.005㎛으로 줄였을 때, 1,000시간 동안 시간에 따른 발광소자 패키지의 광속 변화율은 79.80% 내지 123.80%로 측정된다. 그리고, 표준편차(STDEV)는 600시간이 경과했을 때 7.95%로 측정되며, 600시간 동안에는 광속 변화율이 크지 않음을 알 수 있다.

발광소자의 수명이 초기 광속 변화율과 관련되는데, 실시예들에 따른 발광소자 패키지의 광속 변화율이 600시간 동안 크지 않고 안정적임을 알 수 있다.

따라서, 본 실시예들에 따른 도금층을 적용한 발광소자 패키지의 시간에 따른 광속 변화율이 적게 측정되고 이로 인해 발광소자 패키지의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에 따른 발광소자 패키지에 의하면 도금층을 제작하는데 드는 비용을 절감할 수 있다.

실시예에 따른 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 발광소자 또는 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일실시예로서, 백라이트 유닛과 조명 장치를 설명한다.

도 8은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 영상 표시장치의 일실시예를 나타낸 분해사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상표시장치(900)는 광원 모듈과, 바텀 커버(910) 상의 반사판(920)과, 상기 반사판(920)의 전방에 배치되며 상기 광원모듈에서 방출되는 빛을 영상표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(940)과, 상기 도광판(940)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(950)와 제2 프리즘시트(960)와, 상기 제2 프리즘시트(960)의 전방에 배치되는 패널(970)과 상기 패널(970)의 전반에 배치되는 컬러필터(980)를 포함하여 이루어진다.

광원 모듈은 회로 기판(930) 상의 발광소자 패키지(935)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(930)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(935)는 상술한 바와 같다.

영상표시장치는 도 5에 도시된 에지(edge) 타입의 백라이트 유닛 뿐만 아니라, 직하 타입의 백라이트 유닛이 사용될 수도 있다.

상술한 영상표시장치에 사용되는 발광소자 패키지는, 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임의 표면 등에 실리콘 산화막이 형성되어 외부로부터 수분이나 공기의 침투가 방지되어 내구성과 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 조명 장치의 일실시예를 나타낸 분해사시도이다.

본 실시예에 따른 조명 장치는 커버(1100), 광원 모듈(1200), 방열체(1400), 전원 제공부(1600), 내부 케이스(1700), 소켓(1800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(1300)와 홀더(1500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 광원 모듈(1200)은 상술한 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.

커버(1100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(1100)는 상기 광원 모듈(1200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(1100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 방열체(1400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(1100)는 상기 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. 상기 커버(1100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(1100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 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. 상기 커버(1100)는 외부에서 상기 광원 모듈(1200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(1100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.

광원 모듈(1200)은 상기 방열체(1400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 광원 모듈(1200)로부터의 열은 상기 방열체(1400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(1200)은 발광소자 패키지(1210), 연결 플레이트(1230), 커넥터(1250)를 포함할 수 있다. 발광소자 패키지(1210)는 상술한 실시예들에 도시된 바와 같으며, 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임의 표면 등에 실리콘 산화막이 형성되어 외부로부터 수분이나 공기의 침투가 방지되어 내구성과 신뢰성이 향상될 수 있다.

부재(1300)는 상기 방열체(1400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자 패키지(1210)들과 커넥터(1250)이 삽입되는 가이드홈(1310)들을 갖는다. 가이드홈(1310)은 상기 발광소자 패키지(1210)의 기판 및 커넥터(1250)와 대응된다.

부재(1300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(1300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(1300)는 상기 커버(1100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(1200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(1100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.

부재(1300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(1200)의 연결 플레이트(1230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(1400)와 상기 연결 플레이트(1230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(1300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(1230)와 상기 방열체(1400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(1400)는 상기 광원 모듈(1200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(1600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.

홀더(1500)는 내부 케이스(1700)의 절연부(1710)의 수납홈(1719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(1700)의 상기 절연부(1710)에 수납되는 상기 전원 제공부(1600)는 밀폐된다. 홀더(1500)는 가이드 돌출부(1510)를 갖는다. 가이드 돌출부(1510)는 상기 전원 제공부(1600)의 돌출부(1610)가 관통하는 홀을 갖는다.

전원 제공부(1600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(1200)로 제공한다. 전원 제공부(1600)는 상기 내부 케이스(1700)의 수납홈(1719)에 수납되고, 상기 홀더(1500)에 의해 상기 내부 케이스(1700)의 내부에 밀폐된다. 상기 전원 제공부(1600)는 돌출부(1610), 가이드부(1630), 베이스(1650), 연장부(1670)를 포함할 수 있다.

상기 가이드부(1630)는 상기 베이스(1650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(1630)는 상기 홀더(1500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(1650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(1200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(1200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 연장부(1670)는 상기 베이스(1650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(1670)는 상기 내부 케이스(1700)의 연결부(1750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(1670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(1800)에 전기적으로 연결될 수 있다.

내부 케이스(1700)는 내부에 상기 전원 제공부(1600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(1600)가 상기 내부 케이스(1700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.

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.

100A, 100B : 발광소자 패키지 110 : 기판
115 : 리플렉터 121 : 제1 리드 프레임
122 : 제2 리드 프레임 130 : 도금층
131 : 제1 도금층 132 : 제2 도금층
133 : 제3 도금층 140a : 제1 절연막
140b : 제2 절연막 140c : 제3 절연막
140d : 제4 절연막 150 : 발광소자
151 : 제1 전선 152 : 제2 전선
155 : 접착부재 160 : 몰딩부

Claims

기판;
상기 기판 상에 서로 전기적으로 이격되어 배치된 제1 리드 프레임과 제2 리드 프레임;
상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임의 상하면에 각각 배치된 도금층;
상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임에 전기적으로 연결된 발광소자;
상기 발광소자와 상기 도금층 사이에 배치된 접착부재;
상기 발광소자를 둘러싸는 몰딩부; 및
상기 몰딩부의 측면을 전체적으로 둘러싸도록 배치되어 상기 발광소자로부터 방출되는 빛을 반사하는 리플렉터;를 포함하고,
상기 도금층은,
상기 제1 리드 프레임과 상기 제2 리드 프레임에 배치되고, 니켈(Ni)을 포함하는 제1 도금층;
상기 제1 도금층 상에 배치되고, 팔라듐(Pd)을 포함하는 제2 도금층; 및
상기 제2 도금층 상에 배치되고, 금(Au)을 포함하는 제3 도금층;을 포함하고,
상기 제1 도금층의 두께는 상기 제2 도금층보다 두껍고, 상기 제2 도금층의 두께는 상기 제3 도금층보다 두껍고,
상기 발광소자는 상기 접착부재에 의하여 상기 제3 도금층상에 직접 접착되는 발광소자 패키지.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 도금층의 두께는 0.8㎛ 이상이고, 상기 제3 도금층의 두께는 0.003㎛ 이상인 발광소자 패키지.
제1 항에 있어서,
상기 발광소자와 상기 몰딩부 사이에 제1 절연막; 및
상기 도금층과 상기 몰딩부 사이에 배치된 제2 절연막;을 더 포함하는 발광소자 패키지.
제1 항에 있어서,
상기 제1 리드 프레임 및 상기 제2 리드 프레임을 각각 상기 발광소자와 연결하는 제1 전선 및 제2 전선을 감싸는 제3 절연막을 포함하는 발광소자 패키지.
제1 항에 있어서,
상기 리플렉터는 상기 제1 및 제2 리드프레임의 상부에 배치된 상기 도금층과 함께 캐비티를 형성하고,
상기 리플렉터와 상기 몰딩부 사이에 배치된 제4 절연막;을 더 포함하는 발광소자 패키지.
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