(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部及び支持部を有するパッケージ本体と、
前記パッケージ本体に複数のリード電極と、
前記リード電極に電気的に連結された少なくとも１つの発光素子と、
を含み、
前記発光部は、前記リード電極及び発光素子を有する所定深さのキャビティを含み、
前記発光部の下側面は、前記支持部の底面から斜角で傾斜するように延長され、前記発光部の上側面は、前記支持部の上面から斜角で傾斜するように延長され、前記発光部の発光面が前記支持部の底面に対して斜角をなし、
前記支持部の底面と上部面とは、相互に平行に延びる発光素子パッケージ。
【請求項２】
前記発光部の下側面と上側面とは、相互に平行に延びる請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項３】
前記リード電極の他端は前記パッケージ本体の外側を通じて前記底面に配置される請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項４】
前記キャビティは、周面が前記キャビティの底面に対して垂直または外側方向に傾斜するように形成される請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項５】
前記パッケージ本体はプラスチック樹脂材を含み、前記リード電極はリードフレームを含む請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項６】
前記パッケージ本体はＰＰＡ(Poly phthal Amide)、ＰＰＳ(Poly Phenylene sulfide)、ＰＡＡ(Poly aryl amide)、ＰＥＥＫ(Polyetheretherketone)の少なくとも１つを含む請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項７】
前記パッケージ本体の発光面は前記パッケージ本体の底面に対して１０°〜８０°に傾斜する請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項８】
前記発光部のキャビティは、前記支持部の底面に対して斜角をなす請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項９】
前記発光部と反対方向に前記支持部の上部面の縁端が突出される請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１０】
前記キャビティには透明樹脂材または蛍光体が添加された透明樹脂材を含み、前記発光素子は青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップを含む有色ＬＥＤチップ及びＵＶ-ＬＥＤチップの少なくとも１つを含む請求項１に記載の発光素子パッケージ。
【請求項１１】
配線パターンを有する基板と、
前記基板の上に前記基板の上面に対し斜角発光面を有する発光部と、前記発光部と一体に形成された支持部とを含むパッケージ本体と、を有する複数の発光素子パッケージと、
を含み、
前記発光部は、リード電極及び発光素子を有する所定深さのキャビティを含み、
前記発光部の下側面は、前記基板の表面と接触する前記支持部の底面から斜角で傾斜するように延長され、前記発光部の上側面は、前記支持部の上面から斜角で傾斜するように延長され、前記支持部の底面と上部面とは相互に平行に延びる発光装置。
【請求項１２】
前記複数の発光素子パッケージは相互に同一方向または相互に異なる方向に配列される請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記複数の発光素子パッケージは相互に一定角度に回転されて配置される請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記発光部の下側面と上側面とは、相互に平行に延びる請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記発光部のキャビティは、前記基板の表面に対して斜角をなす請求項１１に記載の発光装置。
【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その製造方法と、発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(Light Emitting Diode)はＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系及びＩｎＧａＡｌＰ系等の化合物半導体材料を用いて発光源を構成することができる。
【０００３】
このような発光ダイオードはパッケージ化されて多様な色を放出する発光素子として利用されており、前記発光素子はカラーを表わす点灯表示器、文字表示器及び映像表示器等の多様な分野の光源として使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は斜角(oblique angle)で発光する発光素子パッケージ及びその製造方法を提供する。
【０００５】
本発明は斜角で光を放出する発光素子パッケージを備えた発光装置を提供する。
【０００６】
本発明は斜角で光を放出する発光素子パッケージを左、右、前、後方向の少なくとも一つ方向に配置できるようにした発光装置を提供する。
【０００７】
本発明は斜角で光を放出する複数の発光素子パッケージを用いて同一方向または/及び相互に異なる方向に配置した発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光素子パッケージは底面に対し斜角発光面を有するパッケージ本体と、前記パッケージ本体に複数のリード電極と、前記リード電極に電気的に連結された少なくとも１つの発光素子と、を含む。
【０００９】
本発明の発光装置は配線パターンを有する基板と、前記基板の上に前記基板の上面に対し斜角発光面を有する複数の発光素子パッケージを含む。
【００１０】
本発明の発光素子パッケージ製造方法は複数のリード電極及び斜角のキャビティを有する発光部を含むパッケージ本体を形成する段階と、前記キャビティに発光素子を搭載する段階と、前記キャビティに樹脂材を形成する段階と、を含み、前記パッケージ本体は前記キャビティが形成される前面が前記パッケージ本体の底面に対し斜角方向に形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は斜角で光を放出する発光素子パッケージを提供することができる。
【００１２】
本発明はライトユニットに斜角型発光素子パッケージを用いることで、ホットスポットの発生を防止できる。
【００１３】
本発明は斜角型発光素子パッケージによるホットスポットを改善することができる。
【００１４】
本発明は斜角型発光素子パッケージによる均一な色分布を維持できる。
【００１５】
本発明は斜角型発光素子パッケージを一部または全領域に採用したライトユニットの光品質を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施例に係る発光素子パッケージの斜視図である。
【図２】図１の側断面図である。
【図３】図１のパッケージ本体の正面図である。
【図４】図１のパッケージ本体の底面図である。
【図５】第２実施例に係る発光装置側断面図である。
【図６】図５の発光モジュールの平面図である。
【図７】第３実施例に係る発光装置の側断面図である。
【図８】図７の発光モジュールの平面図である。
【図９】第４実施例に係る発光装置の平面図である。
【図１０】第５実施例に係る発光装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付された図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。実施例の説明において、各構成要素の厚さは一例であり、図面の厚さに限定されるものではない。
【００１８】
図１は第１実施例に係る発光素子パッケージの斜視図、図２は図１の側断面図、図３は図１の正面図、図４は図１の底面図である。
【００１９】
図１〜図４に示すように、発光素子パッケージ１００は発光面１１４が斜角に形成されたパッケージ本体１１０、リード電極１２０、１２１、発光素子１３０及び樹脂材１３５を含む。
【００２０】
前記パッケージ本体１１０はプラスチック樹脂材により射出成型することができる。その材料としてはＰＰＡ(Poly phthal Amide)、ＰＰＳ(Poly Phenylene sulfide)、ＰＡＡ(Poly aryl amide)、ＰＥＥＫ(Polyetheretherketone)の少なくとも１つからなることができる。前記パッケージ本体１１０は、複数のリード電極１２０、１２１が配置された領域に上部ジグ（治具）と下部ジグを配置し、該上部ジグと下部ジグに樹脂材を注入して一体に射出成型することができる。
【００２１】
前記パッケージ本体１１０は発光部１１４及び支持部１１６を含み、前記発光部１１４は前記支持部１１６に対し発光面が斜角方向に形成される。前記支持部１１６は前記発光部１１４の後方で支持し、その底面１１５はフラット形成される。
【００２２】
前記発光部１１４の下側面１１３は前記支持部１１６の底面１１５に対し斜角θで傾斜するように形成される。前記斜角θは、例えば１０°〜８０°の範囲である。
【００２３】
前記パッケージ本体１１０の支持部１１６の底面１１５は基板１５０に搭載され、前記パッケージ本体１１０の発光部１１４は前記基板１５０に対し斜角に配置される。
【００２４】
前記パッケージ本体１１０の発光部１１４は上側面１１２と前記下側面１１３が相互に平行になるように形成されるが、このような構造に限定されない。
【００２５】
前記支持部１１６の背面１１７は前記本体の底面１１５に対し垂直または傾斜するように形成される。前記支持部１１６の背面１１７は後方に突出される構造を有し、このような突出構造は前記パッケージ本体１１０をフラットな面に配置する際、倒れないようにバランスを保つ働きをする。
【００２６】
ここで、前記パッケージ本体１１０は斜角型で光が放出される発光面をその特徴とし、本体の各側面を平面、対向する面と水平、所定の角度で折曲するように形成することができ、このような側面に限定されない。
【００２７】
前記パッケージ本体１１０の支持部１１４には所定の深さのキャビティ１１１が形成される。前記キャビティ１１１の表面形状は多角形に形成され、このような形状は射出形状によって異なる。前記キャビティ１１１は形成しないこともできるが、実施例では発光量等のために、前記キャビティ構造を備えた構造を例として説明する。
【００２８】
前記キャビティ１１１は前記発光部１１４内に形成され、前記支持部１１６の底面１１５に対し斜角方向の開口部となる。前記キャビティ１１１の周面はその底面に対し垂直または所定の角度に傾斜するように形成される。
【００２９】
前記キャビティ１１１の内側には複数のリード電極１２０、１２１が配置される。前記リード電極１２０、１２１はリードフレーム、金属層、ビア構造等を用いて形成することができる。実施例ではリードフレームタイプをその例として説明する。
【００３０】
前記複数のリード電極１２０、１２１は前記キャビティ１１１に一端が配置され、その他端１２０Ａ、１２１Ａは前記パッケージ本体１１０の両側に突出されてフォーミングされ、前記支持部１１６の底面に配置される。図２及び図４に示すように、前記支持部１１６の底面に配置された電極１２４、１２５は外部電極として基板１５０にボンディングされた領域である。
【００３１】
前記リード電極１２０、１２１は基板１５０との電気的な接続のためにトリミングまたは/及びフォーミングされるが、このようなトリミング及びフォーミング過程は変更することができる。
【００３２】
前記リード電極１２０、１２１には発光素子１３０が付着され、前記発光素子１３０は前記リード電極１２１にワイヤ１３２を介在して連結される。
【００３３】
前記発光素子１３０は複数のリード電極１２０、１２１にフリップ方式で搭載するか、伝導性接着剤を用いて付着するか、または少なくとも１つのワイヤを用いて搭載することができ、このような連結方式はチップの種類と搭載方式によって変更することができる。
【００３４】
前記発光素子１３０はチップ形態で配置される。前記発光素子１３０は前記パッケージ本体１１０の搭載面に対し斜角で傾斜する。前記発光素子１３０は、例えば青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップのような有色ＬＥＤチップ、またはＵＶ-ＬＥＤチップを含むことができる。実施例では青色ＬＥＤチップをその例として説明する。
【００３５】
前記キャビティ１１１には少なくとも１つの発光素子１３０が配置され、複数のＬＥＤチップが搭載されると前記リード電極１２０、１２１のパターンが変化する。
【００３６】
前記キャビティ１１１には樹脂材１３５が形成される。前記樹脂材１３５はシリコンまたはエポキシ材を含み、前記蛍光体は前記発光素子１３０が青色ＬＥＤチップである場合黄色光を放出する蛍光体を添加することができ、ＵＶ-ＬＥＤチップである場合緑色蛍光体、赤色蛍光体、及び青色蛍光体を含むことができる。前記キャビティ１１１内のＬＥＤチップと蛍光体の種類はパッケージの目標とする光によって変更することができ、これに限定されない。
【００３７】
前記発光素子パッケージ１００はパッケージ本体１１０の発光部１１４の発光面が前記支持部１１６の底面１１５に対し斜角方向に配置される。前記発光部１１４の発光面は前記支持部１１６の底面１１５に対し前記斜角θ+９０°の範囲で形成され、前記キャビティ１１１で放出される光は斜角分布で放出される。これによって、前記発光素子パッケージ１００は前記パッケージ本体１１０の発光面を通じて光を斜角方向に放出する。
【００３８】
前記発光素子パッケージ１００は搭載される底面１１５に対し斜角方向に光を放出する。
【００３９】
前記発光素子パッケージ１００は斜角光源として直下型ライトユニットまたはサイド型ライトユニットに適用することができる。また、前記発光素子パッケージ１００はライトユニット内で直下型パッケージまたは/及びサイド型パッケージと組合て使用することもできる。
【００４０】
前記発光素子パッケージ１００は従来の直下型パッケージの厚さより低い厚さに形成され、スリム型ライトユニット等に適用することができる。
【００４１】
図５は第２実施例に係る発光装置を示す側断面図で、図６は図４の発光モジュールの平面図である。図５及び図６に示すように、発光装置２００は発光モジュール２０１及び光学シート２１０を含む。
【００４２】
前記発光モジュール２０１は基板１５０及び複数の発光素子パッケージ１００を含む。
【００４３】
前記基板１５０には配線パターン１５５、１５６が形成され、前記配線パターン１５５、１５６には前記発光素子パッケージ１００が搭載される。
【００４４】
前記複数の発光素子パッケージ１００は前記基板１５０の上に配列され、その配列方向は第１方向及び/または第２方向に少なくとも１列に配列することができる。前記発光素子パッケージ１００の間の間隔は一定間隔または不規則な間隔に配列することができる。
【００４５】
前記複数の発光素子パッケージ１００は相互に同一方向、相互に反対方向、相互に直交する方向、または所定角度で傾斜する角度に配置することができ、このような配列方向の配置形態は光効率及び光分布のために変更することができる。
【００４６】
前記複数の発光素子パッケージ１００は斜角(図１のθ)の範囲内で同一光放出角度または相互に異なる光放出角度に配置することができ、また一定個のグループ単位または一定列単位で光放出角度を前記斜角範囲内で調節することができる。
【００４７】
前記発光素子パッケージ１００は前記基板１５０のセンター方向とサイド方向の光放出角度、即ち斜角(図１のθ:１０〜８０°)を同一または異なるようにすることができる。例えば、前記斜角はセンター方向からサイド方向に行くほど漸増または漸減する形態に配置することができる。
【００４８】
前記基板１５０内での複数の発光素子パッケージ１００は、斜角に光を放出する特性を利用して光分布及び光度を改善することができる。
【００４９】
前記光学シート２１０はプリズムシートを含み、前記プリズムシートは水平プリズムシート及び/または垂直プリズムシートを含むことができる。また、前記光学シート２１０は輝度強化フィルムを含むこともできる。このような光学シートは除去することができるが、これに限定されない。
【００５０】
前記光学シート２１０の上には表示パネル（図示しない）、例えばＬＣＤパネルが配置され、前記発光装置２００をバックライトユニットとして利用する。また、前記発光装置２００はハウジング内部に配置することができ、このような構成要素の追加または除去は、本発明の技術的範囲内で変更することができる。
【００５１】
前記発光素子パッケージ１００は第１方向に配置されて斜角に光を照射することで、均一な光分布を備えることになり、ホットスポットを改善することができる。また、発光装置２００は発光素子パッケージ１００の厚さ及び発光方向によってホットスポットを防止することができ、表示パネルとの間隔を減らすことができる。このような形態は従来に比べてスリム型ライトユニットとして提供することができ、ノートパソコン、モニター、端末機、ＴＶ用のバックライトユニットとして提供することができる。
【００５２】
図７は第３実施例に係る発光装置を示す側断面図で、図８は図７の発光装置を示す平面図である。図７及び図８に示すように、発光装置２００Ａの発光モジュール２０２は複数の発光素子パッケージ１００、１００Ａ、１００Ｂをグループ１０１単位で配列した構成である。
【００５３】
前記グループ１０１内の発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂは相互に１８０度方向に回転されて配置され、各グループ１０１は一定の間隔でまたは不規則な間隔に配列され、このような配列形態は光分布及び光度によって変更することができる。
【００５４】
ここで、前記発光モジュール２０２は、グループ１０１内の第１発光素子パッケージ１００Ａと第２発光素子パッケージ１００Ｂは相互に１８０度方向に配置し、光放出角度は斜角範囲内で同一角度(θ１＝θ２)に配置、または異なる角度(θ１≠θ２)に配置することができる。
【００５５】
また、前記発光素子パッケージ１００の光放出角度は前記基板１５０のサイド領域からセンター領域にいくほど一定(θ１＝θ３)に配列、または漸増(θ１＞θ３)または漸減(θ１＜θ３)させて配置することができる。前記角度θ１、θ３は１０〜８０°の範囲内である。これによって、斜角で光を放出する斜角型発光素子パッケージ１００の光放出特性を最大限に利用することができる。
【００５６】
図９は第４実施例に係る発光装置を示す平面図である。図９に示すように、発光装置の発光モジュール２０３は４個の発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄを１つのグループ１０２単位で配列することができる。
【００５７】
前記発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは相互に９０°方向、即ち左/右/の前/後の方向に回転されて配置され、各グループ１０２毎にジグザグの形態に配列することができる。
【００５８】
前記発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは各方向において斜角方向に光を放出し、各パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの光放出角度は、前記斜角範囲内で相互に同一または異なる角度で放出することができる。
【００５９】
ここで、各発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは３６０°の範囲内で相互に所定の角度または一定角度の間隔に配置することができる。
【００６０】
図１０は第５実施例に係る発光装置を示す平面図である。図１０に示すように、発光装置の発光モジュール２０４は４個の発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄを１つのグループ１０２単位で配列することができる。
【００６１】
前記発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは相互に９０°方向、即ち左/右/の前/後の方向に配置され、各グループ１０２毎にマトリックス形態に配列することができる。
【００６２】
ここで、各発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは３６０°の範囲内で相互に所定の角度または一定角度の間隔に配置することができる。
【００６３】
前記グループ１０２内の発光素子パッケージ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは各方向において斜角方向に光を放出し、光放出角度は、相互に同一または異なる角度で放出することができる。
【００６４】
一方、前記第２〜第５実施例は、斜角型発光素子パッケージを直下型ライトユニットに適用した構造を説明したが、サイド型ライトユニットに適用することもできる。また、前記ライトユニットでは斜角型発光素子パッケージと一般的な直下型パッケージを組み合わせて適用することができ、その組合パッケージの配置構造に対して限定はしない。
【００６５】
前記発光装置の発光モジュール２０１、２０２、２０３、２０４は、上記の実施例のようにホットスポット及び輝度の偏りを改善するために前記の発光素子パッケージに配置することができる。
【００６６】
本発明の発光素子パッケージは多様な色を放出する発光素子として、カラーを表わす点灯表示器、文字表示器及び映像表示器等の多様な分野の光源として使用することができる。
【００６７】
以上、本発明を実施例を中心に説明したが、これらの実施例は本発明を限定するものではない。本発明の精神と範囲を離脱することなく、多様な変形と応用が可能であることは、当業者には自白である。例えば、本発明の実施例に具体的に示さ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り、このような変形と応用に係る差異点は、添付の特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は斜角型ＬＥＤ(light emitting diode)パッケージを提供することができる。
本発明は表示装置、街灯、照明装置等の多様な分野の光源として用いることができる。
本発明はＬＥＤパッケージの信頼性を高めることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１００  発光素子パッケージ
１１０  パッケージ本体
１１１  キャビティ
１１２  上側面
１１３  下側面
１１４  発光部
１１５  底面
１１６  支持部
１１７  背面
１２０、１２１  リード電極
１２４、１２５  電極
１３０  発光素子
１３２  ワイヤ
１３５  樹脂材
１５０  基板
【図１】
0005512689.tif 000002
【図２】
0005512689.tif 000003
【図３】
0005512689.tif 000004
【図４】
0005512689.tif 000005
【図５】
0005512689.tif 000006
【図６】
0005512689.tif 000007
【図７】
0005512689.tif 000008
【図８】
0005512689.tif 000009
【図９】
0005512689.tif 000010
【図１０】
0005512689.tif 000011