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特表2024-528925発光ダイオードパッケージおよびこれを含むバックライトユニット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-01
(54)【発明の名称】発光ダイオードパッケージおよびこれを含むバックライトユニット
(51)【国際特許分類】
H01L 33/48 20100101AFI20240725BHJP
H01L 33/54 20100101ALI20240725BHJP
H01L 33/60 20100101ALI20240725BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20240725BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240725BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20240725BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240725BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240725BHJP
【ＦＩ】
H01L33/48
H01L33/54
H01L33/60
H01L33/62
H01L33/50
H01L33/00 L
F21S2/00 459
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024505471
(86)(22)【出願日】2022-07-28
(85)【翻訳文提出日】2024-01-29
(86)【国際出願番号】 KR2022011145
(87)【国際公開番号】W WO2023008935
(87)【国際公開日】2023-02-02
(31)【優先権主張番号】63/226,480
(32)【優先日】2021-07-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/255,233
(32)【優先日】2021-10-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/875,332
(32)【優先日】2022-07-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507194969
【氏名又は名称】ソウル セミコンダクター カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】９７－１１， Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ ｂｅｏｎ－ｇｉｌ， Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ドン・スン・シン
(72)【発明者】
【氏名】スン・シン・ジャン
【テーマコード（参考）】
3K244
5F142
【Ｆターム（参考）】
3K244AA01
3K244BA08
3K244BA20
3K244CA03
3K244DA01
3K244DA25
3K244DA27
3K244EA02
3K244EA12
3K244ED25
3K244FA12
3K244GA02
3K244GA03
3K244GA05
3K244GA10
5F142AA13
5F142BA32
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5F142CB22
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5F142CG06
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5F142CG25
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5F142DA32
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5F142EA02
5F142EA32
5F142GA14
5F142HA03
(57)【要約】
発光ダイオードパッケージは、内部にキャビティ領域を含むハウジング；前記ハウジングの前記キャビティの一面に実装される発光ダイオードチップ；及び前記発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部を含む。前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直で互いに離隔した第１面及び第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直で互いに離隔した第３面及び第４面とを含み、前記第１面及び前記第２面が前記樹脂部を囲んでおり、前記第３面及び前記第４面が前記樹脂部の側面を露出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部にキャビティ領域を含むハウジング；前記ハウジングの前記キャビティの一面に実装される発光ダイオードチップ；及び
前記発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部；
を含み、
前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直で互いに離隔した第１面及び第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直で互いに離隔した第３面及び第４面とを含み、
前記第１面及び前記第２面が前記樹脂部を囲んでおり、前記第３面及び前記第４面が前記樹脂部の側面を露出する、発光ダイオードパッケージ。
【請求項2】
前記ハウジングは、白色を有するシリコンまたはエポキシ材料で実現されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項3】
前記ハウジングは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；
前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第１側壁部および第２側壁部；
前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；
前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第３側壁部および第４側壁部；及び
前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部及び前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部；
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項4】
前記実装部は平坦面を含み、前記第３及び第４側壁部は第１傾斜角を有する傾斜面と、前記第１及び第２側壁部は第２傾斜角を有する傾斜面とを含み、
前記第１傾斜角は、第２傾斜角より小さい値を有することを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項5】
前記発光ダイオードチップ実装領域の中心から前記第３側壁部までの第１距離は、前記第３側壁部から前記第３段差部までの第２距離より大きく、前記第２距離は前記第３段差部から前記ハウジングの第３面までの第３距離よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項6】
前記第１側壁部から前記第１段差部までの第４距離は、前記第３側壁部から前記第３段差部までの第２距離よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項7】
前記発光ダイオードチップは、前記ハウジングの前記幅方向を基準に前記キャビティ領域の中央に配置され、前記ハウジングの前記長手方向を基準に前記キャビティ領域の中央から前記第３側壁部又は第４側壁部の近くに配置されることを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項8】
前記発光ダイオードチップと電気的に接続される電極をさらに含み、前記電極は、前記ハウジングの第３面及び第４面に露出され、前記ハウジングの底面から所定高さ離れた位置に配置され、前記ハウジングによって囲まれた形態で形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項9】
前記樹脂部が前記ハウジングの第３面および第４面によって露出される露出領域の高さは、発光ダイオードパッケージの全高の約５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項10】
前記樹脂部は、露出して光が放出されるように内面が下端に陥没した構造を有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項11】
前記樹脂部は、透明シリコンまたは波長変換用蛍光体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項12】
内部に複数のキャビティ領域と前記複数のキャビティ領域を分離するためにキャビティ領域間に形成された隔壁とを含むハウジング；前記複数のキャビティ領域内の一面にそれぞれ実装される複数の発光ダイオードチップ；
前記各発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部；
を含み、
前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直な第１面及び前記第１面と平行な第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直な第３面及び前記第３面と平行な第４面とを含み、
前記第１面及び前記第２面は前記樹脂部を囲んでおり、前記第３面及び前記第４面は前記樹脂部の側面を露出する発光ダイオードパッケージ。
【請求項13】
前記キャビティ領域のそれぞれは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；
前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端および他端にそれぞれ延びる第１側壁部および第２側壁部；
前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；
前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端および他端にそれぞれ延びる第３側壁部または第４側壁部；及び
前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部または前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部；
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項14】
前記発光ダイオードチップは、前記第１方向及び第２方向を基準に前記キャビティ領域の中央に配置され、前記第３方向又は第４方向を基準に前記キャビティ領域の中央から前記第３側壁部または第４側壁部により近接して配置されることを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項15】
前記隔壁の傾斜角は、前記ハウジングの第３方向に延びる第３側壁部または第４方向に延びる第４側壁部の傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項16】
前記隔壁は、前記第３段差部および前記第４段差部よりも高い高さを有することを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項17】
前記複数の発光ダイオードチップは２つの発光ダイオードチップを含み、前記２つの発光ダイオードチップは前記隔壁を挟んで実装され、前記２つの発光ダイオードチップは一断面が開放された構造により囲まれており、前記開放された一断面から電極が露出することを特徴とする請求項１３に記載の発光ダイオードパッケージ。
【請求項18】
少なくとも３方向に光を発散する複数の発光ダイオードパッケージ；前記発光ダイオードパッケージが実装された回路基板；
前記発光ダイオードパッケージから入射する光の経路を変更する導光板；
前記導光板の下面に配置される反射シート；及び
前記導光板の上面に配置される少なくとも１つの光学シート；
を含み、前記発光ダイオードチップの各々は、
内部にキャビティ領域を含むハウジング；
前記ハウジングの前記キャビティの一面に実装される発光ダイオードチップ；
前記発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部；
を含み、
前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直な第１面及び前記第１面と平行な第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直な第３面及び前記第３面と平行な第４面と、を含み、
前記第１面及び第２面は前記樹脂部を囲み、前記第３面及び前記第４面は前記樹脂部の側面を露出し、
隣接する前記発光ダイオードパッケージは前記露出した側面樹脂部が互いに対向する形態で配置される、バックライトユニット。
【請求項19】
前記ハウジングは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；
前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第１側壁部および第２側壁部；
前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；
前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第３側壁部および第４側壁部；及び
前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部及び前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部；
を含むことを特徴とする請求項１８に記載のバックライトユニット。
【請求項20】
前記ハウジングの前記キャビティ領域が複数形成され、前記ハウジングは、複数の前記キャビティ領域を分離するために前記キャビティ領域間に形成された隔壁をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例は、発光ダイオードパッケージに関し、特に、発光ダイオードパッケージおよびこれを含むバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）チップを光源として使用する様々な装置が開発されている。発光ダイオードは、電子と正孔の再結合により発生する光を放出する半導体素子であり、寿命が長く、消費電力が低く、応答速度が速いため、ディスプレイ、自動車ランプ、一般照明などの様々な分野で使用されている。
【0003】
既存の発光ダイオードパッケージは、発光面が上部方向のみを有する単一の発光面構造で実現され、この場合、発光ダイオードパッケージの各発光ダイオードチップから発散される光が前記発光面の上部中央のみに集中し、前記各発光面と対応する中央部が明るくなるホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）現象と、前記中央部周辺が暗くなるムラ（ｍｕｒａ）現象が発生することがある。さらに、このようなホットスポットおよびムラ現象は、前記既存の発光ダイオードパッケージを備えたバックライトユニットの光カバレッジ不足現象を引き起こす原因となり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の実施例は、発光ダイオードパッケージに実装される少なくとも１つの発光ダイオードチップの発光面の少なくとも一側部を包むハウジング部分を除去し、前記発光面が上部方向だけでなく、前記ハウジングが除去された側部方向にも露出されて光の指向角が拡大されることにより、前記発光ダイオードチップの発光面中心の光集中度を低減してホットスポット問題及びムラ現象を改善することができる発光ダイオードパッケージを提供することを目的とする。
【0005】
本発明の他の実施例は、前記ホットスポット問題及びムラ現象を改善することができる発光ダイオードパッケージを採用し、バックライトユニットの光カバレッジ不足現象を克服することができるバックライトユニットを提供することを目的とする。
【0006】
本発明のまた他の実施例は、熱放出効率を改善し、高効率の発光ダイオードパッケージを採用することができるバックライトユニットを提供することを目的とする。
【0007】
本発明の第１実施例による発光ダイオードパッケージは、内部にキャビティ領域を含むハウジング；前記ハウジングの前記キャビティの一面に実装される発光ダイオードチップ；及び前記発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部を含み、前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直で互いに離隔した第１面及び第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直で互いに離隔した第３面及び第４面とを含み、前記第１面及び前記第２面が前記樹脂部を囲んでおり、前記第３面及び前記第４面が前記樹脂部の側面を露出する。
【0008】
前記ハウジングは、白色を有するシリコンまたはエポキシ材料で実現されることができる。
【0009】
前記ハウジングは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第１側壁部および第２側壁部； 前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端及び他端にそれぞれ延びる第３側壁部および第４側壁部；及び前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部及び前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部を含むことができる。
【0010】
前記実装部は平坦面を含み、前記第３及び第４側壁部は第１傾斜角を有する傾斜面と、前記第１及び第２側壁部は第２傾斜角を有する傾斜面とを含み、前記第１傾斜角は、第２傾斜角より小さい値を有することができる。
【0011】
前記発光ダイオードチップ実装領域の中心から前記第３側壁部までの第１距離は、前記第３側壁部から前記第３段差部までの第２距離より大きく、前記第２距離は前記第３段差部から前記ハウジングの第３面までの第３距離よりも大きいことができる。
【0012】
前記第１側壁部から前記第１段差部までの第４距離は、前記第３側壁部から前記第３段差部までの第２距離よりも小さいことができる。
【0013】
前記発光ダイオードチップは、前記ハウジングの前記幅方向を基準に前記キャビティ領域の中央に配置され、前記ハウジングの前記長手方向を基準に前記キャビティ領域の中央から前記第３側壁部又は第４側壁部の近くに配置されることができる。
【0014】
前記発光ダイオードチップと電気的に接続される電極をさらに含み、前記電極は、前記ハウジングの第３面及び第４面に露出され、前記ハウジングの底面から所定高さ離れた位置に配置され、前記ハウジングによって囲まれた形態で形成されることができる。
【0015】
前記樹脂部が前記ハウジングの第３面および第４面によって露出される露出領域の高さは、発光ダイオードパッケージの全高の約５０％以下であり得る。
【0016】
前記樹脂部は、露出して光が放出されるように内面が下端に陥没した構造を有することができる。
【0017】
前記樹脂部は、透明シリコンまたは波長変換用蛍光体を含むことができる。
【0018】
本発明の第２実施例による発光ダイオードパッケージは、内部に複数のキャビティ領域と前記複数のキャビティ領域を分離するためにキャビティ領域間に形成された隔壁とを含むハウジング；前記複数のキャビティ領域内の一面にそれぞれ実装される複数の発光ダイオードチップ；前記各発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部を含み、前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直な第１面及び前記第１面と平行な第２面と、前記ハウジングの長手方向に垂直な第３面及び前記第３面と平行な第４面とを含み、前記ハウジングは、前記第１面及び前記第２面は前記樹脂部を囲んでおり、前記第３面及び前記第４面は前記樹脂部の側面を露出する。
【0019】
前記キャビティ領域のそれぞれは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端および他端にそれぞれ延びる第１側壁部および第２側壁部；前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端および他端にそれぞれ延びる第３側壁部または第４側壁部；及び前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部または前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部を含むことができる。
【0020】
前記発光ダイオードチップは、前記第１方向及び第２方向を基準に前記キャビティ領域の中央に配置され、前記第３方向又は第４方向を基準に前記キャビティ領域の中央から前記第３側壁部または第４側壁部により近接して配置されることができる。
【0021】
前記隔壁の傾斜角は、前記ハウジングの第３方向に延びる第３側壁部または第４方向に延びる第４側壁部の傾斜角よりも大きいことができる。
【0022】
前記隔壁は、前記第３段差部および前記第４段差部よりも高い高さを有することができる。
【0023】
前記複数の発光ダイオードチップは２つの発光ダイオードチップを含み、前記２つの発光ダイオードチップは前記隔壁を挟んで実装され、前記２つの発光ダイオードチップは一断面が開放された構造により囲まれており、前記開放された一断面から電極が露出することができる。
【0024】
本発明の第３実施例によるバックライトユニットは、少なくとも３方向に光を発散する複数の発光ダイオードパッケージ；前記発光ダイオードパッケージが実装された回路基板；前記発光ダイオードパッケージから入射する光の経路を変更する導光板；前記導光板の下面に配置される反射シート；及び前記導光板の上面に配置される少なくとも１つの光学シートを含み、前記発光ダイオードチップの各々は、内部にキャビティ領域を含むハウジング；前記ハウジングの前記キャビティの一面に実装される発光ダイオードチップ；前記発光ダイオードチップの発光面を覆いながら前記キャビティ領域内に形成される樹脂部を含み、前記ハウジングは、前記ハウジングの幅方向に垂直な第１面及び前記第１面と平行な第２面と、 前記ハウジングの長手方向に垂直な第３面及び前記第３面と平行な第４面とを含み、前記ハウジングは、前記第１面及び第２面は前記樹脂部を囲み、前記第３面及び前記第４面は前記樹脂部の側面を露出し、前記隣接する発光ダイオードパッケージは前記露出した側面樹脂部が互いに対向する形態で配置される。
【0025】
前記ハウジングは、前記発光ダイオードチップが実装される実装部；前記実装部から前記ハウジングの前記幅方向の一端および他端にそれぞれ延びる第１側壁部及び第２側壁部；前記第１側壁部から前記第１面に延びる第１段差部及び前記第２側壁部から第２面に延びる第２段差部；前記実装部から前記ハウジングの前記長手方向の一端および他端にそれぞれ延びる第３側壁部および第４側壁部；及び前記第３側壁部から前記第３面に延びる第３段差部及び前記第４側壁部から第４面に延びる第４段差部を含むことができる。
【0026】
前記ハウジングの前記キャビティ領域が複数形成され、前記ハウジングは、前記複数のキャビティ領域を分離するために前記キャビティ領域間に形成された隔壁をさらに含むことができる。
【0027】
本発明の一実施例によれば、発光ダイオードパッケージに実装される少なくとも１つの発光ダイオードチップの発光面側部を包むハウジング部分を除去し、前記発光面が上部方向だけでなく、前記ハウジングが除去された側部方向にも露出されて光の指向角が拡大することにより、前記発光ダイオードチップの発光面中心の光集中度を低減してホットスポット問題およびムラ現象を改善することができる。
【0028】
また、前記ホットスポット問題及びムラ現象を改善できる発光ダイオードパッケージを採用してバックライトユニットの光カバレッジ不足現象を克服することができる。
【0029】
また、本発明の一実施例によれば、発光ダイオードパッケージを備えたバックライトユニットの厚さを減少させながら熱放出効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの上面図である。
【図7】本発明の他の実施例による発光ダイオードパッケージの上面図である。
【図9A】本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの製造方法を示す断面図である。
【図9B】本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの製造方法を示す断面図である。
【図9C】本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの製造方法を示す断面図である。
【図10】本発明の実施例によるバックライトユニットを示す分解斜視図である。
【図11】本発明の実施例による表示装置を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0031】
上記発明の背景となる技術欄に記載された内容は、ただ本発明の技術的思想に関する背景技術の理解のためのものであり、したがって、それは本発明の技術分野における当業者に知られた先行技術に該当する内容として理解されることができない。
【0032】
以下において、説明の目的で、様々な実施例の理解のために多くの具体的な詳細が提示される。しかしながら、様々な実施例がこれらの具体的な詳細なしに、または１つ以上の同等の方式で実施され得ることは明らかである。他の例において、周知の構造および装置は、様々な実施例の理解を不必要に困難にするのを避けるためにブロック図で示される。
【0033】
図面において、レイア、フィルム、パネル、領域などのサイズまたは相対的なサイズは、明確な説明のために誇張され得る。また、同じ参照番号は同じ構成要素を示す。
【0034】
明細書全体において、ある素子またはレイヤが他の素子またはレイヤと「接続されている」と記述されていれば、これは直接接続されている場合だけでなく、その間に他の素子やレイヤを間に置いて間接的に接続されている場合も含む。しかしながら、もしある部分が他の部分と「直接接続されている」と記述されている場合、これはその部分と他の部分との間に他の素子がないことを意味するだろう。「Ｘ、Ｙ、及びＺのうち少なくともいずれか」、及び「Ｘ、Ｙ、及びＺからなる群から選択される少なくともいずれか」は、Ｘ１つ、Ｙ１つ、Ｚ１つ、又はＸ、Ｙ、及びＺのうち２つ又はそれ以上の任意の組み合わせ（例えば、ＸＹＺ、ＸＹＹ、ＹＺ、ＺＺ）として理解されるだろう。ここで、「および／または」は、対応する構成のうち１つまたは複数のすべての組み合わせを含む。
【0035】
ここで、第１、第２などの用語は、様々な素子、要素、領域、レイア、および／またはセクションを説明するために使用され得るが、これらの素子、要素、領域、レイア 、および／またはセクションはこれらの用語に限定されない。これらの用語は、ある素子、要素、領域、レイア、および／またはセクションを他の素子、要素、領域、レイア、およびまたはセクションと区別するために使用される。したがって、一実施例における第１素子、要素、領域、レイア、および／またはセクションは、他の実施例において、第２素子、要素、領域、レイア、および／またはセクションと呼ばれることができる。
【0036】
「下」、「上」などの空間的に相対的な用語を説明の目的で使用することができ、そのようにすることによって、図に示されるように、ある素子または特徴と他の素子または特徴との関係を説明する。これは、図面上のある構成要素の他の構成要素に対する関係を示すために使用されるだけで、絶対的な位置を意味するものではない。例えば、図に示されている装置が反転すると、他の素子または特徴の「下」に位置するものに描かれた素子は、他の素子または特徴の「上」の方向に配置される。したがって、一実施例において「下」という用語は、上下の両方向を含み得る。さらに、装置はその他の方向であり得る（例えば、９０度回転された、或いは他の方向に）、そして本明細書で使用されるこのような空間的に相対的な用語はそれに応じて解釈される。
【0037】
本明細書で使用される用語は、特定の実施例を説明する目的であって、限定する目的ではない。本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」と言うとき、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。別途の定義がない限り、本明細書で使用される用語は、本発明が属する分野における通常の知識を有する者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
【0038】
図１は、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの上面図である。また、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿って発光ダイオードパッケージを切断した第１特定領域の断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って発光ダイオードパッケージを切断した第２特定領域の断面図であり、図４は、図１に示す発光ダイオードパッケージの側面図である。図５は、図１に示す発光ダイオードパッケージの下面図である。図６は、図１に示す発光ダイオードパッケージの発光特性を示すグラフである。
【0039】
図１～図４を参照すると、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージ１００は、発光ダイオードチップ１１０、前記発光ダイオードチップ１１０の上部に形成される樹脂部１２０および前記発光ダイオードチップ１１０を収納するハウジング１３０を含むことができる。このとき、前記ハウジング１３０は、前記樹脂部１２０を介して発散する光を反射するリフレクタの役割を行うことができ、そのために前記ハウジング１３０は一例として白色を有するシリコンまたはエポキシなどで実現されることができる。また、図５を参照すると、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージ１００は、その下面に導電性パターンを含む基板、例えばＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）と接続する電極１４０が露出することができる。
【0040】
図１に示す実施例では、前記発光ダイオードチップ１１０が単一チップとして実現される実施例が開示されているが、これは一実施例であって前記発光ダイオードパッケージ１００がこれに限定されるものではない。すなわち、前記複数の発光ダイオードチップ１１０が少なくとも１つの行に配置される構造で実現されてもよい。発光ダイオードチップ１１０は、３０ｎｍ以下の半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ，ＦＷＨＭ）を有することができる。発光ダイオードチップ１１０は、４４０ｎｍ～４６０ｎｍの間に中心波長を有することができる。複数の発光ダイオードチップ１１０で実現される場合、複数の発光ダイオードチップ１１０の中心波長は互いに異なることができ、その差は１５ｎｍ以下であり得る。
【0041】
前記発光ダイオードチップ１１０は半導体ＰＮ接合ダイオードで実現されることができ、前記発光ダイオードチップ１２０の発光動作原理を簡単に説明すると次の通りである。Ｐ型、Ｎ型半導体が接合されたダイオードに所定の電圧を加えると、Ｐ型半導体の正孔はＮ型半導体の方に行って中央層に集まり、これとは逆にＮ型半導体の電子はＰ型半導体の方に行って伝導帯（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｂａｎｄ）の最下部である中央層に集まる。これらの電子は、価電帯（ｖａｌｅｎｃｅ ｂａｎｄ）の正孔に自然に落ち、このとき伝導帯と価電帯との高さの差、すなわちエネルギーギャップに相当するだけのエネルギーを発散するが、このエネルギーが光の形で放出される。他にも様々な発光方式の発光ダイオードチップを用いることができる。
【0042】
前記樹脂部１２０は、前記発光ダイオードチップ１１０の発光面を覆うように形成されることができる。樹脂部１２０は光透過物質を含む。樹脂部１２０は、シリコン、エポキシなどの透明樹脂、ガラス、セラミックなどを含むことができる。また、樹脂部１２０は、１つ以上の波長変換材料を含むことができる。波長変換材料は、有機または無機波長変換材料のうち、発光ダイオードチップ１１０から出射された光の波長を変換するものであり、その種類に限定されない。樹脂部１２０は光拡散材料を含むことができる。光拡散材料は、発光ダイオード、チップ１１０から出射された光、または波長変換材料によって波長変換された光を拡散させるものであり、その種類に限定されない。樹脂部１２０は光反射材料を含むことができる。光反射材料は、発光ダイオードチップ１１０から出射された光または波長変換材料によって波長変換された光を反射するものであり、その種類に限定されない。
【0043】
樹脂部１２０が少なくとも１つ以上の波長変換材料を含む場合、樹脂部１２０を通過して外部に放出される光は、波長変換器によって波長変換された光であり得る。例えば、樹脂部１２０の波長変換器に緑色および赤色蛍光体が含まれる場合、樹脂部１２０を通過して外部に放出される光は白色光であり得る。このように、波長変換器の蛍光体の種類に応じて樹脂部１２０を通過して外部に放出される光は、様々な色域帯の光を実現することができる。
【0044】
前記波長変換材料は蛍光体を含むことができる。例えば、グリーン波長帯域を発光する蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えばＴｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、シリケート系蛍光体（例えば（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えばＳｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２））、ＳＧＳ系蛍光体（例えばＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ）などを挙げることができる。イエロー光の蛍光体としては、αサイアロン系蛍光体（例えば、Ｍｚ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６（但し、０＜ｚ≦２であり、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ及びＬａとＣｅを除いたランタン族元素）などを挙げることができる。
【0045】
その他に、前記グリーン波長領域を発光する蛍光体の中には、イエロー波長領域を発光する蛍光体もある。また、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体は、Ｙの一部をＧｄに置換することで発光ピーク波長を長波長側に移すことができ、イエロー波長領域の発光が可能である。また、これらの中には、主イエロー波長領域を発光可能な蛍光体もある。
【0046】
レッド波長領域を発光する蛍光体としては、窒素含有アルミノシリコンカルシウム（ＣＡＳＮまたはＳＣＡＳＮ）系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等が挙げられる。その他に、マンガン活性フッ化物系蛍光体（一般式（Ｉ）Ａ２［Ｍ１－ａＭｎａＦ６］で示される蛍光体）がある。ただし、前記一般式（Ｉ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４からなる群から選択される少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす）が挙げられる。このマンガン活性フッ化物系蛍光体の代表例としては、マンガン活性フッ化シリコンカリウムの蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）がある。また、オキシドハライド（ｏｘｉｏｄｏｈａｌｉｄｅ）ホスト格子に基づくマンガン活性蛍光体（一般式（ＩＩ）（Ａ４－ａＢａ）ｍ／２＋ｎ／２Ｘ２ｍ［ＭＸ４Ｏ２］ｎで示される蛍光体）がある。ただし、前記一般式（ＩＩ）中、Ａは水素（Ｈ）および／または重水素（Ｄ）であり、ＢはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４、ＮＤ４、および／またはＮＲ４であり、ここで、Ｒは アルキルまたはアリール基であり、ＸはＦおよび／またはＣｌであり、ＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｗおよび／またはＲｅであり、０≦ａ≦４、０≦ｍ≦１０、および１≦ｎ≦１０である。
【0047】
また、前記ハウジング１３０は、前記樹脂部１２０の少なくとも一側面を囲むように形成され、前記発光ダイオードチップ１１０から放出された光を反射する動作を行うことができ、一例として、前述のように前記ハウジング１３０は、白色を有するシリコンまたはエポキシなどで実現されることができる。ただし、本発明の実施例によるハウジング１３０の構成が必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、他の実施例として、前記ハウジング１３０は光を反射し、一部を吸収しても透過しない材料として銀（Ａｇ）およびアルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも一つからなることもできる。銀からなるハウジング１３０は光の反射率が高い。また、アルミニウムからなるハウジング１３０は樹脂部１２０と接着力が高い。このように、反射率または接着力に基づいてハウジング１３０を銀またはアルミニウムからなる１つの層で形成することができる。あるいは、ハウジング１３０をアルミニウム － 銀 － アルミニウムで積層された多層構造で形成し、接着力と反射率の両方を向上させることができる。図面には示されていないが、ハウジング１３０上には、ニッケル（Ｎｉ）およびチタン（Ｔｉ）からなる層のうち少なくとも一層がさらに配置されることができる。なお、ハウジング１３０の材料はアルミニウムと銀に限定されるものではなく、発光ダイオードチップ１１０から放出された光を反射できるいかなるものも可能である。
【0048】
図１～図３を参照すると、ハウジング１３０の幅方向の一側及び他側にそれぞれ平行な方向を第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と定義することができ、ハウジング１３０の長手方向の一側および他側にそれぞれ平行な方向を第３方向Ｄ３および第４方向Ｄ４と定義することができる。前記ハウジング１３０は、第１方向Ｄ１に垂直な第１面１３０ａと、第２方向Ｄ２に垂直な第２面１３０ｂと、第３方向Ｄ３に垂直な第３面１３０ｃと、第４方向Ｄ４に垂直な第４面１４０ｄとを有する。図１に示す実施例によれば、前記第１面１３０ａ及び第２面１３０ｂは、前記第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄよりも長く形成されることができるが、本発明の実施例がこれに限定されるものではない。すなわち、前記第１～第４面の長さを同じように実現されることもできる。例えば、ハウジング１３０の長さｄｓに対するハウジング１３０の幅ｗｓは、１対１１～１対１の比を有することができ、具体的には、ハウジング１３０の長さｄｓ及びハウジング１３０の幅ｗｓはそれぞれ７ｍｍおよび２ｍｍであり得る。また、前記発光ダイオードチップ１１０及び樹脂部１２０は、前記ハウジング１３０の平面を基準に上側方向Ｄ５に実装されることができ、前記発光ダイオードチップ１１０の長さ及び幅はハウジングの発光面積および光効率を考慮して形成されることができる。例えば、発光ダイオードチップ１１０の長さａ１および幅ａ２は、それぞれ０．５ｍｍ～０．８ｍｍおよび０．４ｍｍ～０．８ｍｍに形成されることができる。
【0049】
本発明の実施例によるハウジング１３０は、図１～図４に示すように、前記第１面１３０ａ及び第２面１３０ｂは、ハウジング１３０の内側に形成された樹脂部１２０を包んでいるが、前記第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄは切断されて前記樹脂部１２０の少なくとも一部が露出する構造で実現されることを特徴とする。このような構造により、前記発光ダイオードパッケージ１００の発光面が上部方向Ｄ５だけでなく、前記ハウジングが除去された側部方向Ｄ３、Ｄ４にも露出して光の指向角が拡大することにより、前記発光ダイオードチップ１１０の発光面中心の光集中度を減らし、ホットスポット問題やムラ現象を改善することができる。
【0050】
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿って発光ダイオードパッケージ１００を切断した断面図であって、図１に示す発光ダイオードパッケージ１００の第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４の第１特定領域の断面を示す。図２に示すように、ハウジング１３０の第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄが切断されて前記樹脂部１２０が露出する構造が開示されている。
【0051】
一方、図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿って発光ダイオードパッケージ１００を切断した断面図であって、図１に示す発光ダイオードパッケージ１００の第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の第２の特定領域の断面を示す。図３に示すように、ハウジング１３０の第１面１３０ａ及び第２面１３０ｂは、前記ハウジング１３０の内側に形成された樹脂部１２０を包む構造が開示されている。すなわち、前記第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２には前記樹脂部１２０が露出されない。
【0052】
図２及び図３を参照すると、本発明の実施例によるハウジング１３０構造によれば、前記樹脂部１２０が露出する面（すなわち、前記第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄ）とそれに隣接する面（すなわち、第１面１３０ａおよび第２面１３０ｂ）に対するハウジング１３０の高さが異なるように形成され、発光指向角を調整することができる。より具体的に前記ハウジング１３０の構造を説明すると次の通りである。
【0053】
図２を参照すると、前記ハウジング１３０は、前記発光ダイオードチップ１１０が実装される実装部１３２、前記実装部１３２から前記第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４に延びる第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂ、前記第３側壁部１３４ａから前記第３面１３０ｃに延びる第３段差部１３６ａ、及び前記第４側壁部１３４ｂから第４面１３０ｄに延びる第４段差部１３６ｂを含むことができる。
【0054】
また、図３を参照すると、前記ハウジング１３０は、前記発光ダイオードチップ１１０が実装される実装部１３２、前記実装部１３２から前記第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に延びる第１側壁部１３８ａ及び第２側壁部１３８ｂ、前記第１側壁部１３８ａから前記第１面１３０ａに延びる第１段差部１３９ａ、及び前記第２側壁部１３８ｂから第２面１３０ｂに延びる第２段差部１３９ｂを含むことができる。
【0055】
前記実装部１３２及び前記第１～第４側壁部１３８ａ、１３８ｂ、１３４ａ、１３４ｂによって形成される凹状領域をキャビティと定義することができ、前記キャビティ内部に前記発光ダイオードチップ１１０が実装され、前記発光ダイオードチップ１１０の上部に形成された樹脂部１２０が前記キャビティ内部を充填する形態で形成されることができる。
【0056】
【0057】
本発明の実施例によるハウジング１３０は、図２及び図４に示すように、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄから見ると、樹脂部１２０の側面が一部露出し、前記露出した樹脂部１２０領域に前記発光ダイオードチップ１１０から発散する光が放出され得る。
【0058】
また、図４に示すように、本発明の実施例の場合、ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄから見ると、前記発光ダイオードチップ１１０と電気的に接続される電極１４０が前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄに露出され、前記電極１４０は前記ハウジング１３０によって囲まれた形態で形成され得る。すなわち、図４を参照すると、前記第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄに露出した電極１４０は、前記ハウジング１３０の底面から所定高さＨ３離隔した位置に形成され、前記ハウジング１３０によって囲まれた形態で実現されることができる。これによって、前記第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄに露出した電極１４０は、前記ハウジング１３０の底面に取り付けられる回路基板（図示せず）と直接接触せず、静電気によるショート発生の問題を防ぐことができる。
【0059】
また、もし前記電極１４０が前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄで前記回路基板と接触する構造である場合には、隣接する発光ダイオードチップ１１０から放出された光が、前記ハウジング１３０のコーナ領域である前記第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄで反射されて光効率が低下する可能性があるが、本発明の実施例は、前記電極１４０が前記ハウジング１３０の底面から所定高さＨ３離隔した位置に配置されることにより、そのような光効率低下の問題を克服することができる。
【0060】
また、図４に示すように前記第３面１３０ｃ方向から見ると、前記電極１４０、ハウジング１３０、樹脂部１２０が露出することができるが、前記発光ダイオードチップ１１０は、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃによって露出しないことができる。すなわち、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄから見ると、前記樹脂部１２０の下面が前記発光ダイオードチップ１１０よりも高く形成され、前記発光ダイオードチップ１１０から放出される光に対する直接的な側面放出を防止し、これによって隣接する発光ダイオードチップ間に明るすぎるスポットが発生するのを抑制することができる。図２を再度参照すると、前記樹脂部１２０が前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄによって露出する露出領域の高さＨ２は、発光ダイオードパッケージ１００の全高Ｈ１の約５０％以下で実現されることができる。また、発光ダイオードパッケージ１００の全高Ｈ１と露出領域の高さＨ２との差は、発光ダイオードチップ１１０の厚さより大きく形成されることができる。例えば、Ｈ１およびＨ２はそれぞれ０．６ｍｍ～０．８ｍｍおよび０．１５ｍｍ～０．３ｍｍであり得る。前記露出領域の高さＨ２が大きくなるほど、すなわち、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄを構成する第３段差部１３６ａ及び第４段差部１３６ｂの高さが小さくなるほど、露出した側面から放出される光の高さが低くなり、この場合、配列された隣接する発光ダイオードパッケージに形成された側面露出電極１４０に光が到達して吸収される問題を防止するためである。
【0061】
また、図５を参照すると、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージ１００は、その下面にＰＣＢと接続される電極１４０が露出することができる。下面に露出する電極１４０は、略「Ｌ」字状の一対の電極がその間に隙間ｇを置いて配置され、略矩形状を有することができる。例えば、一対の電極が形成する長方形は、全長ｅｓおよび全幅ｅｗがそれぞれ６ｍｍ～６．６５ｍｍおよび１ｍｍ～１．４ｍｍを有することができる。また、矩形状の内部を横切る隙間ｇは、０．１８ｍｍ～０．２５ｍｍであり得る。「Ｌ」字状の電極１４０は、短辺ｅ１及び長辺ｅ２の長さｅ２がそれぞれ５ｍｍ～５．８ｍｍ及び１ｍｍ～１．５ｍｍであり得、隙間ｇの一部は電極１４０の長辺から幅方向に０．２ｍｍ～０．８ｍｍ離れた部分を長辺の延長方向に沿って延長することができる。
【0062】
【0063】
前記ハウジング１３０の第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂは、図２に示すように、前記実装部１３２から前記第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４に延長しながら第１傾斜角θ１を有する傾斜面で実現される。また、前記ハウジング１３０の第１側壁部１３８ａ及び第２側壁部１３８ｂは、図３に示すように、前記実装部１３２から前記第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に延長しながら第２傾斜角θ２を有する傾斜面で実現される。
【0064】
このように、前記ハウジング１３０の実装部１３２及び第１～第４側壁部１３４ａ、１３４ｂ、１３８ａ、１３８ｂによって前記キャビティが形成されることができ、これにより前記キャビティの内部に形成された樹脂部１２０は、前記傾斜面で実現される側壁部によって内面が下端に陥没した形態で実現されることができる。図示のように、前記樹脂部１２０が下側に凸の形態で実現されることにより、前記発光ダイオードチップ１１０から放出された光の一部が樹脂部１２０の内部に屈折し、これに前記第３、４方向Ｄ３、Ｄ４に露出した側面、すなわち前記樹脂部１２０の露出領域に光がより効率的に放出されることができる。
【0065】
また、本発明の実施例の場合、前記第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂの第１傾斜角θ１は、前記第１側壁部１３８ａ及び第２側壁部１３８ｂの第２傾斜角θ２より小さい値を有することを特徴とする。すなわち、前記第３、４方向Ｄ３、Ｄ４に露出した側面に延びる前記第３側壁部１３４ａおよび第４側壁部１３４ｂが前記露出した側面を有さない第１側壁部１３８ａ及び第２側壁部１３８ｂよりも緩やかな傾斜を有する傾斜面で実現されることを特徴とし、これにより前記樹脂部１２０の露出領域に光がより効率的に放出されることができる。
【0066】
ただし、前記第１～第４側壁部１３４ａ、１３４ｂ、１３８ａ、１３８ｂが所定の傾斜面を有することは一実施例であって、本発明のハウジング１３０の構造が必ずしもこれに限定されるものではない。一例として、前記第１～第４側壁部１３４ａ、１３４ｂ、１３８ａ、１３８ｂは曲面で実現されてもよい。
【0067】
図２を参照すると、発光ダイオードチップ１１０が実装される領域を基準に前記発光ダイオードチップ１１０実装部１３２の中心から前記実装部１３２と前記第３側壁部１３４ａとの第１境界までの距離を第１距離ｄ１、前記第１境界から前記第３側壁部１３４ａと前記第３段差部１３６ａとの第２境界までの距離を第２距離 ｄ２、前記第２境界から前記第３段差部１３６ａと前記ハウジングの第３面１３０ｃとの境界までの距離を第３距離ｄ３とすると、前記第１～第３距離ｄ１、ｄ２、ｄ３は、ｄ１＞ ｄ２＞ ｄ３の距離関係を有することができる。ここで、ｄ１は、ｄ２とｄ３との合計よりも約２～５倍大きく形成されることができる。例えば、ｄ１、ｄ２、およびｄ３は、それぞれ２ｍｍ～２．５４ｍｍ、０．７ｍｍ～０．８６ｍｍ、および０．０５ｍｍ～０．２ｍｍで形成されることができる。すなわち、前記第１距離ｄ１を他の第２距離ｄ２および第３距離ｄ３に比べて十分に大きくして、前記発光ダイオードチップ１１０から発散する光が前記ハウジングの側面（例えば、第３面１３０ｃ）まで最大限に導かれることができる。
【0068】
また、図３を参照すると、前記第１側壁部１３８ａから前記第１段差部１３９ａまでの距離を第４距離ｄ４とすると、前記第４距離ｄ４は、図２に示す前記第３側壁部１３４ａから前記第３段差部１３６ａまでの第２距離ｄ２よりも小さいことができる。これは、前述したように、前記第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂの第１傾斜角θ１が、前記第１側壁部１３８ａ及び第２側壁部１３８ｂの第２傾斜角θ２より小さい値を有するからである。
【0069】
また、図３を参照すると、前記第１側壁部１３８ａから前記第１面１３０ａに延びる第１段差部１３９ａの上面、及び前記第２側壁部１３８ｂから第２面１３０ｂに延びる第２段差部１３９ｂの上面は、図示のように樹脂部１２０の上面と同じ高さに形成されることができる。したがって、前記発光ダイオードチップ１１０から放出された光が再入射してハウジング１３０の外郭に到達する場合、キャビティ内に再入射することを低減して光放出効率を向上させることができる。
【0070】
すなわち、図１～図４に示す発光ダイオードパッケージは、前記発光ダイオードチップ１１０の発光面の側部を包むハウジング１３０の部分を除去し、前記発光面が単に上部方向のみの１面発光ではなく、前記ハウジング１３０が除去された側部方向、すなわち、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄでも発光する３面発光で実現されることにより、前記発光ダイオードチップ１１０から発光する光の指向角が拡大されることを特徴とする。
【0071】
図６は、図１に示した発光ダイオードパッケージの発光特性を示すグラフであり、これは従来の１面発光方式の発光ダイオードパッケージと本発明の実施例による３面発光方式の発光ダイオードパッケージの発光特性を比較して見せる。
【0072】
図６を参照すると、従来の１面発光方式の発光ダイオードパッケージの場合、ｘ軸方向の指向角が１１７．８度であり、ｙ軸方向の指向角が１１７．０度であり、ｘ軸及びｙ軸方向の指向角の差はわずか０．８度に過ぎない。
【0073】
一方、本発明の実施例による３面発光方式発光ダイオードパッケージの場合、ｘ軸方向の指向角が１１８．０度であり、ｙ軸方向の指向角が１１６．５度であり、ｘ軸及びｙ軸方向の指向角の差が１．５度に拡大されることが確認でき、このように発光指向角が拡大することで、発光ダイオードチップの発光面中心の光集中度を低減してホットスポット問題およびムラ現象を改善することができる。図１～図４に示す発光ダイオードパッケージ１００は、キャビティ内に１つの発光ダイオードチップ１１０が実装される実施例を示しているが、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージがこれに限定されるものではない。
【0074】
【0075】
【0076】
前述したように、図７及び図８に示す発光ダイオードパッケージ２００は、図１～図５に示す発光ダイオードパッケージ１００と比較して、単一の発光ダイオードチップ１１０ではない複数の発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂが実装される点でその違いがある。したがって、前記発光ダイオードパッケージ２００のハウジング２３０は、前記発光ダイオードチップの数に対応するキャビティが形成されているもののように示されているが、複数の発光ダイオードチップが１つのキャビティに形成されることもできる。ただし、前記発光ダイオードパッケージ２００を構成する発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂ、樹脂部２２０ａ、２２０ｂ、ハウジング２３０の基本的な構成及び材質等は、図１～図５に示す実施例と実質的に同じであり得る。
【0077】
図７及び図８を参照すると、前記発光ダイオードパッケージ２００が２つの発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂを実装する実施例を説明しており、前記ハウジング２３０は２つのキャビティを含む。このとき、図７に示すように、前記ハウジング２３０は、前記２つのキャビティを区別するために前記キャビティ間に形成された隔壁２３１を含むことができる。
【0078】
すなわち、前記２つのキャビティ内部にはそれぞれ第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂが実装され、前記発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂの上部にはそれぞれ第１、２樹脂部２２０ａ、２２０ｂが形成される。
【0079】
また、前記ハウジング２３０は、図１～図４に示す実施例と同様に、第１方向Ｄ１の第１面２３０ａと、前記第１面と対向する第２方向Ｄ２の第２面２３０ｂと、前記第１方向と垂直な第３方向Ｄ３の第３面２３０ｃと、前記第３面と対向する第４方向Ｄ４の第４面２４０ｄを有する。
【0080】
すなわち、本発明の実施例によるハウジング２３０は、図７及び図８に示すように、前記第１面２３０ａ及び第２面２３０ｂは、ハウジング２３０の内側に形成されている第１、２樹脂部２２０ａ、２２０ｂを包んでいるが、前記第３面２３０ｃ及び第４面２３０ｄは切断され、前記第１、２樹脂部２２０ａ、２２０ｂの側面が露出する構造で実現されることを特徴とする。このような構造により、前記第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂの発光面が上部方向Ｄ５だけでなく、前記ハウジングが除去された側部方向Ｄ３、Ｄ４にも露出して光の指向角が拡大されることにより、前記発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂの発光面中心の光集中度を低減して、ホットスポット問題およびムラ現象を改善することができる。
【0081】
より具体的には、図７及び図８に示すように、前記第１発光ダイオードチップ２１０ａ及び第１樹脂部２２０ａは、ハウジングが除去された第３方向Ｄ３に露出し、前記第２発光ダイオードチップ２１０ｂ及び第２樹脂部２２０ｂは、ハウジングが除去された第４方向Ｄ４に露出することができる。すなわち、第１発光ダイオードチップ２１０ａと第２発光ダイオードチップ２１０ｂとの側面露出方向は反対方向に形成されることができ、第１発光ダイオードチップ２１０ａと第２発光ダイオードチップ２１０ｂとの間の隔壁２３１を基準として対称形状であってもよく、この場合、両側への均一な光放出に有効である。このとき、前記キャビティを分離する隔壁２３１の側面は、図８に示すように、第３傾斜角θ３を有する所定の傾斜面を有することができ、このような第３傾斜角θ３によって、側壁２３１の上端の長さｂ１は、ハウジング全長ｄｓの約５％～６％以下に形成されることができる。例えば、全長ｄｓ７ｍｍを有するハウジング２３０において、側壁２３１の上端の長さｂ１は０．３８ｍｍに形成されることができる。また、前記隔壁２３１の傾斜面の傾斜である第３傾斜角θ３は、前記ハウジング２３０の第３および第４側壁部２３４ａ、２３４ｂの傾斜面の傾斜である第４傾斜角θ４よりも大きいことができる。
【0082】
また、図８を参照すると、前記ハウジング２３０の底面を基準として前記隔壁２３１の高さＨ１は、前記第３及び第４側壁部２３４ａ、２３４ｂの高さＨ２より大きいことができる。例えば、Ｈ２はＨ１の５０～７０％のサイズを有することができ、Ｈ１およびＨ２はそれぞれ０．７５ｍｍおよび０．４７ｍｍであってもよい。
【0083】
前記隔壁２３１によって分離された２つのキャビティ領域のそれぞれには、少なくとも１つの発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂが配置されることができる。各キャビティ領域に実装された第１発光ダイオードチップ２１０ａと第２発光ダイオードチップ２１０ｂとは、互いに異なる中心波長を有することができる。さらに、第１および第２発光ダイオードチップは、互いに異なる色域帯で中心波長を有することができる。
【0084】
前記隔壁２３１によって分離された２つのキャビティ領域は相異なる色温度または相異なる波長の光を放出することができ、これは前記各キャビティ領域に実装された第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂが互いに異なる波長の光を発散するか、または前記第１、２樹脂部２２０ａ、２２０ｂが互いに異なる物質で形成されることによって実現されることができる。一例として、前記第１樹脂部２２０ａは透明樹脂で形成され、第２樹脂部２２０ｂは少なくとも１つ以上の波長変換材料を含んで形成されることができる。
【0085】
前記第１樹脂部が透明樹脂で形成される場合、第１樹脂部を通過して外部に放出される光は、第１発光ダイオードチップ２１０ａから出射された１次光であり得る。前記第２樹脂部が少なくとも１つ以上の波長変換材料を含む場合、第２樹脂部は、第２発光ダイオードチップ２２０ｂから出射された１次光を波長変換する波長変換器を含み、第２樹脂部を通過して外部に放出される光は、波長変換器によって波長変換された光であり得る。例えば、第２樹脂部の波長変換器に緑色および赤色蛍光体が含まれる場合、第２樹脂部を通過して外部に放出される光は白色光であり得る。このように、波長変換器の蛍光体の種類に応じて第２樹脂部を通過して外部に放出される光は、様々な色域帯の光を実現することができる。
【0086】
前記各キャビティに実装された第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂには、相異なる電流値を有する信号が印加されることができ、前記電流値の変化により適用分野に応じた多様な色温度調節が可能である。
【0087】
また、図７及び図８を参照すると、前記第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂは、前記分離された２つのキャビティ領域の内部下面にそれぞれ実装されることができ、前記第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２が上下方向、前記第３方向Ｄ３および第４方向Ｄ４が左右方向であると仮定すると、前記第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂは前記上下方向、すなわち、前記第１、２方向Ｄ１、Ｄ２の中央に配置されることができる。また、前記左右方向、すなわち第３、４方向Ｄ３、Ｄ４を基準として見ると、前記第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂは、前記各キャビティの中央から前記第３、４側壁部１３４ａ、１３４ｂの近くに配置されることができる。
【0088】
より具体的には、前記第１発光ダイオードチップ２１０ａの実装領域の中心から前記第１発光ダイオードチップ２１０ａに隣接した前記第３側壁部２３４ａの一端までの距離を第１距離Ｓ１、前記第１発光ダイオードチップ２１０ａの実装領域の中心から前記隔壁２３１の中心までの距離を第２距離Ｓ２とすると、図示のように第１距離Ｓ１は第２ 距離Ｓ２より小さい。
【0089】
同様に、前記第２発光ダイオードチップ２１０ｂの実装領域の中心から前記第２発光ダイオードチップ２１０ｂに隣接した前記第４側壁部２３４ｂの一端までの距離を第１距離Ｓ１、前記第２発光ダイオードチップ２１０ｂの実装領域の中心から前記隔壁２３１の中心までの距離を第２距離Ｓ２とすると、図示のように第１距離Ｓ１は第２距離Ｓ２より小さい。例えば、Ｓ１はＳ２の約４０％以下であってもよく、Ｓ１およびＳ２はそれぞれ０．４ｍｍ～０．５ｍｍ及び１ｍｍ～２ｍｍであってもよい。さらに、Ｓ２はハウジング２３０の長さｄｓの１／４であってよい。
【0090】
したがって、前記第１、２発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂは、各キャビティの内部下面に対して上下方向には対称するが、左右方向には非対称に配置されることができ、このように傾斜が緩やかな前記第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂに近接して前記発光ダイオードチップ２１０ａ、２１０ｂを配置することにより、前記側面方向（例えば、前記第３、４方向Ｄ３、Ｄ４）に光が均等に分布されるように導くことができる。図９Ａ～図９Ｃは、本発明の実施例による発光ダイオードパッケージの製造方法を示す断面図である。
【0091】
図９Ａ～図９Ｃに示す実施例は、図２に示す発光ダイオードパッケージの第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４の第１特定領域の断面図に基づいて説明するものであり、図９Ｃに示す実施例は、図２に示す発光ダイオードパッケージの断面図と実質的に同じである。
まず図９Ａを参照すると、発光ダイオードチップ１１０を実装するためのキャビティを有するハウジングモールド１３０’を形成する。
まず図９Ａを参照すると、発光ダイオードチップ１１０を実装するためのキャビティを有するハウジングモールド１３０’を形成する。
【0092】
前記ハウジングモールド１３０’は、前記発光ダイオードチップ１１０が実装される実装部１３２、前記実装部１３２から前記第３方向Ｄ３及び第４方向Ｄ４に延びる第３側壁部１３４ａ及び第４側壁部１３４ｂ、前記第３側壁部１３４ａから前記第３面１３０ｃに延びる第３段差部１３６ａ、前記第４側壁部１３４ｂから第４面１３０ｄに延びる第４段差部１３６ｂ、前記第３及び第４段差部１３６ａ、１３６ｂの外側に形成された外壁部１３７を含むことができる。
【0093】
また、前記ハウジングモールド１３０’の第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の第２特定領域の断面図は、先に図３に示した断面図と実質的に同じである。したがって、図３を参照すると、前記ハウジングモールド１３０’は、前記実装部１３２から前記第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に延びる第１側壁部１３８ａおよび第２側壁部１３８ｂ、前記第１側壁部１３８ａから前記第１面１３０ａに延びる第１段差部１３９ａ、及び前記第２側壁部１３８ｂから第２面１３０ｂに延びる第２段差部１３９ｂを含むことができる。
【0094】
その後、図９Ｂに示すように、前記実装部１３２及び前記第１～第４側壁部１３８ａ、１３８ｂ、１３４ａ、１３４ｂによって形成されるキャビティ内部に前記発光ダイオードチップ１１０が実装され、前記発光ダイオードチップ１１０の上部に形成された樹脂部１２０が前記キャビティ内部を充填する形態で形成されることができる。
【0095】
このとき、前記ハウジングモールド１３０’の外壁部１３７は、図３に示す第１、２段差部１３９ａ、１３９ｂと同様に前記樹脂部１２０を包む構造であるため、前記第１、２方向Ｄ１、Ｄ２だけでなく、第３、４方向Ｄ３、Ｄ４に前記樹脂部１２０が露出しない。
【0096】
その後、図９Ｃに示すように、前記ハウジングモールド１３０’の外壁部１３７が切断されて除去されるにつれて、図２に示す実施例と同じハウジング１３０が形成されることができる。すなわち、前記ハウジング１３０の第３面１３０ｃおよび第４面１３０ｄが切断されて前記樹脂部１２０が露出する構造が形成される。
【0097】
本発明の実施例によるハウジング１３０は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にはハウジング１３０内側に形成された樹脂部１２０を包んでいるが、前記第３面１３０ｃ及び第４面１３０ｄは切断されて前記樹脂部１２０が露出する構造で実現され、これにより前記発光ダイオードチップ１１０の発光面が上部方向Ｄ５だけでなく、前記ハウジングが除去された側部方向Ｄ３、Ｄ４にも露出して光の指向角が拡大されることにより、前記発光ダイオードチップ１１０の発光面中心の光集中度を低減してホットスポット問題及びムラ現象を改善することができる。
【0098】
図１０は、本発明の実施例によるバックライトユニットを示す分解斜視図である。
図１０を参照すると、本発明の実施例によるバックライトユニット１０００は、先に図１～図５に示す実施例による発光ダイオードパッケージ１００又は図７及び図８に示す実施例による発光ダイオードパッケージ２００および導光板３０００を含むことができる。
より具体的には、前記発光ダイオードパッケージ１００または２００は、発光ダイオードチップの発光面の両側部を包むハウジング部分を除去し、前記発光面が単に上部方向のみの１面発光ではなく、前記ハウジングが除去された側部方向、すなわち前記ハウジングの両側面にも発光する３面発光で実現されることを特徴とする。
図１０を参照すると、本発明の実施例によるバックライトユニット１０００は、先に図１～図５に示す実施例による発光ダイオードパッケージ１００又は図７及び図８に示す実施例による発光ダイオードパッケージ２００および導光板３０００を含むことができる。
より具体的には、前記発光ダイオードパッケージ１００または２００は、発光ダイオードチップの発光面の両側部を包むハウジング部分を除去し、前記発光面が単に上部方向のみの１面発光ではなく、前記ハウジングが除去された側部方向、すなわち前記ハウジングの両側面にも発光する３面発光で実現されることを特徴とする。
【0099】
図１０に示すように、前記発光ダイオードパッケージ１００または２００の側面の拡大断面図を参照すると、樹脂部１２０が露出したハウジング１３０の側面部１３０ｃが示されており、これによって、隣接する発光ダイオードパッケージ１００または２００の側面は、前記露出した側面樹脂部１２０が対向する形態で配置されることができる。前記発光ダイオードパッケージ１００または２００は、導光板３０００の一側面に配置され、導光板３０００に光を供給する。発光ダイオードパッケージ１００または２００は、回路基板２０００の一面に実装されることができる。前記回路基板２０００は、前記発光ダイオードパッケージ１００または２００を固定し、前記発光ダイオードパッケージ１００または２００に電源を印加するためのものであり、導光板３０００の一側面上に配置される。回路基板２０００は、例えば、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）またはフレキシブル印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：ＦＰＣＢ）で形成されることができる。回路基板２０００は、導光板３０００の厚さ方向を基準に導光板３０００の中央部に配置されることができる。
【0100】
導光板３０００は、側面に配置された前記発光ダイオードパッケージ１００ｏｒ２００から入射される光の経路を変更して上部に配置される表示パネル方向に案内する。導光板３０００は、光の損失を最小限に抑えるために透明な材料で形成されることが好ましい。導光板３０００は、例えば、透明なポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）またはポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）材料で形成されることができる。
【0101】
一方、バックライトユニット１０００は、導光板３０００の下面上に配置される反射シート１１００をさらに含むことができる。反射シート１１００は、導光板３０００の下部面を通って外部に漏れる光を導光板３０００の内部に反射して光の利用効率を向上させる。反射シート１１００は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）またはポリカーボネート（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）材料で形成される。また、バックライトユニット１０００は、導光板３０００の上部に配置される少なくとも１つの光学シート１２００をさらに含むことができる。光学シート１２００は、光を拡散させて輝度均一性を向上させるための拡散シート、光を集光させて正面輝度を向上させるための集光シート、光のリサイクルにより輝度を増加させるための反射偏光シートなどから少なくとも１つ以上を含むことができる。
【0102】
図１１は、本発明の実施例による表示装置を示す分解斜視図である。
【0103】
図１１を参照すると、本発明の実施例による表示装置４０００は、映像を表示するための表示ユニット５００及び表示ユニット５００に光を供給するためのバックライトユニット１０００を含む。バックライトユニット１０００は図９で既に説明したため、これに関連する重複する詳細な説明は省略する。表示ユニット５００は、実質的に映像を表示する表示パネル５１０と、表示パネル５１０を駆動するための駆動回路部５２０とを含む。表示パネル５１０は、第１基板５１２、第１基板５１２と対向して結合される第２基板５１４、及び第１基板５１２と第２基板５１４との間に介在された液晶層（図示せず）を含むことができる。
【0104】
第１基板５１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板である。前記ＴＦＴのソース端子及びゲート端子にはそれぞれデータライン及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材料からなる画素電極が接続される。第２基板５１４は、色を実現するためのＲＧＢカラーフィルタが薄膜状に形成されたカラーフィルタ基板である。第２基板５１４には、透明な導電性材料からなる共通電極が形成される。
【0105】
一方、前記ＲＧＢカラーフィルタは、第１基板５１２上に形成されることができる。表示パネル５１０は、前記ＴＦＴのゲート端子にゲート駆動信号が印加されてＴＦＴがターンオン（Ｔｕｒｎ ｏｎ）されると、データ信号が画素電極に印加され、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界により、第１基板５１２と第２基板５１４との間に配置された液晶層の液晶分子の配列が変化し、液晶分子の配列変化に応じてバックライトユニット１００から供給される光の透過度が変更して所望の階調の映像を表示するようになる。
【0106】
駆動回路部５２０は、表示パネル５１０の駆動のための各種制御信号を出力するソース印刷回路基板５２１、ソース印刷回路基板５２１と表示パネル５１０とを接続するデータ駆動回路フィルム５２３、および表示パネル５１０に接続されたゲート駆動回路フィルム５２５を含むことができる。データ駆動回路フィルム５２３は第１基板５１２のデータ線に接続され、ゲート駆動回路フィルム５２５は第１基板５１２のゲート線に接続される。データ駆動回路フィルム５２３及びゲート駆動回路フィルム５２５は、ソース印刷回路基板５２１から供給される制御信号に応答して表示パネル５１０を駆動するための駆動信号を出力するデータ駆動チップ及びゲート駆動チップを含むことができる。データ駆動回路フィルム５２３及びゲート駆動回路フィルム５２５は、例えば、テープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ：ＴＣＰ）又はチップオンフィルム（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ：ＣＯＦ）からなる。図示されてはいないが、駆動回路部５２０は、ゲート駆動回路フィルム５２５に接続されるゲート印刷回路基板をさらに含むことができる。また、ゲート駆動チップを第１基板５１２に直接実装するか、またはゲート駆動回路を第１基板５１２に薄膜工程を通じて直接形成することにより、ゲート駆動回路フィルム５２５を除去することができる。
【0107】
以上、本発明の実施形態を具体的な実施例として説明したが、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されず、本明細書に開示された技術的思想に従う最も広い範囲を有するものと解釈されるべきである。当業者は、開示された実施例を組合せ／置換して摘示されていない形状のパターンを実施することができるが、これも本発明の範囲から逸脱しないであろう。さらに、当業者は、本明細書に基づいて開示された実施例を容易に変更または変形することができ、そのような変更または変形も本発明の権利範囲に属することは明らかである。
【符号の説明】
【0108】
１００ 発光ダイオードパッケージ
１１０ 発光ダイオードチップ
１２０ 樹脂部
１３０ ハウジング
１３２ 実装部
１３４ 側壁部
１３７ 外壁部
１３８ 第１側壁部
１３９ 段差部
１４０ 側面露出電極
２００ 発光ダイオードパッケージ
２１０ 発光ダイオードチップ
２２０ 樹脂部
２３０ ハウジング
２３１ 隔壁
５００ 表示ユニット
５１０ 表示パネル
５１２ 第１基板
５１４ 第２基板
５２０ 駆動回路部
５２１ ソース印刷回路基板
５２３ データ駆動回路フィルム
５２５ ゲート駆動回路フィルム
１０００ バックライトユニット
１１００ 反射シート
１２００ 光学シート
２０００ 回路基板
３０００ 導光板
４０００ 表示装置
１１０ 発光ダイオードチップ
１２０ 樹脂部
１３０ ハウジング
１３２ 実装部
１３４ 側壁部
１３７ 外壁部
１３８ 第１側壁部
１３９ 段差部
１４０ 側面露出電極
２００ 発光ダイオードパッケージ
２１０ 発光ダイオードチップ
２２０ 樹脂部
２３０ ハウジング
２３１ 隔壁
５００ 表示ユニット
５１０ 表示パネル
５１２ 第１基板
５１４ 第２基板
５２０ 駆動回路部
５２１ ソース印刷回路基板
５２３ データ駆動回路フィルム
５２５ ゲート駆動回路フィルム
１０００ バックライトユニット
１１００ 反射シート
１２００ 光学シート
２０００ 回路基板
３０００ 導光板
４０００ 表示装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9a】
【図9b】
【図9c】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】