KR101673604B1 - 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
발광 다이오드 패키지가 개시된다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 광을 발생하는 발광 다이오드 칩, 발광 다이오드 칩을 감싸는 몰드부 및 몰드부 상에 형성되어 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 반사하는 반사층을 포함하고, 몰드부는 적어도 하나 이상의 측벽을 제거하여 구비된 적어도 둘 이상의 개구부 및 상기 제거된 측벽에 코팅된 절연층을 포함한다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 패키지는 광을 발생하는 발광 다이오드 칩, 발광 다이오드 칩을 감싸는 몰드부 및 몰드부 상에 형성되어 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 반사하는 반사층을 포함하고, 몰드부는 적어도 하나 이상의 측벽을 제거하여 구비된 적어도 둘 이상의 개구부 및 상기 제거된 측벽에 코팅된 절연층을 포함한다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 패키지에 관한 것으로, 특히 다양한 방향으로 광을 방출하는 발광 다이오드 패키지와 그의 제조방법에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device)는 현재 가장 널리 사용되는 평판표시장치(Flat Panel Display) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 형성되어 있는 액정층으로 이루어져 있으며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열 시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시장치이다.
이러한 액정표시장치는 수동 발광 장치이므로, 액정층을 통과하는 빛을 제공하는 백라이트 유닛이 요구된다. 상기 백라이트 유닛에 이용되는 광원으로서, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Flurescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 등이 예시될 수 있으나, 최근 고 휘도의 LED를 이용한 백라이트 유닛에 대한 수요가 증대되고 있다.
이러한 백라이트 유닛은 위치에 따라 에지형(edge type) 방식과 직하형(direct type) 방식의 두 종류가 있다.
상기 에지형 방식은 액정표시패널의 가장자리에 광원을 설치하여, 광원으로부터 발생된 광이 액정표시패널의 하부에 위치한 도광판을 통해 액정표시패널에 조사되는 방식이다. 상기 직하형 방식은 액정표시패널이 하부에 다수의 광원을 두어 액정표시패널의 전면을 직접 조사하는 방식이다. 이때, 상기 에지형 방식은 광의 균일성이 우수하고 액정표시장치의 박형화에 유리한 장점이 있다.
상기 에지형 및 직하형 방식의 백라이트 광원으로는 고수명, 저전력 소모, 경량화 및 박형화가 가능한 발광 다이오드 패키지의 사용이 증대되고 있다. 상기 발광 다이오드 패키지에 의해 LED 램프는 점광원 형태의 광 분포를 갖게 된다. 이러한 점 광원 형태의 광은 도광판에 의해 면광원 형태의 광분포로 변화되어 출사된다.
상기 발광 다이오드 패키지는 일반적으로 광을 발생하는 발광 칩과, 상기 발광 칩을 감싸며 상기 발광 칩을 노출시키는 개구부와 상기 개구부를 제외하고 상기 발광 칩을 감싸는 네 개의 측벽(side wall)으로 구성된 몰드부와, 상기 몰드부 상에 코팅되어 상기 발광 칩의 측면에서 발생되는 광을 반사시켜 상기 개구부로 모아주는 반사막으로 이루어져 있다.
이러한 발광 다이오드 패키지는 측벽(side wall)을 갖는 몰드부로 인해 하나의 개구부만을 갖기 때문에 상기 하나의 개구부에서 출사된 광의 출사 범위는 줄어들게 된다. 또한, 상기 발광 다이오드 패키지를 에지형 백라이트에 적용하는 경우, 상기 발광 다이오드 패키지 상부에 어두운 부분이 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해 베젤 영역에 상기 발광 다이오드 패키지를 배치함으로써 상기 발광 다이오드 패키지 상부에 어두운 부분이 존재하더라도 사용자로 하여금 이를 인식하지 못하게 한다. 이로 인해, 상기 베젤 영역은 상기 발광 다이오드 패키지를 위한 일정 면적을 확보해야 하므로 슬림화 또는 박형화에 제약이 발생하게 된다.
본 발명은 발광 다이오드 칩에서 발생하는 광의 출사 범위를 증가시킬 수 있는 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 베젤 영역을 최소화할 수 있는 발광 다이오드 패키지 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지는 광을 발생하는 발광 다이오드 칩, 발광 다이오드 칩을 감싸는 몰드부 및 몰드부 상에 형성되어 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 반사하는 반사층을 포함하고, 몰드부는 적어도 하나 이상의 측벽을 제거하여 구비된 적어도 둘 이상의 개구부 및 상기 제거된 측벽에 코팅된 절연층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제조방법은 광을 발생하는 발광 다이오드 칩을 제공하는 단계, 발광 다이오드 칩을 몰드물로 감싸는 단계, 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 진행하게 하는 반사층을 몰드물 상에 코팅하는 단계, 몰드물을 적어도 한번 이상 절단하여 발광 다이오드 칩을 감싸는 측벽을 적어도 하나 이상 제거하는 단계 및 절위해 상기 몰드물의 절단면을 코팅하여 몰드부를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 패키지의 제조방법은 광을 발생하는 발광 다이오드 칩을 제공하는 단계, 발광 다이오드 칩을 몰드물로 감싸는 단계, 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 진행하게 하는 반사층을 몰드물 상에 코팅하는 단계, 몰드물을 적어도 한번 이상 절단하여 발광 다이오드 칩을 감싸는 측벽을 적어도 하나 이상 제거하는 단계 및 절위해 상기 몰드물의 절단면을 코팅하여 몰드부를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 갖도록 형성될 수 있다.
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본 발명에 따른 백라이트 유닛은 적어도 둘 이상의 출사면을 구비한 발광 다이오드 패키지를 형성함으로써, 상기 적어도 둘 이상의 출사면을 구비한 발광 다이오드 패키지에서 출사된 광의 출사 범위를 증가시켜 상기 발광 다이오드 패키지가 위치하는 영역에서 발생하는 암부 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기 적어도 둘 이상의 출사면을 구비한 발광 다이오드 패키지가 위치하는 영역에서 발생하는 암부 현상을 방지함에 따라 상기 다면 발광 다이오드 패키지가 배치하는 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나태낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5a는 도 2의 발광 다이오드 패캐지의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 구비한 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 발광 다이오드 패키지를 상세히 나타낸 도면이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지를 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나태낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5a는 도 2의 발광 다이오드 패캐지의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 구비한 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 발광 다이오드 패키지를 상세히 나타낸 도면이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(100)과, 상기 액정표시패널(100)로 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(120)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(120)는 측면에 구비된 적어도 하나 이상의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(160)와, 상기 발광 다이오드 패키지(160)와 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 패키지(160)에 전압을 인가하는 인쇄회로기판(161)과, 상기 발광 다이오드 패키지(160)를 보호하는 하우징(158)과, 상기 발광 다이오드 패키지(160)로부터 입사된 광을 면 광원으로 전환하는 도광판(150)과, 상기 도광판(150) 배면에 위치하여 상기 도광판(150)의 배면으로 조사되는 광을 상기 액정표시패널(100)의 방향으로 반사시키는 반사판(170)과, 상기 도광판(150)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(130)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(120)는 상기 발광 다이오드 패키지(160)로부터 발생되는 열을 방열하는 방열판(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
상기 반사판(170)과, 상기 하우징(158)에 둘러싸인 발광 다이오드 패키지(160)와, 도광판(150) 및 광학시트류(130)는 바텀 커버(190)에 수납된다.
상기 인쇄회로기판(161)은 비금속성 및 금속성 중 어느 하나의 재질로 구성될 수 있다. 이때, 상기 인쇄회로기판(161)은 방열을 위하여 금속성 인쇄회로기판을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 발광 다이오드 패키지(160)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 발광 다이오드의 조합으로 배치될 수도 있고, 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)의 발광 다이오드의 조합으로 배치될 수도 있다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 패키지를 상세히 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(160)는 광을 발생하는 하나의 발광 다이오드 칩(166)과, 상기 발광 다이오드 칩(166)을 감싸는 몰드부(162)와, 상기 몰드부(162) 상에 위치하여 상기 발광 다이오드 칩(166)에서 출사된 광을 특정 방향으로 반사시키는 반사층(164)으로 구성된다.
이때, 상기 발광 다이오드 칩(166)은 상기 발광 다이오드 패키지(160) 상에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드 패키지(160)는 외부 전극에 연결되는 리드(도시하지 않음)와, 상기 발광 다이오드 칩(166)을 전기적으로 연결하는 금속 와이어(도시하지 않음)를 더 포함한다.
상기 몰드부(162)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 개구된 제2 개구부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(166)에서 출사된 광의 출사면을 의미하기도 한다. 상기 반사층(164)은 상기 발광 다이오드 칩(166)에서 발생된 광을 상기 제1 및 제2 개구부로 집광시키는 역할을 한다.
이때, 상기 제2 개구부에는 상기 몰드부(162)의 측벽(side wall)이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 다이오드 칩(166)에서 발생된 광의 일부는 상기 제2 개구부로도 출사되어 넓은 출사각 범위를 갖을 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(166)에서 발생된 광이 넓은 출사각 범위를 갖게 되어 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(160)를 도광판(도 1의 150) 하부에 배치하더라도 상기 발광 다이오드 패키지(160) 상에 암부 현상을 방지하여 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 3은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발광 다이오드 패키지(160)는 측벽(side wall)을 갖는 몰드부(162)와, 상기 몰드부(162) 상에 배치된 반사층(164) 및 상기 측벽(side wall)에 둘러싸인 2개의 발광 다이오드 칩(166)을 구비한 하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(110)의 중앙부를 절단하여 형성된다.
상기 발광 다이오드 패키지(110)는 리드 프레임(도시하지 않음) 상에 2개의 발광 다이오드 칩(166)을 접착시킨 다음, 상기 2개의 발광 다이오드 칩(166) 상에 형성된 P전극과 N전극을 와이어를 이용하여 본딩하고, 상기 리드 프레임 상의 배선들과 전기적으로 접속시킨 후, 형광체층(도시하지 않음)과 몰드부(162)를 몰딩작업한다.
이렇게 형성된 발광 다이오드 패키지(110)의 중앙부(2개의 발광 다이오드칩(166) 사이의 경계부)를 절단하여 상기 몰드부(162)의 측벽(side wall)이 제거된 또 다른 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지(160)가 형성된다.
이로 인해, 상기 발광 다이오드 패키지(160)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와 Z축 방향으로 개구된 제2 개구부를 구비하게 된다. 상기 하나의 개구부만을 갖는 발광 다이오드 패키지(110)를 절단하는 횟수 및 방향에 따라 적어도 2 이상의 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지(160)를 형성할 수 있다.
이때, 2개의 발광 다이오드 칩(166)을 구비한 발광 다이오드 패키지(110)를 절단한 후에 절단된 면을 정리하고 손상되는 것을 방지함과 동시에 절연을 위한 목적으로 상기 절단된 면을 코팅처리 할 수 있다.
도 4a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나태낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(260)는 나란히 마주보는 2개의 측벽(side wall)을 구비한 몰드부(262)와, 상기 몰드부(262) 상에 배치된 반사층(264) 및 상기 2개의 측벽(side wall)에 둘러싸인 발광 다이오드 칩(266)으로 구성된다.
상기 몰드부(262)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와 Z축 방향으로 나란하게 개구된 제2 및 제3 개구부를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(266)에서 발생된 광이 출사하는 출사면을 의미한다.
상기 제2 및 제3 개구부에는 상기 몰드부(262)의 측벽(side wall)이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 패키지(260)에서 출사된 광의 일부는 상기 제2 및 제3 개구부로 출사되어 넓은 출사각 범위를 갖게 된다.
상기 발광 다이오드 패키지(260)에서 출사된 광이 넓은 출사각 범위를 갖고 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드(260)를 도광판(도 1의 150) 하부에 배치하더라도 상기 발광 다이오드 패키지(260) 상에 암부가 발생하지 않게 되어 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 발광 다이오드 패키지(260)는 측벽(side wall)을 갖는 몰드부(262)와, 상기 몰드부(262) 상에 배치된 반사층(264)과, 상기 측벽(side wall)에 둘러싸인 3개의 발광 다이오드 칩(266) 및 상기 3개의 발광 다이오드 칩(266) 상에 개구된 하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(210)를 2번 절단하여 형성된다.
상기 발광 다이오드 패키지(260)는 하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(210)의 3개의 발광 다이오드 칩(266) 중 중앙에 위치하는 발광 다이오드 칩(266)의 양쪽을 각각 한번씩 절단하여 형성된다.
이러한 절단 공정을 통해, 상기 발광 다이오드 패키지(260)는 상기 몰드부(262)의 4개의 측벽(side wall) 중 나란하게 마주보는 2개의 측벽(side wall)이 제거되어 2개의 개구부를 더 갖게 된다. 즉, 상기 발광 다이오드 패키지(260)는 X 축 방향으로 개구된 제1 개구부와. Z축 방향으로 서로 마주보며 개구된 제2 및 제3 개구부를 구비한다.
상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(210)를 절단하는 횟수 및 방향에 따라 적어도 2 이상의 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지(260)를 형성할 수 있다.
이때, 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(210)를 절단한 후에 절단된 면을 정리하고 손상되는 것을 방지하는 것과 아울러 절단된 면을 절연하기 위한 목적으로 상기 절단된 면을 코팅처리할 수 있다.
상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(210)는 편의를 위해 3개의 발광 다이오드 칩(266)을 구비한다고 한정하였으나, 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩(266)이 일렬로 구비된 경우를 모두 포함할 수 있다.
도 5a는 도 2의 발광 다이오드 패캐지의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 5b는 도 5a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(360)는 인접한 2개의 측벽(side wall)을 구비한 몰드부(362)와, 상기 몰드부(362) 상에 배치된 반사층(364) 및 상기 2개의 측벽(side wall)에 둘러싸인 발광 다이오드 칩(366)으로 구성된다.
상기 몰드부(362)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 개구된 제2 개구부 및 Y축 방향으로 개구된 제3 개구부를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(366)에서 발생된 광이 출사된 출사면을 의미한다.
상기 제2 및 제3 개구부에는 상기 몰드부(362)의 측벽(side wall)이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 칩(366)에서 발생된 광의 일부는 상기 제2 및 제3 개구부로 출사되어 다양한 방향으로 출사되어 넓은 출사각 범위를 갖게 된다.
상기 발광 다이오드 칩(366)에서 발생된 광이 넓은 출사각 범위를 갖으며 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(360)를 도광판(도 1의 150) 하부에 배치하더라도 상기 발광 다이오드 패키지(360) 상에 암부가 방지되어 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 발광 다이오드 패키지(360)는 측벽(side wall)을 갖는 몰드부(362)와, 상기 몰드부(362) 상에 배치된 반사층(364)과, 상기 측벽(side wall)에 둘러싸인 4개의 발광 다이오드 칩(366) 및 상기 4개의 발광 다이오드 칩(366) 상에 개구된 하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(310)를 2번 절단하여 형성된다.
상기 발광 다이오드 패키지(360)는 하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지(310)의 4개의 발광 다이오드 칩(366) 중 일측 가장자리에 위치하는 발광 다이오드 칩(366)의 우측 및 하측을 각각 한번씩 절단하여 형성된다.
이러한 절단 공정을 통해, 상기 발광 다이오드 패키지(360)는 상기 몰드부(362)의 4개의 측벽(side wall) 중 인접한 2개의 측벽(side wall)이 제거되어 2개의 개구부를 더 갖게 된다. 이로 인해, 상기 발광 다이오드 패키지(360)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 개구된 제2 개구부 및 Y축 방향으로 개구된 제3 개구부를 구비하게 된다.
상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(310)를 절단하는 횟수 및 방향에 따라 적어도 2 이상의 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지(360)를 형성할 수 있다.
이때, 4개의 발광 다이오드 칩(366)과, 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(310)를 절단한 후에 절단된 면을 정리하고 손상되는 것을 방지하기 위한 목적으로 상기 절단된 면을 코팅처리 할 수 있다.
도 6a는 도 2의 발광 다이오드 패키지의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(460)는 1개의 측벽(side wall)을 구비한 몰드부(462)와, 상기 몰드부(462) 상에 배치된 반사층(464) 및 상기 1개의 측벽(side wall)에 둘러싸인 발광 다이오드 칩(466)으로 구성된다.
상기 몰드부(462)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 나란하게 개구된 제2 및 제3 개구부와, Y축 방향으로 개구된 제4 개구부를 포함한다. 상기 제1 내지 제4 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(466)에서 발생된 광이 출사되는 출사면을 의미한다.
상기 제2 내지 제4 개구부에는 상기 몰드부(462)의 측벽(side wall)이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 칩(466)에서 발생된 광의 일부는 상기 제2 내지 제4 개구부로 출사되어 넓은 출사각 범위를 갖게 된다.
상기 발광 다이오드 칩(466)에서 발생된 광이 넓은 출사각 범위를 갖으면서 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(460)를 도광판(도 1의 150) 하부에 배치하더라도 상기 발광 다이오드 패키지(460) 상에 암부가 발생하지 않게 되어 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 발광 다이오드 패키지(460)는 측벽(side wall)을 갖는 몰드부(462)와, 상기 몰드부(462) 상에 배치된 반사층(464)과, 상기 측벽(side wall)에 둘러싸인 6개의 발광 다이오드 칩(466) 및 상기 6개의 발광 다이오드 칩(466) 상에 개구된 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(410)를 3번 절단하여 형성된다.
즉, 상기 발광 다이오드 패키지(460)는 상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(410)의 6개의 발광 다이오드 칩(466) 중 상측 및 중앙에 위치하는 발광 다이오드 칩(466)의 양측 및 하측을 각각 한번씩 절단하여 형성된다.
이러한 절단 공정을 통해, 상기 발광 다이오드 패키지(460)는 상기 몰드부(462)의 4개의 측벽(side wall) 중 인접한 3개의 측벽(side wall)이 제거되어 3개의 개구부를 더 갖게 된다. 이로 인해, 상기 발광 다이오드 패키지(460)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 나란하게 개구된 제2 및 제3 개구부와, Y축 방향으로 개구된 제4 개구부를 구비하게 된다.
상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(410)를 절단하는 횟수 및 방향에 따라 적어도 2 이상의 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지(460)를 형성할 수 있다.
이때, 6개의 발광 다이오드 칩(466)과, 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(410)를 절단한 후에 절단된 면을 정리하고 손상되는 것을 방지하기 위한 목적으로 상기 절단된 면을 코팅처리 할 수 있다.
상기 하나의 개구부만을 구비한 발광 다이오드 패키지(410)는 편의를 위해 6개의 발광 다이오드 칩(466)을 구비한다고 한정하였으나, 상부 및 하부로 각각 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩(466)이 일렬로 구비된 경우를 모두 포함할 수 있다.
도 7은 도 2의 발광 다이오드 패키지를 구비한 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정표시패널(500)과, 상기 액정표시패널(500)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(520)을 포함한다.
상기 액정표시패널(500)은 두 개의 기판과, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되며 상기 백라이트 유닛(520)으로부터 제공된 광을 이용해서 영상을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(520)은 반사층(570) 상에 위치하는 다수의 인쇄회로기판(561)과, 상기 인쇄회로기판(561) 상에 실장된 다수의 발광 다이오드 패키지(160)와, 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(160)에서 발생된 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(530)를 포함한다. 이때, 상기 반사판(570)과, 인쇄회로기판(561) 상에 실장된 다수의 다면 발광 다이오드 패키지(160) 및 광학시트류(530)는 바텀 커버(580)에 수납된다.
상기 반사판(570)은 상기 다수의 발광 다이오드 패키지(160)에서 발생되어 하부 방향으로 진행하는 광을 상기 액정표시패널(500) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 발광 다이오드 패키지(160)는 광을 발생하는 하나의 발광 다이오드 칩(166)과, 상기 발광 다이오드 칩(166)을 감싸는 몰드부(162)와, 상기 몰드부(162) 상에 위치하여 상기 발광 다이오드 칩(166)에서 출사된 광을 특정 방향으로 모아주는 반사층(164)으로 구성된다. 이때, 상기 발광 다이오드 칩(166)은 상기 발광 다이오드 패키지(160) 상에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
상기 몰드부(162)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, Z축 방향으로 개구된 제2 개구부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(164)에서 발생된 광의 출사면을 의미하기도 한다. 상기 반사층(164)은 상기 몰드부(162)로 진행하는 광을 상기 제1 및 제2 개구부로 집광시키는 역할을 한다.
이때, 상기 제2 개구부에는 상기 몰드부(162)의 측벽(side wall)이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 칩(166)에서 발생된 광의 일부는 상기 제2 개구부로 출사되어 넓은 출사각 범위를 갖을 수 있다.
이로 인해, 상기 발광 다이오드 칩(164)에서 발생된 광의 출사각 범위를 확산시켜 상기 발광 다이오드 패키지(160) 상에 발생하는 암부를 방지할 수 있다.
또한, 상기 다수의 인쇄회로기판(561) 상에 랜덤하게 상기 발광 다이오드 패키지(160)를 실장하여 적은 수의 발광 다이오드 패키지(160) 만으로도 액정표시패널(500)로 광을 조사할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(600)과, 상기 액정표시패널(600)로 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(620)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(620)는 측면에 구비된 다수의 발광 다이오드 패키지(660)와, 상기 발광 다이오드 패키지(660)와 전기적으로 접속되어 상기 발광 다이오드 패키지(660)에 전압을 인가하는 인쇄회로기판(661)과, 상기 발광 다이오드 패키지(660)를 보호하는 하우징(658)과, 상기 발광 다이오드 패키지(660)로부터 입사된 광을 면 광원으로 전환하는 도광판(650)과, 상기 도광판(650) 배면에 위치하여 상기 도광판(650)의 배면으로 조사되는 광을 상기 액정표시패널(600)의 방향으로 반사시키는 반사판(670)과, 상기 도광판(650)으로부터 입사된 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류(630)를 포함한다.
상기 반사판(670)과, 상기 하우징(658)에 둘러싸인 발광 다이오드 패키지(660)와, 도광판(650) 및 광학시트류(630)는 바텀 커버(690)에 수납된다.
상기 발광 다이오드 패키지(660)는 도 9에 도시된 바와 같이, 광을 발생하는 발광 다이오드 칩(666)과, 상기 발광 다이오드 칩(666)을 감싸는 3개의 측벽(side wall) 및 하나의 개구부로 이루어진 몰드부(662)와, 상기 몰드부(662)의 3개의 측벽(side wall)상에 위치하여 상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광을 투과하는 투명한 실리콘 층(664)으로 구성된다.
상기 발광 다이오드 패키지(660)는 상기 몰드부(662) 상에 위치하여 상기 발광 다이오드 칩(666)에서 출사된 광을 특정 방향으로 반사시키는 반사층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명한 실리콘 층(664)은 돔 형태로 상기 몰드부(662)의 개구부를 덮도록 형성된 렌즈부(665)를 포함한다.
상기 발광 다이오드 패키지(660)는 X축 방향으로 개구된 제1 개구부와, 상기 렌즈부(665)를 통해 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광이 외부로 방출되는 제2 개구부를 포함한다. 상기 제1 및 제2 개구부는 상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광의 출사면을 의미한다.
이때, 상기 제2 개구부에 해당되는 렌즈부(665)에는 상기 측벽(side wall) 이 존재하지 않기 때문에 상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광의 일부가 상기 렌즈부(665)를 통해 외부로 방출되게 된다. 따라서, 상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광은 상기 제1 개구부뿐만 아니라 상기 렌즈부(665)를 통해 외부로 방출되어 넓은 출사각 범위를 갖게 된다.
상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광이 넓은 출사각 범위를 갖으며 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(660)를 도광판(650)의 하부에 배치되더라도 상기 발광 다이오드 패키지(660) 상에 암부가 발생하지 않게 되어 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
도 10의 (a) 및 (b)는 도 9의 발광 다이오드 패키지를 형성하는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 하부 틀(700) 및 제1 상부 틀(800) 사이에 PPA(Polyphthalamide) 수지를 끼우고 정해진 형상으로 압축하는 금형 방식을 통한 1차 몰딩에 의해 3개의 측벽(side wall) 및 하나의 개구부를 구비한 몰드부(662)가 형성된다.
상기 하부 틀(700)은 바닥면(700a)과, 상기 바닥면(700a)에서 연장된 3개의 측벽(700b) 및 하나의 개구부를 구비한다. 상기 제1 상부 틀(800)은 상기 바닥면(700a)에 대응된 상부면(800a)과, 상기 상부면(800a)에서 아래 방향으로 연장된 돌출부(800b) 및 상기 하부 틀(700)의 개구부에 대응된 하나의 측벽(800c)을 구비한다.
상기 몰드부(662)는 상기 하부 틀(700) 상에 배치된 상태로 다음 공정을 위한 준비를 하게 된다.
이어, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 측면 틀(900)과, 제2 상부 틀(950) 사이에 상기 몰드부(662)가 배치된 하부 틀(700)을 끼워 압축하는 금형 방식을 통한 2차 몰딩이 이루어진다.
상기 측면 틀(900)은 상기 몰드부(662)의 개구부와 대응되게 안쪽으로 움푹 파인 돔 형태의 측면부(900a)를 포함한다. 상기 제2 상부 틀(950)은 상부면(950a)으로부터 연장되어 상기 몰드부(662)의 바닥면과 대응되는 돌출부(950b)를 구비한다.
이때, 상기 하부 틀(700)에 배치된 몰드부(662)와 상기 제2 상부 틀(950)의 돌출부(950b) 사이에는 공간이 발생하게 되는데, 상기 공간으로 투명한 재질의 실리콘을 주사하는 사출 공정을 거치게 되면 상기 몰드부(662)의 3개의 측벽에는 투명한 실리콘 층(664)이 코팅된다.
또한, 상기 측면 틀(900)의 측면부(900a)와 상기 몰드부(662)의 개구부 사이에도 공간이 발생하게 되는데 상기 공간으로 투명한 재질의 실리콘을 주사하는 사출 공정을 거치게 되면 상기 투명한 재질의 실리콘은 상기 몰드부(662)의 개구부에서 돔 형태의 렌즈부(665)가 된다.
이때, 상기 렌즈부(665)는 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광의 일부를 외부로 방출하여 상기 광의 지향각을 확산시켜 넓은 출사각 범위를 갖도록 한다.
상기 발광 다이오드 칩(666)에서 발생된 광이 넓은 출사각 범위를 갖으며 확산됨에 따라 상기 발광 다이오드 패키지(660)를 도광판(도 8의 650)의 하부에 배치되더라도 상기 발광 다이오드 패키지(660) 상에 암부가 발생하지 않게 되어 베젤 영역을 최소화할 수 있다.
100, 500:600:액정표시패널
110, 210, 310, 410:하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지
120, 520, 620:백라이트 유닛 130, 530, 630:광학시트류
150, 650:도광판 158, 658:하우징
160, 260, 360, 460, 660:발광 다이오드 패키지
162, 262, 362, 462, 662:몰드부
164, 264, 364, 464:반사층
166, 266, 366, 466, 666:발광 다이오드 칩
170, 570, 670:반사판 190, 580, 690:바텀 커버
664:투명한 실리콘 층
110, 210, 310, 410:하나의 개구부를 구비한 발광 다이오드 패키지
120, 520, 620:백라이트 유닛 130, 530, 630:광학시트류
150, 650:도광판 158, 658:하우징
160, 260, 360, 460, 660:발광 다이오드 패키지
162, 262, 362, 462, 662:몰드부
164, 264, 364, 464:반사층
166, 266, 366, 466, 666:발광 다이오드 칩
170, 570, 670:반사판 190, 580, 690:바텀 커버
664:투명한 실리콘 층
Claims (13)
- 광을 발생하는 발광 다이오드 칩;
상기 발광 다이오드 칩을 감싸는 몰드부; 및
상기 몰드부 상에 형성되어 상기 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 반사하는 반사층;을 포함하고,
상기 몰드부는 적어도 하나 이상의 측벽을 제거하여 구비된 적어도 둘 이상의 개구부 및 상기 제거된 측벽에 코팅된 절연층을 포함하는, 발광 다이오드 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 상기 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상기 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 포함하는, 발광 다이오드 패키지. - 제1 항에 있어서,
상기 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 상기 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상기 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 포함하는, 발광 다이오드 패키지. - 광을 발생하는 발광 다이오드 칩을 제공하는 단계;
상기 발광 다이오드 칩을 몰드물로 감싸는 단계;
상기 발광 다이오드 칩에서 발생된 광을 특정 방향으로 진행하게 하는 반사층을 상기 몰드물 상에 코팅하는 단계;
상기 몰드물을 적어도 한번 이상 절단하여 상기 발광 다이오드 칩을 감싸는 측벽을 적어도 하나 이상 제거하는 단계; 및
절연을 위해 상기 몰드물의 절단면을 코팅하여 몰드부를 제공하는 단계;를 포함하는, 발광 다이오드 패키지의 제조방법. - 삭제
- 제4 항에 있어서,
상기 몰드부는 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩과, 상기 적어도 2개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 인접한 2개의 발광 다이오드 칩 경계면을 절단하여 상기 상부 개구부를 제외한 개구부를 더 갖도록 형성되는, 발광 다이오드 패키지의 제조방법. - 제4 항에 있어서,
상기 몰드부는 일렬로 구비된 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩과, 상기 적어도 3개 이상의 발광 다이오드 칩 상부가 노출된 상부 개구부를 갖는 발광 다이오드 패키지에서 3개의 발광 다이오드 칩 중 중앙에 위치한 발광 다이오드 칩 양족을 각각 절단하여 상기 상부 개구부를 제외한 2개의 개구부를 더 갖도록 형성되는, 발광 다이오드 패키지의 제조방법.
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