KR100267355B1 - Linear light emitting diode array module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선형 발광다이오드 어레이 모듈에 관한 것으로서, 특히 하나의 집적체로 구성된 선형 발광다이오드 어레이 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a linear light emitting diode array module, and more particularly to a linear light emitting diode array module consisting of one integrated body.
현재, 많은 종류의 휴대용 표시장치(portable display) 또는 헤드 마운트 표시장치(head mounted visual display)가 군사용으로 또는 장비의 작동이나 비행물체를 가상으로 조정하기 위해 사용되고 있는데, 이들 표시장치는 소형 휴대형 팩시밀리나, 게임 그리고 가상 현실체험의 용도에서 다양하게 이용되고 있는 가상 현실 표시장치(virtual reality display)에 적용되고 있다. 상기 가상 현실 표시장치는 컴퓨터나 헤드 마운트 표시장치 또는 일반 응용분야에서 사용자의 시야환경을 효과적으로 제어하는 역할을 하는데, 이것은 일반적으로 스캐닝 리니어 어레이 형태의 표시장치 즉 선형 표시장치를 갖는다.At present, many types of portable displays or head mounted visual displays are used for military purposes or to virtually control the operation of an equipment or flying object. These displays are small portable facsimile machines. It is being applied to virtual reality displays that are used in various ways in games, games, and virtual reality experiences. The virtual reality display serves to effectively control a user's viewing environment in a computer, a head mounted display, or a general application, which generally includes a display in the form of a scanning linear array, that is, a linear display.
상기 선형 표시장치는 현재 게임기나 팩스용 모니터에 실질적으로 적용되고 있으며, 이는 광학 표시소자인 발광 다이오드 소자로 이미지 라인을 생성하고 이를 소정 크기로 확대시킨 후 미러로 보내면 공진스캐너(Resonant scanner)가 미러를 기계적으로 진동시켜 이미지 라인을 스캐닝하도록 함으로써 이미지를 표시한다.The linear display device is currently being applied to a monitor for a game machine or a fax machine. The linear display device is a light emitting diode device, which is an optical display device, which generates an image line, enlarges it to a predetermined size, and sends it to a mirror, whereby a resonant scanner is mirrored. Mechanically vibrate to scan an image line to display an image.
도 1은 종래의 선형 표시장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 선형 표시장치(1)는 라인 이미지를 발생하는 발광 다이오드 어레이(10), 라인 이미지를 집속하는 렌즈(20), 집속된 라인 이미지는 스캐닝하여 가상화면을 재현하는 미러(30), 상기 미러(30)를 구동하는 공진스캐너(40), 상기 미러(30)에 의해 재현된 가상화면을 들여다 볼수 있는 투시창으로서의 파인더(50)를 구비한다.1 illustrates a conventional linear display device. Referring to FIG. 1, a conventional
상기 발광 다이오드 어레이(10)는 발광 다이오드 칩(5)들이 다수개 일렬로 배열된 것으로서 외부에서 입력되는 정보에 따라 이미지 라인 광을 출사한다. 이러한 이미지 라인광에 의한 화상의 수직 해상도는 상기 발광 다이오드 칩(5)의 수에 의해 결정된다. 즉, 발광다이오드 칩(5)의 수가 100이면, 수직해상도는 100이된다. 그리고, 화상의 수평해상도는 상기 공진스캐너(40)의 반 주기당 발생된 상기 라인 이미지의 수에 의해 결정된다.The
상기 렌즈(20)는 수직방향의 상기 발광 다이오드 어레이(10)로부터 발생된 라인 이미지를 받아서 이를 미러에 맞게 집속하여 확대시킨다. 이때에 상기 렌즈(20)는 그 축 수평방향을 향하는 실린더리컬 렌즈이다. 상기 미러(30)는 상기 렌즈(20)에 의해 확대된 라인 이미지를 스캐닝하여 반사시킨다. 이 때에 상기 공진 스캐너(40)의 진동방향은 상기 발광 어레이(10)의 배열방향에 직교하는 수평방향이다. 상기 미러(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 공진 스캐너(40)의 운동축(41)에 연결되어 운동축(41)의 진동에 따라 일정각도 범위를 진동한다.The
상기와 같은 종래 선형 표시 장치에 있어서, 상기 발광다이오드 어레이와 상기 렌즈가 서로 분리되어 있기 때문에 이들간의 광학적 거리에 대한 엄밀한 조정이 필요한 부담이 있다. 따라서, 발광다이오드 어레이를 설치함에 있어 렌즈와의 상대적 위치가 엄밀히 조정되어야 하며, 특히 발광 다이오드 어레이는 별도의 기판에 접착되어 있고, 또한 기판에 대한 외부 회로와의 결선이 별도의 배선에 의해 이루어 지기 때문에 제작조립이 까다롭다. 또한 모든 부품 요소가 개별적으로 제작된 후 별도의 배선 작업에 의해 전기적 배선이 이루어 지기 때문에 자동화 생산이 어려워 생산성 향상에 한계가 있다.In the conventional linear display device as described above, since the light emitting diode array and the lens are separated from each other, there is a burden of precise adjustment of the optical distance therebetween. Therefore, in installing the light emitting diode array, the relative position with the lens must be closely adjusted. In particular, the light emitting diode array is bonded to a separate substrate, and the wiring with the external circuit to the substrate is made by separate wiring. This makes the assembly difficult. In addition, since all component elements are individually manufactured and the electrical wiring is made by separate wiring work, automation production is difficult and thus there is a limit in productivity improvement.
본 발명은 회로 배선이 용이하고 제작 조립이 용이한 선형 발광다이오드 어레이 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a linear light emitting diode array module that is easy to wire and fabricate and assemble.
도 1은 종래 선형 발광 다이오드 어레이를 적용하는 선형 디스플레이 장치의 개략적 사시도.1 is a schematic perspective view of a linear display device applying a conventional linear LED array.
도 2는 도 1에 도시된 스캐닝 장치의 발췌 평면도.2 is an exploded plan view of the scanning device shown in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 선형 발광 다이오드 어레이 모듈의 바람직한 실시예의 개략적 사시도.3 is a schematic perspective view of a preferred embodiment of a linear light emitting diode array module according to the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 선형 발광 다이오드 어레이 모듈의 개략적 평단면도.4 is a schematic cross-sectional view of the linear light emitting diode array module according to the present invention shown in FIG.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 선형 발광 다이오드 어레이 모듈의 개략적 측단면도.5 is a schematic side cross-sectional view of the linear light emitting diode array module according to the invention shown in FIG.
도 6은 본 발명에 따른 선형 발광 다이오드 어레이 모듈의 바람직한 다른 실시예의 측단면도이다.6 is a side cross-sectional view of another preferred embodiment of a linear light emitting diode array module according to the present invention.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 발광다이오드 어레이와, 발광다이오드 어레이를 구동하는 구동 회로칩과, 상기 발광다이오드어레이와 구동회로칩이 장착되는 적어도 하나의 패드 및 상기 구동회로칩에 전기적으로 와이어에 의해 접속되는 다수의 리이드를 구비하는 리드 프레임과, 상기 패드 상의 발광다이오드어레이와 구동회칩을 몰딩하는 몰딩체와, 상기 몰딩체의 중간에 마련되는 것으로 상기 발광다이오드 어레이로 부터의 광이 투과하는 렌즈부를 구비하는 선형 발광다이오드 어레이 모듈이 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a light emitting diode array, a driving circuit chip for driving the light emitting diode array, at least one pad on which the light emitting diode array and the driving circuit chip are mounted, and the driving circuit chip are electrically connected. A lead frame having a plurality of leads connected by wires, a molding body for molding the light emitting diode array and the driving circuit chip on the pad, and being provided in the middle of the molding body to transmit light from the light emitting diode array A linear light emitting diode array module having a lens unit is provided.
상기 본 발명에 있어서, 상기 렌즈부는 상기 몰딩체와 일체로 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, the lens unit is preferably formed integrally with the molding.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 선형 발광다이오드 어레이 모듈의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the linear LED array module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 선형 발광다이오드 어레이모듈의 개략적 사시도이다.3 is a schematic perspective view of a linear light emitting diode array module according to the present invention.
먼저 도 3을 참조하면, 몰딩체(500)의 상면 중간부분에 반원통상의 렌즈부(501)가 형성되어 있고, 몰딩체(500)의 양측면으로 리이드(504)가 다수 나란하게 연장되어 있다. 상기 리이드(504)는 몰딩체(500) 내부에 몰딩되어 있는 구동회로칩(602)들에 전기적으로 연결된다.First, referring to FIG. 3, a
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 선형 발광다이오드 어레이 모듈의 개략적 평단면도이다.4 is a schematic plan cross-sectional view of the linear light emitting diode array module according to the present invention shown in FIG.
도 4를 참조하면, 몰딩체(500)에 의해 패드(501, 502, 503) 및 리이드(504)의 내단부 일부가 보호되고 있다. 상기 패드 중 중앙의 패드(502)에 선형 발광다이오드 어레이(700)가 장착되어 있고, 그 양측 패드(501, 503)에 상기 선형 발광다이오드 어레이(700)에 와이어(601)에 의해 전기적으로 접속되는 구동회로칩(602)가 탑재되어 있다. 상기 구동회로칩(602)은 상기 리이드(504)에 와이어(602)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 위의 구조에서 상기 패드들은 하나로 일체화될 수 있다. 이상과 같은 구성품들은 모두 몰딩체(500)에 의해 보호되고 있는데, 상기 선형 발광 다이오드 어레이(700)에 대응하는 상기 몰딩체(500)의 부분은 상기 선형 발광 다이오드 어레이(700)로부터 발생된 광이 통과하는 렌즈부분을 형성한다. 위의 구조에서 상기 선형 발광 다이오드 어레이(700)의 단색형인 경우 한줄의 칩이 형성되고, 칼라형인 경우 예를 들어 적, 녹, 청 색상의 라인광을 각각 발휘하는 2줄 또는 3줄, 또는 그 이상의 줄로 된 칩이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the molded
도 5를 참조하면, 상기 몰딩체(500)의 상부 중앙부분이 볼록하게 형성되어 렌즈부(501)가 형성되어 있고, 그 하부 중앙에 상기 렌즈부(501)측으로 빛을 발하는 발광 다이오드 어레이(700)가 위치한다. 발광 다이오드 어레이(700)의 양측에는 패드(501, 503) 위에 탑재되어 있는 구동회로칩(602)이 위치하고, 양 구동회로칩(602)의 양 외곽에 리이드(504)가 위치한다.Referring to FIG. 5, an upper center portion of the
이상의 실시예에 있어서, 상기 몰딩체(500)는 투명성 에폭시 수지와 같은 투명체로 형성되며, 특히 렌즈부(501)는 투명체이다. 그러나 필요에 따라서, 상기 렌즈부(501)를 제외한 다른 부분은 반투명체 또는 불투명체로 형성할 수 있다.In the above embodiment, the
한편, 상기 렌즈부(501)는 본 실시예의 경우 반원통형 렌즈, 즉 실린더리컬 렌즈를 구성하고 있는데, 필요에 따라서 구면형 렌즈 또는 비구면형 렌즈를 구성할 수 도 있다. 또한 상기 렌즈부(501)는 상기 몰딩체(500)와 동일한 소재로 동시에 형성될 수 도 있으나, 별도로 제작된 후 몰딩체(500) 형성시 상기 선형 발광다이오드 어레이(700)에 고정시킨 후 몰딩 과정을 거치게 할 수 도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the
본 실시예에 있어서는, 상기 렌즈부(501)가 볼록렌즈의 형태를 가지도록 되어 있으나, 필요에 따라 오목렌즈형으로 대체될 수 있다. 렌즈부가 오목렌즈형으로 대체되는 경우, 일반적인 오목렌즈에서와 같이 오목하게 들어 가는 형태가 되는데, 이때에 오목한 부분이 전술한 렌즈부에서와 같이 반원통형, 구면형 또는 비구면형으로 형성될 수 있는데, 이의 형상은 도 6에서 렌즈부(501") 이 제거된 형태로부터 상상할 수 있는데, 이 경우 몰딩체(500)의 만곡되게 오목한 부분이 렌즈부로서의 기능을 하게 된다.In the present exemplary embodiment, the
도 6은 별도로 제작된 렌즈부(501')을 설치 구조를 보인다. 이 경우는 상기 몰딩체(500)의 상부 중앙에 반원통형 또는 구면 또는 비구면 형으로된 요입부(501")가 형성되어 있고, 이 요입부(501")에 렌즈부(501')가 고정되어 있다.6 shows a structure in which the lens unit 501 'manufactured separately is installed. In this case, a
이상과 같은 구조의 본 발명에 따른 선형 발광다이오드 어레이 모듈은 일반적인 반도체 제조과정에서와 같이 리이드 프레임 공정이 적용된다.The linear light emitting diode array module according to the present invention having the above structure is subjected to a lead frame process as in a general semiconductor manufacturing process.
즉, 패드(501, 502, 503) 및 다수의 리이드(504)를 갖는 리이드 프레임을 제작한 후, 상기 패드(501, 502, 503)에 선형 발광다이오드어레이(700) 및 구동회로칩(602)을 각각 본딩한 후 와이어(601)로 도 4에 도시된 바와 같이 각 요소를 전기적으로 연결한다. 그 다음에, 상기 리이드 프레임을 몰딩용 금형에 장착한 후 몰딩 및 경화과정을 실시하고, 이에 이어 불필요 부분을 제거하는 트리밍 공정을 거쳐 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 선형 발광다이오드 어레이 모듈을 얻는다. 이때에 상기 금형은 렌즈부가 일체형인 경우 렌즈부에 상응하는 모양의 성형부를 가지며, 렌즈부가 별도로 마련되는 경우는 별도로 제작된 렌즈부가 장착되는 부분을 가져야 한다. 렌즈부가 일체적으로 마련된 선형 발광다이오드 어레이 모듈의 경우, 몰딩시 형성된 렌즈 표면을 가공하기 위한 렌즈 연마과정이 추가될 수 있다.That is, after fabricating a lead
이상과 같은 본 발명에 따른 선형 발광 다이오드 어레이 모듈은 발광 다이오드 어레이와 이를 구동하는 구동회로칩 및 이들에 전기적 신호를 인가하는 배선이 하나로 일체화 되어 있기 때문에 대량 생산이 가능하고, 특히 소정의 디스플레이장치, 예를 들어 가상현실 디스플레이 장치에의 장착 및 해제가 용이하다. 특히 렌즈부가 일체화 되어 있기 때문에 디스플레이 장치 조립시 렌즈와 선형 발광 다이오드 어레이와의 광학적 거리 및 상대 위치 조정이 불필요하기 때문에 높은 생산성이 제공되게 된다.As described above, the linear LED array module according to the present invention is mass-produced because the LED array, the driving circuit chip for driving the same, and the wiring for applying an electrical signal to them are integrated into one, and in particular, a predetermined display device, For example, mounting and dismounting to a virtual reality display device is easy. In particular, since the lens unit is integrated, high productivity is provided because the optical distance between the lens and the linear light emitting diode array and the relative position adjustment are unnecessary when assembling the display device.
이상과 같은 본 발명의 선형 발광다이오드 어레이 모듈은 소형화 고집적화가 요구되는 어떠한 디스플레이 장치, 예를 들어 팩스 뷰어, 게임기, 이동통신 단말기의 디스플레이부등에 적용이 가능하다.The linear LED array module of the present invention as described above can be applied to any display device requiring miniaturization and high integration, for example, a fax viewer, a game machine, a display unit of a mobile communication terminal, and the like.
이상을 통하여 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only in the appended claims.
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