KR100616595B1 - Ｌｅｄ 패키지 및 이를 구비한 광원 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 패키지 및 상기 LED 패키지를 이용한 광원에 관한 것이다.
본 발명은 기판; 상기 기판의 제1 측면에 형성된 1 또는 3개의 단자; 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에 형성되는 3개의 단자; 및 상기 기판 상에 배치되는 2 또는 3개의 LED를 포함하며, 상기 LED가 2개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며, 상기 LED가 3개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 LED 중 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.를 제공한다. 본 발명에 따르면, 동일한 컬러의 광을 방출하는 LED를 일렬로 배치하기 않고 그 배치되는 위치를 LED 패키지마다 다르게 함으로써 위치에 따른 컬러 혼합의 불량을 해결할 수 있다.
LED, 광원, 패키지, Al PCB, 선광원, RGB

Description

ＬＥＤ 패키지 및 이를 구비한 광원{LED PACKAGE AND LIGHT SOURCE COMPRISING THE SAME}
도 1a 내지 1c는 종래의 LED 패키지, LED 패키지 장착용 기판 및 광원을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 패키지의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 패키지 장착용 기판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른 광원의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 패키지의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광원의 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21a, 21b, 21c : LED 22 : 기판
T1 ~ T6 : 단자 34 : LED 패키지 장착용 기판
35a : 연결패턴 35b : 단자접촉 패턴
40, 60 : 광원
본 발명은 LED 패키지 및 상기 LED 패키지를 이용한 광원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 컬러를 방출하는 복수개의 LED를 각각의 LED 패키지에 서로 다른 배열로 배치하고, 각 LED 패키지 내의 동일한 컬러를 방출하는 LED를 직렬연결시킬 수 있는 소정 패턴이 형성된 LED 패키지용 기판에 장착함으로써, 각 컬러의 강도를 조절할 수 있으며 원활한 컬러의 혼합을 가능하게 하는 LED 패키지 및 이를 이용한 광원에 관한 것이다.
근래에 GaN를 비롯한 질화물을 이용한 질화물 반도체는 그 우수한 물리, 화학적 특성에 기인하여 현재 광전재료 및 전자소자의 핵심 소재로 각광 받고 있다. 특히, 질화물 반도체 발광소자는 녹색, 청색 및 자외 영역까지의 빛을 생성할 수 있으며, 기술 발전으로 인해 그 휘도가 비약적으로 향상됨에 따라 총천연색 전광판, 조명장치 등의 분야에도 적용되고 있다.
특히, 경량화 및 박막화를 추구하는 LED 패널과 같은 분야에서 LED 패널의 백라이트용 광원으로 LED를 이용하는 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 LED 모니터에 사용되는 LED 패널은 측면 발광방식을 채용하여 선광원을 필요로 한다. 도 1은 종래의 LED를 이용한 선광원의 일례를 도시한다.
먼저, 도 1a와 같이, 백색광을 생성하기 위해 적색 LED(11a), 녹색 LED(11b) 및 청색 LED(11c)를 기판(12) 상에 일렬로 배치하여 단자(13)와 연결시킨 LED 패키지를 제작한다. 이와 같이 제작된 LED 패키지를 도 1b와 같이 상기 LED 패키지의 단자를 서로 연결시키기 위한 도전 패턴(15)이 형성된 LED 패키지 장착용 기판(14)을 제작한다. 최종적으로 도 1c와 같이, 상기 도 1a에 도시된 LED 패키지를 상기 도 1b에 도시된 LED 패키지 장착용 기판에 일렬로 장착함으로써 선광원이 완성될 수 있다.
이와 같은 종래의 LED를 이용한 광원은 도 1c에 나타난 것과 같이 각 컬러의 LED가 일렬로 직렬연결되어 배치되는 구조를 갖는다. 동일한 컬러의 LED가 직렬연결된 것은 LED에 공급되는 전류를 제어함으로써 각 컬러의 발광 강도를 제어하여 고품질의 백색광을 생성할 수 있도록 색좌표를 맞추기 위한 것이다. 그러나, 종래의 광원은 동일한 컬러의 LED가 일렬로 배치되기 때문에 위치별로 컬러의 혼합정도가 차이가 나기 때문에 균일한 백색광을 얻기 힘들다는 문제점이 있다. 예를 들어, 적색 LED가 일렬로 연결된 위치에 가까운 부분에서는 적색이 강하게 나타나고, 청색 LED가 일렬로 연결된 위치에서 가까운 부분에서는 청색이 강하게 나타나는 등의 문제점이 발생한다. 특히, 최근 LED 패키지 장착용 기판으로 주로 사용되는 기판인 Al PCB는 Al층 상에 절연층을 형성하고 상기 절연층 위에 도전성 패턴을 형성하는 단면 기판의 구조를 가지므로 Al PCB의 배면에는 도전성 패턴을 형성할 수 없어 동일한 폭을 유지하면서 LED 배치의 구조를 바꾸는 것이 매우 어렵다.
따라서, 당 기술분야에서는 광원의 폭을 증가시키지 않으면서 원활한 컬러의 혼합을 이루어 고품질의 백색광을 얻을 수 있는 새로운 LED를 이용한 광원이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 그 목적은, 서로 다른 컬러의 광을 방출하는 LED를 서로 상이한 위치에 배치하면서도 LED를 장착하는 기판의 폭을 증가시키지 않음으로써, 원활한 컬러 혼합을 통해 고품질의 백색광을 생성할 수 있고, 소형화 박막화를 구현할 수 있는 LED 패키지 및 이를 이용한 광원을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서 본 발명은,
기판;
상기 기판의 제1 측면에 형성된 1 또는 3개의 단자;
상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에 형성되는 3개의 단자; 및
상기 기판 상에 배치되는 2 또는 3개의 LED를 포함하며,
상기 LED가 2개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며,
상기 LED가 3개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 LED 중 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 LED 패키지를 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 LED 패키지는, 상기 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자와, 상기 제2 측면에 상기 제1 측면에 형성된 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자와, 상기 제1 단자 및 제6 단자와 전기적으로 연결되고 기판의 중심부에 배치되는 제1 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제1 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제2 LED 및 상기 제4 단자 및 제5 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제2 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제3 LED를 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 3개의 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 상기 LED 패키지는, 상기 제1 측면에 형성된 제1 단자와, 상기 제2 측면에 순서대로 형성된 제2, 제3, 제4 단자와, 상기 제1 단자 및 제4 단자와 전기적으로 연결되는 제1 LED 및 상기 제2 단자 및 제3 단자와 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제2 LED를 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 2개의 LED는 서로 보색관계에 있는 광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 기술적 구성으로서 본 발명은,
기판과, 상기 기판의 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자와, 상 기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 상기 제1, 제2, 제3 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자와, 상기 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결된 LED를 포함하는 복수개의 LED 패키지 및
상기 복수개의 LED 패키지를 상기 단자가 형성된 방향으로 일렬로 상부에 장착하며, 상기 복수개의 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴과, 상기 LED 패키지의 제1 단자 및 제4 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자 및 제6 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 각각 연결시키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제5 단자와 연결시키는 연결패턴이 상면에 형성된 LED 패키지 장착용 기판을 포함하는 광원을 제공한다.
본 발명에 따른 일실시형태에서 상기 광원은, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제1 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제2 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제3 LED를 포함하는 제1 LED 패키지; 상기 제1 LED 패키지의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제3 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제3 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제1 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기 적으로 연결되며 상기 제3 LED와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제2 LED를 포함하는 제2 LED 패키지; 및 상기 제1 LED 패키지의 타측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제2 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제3 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제1 LED를 포함하는 제3 LED 패키지를 포함하며, 상기 제2 LED 패키지, 제1 LED 패키지, 제3 LED 패키지가 순서대로 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착될 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 제1 LED는 적색 LED이고, 상기 제2 LED는 녹색 LED이고, 상기 제3 LED는 청색 LED인 것이 바람직하다. 특히, 상기 LED 패키지 장착용 기판은 Al PCB인 경우 본 발명은 더욱 유용하다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 기술적 구성으로서 본 발명은,
기판과, 상기 기판의 제1 측면에 형성된 제1 단자와, 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 순서대로 형성된 제2, 제3, 제4 단자와, 상기 제1 단자 및 제4 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결된 LED를 포함하는 복수개의 LED 패키지 및 상기 복수개의 LED 패키지를 상기 단자가 형성된 방향으로 일렬로 상부에 장착하며, 상기 복수개의 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴과, 상기 LED 패키지의 제1 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 연결시 키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제4 단자와 연결시키는 연결패턴이 상면에 형성된 LED 패키지 장착용 기판을 포함하는 광원을 제공한다.
본 발명에 따른 실시형태에서, 상기 광원은, 제1 단자 및 제4 단자와 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제1 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제2 LED를 포함하는 제1 LED 패키지 및 상기 제1 LED 패키지의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제4 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제2 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제1 LED를 포함하는 제2 LED 패키지를 포함하며, 상기 제1 LED 패키지 및 제2 LED 패키지가 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착될 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 제1 LED와 상기 제2 LED는 서로 보색관계의 광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다. 특히, 상기 LED 패키지 장착용 기판이 Al PCB인 경우 본 발명은 더욱 유용하다.
이하, 본 발명의 특징에 따른 다양한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 LED 패키지의 회로도이다. 도 2에 도시 된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 패키지는 기판(22)과, 상기 기판의 제1 측면에 형성된 1 내지 3개의 단자(T1 내지 T3)와, 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에 형성되는 3개의 단자(T4 내지 T6) 및 상기 기판 상에 배치되는 2 또는 3개의 LED(21a, 21b, 21c)를 포함하며, 상기 LED들(21a, 21b, 21c) 중 하나는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자(T1) 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자(T6)와 전기적으로 연결되고, 상기 LED들 중 하나는 상기 제1 측면 또는 제2 측면에 형성된 두 개의 단자(T2, T3 또는 T4, T5)와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다. 특히, 도 2에 도시된 LED 패키지는 3개의 LED가 배치되는 경우의 실시형태를 도시한다.
3개의 LED를 포함하는 LED 패키지는 도 2a와 같이, 기판(22)의 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자(T1, T2, T3)와, 상기 제2 측면에 상기 제1 측면에 형성된 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자(T4, T5, T6)와, 상기 제1 단자(T1) 및 제6 단자(T6)와 전기적으로 연결되고 기판의 중심부에 배치되는 제1 LED(21b)와, 상기 제2 단자(T2) 및 제3 단자(T3)와 전기적으로 연결되고 상기 제1 측면과 상기 제1 LED(21b) 사이에 배치된 제2 LED(21a) 및 상기 제4 단자(T4) 및 제5 단자(T5)와 전기적으로 연결되고 상기 제2 측면과 상기 제1 LED(21b) 사이에 배치된 제3 LED(c)를 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 LED 패키지가 백색광을 생성하기 위한 광원 등에 사용되는 경우, 상기 3개의 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 포함하는 것이 바람직하다.
각 LED의 배치는 도 2b 및 도 2c에 도시된 것과 같이 변경될 수 있다. 특히, 도 2a, 도 2b, 도 2c에 도시된 LED 패키지를 단자가 형성된 방향으로 배치하면, 각 LED의 위치가 순차적으로 변화하는 형태의 배열을 갖게 된다. 예를 들어, 상기 제1 LED(21b)를 녹색 LED, 상기 제2 LED(21a)를 적색 LED, 상기 제3 LED(21c)를 청색 LED라고 했을 때, 도 2a에 도시된 LED 패키지는 적, 녹, 청의 배치를 갖고 도 2b에 도시된 LED 패키지는 청, 녹, 적의 배치를 갖고 도 2c에 도시된 LED 패키지는 녹, 청, 적의 배치를 갖게 된다. 이와 같이, LED 배치가 변경된 LED 패키지를 배열하고 동일한 색상의 LED를 전기적으로 연결하여 전원을 공급하면, 동일한 색상을 발광하는 LED가 일렬로 지그재그 형태로 배치되므로 앞서 설명한 종래 기술의 불균일한 컬러 혼합 문제를 해결할 수 있다.
상기에 설명한 LED 패키지의 배열에서 각 LED 패키지에 배치된 동일한 색상의 LED를 서로 직렬연결하기 위해, 상기 LED 패키지를 장착할 수 있는 LED 패키지 장착용 기판이 도 3에 도시된다. 도 3을 참조하면, 상기 도 2a 내지 2c에 도시된 LED 패키지를 장착하기 위한 기판(34)은, 상기 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴(35b)과, 상기 LED 패키지의 제1 단자 및 제4 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자 및 제6 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 각각 연결시키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제5 단자와 연결시키는 연결패턴(35a)이 상면에 형성된다.
상기 LED 패키지 장착용 기판(34) 상에 도 2에서 설명된 LED 패키지를 일렬로 복수개 배치하면, 바(bar) 형상을 갖는 선광원을 제작할 수 있다. 최근 열방출 효과가 높은 Al PCB와 같은 기판이 많이 사용되는데, 이 Al PCB는 도전체인 Al 위에 절연층을 형성하고 절연층 상에 도전 패턴을 형성한 것이다. 상기 Al PCB는 하부가 Al으로 이루어지므로 배면에 패턴을 형성할 수 없다. 즉 Al PCB는 상면에 모든 도전성 패턴을 형성하여 전기적 연결이 이루어져야 하는 공간상의 제약을 갖는다. 또한, LCD 패널과 같은 분야에 사용되는 선광원은 그 폭이 제한된다. 따라서, 좁은 폭의 제한을 가지며 Al PCB를 사용하여야 하는 경우, 전술한 LED 패키지 장착용 기판 상에 LED 패키지를 장착하는 것은 이와 같은 제약을 극복한 우수한 선광원의 제작을 가능하게 한다. LED 패키지와 상기 LED 패키지 장착용 기판의 연결관계는 도 4를 참조하면 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 LED 패키지와 도 3에 도시된 LED 패키지 장착용 기판을 결합하여 제작한 광원의 일례이다. 상기 광원(40)은, 기판과, 상기 기판의 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자와, 상기 제2 측면에 상기 제1 측면에 형성된 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자와, 상기 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결된 LED를 포함하는 복수개의 LED 패키지(42a, 42b, 42c) 및 상기 복수개의 LED 패키지(42a, 42b, 42c)를 상기 단자가 형성된 방향으로 일렬로 상부에 장착하며, 상기 복수개의 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴과, 상기 LED 패키지의 제1 단자 및 제4 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자 및 제6 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 각각 연결시키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제5 단자와 연결시키는 연결패턴이 상면에 형성된 LED 패키지 장착용 기판을 포함하는 광원을 제공한다.
특히, 상기 광원(40)은, 서로 다른 LED 배열을 갖는 제1 내지 제3 LED 패키지를 순서대로 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착한다.
제1 LED 패키지(42b)는 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제1 LED(41a)와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED(41a)와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제2 LED(41c)와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED(41a)와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제3 LED(41b)를 포함한다.
또한 제2 LED 패키지(42a)는 상기 제1 LED 패키지(42b)의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제3 LED(41b)와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제3 LED(41b)와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제1 LED(41a)와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제3 LED(41b)와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제2 LED(41c)를 포함한다.
또한 제3 LED 패키지(42c)는 상기 제1 LED 패키지(42c)의 타측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제2 LED(41c)와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED(41c)와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제3 LED(41b)와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED(41c)와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제1 LED(41a)를 포함한다.
도 4에서 'G'로 표시된 화살표의 전기적 연결을 확인하면, 제2 LED 패키지(42a)의 제3 LED(41b)와 제1 LED 패키지(42b)의 제3 LED(41b)와 제3 LED 패키지(42c)의 제3 LED(41b)가 직렬로 연결됨을 알 수 있다. 마찬가지로, 'R'로 표시된 화살표의 전기적 연결을 확인하면, 각 LED 패키지의 제1 LED(41a)가 직렬로 연결됨을 알 수 있으며, 'B'로 표시된 화살표의 전기적 연결을 확인하면, 각 LED 패키지의 제2 LED(41c)가 직렬로 연결됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 광원에서는, 각 LED 패키지에서 서로 다른 위치에 배치된 동일한 컬러의 LED를 LED 장착용 기판(44) 상에 형성된 도전 패턴에 의해 서로 직렬연결시킬 수 있다. 따라서, 종래의 기술에서와 같이 동일한 컬러의 LED를 일렬로 배치시키지 않고서도 서로 직렬연결이 가능해짐으로써 각각의 컬러를 방출하는 LED에 공급전원을 조절할 수 있고 동시에 컬러의 혼합을 보다 잘 이루어지게 함으로써 보다 균일한 색상을 갖는 고품질의 백색광을 생성할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 LED 패키지의 회로도이다. 도 5a에 도시된 LED 패키지는 전술한 3개의 LED를 사용한 LED 패키지와는 달리 2개의 LED를 사용한 LED 패키지이다. 본 실시형태에 따른 LED 패키지는 기판(52)의 제1 측면에 형성된 제1 단자(T2)와, 상기 제2 측면에 순서대로 형성된 제2, 제3, 제4 단자(T4, T5, T6)와, 상기 제1 단자(T2) 및 제4 단자(T6)와 전기적으로 연결되는 제1 LED(51b) 및 상기 제2 단자(T4) 및 제3 단자(T5)와 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면과 상기 제1 LED(51b) 사이에 배치된 제2 LED(51a)를 포함할 수 있다. 이 실시형태에서, 상기 LED 패키지가 백색광을 생성하기 위한 광원 등에 사용되는 경우, 상기 2개의 LED는 서로 보색관계에 있는 광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다.
각 LED의 배치는 도 5b에 도시된 것과 같이 변경될 수 있다. 특히, 도 5a, 도 5b에 도시된 LED 패키지를 단자가 형성된 방향으로 배치하면, 각 LED의 위치가 서로 변화하는 형태의 배열을 갖게 된다. 예를 들어, 상기 제1 LED(51b)를 황색 LED, 상기 제2 LED(51a)를 청색 LED라고 했을 때, 도 5a에 도시된 LED 패키지는 황, 청의 배치를 갖고 도 5b에 도시된 LED 패키지는 청, 황의 배치를 갖게 된다. 이와 같이, LED 배치가 변경된 LED 패키지를 배열하고 동일한 색상의 LED를 전기적으로 연결하여 전원을 공급하면, 동일한 색상을 발광하는 LED가 일렬로 지그재그 형태로 배치되므로 백색광의 제조시 불균일한 컬러 혼합 문제를 해결할 수 있다.
도 5에서, 기판의 제1 측면에 LED와 연결되지 않는 두 개의 단자(T1, T3)를 도시한 것은 도 3에서 도시된 것과 같은 3개의 LED를 사용하기 위한 단자가 형성된 LED 패키지용 기판을 사용하여 제작할 수 있음을 나타내기 위한 것이다. 즉, 별도로 2개의 LED를 사용하기 위한 기판을 제작하지 않고서 3개의 LED를 사용하기 위한 단자가 형성된 LED 패키지용 기판을 호환하여 사용할 수 있으므로 양산에 있어 별도의 기판 제작비가 소요되지 않을 수 있다. 또한, LED 패키지를 장착하기 위한 LED 장착용 기판도 2개의 LED를 사용한 LED 패키지용 기판을 별도로 제작하지 않고서, 3개의 LED를 사용한 LED 패키지용 기판을 사용할 수 있게 된다. 이는 도 6을 통해 보다 잘 이해될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 LED 패키지와 도 3에 도시된 LED 패키지 장착용 기판을 결합하여 제작한 광원의 일례이다. 도 6을 참조하면, 제1 LED 패키지(62a)는 제1 단자 및 제4 단자와 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제1 LED(61a)와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제2 LED(61b)를 포함한다.
제2 LED 패키지(62b)는 상기 제1 LED 패키지(62a)의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제4 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제2 LED(61b)와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제1 LED(61a)를 포함한다.
도 6과 같이 상기 제1 LED 패키지(62a) 및 제2 LED 패키지(62b)가 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착될 수 있다. 이를 통해 종래기술에서 동일한 색상의 LED가 일렬로 배치되었을 때 발생하는 불균일한 색상 혼합을 해결할 수 있게된다. 이 실시형태에서, 백색광을 방출하기 위한 광원을 제작하기 위해서는 상기 제1 LED(61a)와 상기 제2 LED(61b)는 서로 보색관계의 광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다.
도 6에서 'Y'로 표시된 화살표의 전기적 연결을 확인하면, 제1 LED 패키지(62a)의 제1 LED(61a)와 제2 LED 패키지(62b)의 제1 LED(61a)가 직렬로 연결됨을 알 수 있다. 마찬가지로, 'R'로 표시된 화살표의 전기적 연결을 확인하면, 각 LED 패키지의 제2 LED(61b)가 직렬로 연결됨을 알 수 있다.
또한, 도 6에서 알 수 있듯이, 도 5에 도시된 것과 같은 구조의 2개의 LED를 사용하는 LED 패키지를 제작하게 되면, 3개의 LED를 갖는 LED 패키지에서 사용한 LED 패키지 장착용 기판을 변형 없이 그대로 사용할 수 있게된다. 이는 제품의 양산 시 매우 잇점이 될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 광원에서는, 각 LED 패키지에서 서로 다른 위치에 배치된 동일한 컬러의 LED를 LED 장착용 기판(64) 상에 형성된 도전 패턴에 의해 서로 직렬연결시킬 수 있다. 따라서, 종래의 기술에서와 같이 동일한 컬러의 LED를 일렬로 배치시키지 않고서도 서로 직렬연결이 가능해짐으로써 각각의 컬러를 방출하는 LED에 공급전원을 조절할 수 있고 동시에 컬러의 혼합을 보다 잘 이루어지게 함으로써 보다 균일한 색상을 갖는 고품질의 백색광을 생성할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 동일한 컬러의 광을 방출하는 LED를 일렬로 배치하기 않고 그 배치되는 위치를 LED 패키지마다 다르게 함으로써 위치에 따른 컬러 혼합의 불량을 해결할 수 있다. 또한, 새로운 배치구조를 갖는 LED 패키지와 이 LED 패키지 내의 LED를 서로 직렬연결할 수 있으면서 동시에 폭을 증가시키지 않는 LED 패키지 장착용 기판을 구비한 광원을 제공함으로써 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치의 소형화 및 박막화를 이룰 수 있다.

Claims (13)

  1. 기판;
    상기 기판의 제1 측면에 형성된 1 또는 3개의 단자;
    상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에 형성되는 3개의 단자; 및
    상기 기판 상에 배치되는 2 또는 3개의 LED를 포함하며,
    상기 LED가 2개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며,
    상기 LED가 3개인 경우, 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 하나의 단자 및 상기 제2 측면에 형성된 하나의 단자와 양단이 전기적으로 연결되고, 나머지 LED 중 하나의 LED는 상기 제1 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결되며, 나머지 하나의 LED는 상기 제2 측면에 형성된 나머지 2개의 단자와 양단이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 패키지는,
    상기 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자;
    상기 제2 측면에 상기 제1 측면에 형성된 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자;
    상기 제1 단자 및 제6 단자와 전기적으로 연결되고 기판의 중심부에 배치되는 제1 LED;
    상기 제2 단자 및 제3 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제1 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제2 LED; 및
    상기 제4 단자 및 제5 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제2 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제3 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 3개의 LED는 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 LED 패키지는,
    상기 제1 측면에 형성된 제1 단자;
    상기 제2 측면에 순서대로 형성된 제2, 제3, 제4 단자;
    상기 제1 단자 및 제4 단자와 전기적으로 연결되는 제1 LED; 및
    상기 제2 단자 및 제3 단자와 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면과 상기 제1 LED 사이에 배치된 제2 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 2개의 LED는 서로 보색관계에 있는 광을 발광하는 LED인 것을 특징으로 하는 LED 패키지.
  6. 기판과, 상기 기판의 제1 측면에 순서대로 형성된 제1, 제2, 제3 단자와, 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면에 상기 제1 측면에 형성된 단자와 각각 대향하여 형성된 제4, 제5, 제6 단자와, 상기 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결된 LED를 포함하는 복수개의 LED 패키지; 및
    상기 복수개의 LED 패키지를 상기 단자가 형성된 방향으로 일렬로 상부에 장착하며, 상기 복수개의 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴과, 상기 LED 패키지의 제1 단자 및 제4 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자 및 제6 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 각각 연결시키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제5 단자와 연결시키는 연결패턴이 상면에 형성된 LED 패키지 장착용 기판을 포함하는 광원.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광원은,
    제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제1 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제2 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제1 LED와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제3 LED를 포함하는 제1 LED 패키지;
    상기 제1 LED 패키지의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제3 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제3 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제1 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제3 LED와 상기 제2 측 면 사이에 배치된 제2 LED를 포함하는 제2 LED 패키지; 및
    상기 제1 LED 패키지의 타측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제6 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 중심부에 배치된 제2 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED와 상기 제1 측면 사이에 배치된 제3 LED와, 제4 단자 및 제5 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 LED와 상기 제2 측면 사이에 배치된 제1 LED를 포함하는 제3 LED 패키지를 포함하며,
    상기 제2 LED 패키지, 제1 LED 패키지, 제3 LED 패키지가 순서대로 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 광원.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 LED는 적색 LED이고, 상기 제2 LED는 녹색 LED이고, 상기 제3 LED는 청색 LED인 것을 특징으로 하는 광원.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 LED 패키지 장착용 기판은 Al PCB인 것을 특징으로 하는 광원.
  10. 기판과, 상기 기판의 제1 측면에 형성된 제1 단자와, 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 순서대로 형성된 제2, 제3, 제4 단자와, 상기 제1 단자 및 제4 단자에 전기적으로 연결된 LED와, 상기 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결된 LED를 포함하는 복수개의 LED 패키지; 및
    상기 복수개의 LED 패키지를 상기 단자가 형성된 방향으로 일렬로 상부에 장 착하며, 상기 복수개의 LED 패키지의 단자와 접촉 연결되는 복수개의 단자접촉 패턴과, 상기 LED 패키지의 제1 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제3 단자와 접촉하는 단자접촉패턴과 연결시키고 상기 LED 패키지의 제2 단자와 접촉하는 단자접촉패턴은 이웃한 LED 패키지의 제4 단자와 연결시키는 연결패턴이 상면에 형성된 LED 패키지 장착용 기판을 포함하는 광원.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광원은,
    제1 단자 및 제4 단자와 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제1 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제2 LED를 포함하는 제1 LED 패키지; 및
    상기 제1 LED 패키지의 일측에 이웃하여 장착되며, 제1 단자 및 제4 단자에 전기적으로 연결되며 상기 LED 패키지의 제1 측면에 가까이 배치된 제2 LED와, 제2 단자 및 제3 단자에 전기적으로 연결되며 상기 제2 측면 가까이 배치된 제1 LED를 포함하는 제2 LED 패키지를 포함하며,
    상기 제1 LED 패키지 및 제2 LED 패키지가 반복하여 상기 LED 패키지 장착용 기판 상에 장착된 것을 특징으로 하는 광원.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 LED와 상기 제2 LED는 서로 보색관계의 광을 발광하는 LED인 것을 특징으로 하는 광원.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 LED 패키지 장착용 기판은 Al PCB인 것을 특징으로 하는 광원.
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