KR100674710B1 - 발광 다이오드 모듈 - Google Patents

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KR100674710B1
KR100674710B1 KR1020060004836A KR20060004836A KR100674710B1 KR 100674710 B1 KR100674710 B1 KR 100674710B1 KR 1020060004836 A KR1020060004836 A KR 1020060004836A KR 20060004836 A KR20060004836 A KR 20060004836A KR 100674710 B1 KR100674710 B1 KR 100674710B1
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light emitting
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emitting diode
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송창호
여인태
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 발광 다이오드 모듈은, 상면에 회로 패턴의 전극이 형성되고, 저면에 상기 전극과 절연된 상태의 금속층이 구비된 양면 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 형성되며, 상기 전극과 전기적으로 연결된 단자부를 갖는 발광 다이오드 패키지; 및 상기 양면 인쇄회로기판의 하부에 기계적으로 밀착 결합되는 금속 재질의 후면 프레임;을 포함하며, 상기 금속층의 용이한 열 확산에 의해서 방열 효율이 향상됨과 아울러 최하부의 금속층이 기판의 상부 전극과 전기적으로 절연되어 있음에 따라 금속 재질의 후면 프레임에 직접 고정될 수 있는 장점이 있다.
인쇄회로기판, 회로 전극, 금속층, 리드 프레임, 발광소자, 와이어, 발광 다이오드, 후면 프레임

Description

발광 다이오드 모듈{LIGHT EMITTING DIODE MODULE}
도 1과 도 2는 종래 발광 다이오드 모듈의 구조가 도시된 도면으로서,
도 1은 단면 인쇄회로기판이 채용된 발광 다이오드 모듈의 단면도이고,
도 2는 양면 인쇄회로기판이 채용된 발광 다이오드 모듈의 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 제1실시예의 발광 다이오드 모듈의 구조가 도시된 단면도.
도 3b는 도 3a의 발광 다이오드 모듈이 백라이트 유닛의 후면 프레임에 장착된 상태의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1변형예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도.
도 5은 본 발명에 따른 제2실시예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1변형예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도.
도 7과 도 8는 본 발명에 따른 제3실시예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도로서,
도 7은 인쇄회로기판의 저면에 단일의 금속층이 적용된 구조이고,
도 8는 인쇄회로기판의 절연층 내부에 복수의 금속층이 적용된 구조이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
51. 인쇄회로기판 52. 회로 전극
53. 금속층 54,55. 리드 프레임
56. 발광소자 57. 와이어
58. 발광 다이오드 60. 후면 프레임
본 발명은 패키지 형태로 구성되는 발광 다이오드 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 상면에 다수의 발광 다이오드(LED)가 배열된 인쇄회로기판(PCB)의 최하부층의 동판에 전기적 회로가 구성되지 않은 상태로 백라이트 유닛의 상면에 고정됨으로써, 상기 동판에 의해 열확산 효율을 향상된 발광 다이오드 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 다이오드(LED:LIGHT EMITTING DIODE)는 주입된 전자와 정 공이 재결합할 때 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로서, GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(Double Hetero) 구조를 이용한 청색 발광 다이오드 등이 있다.
이러한 발광 다이오드는 저전압, 저전력이라는 장점으로 인해 숫자 또는 문자 표시소자, 신호등 센서, 광결합 소자용 광원을 비롯한 LCD 백라이트 유닛, 자동차용 전조등 및 일반 광원으로 그 응용 범위가 확대되어 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 양질의 발광 다이오드를 제조하기 위해서는 다음 네 가지의 사항을 만족하여야 하는 바, 첫째는 휘도가 좋아야 하고, 둘째는 수명이 길어야 하며, 셋째는 열적 안정성이 있어야 하고, 넷째는 저전압에서 동작하여야 한다. 이 중에서도 휘도는 소자의 소비전력과 밀접한 관계를 가지고 있기 때문에 현재 발광 다이오드의 휘도를 높이기 위한 방법이 다각도로 연구되고 있다.
현재, 가장 보편적인 발광 다이오드는 5㎜ 플라스틱 패키지나 특정 응용 분야에 따라 새로운 형태로 패키지가 개발되고 있으며, 발광 다이오드에서 방출하는 빛의 색상은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들게 되어 이 파장의 빛이 표출되는 색상을 결정짓게 된다.
특히, 최근의 발광 다이오드는 정보 통신 기기의 소형화와 슬림화 등의 추세에 따라 단순 리드(Lead)형에서 인쇄회로기판(PCB)에 표면실장 기술(SMT:Surface Mount Technology)을 이용하여 실장되는 표면실장소자(SMD:Surface Mount Device)형으로 개발되고 있다.
이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 발광 다이오드 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있으며, 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체하여 다양한 칼라를 내는 점등표시기, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용됨에 따라 발광 다이오드의 사용 영역이 넓어지면서 가정 및 산업용 전등, 구조 신호용 전등 등 요구되는 휘도량도 갈수록 높아지고 있다.
한편, 백라이트 유닛(BLU:Backlight Unit)에 결합된 어레이(Array) 형태로 구성되는 경우에는 발광 다이오드가 인쇄회로기판의 상면에 직렬 또는 병렬로 다수 실장되고, 상기 백라이트 유닛은 LCD에 부착되어 광학시트 등의 플라스틱 재질로 구성된 부품과 인접 구성됨에 따라 광원인 발광 다이오드 칩(LED Chip)의 온도를 낮게 유지하기 위한 방열 특성이 중요한 요인이 되고 있다.
이에, 최근에는 방열 특성이 개선된 표면실장소자 형 발광 다이오드가 속속 개발되고는 있으나, 상기 발광 다이오드가 어레이 형태로 실장되는 종래의 인쇄회로기판은 방열 특성이 개선되지 않아 백라이트 유닛에 적용하기에는 문제가 있었다.
도 1과 도 2는 종래 발광 다이오드 모듈의 구조가 도시된 도면으로서, 도 1은 단면 인쇄회로기판이 채용된 발광 다이오드 모듈의 단면도이고, 도 2는 양면 인쇄회로기판이 채용된 발광 다이오드 모듈의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 발광 다이오드 모듈(1)은 단면 또는 양면 인쇄회로기판(2)에 양극 또는 음극 리드 프레임(3)(4)이 설치되고 상기 리드 프레임 (3)(4) 중 어느 한 쪽의 전극에는 발광소자(5)의 한 전극이 실장되며, 상기 발광소자(5)의 다른 한 전극은 와이어(6)를 통해 다른 한 쪽의 리드 프레임(4)과 연결된다.
이때, 상면에 리드 프레임(3)(4)과 발광소자(5)가 실장된 인쇄회로기판(2)은 저면에 방열 패드(7)가 개재된 상태로 백라이트 유닛의 후면 프레임(8)에 장착된다.
도 1과 같은 단면 인쇄회로기판(2)의 경우에는 발광 다이오드가 실장되는 인쇄회로기판(2)의 기계적 안정성을 위하여 기판 내의 절연층이 두꺼워야 함에 따라 상기 절연층에 의해서 열전도도가 저하됨으로써, 발광 다이오드의 방열 효과가 충분치 않기 때문에 발광 다이오드의 수명이 단축되는 문제가 있다.
또한, 도 2와 같이 양면에 회로 패턴이 인쇄된 양면 인쇄회로기판(2)일 경우에는, 상기 인쇄회로기판(2)의 상면과 하면에 인쇄된 회로 패턴(9)이 비아 홀(10)을 통해 연결됨에 따라 하면 회로 패턴(9)과 상부의 각 발광소자(5)가 전기적으로 연결된다.
이와 같은 구조의 양면 인쇄회로기판(2)은 백라이트 유닛의 후면 프레임(8) 상에 결합될 때 상기 후면 프레임(8)이 금속 재질이기 때문에 상기 후면 프레임(8)에 직접 인쇄회로기판(2)의 하부 회로 패턴(11)이 접촉될 경우 쇼트(Short)가 발생하게 되고, 쇼트를 방지하기 위하여 상기 인쇄회로기판과 후편 프레임(8) 사이에 반드시 절연 패드(7)가 삽입 개재되어 방열 성능이 저하되는 문제점이 지적되고 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 알루미늄 재질을 기본으로 하는 메탈 인쇄회로기판이 제시되고 있으나, 기판의 단가가 높아 상기 백라이트 유닛을 비롯한 발광 다이오드 모듈의 가격을 크게 상승시켜 경제적 이점이 상실되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 발광 다이오드 모듈에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 상면에 다수의 발광 다이오드가 어레이 형태의 직렬 또는 병렬로 배열된 양면 인쇄회로기판의 하면에 전기적 회로 패턴이 형성되지 않은 금속층이 형성되어 백라이트 유닛의 후면 프레임 상에 직접 고정시킬 수 있도록 함으로써, 방열 효과가 향상되면서도 인쇄회로기판을 이용한 저가의 발광 다이오드 모듈이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 상면에 회로 패턴의 전극이 형성되고 저면에 금속층이 구비된 양면 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상에 형성되며, 상기 전극과 전기적으로 연결된 단자부를 갖는 발광 다이오드 패키지와, 상기 양면 인쇄회로기판의 하부에 기계적으로 밀착 결합되는 금속의 후면 프레임으로 이루어진 발광 다이오드 모듈에 의해서 달성된다.
상기 인쇄회로기판과 후면 프레임은 상기 인쇄회로기판의 하면에 금속층이 개재된 상태로 밀착 결합되며, 상기 인쇄회로기판의 금속층은 기판 상면에 형성된 회로 패턴 전극과 전기적으로 연결되지 않는 금속층이 개재된다.
여기서, 상기 금속층은 열전도도가 좋으며 가격이 저렴한 동판이 주로 채용될 수 있다.
상기 동판의 역할은 상기 인쇄회로기판의 상면에 직렬 또는 병렬로 배열된 다수의 발광 다이오드에서 발생되는 열이 인쇄회로기판 내부의 절연층을 통과하여 넓은 범위로 확산시켜 상기 인쇄회로기판의 외부로 확산 열의 효과적인 방출이 이루어지도록 하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 양면 인쇄회로기판의 저면에 밀착 결합되는 동판은 인쇄회로기판 저면의 전면(全面)이 복개되도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 인쇄회로기판의 저면에 결합되는 동판은 경우에 따라 동판 상에 패턴이 형성되어 상부 회로 패턴 전극과 비아 홀에 의해서 연결될 수 있으나, 이 경우에는 반드시 절연 패드가 개재된 상태로 백라이트 유닛의 후면 프레임 상에 안착되어야 한다. 그러나, 상기 전극의 연결이 정확하지 않을 경우에는 절연 패드가 개재된다 하더라도 상호 전기적 간섭이 발생될 수 있으며, 상기 절연 패드 없이 직접 후면 프레임 상에 고정되는 경우에는 금속의 프레임이 전극에 직접 접촉되기 때문에 쇼트가 발생되는 종래의 문제점이 도출된다.
따라서, 상기 인쇄회로기판의 상면에 형성된 회로 패턴 전극에 비아 홀을 통해 동판이 전기적으로 연결될 경우에는 인쇄회로기판의 절연층 내부에 복수의 동판이 형성되어 다수의 비아 홀을 통해 연결되어 방열 효과가 향상되도록 하고, 그 중에서 최하층의 동판 만이 회로적으로 상부 회로 패턴 전극과 분리되도록 구성됨으 로써, 상기 백라이트 유닛의 후면 프레임 상에 직접 고정시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 인쇄회로기판은 내부 절연층의 두께를 줄일 수 있을 뿐 만 아니라 상기 절연층 내부에 적층된 다수의 동판에 의해서 인쇄회로기판의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 발광 다이오드 모듈의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
하기 다수의 실시예와 변형예를 통해 설명되는 기술적 구성에서 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 도면 부호가 부여되었다.
실시예 1
먼저, 도 3a는 본 발명에 따른 제1실시예의 발광 다이오드 모듈의 구조가 도시된 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 발광 다이오드 모듈이 백라이트 유닛의 후면 프레임에 장착된 상태의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 발광 다이오드 모듈(50)은 양면 인쇄회로기판(51)의 상면과 하면에 각각 회로 전극(52)과 금속층(53)이 형성되고, 상기 인쇄회로기판(51)의 회로 전극(52) 상부에 한 쌍의 리드 프레임(54)(55)에 와이어(57)에 의해서 발광소자(56)가 전기적으로 연결된 발광 다이오드(58)가 결합된다.
상기 발광 다이오드(58)는 상기 인쇄회로기판(51)의 상면에 어레이 형태로 직렬 또는 병렬 배열되고, 상기 인쇄회로기판(51)의 상면에 형성된 회로 전극(52)에 한 쌍의 리드 프레임(54)(55)이 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 일측의 리드 프레임(54)에 발광소자(56)가 몰딩 고정된다.
또한, 상면에 회로 전극(52)이 구비된 양면 인쇄회로기판(51)의 하면에는 주로 동판으로 이루어진 금속층(53)이 형성되며, 상기 금속층(53)은 인쇄회로기판(51) 상부의 회로 전극(52)과 어떠한 전기적 연결도 가지지 않는다.
여기서, 상기 금속층(53)은 동판 외에도 열전도도와 방열 효율이 좋은 다른 금속 재질로 대체될 수 있다.
상기 발광 다이오드(58)의 발광에 의해서 발생되는 발광 열은 상기 인쇄회로기판(51)의 절연층을 거쳐 하부로 열전달이 이루어지고, 상기 인쇄회로기판(51)의 하면의 전체 면적에 형성된 금속층(53)이 전달된 열을 넓은 범위로 확산시켜 확산된 열의 외부 방출이 이루어지도록 한다.
따라서, 도 3b에서와 같이 상기 인쇄회로기판(51)의 저면에 금속층(53)이 개재된 상태로 백라이트 유닛의 후면 프레임(60)이 결합되었을 경우에 상기 금속층(53)에 확산된 열이 상기 후면 프레임(60)을 통해 효과적으로 방출될 수 있도록 구성된다.
이에 따라, 본 실시예의 발광 다이오드 모듈(50)은 양면 인쇄회로기판(51)이 사용되어 단면의 인쇄회로기판을 적용하는 것보다 하면의 금속층(53)에 의해 기계적 강도가 증가됨에 의해서 비교적 얇은 절연층을 갖는 인쇄회로기판이 적용됨으로 써, 상기 절연층에 의한 방열 저하를 감소시킬 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(51) 하부의 금속층(53)이 상면의 회로 전극(52)과 전기적으로 분리되어 있기 때문에 금속 재질의 백라이트 유닛의 후면 프레임(60)에 직접 접촉 고정되어 종래의 발광 다이오드 모듈에 비해 방열 효과를 향상시킬 수 있는 기술적 특징이 있다.
실시예 1의 변형예 1
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1변형예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도이다.
본 변형예의 발광 다이오드 모듈(50)은 양면 인쇄회로기판(51)의 상면과 하면에 각각 회로 전극(52)과 금속층(53)이 형성되고, 상기 인쇄회로기판(51)의 회로 전극(52) 상부에 한 쌍의 리드 프레임(54)(55)에 와이어(57)에 의해서 발광소자(56)가 전기적으로 연결된 발광 다이오드(58)가 결합되며, 상기 인쇄회로기판(51)의 회로 전극(52)과 전기적으로 분리된 절연 패턴(52a)이 금속층(53)과 별도의 비아 홀(59)에 의해서 연결된 구조이다.
이때, 상기 발광 다이오드(58)의 인쇄회로기판(51) 결합 구조는 상기 제1실시예의 구조와 동일하며, 상기 인쇄회로기판(51)의 상면에 형성된 회로 전극(52)과 인접한 위치에 절연된 패턴(52a)이 형성되는 바, 상기 패턴(52a)은 상기 발광 다이오드(58)가 결합된 전극(52)의 일측으로 상기 전극(52)과 전기적인 절연이 이루어진 상태이다.
즉, 상기 발광 다이오드(58)가 전기적으로 접속된 전극(52)과 단락된 상태의 패턴(52a)이 상기 인쇄회로기판(51)의 하면에 형성된 금속층(53)과 다수의 비아 홀(59)에 의해서 연결됨으로써, 상기 인쇄회로기판(51) 하부의 금속층(53)은 상기 인쇄회로기판(51) 상면의 전극(52)과 절연된 상태의 패턴(52a)과만 직접 연결됨에 따라 전기적 극성은 가지지 않는다.
따라서, 상기 발광 다이오드(58)에서 발생된 발광 열은 인쇄회로기판(51)의 절연층을 비롯한 상기 다수의 비아 홀(59)를 통해 하부의 금속층(53)으로 열전도가 이루어짐으로써, 열을 외부로 방출하기 위한 상기 금속층(53)에 더 빠른 속도로 전달됨에 따라 상기 발광 다이오드(58)의 발광 열을 더욱 효과적으로 방출할 수 있음에 그 기술적 특징이 있다.
여기서, 상기 금속층(53)은 제1실시예에서와 마찬가지로 동판이 주로 적용되며, 그 외에 열전도도와 방열 효율이 좋은 다른 금속 재질로 대체될 수 있다.
실시예 2
도 5은 본 발명에 따른 제2실시예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 발광 다이오드 모듈은 상면에 회로 전극(72)이 구비되고, 상기 인쇄회로기판(71)의 절연층을 비롯한 하면에 복수의 금속층(73)(77)이 형성된 양면 인쇄회로기판(71) 상부에 직렬 또는 병렬의 발광 다이오드(58)가 다수 장착된다.
상기 인쇄회로기판(71) 상부의 회로 전극(72)에는 한 쌍의 리드 프레임 (54)(55) 중 일측의 리드 프레임(54)에 발광소자(56)가 고정되고 상기 발광소자(56)가 와이어(57) 본딩에 의해서 타측 리드 프레임(55)에 전기적으로 연결된 발광 다이오드()가 결합된다.
이때, 상기 인쇄회로기판(71)은 기판을 구성하는 절연층 사이에 상기 회로 전극(72)과 전기적으로 분리된 복수의 금속층(73)이 형성됨으로써, 상기 인쇄회로기판(71)에 내장된 금속층(72) 사이의 절연층 두께를 줄여 각 금속층(72)으로의 용이한 열전달이 이루어지도록 한다.
또한, 상기 절연층을 거치면서 각 금속층(73)에서 전달된 열은 상기 금속층(73)의 전면적으로 확산됨에 따라 상기 다수의 금속층(73)을 통하여 상기 발광 다이오드(58)의 발광 열이 신속하게 외부로 방출될 수 있도록 함과 아울러, 상기 인쇄회로기판(71) 중에 다수의 금속층(73)이 개재됨에 따라 기계적인 강도가 우수한 인쇄회로기판(71)이 구성될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 금속층(73)(74)은 동판 외에도 열전도도와 방열 효율이 좋은 다른 금속 재질로 대체될 수 있다.
이에 따라, 복수의 금속층(73)이 내장되고 하부면에 외부로 노출된 금속층(74)이 형성된 인쇄회로기판(71)이 백라이트 유닛의 후면 프레임 상에 결합되었을 경우에, 상기 인쇄회로기판(71)의 절연층을 통해 각 금속층(73)(74)에 전달된 열이 금속 재질의 후면 프레임을 통해 효과적으로 방출될 수 있도록 구성된다.
실시예 2의 변형예 1
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1변형예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도이다.
본 변형예의 발광 다이오드 모듈(70)은 제1실시예와 이에 따른 제1변형예의 관계에서와 같이, 제2실시예의 기술적 구성을 가지는 인쇄회로기판(71)에 내장된 복수의 금속층(73)이 다수의 비아 홀(75)을 통해서 연결됨에 기술적 특징을 있다.
즉, 상기 인쇄회로기판(71)의 상면과 하면에 각각 회로 전극(72)과 금속층(74)이 구비되고, 그 사이의 인쇄회로기판(71) 절연층 중에 형성된 복수의 금속층(73)이 상부의 회로 전극(71)과 통전되도록 다수의 비아 홀(75)에 의해서 연결되며, 이때 상기 인쇄회로기판(71)의 하면에 형성된 최하부층의 금속층(74)은 직상부의 금속층(73)과 전기적으로 분리되어 기판 상부의 회로 전극(72)과의 전기적 절연이 이루어진 상태이다.
상기 인쇄회로기판(71)의 상부에 결합되는 발광 다이오드(58)의 결합 구조는 상기 제1실시예의 구조와 동일하게 한 쌍의 리드 프레임(54)(55)에 와이어(57) 본딩에 의해서 발광소자(56)가 전기적으로 연결된 발광 다이오드(58)가 회로 전극(52) 상부에 직렬 또는 병렬을 이루어 다수 설치된다.
따라서, 상기 발광 다이오드 모듈(70)은 상기 인쇄회로기판(71) 최상부층의 회로 전극(72)에 대하여 기판 최하부층의 금속층(74)이 절연된 상태로 백라이트 유닛의 후면 프레임에 밀착 결합되고, 상기 인쇄회로기판(71) 상부의 발광 다이오드(58)에서 발생되는 열은 기판(71)의 절연층과 다수의 금속층(73)(74)을 통해 하부로 전달, 확산되어 상기 최하부층의 금속층(74)을 통해 외부로 배출된다.
이에 따라, 상기 발광 다이오드(58)에서 발생된 발광 열은 인쇄회로기판(71)의 절연층을 비롯한 상기 다수의 비아 홀(75)를 통해 기판(71) 내부의 금속층(73)으로 열전도와 확산이 이루어지고, 상기 발광 다이오드(58)의 발광 열을 외부로 방출하기 위한 기판(71)의 최하부 금속층(74)에 더 빠른 속도로 전달됨에 따라 열을 더욱 효과적으로 방출할 수 있음에 그 기술적 특징이 있다.
여기서, 상기 금속층(73)(74)은 앞서 설명된 실시예에서와 마찬가지로 동판이 주로 적용되며, 그 외에 열전도도와 방열 효율이 좋은 다른 금속 재질로 대체될 수 있다.
실시예 3
도 7과 도 8는 본 발명에 따른 제3실시예의 발광 다이오드 모듈 구조가 도시된 단면도로서, 도 7은 인쇄회로기판의 저면에 단일의 동판이 적용된 구조이고, 도 8는 인쇄회로기판의 절연층 내부에 복수의 동판이 적용된 구조이다.
본 실시예의 발광 다이오드 모듈(80)은, 상기 제1실시예와 제2실시예의 기술적 구성을 대표하는 인쇄회로기판(81)의 상부에 형성된 회로 전극(82)에 발광소자(83)가 직접 접촉 고정되도록 하고, 상기 발광소자(83)가 고정된 전극(82)과 단락되어 다른 극성을 가지는 회로 전극(82a)에 와이어(84) 본딩에 의한 결선이 이루어지며, 상기 발광소자(83)와 와이어(84) 결선 부위가 투명 수지(85)에 의해서 보호된다.
또한, 상기 인쇄회로기판(81)의 하면과 그 절연층 상에는 각각 상부의 회로 전극(82)(82a)와 절연된 상태의 금속층(86)이 형성되어 그 저면이 백라이트 유닛의 후면 프레임에 접촉 지지된다.
따라서, 상기 발광소자(83)를 고정시키고 전기적 연결을 위한 리드 프레임이 필요없이 인쇄회로기판(71)의 상부에 직접 발광소자(83)가 부착된 모듈이 제작됨에 의해서 방열 효율이 향상된 저가의 발광 다이오드 모듈을 제작할 수 있는 기술적 특징이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 모듈은 인쇄회로기판의 상면에 형성된 회로 전극에 다수의 발광 다이오드가 어레이 형태의 직렬 또는 병렬로 배열되고 상기 인쇄회로기판의 하면에 상면의 회로 전극과 전기적으로 절연된 금속층이 형성되며, 상기 인쇄회로기판의 금속층 저면이 백라이트 유닛의 후면 프레임 상에 직접 접촉 고정됨으로써, 상기 금속층의 용이한 열 확산에 의해서 방열 효율이 향상됨과 아울러 최하부의 금속층이 기판의 상부 전극과 전기적으로 절 연되어 있음에 따라 금속 재질의 후면 프레임에 직접 고정될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 회로 전극과 절연된 금속층이 구비된 인쇄회로기판의 상면에 와이어 결선에 의해 발광소자가 직접 부착되고 상기 발광소자가 투명 수지에 의해 고정됨으로써, 단순한 구조의 발광 다이오드 모듈이 제작될 수 있으며 제작 비용을 낮춰 저가의 모듈 제작에 의한 경제적 이점이 있다.

Claims (11)

  1. 상면에 회로 패턴의 전극이 형성되고, 저면에 상기 전극과 절연된 상태의 금속층이 구비된 양면 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 형성되며, 상기 전극과 전기적으로 연결된 단자부를 갖는 발광 다이오드 패키지; 및
    상기 양면 인쇄회로기판의 하부에 기계적으로 밀착 결합되는 금속 재질의 후면 프레임;
    을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은, 주로 동판으로 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 상부에는 상기 회로 전극과 연결된 다수의 발광 다이오드 패키지가 어레이 형태로 직렬 또는 병렬 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 상면에 상기 회로 전극과 전기적으로 분리된 절연 패턴이 형성되고, 상기 절연 패턴은 인쇄회로기판 하면의 금속층과 다수의 비아 홀에 의해서 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 그 상면의 회로 전극과 하면의 금속층 사이의 절연층 상에 복수의 금속층이 형성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 절연층에 형성된 복수의 금속층은 상부의 회로 전극과 다수의 비아 홀을 통해서 연결되고, 최하부층의 금속층은 직상부의 금속층과 절연된 상태로 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  7. 상면에 회로 패턴의 전극이 형성되고, 저면에 상기 전극과 절연된 상태의 금속층이 구비된 양면 인쇄회로기판;
    상기 전극 상부에 발광소자가 직접 접촉 고정되고, 상기 발광소자가 고정된 전극과 단락된 다른 극성의 전극에 와이어 결선에 의해 전기적으로 연결되며 상기 발광소자와 와이어 결선 부위가 투명 수지에 의해서 보호되는 발광 다이오드; 및
    상기 인쇄회로기판의 하부에 기계적으로 밀착 결합되는 금속 재질의 후면 프레임;
    을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 그 상면의 회로 전극과 하면의 금속층 사이의 절연층 상에 복수의 금속층이 형성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 금속층은, 주로 동판으로 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 상면에 상기 회로 전극과 전기적으로 분리된 절연 패턴이 형성되고, 상기 절연 패턴은 인쇄회로기판 하면의 금속층과 다수의 비아 홀에 의해서 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 절연층에 형성된 복수의 금속층은 상부의 회로 전극과 다수의 비아 홀을 통해서 연결되고, 최하부층의 금속층은 직상부의 금속층과 절연된 상태로 구성됨을 특징으로 하는 발광 다이오드 모듈.
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