KR101412011B1

KR101412011B1 - 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치

Info

Publication number: KR101412011B1
Application number: KR1020110129387A
Authority: KR
Inventors: 이경재; 선경표
Original assignee: 엘이디라이텍(주); 주식회사 루멘스
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2014-06-27
Also published as: KR20130063076A

Abstract

본 발명은 발광소자를 용이하게 결합할 수 있는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치를 위하여, 회로기판과, 상기 회로기판 상에 배치된 루프 형상을 갖는 제1배선과, 상기 제1배선과 교차하지 않도록 상기 제1배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된 제2배선과, 상기 제1배선과 상기 제2배선에 전기적으로 연결된 제1발광소자들을 구비하는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치를 제공한다.

Description

발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치{Light emitting diode array and Lighting device including the same}

본 발명은 발광소자에 관한 것으로서, 더 상세하게는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 발광소자는 전자와 홀의 결합에 의해 광을 발산한다. 이러한 발광 소자는 소비 전력이 적고, 수명이 길고, 협소한 공간에서도 설치 가능하며, 진동에 강한 특성을 지닌다.

발광 소자의 어레이는 조명장치의 광원으로 사용될 수 있다. 예컨대, 발광 소자 어레이는 디밍 동작(local dimming operation)을 수행하여, 조명장치의 광원으로 사용되는 경우 사용자에게 안락한 조명을 제공한다.

그러나 이러한 종래의 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치에는 발광소자를 배열하는 배선이 복잡하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 발광소자를 용이하게 결합할 수 있는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 회로기판과, 상기 회로기판 상에 배치된 루프 형상을 갖는 제1배선과, 상기 제1배선과 교차하지 않도록 상기 제1배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된 제2배선과, 상기 제1배선과 상기 제2배선에 전기적으로 연결된 제1발광소자들을 구비하는 발광소자 어레이가 제공된다.

상기 제1배선은 폐루프 형상을 가질 수 있다. 또는, 상기 제1배선은 일측이 개방된 루프 형상을 가질 수 있다.

상기 제2배선은 일측이 개방된 원형 또는 사각 형상이며, 상기 제1배선이 상기 제2배선의 개방된 일측을 통해 제2배선 외측으로 연장된 것일 수 있다.

상기 제1발광소자들은 상기 제1배선과 상기 제2배선에 의해 병렬로 연결될 수 있다.

상기 제2배선과 교차하지 않도록 상기 제2배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된 제3배선과, 상기 제3배선과 교차하지 않도록 상기 제3배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제4배선과, 상기 제3배선과 상기 제4배선에 전기적으로 연결되며, 상기 제1발광소자들과 색온도가 다른 제2발광소자들을 더 구비할 수 있다.

상기 제3배선과 상기 제4배선 각각은 일측이 개방된 원형 또는 사각 형상일 수 있다.

상기 제2발광소자들은 상기 제3배선과 상기 제4배선에 의해 병렬로 연결될 수 있다.

상기 제1발광소자들을 포함하는 군(群)과 상기 제2발광소자들을 포함하는 군(群) 중 어느 하나의 군은 쿨 화이트 광을 방출하고 다른 하나의 군은 웜 화이트 광을 방출할 수 있다.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 본 발명의 실시예들에 의한 발광소자 어레이와, 상기 발광소자 어레이와 전기적으로 연결되며 상기 제1발광소자들의 밝기를 조절하는 제1디밍부와 상기 제2발광소자들의 밝기를 조절하는 제2디밍부를 포함하는 조명장치가 제공된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광소자를 용이하게 결합할 수 있는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 조명장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 어레이를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 변형예에 따른 발광소자 어레이를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 V-V 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이의 일부분의 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 조명장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 어레이(100)가 개략적으로 도시되어 있다. 본 실시예에 따르면 발광소자 어레이(100)는 회로기판(10), 제1배선(21) 및 제1발광소자(31)들을 구비할 수 있다.

회로기판(10)은 발광소자, 배선이 배치되는 기판으로, 여러 가지 형태와 물질로 구현될 수 있다. 예를 들어 회로기판(10)은 도시된 바와 같이 사각형으로 될 수 있고, 이에 한정하지 않고 원형 등 여러 형태를 취할 수 있다. 이러한 회로기판(10)은 PCB(Printed Circuit Board) 또는 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

제1배선(21)은 일단과 타단이 상호 이격되되 상호 인접하도록 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1배선(21)은 루프 형상을 갖도록 회로기판(10)상에 배치될 수 있다.

여기서 제1배선(21)은 일측이 개방된 루프 형상을 가질 수 있다. 여기서 일단과 타단은 제1배선(21)의 양 끝단을 의미하는 것이지만, 그 중 어느 한 끝단은 외부로 연장될 수 있다. 도면에서는 제1배선(21)의 하측에 배치된 끝단이 제2배선(22) 외측으로 연장된 것을 도시하고 있다. 이는 후술하는 실시예 및 그 변형예에서도 마찬가지이다. 이러한 제1배선(21)은 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원형일 수 있다. 또는 도시된 바와 다르게, 제1배선(21)은 일측이 개방된 사각 형상일 수 있다.

예를 들어, 제1배선(21)은 원형 또는 사각 형상으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 여기서, 제1배선(21)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 원형 또는 사각 형상을 이룰 수 있다.

제2배선(22)은 제1배선(21)과 교차하지 않도록 제1배선(21)을 감싸며, 일단과 타단이 상호 이격되되 상호 인접하도록 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 여기서 제2배선(22)은 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원형일 수 있다. 또는 도시된 바와 다르게, 제2배선(22)의 일측이 개방된 사각 형상일 수 있다. 일단과 타단은 제2배선(22)의 양 끝단을 의미하는 것이지만, 그 중 어느 한 끝단은 외부로 연장될 수 있다. 도면에서는 제2배선(22)의 상측에 배치된 끝단이 회로기판(10) 가장자리쪽으로 연장된 것을 도시하고 있다.

예를 들어, 제2배선(22)은 원형 또는 사각 형상으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 이 때, 제2배선(22)은 제1배선(21)과 교차하지 않도록 제1배선(21)과 일정한 소정의 간격으로 이격되어 회로기판(10)을 일주할 수 있다. 또한, 제2배선(22)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 원형 또는 사각 형상을 이룰 수 있다. 여기서, 제1배선(21)과 제2배선(22)은 회로기판(10) 가장자리까지 연장된 방향이 동일할 수 있다. 따라서 제1배선(21)과 제2배선(22)은 개방된 부분이 서로 인접할 수 있다.

한편, 전술한 바와 다르게 제1배선(21)과 제2배선(22)은 서로 다른 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1배선(21)이 원형, 제2배선(22)이 사각 형상일 수 있다. 그러나 제1배선(21)과 제2배선(22)은 도시된 바와 같이 동일한 형상으로 회로기판(10)에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1배선(21)이 원형이면 제2배선(22)도 원형일 수 있다. 물론, 도시된 바와 다르게, 제1배선(21)이 사각 형상이면 제2배선(22)도 사각 형상일 수 있다.

이와 같이 제1배선(21)과 제2배선(22)은 단순한 형상으로 회로기판(10)에 배치되어, 제1발광소자(31)들이 간편하고 용이하게 배치될 수 있다. 특히 제2배선(22)이 일측이 개방된 원형 또는 사각 형상이 되도록 하고 제1배선(21)이 제2배선(22)의 개방된 일측을 통해 제2배선 외측으로 연장되도록 함으로써, 제1배선(21)과 제2배선(22)이 대략 평행인 동심원이나 동심사각 형상을 가지면서도 제1배선(21)에 전기적 신호가 인가되는 구성을 복잡함 없이 용이하게 구현할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 변형예에 따르면, 제1배선(21)은 일측이 개방되지 않은 폐루프 형상을 갖도록 할 수도 있다. 제1배선(21)의 일단과 타단 사이의 전압강하(IR drop)을 효과적으로 방지함으로써, 후술하는 제1발광소자(31)들의 위치에 따른 휘도 저하 문제를 효율적으로 방지할 수 있다. 이때, 제1배선(21)은 폐루프를 형성하되, 일측에서 제2배선(22) 외측으로 연장된 연장부를 가질 수 있다.

제2배선(22)의 경우에도 도 2에 도시된 변형예와 같이, 제2배선(22)의 일측이 개방된 형상을 갖되 일단과 타단 모두가 인쇄회로기판(10) 가장자리 쪽으로 연장되어, 일단과 타단에 동일한 전기적 신호가 인가되도록 할 수도 있다. 이를 통해 역시 후술하는 제1발광소자(31)들의 위치에 따른 휘도 저하 문제를 효율적으로 방지할 수 있다.

제1발광소자(31)들은 제1배선(21)과 제2배선(22)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1발광소자(31)들은 동일하므로, 이하에서는 하나의 발광소자에 대해 그 구성을 설명한다.

도 1 또는 도 2의 V-V 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도인 도 5를 참조하면, 제1발광소자(31)는 전기 신호를 인가받아 광을 방출하는 소자로서 다양한 전자장치의 광원으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1발광소자(10)는 화합물 반도체의 다이오드로 구성될 수 있고, 이러한 제1발광소자(10)는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)로 불릴 수 있다. 예컨대 제1발광소자(10)는 N형 전극(31b), N형 영역층(31a), P형 전극(31e), P형 영역층(31d) 및 활성층(31c)을 포함할 수 있다. 구체적으로 제1발광소자(31)는 N형 영역층(31a), N형 전극(31b), 활성층(31c), P형 영역층(31d) 및 P형 전극(31e)이 순차적으로 적층된 형태일 수 있다.

제1발광소자(31)가 빛을 방출하는 과정을 설명하면, N형 전극(31b)을 통해 N형 영역층(31a)에 적절한 전기적 신호가 인가되고 P형 전극(31e)을 통해 P형 영역층(31d)에 적절한 전기적 신호가 인가되면, 전자와 정공이 활성층(31c)으로 이동하여, 활성층(31c)에서 광을 방출하게 된다. 이러한 경우, 전기적 신호에 따라 제1발광소자(31)의 발광량이 조절될 수 있다.

이러한 제1발광소자(31)들은 도 1 및/또는 도 2에 도시된 것과 같이 제1배선(21)과 제2배선(22)에 의해 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1발광소자(31)들은 제1배선(21)과 제2배선(22)을 따라 각각 소정의 간격을 두고 이격되어 제1배선(21)과 제2배선(22)에 병렬로 연결될 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 도시된 바와 같이 제1배선(21)과 제2배선(22)이 원형인 경우, 제1발광소자(31)들은 상호 소정의 간격 이격되며 제1배선(21)과 제2배선(22)에 병렬로 연결되므로 원형을 이룰 수 있다. 제1배선(21)과 제2배선(22)이 사각 형상을 이루는 경우도 마찬가지이다.

제1발광소자(31)들이 제1배선(21)과 제2배선(22)에 연결되는 것을 예를 들어 설명하면, 제1발광소자(31)들은 각각의 N형 전극(31b)이 제1배선(21)에 연결되고 P 형 전극이 제2배선(22)에 연결될 수 있다. 물론 그 반대도 가능하다. 제1발광소자(31)들이 제1배선(21) 및 제2배선(22)에 연결되는 방향은 전기적 신호가 흐르는 방향에 따라 바뀔 수 있다. 제1발광소자(31)들이 제1배선(21)과 제2배선(22)에 연결되는 구체적인 구조에 대해서는 후술한다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이(100)가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 실시예에 따른 발광소자 어레이(100)는 전술한 도 1 및/또는 도 2의 발광소자 어레이(100)에 제3배선(23), 제4배선(24) 및 제2발광소자(32)를 추가한 것이다. 따라서 실시예들에서 중복된 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 제3배선(23)은 제2배선(22)과 교차하지 않도록 제2배선(22)을 감싸며, 일단과 타단이 상호 이격되되 상호 인접하도록 회로기판(10)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3배선(23)은 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원형일 수 있다. 즉 원형의 제3배선(23)은 제1배선(21) 및 제2배선(22)과 상호 교차되지 않도록 회로기판(10)에 배치될 수 있다. 일단과 타단은 제3배선(23)의 양 끝단을 의미하는 것이지만, 그 중 어느 한 끝단은 외부로 연장될 수 있다. 도면에서는 제3배선(23)의 하측에 배치된 끝단이 회로기판(10) 가장자리쪽으로 연장된 것을 도시하고 있다.

예를 들어, 제3배선(23)은 원형으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 이 때, 제3배선(23)은 제2배선(22)과 교차하지 않도록 제2배선(22)과 일정한 소정의 간격으로 이격되어 회로기판(10)을 일주할 수 있다. 또한, 제3배선(23)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 원형을 이룰 수 있다. 여기서, 제3배선(23)은 제2배선(22)과 회로기판(10) 가장자리까지 연장된 방향이 동일할 수 있다. 따라서 제3배선(23)은 제2배선(22)과 개방된 부분이 서로 인접할 수 있다.

제4배선(24)은 제3배선(23)과 교차하지 않도록 제3배선(23)을 감싸며, 일단과 타단이 상호 이격되되 상호 인접하도록 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 여기서 제4배선(24)은 도시된 바와 같이 일측이 개방된 원형일 수 있다. 일단과 타단은 제4배선(24)의 양 끝단을 의미하는 것이지만, 그 중 어느 한 끝단은 외부로 연장될 수 있다. 도면에서는 제4배선(24)의 상측에 배치된 끝단이 회로기판(10) 가장자리쪽으로 연장된 것을 도시하고 있다.

예를 들어, 제4배선(24)은 원형으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 이 때, 제4배선(24)은 제3배선(23)과 교차하지 않도록 제3배선(23)과 일정한 소정의 간격으로 이격되어 회로기판(10)을 일주할 수 있다. 또한, 제4배선(24)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 원형을 이룰 수 있다. 여기서, 제4배선(24)과 제3배선(23)은 회로기판(10) 가장자리까지 연장된 방향이 동일할 수 있다. 따라서 제4배선(24)과 제3배선(23)은 개방된 부분이 서로 인접할 수 있다.

이와 같이 제3배선(23)과 제4배선(24)은 단순한 형상으로 회로기판(10)에 배치되어, 제2발광소자(32)들이 간편하고 용이하게 배치될 수 있다. 특히 제3배선(23)과 제4배선(24)이 일측이 개방된 원형 또는 사각 형상이 되도록 하고 내측에 배치된 배선이 외측에 배치된 배선의 개방된 일측을 통해 제2배선 외측으로 연장되도록 함으로써, 배선들이 대략 평행인 동심원이나 동심사각 형상을 가지면서도 내측에 배치된 배선들에 전기적 신호가 인가되는 구성을 복잡함 없이 용이하게 구현할 수 있다.

제3배선(23)이나 제4배선(24)의 경우에도, 도면에서는 제3배선(23)이나 제4배선(24)이 일측이 개방된 형상을 갖되 일단만이 인쇄회로기판(10) 가장자리 쪽으로 연장되는 것으로 도시하고 있으나, 제3배선(23)이나 제4배선(24)이 일측이 개방된 형상을 갖되 일단과 타단 모두가 인쇄회로기판(10) 가장자리 쪽으로 연장되어, 일단과 타단에 동일한 전기적 신호가 인가되도록 할 수도 있다. 이를 통해 후술하는 제2발광소자(32)들의 위치에 따른 휘도 저하 문제를 효율적으로 방지할 수 있다.

제2발광소자(32)들은 제4배선(24)과 제3배선(23)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2발광소자(32)는 전술한 제1발광소자(31)와 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.

한편, 제2발광소자(32)들은 제1발광소자(31)들과 색온도가 다를 수 있다. 예를 들어, 제2발광소자(32)들은 제1발광소자(31)들과 다른 소재로 N형 영역층, P형 영역층 또는 활성층이 구성될 수 있다. 또는 제2발광소자(32)와 제1발광소자(31)는 광 방출경로 상에 있는 렌즈(미도시) 등의 구성요소가, 해당 구성요소를 통과하여 외부로 방출되는 광의 색온도가 상이하게 되도록 하는 것일 수 있다.

또는 제1발광소자(31)들과 제2발광소자(32)들이 동일한 구성을 갖되, 각각 방출되는 광이 최종적으로 상이한 색온도를 갖도록 형광체(60)가 제1발광소자(31)들 및/또는 제2발광소자(32)들 상에 도팅 될 수 있다. 즉, 제1발광소자(31)들을 포함하는 군(群)과 제2발광소자(32)들을 포함하는 군(群) 중 어느 하나의 군(群)은 쿨 화이트 광을 방출하고 다른 하나의 군(群)은 웜 화이트 광을 방출할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 제1발광소자(31)와 제2발광소자(32)가 동일한 경우 또는 동일하지 않은 경우를 포함하여, 제1발광소자(31)와 제2발광소자(32) 상에 각각 도팅되는 형광체(60)의 종류 및/또는 양이 다를 수 있다. 예를 들어, 제1발광소자(31)에서 방출된 광이 형광체(60)를 통과한 후에는 대략 6500K의 색온도인 쿨 화이트 광이 되도록 하고, 제2발광소자(32)에서 방출된 광이 형광체를 통과한 후에는 대략 2700K의 색온도인 웜 화이트 광이 되도록 하기 위해서, 제1발광소자(31)에 도팅된 형광체(60)와 제2발광소자(32)에 도팅된 각각 형광체(60)는 서로 다른 종류거나, 동일한 형광체라 하더라도 도팅되는 양이 다를 수 있다.

이러한 제2발광소자(32)들은 제3배선(23)과 제4배선(24)에 의해 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2발광소자(32)들은 제3배선(23)과 제4배선(24)을 따라 각각 소정의 간격을 두고 이격되어 제3배선(23)과 제4배선(24)에 병렬로 연결될 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 도시된 바와 같이 제3배선(23)과 제4배선(24)이 원형인 경우, 제2발광소자(32)들은 상호 소정의 간격 이격되며 제3배선(23)과 제4배선(24)에 병렬로 연결되므로 원형을 이룰 수 있다.

제2발광소자(32)들이 제3배선(23)과 제4배선(24)에 연결되는 것을 예를 들어 설명하면, 제2발광소자(32)들은 각각의 N형 전극(31b)이 제3배선(23)에 연결되고 P형 전극(31e)이 제4배선(24)에 연결되어 회로기판(10) 될 수 있다. 물론 그 반대도 가능하다. 제2발광소자(32)들이 제3배선(23) 및 제4배선(24)에 연결되는 방향은 전기적 신호가 흐르는 방향에 따라 바뀔 수 있다. 제2발광소자(32)들이 제3배선(23)과 제4배선(24)에 연결되는 구조에 대해서는 후술한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이(100)가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예에 따른 발광소자 어레이(100)는 도 3의 발광소자 어레이(100)에서 제3배선(23)과 제4배선(24)의 형상이 다른 것이다. 따라서 실시예들에서 동일 및/또는 유사한 부분에 대해서는 편의상 설명을 생략한다.

도 4를 참조하면, 제3배선(23)은 사각 형상으로 일측이 개방된 사각 형상일 수 있다. 즉 사각 형상의 제3배선(23)은 제1배선(21) 및 제2배선(22)에 상호 교차되지 않도록 회로기판(10)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3배선(23)은 사각 형상으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 이 때, 제3배선(23)은 제2배선(22)과 교차하지 않도록 제2배선(22)과 일정한 소정의 간격으로 이격되어 회로기판(10)을 일주할 수 있다.

또한, 제3배선(23)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 사각 형상을 이룰 수 있다. 여기서, 제3배선(23)은 제2배선(22)과 회로기판(10) 가장자리까지 연장된 방향이 동일할 수 있다. 따라서 제3배선(23)은 제2배선(22)과 개방된 부분이 서로 인접할 수 있다.

제4배선(24)은 제3배선(23)과 교차하지 않도록 제3배선(23)을 감싸며, 일단과 타단이 상호 이격되되 상호 인접하도록 회로기판(10) 상에 배치될 수 있다. 여기서 제4배선(24)은 도시된 바와 같이 일측이 개방된 사각 형상일 수 있다.

이와 같이 제3배선(23)과 제4배선(24)은 단순한 형상으로 회로기판(10)에 배치되어, 제2발광소자(32)들이 간편하고 용이하게 배치될 수 있다.

예를 들어, 제4배선(24)은 사각 형상으로 회로기판(10)을 일주(一周)할 수 있다. 이 때, 제4배선(24)은 제3배선(23)과 교차하지 않도록 제3배선(23)과 일정한 소정의 간격으로 이격되어 회로기판(10)을 일주할 수 있다. 또한, 제4배선(24)은 외부와 전기적으로 연결되기 위하여 회로기판(10)의 가장자리까지 연장될 수 있는데, 이 부분에서 양단이 상호 이격되어 개방된 사각 형상을 이룰 수 있다. 여기서, 제4배선(24)과 제3배선(23)은 회로기판(10) 가장자리까지 연장된 방향이 동일할 수 있다. 따라서 제4배선(24)과 제3배선(23)은 개방된 부분이 서로 인접할 수 있다.

한편, 위 실시예들과 다르게, 제1배선(21), 제2배선(22), 제3배선(23) 및 제4배선(24)은 서로 다른 형상이거나, 적어도 두 개의 배선이 같은 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1배선(21)과 제2배선(22)은 원형이고, 제3배선(23)과 제4배선(24)은 사각 형상일 수 있다. 그러나 작업공정을 간략히 하고 작업시간을 줄이기 위하여, 제1배선(21) 내지 제4배선(24)은 동일한 형상인 것이 바람직하다. 이러한 경우, 발광소자들(31, 32)을 배선들(21, 22, 23, 24)에 간편하고 용이하게 전기적으로 연결할 수 있다.

이하에서는 제1발광소자(31)가 제1배선(21)과 제2배선(22)에 연결되는 구조를 설명한다. 도 5는 도 1 내지 도 4의 V-V 선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 발광소자 어레이의 일부분의 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 제1발광소자(31)은 회로기판(10)에 배치되고, 본딩 와이어(40)에 의해 제1배선(21)과 제2배선(22)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1발광소자(31)의 P형 전극(31e)이 제1배선(21)에 본딩 와이어(40)에 의해 전기적으로 연결되고, 제1발광소자(31)의 N형 전극(31b)이 제2배선(22)에 본딩 와이어(40)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 비록 도시되지는 않았지만, 제2발광소자(32)가 제3배선(23)과 제4배선(24)에 연결되는 구조는 기본적으로 제1발광소자(31)의 연결 방법과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2발광소자(32)는 회로기판(10)에 배치되고, 본딩 와이어를 통해 제3배선(23)과 제4배선(24)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 제2발광소자(32)의 P형 전극이 제3배선(23)에 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결되고, 제2발광소자(32)의 N형 전극이 제4배선(24)에 본딩 와이어에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 연결 방법은 제1발광소자(31)들을 제1배선(21)과 제2배선(22)에, 제2발광소자(32)들을 제3배선(23)과 제4배선(24)에 비교적 빠르고 간단하게 전기적으로 연결할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1발광소자(31)는 제1배선(21)과 제2배선(22)에 접착부재에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 예를 들면, 제1발광소자(31)의 N형 전극(31b)과 P형 전극(31e)은 제1배선(21) 및 제2배선(22)과 대향되도록 배치되고, 그 사이에 이방성 도전 필름(50)(ACF)가 개재될 수 있다. 이 경우, 이방성 도전 필름(50)은 점착제(51)와 도전성 볼(52)을 포함하는데, 제1발광소자(31)의 P형 전극(31e)은 제1배선(21)에, N형 전극(31b)은 제2배선(22)에 도전성 볼(52)에 의해 각각 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 비록 도시되지는 않았지만, 제2발광소자(32)가 제3배선(23)과 제4배선(24)에 연결되는 구조는 기본적으로 제1발광소자(31)의 연결 방법과 동일할 수 있다. 예를 들어, 제2발광소자(32)의 N형 전극과 P형 전극은 제3배선(23) 및 제4배선(24)과 대향되도록 배치되고, 그 사이에 이방성 도전 필름(50)(ACF)가 개재될 수 있다. 이 경우, 제2발광소자(32)의 P형 전극은 제3배선(23)에, N형 전극은 제4배선(24)에 이방성 도전 필름에 의해 각각 전기적으로 연결될 수 있다.

이러한 연결 방법을 통해, 제1발광소자(31)들을 제1배선(21)과 제2배선(22)에, 제2발광소자(32)들을 제3배선(23)과 제4배선(24)에 비교적 빠르고 간단하게 전기적으로 연결할 수 있다.

도 5에 도시된 것과 같은 경우의 제조 공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1발광소자(31)들 및/또는 제2발광소자들(32)이 안착되는 복수개의 실장부들을 갖는 회로기판(10)을 준비한다. 도면에서는 실장부들이 평평한 형상으로 도시되어 있지만, 회로기판(10)의 실장부들은 예컨대 오목한 홈 형상을 가져, 결과적으로 복수개의 홈들을 갖는 회로기판(10)을 이용할 수도 있다. 이러한 회로기판(10)에는 전술한 것과 같은 제1배선층(21) 내지 제4배선층(24)이 형성되어 있을 수 있다.

제1발광소자(31)들 및/또는 제2발광소자(32)들은 회로기판의 실장부들에 안착될 수 있다. 실장부가 홈을 가질 경우에는, 각 발광소자는 각 홈에 안착될 수 있다. 이때, 제1발광소자(31)들 및/또는 제2발광소자(32)들은 접착제에 의해 회로기판(10)에 본딩될 수 있다.

다음으로 전술한 본딩 와이어(40) 또는 이방성 도전 필름(50)에 의해 제1발광소자(31) 및/또는 제2발광소자(32)는 제1배선층(21) 내지 제4배선층(24)과 전기적으로 연결될 수 있다.

이후, 전술한 것과 같이 형광체(60)를 제1발광소자(31) 및/또는 제2발광소자(32) 상에 도팅할 수 있다. 여기서, 제1발광소자(31)와 제2발광소자(32)가 동시에 배치되는 경우, 어느 하나에서는 최종적으로 쿨 화이트 광이 방출되고 다른 하나에서는 최종적으로 웜 화이트 광이 방출되도록, 서로 다른 형광체(60)가 도팅되거나 형광체(60)의 도팅되는 양이 다를 수 있다.

한편, 필요에 따라 제1발광소자(31) 및/또는 제2발광소자(32)에서 방출되는 광의 경로 상에 렌즈가 더 구비될 수 있다.

도 7은 전술한 실시예들에 따른 발광소자 어레이(100)를 포함하는 조명장치를 도시하고 있다. 도 7을 참조하면, 조명장치는 제1디밍부(111), 제2디밍부(112) 및 전술한 실시예들에 의한 발광소자 어레이(100)를 포함할 수 있다.

전원부(113)는 제1디밍부(111), 제2디밍부(112) 및 발광소자(100)에 전력을 공급하는 장치로, PFC회로 또는 SMPS등을 포함할 수 있다.

제1디밍부(111)는 제1배선(21)과 제2배선(22)을 통해 제1발광소자(31)들과 전기적으로 연결되어, 제1발광소자(31)들의 밝기를 조절할 수 있다. 그리고 제2디밍부(112)는 제3배선(23)과 제4배선(24)을 통해 제2발광소자(32)들과 전기적으로 연결되어, 제2발광소자(32)들의 밝기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1발광소자(31)들이 약 6500K 근처의 색온도인 쿨 화이트(cool white) 광을 방출하고 제2발광소자(32)들이 약 2700K 근처의 색온도인 웜 화이트(warm white) 광을 방출한다면, 사용자는 환경에 맞거나 사용자가 원하는 색온도의 광을 조명장치에서 나오도록 제1디밍부(111)와 제2디밍부(112)를 조절할 수 있다. 즉, 조명장치는 사용자의 니즈에 맞게 빛을 제공할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 회로기판 21: 제1배선
22: 제2배선 23: 제3배선
23: 제4배선 31: 제1발광소자
32: 제2발광소자 40: 본딩 와이어
50: 이방성 도전 필름 100: 발광소자 어레이
111: 제1디밍부 112: 제2디밍부

Claims

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회로기판;
상기 회로기판 상에 배치된 루프 형상을 갖는 제1배선;
상기 제1배선과 교차하지 않도록 상기 제1배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제2배선;
상기 제1배선과 상기 제2배선에 병렬로 전기적으로 연결된 제1발광소자들;
상기 제2배선과 교차하지 않도록 상기 제2배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제3배선;
상기 제3배선과 교차하지 않도록 상기 제3배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제4배선; 및
상기 제3배선과 상기 제4배선에 병렬로 전기적으로 연결된 제2발광소자들;
을 포함하고,
상기 제1 배선은 일단과 타단 사이의 전압 강하를 방지하기 위하여 폐루프 형상을 가지고,
상기 제2 배선, 상기 제3 배선, 및 상기 제4배선 중 적어도 어느 하나는, 각각의 일단과 각각의 타단 사이의 전압 강하를 방지하기 위하여, 상기 각각의 일단과 상기 각각의 타단 사이에 동일한 전기적 신호가 인가되는, 발광소자 어레이.
제6항에 있어서,
상기 제3배선과 상기 제4배선 각각은 일측이 개방된 원형 또는 사각 형상인, 발광소자 어레이.
제6항에 있어서,
상기 제2발광소자들은 상기 제1발광소자들과는 색온도가 다르고,
상기 제2발광소자들은 상기 제1발광소자들에 대하여 외곽을 둘러싸도록 위치하는, 발광소자 어레이.
제6항에 있어서,
상기 제1발광소자들을 포함하는 군(群)과 상기 제2발광소자들을 포함하는 군(群) 중 어느 하나의 군은 쿨 화이트 광을 방출하고 다른 하나의 군은 웜 화이트 광을 방출하는, 발광소자 어레이.
회로기판;
상기 회로기판 상에 배치된 루프 형상을 갖는 제1배선;
상기 제1배선과 교차하지 않도록 상기 제1배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제2배선;
상기 제1배선과 상기 제2배선에 병렬로 전기적으로 연결된 제1발광소자들;
상기 제2배선과 교차하지 않도록 상기 제2배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제3배선;
상기 제3배선과 교차하지 않도록 상기 제3배선을 감싸되 일측이 개방되도록 상기 회로기판 상에 배치된, 제4배선;
상기 제3배선과 상기 제4배선에 병렬로 전기적으로 연결된 제2발광소자들;
상기 제1발광소자들과 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선을 통하여 전기적으로 연결되며, 상기 제1발광소자들의 밝기를 조절하는 제1디밍부; 및
상기 제2발광소자들과 상기 제3 배선 및 상기 제4 배선을 통하여 전기적으로 연결되며, 상기 제2발광소자들의 밝기를 조절하는 제2디밍부;
를 포함하고,
상기 제1 배선은 일단과 타단 사이의 전압 강하를 방지하기 위하여 폐루프 형상을 가지고,
상기 제2 배선, 상기 제3 배선, 및 상기 제4배선 중 적어도 어느 하나는, 각각의 일단과 각각의 타단 사이의 전압 강하를 방지하기 위하여, 상기 각각의 일단과 상기 각각의 타단 사이에 동일한 전기적 신호가 인가되는, 조명장치.
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