KR101744970B1 - 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛 - Google Patents

발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 발광 모듈은 기판과, 상기 기판에 설치된 복수의 발광 소자 어레이와, 상기 기판에 설치되어 상기 복수의 발광 소자 어레이를 구동하는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는 각각의 상기 발광 소자 어레이에 대응하는 복수의 저항; 및 상기 복수의 저항 중 적어도 하나를 상기 발광 소자 어레이에 전기적으로 직렬 연결하는 스위치를 포함한다.

Description

발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHT UNIT USING THE SAME}
실시예는 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시예는 새로운 구조를 갖는 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 고 품질의 빛을 제공하는 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공한다.
실시예에 따른 발광 모듈은 기판과, 상기 기판에 설치된 복수의 발광 소자 어레이와, 상기 기판에 설치되어 상기 복수의 발광 소자 어레이를 구동하는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는 상기 발광 소자 어레이와 전기적으로 연결되는 복수의 저항; 및 상기 복수의 저항 중 적어도 하나를 상기 발광 소자 어레이에 전기적으로 직렬 연결하는 스위치를 포함한다.
실시예는 새로운 구조를 갖는 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공할 수 있다.
실시예는 고 품질의 빛을 제공하는 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광 모듈을 나타내는 도면
도 2는 도 1의 커넥터를 나타내는 도면
도 3은 도 1의 발광 모듈의 회로도
도 4는 실시예에 따른 발광 모듈을 사용한 백라이트 유닛을 도시하는 도면
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 모듈 및 이를 이용한 라이트 유닛에 대해 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 발광 모듈(100)을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 커넥터(50)를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 발광 모듈(100)의 회로도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 발광 모듈(100)은 기판(20)과, 상기 기판(20)에 설치된 복수의 발광 소자 어레이(10)와, 상기 기판(20)에 설치되어 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)를 구동하는 커넥터(50)를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 커넥터(50)는 각각의 상기 발광 소자 어레이(10)에 대응하는 복수의 저항(40)과, 상기 복수의 저항(40) 중 적어도 하나를 상기 발광 소자 어레이(10)에 전기적으로 직렬 연결하는 스위치(30)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 커넥터(50)는 상기 복수의 저항(40) 및 상기 스위치(30)를 포함함으로써 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 사이에 발생할 수 있는 전압 편차를 최소화하여, 실시예에 따른 발광 모듈(100)이 고 품질의 빛을 제공할 수 있도록 할 수 있다.
이하, 실시예에 따른 발광 모듈(100)에 대해 각 구성 요소를 중심으로 상세히 설명한다.
상기 기판(20)은 절연층에 회로 패턴(15)이 인쇄된 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 일 수 있으며, 예를 들어, 메탈 코어 PCB(MCPCB), FR-4 PCB, 일반 PCB 또는 플렉시블 PCB(FPCB) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 기판(20)에 형성된 회로 패턴(15)은 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)와 상기 커넥터(50)를 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(50)로부터 제공되는 구동 신호는 상기 회로 패턴(15)에 의해 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)에 전달될 수 있다.
상기 기판(20)에는 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)가 설치될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자 어레이(10)는 각각 복수의 발광 소자(12)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 발광 소자 어레이(10)는 상기 복수의 발광 소자(12)가 열 또는/및 행을 이루어 어레이(array) 형태로 배치된 것을 가리키며, 상기 복수의 발광 소자(12)들은 하나의 발광 소자 어레이(10) 내에서 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.
상기 복수의 발광 소자(12) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있으며, 상기 발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색 또는 청색의 광을 발광하는 유색 발광 다이오드, 백색의 광을 발광하는 백색 발광 다이오드, 자외선(UV)을 발광하는 UV 발광 다이오드 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 양단에는 상기 커넥터(50)에 의해 전압이 인가되게 된다. 이때, 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 각각에 인가되는 전압의 값은 동일한 것이 이상적이지만, 현실적으로는 상기 발광 소자 어레이(10)들 간에 전압 편차가 발생하게 된다.
상기 전압 편차는 상기 발광 소자 어레이(10)들에 탑재된 발광 소자(12)들의 수명, 재질, 불량 등에 의해 발생할 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전압 편차를 보정하지 않는 경우, 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 사이의 휘도나 색감 등에 차이가 발생하게 되어, 결과적으로는 실시예에 따른 발광 모듈(100)의 발광 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 커넥터(50)는 상기 복수의 저항(40) 및 상기 스위치(30)를 포함함으로써 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 사이에 발생할 수 있는 상기 전압 편차를 최소화하여, 실시예에 따른 발광 모듈(100)이 고 품질의 빛을 제공할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 커넥터(50)는 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 연결단자(I) 및 제2 연결단자(O)를 포함할 수 있으며, 상기 제1,2 연결단자(I,O)에 의해 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)에 전원이 전달되게 된다.
하나의 발광 소자 어레이(10)에는 각각 적어도 하나의 상기 스위치(30)와 상기 복수의 저항(40)이 대응될 수 있다.
상기 스위치(30)는 상기 발광 소자 어레이(10)에 직렬로 연결되어, 상기 복수의 저항(40) 중 적어도 하나와 상기 발광 소자 어레이(10)를 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 스위치(30)는 예를 들어, 딥(Dual-In-line Package,DIP) 스위치, 반도체 스위치 중 적어도 하나 일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수의 저항(40) 중 적어도 하나는 상기 스위치(30)에 의해 상기 발광 소자 어레이(10)에 직렬로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 발광 소자 어레이(10)에 연결된 저항값에 따라, 상기 발광 소자 어레이(10)로 흘러들어가는 전류값이 달라지게 된다.
즉, 상기 복수의 저항(40) 중 적절한 저항값을 갖는 저항을 선택적으로 상기 발광 소자 어레이(10)에 연결함으로써, 상기 발광 소자 어레이(10)에 인가되는 전류량을 조절하여 궁극적으로는 실시예에 따른 발광 모듈(100)의 전압 편차를 최소화하는 것이다.
예를 들어, 실시예에 따른 복수의 발광 소자 어레이(10)들 사이의 전압 편차는 1.7V 이하를 유지하도록 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 전압 편차는 발광 모듈 관련 규정에 부합할 뿐 아니라, 고 품질의 빛을 제공할 수 있는 요건을 충족시키기 때문이다.
상기 복수의 저항(40)들의 저항값에 대해 한정하지는 않지만, 예를 들어, 10Ω 내지 1000Ω, 바람직하게는 20Ω 내지 150Ω일 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 저항(40)들은 예를 들어, 50Ω, 100Ω, 150Ω, 200Ω 의 저항값을 갖는 저항을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 발광 소자 어레이(10)들 사이의 전압 편차에 따라 선택적으로 발광 소자 어레이(10)들에 상기 스위치(30)에 의해 직렬 연결될 수 있다.
실시예에 따른 발광 모듈(100)은 상기 복수의 저항(40) 및 상기 스위치(30)를 포함하는 상기 커넥터(50)를 포함함으로써, 발광 소자 어레이(10)들 사이에 발생할 수 있는 전압 편차를 최소화하여 양호한 발광 품질을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광 모듈(100)은 상기 커넥터(50)에 상기 복수의 저항(40) 및 상기 스위치(30)를 설치하였으므로, 넓은 설치 면적을 요구하지 않아 합리적인 발광 모듈 설계가 가능하다는 장점이 있다.
도 4는 실시예에 따른 발광 모듈을 사용한 백라이트 유닛을 도시하는 도면이다. 다만, 도 4의 백라이트 유닛은 라이트 유닛의 한 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 4를 참조하면, 상기 백라이트 유닛은 바텀 커버(140)와, 상기 바텀 커버(140) 내에 배치된 도광판(110)과, 상기 도광판(110)의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 실시예에 따른 발광 모듈(100)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 도광판(110) 아래에는 반사시트(130)가 배치될 수 있다.
상기 바텀 커버(140)는 상기 도광판(110), 상기 발광 모듈(100) 및 상기 반사시트(130)가 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스(box) 형성으로 형성될 수 있으며, 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
도시된 것처럼, 상기 발광 모듈(100)는 상기 바텀 커버(140)의 내측면 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 도광판(110)의 적어도 일 측면을 향해 빛을 제공할 수 있다.
다만, 상기 발광 모듈(100)는 상기 바텀 커버(140)의 밑면에 배치되어, 상기 도광판(110)을 밑면을 향해 빛을 제공할 수도 있으며, 이는 상기 백라이트 유닛의 설계에 따라 다양하게 변형 가능하므로 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(110)은 상기 바텀 커버(140) 내에 배치될 수 있다. 상기 도광판(110)은 상기 발광 모듈(100)로부터 제공받은 빛을 면광원화 하여, 표시 패널(미도시)로 가이드할 수 있다.
상기 도광판(110)은 PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나로 형성될 수 있다. 상기 도광판(110)은 예를 들어, 압출 성형법에 의해 형성될 수 있다.
상기 도광판(110) 아래에는 상기 반사시트(130)가 배치될 수 있다. 상기 반사시트(130)는 상기 도광판(110)의 하면을 통해 방출되는 빛을 상기 도광판(110)의 출사면을 향해 반사할 수 있다.
상기 반사시트(130)는 반사율이 좋은 수지 재질, 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 발광 소자 어레이 20: 기판
50: 커넥터 30: 스위치
40: 복수의 저항 100: 발광 모듈

Claims (7)

  1. 기판과,
    상기 기판 상에 배치된 제1 및 제2 발광소자 어레이와,
    상기 기판에 배치되고 상기 제1 및 제2 발광소자 어레이에 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하며,
    상기 커넥터는,
    상기 제1 발광소자 어레이와 전기적으로 연결되는 제1스위치와, 상기 제1 스위치와 전기적으로 연결되고 서로 다른 저항 값을 갖는 복수의 제1저항과, 상기 제2 발광소자 어레이와 전기적으로 연결되는 제2스위치와, 상기 제2 스위치와 전기적으로 연결되고 서로 다른 저항 값을 갖는 복수의 제2저항을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 발광소자 어레이 각각은 복수의 발광 소자를 가지며,
    상기 제1스위치는 상기 복수의 제1저항 중 적어도 하나를 상기 제1 발광소자 어레이와 전기적으로 연결하고,
    상기 제2스위치는 상기 복수의 제2저항 중 적어도 하나를 상기 제2 발광소자 어레이와 전기적으로 연결하며,
    상기 제1스위치는 상기 복수의 제1저항 중 어느 하나와 상기 제1 발광소자 어레이 사이에 배치되며,
    상기 제2스위치는 상기 복수의 제2저항 중 어느 하나와 상기 제2 발광소자 어레이 사이에 배치되며,
    상기 제1 및 제2 저항의 저항값은 10Ω 내지 1000Ω의 범위이며,
    상기 제1 및 제2 발광소자 어레이 사이의 전압 편차는 1.7V 이하인 발광 모듈.
  2. 기판과,
    상기 기판 상에 배치된 제1 및 제2발광 소자 어레이와,
    상기 기판에 배치되고 상기 제1발광소자 어레이와 연결된 제1스위치 및 상기 제2 발광소자 어레이와 연결된 제2스위치와,
    상기 제1스위치와 대응되는 복수의 제1 저항 및 상기 제2 스위치와 대응되는 복수의 제2저항을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 발광소자 어레이 각각은 서로 연결된 복수의 발광 소자를 가지며,
    상기 복수의 제1 저항은 서로 다른 저항 값을 가지며,
    상기 서로 다른 저항 값을 갖는 상기 복수의 제1저항 중 어느 하나는 상기 제1스위치에 의해 상기 제1발광소자 어레이와 전기적으로 연결되며,
    상기 제1스위치는 상기 복수의 제1저항 중 어느 하나와 상기 제1 발광소자 어레이 사이에 배치되며,
    상기 제2스위치는 상기 복수의 제2저항 중 어느 하나와 상기 제2 발광소자 어레이 사이에 배치되며,
    상기 제1 및 제2 저항의 저항값은 10Ω 내지 1000Ω의 범위이며,
    상기 제1 및 제2 발광소자 어레이 사이의 전압 편차는 1.7V 이하인 발광 모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치는 딥 스위치 및 반도체 스위치 중 적어도 하나를 포함하는 발광 모듈.
  5. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광소자 어레이 각각의 복수의 발광 소자는 직렬로 연결된 발광 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1스위치는 상기 제1발광소자 어레이의 일단에 연결되며,
    상기 제2스위치는 상기 제2발광소자 어레이의 일단에 연결되는 발광 모듈.
  7. 바텀 커버;
    상기 바텀 커버 내에 배치된 도광판; 및
    상기 도광판의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 발광 모듈을 포함하며,
    상기 발광 모듈은 청구항 1 또는 2의 발광 모듈을 포함하는 백라이트 유닛.


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