KR101941513B1 - 발광모듈 - Google Patents
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Abstract
소납 및 냉땜 현상을 개선하기 위해서 본 실시예에 따른 발광모듈은 베이스부; 베이스부 상에 배치되는 발광소자 패키지; 베이스부 상에 배치되고, 발광소자 패키지와 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전극패턴; 전극패턴의 측방에 배치되는 복수개의 제 1 패턴; 전극패턴 상에 배치되는 솔더; 및 인접한 제 1 패턴 사이에 배치되며, 솔더와 접하도록 배치된 제 2 패턴을 포함할 수 있다.
Description
실시예는 발광모듈에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다. LED는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
LED 반도체는 육방 정계의 구조를 갖는 사파이어(Sapphire)나 실리콘카바이드(SiC)등의 이종 기판에서 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정을 통해 성장된다.
도 1은 실시예에 따른 발광모듈에서 종래 제 1 패턴의 형상을 나타낸 평면도이다. 도 1을 참조하면, 종래 제 1 패턴은 모서리 부분만 배치되어 제 1 패턴들 사이의 간격이 너무 넓어 제 1 패턴과 발광소자 패키지 사이의 전단력(shear force)이 작고 소납 및 냉땜 현상이 생겨 접착력이 떨어지는 문제가 있었다.
실시예는 솔더(solder)의 퍼짐성을 증가시켜 소납 및 냉땜 현상을 개선한 발광모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 발광모듈은, 베이스부; 상기 베이스부 상에 배치되는 발광소자 패키지; 상기 베이스부 상에 배치되고, 상기 발광소자 패키지와 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전극패턴; 상기 전극패턴의 측방에 배치되는 복수개의 제 1 패턴; 상기 전극패턴 상에 배치되는 솔더; 및 상기 인접한 제 1 패턴 사이에 배치되며, 상기 솔더와 접하도록 배치된 제 2 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴은 복수개가 있는 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴은 다각기둥 형상을 가질 수 있고, 기둥의 옆면이 톱니의 형상인 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴의 높이가 차이가 있는 형상을 가지는 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴 상에 제 3 패턴이 배치된 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴이 복수개 형성되고, 상기 제 2 패턴들의 바깥쪽이 서로 연결된 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴의 가로와 세로의 길이가 0.1mm 내지 10mm 인 것을 포함할 수 있고, 상기 제 2 패턴들 사이의 간격이 0.1mm 내지 0.2mm인 것을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴 각각의 형상이 서로 다른 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광모듈은 베이스부와 발광소자 패키지 사이의 복수의 제 1 패턴들 사이에 제 2 패턴을 배치하여 솔더의 퍼짐성을 증가시켜 소납 및 냉땜 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광모듈에서 종래 제 1 패턴의 형상을 나타낸 평면도이다.
도 2a는 실시예에 따른 발광모듈에서 발광소자 패키지가 제 1 패턴과 결합되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 2b는 실시예에 따른 발광모듈에서 발광소자 패키지가 제 1 패턴과 결합되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 3a는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3b는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3c는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3d는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3e는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3f는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3g은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3h은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3i은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴과 제 3 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 4a는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4b는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4c는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4d는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4e는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 2a는 실시예에 따른 발광모듈에서 발광소자 패키지가 제 1 패턴과 결합되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 2b는 실시예에 따른 발광모듈에서 발광소자 패키지가 제 1 패턴과 결합되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 3a는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3b는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3c는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3d는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3e는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3f는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3g은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3h은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3i은 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴 사이에 제 2 패턴과 제 3 패턴이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 4a는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4b는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4c는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4d는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 4e는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴의 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 발광모듈을 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 실시예에 따른 발광모듈에서 발광소자 패키지(200)가 제 1 패턴에 장착되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 발광소자 패키지(200)는 몸체(210), 상기 몸체(210)의 바닥에 실장되는 발광소자(220), 상기 몸체(210) 및 상기 발광소자(220) 상에 형성된 몰딩제(230), 및 리드프레임(240)을 포함할 수 있다.
몸체(210)는 폴리프탈아미드(PPA:polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG:photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB:printed circuit board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(210)는 사출 성형에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(210)의 내면은 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 발광소자(220)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. 광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(220)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 발광소자(220)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
발광소자(220)는 몸체(210)에 실장되며 전극(미도시)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받음으로써 광을 생성할 수 있다. 발광소자(220)는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광소자 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra violet) 발광소자일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 발광소자는 한 개 이상 실장될 수 있다.
몰딩제(230)는 실리콘, 에폭시, 및 기타 수지 재질로 형성될 수 있다. 몰딩제(230)는 내부에 확산제(미도시)를 포함할 수 있다. 몰딩제(230)는 그 내부에 확산제(미도시)가 규칙성 없이 무질서하게 포함될 수 있다.
전극패턴(60)은 베이스부(10) 상에 배치될 수 있다. 전극패턴(60)은 솔더(50)를 통해서 발광소자 패키지(100)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 전극패턴(60)은 도 2에 도시한 바에 한정되지 않고 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
제 1 패턴(30)은 베이스부(10) 상에 배치될 수 있다. 제 1 패턴(30)은 전극패턴(60)의 측방에 배치될 수 있다. 제 1 패턴(30)은 발광소자 패키지(100)의 모서리와 중첩되어 그 하부에 배치될 수 있다. 제 1 패턴(30)은 도시한 것처럼 발광소자 패키지(100)의 모서리 끝과 만나도록 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 발광소자 패키지(100) 보다 작게 형성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴(30) 사이에 제 2 패턴(70)이 배치된 것을 나타낸 평면도이다. 도 3b 내지 도 3d는 제 2 패턴(70)이 한 변에만 배치된 것을 도시하였고, 나머지 변들도 동일할 수 있으나 이에 한정되지 않고 서로 다를 수도 있다.
도 3a를 참조하면, 복수의 제 1 패턴(30) 사이에 제 2 패턴(70)이 배치될 수 있고 솔더(solder; 50)의 외측과 접하도록 배치될 수 있다.
솔더(50)가 베이스부(10) 상에 배치되어 베이스부(10) 상에 발광소자 패키지(100)가 장착될 수 있다. 솔더(50)는 은(Ag), 납(Pb), 주석(Sn), 구리(Cu) 등을 포함할 수 있다. 솔더(50)는 제 1 패턴(30)과 제 2 패턴(70)의 외측 부분을 넘어가지 않는 양으로 배치될 수 있다. 솔더(50)의 높이는 50㎛ 내지 100㎛로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 2 패턴(70)은 베이스부(10) 상에 배치되고, 제 1 패턴(30) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 패턴(70)은 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가지 않는다. 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가는 경우 후속 공정시 불량을 야기할 수 있다.
제 2 패턴(70)의 높이는 60㎛ 내지 100㎛로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제 2 패턴(70)의 높이는 솔더(50)의 높이와 동일하거나 높게 형성될 수 있고, 이에 따라 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가지 않는다. 제 2 패턴(70)의 가로와 세로의 길이는 0.1mm 내지 10mm 로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 현재 공정상 제 2 패턴(70)의 길이를 0.1mm 이하로 제작하기는 힘들고, 제 2 패턴(70)의 길이를 10mm 이상으로 하면 패턴을 형성한 효과가 크게 감소할 수 있다.
제 1 패턴(30)의 높이는 60㎛ 내지 100㎛로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제 1 패턴(30)의 높이는 제 2 패턴(70)의 높이와 동일할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 솔더(50)의 높이와 동일하거나 높게 형성되어 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가지 않는다. 제 1 패턴(30)의 크기는 발광소자 패키지(100)의 크기에 따라서 달라질 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 사각기둥의 형상을 가질 수 있다. 제 2 패턴(70)은 복수의 제 1 패턴(30) 사이에 배치될 수 있고, 제 2 패턴(70)은 복수개로 형성될 수 있다. 제 2 패턴(70)은 제 1 패턴(30) 사이 전부에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 일부분에만 배치될 수도 있다.
제 2 패턴(70)은 사각기둥의 형상을 가지고, 제 1 패턴(30) 사이에 배치되어 SMT 공정(Surface Mounter Technology)시 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가지 않는다. 제 2 패턴(70)이 배치되면, 전단력(shear force)이 더 커져서 발광소자 패키지(100)와 베이스부(10) 사이의 접착력이 커질 수 있다. 전단력은 발광소자 패키지(100)가 베이스부(10) 상에 배치된 후, 베이스부(10)에서 발광소자 패키지(100)를 이격시키는데 필요한 힘을 측정한 것이다. 즉, 전단력이 커지면 발광소자 패키지(100)를 이격시키는데 드는 힘이 더 커지는 것이고, 따라서 발광소자 패키지(100)가 베이스부(10) 상에 단단히 붙어있을 수 있다.
제 2 패턴(70)이 배치되면 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 넘어가지 않고, 소납이나 냉땜 현상이 생기는 것을 개선할 수 있다. 소납 현상이란 솔더(50)가 퍼지지 않고, 뭉쳐있는 경우에 생기는 현상이고, 냉땜 현상이란 솔더(50)가 균일하게 굳지 않고, 일부분만 굳고, 일부분은 굳지 않은 현상을 말한다. 소납이나 냉땜 현상이 생기는 경우, 발광소자 패키지(100)가 베이스부(10)에 장착될 때 일부분만 접착되거나 부분에 따라 접착력이 달라져서, 발광소자 패키지(100)가 베이스부(10) 상에서 쉽게 이격될 수 있다.
제 2 패턴(70)은 제 1 패턴(30) 사이에 개수의 제한 없이 배치될 수 있다. 제 2 패턴(70)은 발광소자 패키지(100)의 크기에 따라서, 발광소자 패키지(100)의 크기에 맞는 개수로 배치될 수 있다. 제 2 패턴(70)은 발광소자 패키지(100)의 크기에 따라 그 개수를 정할 수 있고, 전단력이 커질 수 있도록 그 개수를 임의로 정할 수 있다.
제 2 패턴(70)이 복수개 배치되는 경우 제 2 패턴(70) 사이의 간격은 0.1mm 내지 0.2mm 로 형성될 수 있다. 제 2 패턴(70) 사이의 간격을 0.1mm 이하로 형성하는 것을 공정상 어려울 수 있고, 0.2mm 이상으로 형성하는 것은 제 2 패턴(70) 사이의 간격이 커서 솔더(50)가 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 바깥쪽으로 나갈 수 있다.
도 3b 내지 3d를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 3b를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 평면이 사다리꼴 형상을 가지는 사각기둥으로 형성될 수 있다. 제 2 패턴(70)의 평면이 사다리꼴 형상을 가지는 경우, 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 나가는 것을 효율적으로 막을 수 있다. 도 3c와 도 3d를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 나가는 것을 막도록 이중으로 배치될 수 있다.
제 2 패턴(70)이 복수개 형성되는 경우 제 2 패턴(70)의 형상은 서로 다를 수 있다. 제 2 패턴(70)이 복수개 형성되는 경우 제 2 패턴(70)의 형상을 다르게 형성하여도 본 발명의 목적에 따른 효과를 얻을 수 있다.
도 3e 내지 도 3h는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴(30) 사이에 제 2 패턴(70)이 배치된 것을 나타낸 평면도이다. 도 3e 내지 도 3h에서 가능한 실시예를 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 본 발명의 목적에 따라 다양한 형상의 패턴이 형성될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 전단력을 크게 하면서, 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 나가는 것을 막기 위해서 바깥쪽을 전부 연결하고, 안쪽만 요철 형상을 가지도록 할 수 있다. 이 경우, 바깥쪽은 전부 연결되었기 때문에 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 나가는 것을 효과적으로 막을 수 있고, 안쪽은 패턴이 배치되어 있기 때문에 전단력이 커지도록 할 수 있다.
도 3f를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 기둥의 옆면이 톱니바퀴의 형상을 가지도록 형성할 수 있고, 도 3g를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 삼각기둥의 형상을 가지도록 형성할 수 있으며, 도 3h를 참조하면, 제 2 패턴(70)은 ㅜ 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
도 3i는 실시예에 따른 발광모듈에서 복수의 제 1 패턴(30) 사이에 제 2 패턴(70)과 제 3 패턴(90)이 배치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3i를 참조하면, 제 2 패턴(70)이 배치된 후 제 3 패턴(90)을 배치할 수 있다. 제 3 패턴(90)은 제 2 패턴(70)과 직교하며, 제 2 패턴(70) 상에 배치된 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 제 2 패턴(70)을 배치하여, 전단력이 커지도록 할 수 있으며, 제 3 패턴(90)을 배치하여, 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)이 배치된 부분 밖으로 나가는 것을 막을 수 있다. 제 3 패턴(90)은 제 2 패턴(70) 상에 배치될 수 있고, 제 2 패턴(70)이 제 3 패턴(90) 상에 배치될 수도 있다. 제 3 패턴(90)이 제 2 패턴(70) 상에 배치되는 부분은 제 2 패턴(70)의 높이가 제 3 패턴(90)이 제 2 패턴(70) 상에 배치되지 않은 부분보다 더 낮게 형성할 수 있다. 이 경우 제 3 패턴(90)이 제 2 패턴(70) 상에 배치되어도 전체적인 높이는 동일하게 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 높이가 서로 다르게 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 실시예에 따른 발광모듈에서 제 2 패턴(70)의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 제 2 패턴(70)의 높이는 각 부분마다 다를 수 있다. 제 2 패턴(70)의 높이를 바깥쪽으로 갈수록 높게 하는 경우 솔더(50)가 제 1 패턴(30)이나 제 2 패턴(70)을 넘어서 제 2 패턴(70) 밖으로 나가는 것을 막을 수 있다. 도 4a 내지 도 4e를 참고하면, 제 2 패턴(70)은 계단 형상을 가질 수 있고, 제 2 패턴(70)의 가운데 부분의 높이가 더 높을 수 있다.
실시 예에 따른 발광 소자는 조명 시스템에 적용될 수 있다. 상기 조명 시스템은 복수의 발광 소자가 어레이된 구조를 포함하며, 도 5 및 도 6에 도시된 표시 장치, 도 7에 도시된 조명 장치를 포함하고, 조명등, 신호등, 차량 전조등, 전광판 등이 포함될 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041)과, 상기 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031)와, 상기 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022)와, 상기 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051)와, 상기 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061)과, 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바텀 커버(1011), 반사 부재(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트 유닛(1050)으로 정의될 수 있다.
상기 도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 상기 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthalate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphtha late) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(1031)은 상기 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.
상기 광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 상기 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 상기 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광 소자(1035)를 포함하며, 상기 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.
상기 기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 상기 기판(1033)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 상기 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 상기 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 발광 소자(1035)는 상기 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 상기 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 소자(1035)는 상기 도광판(1041)의 일측 면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(1041) 아래에는 상기 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 상기 라이트 유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 상기 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 상기 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 상기 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 상기 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 표시 패널(1061)은 예컨대, LCD 패널로서, 서로 대향되는 투명한 재질의 제 1 및 제 2기판, 그리고 제 1 및 제 2기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 상기 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 상기 표시 패널(1061)은 광학 시트(1051)를 통과한 광에 의해 정보를 표시하게 된다. 이러한 표시 장치(1000)는 각 종 휴대 단말기, 노트북 컴퓨터의 모니터, 랩탑 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등에 적용될 수 있다.
상기 광학 시트(1051)는 상기 표시 패널(1061)과 상기 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(1051)는 예컨대 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등과 같은 시트 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 또는/및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다. 또한 상기 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
여기서, 상기 광원 모듈(1031)의 광 경로 상에는 광학 부재로서, 상기 도광판(1041), 및 광학 시트(1051)를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 6은 실시 예에 따른 발광 소자를 갖는 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치(1100)는 바텀 커버(1152), 상기에 개시된 발광 소자(1124)가 어레이된 기판(1120), 광학 부재(1154), 및 표시 패널(1155)을 포함한다.
상기 기판(1120)과 상기 발광 소자(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트 유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 상기 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기의 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.
여기서, 상기 광학 부재(1154)는 렌즈, 도광판, 확산 시트, 수평 및 수직 프리즘 시트, 및 휘도 강화 시트 등에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 도광판은 PC 재질 또는 PMMA(poly methyl methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 도광판은 제거될 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 시트는 손실되는 광을 재사용하여 휘도를 향상시켜 준다.
상기 광학 부재(1154)는 상기 광원 모듈(1160) 위에 배치되며, 상기 광원 모듈(1160)로부터 방출된 광을 면 광원하거나, 확산, 집광 등을 수행하게 된다.
도 7은 실시 예에 따른 발광소자를 갖는 조명장치의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)가 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 돌출부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 돌출부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 돌출부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 돌출부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
이상에서 실시예 들에 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 : 베이스부
30 : 제 1 패턴
50 : 솔더
60 : 전극패턴
70 : 제 2 패턴
90 : 제 3 패턴
200 : 발광소자 패키지
210 : 몸체
220 : 발광소자
230 : 몰딩제
240 : 리드프레임
30 : 제 1 패턴
50 : 솔더
60 : 전극패턴
70 : 제 2 패턴
90 : 제 3 패턴
200 : 발광소자 패키지
210 : 몸체
220 : 발광소자
230 : 몰딩제
240 : 리드프레임
Claims (10)
- 베이스부;
상기 베이스부 상에 배치되는 발광소자 패키지;
상기 베이스부 상에 배치되고, 상기 발광소자 패키지와 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전극패턴;
상기 전극패턴의 측방에 배치되는 복수개의 제 1 패턴;
상기 전극패턴 상에 배치되는 솔더; 및
인접한 상기 제 1 패턴 사이에 배치되며, 상기 솔더와 접하도록 배치된 제 2 패턴을 포함하고,
상기 제 2 패턴은, 복수개이며 다각기둥의 형상인 것을 포함하는 발광모듈. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 패턴은 기둥의 옆면이 톱니의 형상인 것을 포함하는 발광모듈. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 패턴 상에 제 3 패턴이 배치되고, 상기 제 2 패턴의 높이가 차이가 있는 형상을 가지는 것을 포함하는 발광모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수개 배치된 제 2 패턴의 바깥쪽이 서로 연결된 것을 포함하는 발광모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 패턴의 가로와 세로의 길이가 각각 0.1mm 내지 10mm 이고, 상기 복수개 배치된 제 2 패턴 사이의 간격이 0.1 mm 내지 0.2mm 인 것을 포함하는 발광모듈. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130004799A KR101941513B1 (ko) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | 발광모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130004799A KR101941513B1 (ko) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | 발광모듈 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140092587A KR20140092587A (ko) | 2014-07-24 |
| KR101941513B1 true KR101941513B1 (ko) | 2019-04-12 |
Family
ID=51739191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130004799A KR101941513B1 (ko) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | 발광모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101941513B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003174201A (ja) | 2001-12-04 | 2003-06-20 | Rohm Co Ltd | Ｌｅｄチップの実装方法、およびｌｅｄチップの実装構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101731810B1 (ko) * | 2010-11-26 | 2017-05-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 어레이 |
-
2013
- 2013-01-16 KR KR1020130004799A patent/KR101941513B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003174201A (ja) | 2001-12-04 | 2003-06-20 | Rohm Co Ltd | Ｌｅｄチップの実装方法、およびｌｅｄチップの実装構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20140092587A (ko) | 2014-07-24 |
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Legal Events
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